Titel: Rieth, über Einfluſs des Glases auf die Beweglichkeit der Libellen.
Autor: Rieth, R.
Fundstelle: 1887, Band 264 (S. 501–503)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj264/ar264159

Einfluſs des Glases auf die Beweglichkeit der Libellen; von Dr. R. Rieth.

In der Zeitschrift für Vermessungswesen, 1887 Bd. 16. S. 89 ist über Unregelmäſsigkeiten der Libellen eine Abhandlung veröffentlicht, deren Verfasser eine Abhilfe erst von dem zu errichtenden „Reichsinstitute für die experimentelle Förderung der exacten Naturforschung und der Präcisionsmechanik“ oder von dem „Glastechnischen Laboratorium in Jena“ erwartet. Folgende von mir gemachten Erfahrungen über den Kiofluſs des Glases auf die Beweglichkeit der Libellen dürften als Beitrag zur Lösung dieser Frage nicht ohne Werth erscheinen.

Bei meinem Eintritte 1882 ins kgl. Feuerwerkslaboratorium zu Spandau muſste ich mich gleich mit der Aufgabe beschäftigen, die Ursache des Unbrauchbarwerdens der Libellen und in dessen Folge Mittel zur Verhütung dieser Erscheinung zu finden. Schon war vordem der Lösung dieser Aufgabe längere Zeit groſse Aufmerksamkeit zugewendet worden, jedoch bis dahin ohne Erfolg, weil man, wie dies vielfach irrthümlich geschieht, die Materie des Glases als beständig und unveränderlich ansah und daher die Ursache nur in einer Unreinigkeit oder Veränderlichkeit der Füllung glaubte suchen zu müssen. Es war mir aus einer meines Wissens nicht veröffentlichten Untersuchung Wöhler's bekannt, daſs der weiſse Anflug, den neue Lampencylinder in der ersten Zeit ihres Gebrauches zeigen, im Wesentlichen aus Natriumsulfat besteht. Es lag nahe, das Auftreten der warzenförmigen Erhöhungen im Inneren der Libellen und das hierdurch bedingte Unbrauchbarwerden auf dieselbe Ursache zurückzuführen.

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Die zunächst versuchte experimentelle Bestätigung dieser Ansicht ergab, daſs die Warzen unlöslich in der Libellenfüllung, einem Gemische von Alkohol und Aether, aber löslich in Wasser waren und daſs die Warzen alkalische Reaction zeigten. Dieser Nachweis gestaltete sich besonders schwierig, weil die Libellen sehr klein (von etwa 5 bis 6mm innerem Durchmesser) und die punktförmigen Erhöhungen wegen ihrer auſserordentlichen Kleinheit dem unbewaffneten Auge selten erkennbar waren, vielmehr mit der Lupe gesucht werden muſsten. Räch dem Entleeren der Libellen verrieth meistens ein an der inneren Wandung herunterflieſsender Tropfen einer empfindlich eingestellten Phenolphtalemlösung die Gegenwart einer Warze durch Bildung eines rothen Streifens sehr deutlich. Die Füllung der Libelle, das Gemisch von Alkohol und Aether, reagirte zumeist sehr schwach sauer, in wenigen Fällen alkalisch. Bei der Annahme, daſs der Alkohol und Aether beim Einfüllen neutral gewesen ist, erklärt sich das Entstehen der sauren Reaction leicht aus der Einwirkung des Sauerstoffes der eingeschlossenen Luft auf die Füllung, entsprechend der Thatsache, daſs vollkommen neutraler Aethylather schon nach wenigen Tagen sauere Reaction annimmt. Dieser Erscheinung ist jedoch gar kein Einfluſs auf die Warzenbildung beizumessen; vielmehr muſs die Füllung, welche bisher allgemein als das Unbrauchbarwerden der Libellen verursachend angesehen wurde, für völlig schuldlos gehalten werden. Die erwähnte Rothfärbung der Phenolphtalemlösung im Verein mit dem Nachweise von Kohlensäure in dem fein gepulverten Glase lieſs somit keinen Zweifel an der Gegenwart von Natriumcarbonat, welches der Silicatbildung entgangen war, sowie auch daſs das Glas aus Natriumcarbonat und nicht aus Natriumsulfat hergestellt war. Dem entsprechend konnte bei aus Sulfat hergestellten Gläsern in dem wässerigen Auszuge des fein gepulverten Glases immer Schwefelsäure nachgewiesen und damit der Beweis erbracht werden, daſs kleine Reste von Sulfat der Silicatbildung entgangen waren. Sowohl das Natriumcarbonat, als das Natriumsulfat, je nachdem das eine oder andere Material zur Fabrikation verwendet worden war, muſs in der Glasmasse als völlig wasserfrei und geschmolzen angenommen werden. Wird nun die Libelle mit dem Gemische von Alkohol und Aether gefüllt, so äuſsert sich in kürzerer oder längerer Zeit die Neigung der in Frage kommenden Natriumverbindungen, aus dem Wassergehalte der Füllung Krystallwasser aufzunehmen, ihr Volumen somit zu vergröſsern und als in der Füllungsflüssigkeit unlösliche Warzen sich auszuscheiden.

