Titel: Merget, über die Diffusion der Quecksilberdämpfe.
Autor: Merget,
Fundstelle: 1872, Band 203, Nr. XCVI. (S. 385–390)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj203/ar203096

XCVI. Ueber die Diffusion der Quecksilberdämpfe; von Merget.

Aus den Comptes rendus, t. LXXIII p. 1356; December 1871.

Die einzigen Untersuchungen über die Diffusion der Quecksilberdämpfe, welche wir besitzen, rühren von Faraday her; dieselben sind bereits über ein halbes Jahrhundert alt und die aus ihnen gezogenen Schlußfolgerungen während dieses langen Zeitraumes niemals angefochten worden.

Bekanntlich wendete der berühmte englische Chemiker als Reagens ein dünnes Goldblatt an, das er über dem Quecksilber aufhing und welches, je nachdem eine Entwickelung von Quecksilberdämpfen stattfand oder nicht, in Folge einer Amalgambildung weiß werden oder seine Farbe behalten mußte. Nach zwei Versuchen, deren einer positiver, der andere negativer Natur war, wurde Faraday, indem er sich außerdem auf früher von Davy beobachtete, die Fortpflanzung der Elektricität im Torricelli'schen Vacuum betreffende Thatsachen stützte, auf die beiden Schlüsse geführt:

1) daß die Verdampfung des Quecksilbers nicht continuirlich ist, sondern bei etwa – 7° C. ganz aufhört;

2) daß bei den Temperaturen über jener Grenze (innerhalb einer Ausdehnung der Thermometerscale, welche er unentschieden läßt) die Quecksilberdämpfe über dem flüssigen Metall eine Schicht von sehr geringer Dicke bilden, welche bei gewöhnlicher Temperatur kaum einige Centimeter beträgt.

Diese Schlüsse stehen so sehr in Widerspruch mit den Gesetzen welche die Eigenschaften aller sonstigen Dämpfe zeigen, und mit den Vorstellungen welche die jetzige Wissenschaft von dem elastisch-flüssigen Zustande der Körper sich macht, daß ich mich entschloß, die weder sehr zahlreichen noch sehr exacten Versuche von Faraday einer Wiederholung und Prüfung zu unterziehen.

Zu diesem Zweck war ich vor Allem besorgt, ein gegen Quecksilberdämpfe empfindlicheres Reagens zu ermitteln, als Blattgold es ist; an |386| Stelle desselben lassen sich mit Vortheil verschiedene andere Substanzen benutzen, unter denen die Salzlösungen der edlen Metalle die empfindlichsten sind.

Wenn man diese Lösungen nach Zusatz hygroskopischer Substanzen, welche ihr Austrocknen verzögern, auf gewöhnliches Papier gestrichen hat, so werden sie durch Quecksilberdämpfe reducirt. Das reducirte Metall bedeckt das Papier und ertheilt demselben Färbungen, welche immer mehr nachdunkeln und zuletzt schwarz werden, jedoch mit verschiedenen der Natur der Metalle entsprechenden und für jedes derselben charakteristischen Tönen.

Die als Reagentien gebräuchlichsten Salze der edlen Metalle, wie salpetersaures Silber, die löslichen Chlorverbindungen des Goldes, Platins, Palladiums und Iridiums, geben bei Bereitung solcher Reagenspapiere die besten Resultate; da jedoch die Empfindlichkeit des salpetersauren Silberoxydes in Gegenwart von Ammoniak in Folge der Wirkung dieser Base auf das gebildete salpetersaure Quecksilber erhöht wird, so glaubte ich, daß es vortheilhaft seyn werde, das Silbersalz ammoniakalisch zu machen, und diese Annahme hat sich auch durch den Versuch bestätigt.

