Titel: Plummer, über einige Eigenschaften der Holzasche.
Autor: Plummer, John T.
Fundstelle: 1843, Band 88, Nr. XXXV. (S. 140–145)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj088/ar088035

XXXV. Ueber einige Eigenschaften der Holzasche, insbesondere ihre Feuergefährlichkeit; von Dr. John T. Plummer von Richemond, Indiana.

Aus Sturgeon's Annals of Electricity and Chemistry 1842, No. 53.

Ich beschäftigte mich in der jüngsten Zeit mit der nähern Untersuchung der Eigenschaften der Holzasche, namentlich inwiefern die Wärme von einem kleinen Raume auf ihrer Oberfläche tief in das Innere ihrer größten Massen hineingeleitet wird. |141| Der Gegenstand ist wichtig, denn höchst wahrscheinlich werden unter den Feuersbrünsten von unbekannter Entstehung von Zeit zu Zeit einige durch diese bisher wenig beachtete Eigenschaft der Holzasche veranlaßt.

Aus meinen Versuchen geht im Allgemeinen hervor, daß die Fähigkeit, die Wärme zurükzuhalten, nicht bloß der Asche eigenthümlich ist, sondern den pulverförmigen Substanzen überhaupt angehört; daß aber die Holzasche immer eine namhafte Menge Kohle in fein zertheiltem Zustand enthält und daß es gefährlich ist, heiße Asche auf Haufen kalter Asche zu schütten. Ich will diese Versuche unter folgenden Rubriken mittheilen.

Entzündlichkeit der Holzasche. – 1) Eine Pinte gesiebter Asche wurde auf einem zusammengefalteten Zeitungsblatt in einen 4 Zoll hohen kegelförmigen Haufen gebracht und eine nur an einer einzigen Eke angezündete Kohle auf die Spize desselben gelegt und nur sehr lose zugedekt. Nach 17 Minuten wurde die Kohle untersucht und durchaus glühend gesunden. Ich dekte sie nun wieder zu und 11 Minuten darauf war der Theil des Papiers, auf welchem die Asche auflag, so wie auch das Brett unter demselben ganz warm. Indem ich das Papier vom Brett beinahe ganz herunterzog und sanft convex aufwärts bog, gelang es mir, eine Spaltung hervorzubringen, welche sich von der Spize des Kegels ziemlich tief hinunter erstrekte. Hiedurch war ich in den Stand gesezt, das Innere meines kleinen Vulcans zu beobachten und zu entdeken, daß die Asche innerlich rothglühend, wenn nicht gar weißglühend war, so tief die Spaltung ging. Nachdem ich dieß wahrgenommen hatte, ließ ich das Papier wieder auf das Brett zurükgleiten, wodurch der Krater also wieder zugeschlossen wurde und wartete eine Stunde, vom Beginne des Experiments an gerechnet, nach deren Verlauf die Kohle noch nicht ganz verbrannt und die Asche noch warm war.

Die hiezu angewandte Kohle war von Zukerahornholz und während sie auf der Asche lag, wurden zwei andere Kohlen, eine ebenfalls von Zukerahorn-, die andere von Buchenholz, ganz in Gluth versezt und auf ein Brett gelegt. In zwei Minuten erlosch aber das Feuer beider Kohlen.

2) Eine hölzerne Pillenschachtel der größten Art wurde mit gesiebter Asche angefüllt und eine 7 Gran wiegende Kohle in dieselbe hineingestekt. In 35 Minuten war die Schachtel durch und durch erhizt, wo ich sie dann mit kalter Asche umgab. In 20 Minuten darauf war die Asche innerhalb der Schachtel und zunächst außen herum brennend heiß.

3) Ich wiederholte denselben Versuch mit der einzigen Abänderung, |142| daß die Schachtel nicht ganz bedekt wurde. Der Rand wurde unbedekt gelassen, um zu sehen, ob die sich anhäufende Wärme hiedurch nicht einen Ausgang fände. Nach einer halben Stunde fand ich die Kohle erloschen und die Asche erkaltet. Es war dieß Buchenkohle.

4) Diese Buchenkohle, an einem Ek entzündet, wurde auf einen Kegel von gesiebter Asche gelegt, wie beim ersten Versuch, und war in 20 Minuten ganz in Gluth. Ich drükte nun einen Pappendekelcylinder senkrecht in die Asche, so daß die Kohle und der größte Theil der erhizten Asche von demselben eingeschlossen wurde. Der obere Rand des Cylinders blieb unbedekt; die Kohle wurde eine Stunde lang nicht untersucht; nach dieser Zeit war sie nicht verbrannt, aber erloschen und die Asche ganz erkaltet.

5) Ich bildete einen Kegel von einem Quart blasser Asche und legte acht bis zehn erloschene Holzkohlen in einiger Entfernung von einander in die Basis des Kegels, aber vom äußern Rand desselben entfernt; in die Spize des Kegels stekte ich eine glühende Kohle wie früher. In 3/4 Stunden sing ein in die Mitte des Haufens gestektes steifes Papier oder ein Holzspan Feuer; bei Zerstörung des Haufens fand ich, daß die Hize sich bis zu den Kohlen hinunter fortgepflanzt und dieselben zum Glühen gebracht hatte; theilweise waren sie wirklich verbrannt und das ganze Innere der Basis des Kegels war außerordentlich heiß geworden.