Der Einfluſs einer Warze auf den Gang der Luftblase einer Libelle ist so bedeutend, daſs man auf dem Libellenprüfer an der Unregelmäſsigkeit des Ganges der Luftblase mit bloſsem Auge nicht wahrnehmbare Warzen entdecken konnte. Die gröſsten vorkommenden Warzen von schätzungsweise 0mm,1 Durchmesser boten für diese Erscheinung ein lehrreiches Beispiel. Beim aufmerksamen Verfolgen des Ganges der Luftblase bei stetig zunehmender Neigung des Prüfungslineals konnte man bemerken, daſs die Luftblase eine Einbauchung erlitt, sobald sie die Warze erreichte und alsdann eine Zeitlang stehen blieb, bis nach fortgesetzter Neigung des Lineals das Hinderniſs mit einem Ruck überwunden wurde. Befand sich die Warze nicht an der Grenze der Luftblase, also ganz in der Flüssigkeit oder in der Luft, so blieb sie ohne allen Einfluſs auf den Gang der Luftblase. Man könnte einwenden, daſs die löslichen Bestandtheile des Glases sich gleichmäſsig in der übrigen Glasmasse vertheilen, also nicht als Warzen, sondern als gleichmäſsig vertheilter Anflug zum Vorscheine kommen muſsten; dem widerspricht aber die allgemeine Erscheinung, daſs, wie die Bronze und viele andere Metalllegirungen (z.B. Silber und Blei), auch geschmolzene Gemische verschiedener Salze dem Saigern unterliegen, d.h. daſs beim Erstarren eine Ausscheidung und Anhäufung der gleichen Bestandtheile eintritt.

Nach Erkennung der Ursache der Entstehung des Fehlers wurde nun versucht, den geschliffenen, zu Libellen bestimmten Röhren die freie Alkaliverbindung durch Behandeln mit verdünnter Salpetersäure in der Wärme zu entziehen; jedoch zeigte sich hierbei, daſs das Glas so schlecht, insbesondere so wenig widerstandsfähig war, daſs dasselbe diese Behandlung zu überdauern nicht vermochte: es zersprang zu einem gröblich zerfressenen Pulver und die Flüssigkeit |503| enthielt eine groſse Menge gelöster Alkaliverbindungen. Das bis dahin zu diesem Zwecke gebrauchte Glas muſste somit als völlig ungeeignet von der ferneren Verwendung ausgeschlossen und andere Glassorten versuchsweise herangezogen werden. Die verschiedenen Proben von Glas wurden einer Untersuchung in der Weise unterworfen, daſs man dieselben so weit pulverte, bis sie durch ein Sieb von 5000 Maschen auf den Quadratcentimeter fielen, und nun mit Wasser bis zur Erschöpfung auszog. Das seither verwendete, als unbrauchbar erkannte Glas, welches ebenfalls der Versuchsreihe eingefügt wurde, verlor nach mehr als 40 maligem Behandeln mit Wasser schon die Hälfte seines Gewichtes an wasserlöslichen Substanzen, ohne, wie die noch immer andauernde alkalische Reaction des Filtrates bewies, erschöpft zu sein, während die herangezogenen, als schwer oder mittelschwer schmelzbar bezeichneten übrigen Glassorten nach 4 bis höchstens 8 maliger Behandlung sich völlig erschöpft zeigten, so daſs die empfindlichste Phenolphtaleïnlösung alkalische Reaction nicht mehr ergab und auch ein Tropfen des Filtrates auf einem Uhrglase ohne Hinterlassung eines Rückstandes verdunstete. Der wässerige Auszug wurde in einer Platinschale verdampft und der Rückstand nach scharfem Trocknen dem Gewichte nach bestimmt; es zeigte sich, daſs kein Glas, auch selbst nicht die schwerst schmelzbaren, für die Elementaranalyse bestimmten böhmischen Verbrennungsröhren frei von wasserlöslichen Bestandtheilen waren; denn auch diese zeigten noch einen durchschnittlichen Verlust von 2½ Proc., während der Gewichtsverlust der übrigen Gläser bei einzelnen bis auf 8 Proc. stieg. Der wasserlösliche Theil der Gläser enthielt auch immer Kieselsäure, so daſs, wenn auch dem nicht in Silicat übergegangenen Alkalicarbonat bezieh. Alkalisulfat vorzugsweise die Bildung der Warzen zuzuschreiben ist, doch nicht ausgeschlossen bleibt, daſs Alkali reiche Silicate an der Bildung theilnehmen. In der Möglichkeit der Scheidung des Glases in verschiedenartige Verbindungen liegt auch ferner eine Bestätigung der vor langer Zeit von H. Rose gemachten Beobachtung, daſs durch die Einwirkung von Kieselsäure auf Alkalicarbonat ein je nach der Höhe der Temperatur und der Dauer der Schmelzhitze verschiedenes Gemenge verschiedener Silicate mit mehr oder weniger unzersetztem Alkalicarbonat entsteht.

Nachdem diese Art der Untersuchung ein Glas von der Hütte J. Kavalier in Sasava, Böhmen, mit einem Auslaugerückstande von höchstens 4 Proc. als das geeignetste hatte erkennen lassen, wurde von diesem eine gröſsere Anzahl innen geschliffener Röhren in verdünnter Salpetersäure bei Wasserbadhitze innen Tag lang eingelegt und alsdann aus diesen Röhren Libellen verfertigt, welche nach etwa 4 wöchentlichem Lagern sorgfältigst geprüft wurden; die über jede einzelne Libelle gemachten Aufzeichnungen stimmten vollkommen zu Beginn und zum Schlusse des Versuches, so daſs bei keiner Libelle eine Verminderung während der Lagerzeit nachweisbar war. Dieser Erfolg bestätigte die Richtigkeit der oben ausgesprochenen Erklärung, daſs die Störungen im Gange der Luftblasen der Libellen nicht durch die Füllung, sondern durch Ausschwitzung des Glases bedingt sind und daſs durch Verwendung eines Glases von höherer Schmelzbarkeit, wie solche das bis jetzt verwendete Glas besitzt, der Fehler mit Bestimmtheit gehoben werden könne. Die gestellte Aufgabe konnte somit als gelöst betrachtet werden.

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