Ammoniakalisches salpetersaures Silber, womit man mittelst einer Feder auf einem Streifen von gewöhnlichem Papier einige Striche zieht, liefert das beste Reagens zur Nachweisung von Quecksilberdämpfen. Da sich das mit einer solchen Lösung bestrichene Papier aber am Lichte, wenn auch nur sehr schwach, färbt und sich auch im Dunkeln, obgleich langsamer, noch verändert, so muß man bei Untersuchungen von langer Dauer von der Benutzung dieses Salzes abstehen; ebenso bei Untersuchungen welche bei einem zu lebhaften Lichte, wie dem der directen Sonnenstrahlen, ausgeführt werden. In derartigen Fällen ersetzt man jenes Silbersalz durch Palladium- oder Platinchlorid, welche sowohl am Licht, als auch an und für sich, fast unveränderlich sind.

Indem ich nun nach den Umständen das eine oder andere dieser drei Reagenspapiere anwandte, constatirte ich:

1) daß die Verdunstung des Quecksilbers ein continuirliches Phänomen ist, welches selbst durch das Festwerden des Metalles nicht unterbrochen wird;

2) daß die entsandten Dämpfe ein beträchtliches Diffusionsvermögen besitzen, das jedoch, ohne genau meßbar zu seyn, nicht zu sehr von der Größe sich zu entfernen scheint, welche ihm nach der dynamischen Theorie der Gase zuzuschreiben ist.

Der zweite dieser Schlüsse ergibt sich aus Beobachtungen welche in sehr großen und sehr hohen Localen angestellt wurden, in denen ich vom |387| Boden bis zur Decke die Quecksilberdämpfe nachwies, welche sich von ziemlich geringen Verdampfungsoberflächen dieses Metalles verbreitet hatten.

Der erste dieser Schlüsse folgt aus einer Reihe sehr zahlreicher Versuche, die bei allen Temperaturen zwischen + 25° und – 26° C. ausgeführt wurden, und aus vier Versuchen bei Temperaturen von – 30°, – 35°, – 40° und – 44°.

Als letzte Aehnlichkeit zwischen den Quecksilberdämpfen mit den übrigen elastischen Flüssigkeiten führe ich noch die Eigenschaft der ersteren an, daß sie von einer Anzahl von Körpern verdichtet werden, welche absolut keine chemische Einwirkung auf sie ausüben, wie Kohle, Platin etc., und daß sie poröse Körper, wie Holz, unglasirtes Porzellan etc., außerordentlich leicht zu durchdringen vermögen.

Aus den vorstehenden Thatsachen ergeben sich zahlreiche Anwendungen, von denen ich nur die wichtigsten anführen will.

Zunächst mache ich in Bezug auf das Gebiet der analytischen Chemie auf die zuverlässigere und empfindlichere qualitative Nachweisung des Quecksilbers aufmerksam, welche die Anwendung des ammoniakalischen Silbernitratpapieres gewährt.

Bekanntlich wird bei der qualitativen Prüfung auf die Gegenwart von Quecksilber bei Benutzung des nassen Weges entweder durch einfache Fällung auf einen Kupferblechstreifen, oder durch elektrochemische Fällung auf Blattgold, die Bildung eines Amalgames vermittelt, welches man einerseits an seiner weißen Färbung, andererseits am Verschwinden dieser Färbung beim Erhitzen erkennt. Wenn aber die der Prüfung unterworfenen Flüssigkeiten nicht ziemlich beträchtliche Mengen von Quecksilber enthalten, so erhält man nur Färbungen von so unentschiedenem Charakter, daß man aus denselben Nichts schließen kann. In solchen zweifelhaften Fällen, wo das Auge keine Spur von Amalgambildung zu entdecken vermag, braucht man, sofern eine solche überhaupt stattgefunden hat, nur das Kupfer- oder Goldblatt auf das ammoniakalische Silbernitratpapier zu legen, worauf eine für die Gegenwart von Quecksilber charakteristische braune Färbung eintritt.

Mittelst dieses Verfahrens gelang es mir, in Lösungen von Quecksilberchlorid die Gegenwart von 1/10000 des Metalles nachzuweisen.