6) Eine 10 Zoll tiefe hölzerne Schachtel von 11 Quadratzoll Oberfläche wurde mit ungesiebter Asche angefüllt, welche so weit abgekühlt war, als es durch mehrwöchentliches Stehen an der Luft im Winter möglich ist. Eine Pinte heißer Asche wurde dann auf die Mitte der Oberfläche geschüttet und unbedekt stehen gelassen. Nach 8 Stunden war der mittlere Theil der Asche heiß genug, um hineingestektes Holz zu entzünden und zwei Seiten der Schachtel waren glühend. Nach 23 Stunden war der Boden der Schachtel ganz warm, der obere Theil der Asche kühl und die Seiten der Schachtel im Abkühlen begriffen. Ein auf den Grund der Asche hinabgestektes Holzstäbchen wurde an seinem Ende glühend oder verbrannt herausgezogen, war aber darüber hinaus nicht verkohlt. Nach 30 Stunden war der Boden der Schachtel unerträglich heiß; die obere Hälfte der Asche aber hielt nur mehr wenig Wärme zurük. Nach 36 Stunden, wo die Temperatur der Asche sehr abgenommen hatte, leerte ich die Schachtel aus und fand ihren Boden innerlich der Mitte zu in Kohle verwandelt, die eine Seite bedeutend verkohlt und die andere von der Hize gebräunt. Kohlen wurden in verschiedenen Theilen der Asche |143| gefunden, doch, glaube ich, beschränkten sie sich auf jene Antheile, durch welche die Hize sich nicht fortpflanzte.

Die bei diesem und dem folgenden Versuche gebrauchte Asche rührte von der gemeinschaftlichen Verbrennung von weißem Wallnuß-, Buchen-, Zukerahorn-, Eichen- und einigen andern Holzarten her, und das Sieb, dessen man sich dazu bediente, hatte 32 Maschen per Quadratzoll.

Welcher Ursache konnte ich nun die Zunahme der Hize und ihre Fortpflanzung nach Unten in den angeführten Fällen zuschreiben? Doch wohl nur dem Kohlenstoff. Nur dieser konnte allem Anschein nach das Feuer liefern, welches durch die Asche hinunterbrannte und successive Antheile derselben immer wieder zur Abkühlung kommen ließ, nachdem es die verbrennliche Materie in derselben verzehrt hatte. Auch glaubte ich die verschiedenen Nüancen der grauen Farbe der Holzasche nicht besser erklären zu können, als durch das verschiedene Verhältniß der untermengten Kohlentheilchen. So hatte man denken sollen, und ich suchte diese Schlüsse durch Versuche zu bestätigen; diese sprachen aber zu meiner Verwunderung gegen dieselben.

7) Ich wählte Magnesia als einen Körper, welcher in seinen physischen Eigenschaften einige Aehnlichkeit mit der Asche hat, bildete einen Kegel davon und stekte in dessen Spize eine theilweise glühende Kohle. In einigen Minuten fand ich zu meinem Erstaunen die ganze Kohle lebhaft glühend. Bald darnach wurde die Magnesia unter der Kohle glühend und der Grund des Haufens beinahe unerträglich heiß.

8) Um noch einen Körper von anderer Dichtigkeit und Zusammendrükbarkeit zu probiren, wiederholte ich denselben Versuch mit gepulverter Kreide, statt Magnesia. Sie wurde unterhalb der Kohle bald glühend und die Basis des Haufens unerträglich heiß.

Durch die Beobachtung, daß diese alkalischen Erden dieselbe Eigenschaft, die Hize beizubehalten, besizen, wie die Asche und daß alle dasselbe Bestreben zeigen, die Wärme nach Unten zu concentriren, kam ich auf den Schluß, daß die in gesiebter Asche entwikelte und verbreitete Hize durch die Verbrennung der hineingestekten einzelnen Kohle entstand und bei dem geringen Wärmeleitungs- und Ausstrahlungsvermögen der Asche schien es wahrscheinlich, daß die wahrnehmbare Hize nicht viel geringer als die während der Verbrennung entwikelte absolute Quantität war. In allen Fällen blieb, während die Theile im Centrum der Kegel rothglühend waren, der äußere Theil der Asche, mit Ausnahme der Spize, während des ganzen Experiments kalt. Die Wärme entwikelt sich aber schneller als sie sich verbreitet, daher sie sich natürlich innerhalb eines kleinen Kreises |144| in der Nähe der Kohle zu einer glühenden Temperatur anhäuft; brennbare Substanzen, welche sich innerhalb dieses Kreises befinden, kommen ebenfalls in Gluth und erzeugen eine neue Feuerkugel, diese wieder eine andere und so ins Unendliche fort, oder so lange als die zulezt glühend gewordenen Zonen neue brennbare Substanzen erreichen. Auf diese Weise glaube ich, hatte sich im Versuch 5 und 6 die Wärme fortgepflanzt, und ich sehe keinen Grund ein, warum sie unter solchen Umständen nicht durch eine über die ganze Erde gebreitete Aschenschicht circuliren sollte.

