Titel: Morren's Quecksilber-Luftpumpe.
Autor: Morren, A.
Fundstelle: 1865, Band 178, Nr. XXXVI. (S. 117–121)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj178/ar178036

XXXVI. Beschreibung einer neuen Quecksilber-Luftpumpe; von A. Morren.

Aus den Annales de Chimie et de Physique, 4 série, t. IV p. 820; März 1865.

Mit Abbildungen auf Tab. II.

Seit länger als sechs Jahren leistet mir die im Folgenden beschriebene Luftpumpe die trefflichsten Dienste; man kann dieselbe Jahre lang gebrauchen, ohne daß sie einer Reparatur bedarf; allerdings kann man damit die Luftleere in sehr großen Räumen nicht leicht herstellen, hingegen in Gefäßen von geringem Volum, z.B. in Kolben von 1 Liter Inhalt und darüber, ein so vollkommenes Vacuum hervorbringen, daß das Quecksilbermanometer nicht mehr ausreicht, weil es zur Bestimmung eines so schwachen Druckes nicht empfindlich genug ist; man muß daher andere Manometer anwenden, z.B. das Schwefelsäuremanometer, bei dessen Construction aber besondere Vorsichtsmaßregeln zu beobachten sind, die ich specieller angeben werde und welche namentlich dem Uebelstande begegnen, daß die Schwefelsäure so häufig Schwefligsäure enthält. Ein ausgezeichneter Professor in Paris hat über meinen Apparat folgendes Urtheil gefällt: „Mittelst der gewöhnlichen Luftpumpe läßt sich mit großer Anstrengung in großen Räumen ein nur unvollkommenes Vacuum hervorbringen: mittelst der Quecksilberluftpumpe läßt sich in Räumen von geringen Dimensionen sehr leicht ein vollkommen genügendes Vacuum herstellen. Jedenfalls wird dieser Apparat, nachdem er weiter bekannt geworden, eine sehr mannichfaltige Anwendung zu den verschiedensten Arbeiten finden.

Meine in Fig. 18 dargestellte Luftpumpe besteht fast gänzlich aus Glas, mit Ausnahme der Hähne A und P und der Hülse M, welche |118| aus Eisen angefertigt werden; nöthigenfalls könnten auch jene Hähne aus Glas hergestellt werden.

Der Hahn A ist der wichtigste Theil, gewissermaßen die Seele des Apparates. Er kann nicht sorgfältig genug gearbeitet und eingeschmirgelt werden; der Schlüssel muß lang seyn und eine ziemliche Dicke besitzen, die Wege oder Durchbohrungen desselben dürfen dagegen nur einen kleinen Durchmesser haben, um einen durchaus luftdichten Schluß herzustellen. Die erste Durchbohrung ist ganz so wie bei gewöhnlichen Hahnen; sie geht quer durch den cylindrisch-conischen Theil des Schlüssels hindurch; die zweite Durchbohrung, m, n in Figur 19, beginnt in der Mitte zwischen beiden Mündungen der ersten, geht nach dem dünneren Theile des Schlüssels zu und tritt am Ende des letztern parallel mit seiner Achse aus. Der Hahn A wird auf das sorgfältigste in die eiserne Hülse oder Dille M geschraubt, welche auf den Hals des gläsernen, etwa anderthalb Liter fassenden Reservoirs G festgekittet ist, so daß diese Theile ganz luft- und gasdicht schließen. Dieses Reservoir ist an einem 84 bis 85 Centimeter langen, mittelst eines Kautschukrohres mit dem Dreiweghahn P gasdicht verbundenen Glasrohre K, G befestigt. Durch diesen zweiten Hahn P wird nach Bedarf die Communication zwischen dem seitlich befindlichen Rohre L, H und dem Rohre K, G, bezüglich zwischen einem dieser Rohre und der in die äußere Atmosphäre mündenden Oeffnung S vermittelt. Das Glasrohr H, L ist an seinem unteren Ende durch eine starke Kautschukröhre ganz gasdicht mit dem Hahne P, oben dagegen mittelst eines durchbohrten Korks mit dem etwa zwei Liter fassenden, tubulirten Kolben H verbunden. Da der letztere durch eine rotirende Bewegung, von welcher noch weiter die Rede seyn wird, bis zu dem höchsten Punkte seiner Stellung gehoben in Figur 18 dargestellt ist, so ist seine seitliche Tubulatur T nicht sichtbar; man sieht dieselbe aber in der nebenstehenden Zeichnung, in welcher der Kolben mit H bezeichnet ist.

