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ANNALEN

DER

PHYSIK UND CHEMIE.

BAND CXIIL

ANNALEN

DER

PHYSIK

UND

CHEMIE.

VIERTE REIHE.

HERAUSGEGEBEN ZU BERLIN

VOM

J. C. POGGENDORFF.

DREI UND ZWANZIGSTER BAND.

MKBST ACHT PieUKKNTAFBtR.

LEIPZIG, 1861.

VIRLA« TOR JOBARH AMBROIIU* BABTB,

ANNALBN

DER

PHYSIK

UND

CHEMIE.

EBAUS6EGEBEM ZU BERLIN

TOW

J. C. POGGENDORFF.

HUNDERT UND DREIZEHNTER BAND.

on «Airsni roisi HuiiDniT uiid rbuk viro AcnniesTBR.

HSB*T ACHT FISUHSHTAFItH.

LEIPZIG. 1861

TIRLA6 TOH JOBAHH AMBBOtIDt BARTB.

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Inhalt

des Bandes CXIII der Annalen der Phjsik und Chemie.

Erstes Stück.

Seile

I

I. Uebcr die Absorption und Strahlung der WSrme durch Gase nnd Dampfe; nnd über den physischen Zusammenhang von Strahlung,

Absorption nnd Leitung; von J. Tjndall 1

IL Ueber Flnoresoeni der WSrme ; vom Fürsten Salm-Horstmar 54

i IlL Ucbcr die Reibung der Flüssigkeiten; von O. £. Meyer . . 55

IV. Ueber musikalische Temperatur; von U. Helraholts . . . 87

V. Ueber Widerstaodsmaafse nnd die AbhSngigkeit des Leitungswi- derstandes der Metalle von der WSrme ; von W erner Siemens 91

TL Ueber die untern iobsauren Salze; tou H. Rose . . . . . 105 ** YIL Ueber die Atomgewichte des Chroms » Arsens und Antimons;

von F. Kefsler 134

;^ VIII. Untersuchung einer Methode , das specifische Gewicht Ton

Flüssigkeiten mit der Uhr in bestimmen; von F. Mohr . . . 156 IX. Die Bestimmung des absoluten und speclfischen Gewichts in Flus-

■igkeinu •nspcadirUr f^icderscblige; Ton H. Fleck 160

Vi

Seil«

X. Ucber die EiDwirkaof des BrooM avf die Bvttenfiare; Ton R. Schneider 169

XI. Ueber das Vorkommen Ton krjttallisirtem Qnan im Meteor- stein Ton Xiqoipilco in Meiico; von G. Rose .... • 184

XII. Verbesserte Gonstmction des Nicorscben Prismas; ^on B. Ba- sen 188

XIII. Chrysophan, krjslallisirt ans der alkoboliackcn L4sai||; von

H Grothe 190

XIV. Auflbrderani 191

XV. Nene sympathetische Schrift 192

(QetcUoimn mm 4. Juni 1861.)

Zweites Stfick.

I. Ucber die Reibung der Flüssigkeiten; von O. £. Meyer (Fort- setaung) 19S

II. Ueber die vorthcilhafteste Form der Magnete; ▼<» Lamont . . 299

III. Ueber die Einwirkung des Magnets auf die elektriscbe Entla- dung; Ton Plucker . 249

rV. Das Doppciroetcor von Elmira und Long -Island 280

V. Ucber die Krystalirorm des Bucklandits vom Laacber See; voa

G. vom Rath 281

VI. Ucber die nntemiobsaoren Salse; von Ü. Rose (SchluCi) . .

VII. Ucber ein einfaches, schirfer meisendct Atmomcter; von A. Muhry

VIII. Verfahren lur pholographisehe Abdrücke; von F. A. Oppen- heim 308

IX. Ueber das TOncn der die Elcktricitlt leitenden Kupferdribte m einem kleinen elektromagoetiseben Rotationsapparat; voa G. Mofa 316

Seit« Z. UtiMv 4i« MsHmt dar G«börwitl« luid 4ie UnglcicblMit 4ertcl-

bcD för das rechte nod linke Ohr; too E« Knorr . • • • • 320 XL Ucfcer die Deaer des F«uikc»s, welcher 4» Eatladoiif ciaet

Letten befleilet; nm P. L. Rijke 827

XLL Ueber 4if i«n Hm %dUner beiehriebciM Pseadotkopie; wmi

E. Bacaloflo 333

XUL BwoMlcrfbniMl Ifir bkia« B5b«9 . « , 836

(GmUmmm €m9.JM 186L) brittet Stück.

L Oiemiscbe Analyse durch Spectralbeobachtan|en; ron G. Kirch-

koff und R. Bansen 337

IL Ueber im rMebtigkeinamioinni des Mecrwasien; von C Toa

Nenaaan 382

IIL Heber dl« Rttbaag der FioMifbeitcB; tob O. £. Mejer

(Schluii) 883

IV. MipwilofUcbt BIiiiheilnB|fii; tob G. Tarn Rath • • . • 42$ T« Ueber die elcktritcbe FUidieaeBtUdomi van W. Fedderten 437 VL Ueber dan FeldipMb un feschmolieBca Zustand; Ton S. D.

Uajea 46d

YIL Cbeoiisdb.aulyliache Beiirige;* von H. Rose 472

VII L Heber die durch Verlcttuof emes Kristalls entstehenden Krj-

tullflachca; Toa Frankenheim • 488

UL Ueber die foa Pa«ie.ar b^baebtete ^aonMÜe am amdsensan-

fCB Stromiaa, Ton E. Jacobsen 493

Xm Die Bildung der hemiCdrischea Fliehen am chlorsanren Na-

IroB; voa Demselben 498

XL Ueber «ine neue Methode, die sphirische Aberration mit HtÜfe

im lalcrIcrcBa lo votersacben; ?on U. Schröder • . .

• *

\r.

vtn

S«ll0

XII. Eioficliet Geiets ftir die TertheilaDg der ElekiricitSr anf eiDem

Ellipsoid; voo C. Neoinann 506

XIII. Noiu über den Meteoritenfall ra Killeler in Irland. Brief- liche Mittheilang Ton O. Bochner • 508

XIV. Zwei neuere Meteortteinßlle. Brieflicbe Mittheilnng ▼(»& Denselben 510

XV. Ueber eine daixh Photographie henrorgetreteiki Strttt irfcbt wahrgenommene Li^teraclieiiinng liAd dhfer^ pkMographische Dar- •tellang des ge»cliichietcn elektrischen Lichtes; von H. W. Dove 511

(Oetehhaun mm 8. ÄuguU 1861.) Viertes Sifick.

I. Ueber die Fortfuhmng materieller TheildieD dureli strSmendo

Elektricilat; von G. Quincke 513

n. Ueber die Zosanlmensetziing des Stanrolitbt; vtoo G. Ratnmcl»-

berg . 599

m. Zar Scheidung de) Strontiant Tom Kalk; von F. Stbaffg'^taeli 615^

IV. Chemisch -analytische Beilrige; von H. Rose . ; . . -. ' 624l

V. Ueber das' Normal- ArSometer; von E. H. v. Radtohaner . . 639 Vi. Ueber die thermischen Verhalinisse der Krystalle; von F. Pfa(f *647 VIJ. Ueber Um. Dr. Fleck 's Methode t,at Bestimmtt«V ^» b^**^

luten und speetfiscfaen Gewichtes in FlSssigkeiten tospendirter Nm- derschiäge; von Mohr . . '. . .'..*' . . . k 655

( Cftiekloiien am 10. Auguit 1861. )

iX

Nachweis za den Kupfertafeln.

Taf. I. — TjDdall, S. 9, 18 n. 21

Taf. II. — Rijke, Fig 1^. S. ^28; Fi^ 2, S. 330; Fig. 3, S. 331. -

Mohr, Fig 4, S. 157. ~ Fleck, Fig. 5, S. 165. — Lamont, Flg 6

und 7, S. 212; Fig 8, S. 213; Fig. 9 a. 10, S. 244; Fig. II u. 12,

S. 245. -. Mofs, Fig. 13, S. 316; Fig. 14, S. 317 — Muhrj, Fig. 15,

S. 306. Taf. 11. ^ Meyer, Fig. 1 a. 2, S. 194; Fig. 3, S. 205; Fig. 4, 5 a. 6,

S. 413. — BuDtco and Kirchhoff, Fig 7, S. 374; Fig. 8, S. 375. Taf. IV. — Meyer, Fig. 1, S. 403 u. 404; Fig. 2, $. 405. Taf. V. ~ Bansen o. Kirchlioff, Fig. 1, S. 349 a. 367; Fig. 2, S. 350;

Fig. 3, S 369; Fig. 4, S 341 and 378. Taf. VI. ~ G. ▼. Raih, Fig I u. 2, S. 285; Fig. 3 u. 3«, S. 289; Fi^4,

4-, n. 5, 5 , S. 289; Fig. 6", 6», 6', S. 426; Fig. 7, S. 427; Fig. 8, 8-,

S. 431; Fig 9, S. 433; Fig. 10, S. 435. Taf. VII. — Fedderien, Fig. 1, S. 442 a. 443; Fig. 2, S. 449; Fig. 3

bis 13. S. 4.i5; Fig 14 bis 19, S 456; Flg. 20, S. 458. — Jacob-

sen, Fig 21 bis 24, S. 494; Fig. 25, S. 495. — Schröder, Fig. 26,

S. 51)4; Fig 27 bis '29, S. 50.5. Taf. Vlll. — Bunsen and Kirchhofr, Fig. 1, S. 373. — Qaincke,

Fig. 2, S 516, 541 a. 579; Fig. 3, S. 516; Fig. 4, S. 528; Fig 5,

S. 545; Fig. 6, S 551; Fig. 7, S. 564, Fig. 8, S, 570, 575 u. 582;

Fig 9, S 571; Fig. 10, S. 571, 574 a. 582; Fig. II, S. 596. — Pfalf,

Fif . 12, S. 649.

BerichtignDgen.

Zam AofMti too Tjndall. S. 15 Z. 3 ▼. o. 1. AbfiMid tt. ADttaod S. 20 Z. 2 ▼. o. I. GUtiatelM it. GmBmcIm S. 38 tind die Zahlen in Z. 14 v. 15 v. m. so

Zttin Aaftats Ton F. Sehafffottch. S. 192 Z. 4 ▼ u. 1. Schwefelcyankatiom at. SehweTcIUliam

1861. ANNALEN •To. 5.

DER PHYSIK tnSD CHEMIE.

BAND CXIII.

I. Veber die Absorption und Strahlung der FFärme durch Gase und Dämpfe, und über den physischen Zusammenhang von Strahlung, Absorption und . Leitung; von John Tyndall.

Di

§ »

j'e Untersuchungen über Gletscher, welche ich von Zeit zu Zeit die Ehre hatte der K. Gesellschaft vorzulegen, lenkten meine Aufmerksamkeit speciell auf die Beobach- tungen und Specnlationen von De Saussure, Fourier, Pouillet und Hopkins über den Durchgang der solaren und terrestrischen Wärme durch die Atmosphäre der Erde. Hierdurch entstand bei mir der Wunsch, die gegenseitige Wirkung von strahlender Wärme und Gasen aller Arten zum Gegenstand einer experimentellen Untersuchung zu machen.

Unsere Kenntnifs in diesem Zweige der Physik ist un- ' gemein beschränkt. Meines Wissens läfst sich die Litera- tur über diesen Gegenstand in wenig Worten geben.

Aus Versuchen mit seinem bewunderswürdigen thermo* elektrischen Apparat schliefst Melloni, dafs für eine Strecke von 5 bis 6 Metern die Absorption der strahlenden Wärme durch die atmosphärische Luft vollkommen unmerklich sej.

Mit einem sehr empfindlichen Apparat derselben Art fand Dr. Franz in Berlin, dafs die in einer drei Fufs langen Röhre enthaltene Luft 3 Proc. von der hindurch gesandten Wärme einer Argand' sehen Lampe absorbire, d. b. dafs, wenn man 100 die Anzahl der durch die aus«

Po|geiidorir« Annal. Bd. CXIII. V

gepumpte Röhre gehendeu Strahlen nennt, die Anzahl der durch die luftvolle Röhre gehenden nur 97 sey.

Weiterhin werde ich Gelegenheit haben zu zeigen, dafs das von Dr. Franz erhaltene Resultat von einem Fehler seiner Beobachtungsweise herrfibrt. Diefs sind, wie bekannt, Jie finiig^" Beobachtungen dieser Art und sie laasea das vor uns liegende Feld der Untersuchung ganz unbebaut.

§. 2,

Zu Anfang dieser Untersuchung fühlte ich die Noih- wendigkeit, mit einem Galvanometer von gröfserer Empßnd- lichkeit als der gewöhnlichen zu arbeiten. Das von mir angewandte Galvanometer war von Sauerwald in Berlin gearbeitet, von dessen Geschicklichkeit als Mechaniker man nicht hoch genug sprechen kann.

Der Draht des zu diesem Instrumente gehörigen Ge- windes bestand aus Kupfer, erhalten von einer gälvano* plastischen Manufactur der preufsischen Hauptstadt, war aber nicht frei von magnetischen Metallen. In Folge die- ser Unreinheit wichen die Nadeln, wenn sie vollkommen astatisch waren, mehr als 30 Grade rechts und links von dtr neutralen Linie ab. Um diese Abweichung zu neulra- lisiren, wurde ein magnetischer Compensator augewandt, durch den die Nadel sanft auf den Nullpunkt zurückge- führt wurde.

Allein durch diese Einrichtung verlor das Instrument sehr an Emp6ndlichkeit und genaue quantitative Bestimmun- gen waren mit demselben nicht erhaltbar. Ich suchte daher das Berliner Gewinde durch ein weniger magnetisches zu ersetzen. Hr. Becker versah mich zunächst mit einem, wel* ebes die seitliche Ablenkung von 30^ auf 3*^ zurückführte.

Allein selbst dieser kleine Rückstand war eine Quelle grofser Unbequemlichkeit für mich, und meine Untersu- chungen liefsen mich fast daran verzweifeln, reinen Kupfer- draht zu erhalten. Ich wufste, dafs es Prof. Magnus ge- lungen war, solchen für sein Galvanometer zu erhalten, allein nur mit aufserordentiicher Anstrengung. Ehe ich solche Ar-

3

beit unternahm, fiel mir bei, dafs zu meinem Zwecke ein Magnet ein unmittelbares und voUkommnes Prüfmittel für die Reinheit des Drahtes abgebe. Reines Kupfer ist dia- magnetisch ; eine Abstofsung oder Anziehung durch den Magnet wtirde also auf einmal zeigen, ob es für den beab- sichtigten Zweck geeignet sey oder nicht.

Stücke des Drahts, den mir Hr. Sauerwald zuerst ge- liefert hatte, wurden stark angezogen vom Magnet. Auch der mir von Hrn. Becker gelieferte Draht, bekleidet mit seiner grünen Seide, wurde angezogen, doch in viel schwä- cherem Grade.

Ich entfernte nun die Bekleidung mit grüner Seide von letzterem und prüfte den nackten Draht. Nun wurde er abgesiofien. Der ganze Uebelstand lag also in der grü- nen Seide; irgend eine Eisenverbindung war zum Färben derselben angewandt, und von dieser rührte offenbar die Abweichung meiner Nadel vom Nullpunkt her.

Ich liefs die grüne Seide vom Draht entfernen, und ihn von sauberen Händen mit weifser überspinnen, und hatte nun ein vollkommenes Galvanometer. Die Nadel kehrt, nach Aufhebung des Stroms, genau auf Null zurück, und ist von aller magnetischen Einwirkung abseiten des Ge- windes vollkommen befreit.

In der That, während wir Agatplatteu und andere ge. lehrte Methoden ersonnen haben, um den groCsen Uebel- stand eines magnetisdien Gewindes zu beseitigen, liegen die Mittel dazu auf der Hand. Nichts ist leichter zu finden als diamagnetischer Kupferdraht, selbst von der gröfsten Fein- heit. Von elf Proben, von denen mir vier von Hrn. Becker geliefert, und sieben aufs Gerathewohl aus unserem Labo- ratorium genommen wurden, erwiesen sich neun diamagne- tisch und nur zwei magnetisch.

Der einzige Mangel jener feinen Instrumente, mit denen Da Bois-Reymond seine bewunderswürdieen Untersu- drangen anstellt, ist vielleicht der oben angegebene. Die Nadel kommt nie auf Null, sondern wird durch den Com- pensator dahin getrieben. Dieser Fehler kann vollständig

\*

entfernt werden. Ersetzt mau die grüne Seide durch sau- bere weifse, so ist man, wie grofs auch das Gewinde sey, des Compensators tiberhoben, und hat die grofse Empfind- lichkeit gesichert. Das Instrument wird zu quantitativen Messungen geeignet. Effecte, welche sonst aufser dem Be- reiche der Versuche lagen, werden nun sichtbar gemacht; während die bisher festgestellten Resultate sich mit einem Bruchtheil der jetzt gebräuchlichen Drahtlänge erhalten lassen.

§.3.

Unsere gegenwärtige Kenutnifs von dem Verhalten flfls- siger und starrer Körper würde zu dem Schlüsse führen, dafs wenn Gase und Dämpfe ein wahrnehmbares Absorp- tionsvermögen auf strahlende Wärme ausüben, diese Ab- sorption sich am meisten bei Wärme aus dunkler Quelle äufsem werde. Allein die Anwenduog solcher Wärme stöbt auf eine experimentelle Schwierigkeit. Wie sollen wir näm- lich die Enden des Behälters verschliefsen, durch welchen die Wärmestrahlen hindurch zu senden sind? Wie Melloni gefunden, absorbirt eine Glasplatte von einem Zehntel- zoll Dicke alle Strahlen, die von einer die Temperatur des siedenden Wassers besitzenden Quelle ausgehen, und volle 94 Proc. von den Strahlen aus einer Quelle von 4(N)® C. Folglich würde eine Röhre, die mit Glasplatten versehen wäre, für den nun in Betracht stehenden Zweck kaum mehr geeignet seyn als eine durch Metallplatten verschlossene Röhre.

Steinsalz bietet sich sogleich als die geeignete Substanz dar; allein es ist ungemein schwierig dasselbe in Platten von gehöriger Gröfse und Durchsichtigkeit zu erlangen. Wäre ich in dieser Beziehung weniger gut ausgerüstet ge- wesen, würden die dadurch entstehenden Hindernisse in der That unüberwindlich gewesen sejn.

Die ersten Versuche wurden gemacht mit einer 4 Fufs langen und 2,4 Zoll weiten Röhre von planirteni Zinn, deren Enden messingene Ansätze zur Aufnahme der Stein- salzplatten hatten. Jede Platte wurde durch einen Ba)on-

Detschlüssel fest an das Raudstück gedrückt, getrennt von demselben durch eine passende Zwiscbenlage. Zu diesem Behufe wurden verschiedene Arten von ledernen Ringen angewandt und verworfen; zuletzt nahm ich dazu vulka- nisirtes Kautschuck , sehr schwach eingefettet mit einer Mi- schung von Wachs und Wallrath.

Mit der Röhre war ein T- förmiges Stück verknüpft, das auf der einen Seite mit einer guten Luftpumpe com- municirte und auf der anderen Seite mit der freien Luft oder mit einem Gefftfse, welches das zu den Versuchen dienende Gas enthielt.

Nachdem die Röhre horizontal befestigt worden, wurde ein Leslie' scher Würfel, der heifses Wasser enthielt, dicht ynr^ii^(>in ikAtr Enden aufgestellt, während eine vortreff- lidie thermo- elektrische Säule, verbunden mit ihrem Gal- vanometer, dem andern dargeboten ward. Nach Auspnm-* pung der Röhre wurde ein polirter Metallschirm, der zwi- schen dem heifsen Würfel und der benachbarten Steinsalz- platte stand, fortgeuommen. Dann gingen die Wärmestrablen Jarch die Röhre, fielen auf die Thermosäule und bewirk- ten eine stehende Ablenkung von 30''. Die Temperatur des Wassers war beim ersten Versuch eigends so abgegli- chen, dafs diese Ablenkung hervorgebracht ward.

Nun wurde trockne Luft in die Röhre eingelassen und lie Galvanömeteruadel mit möglichster Sorgfalt beobachtet. Jelbst mit Hülfe einer Lupe konnte ich nicht die geringste ^enderuug ihrer Lage entdecken. Sauerstoff, Wasserstoff ind Stickstoff, derselben Probe unterworfen, gaben das- >elbe negative Resultat.

Die Temperatur des Wassers wurde nun erst erniedrigt, lO dafs folgweise eine Ablenkung von 20*^ und 10^ ent- itand, und darauf erhöht, bis die Ablenkung auf 40^, 50°, W und 70^ stieg; allein in keinem Falle rief die Eünfüh- ung von Luft oder einem der obigen Gase in die ausge- mmpte Röhre irgend eine merkliche Veränderung in der Lage der Nadel hervor.

Bei Anstellung der obigen Versuche trat ein Uebelstand

6

hervor, nämlich die wohlbekannte Eigenschaft des Galva- nometer, dafs seine Grade ungleiche Beträge von Wlirme- Wirkungen repräsentiren. Bei meinem Instrumente z. B; beträgt die Wärmemenge, welche erforderlich ist, um die Nadel von 60^ auf 61^ zu treiben, ungefähr das Zwanxig* fache von derjenigen, welche sie von II® auf 12® bringt Bei den kleinen vorhin gegebenen Ablenkungen befond sich die Nadel freilich in einer empfindlichen Lage, allein die durch die Röhre gehende totale Wärmemenge war ao unbedeutend, dafs ein kleiner Bruchtheil derselben, selbst absorbirt, der Wahrnehmung entgehen konnte. Bei den grofsen Ablenkungen dagegen war zwar die gesammte Wär- memenge grofs und die absorbirte Menge könnte ihr propor- tional gewesen sejn; allein die Nadel befand sich in einer solchen Lage, dafs eine sehr bedeutende Abnahme der Wärme erforderlich war, um eine merkliche Aendening hervorzubringen. Daraus entsprang der Gedanke, wo mög- lich mit grofsen Wärmemengen zu operiren und dabei die Nadel, welche deren Absorption angeben sollte, fortwäh- rend Lagen ihrer gröfsten Empfindlichkeit einnehmen zu lassen.

Der erste Versuch, diese Aufgabe zu lösen, war fol- gender. Mein Galvanometer war ein differeutialcs. Das Gewinde bestand aus zwei neben einander gewickelten Drähten, so dafs durch jeden derselben, unabhängig von dem andern, ein Strom gesandt werden konnte. Die Ther- mosäule wurde an einem Ende der zinnernen Röhre auf- gestellt, und mit ihr wurden die Enden des einen Galva. uometerdrahts verbunden. Nachdem eine bis zur schwa- chen Rotbgluth erhitzte Kupferkugel vor dem anderen Ende der Röhre aufgestellt worden, wich die Galvanometernadel bis zu ihrer Hemmung bei 90^ ab. Nun wurden die En- den des zweiten Drahts mit einer zweiten Säule so ver* bunden, dafs, wenn man die letztere der Kupferkugel nä- herte, der erregte Strom in einer Richtung entgegengesetzt der erstereu durch das Galvauoineter ging. Alimählich, so wie die zweite Säule näher au die Wärmequelle gebracht

wurde, wich die Nadel von der Hemmung zurück, und, ak die beiden Ströme fast gleich geworden, stand die Na- del dicht bei Null. Hier hatten wir also eine kräftige Wännefluth durch die Röhre, und wenn eine vier Fufs laiige Gassäule irgend eine merkliche Absorption ausübt^ so befand sich die Nadel in der yortheilhaftesten Lage sie anzugeben. Beim ersten, in dieser Weise angestellten Verr auch geschah die Neutralisation des einen Stroms durch den andern als die Röhre mit Luft gefüllt war, und es fragte sich nun: Wird die Entfernung der Luft die Gleicbr heit stören? — Sie that es, doch nicht ganz in der erwar- teten Weise.