Nachdem ich mich auf diese Weise überzeugt hatte, daß die Gegenwart von Kohlenpulver bei der fraglichen Erscheinung nicht wesentlich ist, stellte ich ähnliche Versuche mit andern Pulvern an.

9) In feinen Sand, verschlakte Holzasche, gebrannten Gyps, gemeine Erde, alle wohl getroknet (Erde und Gyps fein gepulvert), wurde (nämlich in jedes einzeln) eine ganz glühende Kohle gestekt; die Kohle aber glühte schlechterdings in diesen Haufen nicht fort und erlosch immer sogleich nachdem sie hineingestekt worden war.

Im Laufe dieser meiner Untersuchungen war ich auch veranlaßt, die physischen und übrigen Eigenschaften mehrerer Pulver zu vergleichen. Die Substanzen wurden in hoher Temperatur getroknet und durch ein und dasselbe Sieb geschlagen; die bei Ermittelung der Zusammendrükbarkeit angewandte Kraft war 60 Pfd.

Die specifische Schwere wurde durch Wägen eines gewissen Maaßes ohne Zusammendrüken oder Einschütteln bestimmt:

Wasser angenommen gleich 1000
war Magnesia 164
Asche 356
Kreide 582
verschlakte Holzasche 910
Gyps 921
gemeine Erde 1035
Sand 1358

Zusammendrükbarkeit.

Das lokere Maaßvoll = 100
wurde Asche im Volumen reducirt auf 25
Magnesia 50
Kreide 50
Gyps 69
gemeine Erde 69
verschlakte Asche 86
Sand 88

Der Sand konnte durch Schütteln in einen kleinern Raum gebracht werden, als durch die angewandte Kraft.

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Leitungsfähigkeit. – Ich füllte reine papierne Pillenschachteln von gleicher Größe, Farbe etc. gestrichen voll, ohne einzuschütteln, mit den verschiedenen Pulvern an. Auf die Mitte der Oberfläche legte ich vorsichtig kleine Viereke von Staniol und ein Stükchen Phosphor auf dieselben. So vorgerichtet wurden die Schachteln gleichzeitig auf eine erwärmte Metallplatte gesezt und die Zeit des Schmelzens und Abbrennens notirt. Folgende Tabelle gibt das durchschnittliche Resultat mehrerer Versuche in Secunden.

Magnesia Asche Verschlak.
Achse
Kreide Sand Kohle Erde Gyps Zuker
42,3 112,2 125,2 123,2 125,2 77,4 182,3 154,3 218,4

Eigenschaft der Holzasche Feuchtigkeit aus der Luft anzuziehen. – Aus meinen Versuchen ergab sich 1) daß die Holzasche den Wasserdampf der Atmosphäre bei niederer Temperatur schneller absorbirt als bei hoher; 2) daß sie bei einer Temperatur tief unter dem Gefrierpunkt nicht aufhört hygrometrisch zu wirken; 3) daß ihre Gewichtszunahme 0,66 bis 1,66 Proc. beträgt; 4) daß sie eine verschiedene hygrometrische Kraft besizt, was vielleicht von der Verschiedenheit des Kaligehaltes herrührt.

Kohlenpulver in der Asche. – Es war von Interesse zu ermitteln, wenn überhaupt Kohlenstoff im pulverigen Zustande in der Asche vorhanden ist, wie viel dieser betrage. Ich behandelte daher 1) mehrere hundert Gran gesiebter Asche mit Salpetersäure und nach langer Digestion wurde der Rükstand gewaschen, getroknet und gewogen; er betrug 6 Proc. vom ursprünglichen Gewicht der Asche. Unter dem Mikroskop fand man diesen Rükstand aus Kohlentheilchen, einer größern Menge schwarzer verglaster Körner und durchsichtiger Theilchen, welche Glas rizten und eine theilweise Schmelzung erfahren zu haben schienen, zusammengesezt; 2) 100 Gran gesiebter Asche wurden eben so mit Salzsäure behandelt; beim Verdünnen der Lösung mit Wasser sezte sich sogleich eine schwarze Substanz ab, mit grauen Theilchen vermengt. Der schwarze Bodensaz nahm, gewaschen und getroknet, eine schwarzbraune Farbe an und wog etwas über 6 Gran. Dieses Pulver gab in der Lichtflamme leuchtende Funken wie Kohlenstaub; vor dem Löthrohr wurde es grau, blieb aber zum größten Theil unverbrannt.27)

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Das Original enthält nun noch eine Reihe von Versuchen, welche der Verfasser in der Absicht anstellte, den Hizgrad zu ermitteln, welcher nöthig ist, um alle Kohlentheilchen in der Asche zu verbrennen. Durch den von ihm eingeschlagenen Weg konnte jedoch diese Frage unmöglich gelöst werden, daher es überflüssig wäre, diese Versuche mitzutheilen. A. d. R.

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