Bei dem Prüfungsverfahren auf trockenem Wege setzen sich die frei gemachten Quecksilberdämpfe an den kalten Theilen des Apparates ab, wo man sie zu Tröpfchen zu vereinigen sucht, welche mit unbewaffnetem Auge oder mit dem Mikroskop zu erkennen sind; bei Gegenwart von zu geringen Quecksilbermengen werden aber solche Kügelchen nicht wahrnehmbar seyn. Dagegen werden die geringsten Spuren von Dämpfen, |388| welche keinen wahrnehmbaren Niederschlag mehr geben können, durch das Silbernitratpapier deutlich angezeigt.

Andererseits ergibt sich, daß die Salze der edlen Metalle sich von allen anderen durch die Farbenerscheinungen unterscheiden, welche durch ihre Berührung mit Quecksilberdämpfen entstehen; die Töne der dunkeln Farben, welche sie dann annehmen, sind sogar in gewissem Maaße charakteristisch für die einzelnen Metalle.

Die Platin- und Iridiumsalze können wegen der Unveränderlichkeit ihrer Metalle benutzt werden, um nicht nur auf Papier, sondern auf der Oberfläche aller anderen Körper, durch welche sie keine chemische Veränderung erleiden, mittelst der Feder oder des Pinsels Buchstaben, Zeichnungen etc. aufzutragen, welche nach der Reduction durch die Quecksilberdämpfe von fast allen chemischen Agentien unangreifbar sind. Durch die combinirte Anwendung dieser Salze und der Quecksilberdämpfe ist man daher im Stande, sehr leicht unzerstörbare Tinten zum Schreiben und Zeichnen auf Papier, Leinwand, Holz etc. darzustellen.

Werden derartige Tinten aus Gold-, Palladium- und Silbersalzen bereitet, so sind dieselben zwar weniger unveränderlich, können aber doch in besonderen Fällen vortheilhaft benutzt werden.

Anstatt die Lösungen dieser verschiedenen Salze zu Schreib- oder Zeichentinten zu verwenden, kann man sie in dünnen Schichten auf gewöhnliches Papier auftragen und dann der Einwirkung der Dämpfe aussetzen, welche von Buchstaben oder Zeichnungen aufsteigen, die man vorher mit Quecksilber behandelt hat. Mittelst des letzteren Verfahrens gelang es mir, das Problem des photographischen Druckes ohne Licht zu lösen.

Hierzu genügt es, ein auf Glas oder auf gehörig präparirtem Papier angefertigtes Positiv den Quecksilberdämpfen zu exponiren, welche das reducirte Silber sehr kräftig zu condensiren vermag und die es dann wieder abgibt, wenn man das entstandene Negativ auf ein mittelst der Lösung eines beliebigen Edelmetallsalzes sensibilisirtes Papier preßt.

Die so erhaltenen Bilder werden, wenn sie von einem Silbersalze herrühren, nach den in der Photographie gebräuchlichen Methoden getont und fixirt; wenn sie von einem Gold-, einem Palladium-, Iridium- oder Platinsalze herrühren, somit das Tonen natürlich unterbleibt, so fixirt man sie durch bloßes Waschen mit gewöhnlichem Wasser, wornach sie durch Licht und alle atmosphärischen Agentien absolut unveränderlich gemacht sind; überdieß sind die mit Platin und Iridium angefertigten Bilder unzerstörbar und können nur durch chemische Mittel vernichtet werden, welche gleichzeitig die Papiermasse sehr stark angreifen.

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Anstatt der Glasnegative kann man offenbar mit Vortheil Metallplatten anwenden, welche entweder durch Anwendung photochemischer Methoden oder mittelst des Stichels vorbereitet worden sind, wenn man diejenigen Theile dieser Platten, an denen das Metall bloßgelegt ist, vorher mit Quecksilber behandelt.