Bei beginnender Auspumpung der Röhre bewegte sich die Nadel plötzlich in einer Richtung, welche anzeigte, dafs durch die theilweis entleerte Röhre eine geringere Wärmemenge ging als durch die luftvolle. Bald aber stand die Nadel still, wandte sich, sank rasch auf Null hinab und ging auf die andere Seite, wo ihre Ablenkung blei- bend ward. Die zu diesem Versuch angewandte Luft kam direct aus dem Laboratorium und der erste Ausschlag der Nadel rührte von den Wasserdämpfen her, die durch die plötzliche Auspumpuug der Röhre niedergeschlagen waren. Wenn die Luft vor ihrem Eintritt in die Röhre über Chlor- calcium oder über Bimstein, befeuchtet mit Schwefelsäure, geleitet wurde, war kein solcher Effect zu beobachten. Die Nadel bewegte sich stets in einer Richtung bis sie das Ma- ximum ihrer Ablenkung erreicht hatte, zum Beweise, dafii iu allen Fällen strahlende Wärme durch die in der Röhre befindliche Luft absorbirt worden war.

Diese Versuche wurden im Frühling 1859 begonnen und ohne Unterbrechung sieben Wochen lang fortgesetzt Wäh- rend dieser ganzen Zeit war der Verlauf der Untersuchung ein unaufhörlicher Kampf mit experimentellen Schwierig- keiten. Qualitative Resultate wurden leicht erhalten, aber ich strebte nach genauen Messungen, und solche konnten mit einer veränderlichen Wärmequelle wie die Kupferku- gel nicht erlangt werden. Ich griff daher zu kupfernen

8

WQrfelo, die ein stark erhitztes, leicht flüssiges Metall oder Oel enthielten, ward aber von deren Wirkung nicht be- friedigt Endlich construirte ich eine Lampe, welche eine Gasflamme längs einer Kupferplatte lieferte, und um diese Flamme constant zu halten, brachte ich in die Gasleitung einen spedell zu diesen Zweck construirten Regulator. Um die Platte Tor der Wirkung von Luftströmen oder plötzli- dben Veränderungen der äufseren Temperatur zu schützen, wurde sie und die Lampe umgeben mit Metalkchirmen, die dick mit Gjps bekleidet waren. Ich richtete es auch so ein, dais die ausstrahlende Platte eine der Wände einer Kammer bildete, welche mit der Luftpumpe verbunden und evacuirt werden konnte, so dafs die von der Kupferplatte ausgesandte Wärme, vor ihrem Eintritt in die Experimentir^ Röhre, einen luftleeren Raum durchstreichen, und somit die Qualität behalten mufste, welche sie im Moment der Emission besafs. Mit diesem Apparat bestimmte ich im Sommer 1859 annähernd die Absorption von 9 Gasen und 20 Dämpfen; allein vermehrte Erfahrung und verbesserte Methoden haben den Werth dieser zuerst gemachten Ver- suche so verringert, dafs ich die Frucht dieser sieben Wo- chen ohne Weiteres übergehen will.

Am 9. Sept. 1860 nahm ich die Untersnchuog wieder auf. Drei Wochen lang arbeitete ich mit der Kupferplatte als Wärmequelle, allein zuletzt verwarf ich sie wegen ihrer unzulänglichen Constanz. Ich griff wieder zu dem Würfel mit heifsem Oel und setzte mit diesem die Arbeit bis zum 29. Oct. fort. Während dieser letzten sieben Wochen ez- perimeutirte ich täglich 8 bis 10 Stunden; allein dfiese Ver- suche sollten unglücklicherweise das Schicksal der frühe- ren theilen. In der That war diese Zeit nur eine Lehrzeit, ein fortgesetzter Kampf mit den 'Schwierigkeiten des Ap- parats und den Mängeln der Oertlichkeit, in welcher die Untersuchung angestellt wurde.

Mein Grund zur Anwendung der oben erwähnten hö- heren Wärmequellen war der, dafs einige der von mir uu- tcrsucbten Gase ein so kleines Absorptionsvermögen haben.

daCs es einer sehr hohen Temperatur bedurfte, um es deut- lich sichtbar zu machen. Für andere Gase und für alle Dämpfe, die ich kennen lernte, würde eine Quelle von niederer Temperatur ausgereicht, aber schwerlich Vorzüge gehabt haben. Endlich wurde ich veranlafst zum siedenden Wasser zu greifen, welches zwar viel schwächere Wirkun- gen giebt, sich aber doch in so constanter Temperatur er- halten Iftfst, dafs Ablenkungen, die bei den andern Quel- len durch die Beobachtungsfehler versteckt würden, mit ihm zu wahren quantitativen Absorptionsmaafsen werden, '

§.4. Der zu den Absorptions- Versuchen angewandte Appa- rat ist auf Taf. I abgebildet. SS ist die Experimentir- ROhre, aus Messing bestehend, innen polirt, und, wie die Figur zeigt, yerbunden mit der Luftpumpe AA. Bei Sund S ist die Röhre durch Steinsalzplatteu luftdicht verschlossen. Die Länge von S nach S beträgt 4 Fufs. C ist ein Wür- fel, enthaltend siedendes Wasser, in welches das Thermo- meter I eingetaucht ist. Der Würfel ist aus Kupfer ge- gossen und auf der einen seiner Seiten versehen mit einem Ring, woran ein Messingrohr, von gleichem Durchmesser wie 8S und mit diesem luftdicht verbindbar, sorgftltig an- gelöthet ist Die Seite des Würfels innerhalb des Ringes ist die ausstrahlende Fläche; sie ist mit Lampenrnfs über- zogen. So befindet sich denn zwischen dem Würfel C und der ersten Steinsalzplatte eine Vorderkammer F, die durch das biegsame Rohr DD mit der Luftpumpe verbunden ist und unabhängig von SS ausgepumpt werden kann. Um zu verhindern, dafs Wärme durch Leitung die Steinsalz- platte S erreiche, ist die Röhre F durch ein Gefäfs V ge- führt, und an demselben beim Ein- und Austritt festge- lOthet. Diefs Gefftfs wird unausgesetzt mit kaltem Wasser versehen, welches durch das bis zu seinem Boden hinab- gehende Rohr ii eintritt, während das erwärmte Wasser durch das Rohr ee abfiiefst; die beständige Circulation der Flüssigkeit nimmt vollständig die Wärme fort, welche sonst

10

die Platte S erreichen würde. Der Wflrfel C wird durch die Gaslampe L erhitzt. P ist die thermo- elektrische Säule mit ihrem Stative, vor dem Ende S' der Experimeutir-Röhre stehend, und versehen mit zwei konischen Reflectoreu, wie die Figur zeigt. C ist der compensirende Würfel, der dazu dient, durch seine Strahlung die Wirkung der durch SSf gehenden Strahlen zu neutralisiren. Diefs ist eine sehr feine Operation und um sie zu bewerkstelligen ist der Dop- pelschirm H versehen mit einer Schraubenvorrichtung, mit- telst deren er um äufserst kleine Strecken vor- und rück- wärts geschoben werden kann. NN ist das Galvanometer mit seinen vollkommen astatischen Nadeln und seinem voll- kommen unmagnetischem Gewinde; es ist mit der Säule P durch die Drähte u>w verbunden. YY ist ein System von sechs Chlorcalcium -Röhren, jede 2,5 Fufs lang. Z ist eine Unförmige Röhre, enthaltend Bimsteinstücke, befeuchtet mit starker Aelzkalilauge, und X ist eine zweite ähnliche Röhre enthaltend Bimsteinstücke, benäfst mit concentrirter Schwe* feisäure. Wenn man nur Trocknung beabsichtigte, ward die Kaliröhre fortgelassen; waren dagegen, wie bei der atmo- sphärischen Luft, zugleich Feuchtigkeit und Kohlensäure, zu entfernen, so wurde die Kaliröhre eingeschaltet GG ist ein Gasometer, aus welchem das zu untersuchende Gas durch die Trocken -Röhren und von da durch die Röhre pp in die Elxperimentir- Röhre SS' gesandt wurde. Der An. salz bei Jlf und die Vorrichtung bei 00 kommen für jetzt nicht in Betracht. Ich werde ihrer nach und nach gele- gentlich erwähnen.

Die Verfahrungsweise war folgende. Nachdem die Röhre SS und die Kammer F möglichst vollkommen ausgepumpt worden, wurde die Gemeinschaft zwischen beiden durch Schliefsung der Hähne m, m' unterbrochen. Die Strahlen aus der inneren und geschwärzten Fläche des Würfels C gingen zuerst durch das Vacuum F, dann durch die Stein- salzplatte bei S, durch die Experimentir- Röhre, und durch die zweite Platte bei S*, von welcher aus sie, verdichtet durch den vorderen konischen Reflector, auf die benach-

11

harte Fläche der Säule P fielen. Währenddefs fielen die Strahlen des heifsen Würfels C auf die andere Fläche der Säule und die Lage der Galvanometernadel zeigte zugleich, welche der Wärmequellen überivog. Eine Bewegung des Schirms H rück- oder vorwärts mit der Hand reichte hin eine angenäherte Gleichheit herzustellen; allein, um die bei- den Strahlungen vollkommen gleich zu machen und somit die Nadel genau auf Null zu bringen, war die vorhin er- w&bute feine Bewegung des Schirms durchaus nothwendig. War nun die Röhre evacuirt und die Nadel auf 0^ ge- bracht, so wurde das zu untersuchende Gas in die Röhre eingelassen, wobei es zunächst durch den Trocken -Apparat gingp Man läfst eine erforderliche Gasmenge hinein. Die Versuche mit Gasen und Dämpfen haben einen Vorzug vor denen mit flüssigen und starren Körpern, dadurch, dafs man die Dichtigkeit nach Belieben abändern kann. Hat man die erforderliche Gasmenge hineingelassen, so beobachtet man das Galvanometer und kann nun aus der Ablenkung die Absorption genau bestimmen. Bis zum 36. Grade sind die Grade meines Galvanometers alle von gleichem Werthe, d.h. dieselbe Wärmemenge, welche die Nadel von 1^ bis 2^ bewegt, bringt sie auch von 35" auf 36°. Jenseits dieser Gränze entsprechen die Grade gröfseren Wärmemengen. Das Instrument war nach der von Melloni empfohlenen Methode*) genau kalibrirt, so dafs der genaue Werth seiner höheren Ablenkungen sogleich mittelst einer Tafel erhalten wurde. Bis zum 36. Grad kann daher die einfache Ablen- kung als Ausdruck der Absorption betrachtet werden; allein darüber hinaus, wird die einer Ablenkung entsprechende Absorption mittelst der Kalibrationstafel erhalten.

§5.

Die Luft des Laboratoriums, befreit von ihrer Feuch- tigkeit und Kohlensäure, in die Röhre hineingelassen bis sie gefüllt war, bewirkte eine Ablenkung von etwa

1 ) La ihermochrdse etc, Napies 1830, p» 59. *•

12

1°

Sauerstoff, bereitet aus chlorsaurem Kali und Maugauhjrper- oxyd, gab eioe Ablenkung von etwa

1« Stickstoff, erhalten durch Zersetzung tou salpetersaurem Kali, gab eine Ablenkung von etwa

1» 'Wasserstoff, aus Zink und Scbwefels&ure, gab eine von etwa

1» Sauerstoff, erhalten durch Elektrolyse des Wassers ^ und durch eine Reihe von acht, mit starker lodkaliumlösung gefüllten Kugeln geleitet, bewirkte eine Ablenkung von etwa

l^

Beim letzten Versuch war der elektroljrtische Sauerstoff von seinem Ozon befreit. Als das lodkalium fortgelassen und der Sauerstoff mit seinem Ozon in die Röhre einge* lassen wurde, war die Ablenkung

4«.

Die kleine Menge von Ozon, die den Sauerstoff in dic> sem Fall begleitet, stört also die Absorption des reinen Sauerstoffs').

Ich habe diese Versuche vielmals mit verschiedenen Wärmequellen wiederholt Bei Quellen von hoher Tem- peratur war der Unterschied zwischen Ozon und gewöhn« lichem Sauerstoff sehr auffallend. Durch eine sorgfältige Zersetzung liefse sich wohl eine viel gröfsere Menge Ozon und demgemäfs ein gröfserer Effect auf die strahlende Wurme erhalten.

Bei Darstellung des elektroljtischen Sauerstoffs bediente ich mich zweier verschiedener Gefäfse. Zur Verminderung des Widerstandes des gesäuerten Wassers stellte ich in das eine GefSfs ein Paar sehr grofser Platiuplatten, zwischen welchen ich den Strom einer Grovc'schen Batterie von

I ) Man wird weiterliin sehen, dafs dieses Resultat roit der Vorausseltung liarnaonirt, das auf die beschriebene Weise erhaltene Oaod sey ein zu- sammengesetzter Körper.

13

10 Zellen übergeben liefs. Die an einer so grofsen Ober- fläche sich entwickelnden Sauerstoffblasen waren ungemein klein, und als das so erzeugte Gas durch lodkaliumlösung geleitet ward, färbte es kaum die Flüssigkeit; der charak- teristische Geruch des Ozons fehlte auch fast ganz. In dem ziveiten Geßifse wurden kleinere Platten gebraucht. Die Saaerstoffblasen waren viel gröfser und kamen nicht in so innigen Contact mit dem Platin oder dem Wasser. Der so erhaltene Sauerstoff zeigte die charakteristischen Reac- tionen des Sauerstoffs, und mit ihm wurden die obigen Re- sultate erhalten.

Die gesammte Wärmemenge, welche bei diesen Versu- chen durch die Röhre gesandt wurde, bewirkte eine Ab- lenkung von

7P,5.

Nimmt man die Wärmemenge, welche nöthig ist die Nadel von 0® auf 1^ zu bringen, als Einheit, so beträgt die Anzahl der durch obige Ablenkung ausgedrückten Ein- heiten

308.

Folglich beläuft sich die Absorption auf ungefähr 0,33 Procent Ich vermag für jetzt nicht mit Sicherheit Sauer- stoff, Wasserstoff, Stickstoff und atmosphärische Luft hin- sichtlich ihres Absorptionsvermögens zu ordnen, obwohl ich zu diesem Behufe an hundert Versuche angestellt habe. Die eigene Wirkung derselben ist so klein, dafs die ge- ringste fremde Beimischung dem einen ein Uebergewicht über den anderen verleiht. Zur Darstellung der Gase habe ich verschiedene Methoden angewandt, welche in chemischen Lehrbüchern empfohlen werden, allein bisjetzt blofs um die zufälligen Fehler dieser Methoden zu entdecken. Gereiftere Erfahrung und die Hülfe meiner Freunde werden, hoffe ich, mich in den Stand setzen, dieses Problem nach und nach zu lösen. Eine Prüfung der gesammten Versuche läfst mich den Wasserstoff als dasjenige Gas betrachten, welches das schwächste Absorptionsvermögen ausübt.

Wir haben in diesen Fällen Minimal- Absorptionen von

14

Gasen. Es wird interesaaiit seyu, die obigen Resultate za- sammen zu stellen mit einigen der beim Olbildenden Gase erhaltenen, dem stärkst absorbirenden Gase, irelches ich bisher untersucht habe. Ich wShle zu dem Ende einen am 21. November gemachten Versuch.

Die Nadel stand stetig auf 0", in Folge der Gleichheit der Wirkunf^en auf die entgegengesetzten Seiten der SSole. Die Zulassung von ölbildendem Gase gab die bleibende Ablenkung

70«,3.

Nachdem das Gas vollständig entfernt und das Gleich- gewicht wiederhergestellt worden, wurde eine polirte Me- tallplatte eingeschaltet zwischen eine Seite der SSnle und die benachbarte Wärmequelle. Die gesammte Wärmemenge welche durch die evacuirte Röhre ging, erzeugte nun eine Ablenkung von

75^

Die Ablenkung 70^,3 entspricht 290 Einheiten und die Ablenkung 75^ entspricht 360 Einheiten, folglich waren mehr als sieben Neuntel oder ungefähr 81 Proc. von der gesammten Wärme durch das ölbildende Gas fortgenommen worden.

Die aufserordentliche Stärke, mit welcher die Nadel nach Einlassung von ölbildendem Gase in die Röhre abge- lenkt wurde, war eine solche, wie erfolgen würde, wenn die Steinsalzplatten plötzlich mit einer opaken Schicht über- zogen würden. Ich prüfte daher, ob eine solche Wirkung stattfände. Ich polirte eine dieser Platten sorgfähig und hielt sie dann eine beträchtliche Zeit gegen einen Strom des Gases; aber sie wurde dadurch nicht trübe. Ueberdiefs erschienen die Platten, welche täglich von der Röhre ab- genommen wurden, bei dieser Abnahme gewöhnlich eben so klar wie dann, wann sie angelegt wurden.

Bei diesen Versuchen strömte das Gas von dem Be- hälter aus und war daselbst mit kaltem Wasser in Berüh- rung gewesen. Um zu sehen, ob es die Steinsaizplatten beschlagen und dadurch den Effect hervorgebracht hätte.

15

fttllto ich einen abnlicben Behälter mit atniosphSrischer Luft und liefs sie die Teroperatar des Wassers annehmen; allein ihre Wirkung warde dadurch nicht merklich vergröfsert.

Um das Gas einer Ocular-Untersuchung za unterwerfen, cooatruirte ich eine Glasröhre und verknüpfte sie mit der Loftpumpe, allein als ölbildendes Gas in dieselbe einge^. lassen wurde, war nicht die geringste Trübung wahrzuneh- men. Um den letzten Gedanken an eine mögliche Einwir- kung des Gases auf die Steinsalzplatten zu entfernen, wurde die anfangs erwtthnte Zinnröhre in ihrer Mitte dnrchbohrt, und ein Hahn in dieselbe eingesetzt: die Wärmequelle wurde vor dem einen Ende der Röhre aufgestellt und die Ibermo- elektrische Säule in einigem Abstand vor dein an- dern« Die Steinsalzplatteu waren ganz beseitigt, indem die Röhre an beiden Enden offen und mit Luft geföllt war. Als man nun das ölbildende Gas ein Paar Sekunden lang einströmen liefs, flog die Nadel gegen die Hemmung, und sie blieb eine beträchtliche Zeit zwischen 80^ und 90^ ste ben. Ein langsamer Luftstrom in die Röhre geleitet, ent- fernte allmählich das Gas und nun kehrte die Nadel genan auf Null zurück.

Das Gas in dem Behälter befand sich unter einem Was- serdruck von 12 Zoll; als nun der Hahn an dem Würfel schnell- auf und zugedreht wurde, war die Gasmeuge, welche während dieser kurzen Zeit in die Röhre trat, hinreichend, die Nadel gegen die Hemmung zu treiben und zwischen 60° und 70° stillstehend zu halten. Nachdem das Gas abermals entfernt worden, wurde der Hahn so schnell wie möglich einmal halb umgedreht. Die Nadel machte erst einen Ausschlag von 60° und blieb dann bei 50° stehen.

Die Gasmenge, welche diesen letzten Effect hervorbrachte, erwies sich, als sie in eine graduirte Röhre eingelassen wurde, nicht ein Sechstel -Kubikzoll übersteigend.

Nun nahm man die Röhre fort und liefs beide Wärme- quellen aus einigem Anstand auf die Thermosäule wirken. Als die Nadel auf Null stand, liefs man zwischen einer der Wärmequellen und der Säule Ölbildendes Gas aus einem

16

gewöhnlichen Argand 'sehen Brenner aaset römen. Das Gas war unsichtbar: nichts war in der Lofl wahrzunehmen, aber dennoch zeigte die Nadel die Gegenwart desselben an, in- dem sie einen Ausschlag von 41" machte. Bei den zuletzt beschriebenen vier Versuchen war die Wärmequelle ein bis 250" C. erhitzter Würfel von Oel, und der Compensations- Würfel war mit siedendem Wasser angefüllt.

Diejenigen, welche, wie ich, die durchsichtigen Gase für fast vollkommen diatherman gehalten haben, werden wahr- scheinlich das Erstaunen begreifen, mit welchem ich diese Effecte kennen lernte. In der That konnte ich es erst all- mählich für möglich halten, dafs ein Körper von solcher Constitution und solcher Durchsichtigkeit für das Licht wie das ölbildende Gas so ungemein opak für Wärmestrahlen jeglicher Art seyn werde. Um mich gegen Fehler zu schützen, habe ich mehre Hundert Versuche mit dieser einzigen Sub- stanz gemacht. Ich glaube- jedoch nicht, dafs ich durch umständliche Anführung derselben der Beweiskraft der bisher gegebenen Versuche, dafs der Vorgang eine wahr- hafte Wärme* Absorption ist, etwas hinzufügen würde ').

§. 6. ,

Nachdem ich sonach im Allgemeinen das Absorptions- vermögen des ölbildenden Gases festgestellt, fragt sich: Welche Relation besteht zwischen der Dichtigkeit des Ga- ses und der ausgelöschten Wärmemenge.

Zuerst suchte ich diese Frage in folgender Weise za beantworten. Es wurde ein gewöhnliches Quecksilber-Ma- nometer mit der Luftpumpe verbunden und darauf, nacb- dem die Experimentir-Röhre ausgepumpt und die Galvano- meternadel auf Null gebracht worden, ölbildendes Gas ein-

1 ) OfTeobar wäre bei diesem Gase die alte Arl des Expcriroeotirena an- zuwenden. In der That haben luehre der von Melloni untersuchten starren K6rper ein geringeres Absorptionsvermögen als dasselbe. Hatte es die Zeit erlaubt, so würde ich meine Resultate durch in gewöhn- licher Weite geroachte Versuche controHrt haben; ich beabsichtige dicfs bei einer künftigen Gelegenheit.

rgezeichnet.' wioD 2 Zoll

„ o , ja« Ton «i-

nen. zwei, drei Zoll und mehr Spamiung bestimmt.

lo der folgeodcD Tafel enlhllt die erste Cokunne die SpaDDong in Zolleo, die Zfreite die AbleuLoDgen oDd die drilto die einer jeden Ablenkung entsprechende AbiorptJoo. -

Tafel I. — fWUldeadM Qu. SpMMninf. AblcnkaDf. Abtorplion.'

1 ZoU se^.o 90

2 51 ,2 123

3 59 ,3 142 i 60 .0 154

5 60 ,5 163

6 61 ^ 177 f 7 61 ,4 182

8 61 .7 184

t 9 62 ,0 190

; 10 63 ,2 193

1 20 66 ,0 227.

Hier zeigt sich keine besthnmte Relation xniscfaen der 1 Oidite des Gases und der Absorption darch dauelb«: ) Wir bemerken nar, daCs mit zunebniender Dichte das Ver- 1 hiltnib zwischen je zwei einander folgenden Absorptionen ' lid) hnmennefar der Einheit nähert. Eine Versiebenfaehimg der Dichtigkeit terdcppelt nur die Absorption, wkhroid 1 Gm von 20 Zoll Spannung Dar 2^ Mal so viel abaorblrt I wie Gas von einem Zoll Spannung.

!Es bieten sich jedoch die folgenden Beobachtungen dan Klar ist, dafs Olbildendefi Gas vor einem Zoll Spannung, : welches eine so starke Ablenkung wie 56" bewirkt, einen I (rofsen Antbeil der von dem Gase absorbirbaren Strahlen a.i. Bd. nxiii. 2

18

mUtochen nafs, and mithin kann man mit Grand erwar- ten» dafs die folgenden Portionen, indem rie auf eine im- mer geringere Warme su wirken haben, einen fortwibrend kleinem Effect ausüben mfiasen. Gesetzt aber, die Menge des gerade eingeführten Gases sey so klein, dafs üe An- sabl der darch dasselbe ansgel(Vschten Strahlen, eine ver- schwindende GrOfse sej im Vergleich eu der gesarnrnten Zahl derer, die der Absorption ffihig sind. In diesem Falle können wir gegrfindeter Weise erwarten, dafs eine dop> pelte, dreifache a. s. w. Gasmenge einen doppelten» drei- fachen o. s. w. Effect hervorbringen, oder, im Allgemeinen ausgedrückt, die Absorption proportional der Dichtigkeit aejn werde.

Um diese Idee zu prüfen, wurde ein Theil des Appa- rata benutzt, der in der vorhin gegebenen Beschreibung absichtlich übergangen wurde. 00 ist eine graduirte Glas- röhre, deren Ende in eine Schale mit Wasser B taudt Diese Röhre ist oben mittelst des Hahnes r verschliebbar; dd ist eine Röhre, welche Stücke von Chlorcaldum entbilt Die Röhre 00 wurde zuerst mit Wasser bis zum Hahn r gefüllt, dann diefs Wasser durch Ölbildendes Gas verdrlBgt^ und darauf die Röhre SS und der ganze Raum zwiacbea ihr und dem Hahn r ausgepumpt. Nun drehte man dem Hahn sorgfältig um und liefs das Gas äufserst langsani in die Röhre 8S eintreten. Dadurch stieg das Waaser ni 00 und enreidite denjenigen Theilstrich, welcher ein Vit* lum von 3V Kubikzon vorstellte. Man lieb soeeessive Maäbe dieser Capadtai in die Röhre eintreten und bestiininle f^ dMMl die Absorption. In der folgenden TaM enthill Ae eilte Columne die in die Röhre eingelasseiie GatmenM* die tweüe die mtsprechrade Ablenkung, wdche ionetliiA der Grinzen der Tafel die Absorption ansdrticktj und dh dritte die Absorption, berechnet in der Annahme, dafi Absorption proportional der Dichte sey.