Das Rohr und der tubulirte Ballon H sind an einem hölzernen Querstücke befestigt, welches bei O, N mit dem den ganzen Apparat tragenden aufrechten Gestelle mittelst eines Scharniers fest verbunden ist. Dieses Bretgestell wird mittelst der Schrauben R, R an die Seite des Laboratoriumtisches oder an ein in die eine Wand eingelassenes Querholz gut befestigt.

Mittelst eines, das Rohr L, H tragenden Bretes, welches auf- und niedergeklappt werden kann, läßt sich der Kolben vertical stellen, daher dessen Reservoir H sich in seine höchste Stellung bringen (ich werde diese Stellung als die verticale bezeichnen) und wieder (im Niveau |119| des Dreiweghahns P) in der seitlichen Stellung H' auf einen Untersatz Z, Z niederlegen (ich nenne diese Stellung die horizontale). In der Zeichnung ist das, den Theil L, H tragende Bret nicht angegeben, weil dasselbe nicht wahrnehmbar seyn würde; dieses bewegliche Querstück ist nur durch punktirte Linien angedeutet, welche einen ungefähren Begriff von ihm geben werden. Die Tubulatur T wird mittelst eines durchbohrten Korkpfropfs geschlossen, durch welchen ein rechtwinkelig gebogenes Capillarrohr geht.

An dem Ende des Hahnrohrs, in welchem der Schlüssel sitzt, ist eine Dille mit Bajonnetschluß eingeschmirgelt, in welche ein rechtwinkelig gebogenes, nach oben zu einem birnförmigen Gefäße c erweitertes Glasrohr eingekittet ist; die Mündung dieses Gefäßes wird durch einen, mit gebogenem Capillarrohr versehenen Kork geschlossen. Ueber dem Hahne ist gleichfalls ein zweischenkeliges Glasrohr eingekittet und durch Löthung oder auch durch ein starkes Kautschukrohr mit einer weiteren, an beiden Enden geschlossenen Glasröhre B verbunden. An der obern Seite dieser letzteren sind drei Röhren angeblasen: die eine derselben, C, ist so gebogen, daß sie ein Quecksilbermanometer bildet; die andere, b, ist nach hinten gebogen und communicirt mit einem Schwefelsäuremanometer von weitem Durchmesser, welches zunächst zur genauen Bestimmung des erzeugten Vacuums, dann aber auch zur vollständigen Austrocknung des Gases dient. Die dritte E der an B angeblasenen Röhren endigt in einem an sie angelötheten Glashahn F, an welchen die luftleer zu pumpenden Kolben, Röhren etc. befestigt werden.

Das im Ganzen einfache Spiel des Apparats ist das folgende:

Zunächst wird das Rohr L, H in horizontale Stellung gebracht; in H' wird so viel Quecksilber eingegossen, daß dasselbe bei verticaler Stellung von L, H in Folge des Gleichgewichtes der Flüssigkeiten in communicirenden Röhren aus H, L durch den Hahn P nach K, H tritt. Dann erhält der Hahn A die in Fig. 19 versinnlichte Stellung A', so daß also der Schlüssel vertical steht und Y nach oben gerichtet ist. Das Quecksilber tritt nun in das Gefäß c, und man hatte hinreichend Quecksilber in H gebracht, daß dasselbe nach hergestelltem Niveau in kleiner Menge in c vorhanden ist und im Rohre L, H in der entsprechenden Höhe R', R' steht. Hierauf wird der Hahn A um einen Viertelkreis gedreht, wodurch sämmtliche Verbindungen abgesperrt werden; dann wird das Reservoir H in die Horizontallage H' gebracht. Das Quecksilber sinkt nun nach H' hinab, wodurch sich ein geräumiges barometrisches Vacuum in G bildet; wird nun der Schlüssel des Hahnes A horizontal gestellt, so theilt sich das Vacuum von G auch der Röhre B mit. |120| Sobald die Quecksilbersäule bei I stationär geworden, wird der Hahn um einen Viertelkreis gedreht, um zur verticalen Stellung zurückzukommen und damit Alles geschlossen wird; dann wird H wieder zur verticalen Stellung emporgehoben und zur Erleichterung der Arbeit wird das das Reservoir H tragende Querstück mittelst eines geeigneten Hakens festgestellt. In Folge des in L, H stattfindenden Druckes tritt das Quecksilber wieder in G ein, und sobald hier die Bewegung desselben ganz aufgehört hat, wird der Schlüssel des Hahns A wieder vertical gestellt, so daß Y nach oben gerichtet ist. Das in G über dem Quecksilber noch vorhandene Gas tritt nun sogleich in das Gefäß c, indem es durch den Canal m, n des Hahns A geht. Durch eine geringe Senkung des Kolbens H läßt man jetzt eine kleine Menge Quecksilber aus der Kugel c nach G zurücklaufen, richtet dann H wieder auf und überzeugt sich auf diese Weise, daß die letzte Gasblase ausgetreten ist; dann gibt man dem Hahne wieder eine Vierteldrehung und beginnt die Procedur von Neuem. In kurzer Zeit ist so ein vollständiges Vacuum hergestellt.

Wie man sieht, wird bei diesem Apparate der einzige schädliche Raum auf ein Minimum reducirt; derselbe beschränkt sich auf den Hohlraum des kleinen Canals m, n (Fig. 19), welcher durch den Hahnschlüssel gebohrt ist. Aus diesem und anderen leicht ersichtlichen Gründen darf diese Durchbohrung des Hahnschlüssels einen nur sehr geringen Durchmesser haben; überdieß muß sie innen recht glatt polirt seyn und eine schwach conische Gestalt haben, indem sie an ihrer nach dem Griffe des Hahnschlüssels zu gelegenen Mündung, bei m, etwas weiter ist als bei n, so daß diese weitere Mündung nach unten gerichtet ist, wenn der Hahnschlüssel vertical steht, Y also nach oben gerichtet ist. Durch diese Vorsichtsmaßregeln soll bewirkt werden, daß keine Quecksilberblase in dem Canal des Hahns adhäriren kann für den Fall, daß man aus Ungeschicklichkeit Quecksilber hätte über den Hahn treten lassen. Der Canal m, n kann auch etwas weiter seyn, aber die beiden Oeffnungen der in den Hahnschlüssel gebohrten Canäle müssen ganz genau mit dem axialen Hohlraum der an dem Körper des Hahns befindlichen verticalen Röhrenenden zusammenfallen. Das untere dieser Röhrenenden muß übrigens möglichst kurz seyn; in der Abbildung ist es nur der Deutlichkeit wegen etwas länger dargestellt.

Ueber die bei diesem Apparate erforderlichen Kautschukröhren ist nichts besonderes zu bemerken; bekanntlich lassen sich aus Kautschukplatten mit Leichtigkeit Röhren von allen Dimensionen, von jedem Durchmesser, von jeder Wandstärke herstellen, welche ebenso gut inneren |121| Pressungen, als dem atmosphärischen Drucke nach Herstellung des Vacuums in denselben zu widerstehen vermögen.

Will man das entstandene Vacuum mit größerer Genauigkeit abschätzen, so läßt sich, falls das Manometerrohr des Apparats einen zu geringen Durchmesser haben sollte, sehr leicht bei F mittelst eines Glasrohrs außer dem zu evacuirenden Kolben oder Rohr auch ein Quecksilbermanometer von stärkerem Durchmesser anbringen, um jede Capillarwirkung zu vermeiden; man mißt dann mittelst des Kathetometers die Niveaudifferenzen der Quecksilbersäulen, nachdem das Manometer vorher in geeigneter Weise bewegt worden ist, damit jede Capillaradhärenz beseitigt wird, und die oberen Flächen beider Quecksilbersäulen einen gleichen Meniscus erhalten.

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