Die Durchdringbarkeit poröser Körper von Quecksilberdämpfen gestattete mir, auf sensibilisirtem Papier Abdrücke von Blättern und Zweigen zu machen, welche die feinsten Details des Modelles mit der größten Treue wiedergeben.

Eine Reihe von Versuchen, welche ich mit kleinen Thieren (Vögeln, Meerschweinchen) anstellte, hat mir bereits ergeben, daß Quecksilberdämpfe, welche diese Thiere in freier Luft einathmen, rasch tödtlich auf sie wirken.

Schließlich will ich das Hauptresultat der Beobachtungen erwähnen, welche ich in einer großen Spiegelfabrik zu sammeln Gelegenheit hatte. Das Atelier, in welchem dort das Belegen der Spiegelscheiben vorgenommen wird, ist ein sehr geräumiger und gut ventilirter Raum; dessenungeachtet constatirte ich, daß in diesem Belegsaale die Atmosphäre vom Fußboden bis zur Decke zu jeder Zeit mit Quecksilberdämpfen gesättigt ist; ferner daß Haut, Bart, Haare und sämmtliche Theile der Kleidungsstücke bei den Arbeitern, obschon dieselben täglich nur vier Stunden in diesem Saale sich aufhalten, stark mit condensirtem Quecksilber imprägnirt sind, so daß diese Leute selbst außerhalb des Ateliers dem Einflusse der verderblichen Ausdünstungen dieses Metalles ausgesetzt bleiben. In meiner ausführlichen Abhandlung gebe ich das Mittel an, sie dieser permanenten Vergiftung zu entziehen.

––––––––

In einer späteren Sitzung der (französischen) Akademie83) wurde ein Brief Regnault's mitgetheilt, in welchem sich dieser ausgezeichnete Physiker über die Spannung des Quecksilberdampfes bei niedriger Temperatur in nachstehender Weise ausspricht:

Merget's Versuche liefern den Beweis, daß das Quecksilber auch bei gewöhnlicher Temperatur Dämpfe entwickelt und daß sich diese Dämpfe in die Luft verbreiten. Ich will bei dieser Gelegenheit an meine in den Annales de Physique von 1844 (3. série, t. XI) mitgetheilten Bestimmungen der Tension des Quecksilberdampfes bei niedrigen Temperaturen, von 0 bis 100° C., sowie an einen diese Versuche betreffenden Aufsatz in den Mémoires de l'Académie (t. XXXI p. 506) erinnern. In letzterem heißt es:

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„Bei diesen Versuchen ging ich von der Annahme aus, daß die Spannung des Quecksilberdampfes bei der Temperatur des schmelzenden Eises gleich Null sey. Diese Hypothese ist nicht ganz richtig; das Quecksilber verflüchtigt sich bei dieser Temperatur noch merklich, denn auf einer Daguerreotypplatte kommt das Bild zum Vorschein, wenn man sie längere Zeit in der Quecksilbercassette läßt, selbst wenn die Temperatur unter Null ist. Die Spannkraft des Quecksilberdampfes ist jedoch bei 0° so schwach, daß sie mit den uns zu Gebot stehenden Beobachtungsmitteln schwierig zu bestimmen ist.“

Somit habe ich durch Daguerreotypversuche den Nachweis geliefert, daß der Quecksilberdampf bei einer unter 0° liegenden Temperatur eine noch sehr merkliche Spannung hat, und daß dieser Dampf sich weiter verbreitet, da er nach längerer Zeit auf der belichteten Platte, welche in einer Höhe von etwa 2 Decimeter über dem Quecksilberbade sich befindet, das Bild entwickelt.

In meinen Tagebüchern v. J. 1838 finde ich einen Versuch verzeichnet, bei welchem ich mittelst Quecksilber, dessen Temperatur zwischen – 13 und – 15° C. war, ein noch deutliches, wenn auch schwaches Bild auf einer Daguerre'schen Platte hervorrufen konnte.

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Comptes rendus, t. LXXIII p. 1462; December 1871.

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