19

Tafel II. OelbUdendes Om.

MaaTt-Eiolieit ^ KokikioU.

MmCm AbMrptioa

Gm. bcobacbtet« berschoei.

1 2,2 2,2

2 4,5 4,4

3 6,6 6,6

4 83 8,8 6 11,0 11,0

6 . 12,0 13,2

7 14,8 15,4

8 163 17,6

9 19,8 19,8

10 22,0 22,0

11 24,0 24,2

12 25,4 26,4

13 29,0 28,6

14 30,2 29,8

15 33,5 33,0.

Diese Tafel zeigt die Richtigkeit der TorhendeneD Ver- mathimg, und beweist, dab filr kleine Gasmengen die Ab- sorption genau der Dichtigkeit proportional ist. Schätzen wir jetzt die Spannungen der Gasmengen, mit denen wir operirt haben« Die LKnge unserer Experimentir- Röhre betrSgt 48 Zoll und ihr Durchmesser 2,4 Zoll; ihr Volum also 218 KubikzoIL Addiren wir dazu den Raum -Inhalt der H&hne und anderen Leitungen, welche zu der Röhre führen, so können wir annehmen, daCs jeder Fünfzigste!- Kubikzoll des Gases sich in einem Raum von 220 Kubik- zoll auszubreiten hatte. Die Spannung eines einfachen Maafses Gas, so ausgedehnt, würde also =^^^1^^ Atmo« sphftre seyn, — eine Spannung, welche die mit der. Luft- pumpe verbundene Quecksilbersäule um ^rr Zoll oder un* gefahr TT Millimeter herabdrficken wfirde.

Allein das Absorptionsvermögen des ölbildenden Gases, so ungewöhnlich es den obigen Versuchen nach auch ist,

2*

20

doch weit übertroffen von dem der Ditiipfe einiger fltlcii- tigen Flüssigkeiten. Eine Gasflasche • wurde versehen mit einer Messiugkappe, worin ein Schraubengang, mittelst dessen ein Hahn luftdicht an die Flasche geschraubt werden konnte. Nachdem Schwefeläthcr in letztere gebracht worden, wurde der Raum über der Flüssigkeit durch eine feweite Luft- pumpe vollständig von Luft befreit Dann wurde die Flasche mit verschlossenem Hahn mit der Experimentir- Röhre ver- knüpft, letztere ausgepumpt und die Nadel auf Null ge- bracht, endlich der Hahn gedreht, so dafs der Aetherdampf sich langsam in die Experimentir- Röhre verbreitete. Ein Gehülfe beobachtete das Manometer der Luftpumpe und wenn es einen Zoll gesunken war, schlofs man rasch den Hahn. Nachdem die durch die partielle Auslöschung der Wärmestrahlen bewirkte galvanometrische Ablenkung auf- gezeichnet worden, wurde eine zweite, das. Manometer um einen Zoll deprimircnde Dampfmenge hineingelassen, und in dieser Weise die Absorptionen für fünf solcher Dampf. mengen bestimmt. In der folgenden Tafel enthält die erste Columne die Spannungen in Zollen, die zweite die einer jeden entsprechenden Ablenkung, und die dritte die ak aorbirte Wärmemenge, ausgedrückt in den schon angege* benen Einheiten. Des Vergleiches halber habe ich in der laerten Columne die entsprechende Absorption des Ölbil- denden Gases daneben gestellt.

Tafel 111. -T Sohwefeläther.

Oelbüdendes Gat, . cnuprcclieode Ab- ■ Spaonoog. AbUoknng. Absorption. torplion. .

IZoll 64,8 214 90

2 70,0 282 123

3 72,0 315 142

4 73,0 330 lp4

5 73,0 330 163.

Für diese Spannungen ist also die Absorption der Btrahr lenden WSmic durch Schwefelätherdampf mehr als dop-

21

pelt so grofs wie die Absorption durch Ölbildendes Gas. Wir bemerken auch, dafs bei ersteretn die successiven Ab- sorptionen sich rascher der Gleichheit nähern. 'In d6r Thai war die von dem Dampf bewirkte Absorption bei 4 ZöU Cast dieselbe wie die bei 5 Zoll.

Es sind jedoch ähnliche Betrachtungen, wie die beim ölbildenden Gase gemachten, auch beim Aether anwend- bar. Gesetzt wir machten unsere Maafs- Einheit klein ge- nug, so wird die Anzahl der zuerst zerstörten Strahlen verschwinden im Vergleich zur Gesammtzahl derselben, und eine Zeitlang wird wahrscheinlich das Gesetz gelten, dab die Absorption direct der Dichte proportional ist. Um zu ermitteln, ob diefs der Fall sey, wurde der andere noch nicht beschriebene Theil des Apparats benutzt. K ist eine kleine Flasche mit einer Messingkappe, welche an den Hahn C* fest angeschraubt wird. Zwischen den Hähnen C* und C, welcher letzterer mit der Expcrimentir- Röhre verbunden ist, befindet sich die Kammer if, deren Capacilät genau bestimmt war. Die Flasche K wurde theilweis mit Aether gefüllt und die Luft über demselben entfernt. Nachdem der Hahn C geschlossen und C geöffnet worden, wurden die Röhre SS* und die Kammer M vollkommen ausge- pumpt. Durch Schliefsuug von C und Oeffuung von C füllte sich die Kammer mit Aetherdampf, und wenn man darauf C verschlofs und C öffnete, verbreitete sich diese Dampfmenge in die Experimeutir- Röhre und ihre Absorp- tion konnte bestimmt werden. Solcher Maafse wurden suc- cessive mehre in die Röhre gesandt und der von jedem bewirkte Effect aufgezeichnet. Es wurden auch Maafse von verschiedener Capacität angewandt, je wie es die zu unter- suchenden Dämpfe erforderten. Bei der ersten Reihe der mit diesem Apparat geraachten Versuche unterliefs ich, die Luft aus dem Raum über der Flüssigkeit zu entfernen. Jedes Maafs, welches in die Röhre gesandt wurde, war also ein Geroisch Ton Dampf und Luft. Diefs verringerte "den Effect des ersteren, allein das Gesetz der Propörtio- mlHilt fbr kleine Mengen seigte sich 4och sd entsehiedeii.

. \\ '"Jfk dafs es mich vcraDlafst, die Beobachtun

Die erste Columne enthält, wie geyrO&D/ic^ Dampf, die iweite die beobachtete Absn^-^ dritte die berechnete. Die galTanometrisc&^sit Bind fortgelassen und dafilr ihre Aeqotralei^te len Coliraine gegeben« AimIi sind bis zor &. die Abiorptionen nur die Werthe der Ableoei/

Tafel lY. OesMif tob Aetherdasipf and L

1

AlMorplion

heobachut.

berechne

1

4,6

4,5

2

9,2

9,0

3

13,5

13,5

4

18,0

18,0

b

22,8

23,5

6

27,0

27,0

7

31,8

31,5

8

36,0

36,0

9

39,7

40,0

10

45.0

45,0

20

81,0

90.0

20

82,8

95,0

22

84,0

99,0

23

87,0

104,0

24

88,0

108,0

25

90,0

113,0

26

93,0

117,0

27

94,0

122,0

29

95,0

126,0

29

98,0

131,0

30

100,0

135,0.

Bis xom 10. MaaCse finden wir Dichte und i genau in gleichem Verhältnisse zunehmen. Wä erstere von 1 auf 10 steigt, wächst die letzter bis 45,0. Bei dem 20. Maa{se ist jedoch eine AI ▼OD den Gesetze merkbar und diese Abweichu

23

€ B

t

m von 20 bis 30. In d«r That habeo 20 Maafae Eioflub aaf die abaorbirbaren Strahlen; die Ternichtete Menge wird 80 bedeutend, dafa jedes hinzukommende Maafs eine ge- ringere Anzahl solcher Strahlen ergreift und folglich eine verringerte Absorption bewirkt.

Aetherdampfy ungemengt mit Luft, lieferte die in fol- gender Tafel enthaltenen Resultate. Da ich wünschte, die durch Dampf von sehr schwacher Spannung ausgeübte Absorption zu bestimmen, so verkleinerte ich die Capad- Ut der Maals-Einheit auf 0,01 Kubikzoll.

Tafel V.

. — SehwefeUUher.

BIaalf>EiDh«t

Aluor,lioi

1

Ml KaUkioll.

bcobacbtcl.

DCffMtlOOl.

1

5,0

4,6

2

10.3

9,2

4

19,2

18,4

5

24,5

23,0

6

29,5

27,0

7

34,5

32.2

8

38,0

36,8

9

44,0

41,4

10

46,2

46,2

. 11

60,0

50,6

12

52,8

65.2

13

65,0

59,8

14

57,2

64,4

16

59,4

69.0

16

62,5

73,6

17

65,6

77,2

18

68,0

83,0

19

70.0

87,4

20

72,0

92,0

21

73,0

96,7

22

73,0

101,2

23

73,0

105,8

24

77,0

110,4

24

JlMb-Eidbeii

Abtorptiofl

1

0,01 KabäioIL

beobachtet.

berocIuMl.

25

78,0

115,0

26

78,0

119,6

27

80,0

124,2

28

80,5

128,8

29

81.0

133,4

30

81,0

138,0.

Hier finden wir das Gesetz der Proportionalität zwischen Dichte und Absorption fttr die ersten elf Maafse stichhaltig, darüber hinaus nimmt aber die Abweichung vom Gesetz alhnähUg zu.

Ich habe einige Aetherproben untersucht, die noch kräf- tiger auf die Wärmestrahlen einwirkten. Ohne Zweifel würde das obige Oesetz für kleinere Maafse als 0,01 Kubikzoll noch strenger richtig seyn, und in einem passenden Locale wäre es auch leicht, ein Zehntel der von diesem Maafs be- wirkten Absorption mit voUkommner Genauigkeit zu be- stimmen, was einem Tausendstel eines KubikzoUes entspre- chen würde. Allein beim Eintritt in die Röhre hatte der Dampf nur die der Temperatur des Laboratoriums ent- sprechende Spannung von 12 Zoll. Diese würde mit 2,5 multiplicirt werden müssen, um sie auf den Druck der At- mosphäre zu bringen. Folglich würde der Tausendstel -Ku- bikzoll, nach Verbreitung in einer Röhre, die eine Ca- pacität von 220 Kubikzoll besitzt, eine Spannung von

iö^ifi^mö'=Mmö Atmosphäre haben. In einer Zeit,

WO die mit den Lichtstrahlen verknüpften Untersuchungen durch Kirchhoff und Bunsen soweit über ihre frühere Gränzen hinausgetrieben sind, macht es mir ein besonderes Vergnügen y die Forschungen über die strahlende Wärme etwas näher in Niveau mit den Beobachtungen jener erleuch- teten Männer bringen zu können.

Ich habe nun die mit dreizehn anderen Dämpfen er- haltenen Resultate darzulegen. Die Methode des Expe- rimentircns war dabei immer die bei dem Aether angewandte,

25

Dur, dafs die Gröfse der MaafseiDbeit abgeändert wurde, da bei maDchen SubstaDzen kein merklicher Effect erhalten werden konnte mit einer so kleinen Volumeinheit, wie in den zuletzt angeführten Versuchen benutzt werde. Beim Schwefelkohlenstoff z. B. war es möglich die Maabeinheit 50 Mal gröfser zu nehmen, um die Messungen befriedigend zu machen.

Tafel VI.

— ScbnrefBlkoblenatoff.

MMlJeiDlialen

Abiorplion

0,S KobikioU.

bcobaeklet.

bereclmtc.

1

2,2

2,2

2

4,9

4,4

3

6,5

6,6

4

8.8

8,8

6

10,7

11,0

6

12,5

13,0

7

13,1

15,4

8

14,5

17,6

9

15,0

19,0

10

15,6

22,0

U

16,2

24,2

12

16,8

26,4

13

17,5

28,6

14

18,2

30,8

15

19,0

33,0

16

20.0

35,2

17

20,0

37,4

18

20,2

39,6

19

21,0

41,8

20

21,0

44,0.

Bis zum 6. Maafs ist die Absorption proportional der Dichte; darüber hinaus nimmt der Effect jedes folgenden MaaCies ab. Vergleicht man die Absorption, bewirkt durch eine Dampfmenge, welche die Quecksilbersäule der Luft- pumpe um einen halben Zoll herabdrtickt, mit dem Effect durch Dampf, der einen Zoll Spannung besitzt, so bemerkt man dieselbe Abweichung Tom Gesetz der Proportionalitit.

2«

BiiC ddv OneeUltor^BUaoaMlar.

Spannong AbforptioD

; zoU 143

1 ZoU 18,8

Wäre das Proportionalitätsgesetz Btidibaltig, lo würde die einem Zoll Spannung entsprechende Absorption 29,6 sejn, statt 18,8.

Sowohl für gleiche Yolome beim Maximum der Dampf- dichte als auch fUr gleiche Spannungen, gemessen durch die Depression der QuecksilbersSuIe, zeigt der Schwefel- kohlenstoff das schwächste Absorptionsvermögen unter allen bisher von mir untersuchten Dämpfen« Bei sehr kleinen Quantitäten absorbirt ein Maafs Schwefelätherdamp^ im Ma- ximo der Dichte, 100 Mal so viel strahlende Wärme als ein gleiches Volum Schwefelkohlendampf, bei seinem Maximum der Dichte. So weit meine Versuche bisher gehen, sind diefs die äolsersten Gränzen der Skale. Die Wirkung je- des anderen Dampfs ist geringer als die des Schwefeläthers, und gröCser als die des Schwefelkohlenstoffs.

Bei den Versuchen mit Schwefelkohlenstoff wurde wie- derholt eine sehr sonderbare Erscheinung beobachtet. Nach- dem nämlidi die Absorption des Dampfs bestimmt worden, wurde die Röhre ausgepumpt, — so vollkommen wie mög- lich. Die zurückgebliebene Dampfmenge war auCserordent- lieh klein. Es wurde nun trockne Luft eingelassen, um die Röhre vollends zu reinigen. Nach den ersten Hüben der Pumpe wurde eine Erschütterung gefühlt und eine Art Ex- plosion gehört, während dichte Wolken von blauem Rauch sogleich aus den Cylindem hervordrangen. Die Wirkung war auf die letzteren beschränkt und verpflanzte sich nie- mals in die Experimentir- Röhre.

Diese Erscheinung habe ich nur beim Schwefelkohlen» Stoff beobachtet. Sie läfst sich, glaube ich, auf folgende Weise erklären : Um das Ventil der Pumpe zu öffnen, muCi das Gas unter demselben eine gewisse Spannung besitzen, und die dazu nöthige Comprcssion ist hinlänglich, die Ver- bindung der Bestandtheile des SchwefelkohlenstoffB mit dem

27

Sauerstoff der Loft la ▼eranhoMB. Eioe solche VerbiD- dung findet sicber staltt denn der Geruch nach schwefliger Stare ist in dem JEUioche onverkennbar.

Um diese Idee zu prüfen, versuchte ich den Effect der Compression in einem pneumatischen Feuerzeuge (atr-sy- ringe). Ein Bifschen Baumwolle, mit Schwefelkohlenstoff« befeuchtet, In dasselbe gebracht, blitzte hell auf, als die Luft comprimirt ward. BlSst man den Rauch mittelst ei- ner Glasröhre heraus, so kann man den Versuch wohl 20 Mal mit derselben Flocke Baumwolle wiederholen.

Eis ist nicht einmal ndthig die Baumwolle in den Apparat za lassen. Wenn man sie hinein und heraus schüttet, so schnell wie es geschehen kann, so ist doch behn Comprimi- ren der Luft das Aufblitzen sichtbar. Reiner Sauerstoff giebt einen helleren Blitz als atmosphärische Luft. Diese That* Sachen stehen mit der obigen Erklärung in Einklang.

Ti

ifel VIL — Amylen.

MaafM

Abtorplion

Einbeil iV KobikioH.

bcolMchtct.

berechnet.

1

3,4

4,3

2

8,4

8,6

3

12,0

1%9

4

16,5

17,2

5

21,6

21,5

6

26,5

25,8

7

30.6

30^1

8

35,3

34.4

9

39,0

38^7

10

44,0

43,0.

Für diese Quantitftten ist die Absorption proportional der Dichte; allein für grötsere Quantitäten findet die ge- wöhnliche Abweichung statt, wie folgende Beobachtungen zeigen.

MÜ ^tm OoedMUfcer -M— ewetir

SpaoBaof. Ablenkaog. Abifytio».

4 Zoll 60« 157

1 Zoll 650 216

T«fel Till.

. - AMyl-MU.

HuTm

Ab«,Tlim,

1

5,4 5,1

2

10,3 10,2

3

16,8 15,3

4

22,2 20i4

i

26,« 25JS

6

313 30,6

7

35,6 35,»

S

40,0 40,8

S

44,0 45,9

10

47,5 51,0

Mlt<teM

OiiMkiUI»r-HaiM>BMUr.

sr».«|.

i ZoU

56°,3 94

1 Zoll

58,2 120

Tafel IX.

— Melhyl-Iodia.

HuTi«

AbioiplioD

Einhtil tV KnblWafi.

3,5 3,4

7,0 6,8

10,3 10,2

15,0 13,6

17,5 17,0

20,5 20,4

24,0 23,8

26,3 27,2

30,0 30,6

10

32,3 34,0

Mit dM

Spm.«,.

Ablcokuig.

4 Zoll

48",5 60

29

Tafsl X.

— AbotI-

-lodM.

Maafse

Abiorption

Einheit ^ Kabiktoll.

iMobacblet

bcrecluMt.

1

0,6

0,57

2

1,0

1,1

3

1,4

1,7

4

2,0

2,3

5

3,0

2,9

6

3,8

3,4

7

4,5

4,0

8

5,0

4,6

9 •

5,3

5,1

10

5,8

5,7

Die AblcDkuDgen sind hier sehr klein; allein die Sub- stanz besitzt eine so schwache Flüchtigkeit, dafs die Span- nung eines Maafses ihres Dampfes nach Verbreitung in der Experimentir-Röhre äufserst gering seyn mufs« Mit der un- tersuchten Probe war es nicht möglich eine Spannung zu erhalten, welc)ie das Quecksilber im Manometer 4 Zoll her- abgedrfickt hätte, und folglich wurden keine Beobachtun- gen dieser Art angestellt:

Tafel XI. — Amylcblorid.

MmIm

■

Absorption

Einheit -Jtf Kabiktoll.

beobachtet. berecknet.

1

1*3

1,3

2

3,0

2,6

3

3,8

3,9

4

5,1

5,2

5

63

6,5

6

8,5

7,8

7

9,0

9,1

8

10.9

10,4

9

11,3

11.7

10

12,3

13,0.

MU dem Qiieeluilber-MaBoneter.

Spaonnof. Ableokang. Abjorptioo.

I Zoll 69,0 137

I Zoll nicht ausführbar.

ffafti xn. — lenoL

Wulb»

ABtOCpCMB

BsiMb -/ktUhikmM.

iMncta

l

4,5

4,5

9

9,5

9,0

3

14,0

13^5

4

18,5

18,0

5

22,5

22,5

«

27,5

27,0

7

31,0

31,5

8

3^5

36,0

9

39,0

'40,5

10

44,0

45,0

11

47,0

49,5

12

49,0

54,0

13

51,0

58^5

14

54,0

63,0

15

56,0

67,5

16

59,0

72,0

17

63,0

76,5

18

67,0

81,0

19

69,0

85,5

20

72,0

90,0

Wir sehen hier, dafs bis zam 10. Maafs oder da herum das Gesetz der Proportionalität zwischen Dichte und Ab« Sorption erfilllt ist, und darUber hinaus die Abweichung Ton dem Gesetz allmählich zunimmt.

Mit dem Oaedndlber- Manometer. Spanaaog. AbleokoDg. Abforption.

i Zoll

54»

78

1 Zoll

57

103

Tafel XIII.

— MMbyl- Alkohol

•

MmTm

Aktorption

inhelt Vv KabikioU.

oCOOMoMI«

berechnet.

1

10,0

10,0

2

20,0

20;0

3

30,0

30^

Eiahcil ff Kabikull.

4

II 6

7

10

■M «M VßuMnkm-m

BfaWl •/, KnUho».

1

3

4 5 ( 7 8 t 10

i Zoll 1 Zoll

1 7,0 7,0

1 14,0 14,0

3 21,8 i\/)

- Ael^l-PraplMBt. AbiorpliMl

32

Maafse

Abforpiion

EiDheit 1^ Kobiktoll.

beobachtet.

bereeboet.

4

28,8

28,0

5

34,4

35.0

6

38,8

42,0

7

41,0

49,0

8

42,5

56,0

9

44,8

63,0

10

46^

70,0.

Mii den Oa^dnUbarBumaBeter*

SpanDODf. AbleokoDg. Abaoqption.

i Zoll <H)^5 168

1 Zoll nicht ausführbar.

Tafel XVI. — CUorofoni.

Ma*lw

AbtorpiioD

Einheit Vr KabikMlI.

beobachtet.

berecBDet*

1

4,5

4,5

2

9,0

9,0

3

13,8

13,5

4

18,2

18,0

5

22,3 ■

22,5

6

27,0

27,0

7

31,2

31,5

8

35,0

36,0

9

39,0

40,5

10

40,0

45,0

Spätere Beobachtungen lassen mich glauben, dafs di< Absorption durch Chloroform eine etwas höhere als die ii dieser Tafel gegebene ist

Tafel XVII. — AlkohoL

MmCm

Absorptioo

Einheit i Kubiktoll.

beobachtet.

berechnet

1

4,0

4,0

2

7.2

8,0

3

10,5

12,0

4

14,0

16,0

33

MMfw

Abtnrpliun

Einheit 0,5 Kubiktoll.

beobacbtet.

bereclinct

5

19,0

20,0

6

23,0

24,0

7

28,5

28,0

8

32,0

32,0

9

37,5

36,0

10

41,5

40,0

11

45,8

44,0

12

48,0

48,0

13

50,4

52,0

14

53,5

56,0

15

55,8

60,0

Mit dem

OueeluUber - Manometer.

Sftammg.

Ableoknog.

AbtorplioB.

l Zoll

60«

157

1 Zoll nichl ausführbar.

Hier beim Alkohol war ich genöthigt eine MaaÜBeinheit ▼OD 0,5 KubikzoU zu uehmeD, um einen Effect zu erhalten, der dem von Benzol mit einer MaaCseinheit von yV Kubik- zoU hervorgebrachten ungefähr gleich kam. Und dennoch nahm, bei gleichen Spannungen von 0,5 Zoll, der Alkohol genau doppelt so viel Wfirme fort wie das Benzol. Auch zwischen Alkohol und Schwefeläther findet eine ungeheure Verschiedenheit statt, wenn gleiche Maafse beim Maximum der Dichtigkeit verglichen werden; um aber Alkohol- und Aetherdämpfe auf gleiche Spannungen zu bringen, mnCs man die Dichtigkeit der crsteren viele Male erhöhen. Dar- aus folgt also, dafs, wenn gleiche Spannungen dieser bei- den Substanzen verglichen werden, der Unterschied zwi- schen ihnen bedeutend abnimmt. Aehnliche Bemerkungen gel- ten von vielen Substanzen, deren Verhalten in den vorstehen- den Tafeln angefQhrt ist, z. B. vom lodid und Chlorid des Amyls und vom Propionate des Aethjis. In der That ist es nicht unwahrscheinlich, dafs, bei gleichen Spannungen, der Dampf der letzteren Substanz im Znstande vollkomm-

PoggcndorfTf Annal. Bd. CXIIl. 3

34

Der Reinheit ein gröfseres AbBorptionsTennögeD besitzen würde als der Aether selbst.

Wie schon erwähnt, war die zu diesen Versuchen an- gewandte Röhre von Messing und innen polirt, und zwar deshalb, um die Wirkung der schwachen Gase und DSmpfe in klares Licht zu selzen. Einst wünschte ich auch die Wirkung des Chlors zu erfahren und brachte deshalb eine Quantität dieses Gases in die Experimentir - Röhre. Die Nadel wurde rasch und stark abgelenkt, wollte aber, beim Auspumpen '), nicht auf Null zurückkehren. Es wurde trockne Luft zehn Mal nach einander hineingelassen, allein die Nadel blieb hartnäckig auf 40^ stehen. Die Ursache hiervon war leicht zu errathen : Das Chlor hatte das Metall angegriffen und dessen Reflexionsvermögen theilweise zer- stört. Dadurch nahm die durch die Wandung der Röhre be- wirkte Absorption eine Wärmemenge fort, die fähig war die ohige Ablenkung hervorzubringen. Für die folgenden Ver- suche mufste das Innere der Röhre wieder aufpolirt werden.

Obwohl kein anderes Gas oder anderer Dampf, mit dem ich experimentirte, einen bleibenden Effect dieser Art her- vorbrachte, so war es doch nöthig, völlig überzeugt zo sejn, dafs diese Fehlerquelle nicht an meinen Versuchen hafte. Zur Controle überzog ich daher die Messingröhre innen auf eine Länge von zwei Fufs sorgfältig mit Lam- penrufs, und bestimmte nun mit ihr, bei einer gemein- schaftlichen Spannung von 0,3 Zoll, wiederum die Absorp- tion aller der Dämpfe, welche ich zuvor untersucht hatte. Ich beabsichtigte nur eine allgemeine Bestätigung und er- langte die Befriedigung, dafs die wenigen Abweichungen, welche die Messungen zeigten, bei einer sorgfältigeren Un- tersuchung verschwinden oder sich erklären lassen würden.

Die folgende Tafel erklärt sich selbst. Die mit der geschwärzten und der blanken Röhre erhalteneu Resultate sind neben einander gestellt: die Spannung betrug bei der ersten 0,3 und bei der letzten 0,5 Zoll.

1) Hiebe! «lieg ein dichter dunkler Rauch aus den Pumpenttif fein; Aehn- liches fand beim SchwerelwasterslofT atatt.

35

Tftfel XVIIL

Abforptioa.

Geschwirate Röbre

BUDhe RMm

DSrapfe.

0

>",3Sp«OD.

0",» SpMn.

Schwefelkohlenstoff

5.U

21

23

Metbyl-Iodid

15,8

60

71

Benzol

17,5

78

79

ChlorofoiTO

17,5

89

79

AethyModid

21,5

94

97

Holzgeist

26,5

123

120

Methyl-Alkohol

29,0

133

131

Amylchlorid

30,0

137

135

Amylcn

31,8

157

143

Die Ordnung der Absorption erweist sich hier ak gleidi in beiden Röhren, und die absorbirte Menge ist in der blanken Röhre im Allgemeinen ungeftUir 4^ Mal so grols wie in der geschwärzten. In der dritten Columne habe ich die Producte ans den Zahlen der ersten Columne, mul- tiplicirt durch 4-3-» aufgestellt. Diese Resultate heben voll' stSndig den Verdacht, als könnten die in der blanken Röhre beobachteten Effecte herrühren von einer durch die Dämpfe bewirkten Aenderung des Reflexionsvermögens ihrer inne- ren Oberfläche.

In der geschwärzten Röhre machte sich die Ordnung der Absorption folgender Substanzen so:

Alkohol,

Schwefeläther,

Ameisenäther,

Aelhy 1 - Propionat, während sie in der blanken Röhre nachstehende war:

Ameisenäther,

Alkohol,

Aethy 1 - Propionat,

Schwefelätber. Wie schon erwähnf, werden diese Unterschiede bei abermaliger Untersuchung wahrscheinlich Terschwinden oder

3»

36

sich erkittreo lassen. lu der That würden sehr kleine Un- terschiede in der Reinheit der angewandten Sabstanzen mehr als hinreichend sejn die beobachteten Absorptionsdifferen- zen herrorzabringen ')•

§. 7. Wirknog der permaneBteo Oase auf atrahleade Wirme.

Das Verhalten von SanerstofF, Stickstoff, Wasserstoff atmosphSrischer Luft und ölbildendem Gase ist bereits an- gegeben worden. Anfser diesen habe ich noch untersucht: Kohlenoxyd y Kohlensäure, Schwefelwasserstoff und Salpe- tergas. Die Wirkung dieser Gase ist so schwach gegen die der DSmpfe, welche in dem letzten Abschnitt aufge- fOhrt wurden, dafs ich bei Untersuchung der Beziehong zwischen Absorption und Dichte das Maafs M aufgab, und die Menge des hineingelassenen Gases durch die Depres- sion des Quecksilber- Manometers bestimmte.

Tafel XIX. — Kohlenoz^rd.

Absorption SpaBDQDg. beobachtet. berechoet.

0^ Zoll 2,5 2,5

1,0 5,6 6,0

1.5 8.0 7,5 2,0 10,0 10,0

2.6 12,0 1%6 3,0 15,0 15,0 3,5 17,5 17,6

Bis zur Spannung 3,5 Zoll ist also beim Kohlenoxyd die Absorption proportional der Dichte des Gases. Allein diese Proportionalität findet bei gröfeeren Spannungen nicht mehr statt, wie aus folgender Tafel erbellt.

1) Zum Belege hienron mag bemerkt tejn, daCi von awei Proben Me- tbjl- Alkohol, mit welcher mich swei meiner chemifchen Freunde ver- tehen hatten, die eine eine Ab«orptio% von 84 and die andere eine ▼on 203 gab. Die erstcre war mit groCicr Sorgfalt gereinigt worden, die leUtere aber nicht rein. Beide pauirten indeft anter den gemein- famen Namen Methyl- Alkohol.

37

Spananng.

Ablenkung.

Abiorpliott.

5 Zoll

I8»,0

18

10

32,5

32,5

15

41 ,0

45

Tafel XS

L. — KohlensKure.

•

SpaODDBf

Abforpt

ion

Zoll.

bcobacblct.

bcredinet.

Ofi

5,0

3,5

1,0

7,5

7,0

1,5

10,5

10;5

2,0

14,0

14,0

2,5

17,8

17^

3,0

21,8

21,0

3,5

24,5

24.6

haben wir noch

das Proportioi

nalitltogea

D Spannangen aber nicht mehr:

SpMDnnf.

Abicokang.

Ab«orptSoB.

5 Zoll

25»,0

25

10

36 ,0

36

16

42 ,5

4a

Tafel XXI. -

' SchwefBlwaMerttoff.

Spanonng

AbiorptSoa

Zoll.

beobachtet

bcrechiiet.

Ofi

7.5

6

1,0

12,5

12

1,5

18,0

18

2,0

24,0

24

2,5

30,0

30

3,0

34,5

36

3,5

36,0

42

4.0

36,5

48

4,5

38,0

54

5,0

40,0

60

Das Proportionalitätsgesetz zeigt sich hier gültig bis zur pannung von 2,5 Zoll; von da begiDDt die Abweichung und

88

nimmt aUmKhlich zu. Obgldch diese Messiuigen mit aller m(^lich»i Sorgfalt gemacht worden, so möchte ich sie doch gern wiederholen. Beim Auspumpen dieses Gases aus der Röhre drangen nKmlich Achte Dämpfe aus den Stiefeln der Luftpumpe hervor, und ich bin bisjetzt nicht im Stande mit Sicherheit zu sagen, ob nicht eine Spur derselben in einem sehr verdfinnten Zustande in der Röhre die Reinheit der Resultate beeinträchtigte.

Tafel XXII.

— Salpetergaa (Nitroui

1 osM«).

SpaDDODg

Alxorptian

Zoll.

beobachM.

berediB«!.

0^6

14,5

14,5

1,0

23,5

29,0

i,s

30,0

43,5

2,0

35,5

58,0

2A

41,U

71,5

3,0

45,0

87,0

3,5

47,7

101,5

4,0

49,0

116,0

4:5

51,5

130,5

5,0

54,0

145,0

10,0

70,0

290,0

15,0

82,0

435,0

Hier zeigt sich die Abweichung vom Proportionalilits- gesetz schon vom Anfang an.

Eingangs dieser Abhandlung versprach ich auf die Ver- suche des Dr. Franz zurQckzukommen und ich will es jetzt thun. In einer drei Fuis langen und inwendig geschwärzten Röhre beobachtete er eine Absorption von 3,54 Proc. bei atmosphärischer Luft. Bei meinen Versuchen mit einer vier Fufs langen Röhre,- die inwendig polirt war, was die von vielen der reflektirten Strahlen durchlaufene Strecke länger als vier Fufs macht, betrug die Absorption dagegen nur ein Zehntel dieser Gröfse. Bei den Versuchen des Dr. Franz ersi^ien die Kohlensäure als ein schwächeres Absorbens als Sauerstoff. Bei meinen Versuchen war, für kleine Quanti-

39

titeo» das AbsorptionBvennögeD der Kohlensäure fast 150 mal so grofs wie das des SauerstoffiB, und für die atmospbiri- sche SpannuDg würde es wahrscheinlich noch das Hundert- fache des letzteren sejn.

Der Widerspruch zwischen Dr. Franz und mir läfst sich folgendermaCsen erklären. Seine Wärmequelle war eine Argand'sche Lampe und die Enden seiner Experi- meotir-Röhre waren durch Glasplatten verschlossen. Nun hat Melloni gezeigt, dafs von den Strahlen einer Loca-* telli'schen Lampe volle 61 Proc durch eine Glasplatte von 0,1 Zoll Dicke absorbirt werden. Folglich wurde aller Wahrscheinlichkeit nach von den Strahlen der Lampe des Dr. Franz reichlich ein Viertel verbraucht, um die beiden Glasplatten an seiner Experimentir - Röhre zu erwärmen. Diese Glasplatten wurden demnach secundäre Wärmequel- len, welche gegen seine Thermosäule ausstrahlten. Bei Einlassung kalter Luft wurden die Platten abgekühlt, und die Wegnahme ihrer Wärme muCste einen Effect erzengen, genau dem einer wahren Absorption gleich.

Wenn ich Luft von gewöhnlicher Temperatur mit einer ausstrahlenden Platte in Berührung kommen liefs, habe ich oft eine Ablenkung von 20 bis 3U Graden erhalten. Der Effect rührte von der Abkühlung der Platte her, und nicht von einer . Absorption. Gewifs ist auch, dafs ich, wenn idi Wärme aus leuchtender Quelle angewandt hätte, die Ab- sorption von 0,33 Proc so sehr vermindert gefunden haben würde, dafs sie kaum merklich gewesen wäre.

§. 8.

Ich habe nun in Betreff des Effects unserer Atmosphäre auf solare und terrestrische Wärme einen Punkt von be- trächtlichem Interesse kurz zu berühren. Am 20. November, bei Untersuchung der getrennten Effecte der Luft und des Wasserdampfs der Atmosphäre wurden folgende Resultate erhalten.

Luft, welche das System der Trocken- Röhren durch- strichen hatte, erzeugte eine Absorption von etwa

1.

40

Laft, direkt aus dem Laboratoriam genommen, die also ihren Wasserdampf enthielt, gab eine Absorption von

15.

Folglich bewirkte die an jenem Tage in der Atmosphire enthaltene Menge Wasserdampf eine 15 Mal so grofse Ab- sorption als die Atmosphäre selbst Ich beabsichtige diese Yersudie künftig zq wiederholen und weiter auszudehnen; allein schon jetzt lassen sich Folgerungen von grofser Widi- tigkeit aus ihnen ableiten.

Eis ist ungemein wahrscheinlich, dafs die von Hr. Poniliel nachgewiesene Absorption der Sonnenstrahlen durch die At* mosphäre hauptsächlich von dem in der Luft enthaltenen Wasserdampf herrührt. Der grofse Temperatur-Unterschied im Sonnenschein am Mittag und am Abend rührt, glaube ich, hauptsSchlich her von der verhaltnifsmftfsig dünnen Schicht von WasserdKmpfen, welche dicht an der Erde liegt Am Mittag ist die von den Sonnenstrahlen zu durchbrechende Dicke derselben sehr gering, am Abend dagegen in der Regel ▼erbttltnifsmäfsig ungeheuer groCs.

Die intensive Hitze der Sonnenstrahlen auf hohen Bergen rührt, glaube ich, nicht davon her, dafis sie nur eine geringe Dicke der Atmosphäre zu durchdringen haben, sondern von der Abwesenheit des Wasserdampfs in grofsen Höhen. Da- durch werden die dunklen Wärmestrahlen nicht ergriffen.

Allein dieser Wasserdampf der eine so zerstörende Wir- kung auf die dunklen Strahlen ausübt, ist so gut wie durch- sichtig für Lichtstrahlen. Die Verschiedenheit in der Wir- kung der von der Sonne auf die Erde herabkommeuden und der von der Erde in den Himmelranm ausgestrahlten Wärme wird also bedeutend durch den Wasserdampf der Atmosphäre vergröfsert.

De Saussure und Fourier, Hr. Pouillet und Hr. Hopkins nehmen an, dafs diese Af fangung der terrestri- schen Strahlen den wichtigsten Einflufs auf die Klimate aus- übe. Allein wenn, wie es obige Versuche andeuten, der Haupteinflufs von dem Wasserdampf ausgeübt wird, so mufs

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Verändeniog dieses Bestandtheils der Atmosphftre eine Veränderung im Klima hervorbringen.

Aehnliche Bemerkungen gelten, obwolil in geringerem Grade, von der in der Atmosphäre verbreiteten Kohlensäure^ wahrend eine fast unwahmehmbare Beimischung von einem der Kohlen wasserstoffdSmpfe ungeheuren Effecte auf die terrestrischen Strahlen und somit auf die Klimate ausüben würde.

Es ist also, um die Erde eine verschiedene Wärmemenge bewahren zu lassen, nicht nothwendig, Ver&nderugen in der Dichte und Höhe der Atmosphftre anzunehmen: eine geringe VerSndemng in den veränderlichen Bestaudtheilen dersel- ben würde dazu ausreichen und vielleicht genügend seyn, die klimatischen Verftnderungen zu erklären, welche durch die Untersuchungen von Geologen aufgedeckt wurden.

Die oben beigebrachten Messungen machen nur einen Theil der wirklich angestellten aus; allein sie erfüllen den Zweck des gegenwftriigen Abschnitts der Untersuchung. Sie weisen unter den farblosen Gasen und DSmpfen, rück- sichtlich ihrer Wirkung auf strahlende Wftrme, ungeheure Unterschiede nach, und stellen auch das Gesetz fest, dafs die Absorption bei jedem Dampfe, wenn seine Menge hin- ISnglich klein, genau der Dichte proportional ist.

Allein die wichtigste Seite dieser Resultate ist, meiner Meinung nach, die, dafis diese Versuche, aufser das wir die Dichtigkeit der untersuchten Substanzen ftndem kön- nen, uns reinere Fftlle von molecularer Action liefern, als wir bisher durch Versuche zu erreichen vermochten. So- wohl bei starren als bei flüssigen Kürpem kommt die Co- hftsion der Theilchen mit im Spiel; sie controliren und be- schränken einander wechselseitig. Eine gewisse Wirkung kommt zu der ihnen für sich angehOrigen hinzu und ver- wickelt unsere Begriffe. Allein in den oben beschriebenen Fftllen sind die Molecüle vollkommen frei, und wir fixiren auf sie individuell die Effecte, welche die Versuche zeigen. So wird der Blick mehr denn )e auf diejenigen besonde-

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ren physikalischen QuaUtftten geheftet» durch welche ein Wirmestrahl von einem Molecüle aufgefangen und Ton ei- nem anderen durchgelassen wird« Ich werde späterhin auf diesen Gegenstand zurück kommen.

§. 9. WftrMestraUung doich CUse.

Wie bekannt hängt die Lichtmenge, welche eine Flamme aussendet, hauptsächlich ron dem Glühen starrer Substan* zen ab. Die Helligkeit eines angezündeten Strahls von ge* wohnlichem Leuchtgase z. B. rührt vorzüglich von den in der Flamme ausgeschiedenen starren Kohlentheilchen her.

Melloni hat eine Parallele gezogen zwischen dieser Wirkung und der von strahlender Wärme. Er fand die Strahlung seiner Alkohol - Lampe bedeutend TergrOisert» wenn er einen Platindraht in der Flamme aufhing« Er fand auch, daCs der von einer Argand' sehen Lampe aaf^ steigende heifse Luftstrom, wenn darin ein Drahtbündel an« gebracht ward, eine reichliche Strahlung gab, während nach Fortnahme dieses Bündels sich keine Spur von Wärme mittelst seines Apparats entdecken liefis ^).

Diefs sind die einzigen Versuche, welche bisher über diesen Gegenstand veröffentlicht wurden, und ich habe nun über diejenigen zu berichten, die ich im Zusammenhang mit der gegenwärtigen Untersuchung anstellte. Die Sänle^ versehen mit ihren konischeu Reflectoren, wurde auf ein Stativ gebracht, und davor ein Schirm von polirtem ZUoa. Hinter dem Schirm wurde eine Alkohollampe aufgestellt, so daCs ihre Flamme ganz von demselben verdeckt war. Die Über den Schirm aufsteigende Gassäule strahlte ihre Wärme gegen die Thermosäule und erzeugte eine bedeu- tende Ablenkung. Dasselbe erfolgte, wenn die Alkohol- lampe durch eine Kerze oder einen Strahl von Leuch^;as ersetzt ward.

Bei diesen Versuchen wirkten die erhitzten Verbren- nungsproducte auf die Säule; allein es liefs sich auch die

1 ) La Ihermochrdse p. 94.

>

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StrahloDg aus biober Luft nachweisen, wenn man einen haifflen Eisenspatel oder eine heifse MeCallkngel hinter dem Schirm anbrachte; es wurde solchergestalt eine Ablenkung erhalten, die wenn der Spatel rotfaglOhte, mehr als 60^ betrug. Diese Wirkung rührte nur von der Ausstrahlung der Luft her; eine Strahlung von dem Spatel auf die Säule war. nicht möglich, und keine Portion der erhitzten Luft nSherte sich der Sftule so, dafs sie dieser durch Contact bitte Wärme zuführen können. Diese Effecte sind so leicht herrorzubringen, dafs ich nicht begreife, weshalb ein so gesdiickter Experimentator wie Melloni sie nicht erhal- ten hat.

Zunächst wollte ich nun sehen, ob die Gase in ihrem Ansstrahlungsvermögen verschieden seyen, und zu dem Ende ooDstruirte ich folgende Vorrichtung. Die Thermosäule, ▼ersehen mit ihren konischen Reflectoren, stand hinter ei- nem Doppelschirm von blankem Zinn und an der anderen Seite dieses ein Argand'scher Brenner, bestehend aus zwei eonc^itrischen Ringen, die zum Entweichen des Gases Lö- cher hatten. Eine Röhre führte zu einem Behälter, der das zu untersudiende Gas enthielt. Ueber dem Argand' sehen Brennw befand sich eine Kupferkugel, die natürlich die Luft durch Contact erhitzte. So war ein aufsteigender Strom hergerichtet, welcher, wie in dem zuvor beschrie- benen Versuch, auf die Säule wirkte. Es ward nöthig be- fiondtti, diese Strahlung der erhitzten Luft zu neutralisiroi und zu dem Ende lieb ich einen grofsen Leslie'schen Würfel» gefüllt mit Wasser von etwas höherer Tempera- tur als die Luft, auf die entgegengesetzte Seite der Säule wirken.

Nachdem hierdurch die Nadel auf Nnll gebracht wor- den, wurde der Hahn des Gasbehälters aufgedreht; das Gas strich durch den Brenner, kam mit der Kugel in Be- rührung und stieg nun in einem erhitzten Strom vor der Säule in die Höhe. Das Galvanometer wurde beobachtet und die Ablenkung ihrer Nadel aufgezeichnet. Es ist wohl unnöthig zu bemerken, dafs die Kugel durch den Schirm

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ganz verdeckt war für die Thermosäale, und dafs, selbst wenn dieb nicht der Fall war, das angewandte Neutrali- sationsrerfahren dennoch die reine Wirkung des Gases gab.

Die Resultate dieser Versnche sind in folgender Tafe^ gegeben; die Ziffern neben den Namen der Gase beseidi- nen die Grade der durch die Strahlung der Gase bewirk» ten Ablenkung der GaWanometemadel

Luft

0»

Saoentoff

0»

Stickstoff

0»

Wasserstoff

0»

Kohlenoxyd

12«

KohlensSore

18"»

Salpetergas

29«»

Oelbildendes Gas 63^ Die Ausstrahlung der Luft» dessen mub man sich er- innern, war durch den grofsen Lesli ersehen Würfel neu- tralisirt, und folglich bezeichnet die 0^ bei ihr blofs, dab die Forttreibung von Luft aus dem Behälter durch den Arg and 'sehen Brenner den Effect nicht vergröberte. Sauer* Stoff, Wasserstoff und Stickstoff, in ähnlicher Weise an der heiben Kugel vorbeigeleitet, waren gleichfalls wirkungs- los. Die übrigen Gase aber zeigten nicht nur eine her» vortretende, sondern auch eine ungleiche Wirkung. Ihre StrahlungsvermOgen befolgten genau die Ordnung ihrer Ab* sorptionsvermOgen, denn die von ihnen durch Absorption bei 5 Zoll Spannung hervorgebrachten Ablenkungen waroi nachstehende:

Luft \

Sauerstoff f

kleiner Bruchtheil

Stickstoff l

eines Grades

Wasserstoff /

Kohlenoxyd Kohlensäure

25«

Salpetergas Oelbildendes Gas

440 6P.

45

Es wäre leicht, diesen Versachen eine elegantere Fonn za geben und zu gröfserer Genauigkeit zu gelangen, allein mein Zweck war nur, die allgemeine Ordnung der Aus- strablungsvermOgen dieser Gase festzustellen.

Ein interessanter Weg, sowohl Ausstrahlung als Ab- sorption nachzuweisen, ist folgender: Wenn man die po- lirte Seite eines Leslie' sehen Wfirfek gegen die Thermo- sfinle wendet, ist der erzeugte Effect unbedeutend; allein er wird sehr verstärkt, wenn man diese polirte Seite mit einem Fimifs Aberzieht Statt der Firnibschicht kann man eine Luftschicht anwenden. Es wurde ein solcher WQr- fei, welcher siedendes Wasser enthielt, mit seiner polirten Seite gegen die Säule gewendet, und sein Effect auf das Galvanometer in gewöhnlicher Weise neutraUsirt Als die Nadel auf 0® stand, wurde eine Schicht Olbildendes Gas aus einem schmalen Schlitz an der Metallflache vorbeige- leitet. Die eriiöhte Strahlung bewirkte eine Ablenkung von 45^. Nach Fortnahme des Gases, kehrte die Nadel auf 0® zurflck.

Die Absorption durch eine Luftschicht läfst sich zeigen, wenn man den WQrfel mit kaltem Wasser füllt, doch nicht mit so kaltem, dafs die Wasserd&mpfe der Atmosphäre darauf niedergeschlagen werden. Eine vergoldete Kupfer- kugel, erkaltet in einer Kältemischung, wurde vor der Säule aufgestellt und ihr Effect dadurch neutralisirt, dafs man der entgegengesetzten Seite der Säule einen Becher mit etwas eiskaltem Wasser vorhielt Dann wurde eine Schicht von Olbildendem Gas über die Kugel geleitet, allein die erfolgende Ablenkung bewies, daCs die Absorption, statt ^rOCser zu seyn, kleiner als zuvor war. Die Kugel hatte sich nämlich mit einer Eiskruste überzogen, welche eins der besten Absorptionsmittel für strahlende Wärme ist. Das ölbildende Gas, wärmer als das Eis, neutralisirte die Ab- sorption desselben. Wenn indefs die Temperatur der Kugel nur wenige Grade niedriger als die der Atmosphäre, und die Oberfläche derselben ganz trocken war, so wirkte die Gas- schicht wie eine Fimifsschicht und verstärkte die Absorption«

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Ein merkwürdiger Effect, welcher anfangs zur Verwick- lang der Versuche beitrug, mag hier erläutert werden. Man denke sich die Experimentir- Röhre ausgepumpt und die Nadel auf 0^ befindlich. Man denke sich ferner eine geringe Menge ron Alkohol- oder anderem Dampf hin- eingelassen; sie nimmt einen Theil der Wfinne von der einen Quelle fort, und die gegentiberstehende Wärmequelle Qberwiegt daher. Sey die erfolgende Ablenkung 45°. Wenn nun trockne Luft bis zur Ffülung der Röhre eingelassen wird, so wird ihr Effect natürlich zu schwach sejn, um die Absorption zu verstärken und die Ablenkung gröfser zu machen. Allein in Wirklichkeit wurde Folgendes be- obachtet Beim ersten Elintritt der Luft nahm die Ablen- kung der Nadel ab, statt zu; sie fiel auf 26®, wie wenn ein Theil der anfangs forlgenommenen Wärme wiederersetzt wäre. Bei 26^ blieb jedoch die Nadel stehen; sie wendete sich, bewegte sich rasch aufwärts und nahm etwas Über 45° eine feste Stellung ein. Nun werde die Röhre wieder eva- cuirt. Die Fortnahme des Gemenges von Luft und Dampf hätte natürlich das Gleichgewicht, von dem wir ausgingen, wiederherstellen sollen; allein es wurde Folgendes beob- achtet Beim anfangenden Auspumpen bewegte sich die Nadel von 45° bis 54°, dann hielt sie ein, wandte sich und sank hurtig auf 0°, wo sie andauernd stehen blieb.

Nach vielen Versuchen, diese Anomalie zu erklären, ver- fuhr ich so: Eine Thermokette wurde an die äufrere Ober- fläche der Experimentir-Röhre gelöthet und ihre Enden mit einem Galvanometer verbunden. Bei Einlassung der Luft erfolgte eine Ablenkung, welche zeigte, dafs die Luft beim Eintritt in das Vacuum sich erwärmte. Beim Auspumpev wich die Nadel wiederum ab, und zeigte, dafs das Innere der Röhre erkältet war. Diefs sind freilich bekannte Effecte, allein ich wollte doch ihrer vollkommen versichert seyn« Späterhin durchbohrte idi die Röhre und schraubte loft- didit Thermometer ein. Beim Füllen der Röhre stiegen die Thermometer, beim Auspumpen sanken sie; der Unterschied

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xffiflcheD dem Maximum und Minimum beiief sich bei der Luft auf S"" F.

Die Erklärang der obigen sonderbaren Erscheinungen ;irt demnach folgende. Das Absorptionsvermögen des ange- - gebenen Dampfs ist sehr grofs und das Ausstrahlungsrer* ! sögen ebenfalls. Die durch die Luft bei ihrem Eintreten erzeugte Wfirme theilt sich dem Dampfe mit, der dadurch temporär eine Quelle strahlender Wärme wird, und die durch seine Gegenwart zuerst hervor gebrachte Ablenkung ▼ermindert Das Umgekehrte findet statt, wenn die Röhre ausgepumpt wird; der Dampf wird abgekfihlt, seine grofse Absorptionswirkung auf die Wärme, die von der anliegen« den Seite der Säule ausstrahlt, kommt mehr im Spiel und der nrsprfingliche Effect wird verstärkt. In beiden Fällen ist jedoch die Wirkung des Dampfs eine vorübergehende; der Dampf verliert bald die ihm mitgetheilte Wärme, und eben so gewinnt er auch bald die verlorene Wärme. Die Vorgänge nehmen dann ihren normalen Verlaui

§.10.

Ueber dea pbjraiMlien ZiuammeDbaDg von Stnüdoog,

AbflorptiOB aod Leitung.

In dem vorstehenden Versuche haben wir es mit freien Atomen, einfachen sowohl als zusammengesetzten, zu thun gehabt, und es fand sich, dafs in allen Fällen, Absorption stattfand« Nach der dynamischen Wärmetheorie will diefs sagen: kein Atom vermag im vibrirenden Aether zu existiren, ohne nicht einen Theil von dessen Bewegung anzunehmen« Wir können, wenn wir wollen, den Atomen eine gewisse Rauheit beizulegen, vermöge welcher der Aether sie fassem und' mit sich fortführen kann. Allein es ist gleichgültig, welche Qualität es sej, die ein Atom befähigt, Bewegung von dem erschütterten Aether anzunehmen, da es dieselbe Qualität sejrn mub, welche dasselbe auch in Stand setzt, dem ruhenden Aether Bewegung einzuprägen, wenn es in letzteren eingetaucht und erschüttert wird« Eis ist nur nö-

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thig, den Fall eines in Wasser eingetauchten Körpers zu betrachten, um zu sehen, dab diefs der Fall seyn mufs. Es ist hier eine Polarität so rigid als die des Magnetismus. Aus dem Daseyn der Absorption können wir nadi theore- tischen Gründen unfehlbar auf eine CapacitKt für Strahlung schliefsen; aus dem Daseyn der Strahlung können wir mit gleicher Sicherheit auf eine Capacitttt für Absorption folgern ; und jede von ihnen, mufs als ein Maafs der anderen be- trachtet werden.

Dieses einfach auf die mechanischen Relationen zwischen dem Aether und den von ihm umschlossenen Atomen ge- gründete Räsonnement wird durch die Versuche vollkom- men bestStigt, indem sie gezeigt haben, dafs unter den Ga- sen in Betreff ihres Absorptionsvermögens grofse and genau eben solche Unterschiede bestehen als rücksichtlich ihres Strahlungsvermögens. Allein, welche specifische Eigenschaft ist es, die ein Molecül zu einem starken Absorbens macht, wahrend ein anderes dem Durchgang derWSrme kaum ir- gend ein Hindernils darbietet? Ich glaube die Versuche werfen einiges Licht auf diese Frage. Betrachten wir die vorhin angeführten Resulte, so finden wir, daCs die elemen- . taren Gase Wasserstoff, Sauerstoff, Stickstoff und das Ge- menge atmosphärische Luft, Absorptions- und Ausstrahlung^- vermögen in einem unvergleichlich geringerem Gjr^de be- sitzen als die zusammengesetzten. Verknüpt man^lie Alom- theorie mit der Conception eines Aethers, so scheint dieCs Resultat genau das zu seyn, was man erwarten mofste« Denkt man sich, mit Dal ton, einen elementaren Körper als eine einfache Kugel, und nimmt an, eine solche Kugel werde in ruhendem Aether in Bewegung gesetzt oder ohne Bewegung in bewegten Aether gebracht, so mufs die Mit- theilung der Bewegung durch das Atom im ersten Fall, und die Abnahme derselben von dem Atom im zweiten Fall unermefslich geringer seyn als im Fall eine Anzahl sol- cher Atome gruppirt sind und ein System ausmachen. So geschieht es, dafs Wasserstoff und Stickstoff, wenn sie zu- sammengemengt sind, einen kleinen Effect geben, dagegen

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eioeu ungeheuer grofseu, wenn sie ckemiich verbunden sind. Sauerstoff und Wasserstoff, im elektrolytischen Verhältnifs mit einander gentengt, üben kaum eine merkliche Wirkung aus^ Sufsern dagegen eine sehr kräftige, wenn sie zu Was- serdampf chemisch verbunden sind. So auch Sauerstoff und Stickstoff; gemengt, wie in unserer Atmosphäre, absorbiren und strahlen sie schwach; verbunden aber zur Bildung von oscillirenden Systemen, wie in Salpetergas, sind ihre Kräfte ungeheuer verstärkt. Reine atmosphärische Luft von 5 Zoll Spannung übt wahrscheinlich keine gröfsere Absorp- tion als die einem Fünftel Grad entsprechende aus, während Salpetergas von derselben Spannung eine Absorption ent- sprechend 51 solcher Grade hervorbringt. Folglich ist bei dieser Spannung die Absorption durch Salpetergas unge- fähr 250 Mal gröber als die durch Luft Keine Thatsacbe in der Chemie thut, meiner Meinung nach, so überzeugend dar, dafs die Luft ein Gemenge und keine Verbindung ist, als die eben angeführte. In ähnlicher Weise ist die Absorp- tion durch Kohlenoxyd von dieser Spannung beinahe das lOOfache von der durch Sauerstoff allein; die durch Kohlen- säure das 100 bis 150 fache von der durch Sauerstoff, und die durch Ölbildendes Gas von dieser Spannung das lOOOfache von der durch Wasserstoff, seinem Bestandtheil. Selbst diese zuletzt erwähnte ungeheure Wirkung wird weit Über- troffen durch die der Dämpfe mehrer flüchtiger Flüssigkei- ten, in welchen die Gruppirung der Atome, wie man weifs, den höchsten Grad von Complication erreicht.

Ich habe mich bisher auf die Betrachtung beschränkt, dafs die zusammengesetzten Molecüle querweise (broadsides) durch den Aether gehen, die einfachen Atome, mit welchen wir operirten, aber nicht; daCs in Folge dieser Verschie- denheit der Aether zu Wellen (billaws) anschwellen mufs, wenn die ersteren sich bewegen, während er bloCs in Fur- chen (ripples) erzittert, wenn die letzteren bewegt sind; daCs auch zur Auffangung der Bewegung, unter sonst glei- chen Umständen, die ersteren weit wirksamer seyn müssen.

PoggcDdorCPt Annal. Bd. CXI II. 4

.'Mlciii OS bleibt noch eine andere wichtige Betrachtung übrig. Alle Gase und Dämpfe, deren Verhalten wir un- tersucht haben, sind durchgäuglich für Licht, d. h. die Wel- len des sichtbareo Spectrums geben obae merklicbe Absorp- tion bindurcb. Daraus ist klar, daCs das Absorptionsver- mögen abhängt von der Periodicit&t der Undulationen, trel- cbe sie treffen. In diesem Punkt schliefst sich die gegen- wärtige Untersuchung au die Versuche von Niepce, die Yermuthungen von Augström, die Beobachtungen von Foucault und an die wundervollen Untersuchungen von Kirchhoff und Bunsen, welche das Gebiet unserer For- schungen so unermefslich erweitert haben. Durch Kirch- hoff ist bündig erwiesen worden, dafs jedes Atom in spe- ciellem Grade diejenigen Wellen absorbirt, welche syn- chron mit seinen eigenen Schwinguugsperioden sind« Nan mufs die Verknüpfung der einfachen Atome zu Gruppen, aufser dafs die breiten Seiten dem Aether dargeboten wer- den, im Allgemeinen auch ihre Bewegung durch den Aether langsamer machen. Eine Bleikugel, an einen Faden aufge- hängt uud im Wasser zum Oscilliren gebracht, wird ra- scher schwingen ab zwei oder mehrere Kugeln, welche zu einem System verknüpft sind. In ähnlicher Weise wird ein Molecül, welches durch Combination zweier oder meh- rer Atome gebildet ist, im Allgemeinen langsamer im Aether schwingen als jedes seiner Atome einzeln genommen« Die Tendenz hievon ist, die Perioden dieser zusammengesetz- ten Molecüle in Isochronismus mit den langsamen Undula- tionen der dunklen Wärme, und sie zu befähigen, solche Strahlen, wie bei unseren Versuchen gebraucht worden sind, wirksamer zu absorbiren.

Beide Umstände, der physische Charakter des Molecfi- les selbst und die Schwingungsperiode desselben, mflssen in Erwägung gezogen werden. Sey es mir erlaubt, hier kurz die Gründe anzugeben, die mich schliefsen lassen, dafs die Ucbereinstimmung in der Periode allein nicht hin- reichend ist, eine kräftige Absorption zu bewirken; dafs daneben die Molecüle so coustruirt seyn müssen, dafs sie

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Angriffspunkte fiir den Aetber darbieten. Die Berührangs- wärme mrd toio Steinsalz mit ungemeiner Leichtigkeit an- genommen, allein einmal erhitzt, erfordert eine Platte von dieaer Substanz eine sehr lange Zeit zum Erkalten. Diefs überraschte mich, als ich es zuerst wahrnahm, allein es er- klärt sich durch die wichtigen Versuche des Hrn. Balfour Stewart, welche bewiesen haben, dafs das Ausstrahlungs- Termögen des Steinsalzes aufserordentlich schwach ist. Pe- riodicität kann hier keinen Einflufs haben, denn der Aether vermag Impulse aller Perioden anzunehmen und durchzu- lassen, und die Thatsache, dafs Steinsalz zu seiner Erkal- tung mehr Zeit verlangt als Alaun, beweist einfach, dals die Molecüle des ersteren mit verhältnifsmttfsig kleinerem Widerstand durch den Aether gleiten und somit sich eine längere Zeit hindurch zu bewegen fortfahren; während die des letzteren, dem Aether breite Seiten darbietend, ihm schnell die Bewegung mittheilen, welche wir Wärme nen- nen. Dieses Vermögen der SteinsalzmolectUe, durch ruhen- den Aetber zu gleiten, mufs natürlich den bewegten Aether befähigen, um dieselben herum zu gleiten, und so kann, glaube ich, keine Colncidenz der Periode einen solchen Körper zu einem kräftigen Absorbens machen.

Manche Chemiker werden, glaube ich, geneigt sejrn, die Idee von einem Atom zu verwerfen, und bloCs an der von aequivalenten Mengen festhalten. Sie betrachten den Act der Verbindung als eine Art von Eindringen der einen Substanz in die andere. Allein diefs ist eine blofse Ver- steckung des Fuudamental-Phänomens. Der Werth der At<^ mentheorie besteht darin, dafs sie die physische Erklärung von dem Gesetz der Aequivalente liefert. Angenommen die eine, folgt die andere, und nimmt man den Act der chemischen Verbindung, wie ihn Dalton sich dachte, so sehen wir, dafs er harmonisch stimmt mit dem davon ganz unabhängigen Begriff eines Aethers, und dafs er uns in Stand setzt, die Phänomene der Strahlung und Absorption auf die einfachsten mechanischen Grundsätze zurückzu- führen.

4*

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Aeholidie BetnwlitiiDgen wie die obigeo lutmi ^^ÜK/k^ glaube Utk, erfolfireidi auf die Phinonfloe der Lettoag ja», wenden. Ich habe iMhon ein InatraaMnt baachriebea^ <iii9|f ehes ich beim Untenodien der Leüang der Wliae Jmi^ Würfel Ton Hob und anderen Subatamen gabrawki l|a|if|k Als idi mit diesem Inalmment beedülftigt war, bäMto.^||jSi mir auch Würfel Ton yerachiedenen Krjatallen feaaM^ii^ und mit demselben ihr LeitungB vermögen beatinnit^^i'BBit einer einzigen Ausnahme fand ich, dafs die LeitongsflihiB» keit mit der Diathermansie xunahm« Die Ausnahme Ibildate ein Würfel von sehr reinem Bergkrjstall, welcher ein wer nig besser als mein Steinsalzwürfel leitete. Der letiten - besafs indeb ein sehr hohes Leityermögen. Wirklich stMil- den bei meinen Versuchen Steinsalz» Kalkspath, Glas^ Gjpe und Alaun, rflcksichtlich. ihrer Leitungsfilhigkeit, genau is der Ordnung, wie rficksichtlich der Diatheimausie bei dea Versuchen von Mellon i. Ich habe schon Betrachtungen hinzugefügt, welche zeigen, da(s die Molecflle des Stein- salzes mit Leichtigkeit durch den Aether gleiten; allein der Fall von Bewegung, welche die Molecüle dabei bcsiliei^ mufs den gegenseitigen Zusammenstofs derselben erieicb* tern. Ihre Bewegung statt auf den zwischen ihnen befind* licbeu Aether verwendet und dadurch dem äulseren Aether mitgctheilt zu werden, wird frei von Theilcben zu Theil- eben übertragen, oder, anders gesagt, wird frei geleitet Beim Alaun andererseits kann der Aether bis zu einem ge- wissen Grad als Puffer wirken, welcher sich dem Zusam- menstofs der Theildien widersetzt Wenn sich beim Alaun ein Molecül dem andern n&hert, so bewirkt es eine An- schwellung des dazwischen befindlichen Fluidums und diese wird sogleich nach auGBcn verpflanzt und geht als Leitung verloren. Diese seitliche Verschwendung hindert die Be- wegung irgend tief in den Alaun einzudringen, und somit wird die Substanz das, was wir einen schlechten Leiter nennen. Ein geringes Nachdenken wird zeigen, dafs genau die Qualität, welche einen Körper zu einem guten Aus- strahler macht, ihn zu einem schlechten Leiter macht Man

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wird auch sehen, dafs es ganz unzulässig ist gute Leitung von guter innerer Strahlung abzuleiten. Sowohl nach au- fsen, wie nach innen ist der schlechte Leiter ein guter Strahler; seine Güte als Strahler und seine Schlechtigkeit als Leiter beruhen auf der einfachen Eigenschaft, welche ihn befähigt, die Bewegung, welche er selbst besitzt, schnell auf den Aethcr zu übertragen.

Betrachtungen wie diese können nicht umhin, den Blick auf manche verwandte Gegenstände zu richten, namentlicli auf die Frage über elektrische Leitung; allein ich habe die Speculationen für jetzt schon weit genug getrieben. Ich niufs es dem Urtheile competenter Richter überlassen, xo entscheiden, ob sie blofse Phantasien sind oder reine An- wendungen Ton bereits als sicher anerkannten Grundsätzen ' ).

1) Bri den obigen BelraditaDgeD über Leitung habe ich mich aaf due ▼on zwei xusaroroengeMtxten Körpern gclieferle Erläuterung beschränkt; allein auch die elementaren Atome sind unter sich verschieden rficksicht- lich ihres Vermögens, Bewegung vom Acthcr so empfangen, und Be» wegung ihm miiautheilen. Ich könnte &. B. anföhren, dafs die Atome des Platins mehr Widersland bei der Bewegung durch den Aether er- leiden als die Atome des Silbers. In der That, frage ich, wurde ein Platindraht, durch den ein starker Elektricitälsstroro geht, wohl ein so dichtes wcifses Licht aussenden, wenn er ein so guter Leiter wäre wie Silber?

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II. Veber Fluorescenz der TVärme.

JLIiese Mittheilang betrifft eine alte Thatsache, die Melloni ISDgit entdeckt bat Meine Absiebt ist nar darauf anfiooerk- sam za macben» daCs meines Wisseps nocb Niemand der Analogie erwibnt bat, die zwiscben Liebt und Wflrme auch in FtiMtdU auf Fluorescen» bestebt.

Wir wissen,* dats die Strablen der Sonne durcb klares Eis bindurcb geben, ohne das Eis zu scbmelzen; aucb wis- sen wir, dals, wenn dieselben Strablen auf einen undnrdi- sicbtigen, dunkel gefilrbten Körper , z. B. auf einen Baum- stamm, fallen und von diesem auf den nabe liegenden Sebne^ reflectirt werden, diese Stelle des Scbnees schmilzt. IcL glaube dafs diese Erscbeinung eine Fluorescenz der WAr- mestrablen genannt werden kann, da diese vom Baum- stamme nun ausgebenden Wttrmestrablen offenbar eine an- dere Wellenlftnge oder eine andere Wörmefarbe baben müssen als die Strablen, welche diese Fluorescenz in de OberfUcbe der Rinde des Baumes crregteu.

Ffirst zu Salm-Horstmar.

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in. IJeber die Reibung der Fliissigkeiten; von Oskar Emil Meyer aus Varel a. d. Jahde.

V orliegendc Abhandlung entblllt die praktischen Resultate einer theiis experimeulellcu, theils theoretischen physikali- schen Untersuchung, mit welcher ich mich seit mehreren Jahren zu Königsberg in Pr. unter der Leitung meines hochverehrten Lehrers, des Hrn. Professor Neumann, be- schäftigt habe. Üer mathematische Thcil dieser Untersu- chaog, auf den sich die Berechnung der hier mitgetheilten Versuche sti^lzt, wird gleichzeitig mit diesem experimentellen im 59. Bande des Journals für reine und angewandte Ma- thematik publicirt.

Wie ich bereits dort erwähnt habe, unternahm ich diese Versuche, als die philosophische FaailtSt der KOnigsbergcr Universitöt für das Jahr 1857 den Studirenden als Preis frage die Aufgabe stellte, aus der Beobachtung der abnehmen den Schwingungen eines in einer Flüssigkeit um seine Axe oscillirenden Cylinders die Reibung dieser Flüssigkeit zu be- stimmen. Die Möglichkeit, aus dieser Beobachtung die Rei- bung der Flttssigkeit abzuleiten beruht darauf, dafs durch die Oscillationen des Cylinders auch die ihm anhaftende dünne Flüssigkeitsschicht mit in Bewegung gesetzt wird, und dafs wiederum diese die nttchstbenachbarte und mittelbar alle fol- genden mit sich fortzieht. Dieses Fortziehen der Flüssig- keitsschichten, der einen durch die andre, nennt man die Reibung. Es ist demnach eine Folge der Reibung der Flüs- sigkeit, wenn durch diese Uebertragung eines Thcilcs der Geschwindigkeit des Cylinders an die auf einander folgen- den Flüssigkeitsschichten die Amplituden desselben eine fort- dauernde Abnahme erfahren. Die Beobachtnng dieser Ab- nahme der Amplituden giebt daher ein Mittel zur Bestim- mung der Reibung der Flüssigkeit.

Diese Verringerung der Amplituden ist um so bedeu- tender, )e gröfser das Drehungsmoment derjenigen KrSfte

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iu Bezug auf die Axe des Cylioders ist, welche von den reibeuden Flüssigkeitsscbichten auf den Cjrlinder als Verzö- gerungen seiner Bewegung ausgeübt werden. Andrerseits ist die Abnahme der Amplituden um so geringer, je gröfser das Trägheitsmoment des Cylinders ist. Um nun eine mög- lichste Schärfe der Beobachtung zu erreichen, hat man über jene beiden Gröfsen so zu verfügen, dafs eines Theils die Abnahme der Amplituden stark genug ist, um mit Sicher- heit gemessen werden zu können: dafs aber andern Theils die Bewegung des Cylinders lange genug andauert , dafs eine längere Reihe auf einander folgender Schwingungen beobachtet werden kann. Man erreicht beides bequem da- durch, dafs man dem Cylinder eine geringe Höhe giebt, also, mit andern Worten, statt desselben eine Scheibe an- wendet. Eine solche hat den Vortheil, dafs bei einem mä- fsigen Momente der Trägheit den Reibungskräften ein gün- stiger Angriff geboten wird.

So bestand die von der Facullät gestellte Aufgabe darin, eine Art von Versuchen zu wiederholen, fortzuführen und durch theoretische Betrachtungen zu erklären, welche zu- erst von Coulomb *) ausgeführt wurden. Coulomb liefs eine an einem verticalcn Draht iu ihrem Mittelpunkte ho- rizontal aufgehängte Kreisscheibe in einer Flüssigkeit um den Draht als Axe schwingen, so dafs also diese sich um ihren Mittelpunkt drehte, ohne eine absolute Ortsverände- rung zu erleiden. Coulomb beobachtete die Zeit einer Schwingung und bestimmte das Yerhältnifs, in welchem zwei auf einander folgende Amplituden stehen. Er fand dieses Vcrhältnifs durch die ganze Reihn der Schwingungen constont: er fand also, dafs die aufeinander folgenden Am- plituden der Scheibe die Glieder einer geometrischen Reihe bilden. Er beobachtete ferner, dafs die mit Scheiben ver- schiedener Gröfse bestimmten Werthc des logarithmischen Decrements dieser geometrischen Reihe in dem Verhältnisse der vierten Potenzen der Radien der Scheiben stehen.

I ) Memoires tle tinstttut national. Bd. 3, S. 246

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SpStcr bat Moritz ') Beobachtungen derselben Art an- gestellty ohne indefs diefs letztere interessante Gesetz einer neoen Prüfung zu unterwerfen. Auch genügen seine Re- sultate, da er weder das Trägheitsmoment des Apparates^ noch das Torsionsmoment des Drahts angiebt, nicht zur Be- rechnung der Reibung in absolutem Maafse.

Nach derselben Methode habe ich die in dieser Abhand- lung mitgetheilten Versuche angestellt und aus denselben, wie aus Coulomb 's Beobachtungen, nach der in meiner oben erwähnten theoretischen Arbeit entwickelten Rechnung die Constanten der Reibung abgeleitet. Ich reichte bereits am Ende des Jahres 1857 einen grofsen Theil dieser Beob- achtunf^en mit den Grundzügen der Theorie der Künigs- berger Facultfit ein und wurde am 18. Januar 1858 von derselben mit dem doppelten Preise belohnt. Doch unter- blieb die Publication bis jetzt, weil sich mir im Fortgange der Beobachtungen ein doppelter Zweifel aufgedrungen hatte.

Zunächst fand ich, dafs die anfangs Ton mir angewandte Gau fs' sehe Methode zur Bestimmung des Trägheitsmo- ments eines Apparats, so werthvoU sie für Apparate von grofser Trägheit, wie die von Gaufs benutzten Magnete, ist, auf Apparate geringer Trägheit nicht angewandt werden darf. Nadi dieser Methode wird bekanntlich das Trägheits- moment des Apparats bestimmt durch dasjenige von Ge- wichten, welche man in gemessenen Entfernungen von der Drehungsaxe zu beiden Seiten derselben am Apparate auf- gehängt bat. Diese Methode der Bestimmung führt in allen den Fällen zu aufserordentlich sicheren Resultaten, in denen die scheinbare Vermehrung, die das Trägheitsmoment durch die von den Gewichten in Bewegung gesetzte Luft erfährt, gegen das Trägheitsmoment selbst als verschwindend klein vernachlässigt werden darf. Sie veranlafst indefs sehr er- hebliche Fehler bei Apparaten geringer Trägheit, wie z. B. bei dem von mir angewandten. Es dürfte daher wohl anzu- nehmen seyn, dafs gar manche der nach dieser Methode ohne

1 ) DicM Annalen Bd. 70, S. 74.

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keit, mit welcher dieselbe durch ein enges cylindrisches Rohr TOD bedeutender Länge aus einem Gefäfse ausströmt. Die Formel, welche die Abhängigkeit der Geschwindigkeit ▼OD der Reibung der FIfissigkeit ausdrückt , ist unter dem Namen des Poiseuille'schen Gresetztes bekannt. Dieses Gesetz wiesen unabhängig yon einander PoiseuilleO und G. Hagen*) auf dem Wege der Beobachtung nach. Seit- dem ist dasselbe mehrfach aus theoretischen Betrachtungen abgeleitet worden. Unter diesen Herleitungen zeichnet sich die von Neumann gegebene und durch H. Jacobson veröffentlichte') theils durch Einfachheit, theils durch Voll- ständigkeit so Tortheilhaft aus, dafs ich alle Qbrigen, die idi in meiner theoretischen Abhandlung; angezahlt habe, hier nicht nodi einmal zu erwähnen brauche. In einer dieser Untersuchungen, der von Hagenbach*), wird der gewöhnlichen Form jenes Gesetzes noch eine Correction hinzugefügt. Dieselbe beruht, um statt der dort gebrauchten technischen die physikalische Ausdruckweise anzuwenden, auf einer Berechnung des Verlustes an lebendiger Kraft, welcher beim Eintritte der Flüssigkeit in das enge Rohr stattfindet, aus einer recht plausibelen Hypothese.

Diese Methode, die Reibung einer Flüssigkeit aus der Geschwindigkeit ihrer Strömung durch enge cylindrische Röhren zu-bestimmen , empfiehlt sich in hohem Grade so- wohl durch die Leichtigkeit und Schnelligkeit der Ausfüh- rung eines Versuchs, als auch durch die Einfachheit der mathematischen Analyse des Vorgangs. Indefs ist dieser letztere Vorzog nur illusorisch, da bei diesem Versuche mancherlei Nebenumstände auftreten, die wir mathematisch bestimmen zu können noch weit entfernt sind. Ich brauche

1 ) Mimoires de savanis ^irangers^ t. IX^ 1846. Annnies de chimie ei de phjrsique; 3. s^r, FII u, XXi; diese Anoalen Bd. 58.

2) Abbaiidlunfcn der Berliner Akademie 1854. Diese ADoalen Bd. 46.

3) Reichert*! and du Boit-Rejmond's ArckiT für Analoiuic und Physiologie 1860; und Bericht über die Versammlung deutscher Natur- forscher und Aer»le su Königsberg 1860.

4) In einer Abhandlung im 109. Bande dieser Annalen (1860), welche bertits im 99. Bd. (1856) von Wiederoann angekündigt wurde

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meiner theoretischen Abhandlung im mathematischen Ge- wände durchgeführt habe, läfst sich auch ohne Benutzung des mächtigen HülfsmiUek, das die Anwendung der Mathe- matik gewährt, erläutern. Ich werde versuchen, hier durch ooucrete Vorstellungen eine Anschauung von den Opera- tionen zu geben, die ich dort in Zahl und Zeichen ausge- führt habe.

Bewegt sich eine horizontale kreisrunde Scheibe in der angegebenen Weise in einer Flüssigkeif, dreht sie sich also in derselben um ihren Mittelpunkt, ohne eine absolute Orts- Veränderung zu erfahren: so wird diese Drehung auf die Flüssigkeit, falls diese, wenn auch nur in geringem Grade an der Scheibe haftet, zunächst den unmittelbaren EinfluCs haben, dais die an der oberen und unteren Fläche der Scheibe liegenden dünnen Flüssigkeitsschichten -dieser Be- wegung folgen. Ob diese Bewegung der adhärirendcn Schichten dieselbe oder eine geringere Gröfse hat, als die der Scheibe, hängt von der Adhäsion zwischen der Flüssig- keit und dem Stoffe der Scheibe ab. Adhärirt die Flüssig- keit vollkommen an der Scheibe, benetzt sie also dieselbe so sehr, dafs diese auch, wenn sie aus der Flüssigkeit her- ausgehoben wird, noch von einer dünnen Schicht derselben bedeckt bleibt, so scheint es erlaubt anzunehmen, — und das bestätigen Versuche mit Scheiben aus verschiedenem Stoffe — dafs die nächsten Flüssigkeitsschichten auch wäh- rend der Bewegung so fest an der Scheibe haften, dafs sie dieselbe Geschwindigkeit, wie diese selbst besitzen.

Indeüs möge die Scheibe so stark benetzt werden, oder möge die Reibung, die sie von der unmittelbar benachbarten Flüssigkeit erfährt, so gering Seyn, dafs diese Flüssigkeits- schichl nicht die volle Geschwindigkeit annimmt: so wird sie doch jedenfalls den unmittelbar benachbarten Schichten der Flüssigkeit eine der ihrigen gleich gerichtete Bewegung ertheilen. Diese ersten Schichten werden an die ihnen fol- genden einen Thcil ihrer so erhaltenen Geschwindigkeit übertragen, diese zweiten an die folgenden, und so fort wird )ede Flüssigkeitsschicht von der der Scheibe nächst

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näheren Schichl Gescbwkidigkclt erhalten «od einen 4lnil an die nichit folgende abgeben. Dieee üeJimiagungeijH Geschwindigkeit wird rieh Im an die Gvftiw derifftal|^ keit, wenn diese mdie ganng ist, erstrecken; and rnrnmÜfim sehr weit entfernt ist, bis n einer FlflssigkBHsachiihl,i^^|n der Scheibe so fem ist, dab die IKflerens der 9Aätlf0 und abgegebenen Geschwindigkeit, keine merklicher gung mehr henrorrnft. ^«-t

Es wird also durch die drehende Bewegung der zontalen Scheibe die FlOssigkeit in einen solchen ▼ersetzt werden, dafs alle über und unter der Scheibe findlichen horizontalen Schichten dersdben gegen eine Drehung erfahren haben. Im Innern einer Schicht aber haben die Theilchen ihre relative Lage eiDander beibeharten« Eine Ausnahme findet nur bei Theilchen statt, welche nahezu über oder unter dea fseren Rande der Scheibe liegen, deren Bewegung ich unten untersuchen werde. Abgesehen von diesen sich die über und unter der Scheibe liegende Flüssigkeit in jedem Momente der Bewegung in einem Zustandet ^^ dem eines an seinen beiden Enden eingespannten Dnhtns vollkommen analog ist, wenn sein mittlerer Ounraitaill durch eine fiufsere Kraft aus seiner Ruhelage gedreht Der Unterschied zwischen dem Zustande des Drahtes dem der gleichsam tardirten Flüssigkeit besteht nur dafs die Querschnitte des Drahtes nach dem Aufhören äufsereu tardirenden Kraft in ihre alte Gleichgewiclrtslage zurückkehren, dafs dagegen die Schichten der Flflsaig^eit nach dem Aufhören der Drehung der Scheibe sich ein bmms dem alten ähnliches Gleichgewicht suchen. : «•

Nicht so einfach verhSlt es sich mit der Bewegung ^^^der Theilchen der Flüssigkeit, welche nahezu über oder unter dem Rande der Scheibe liegen. Diese verlieren zugleich Geschwin- digkeit durch die Reibung an den noch weiter von derDre- hiingsaxc ertfernten Flüssigkeitsscbichten. ludefs sieht man ein, dafs auch hier in ähnlicher Weise von jeder Schicht mr nächstfolgenden ein Theil ihrer Geschwindigkeit übertrag(

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wird, 8o daCs bei dieseD entfernteren Theilchen der Flüssig- keit ebenfalls die Geschwindigkeit mit wachsender Entfer- nnog des Theilchens von der Scheibe abuiramt und in m- niger Entfernung ganz verschwindet.

Dafs die Sache sich in der That so verhält, kann man leicht durch einen directen Versuch einsehen. Bringt man die horizontale Scheibe des Coulomb'schen Apparats mög- lichst nahe unter die Oberfläche einer Flüssigkeit, auf der leichte Körperchen schwimmen, und versetzt sie durch Dre- hung des Drahts, an welchem sie hängt, in seinem oberen Befestigungspunkt in Schwingungen, so bemerkt man, dafs alle die Körperchen, die über der Fläche ''der Scheibe schwimmen, den regelmäfe^gen Schwingungen der Scheibe folgen, ohne aber eine relative Verschiebung gegen einan- der zu erfahren. Sie betheiligen sich an der oscillirenden Bewegung, wie wenn sie durch die Oberfläche des Wassers zu einer festen Scheibe vereinigt wären. Dagegen bleiben alle Körperdien, deren Entferung von der Drehungsaxe gröfser ist als der Radius der Scheibe, in vollkommner Ruhe. Zwischen diesen ruhenden und den in der Mitte gleichmäfsig oscillirenden Körperchen zeigt sich über dem Rande der Scheibe eine schmale Zone, auf der die schwim- uieuden Körperchen sehr verschiedene Bewegung haben. Auf der geringen Breite dieser Zone — bei Wasser betrug dieselbe bei meinen Versuchen nur etwa 3 bis 4 Linien — nimmt die Winkelgeschwindigkeit sehr rasch mit wach- sender Entfernung von der Mitte von dem in der centralen Zone stattfindenden Werthe bis auf Null ab.

Am regelmäfsigsten zeigt sich diefs Verhalten, wenn man auf der Oberfläche der Flüssigkeit kleine kreisrunde Papier- schnitzelchen von der Gröfse eines starken Nadelknopfs schwimmen läfst Dieselben haben vor andern kleinen Kör- pereben den Vorzug, dafs die Beugung, die um sie herum die Oberfläche erleidet, nach allen Seiten dieselbe ist, so dafs aus den an der Oberfläche sich äufsernden Capillari- tätskiüften keine Störung der regelmäfsigen Bewegung ent- stehen kann* Ordnet man solche Papierschnitzel in einer

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geraden Liuie oder legt sie so auf die Oberfläche der Flüs- sigkeit, dafs sie die Ecken regelmäbiger Figuren bilden, so werden, auch wenn das Centrum derselben nicht in die Drehnngsaxe des Apparats föllt, die gebildeten Configura- tionen nicht durch die Oscillation in unregelmäfsige ver> wandelt, aufser wenn sie über dem Rande der Scheibe liegen. In diesem Falle wird die Regelmftfsigkeit sofort zerstört.

Indem man die Bewegung der auf der Oberfläche schwim- menden Körper mit der der Scheibe vergleicht, bemerkt man zunächst, dafs eine Oscillation der Körperchen immer später beginnt, als die der Scheibe. Diefs ist eine noth wendige Folge der obigen Erörterungen. Denn es bedarf eines Theils einer gewissen Zeit, die von der Scheibe abgegebene Ge- schwindigkeit bis an die Oberfläche zu übertragen; andern Theils ist eine längere Zeit vonuöthen, dafs die von der Scheibe seit Beginn einer Oscillation abgegebene Geschwin- digkeit die noch von der vorhergehenden der Flüssigkeit anhaftende entgegengesetzt gerichtete Bewegung zerstöre.

Man bemerkt ferner bei dieser Vergleichung der Ge- schwindigkeiten der Oberfläche der Flüssigkeiten und der Scheibe, dafs die erstere bei weitem geringer ist als die letztere, und dafs sie um so geringer ist, je weiter die Scheibe von der Oberfläche entfernt ist. Mit dem Wachsen dieser Entfernung der Scheibe von der Oberfläche nimmt das Verhältnifs der Geschwindigkeit der Oberfläche zu der der Scheibe sehr rasch ab, so rasch, dafs z. B. bei Wasser kaum noch eine Bewegung der Oberfläche wahrgenommen wird, wenn eine Scheibe von etwa 5 Zoll Durchmesser nur einen halben Zoll tief unter derselben Amplituden von etwa 90*" beschreibt.

Diese Erfahrung, sowie die Bemerkung, dcifs die Zone, in der auf der Oberfläche die Winkelgeschwindigkeit va- riirt, so sehr schmal ist, beweisen, dafs durch die Reibung des Wassers Geschwindigkeit nur auf eine geringe Strecke übertragen wird, und, da sich die Bewegung um so weiter ausdehnen mufs, je stärker die Reibung der einzelnen Schieb-

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ten an einander ist, dafs das Wasser eine geringe Reibung besitzt. Aehnlicb verhalten sich mit wenigen Ausnahmen die fibrigen Flüssigkeiten.

Wegen dieser Eigenschaft ist es gestattet, in der Rech- nung statt des beschriebenen wirklich existirenden Verhal- tens einen Zustand zu substituiren, der sehr wenig von dem wahren verschieden ist. Die beabsichtigte Annäherung setzt nur voraus, data die Scheibe so dünn sey, dafs sie für's erste als unendlich dünn angesehen werden könne, dafs ihr Ra- dios dagegen eine betrachtliche GröCse besitze. Unter die- ser doppelten Voraussetzung darf man annehmen, daCs in Jeder horizontalen Schicht der Flüssigkeit die Bewegung so beschaffen sey, dafs alle diejenigen in ihr liegenden Theil- chen, deren Entfernung von der Drehungsaxe kleiner ist als der Radius der Scheibe, dieselbe, nur von dem Abstände der Schicht von der Scheibe abhängende, Winkelgeschwin- digkeit besitzen, während alle in gröfserer Entfernung befind- lichen Theilcheu in Ruhe bleiben. E^ wird damit statt d^ in Wirklichkeit stattfindenden raschen Abnahme der Win- kelgeschwindigkeit an den Stellen der Horizontalschicht, welche über dem äufseren Rande der Scheibe liegen, eine Tollständige Discontinuität voraui^gesetzt; oder es wird die- jenige Reibung, welche der vertical über oder unter der Scheibe liegende Theil einer horizontalen Flüssigkeitsschicht an sein^Qn äufseren Rande von der weiter von der Drehungs- axe entfernten Flüssigkeit derselben Schicht erfährt, ver- nachlässigt gegen diejenige Reibung, welche derselbe cen- trale Kreistheil der Schicht von der unmittelbar unter und über ihm liegenden Flüssigkeit erleidet. Diese Vernachläs- sigung ist um so eher erlaubt, je gröfser der Radius dieser kreisförmigen Schicht, d. h. der Radius der Scheibe ist Denn je gröfser dieser Radius ist, einen um so geringeren Theil der ganzen Kreisfläche einer Schicht wird diejenige Zone am äufseren Rande bilden, in der die Winkelgeschwin- digkeit variirt. Die absolute Breite dieser Zone ist femer nach dem obigen um so kleiner, je geringer die Reibung der Flüssigkeit ist Man wird demnach mit Hülfe dieser

PoggcodorfTf Aonal. Bd. CXIIJ. ^

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Annttherung die Geschwindigkeit der Flüssigkeit und, indem m&D aus diesem angenäherten Werthe der Geschwindigkeit die Verzögerung ableitet, welche die Scheibe erleidet, auch diese um so richtiger bestimmen, je gröfser der Radius der Scheibe und je geringer die Reibung der Flüssigkeit ist. Berechnet man dann aus dem beobachteten Werthe dieser Verzögerung die Reibung der Flüssigkeiten, indem man die auf diese Weise gefundene angenäherte Formel zu Grunde legt, so wird der gefundene Werth der Reibung dem wah- ren Werthe um so näher kommen, je gröfser der Radios der zur Beobachtung benutzten Scheibe war und je kleiner die Reibung selber ist. Der so aus der Beobachtung ab- geleitete Werth derselben wird aber immer nur einen sehr geringen Fehler enthalten, wenn nur der Radius der Scheibe sehr grofs ist im Vcrhältnifs zu der Breite der Zone, in der auf einer Horizontalschicht der Flüssigkeit die Winkelge- schwindigkeit veränderlich ist, oder, was dasselbe ist, im Verhältnifs zu der Entfernung, bis in welche sich die Be- wegung in die Flüssigkeit ausbreitet.

Der Grad der Annäherung an die Wahrheit, der bei dieser Vernachlässigung erreicht wird, tritt vielleicht deut- licher hervor durch Vergleichung derjenigen Flüssigkeits- massen, welche im Innern des durch den Rand der Scheibe gelegten geraden Cylinders durch die Reibung in Bewegung gesetzt werden, mit denjenigen, welche aufserhalb dieser Cylinderfläche gelegen in Bewegung gerathen. Die an diese äufscren Massen übertragene Geschwindigkeit wird gegen die an die inneren Massen abgegebene vernachlässigt Diese Vernachlässigung ist erlaubt, wenn die Massen aufserhalb gegen die innerhalb gelegenen vernachlässigt werden dürfen. Letztere sind proportional der Entfernung, bis in die sich die Bewegung fortpflanzt, und dem Quadrate des Radius der Scheibe, erstere dem Radius selbst und defh Quadrate jener Entfernung. Sie können also gegen jene vernachläs- sigt werden, wenn diese Entfernung gegen den Radius ver- nachlässigt werden darf; der gemachte Fehler wird mit dem Verhältnifs dieser Entfernung zum Radius wachsen.

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Der Fehler, der einem auf diesem angenäherten Wege gefundenen Werthe der Reibung einer Flüssigkeit anhaftet, ist, da in der theoretischen Betrachtung ein Theil der Rei- bung vernachlässigt wird, der mit in die Beobachtung eingeht, sicher der Art, dafs der berechnete Werth etwas gröfser als der wahre ist* Doch ist, wie aus den unten mitgetheil* ten Beobachtungen selbst hervorgeht, diese Vergröfsernng nicht bedeutend.

Mit Hülfe der erwähnten Annäherung wäre es nun leicht, die Geschwindigkeit jeder horizontalen Schicht der Flüssig- keit aus der der Scheibe zu bestimmen und damit die Ver- ringeruDg der Geschwindigkeit der Scheibe selbst, wenn das Gesetz bekannt wäre, nach welchem von zwei mit ver- schiedener Geschwindigkeit neben einander bewegten Fltts» sigkeitsschichten die rascher bewegte der langsameren Ge- schwindigkeit mittheilt. Dieses Fundamentalgesetz der Rei- bung kann nur durch die Beobachtung gefunden werden, und zwar nur so, dafs mau eine Hypothese über die Form jenes unbekannten Gesetzes der Theorie zu Grunde legt, aus dieser Hypothese den Erfolg eines Experiments voraus berechnet und das Resultat dieser Rechnung mit dem wirk- lich angestellten Versuche vergleicht.

Als Hypothese führe ich die schon öfter, zuerst von Newton') benutzte Voraussetzung ein, dafs die Reibung, welche zwischen zwei in gleicher Richtung bewegten Flüs- sigkeitsschichten ausgeübt wird, proportional dem Unter- Bckiede ihrer Geschwindigkeiten und proportional der Be^ rahmngefiäche der beiden Schichten sey. Ich nehme also an, dafs sie unabhängig eon dem absoluten Werthe der Ge- schwindigkeiten und unabhängig vom Drucke sey, der in den Schichten stattfindet. Sind die Geschwindigkeiten nicht gleich gerichtet, so gilt diefs Gesetz vonr den gleich gerich- tetoi Compt>nenten der Geschwindigkeiten nach drei auf einander rechtwinkligen Richtungen. Dieses Gesetz, mit dem auch die Resultate der Beobachtungen, welche über

1 ) Principia mathematiea phiiosophiae natura/is; Lib. IT% secL IX, 1687.

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die Strömung durch cylindrische Röhren angestellt sind, übereinstimmen, ist durch meine nach der Coulomb 'sehen Methode angestellten Beobachtungen bestätigt worden. Diese Bestätigung erstreckt sich indefs nicht auf die Unabhängig- keit der Reibung vom Drucke, da bei jener Methode eine Aenderung des Druckes nicht wohl ausführbar ist.

Gehören die beiden Flüssigkeitsscbichten rerschiedenen Flüssigkeitsschichteu an, so ist die Anwendung dieses Ge- setzes ohne Schwierigkeiten.

Sind Vi und o, gleich gerichtete Componenten der Ge- schwindigkeiten der beiden oberflächlichen Schichten der Flüssigkeiten, so erleidet die Schicht, deren Geschwindig- keit v^ ist, von der zweiten auf der Einheit der Berüh- rungsfläche eine Reibung, welche gleich der bewegenden Kraft

m

ist. Auf die zweite Schicht wird dagegen von der ersten vermöge der Reibung auf der Einheit der Berührungsfläche die bewegende Kraft

E(f>,—v,) ausgeübt. Die hierin vorkommende Gröfse E hängt nach der Hypothese nur von dem Stoff der Flüssigkeiten, deren gegenseitige Reibung sie repräsentirt, und der Temperatur ab. Man nennt diese Constante passend die Constante der äufseren oder gegenseitigen Reibung der beiden Flüssigkei- ten. Sie besitzt die einfache Bedeutung, dafs sie, dividirt durch die Dichtigkeit der langsamer bewegten Flüssigkeif, die Geschwindigkeit darstellt, welche auf der Einheit der Gränzfläche zweier Flüssigkeiten von der rascher auf die langsamer bewegte in der Zeiteinheit übertragen wird, wenn der Unterschied der Geschwindigkeiten die Einheit ist; oder dafs sie, dividirt durch die Dichtigkeit der rascher bewegten, die Verzögerung angiebt, die diese unter den genannten Um- ständen von der langsameren in der Zeiteinheit erleidet.

Ganz ebenso verhält es sich mit der Reibung, die ein fester Körper von einer Flüssigkeit erfährt oder umgekehrt eine Flüssigkeit von einem festen Körper.

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Das Gesetz erscheint dagegen in einer andern Form bei der Reibung, die zwei benachbarte Schiebten desselben ho- mogenen Mediums auf einander ausüben. Die zwischen diesen bestehende Differenz der Geschwindigkeiten ist un- endlich klein. Man darf hieraus indefs nicht schliefsen, dafs die zwischen ihnen stattfindende Reibung, weil sie dieser Differenz proportional sej, ebenfalls verschwindend klein seyn müsse. In der That ergiebt die Erfahrung das Ge- geutbeil. Der Fehler dieses Schlusses wird sofort klar, wenn mau auf die Reibung zwischen zwei heterogenen Flüssig- keiten zurtickgeht. Ist die Differenz der Geschwindigkeiten t?! und c^ der beiden Flüssigkeiten an ihrer Grftnzfläche sehr klein, so darf man hieraus nicht schliefsen, daCs die von einer Flüssigkeit auf die andre ausgeübte Reibung eben- falls sehr klein seyn müsse. Vielmehr wird gerade, wenn die Reibungsconstante E sehr grofs ist, die Geschwindigkeit beider Flüssigkeiten nahe gleich werden müssen; so dafs unter Umständen gerade daraus, daCs die Differenz beider Geschwindigkeiten klein ist, geschlossen werden darf, dafs die Reibungsconstante sehr grofs ist. So ist man gezwun- gen anzunehmen, dafs die unendlich kleine Differenz der Geschwindigkeiten zweier benachbarter Schichten einer und derselben Flüssigkeit mit einer unendlich grofsen Constan- ten multiplicirt werden müsse, wenn aus derselben die von den Schichten auf einander ausgeübte Reibung erhalten werden soll; oder dafs diese Differenz der Geschwindig- keiten, divjdirt durch den unendlich kleinen Abstand der Schichten und multiplicirt mit einer endlichen Constante den Ausdruck der Reibung der Schichten gegen einander liefert. .Die Reibung im Innern eines homogenen flüssigen Mediums hängt also nicht von dem Differentiale der Ge^ sducindigkeit ^ sondern von dem Differentialquotienten der- selben nach der Normale der Ebene ab, auf der die Rei- bung ausgeübt wird. Bezeichnet man diese Normale mit x, die Geschwindigkeit mit e und durch ri eine endliche Con- stante, so ist do^

dx

70

die Kraft» welche die nach der positiTen Seite der Normale hin gelegene Schiebt auf die nach der negativen Seite der- selben liegende auf der Einheit der Berührungsfläche in der Zeiteinheit in Folge der Reibung ausübt;

dagegen ist die von der letzteren auf die erstere ausgeübte Gegenwirkung.

Diese neue Constante 17, welche ebenfalls nur von der Natur der Flüssigkeit und ihrer Temperatur abhSngt, kann man im Gegensatze zur Constante der äufseren Reibung E als Constante der inneren Reibung bezeichnen. Diese bei» den Namen finden ihre Rechtfertigung in den Benennungen der ihnen vollständig analogen beiden Constanten, von denen die Fortpflanzung der Wärme durch die leitenden Körper abhängt. Da indefs die Constante 97 ein weit gröfseres In- teresse besitzt, als die Constante £, so werde ich tj gewöhn- lich kurzweg als Reibungsconstante oder als Reibungscaiffi' cienten bezeichnen^).

Die Bedeutung dieser neuen Constante läfst sich durch folgende Vorstellung leicht anschaulich machen. Ueber einer horizontalen Ebene bewege sich Flüssigkeit, deren Höhe {gleich der Längeneinheit sej. Die Bewegung sej in sta- tionären Zustand eingetreten und sej so beschaffen, dafs alle Theilchen derselben horizontalen Schicht dieselbe Geschwin- digkeit besitzen. Dann ist eine nothwendige Folge, dafs die Geschwindigkeit eine lineare Function der Höhe über dem Grunde der Flüssigkeit sej. Denn bei diesem Zu- stande der Bewegung erfährt jede Schicht auf ihren beiden Seiten gleiche, entgegengesetzt gerichtete Reibung, so dafs keine Aenderung der Geschwindigkeit eintreten kann. Be- stimme ich noch, dafs die unterste Schicht der Flüssigkeit fest am Boden hafte, dafs dagegen die oberste eine Ge-

•

1) Wicdemaon und Hagenbach (diese Annalen Bd. 99 und 105) belegen dieselbe Constante mit dem Namen »Zäliigkeitsconstante.« Die Einfuhrung des Ausdrucks »Zähigkeit*' statt des alleren »Reibung« , den bereits Newton gebraucht, scheint mir keinerlei Voriheil tu bieten

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scb windigkeit besitze, vennöge deren sie sich in der Zeit- einheit um die Längeneinheit bewege , so ist die Reibung, welche zwischen zwei beliebigen Schichten ausgeübt wird, gleich der Reibungsconstante. Im wesentlichen stimmt diese Definition mit der von Hagenbach gegebenen über- ein, nach der die Reibungsconstante diejenige Kraft i^t, welche nöthig ist, eine horizontale Flüssigkeitsschicht gegen eine andre um die Entfernung zweier Moleküle zu ver- schieben.

Nach dieser allgemeinen Untersuchung kehre ich zur Theorie der Coulomb 'sehen Versuche zurück. Mit Hülfe der aufgestellten Hypothese ist es nicht schwer, die Bewe- gung irgend einer über oder unter der Scheibe durch die- selbe in Schwingungen gerathenen Schicht der Flüssigkeit durch diejenige der Scheibe auszudrücken. Diese Bewe- gung der Scheibe ist darauf aus der gewöhnlichen Diffe- rentialgleichung, welche die Bewegung eines an einem ela- stischen Drahte aufgehängten und um denselben oscillirenden Körpers bestimmt, abzuleiten, nachdem zu derselben noch das Drehungsmoment der an der Oberfläche der Scheibe wirksamen Reibungskräfte hinzugefügt worden ist.

Macht man die Voraussetzungen, dafs die Flüssigkeit an der Oberfläche der Scheibe so fest hafte, dafs keine Glei- tung stattfinde, dafe ferner die Flüssigkeit so grofse Aus- dehnung habe, dafs die Bewegung der Scheibe sich nicht bis zu ihren Gränzen ausbreite, und dafs endlich die Scheibe und Flüssigkeit zu Anfang des Versuchs in Ruhe waren und die Bewegung nur durch eine anfängliche Ablenkung der Scheibe aus ihrer Gleichgewichtslage hervorgerufen wurde: so gelangt man auf dem angedeuteten Wege zu folgenden Formeln, welche den bereits im allgemeinen an- gedeuteten Erfolg eines Versuchs vollständig darstellen. Nach den erforderlichen Reductiouen und nachdem man die erlaubten Annäherungen hat eintreten lassen, findet man als Ausdruck der Winkelgeschwindigkeit, vermöge wel- cher ein Flüssigkeitstheilchen um die Drehungsaxe oscillirt,

72

' (1)

ferner für die WiDkelgescbwindigkeit der Scheibe

V',=y^*8iD(2a6 0-«~^*'~*'^' (2)

und für ihre gleichzeitige Entfernung aus ihrer Gleichge- wichtslage

y, = 0.co8(2a6O.e"~^"''"**^' (3)

Diese Formeln gelten indefs nur, wenn seit dem An- fange des Versuchs eine so lange Zeit verstrichen ist, dafs sich eine gewisse Regelm&fsigkeit in der Bewegung herge- stellt hat

In den Formeln bezeichnet (ß die Ablenkung der Scheibe aus ihrer Gleichgewichtslage zu Anfang des Versuchs, durch welche die Schwingungen hervorgerufen wurden, M das Trägheitsmoment der Scheibe mit den mit ihr verbundenen Theilen des Apparats in Bezug auf die Drehungsaxe, r das Torsionsmoment des Drahts, an dem sie aufgehängt ist, tj die Reibungsöonstante der Flüssigkeit, q ihre Dichtigkeit, X die senkrechte Entfernung eines Flüssigkeitstheilchens von der Scheibe und t die seit dem Anfange des Versuchs ver- strichene Zeit. Die aufserdem in den Formeln vorkommen- den Gröfseu a und b hängen von einer Wurzel einer ge- wissen biquadratischen Gleichung ab. In der Form einer Entwicklung nach den aufsteigenden Potenzen der kleinen Gröfse |/J7 nehmen sie die Form

/ — — = \ (*)

an. Hier ist zur Abkürzung gesetzt

'' = -/2*^^^ (5)

73

und es bezeichnet R den Radius der Scheibe. £s ist dem- nach

_ [ (6)

Die Formeln (l) bis (3) zeigen, dafs wie die Scheibe, so auch die Flüssigkeit sich in regelmäfsigen Osciilationen be- wegt. Die Dauer einer solchen Schwingung ist bei beiden dieselbe und zwar ist sie

^=ä^=«V'f(H-x+x'-ix» +....) (7)

Die Schwingungsdauer der Scheibe ist demnach in der Flüs- sigkeit gröfser als im Vacuum, in dem sie den Werth

To=«/|- (8)

hat. Diese Vermehrung der Schwingungszeit der Scheibe liefert schon ein, wenn auch nicht sehr sicheres Mittel zur Bestimmung von tj. Man hat nämlich

T^ = Z = x + x^ — ix +.... (9)

und durch Umkehrung der Reihe

^ = -/-iJ-^- V-==J-2'+!£^— 2*+.... (10)

Indefs liefert diese Methode keine sehr sicheren Resultate, da einmal die Differenz T — Tq nicht so scharf bestimmt werden kann, wie es zu wünschen wäre, und da ferner beide Gröfsen T und Tq nicht unbeträchtlichen Schwan- kungen unterworfen sind.

Der Anfang einer Oscillation tritt nach Gleichung (I) in )eder Schicht der Flüssigkeit später ein als bei der Scheibe» und zwar um so später, je weiter diese Schicht von der

Scheibe entfernt ist. Ferner wird, wegen des Factors V-^

. 74

diese Verzögerang der Bewegung- der Flüssigkeit gegen die der Scheibe um so bedeutender, je kleiner ?; ist.

Aber nicht allein bleibt die Bewegung der Flüssigkeit der Zeit nach hinter der der Scheibe zurück, sondern sie ist auch geringer als diese; und zwar ist sie um so gerin- ger, )e weiter das bewegte Theilchen von der Scheibe ent- fernt ist, sie nimmt mit wachsendem x in geometrischer Progression, proportional einer Exponentialgröfse ab. Da

im Exponenten der Factor \ -^ enthalten ist, so nimmt

diese Exponentialgröfse, also auch tfß mit wachsendem x um so rascher ab, je kleiner 17 ist: d. h. je geringer die Rei- bung der Flüssigkeit ist, um so weniger weit breitet sich in derselben die durch die Scheibe verursachte Bewegung aus; je gröfser die Reibung ist, um so weiter erstreckt sich diese Bewegung.

Mit wachsender Zeit nimmt die Geschwindigkeit der Flüssigkeit wie der Scheibe ab und zwar beide nach dem- selben Gesetze, da sie derselben Exponentialgröfse propor- tional sind. In derselben Weise verringert sich die Ab- lenkung (fi des Apparats aus der Gleichgewichtslage. Die Maximalwerthe dieser Ablenkung, die auf einander folgen- den Amplituden der Scheibe bilden also die Glieder einer abnehmenden geometrischen Reihe. Das logarithmische De- crement dieser Reihe, das die Abnahme der Glieder be- stimmt, ist in natürlichen Logarithmen

« = (a« — 6') r=?!^' = jnx[l — x + 4x«— x^ +...]

(II).

Diese Formel bestätigt das von Coulomb gefundene Ge- setz, dafs die mit verschiedenen Scheiben beobachteten Werthe des logarithmischen Decremeuts in dem Verhält- nisse der vierten Potenzen der Radien der Scheiben stehen, als ein mit grofser Annäherung gültiges. Denn da x pro- portional R^ ist, so ist mit Vernachlässigung dieser kleinen Gröfse X gegen 1 auch das logarithmischc Decrcmeut e pro- portional R*, Strenger erhält man statt dieses von Cou-

75

lomb experimeDtell gefundeneD (Gesetzes durch Umkehning der Reihe

(12).

GeDauer ist also die in dieser Gleichung zur rechten Hand stehende Function des logarithmischen Decrements der vier- ten Potenz des Radius der Scheibe proportional.

Diese Formel kann mit Vortheil zu einer Controle der Theorie und ihrer Voraussetzungen verwandt werden, ins- besondere zur Entscheidung darüber , ob der Radius der Scheibe die zur sicheren Bestimmung der Reibungsconstante einer Flüssigkeit erforderliche Gröfse hat. Es ist nämlich nach den Formeln (12) und (8) die Gröfse

l'-s-=5.fsT['+T+»(v)'+5(i)'+-] = C»»«-

(13)

unabhängig von den Dimensionen der angewandten Scheibe. Diese Formel kann zugleich zu einer sicheren Bestimmung von ri verwandt werden, und ich habe sie in der That der Berechnung der im nachfolgenden mitgetheiUen Beobach- tungen zu Grunde gelegt.

Durch Verbindung der Formeln (10) und (12) erhält man noch die merkwürdige Relation

= i[' + T + t(T)' + 5(i)'+-](") oder in erster Annäherung

J = l^' = ^ (15)

eine Formel, welche ebenfalls zur Controle der Theorie benutzt werden kann.

Ehe ich iudcfs diese Formeln auf die Beobachtung an- wenden darf, sind an denselben noch zwei Verbesserungen vorzunehmen.

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ZuDäcbst enthält die soebeu iui Auszuge mitgetheilte Theorie des Versuchs die nicht erfüllte Voraussetzung, dafs die Scheibe unendlich dünn sej. Es ist indefs leicht , den durch diese Voraussetzung entstandenen Fehler zu bestim- men und aus den Formeln fortzuschaffen. Ich habe in mei« ner theoretischen Abhandlung durch eine einfache Rechnung nachgewiesen, dafs man den Einflufs des Randes der Scheibe, soweit es bei den sonst möglichen Beobachtungsfehlern nöthig isty berücksichtigt, wenn man in allen angegebenen Formeln statt R* schreibt A« +2JR' S, wo d die Dicke der Scheibe bedeutet. Dafs auf diese Weise der Reibung am Rande der Scheibe genügende Rechnung getragen ist, sieht man schon ein, wenn mau dieselbe auf die Weise berücksich- tigt, dafs man in der Rechnung den Radius um die halbe Dicke vergröfsert. Diese Annäherung ist immer erlaubt,

^ "*" 2 )

statt jR^ zu schreiben oder mit Vernachlässigung Ton <¥^ ge- gen R^ hat man R*+2R^S statt A* zu setzen, wasjvit dem obigen übereinstimmt.

Eine zweite Verbesserung der angegebenen Formeln be- steht in folgendem. Das Experiment zeigt, dafs auch in der Luft die Schwingungen des Apparats abnehmen, ebenfalls mit grofser Annäherung nach dem Gesetz einer geometri- schen Progression, aber weit langsamer als in einer tropf- baren Flüssigkeit. Diese Annahme rührt theils von der Reibung der Luft an der Scheibe und den übrigen Theilcn des Apparats her, theils von einem Widerstände, der der Bewegung im Innern des Aufhängungsdrabts geboten wird, also ebenfalls einer Art Reibung. Ueber den Effect der ersten Ursache, der Luftreibung kann kein Zweifel entste- hen; es gelten für diesen die für die Reibung tropfbarer Flüssigkeiten entwickelten Gleichungen. Denn dafs die im vorstehenden angestellten Betrachtungen nicht auch für Gase gültig bleiben sollten, kann nur dann zweifelhaft erscheinen, wenn in Folge der Bewegung Verdichtungen und Verdün- nungen im (rase eintreten. Solche Aenderungen der Dich- tigkeit können bei dem in Rede stehenden Experimente

77

nur in Folge der Cenirifugalkrafl eintreten. Indefs können bei der geringen Geschwindigkeit, die der Apparat besitzt und also auch der Luft ertheilt, diese sicher nicht bedeu- tend sejn. Man ist also berechtigt, dieselben zu vernach- lässigen und die obigen Formeln als auch für gasförmige Flüssigkeiten gültig anzusehen.

Die zweite Ursache, die Reibung im Innern des Drahts, läfst sich nicht mit derselben Sicherheit in Rechnung ziehen. Man könnte, die Hypothese machen , dafs der Widerstand, der Tom Drahte herrührt, der Winkelgeschwindigkeit des Apparats proportional sey. Man hat unter dieser Voraus- setzung zu der Differentialgleichung, die die Bewegung der Scheibe bestimmt und welche nach meiner theoretischen Abhandlung in Grelle 's Journal die Form

Jf = 0

hat, noch ein Glied von der Form — a -^ hinzuzufügen, wo a eine Constante ist. Man erhält also die Gleichung

Indem man diese Gleichung auf dieselbe Weise behandelt, wie es mit ihrer einfacheren Form in der theoretischen Ab- handlung geschehen ist, überzeugt man sich, dafs in der gan- zen Rechnung nichts wesentlich geändert wird, als die Be- deutung der Constanten a und 6. Zur Bestimmung der- selben erhält man die Gleichung 4 ten Grades.

in welcher

gesetzt ist. Löse ich diese Gleichung auf, so erhalte ich die früher angegebenen Wcrthe von a und 6, in denen

nur -^ durch ^ — (ö^) ^''8®*** ist und zu denen noch

78

neue nach aufsteigenden Potenzen von ~ fortschreitende

Glieder hinzutreten. Vernachlässige ich das Quadrat dieser Gröfse in den mit ]/ri multiplicirten Gliedern, so erhalte ich statt der früheren Formeln

r=-=^_-ri+x+x»-....l . . . (16)

To = -r- " (17)

^ M \2MJ

a

« = ;i/-p=?^== + x(l-x+|x' — ...0^ (18).

Zu denselben tritt noch als neue Gröfse das logarithmische Decremcnt der Amplituden im luftleeren Räume hinzu

a

,^=n-^=M== (19).

^ M \2MJ

Zu demselben Resultate gelange ich, wenn ich von der Hypothese ausgehe, dafs die Reibung im Drahte von den- selben Gesetzen abhängt, wie die der Flüssigkeiten. Diese Hypothese, die schon wegen der Analogie sehr viel für sich hat, läfst sich noch durch eine einfache Betrachtung ablei- ten, die ich an die Differentialgleichungen der Elasticität knüpfe. Die Differentialgleichungen enthalten bekanntlich die Voraussetzung, dafs die relativen Verrückungen zweier benachbarter Theilchen als unendlich klein anzusehen seyen oder, was auf dasselbe hinauskommt, dafs die Theilchen sich nur so weit aus ihrer Gleichgewichtslage entfernen, dafs sie nach dem Aufhören der äufseren Kräfte in diese zu- rückkehren, nicht aber in eine neue eintreten. Es fragt sich ob diefs der Fall ist. Bewegen sich die Theilchen des elastischen Körpers so weit, dafs sie nach dem Auf- hören der äufseren Kräfte, durch die die Verschiebung hervorgerufen wurde, in eine neue Gleichgewichtslage ein-

79

treten, so werden die FormelQ, durch welche mau die Com- pouenten des elastischen Drucks als Functionen der rela- tiven Yerrtickungen auszudrücken pflegt, nur dann noch gültig seyn, wenn man unter den Verrückungen die Ent- fernungen aus der neuen durch die Bewegung entstan- denen Gleichgewichtslage versteht. Statt dieser Verrük- kungen sollen in die Formeln die Verschiebungen aus der ursprünglichen Gleichgewichtslage eingeführt werden. Da man aber nicht das Gesetz kennt, nach welchem diese bei- den Arten von Verrückungen von einander abhängen, so kann man die Hypothese machen, daCs die Componenten der Verrückungen aus der ursprünglichen Gleichgewichts- lage, genommen nach drei auf einander rechtvrinkligen Rich- tungen, um Längen, welche den Componenten der Geschwin- digkeit proportional sind, gröfser seyen als die Componen- ten der Verrückungen aus der neuen Gleichgewichtslage- Die für die Componenten des elastischen Drucks aufge- stellten Formeln erhalten also nach dieser Hypothese ihre Gültigkeit wieder, wenn jeder Componente der Verrückung eine Länge hinzugefügt wird, welche der Componente der Geschwindigkeit nach derselben Richtung proportional ist. Dieselbe Aenderung wäre darnach mit den elastischen Glei- chungen vorzunehmen, aber mit der Vorsicht, dafs nur den Gliedern, welche partielle Differentialquotienten nach den Coordinaten enthalten, diese neuen Glieder hinzuzufügen sind.

Man findet so z. B. für den Torsionswinkel q> eines elastischen Drahtes die Differentialgleichung

In derselben bedeutet D die Dichtigkeit, X den Elasticitäts- coefficienten des Drahts, ß eine neue Constante, x die Ent- fernung eines Punktes des Drahts von dem unteren Quer- schnitt desselben, r die Entfernung von der Axe, endlich I die Zeit. Setze ich hierin

80

und neDDe H den Reibungscoefficienten des Stoffes des Drahts, so erhält die Gleichung dieselbe Form

die sie erhalten haben würde, wenn ich die zuerst erwähnte Hypothese, dafs die Reibung im Innern des Drahts densel- ben Gesetzen gehorche, yne die Reibung im Innern einer Flüssigkeit, benutzt hätte.

Ist der Draht sehr dünn, so darf ich annehmen, dafs sich ein Querschnitt Über dem andern dreht, ohne dafs im Innern eines jeden Verschiebungen stattfinden. Ich darf also (f als unabhängig von r ansehen und erhalte

n^y 3 3 ^ j. n ^y

^Ö*> — ^'^öx'^^öröx'- Diese Gleichung integrire ich für den Fall, dafs der am Draht aufgehängte Apparat im luftleeren Räume, also ohne andre Reibung, als die des Drahtes schwingt. Seine Be- wegung wird dann bestimmt durch die Differentialgleichung

x=0

in der r den Halbmesser des Drahts bezeichnet. Aulser- dem sind die Gränzbedingungen zu erfüllen, dafs

für a; = 0 (p = q)^

für x = l 9 = 0

sej, wenn l die Länge des Drahts ist.

Der ersten Differentialgleichung genügt als particulärcs Integral

Csmh(l — x) — mt AI ^

worin C und m unbestimmte Constanten sind und zur Ab- kürzung

81

;

geschriebeu ist. Dieser Ausdruck erfüllt zugleich die zweite GräozbedinguDg. Durch die erste wird

— mi

Setze ich die beiden gefundenen Functionen in die zweite y Differentialgleichung, so erhalte ich die Gleichung

.1.1 2Jlf .

aus der h und damit m zu bestimmen ist. Diese transcen- dente Gleichung hat keine imaginären, aber ein unend- liches System von reellen Wurzeln h. Dagegen sind die zugehörigen Werthe von m zum Theil compIex-imaginSr; ' denn es ist

m

= ^A'±iV«^A'-(^A')' i=V~l

und hier ist die Wurzelgröfse ffir kleine A immer reell, da die Constante X aufserordentlich grofs ist.

Indem man alle positiven Wurzeln h aufsucht, erhfilt man ein unendliches System von particulären Integralen, deren Summe den vollen Werth von (p ausmacht. Für die Beobachtung ist unter ihnen dasjenige das interessanteste, wel- ches von der Wurzel h abhängt, für welche der reelle Theil des zugehörigen m den kleinsten Werth annimmt. Denn

I mit wachsendem t wird dieses am langsamsten abnehmen, also für groise Werthe von t so gut wie allein die Func- tion (p bestimmen. Diefs gesuchte A ist aber wegen des

? obigen Werths von m der kleinste Werth von A.

Um diesen aufzufinden, setze ich unter der Voraussez- zung, dads er sehr klein sey, in erster AnnSherung

Ich erhalte also

und

i. — ^^ h

hl "" nDr^'^

2MI PofgcodorfT« Annal. Bd. CXIII.

82

ein Werth, der wegen des Factors r* in der Tbat sehr klein ist. Das gesuchte m wird demnach

4Ml~^^ 6 MI \4Ml)

2

Setze ich diesen Werth von m in den für 9), gefun- denen Ausdruck, so zeigt es sich, dafs der Apparat Pendel- schwingungen machen muCs, deren Schwingungsdauer T^ durch die Gleichung

^ _ « Ar* /nHr*Y ',j^.

T^— b Mi~\4Mj) • • • • V^^

bestimmt ist, und dafs die Amplituden der Schwingungen nach dem Gesetze einer geometrischen Reihe abnehmen müssen, deren logarithmisches Decrement

'o=lW^o (21)

ist. Demnach erhalte ich eine vollständige Uebereinstim- mung mit Formel (17) und (19), wenn ich setze

« = ^ .(22).

Die erste dieser Formeln ist aus der Theorie der Elastici- tfit bekannt, die zweite bestimmt die Widerstandsconstante a eines Drahts ebenfalls als eine Art von Torsionsmoment.

Will ich von den letzten Untersuchungen über die Rei- bung im Draht Anwendung machen auf die in einer Flüs- sigkeit oder in der Luft schwingende Scheibe, so ist es we^ gen der Kleinheit von a ausreichend, bei der ersten An- näherung stehen zu bleiben und 6^ in Formel (21) einfach zu e in Formel (II) zu addiren, sowie den aus Formel (20) erhaltenen Werth von Tq mit dem von x abhängenden Factor der Gleichung (7) zu multipliciren* Ich erhalte also auch auf diesem Wege die Formeln (16) bis (19).

Wende ich diese verbesserten Formeln statt der ur- sprünglichen an, 80 werden dadurch die Gleichungen (9)u.(lO) nicht geändert; dagegen ist in den Gleichungen (11) bis (15)

83

aberall « — «^ statt e za schreiben. Ich erhalte somit folgende Formeln, die durch den Versuch zu prüfen sind.

= Con8t. (23)

(24) wo

gesetzt ist

In diesen Formeln beziehen sich allerdings T^ und a^ auf den luftleeren Raum. Aber ich begehe keinen merk- baren Fehler, wenn ich die in der Luft beobachteten Werthe dafür substituire. Denn dadurch wird nichts geändert, als daÜB an die Stelle von Viyp die Differenz

tritt, in der tj^ und ^o Reibungscoefficienten und Dichtigkeit der Luft bezeichnen. Diese Differenz darf man aber un- bedenklich gleich Yv9 selbst setzen.

Finde ich die obigen Gesetze (Formel (23) und (24)) durch das Experiment bestätigt, so ist damit der Beweis geliefert, daCs die einzige PrSmisse der Theorie, die Hypothese nSm- lich, dafs die Reibung der Flüssigkeiten dem Unterschiede der Geschwindigkeiten der reibenden Schichten proportional sey, in der Natur erfüllt ist.

Zu ganz ähnlichen Formeln gelangt man, wenn man eine Gleitong der Flüssigkeit an der Scheibe annimmt, sowie wenn man die Flüssigkeit über und unter der Scheibe als verschieden voraussetzt. Es ändert sich dadurch nur die Bedeutung der Gröfsen a und b. Diese allgemeineren Be- redinnngen sind von Interesse wegen eines Elxperimentes, welches die BeiHmmung der gegenseitigen Reibungscanstanie zweier Flü$$igkeUen zum Zweck hat.

6*

84

Bringt man die Scheibe des Coalomb'scheii Appwii dicht unter oder Ober die gemeinflchaftliche Gitaatadt^ zweier Flüssigkeiten, die sich nicht misdien, und swur wo, daCs sie sich innerhalb der einen FItlssigkeit befiodef, m wird, wenn sie in Schwingungen versetxt worden iitt llre Bewegung dnrdi eine doppelte Reibung yennindert worden. Auf der einen Seite der Scheibe wirkt die innere Rdboig der sie umgebenden Flüssigkeit, auf der andern die Rei- bung, die diese Flüssigkeit von der andern erleidet Von der Reibung, welche in der dünnen, zwischen der Sdieibö und der gemeinschaftlichen GrSnzfläcbe liegenden FHlnig- - keitssebicht stattfindet, kann ihrer Kleinheit wegen abge- sehen werden, und es darf, wenn die Scheibe benetxt wird^ angenommen werden, dafs jene dünne Schicht dieselbe Ge- schwindigkeit besitzt wie die Scheibe, also gleichsam einen Theil ihrer Masse bildet. Die Theorie dieses Experimentes fällt also mit der eines andern Versuchs zusammen. Bei diesem befindet sich die Scheibe in der GrSnze zweier FIIIb- sigkeiten, von denen die eine sie benetzt, wfihrend in der andern eine Gleitung an der Oberfläche stattfindet Die Theorie dieses Versuches habe ich in meiner theoretisdien Abhandhing entwickelt und die Formeln angegeben, weiche zur Berechnung der Constante der Sufseren Reibung aas den beobachteten Zahlen dienen.

Der Versuch ist Tortheilhaft auf folgende Weise anso- stellen. Man beobachtet zunächst die Amplituden der Scheibe, wenn sie unmittelbar unter der freien Oberfliche einer der beiden Flüssigkeiten schwingt und bestimmt das logarithmische Decrement, von dem die Abnahme der Am- plituden in diesem Falle abhängt Ist nun die andre FlQs- sigkeit die leichtere, so giefst man darauf dieselbe über die crstere, so dafs die Scheibe sich jetzt in derselben Tiefe unter der gemeinschaftlichen Oberfläche der beiden Flüs- sigkeiten befindet, in der sie unter der freien war. Man versetzt sie dann wieder in Schwingungen und beobachtet das logarithmische Decrement ihrer Amplituden. Dieses ^vird gröfsor seyn als das erstbeobachtete. Die Differenz

85

beider Decremente bestimint auf sehr einfache Weise die Reibung der Flüssigkeiten gegen einander. Aus dieser Dif- ferenz verschwindet zugleich die im Innern des Aufhän- gungsdrahts stattfindende Reibung, sowie die Reibung der Luft an den aufserhalb der Flüssigkeit schwingendea Theilen des Apparats.

Aufserdem läfst sich das Experiment so ausführen, dafs die Scheibe in der leichteren Flüssigkeit schwingt. Nach- dem beide Flüssigkeiten über einander geschüttet sind, taucht man die Scheibe in die obere ein und beobachtet ihre Schwin- gungen sowohl unmittelbar unter der freien Oberfläche der oberen Flüssigkeit als über der gemeinschaftlichen beider Flüssigkeiten. Es ist bei dieser Anordnung des Versuchs nur nothwendig, die Entfernung der Scheibe von den Gränz- flächen zu messen, damit dieselbe beide Male gleich sej. Von beiden Anordnungen des Versuchs wird man diejenige vorziehen, bei der die Differenz der beiden logarithmischen Decremente am gröfsten ausfällt.

Aus meiner theoretischen Abhandlung setze ich die Be- deutung der logarithmischen Decremente hierher. Schwingt die Scheibe unter der freien Oberfläche, so ist das loga- rithmische Decrement der Amplituden

6'=«o+^«i[l— ^1 +1^1*— «I ' + ••••] • (25) wo X, die Hälfte des früheren x (Formel (5)), also

ist Dagegen ist das logarithmische Decrement der Ampli- tuden der an der gemeinschaftlichen Oberfläche der Flüssig- keiten ausgeführten Schwingungen

— 72 7^^ "**ä727^'^"*" —

86

ffenn zur Abkürzung bezeichnet wird

1=

E

Wq'

und E die gesuchte Constante der gegenseitigen Reibung, ff und Q* die Constante der inneren Reibung und die Dich- tigkeit der zweiten Flüssigkeit sind. Man erhält so in der Differenz

■-•=?*[

1

r

"Wi^^"^^ +i(f)* >?(• + • ••

K2 yS

(28)

ein bequemes Mittel, die Constante E durch successive An- näherung zu berechnen, wenn 17, g, ij', q' durch vorgttngige Beobachtungen bestimmt sind. Es ist aber zu bemerken, dafs die obigen Reihenentwicklungen nicht immer conver- giren.

(Fortietsaog im iiieh«t«n Heft.)

87

IV. lieber musikalische Temperatur; von H. Helmholtz.

(Ein in Heidelberg gehaltener Vortrag.)

j

ede Dartonleiter enthält in sich die Töne dreier Dar- accorde; C dur z. B. der drei Accorde

F a C, C e G, G h D. Sollen diese Accorde rein klingen, so müssen die grofsen Terzen das Verhältnifs der Schwingungszahlen 4:5, und die Quinten das Verhältnifs 2 : 3 haben; innerhalb der Gräozen einer Tonart ist auch kein Hindernifs, sie so zu summen. Wenn man aber in eine andere Tonart überge- hen will, z. B. G dur, so giebt der neu hinzutretende Ac- cord D, fis, A eine Quinte A, welche nicht mehr gleich dem ersten a der Terz von F ist. Wenn wir die Schwin- gODgszahl von F gleich 1 setzten, ist a, die grofse Terz von F = 1 und A die Quinte von D = |^. Die beiden Werthe von A stehen im Verhältnifs

a : A = 80 : 81. Das Bedürfnifs der Tastaturinstrumente hat die Musiker ver- leitet, statt dieser beiden Töne einen einzigen setzen zu wollen, wobei nothwendig eins beider Intervalle oder beide falsch werden müssen. Die Griechen, welche, wie es scheint, nur einstimmig oder in Octaven cinhergehend ihre Musik ausführten, beobachteten richtig, dafs ein Fehler in der Fortschreitung von einer Quinte viel auffallender sey, als in der Fortschreitung von einer Terz, und hielten also die Quinten rein, indem sie die Pythagoräische Ten 64 : 81 als Norm festsetzten.

Wenn man aber sich das auch gefallen läfet, und weiter modulirt in Quinten fortschreitend von A nach E, H^ Fis, Cis, Gis, Dis, Ais, so kommt man zuletzt auf Eis, welches beinahe, aber nicht ganz mit dem F zusammenfällt, von dem man ausgegangen ist. Es ist nämlich höher im Verhältnifs 531441 : 524288, oder abgekürzt mittelst Kettenbrüeben,

88

im Yerhftltnifs 74 : 73. Um uun im Interesse der TasI tar- Instrumente die beiden Töne Eis und F vereinigen \ können, mufsten wieder eine oder mehrere Quinten unre gemacht werden. Eb ergab sich als das Beste, den Fehl unter alle gleichmSfsig; zu vertheilen, indem man alle Quint etwas zu klein macht. Die Abweichung der Quinten diesem jetzt allgemein herrschenden Stimmungssystem ist ni in der That ausserordentlich klein, indem die reine zur tei perirten Quinte sich wie 886 : 885 verhält. Dabei verri gert sich denn auch der Fehler in der Terz etwas, indc er von |4 auf ^ü sinkt.

Die neuere Musik ist nun entschieden harmonisch, ui fiir diesen Fall ist die Voraussetung nicht richtig, dafs Fehl der Terzen weniger schädlich sind, als Fehler der Quinte Das Widrige falsch gestimmter Intervalle entsteht vomehi lidi durch die Schwebungen ihrer Combinationstöne ui harmonischeu Obertöne. Die Schwingungszahl der stär sten Combinationstöne ist gleich der Differenz der Schwi gungszahlen der primären Töne. Im reinen Duraccord

61 : 80 : 96 geben beide" Terzen den Combinationston 16, die zwei Unteroctave des Grundtons. Aber im Pythagoräischen A cord

64 : 81 : 96 geben sie die Combinationstöne 17 und 15, welche bezQ lieh einen halben Ton höher und tiefer sind, als der ric tige Combinationston, miteinander 2 Schwebungeu mach« in der Zeit, wo der Gruudton des Accordes 64 Schwi gungen macht. Ist dieser c, mit 256 Schwingungen, so i die Zahl der Schwebungen der Combinationstöne 8 in d Sekunde, was ein entschiedenes Knarren des Tons giel Aufserdem klingen jene beiden Combinationstöne, soba man auf sie aufmerksam wird, abscheulich zur Harmonie

Nun sind nicht alle Musikinstrumente gleich empfindli< gegen Dissonanzen. Singstimmen sind gar nicht an eine Ter peratur gebunden, auf den Streichinstrumenten sind es ni die Töne der Iceren Saiten. Hier kann also ein fein g

89

übter Musiker den gröfsereo Härten ausweichen. Das Cla- ▼ler ist wenig empfindlich gegen Dissonanzen, weil seine Töne zu kurz verhallen, und die Orgel ist wegen der con- stanten Stärke ihrer Töne zu rauschender Musik mit ge- häuften Dissonanzen mehr geeignet, als für ausdrucksvolle TOD weichem Wohlklange. Aus diesen Gründen konnten sidi die zur künstlerischen Musik am besten geeigneten In- strumente mit den Nachtheilen der temperirten Stimmung ziemlich abfinden. Aufserdem werden die Schwebungen, wenn sie nicht sehr schnell sind, wenig fühlbar in schnell bewegter Musik, wenn die Dauer der meisten Töne kürzer ist, als die Dauer der Schwebungen.

Deutlich fühlbar werden die Mängel der Stimmung bei nllen langsam sich bewegenden aushaltenden Tönen, und desto mehr, je kräftiger diese sind. Chöre von Blasinstru- menten sind deshalb für die vollendet künstlerische Musik fast gar nicht anwendbar. Besonders auffallend sind nun die Nachtheile auch in der gegenwärtig sich sehr verbrei- tenden Physharmonica, um so mehr, als die Combinations- töne an diesem Instrumente wegen seiner besonderen Con- struction etwas stärker sind, als an anderen. Hier ist der Unterschied rein gestimmter und temperirter Accordc so grofs, dafs letztere nach erstereu wie Dissonanzen klingen.

Will man also reine Harmonien haben, so bleibt nichts übrig, als jedem Tone der Scala zwei verschiedene Werthe zu geben, je nachdem er Terz oder Quint beziehlich Grund- ton eines Duraccordes ist, welche Werthe im Yerhältnifs 80 : 81 stehen. Ich bezeichne im Folgenden die höheren Töne mit grofsen Buchstaben, die niederen mit kleinen. Berücksichtigt man nun noch, dafs die oben berechnete Differenz zwischen Eis und F, nämlich ^.'^ nahehin gleich ist der zwischen F und f, welche -^j^ beträgt, so kann man nahehin die durch Kreuze erhöhten Töne der niederen Keihe gleich den durch b erniedrigten Tönen der oberen setzen, also eis :^ Des, fis = Ges u. s. w. So erhält mau folgende Reihe von Duraecorden zur Verfügung:

90

Ges^ b Des"» f As c Es g B d G h D fis A cisEgis'^Hdis«

Fes* as Ces* es F a C e

Fis ais* Cis eis* Die mittleren seyen mathematisch rein, in den äufsersten ist bei den mit Sternchen versehenen die erwähnte Verwechs* lang vorgenommen worden, welche streng genommen aller- dings einen Fehler giebt, der aber verschwindend klein ist. In den betreffenden Accorden hat ottmlich nur die Terz den kleinen Fehler, den in der gleichschwebenden Tempe- ratur die Quinte hat; er beträgt ^ö^* Wenn man diesen

Fehler auf die verschiedenen Quinten vertheilen wollte, würde er für jede ^7 dieser Gröfse betragen, aber diese er- höhte theoretische Genauigkeit wäre practisch illusorisch, da schon jetzt der ganze Fehler von -g^s- b^> ^^^ Quinten an der Gränze dessen liegt, was ein geübtes musikalisches Ohr unterscheiden kann.

Für die practische Ausführung sind entweder zwei Tas- taturen nöthig, wobei es dem Spieler überlassen bleibt, die Töne des Accordes passend in der einen oder anderen Reihe zu wählen, oder man sondert die Töne in 8 Gruppen

F

a

Cis

f

A

cis

C

e

as

c

E

eis

G

h

es

g

H

dis

D

6s

b

d

Fis

B

Alle Töne jeder dieser Gruppen werden durch einen besonderen Windkanal gespeist, und durch Pedale wird re- gulirt, dafs der Wind entweder der rechten oder linken Gruppe jeder Linie zugeführt wird. Es sind nur vier Ven- tile nöthig zu stellen, durch vier Pedale; dadurch kann dann das Instrument für jede Tonart, welche im Laufe des Mu- sikstückes eintritt, in richtige Stimmung gebracht werden.

91

V. Veber fVidersiandsmaafse und die Abhängig-

heit des Leitungswiderstandes der Metalle von der

TVärme; von Dr. Werner Siemens.

JLIem von mir in diesen Annalen^) gemachten Vorschlage eines reproducirbaren Widerstandsmaafses ist von Hrn. Matthiefsen ^) kürzlich ein anderer gegenüber gestellt worden. Während ich vorschlug als Einheit des Wider- standes den Widerstandeines Quecksilberfadens ean l^ Länge und l'"'* Querschnitt bei 0^ anzunehmen, schlägt Hr. Mat- thiefsen vor die Weber'sche absolute Einheit als all- gemeines Widerstandsmaafs zu benutzen, dasselbe mit dem Widerstände eines Drahtes aus einer Gold- Silber-Legirung zu vergleichen und dann durch Anfertigung von Drähten aus derselben Legirung zu reproduciren.

Der erste Theil des Vorschlages des Hrn. Matthiefsen hat auf den ersten Blick Manches für sich. Bei näherer Betrachtung sprechen aber sehr überwiegende Gründe da- gegen. Ein Maafs kann nur dann seinen Zweck erfüllen, wenn es so genau herzustellen ist, wie die Instrumente, denen es dienen soll, es mit anderen vergleichen zu können. Er- klärt man sich gegen ein willkührlich gewähltes, durch Co- pirung zu vervielfältigendes Grundmaab, wie Hr. Mat- thiefsen es ebenfalls thut, so mufs das unmittelbar herstell- bare Grundmaafs nothwendig in solcher Schärfe zu repro- duciren sejn, dafs unsere empfindlichsten Instrumente keine Verschiedenheit wahrnehmen können.

Das ist nun leider bei der Bestimmung des absoluten Widerstandes nach der Weber 'sehen Methode nicht der Fall. Es ist auch nicht anzunehmen, dafs die Methode sich so vervollkommnen liefse, dafs der obigen Anforderung auch nur annähernd genügt würde, da der Bestimmung des absoluten Widerstandes die der Messung der Stromstärke

1) Pogg. Ann. Bd. 110, S. 1.

2) Pogg. Aon. Bd. 112, S. 353.

)

92

und der elektromolorischen Kraft Dach absolutem MaaCse ▼orhergehea mufs, alle bei diesen schwierigen Maafsbestim- mungen begangenen Fehler sich also in der Bestimmung des absoluten Widerstandes wiederfinden. Es kann wohl mit Bestimmtheit behauptet.werden, dafs auch die geübtesten und mit den vollkommensten Instrumenten und Localitäten ausgerüsteten Physiker nicht im Stande seyn werden, abso- lute Widerstandsbestimmungen zu machen, die nicht um einige Procente von einander verschieden wären ! Ein Maafs» | welches so wenig genau ist, würde aber nicht einmal den Anforderungen der Technik genügen. Doch selbst wenn die Möglichkeit gegeben wäre, das absolute Widerstands- maafs in hinreichender Schärfe zu bestimmen , so würde man doch noch kein absolutes Maafs für die Leitungsfkhig- keit der Körper haben, müfste also doch wieder eine Ein- heit des Leitungsvermögens willkührlich wählen. Dann ist es aber weit bequemer und anschaulicher das Widerstands- maafs als den Widerstand eines prismatischen Körpers aus dem Material, welches man als Einheit der Leitungsfähigkeit angenommen hat, zu definiren. Aufser diesen Gründen eignet sich das absolute Widerstaudsmaafs auch noch aus dem Grunde nicht zur allgemeinen Verwendung, weil es unprak- tisch klein ist, und nicht auf einer einfachen geometri- schen Vorstellung beruht. So grofs daher auch der Werth des absoluten Widerstaudsmaafscs für manche Betrachtungen und Rechnungen ist, und so wichtig es ist, den Werth jedes andern gebräuchlichen Widerstandsmaafses in absoluten Ein- heiten zu kennen, so mufs man es doch als ganz unbrauch- bar für ein allgemeines Grundmaafs des Leitungswiderstan- des erkläreu. Hr. Matthiefsea beschränkt sich übrigens auch auf die Erklärung »das absolute Widerstaudsmaafs sej das beste und werde es stets bleiben« ohne Gründe für diese Behauptung anzuführen oder Zahlen anzugeben, welche seine Darstellung vermittelst der Gold- Silber- Legirung er- möglichten. Er will vorläufig nur den Beweis führen, dafs Drähte, die aus der von ihm angegebenen Gold-Silber-Le- giruug gezogen wären, sich vorzugsweise zur genauen Re- production von Widerstaudsmaafsen und zur Anfertigung

94

— die des Quecksilbers = 1 gesetzt — und sein Wider- stand vergröfscrt sich durch Erwärmung um l^ C nur um 0,000272. Der Einwand des Hr. Matthiefsen, dafs man das Quecksilber h&ufig erneuern müsse, weil es durch die eintauchenden Kupferdrähte verunreinigt wtirde, kann daher wohl nicht als erheblich angesehen werden, da man sich der geringen Mühe des Füllens der Spiralröhren mit frisch gereinigtem Quecksilber dann leicht unterziehen kann, wenn man neue Etalons anfertigen oder alte controliren will. Ist man übrigens mit der von Hrn. Matthiefsen als ausrei- chend betrachteten Genauigkeit von 1 bis 2 Proc. zufrieden, so kann man auch ohne allen Nachtheil Platin- oder Eisen- drähte anstatt der kupfernen als Zuleitungen benutzen, da der Uebergangswiderstand vom Quecksilber zum festen, nicht amalgamirten, Metall nur bei Messungen von gröfserer Schärfe in Betracht kommt. Dafs meine Methode aber wirk- lich ihren Zweck erfüllt, nämlich die directe Darstellung von Widerstands - Etalons bis zu jeder erforderlichen Ge- nauigkeit gestattet, mögen die in der nachfolgenden Ta- belle zusammengestellten Messungen beweisen, welche zu dem Behufe mit gröfster Sorgfalt angestellt wurden, um die von mir in Vorschlag gebrachte Einheit des Leitungswider- standes, nämlich die eines Quecksilberfadens von 1"* Länge und 1"^ Querschnitt bei 0^ , möglichst genau darzustellen. Die Glasröhren wurden absichtlich von sehr verschiedenem Durchmesser gewählt und mit Quecksilber aus verschiedenen Bezugsquellen, welches auf die angegebene Weise durch Erhitzung mit englischer Schwefelsaure gereinigt war, ge- füllt.

96

Ich niufs hier den Vorwurf eines groben Irrthums, des- sen mich Hr. Matthicfsen zeiht, entschieden ab und auf denselben zurückweisen. Hr. Matthiefsen sagt in der meine Arbeit behandelnden Anmerkung wörtlich: »da Spa- ren fremder Metalle (0,1 Proc. oder 0,2 Proc.) eine Ab- nähme in der Leitungsfähigkeit des reinen Quecksilbers ver- ursachen, nicht wie Siemens sagt eine Zunähme. • Ich begreife wirklich nicht wie ein solcher, so leicht zu con- statirender, qualitativer Irrthum sich hat einstellen können. Ich mufs meine Behauptung vollätändig aufrecht erhalten in Bezug auf alle von mir in dieser Beziehung untersuch- ten Metalle wenigstens, nämlich Silber, Kupfer, Zinn and Zink.

Ich glaube mich sogar zu dem allgemeinen Aussprach berechtigt, dafs die Leitungsfähigkeit flüssiger Mctallgemische die der getrennt nebeneinander liegenden Einzelmetalle, in flüssigem Zustande und von derselben Temperatur, ist, und dafs der Grund der grofsen Verminderung der Leitungsfti- higkeit starrer Legirungen nur im Erstarrungsprocesse selbst zu suchen ist. Die nachfolgenden Versuche werden zeigen, dafs diese Annahme wenigstens grofse Wahrscheinlichkeit für sich hat.

dadurch die Behauptung aussprechen tu wollen, dafs er die von mir benutate sehr einfache Reinigungsroethode des käuflichen Quecksilbers nicht für ausreichend hält. Zur Beseitigung dieses Zweifels war Hr. Dr. Quincke so gütig mir eine Quantität seines, von ihm selbst mit gröfster Vorsicht aus Quecksilberoxj^d dargestellten, Quecksilbers an einem ▼ergleichenden Versnche aur Disposition an stellen. Hr. Dr. Quincke überaeugte sich aber durch eigene Beobachtung, dafs nicht die geringste Verschiedenheit des Widerstandes einer meiner Spiralröhren an er- kennen war, als das darin befindliche gereinigte käufliche Queckstiber durch sein frisch gereinigtes chemisch reines Quecksilber ersetat wordeo war. Die Leitungsfahigkeit beider konnte daher wenigstens Dicht um 0,0001 verschieden seyn, da meine Instrumente eine solche Verschieden- heit noch sicher angeben.

Gleichzeitig überzeugte sich Hr. Dr. Quincke davon, dafs der Wi- derstand der Spirale kleiner wurde, als das Quecksilber mit etwas Kup- feramalgam verunreinigt wurde, seine Leitungsfahigkeit sich also be- trächtlich vergröfserte.

96

des gesammten Rohrat» q , den des von Zink erffeHlea xeichiiet

1) q:q^=zlO0aimM, - tf

2) ?ii + (fl-g.) = i «nd

3)?=^ ist

Für $ und ö sind die Werfhe 18^ und 8,9 angenomsM. Die hier gefundene Ldtnngsfthigkeit des Zinks ist gH^ Cser als die von Beequerel gefundene, 8^» aber beMcM^ lieh kleiner wie die von Matthiefsen beobadtete, Biü^ lieh 18. Letztere Angabe ist wohl als die zurerllssigera anzusehen, da Matthiefsen ansdrücUidi angiebt chenisA reines Zink verwendet zu haben. Ist die der RedmoBg zu Grande liegende Annahme richtig, so mObte also fltlasi- ges Zink bei gleicher Temperatur weit schlechter leiten wie festes. Versuche, die mit Zinn, Kupfer und Silber in tim- Ucher Weise angestellt wurden, gaben dasselbe Resultat. Bei Kupfer und Silber ffiUt die Leitungsflhigkeii sogpir ver- hältnifsmäfsig noch weit geringer aus, wie aus der nadi* stehenden Tabelle für Silber ersichtlich ist.

i

m

IT

m

l

' 15

602^

0,6594

0

^^_

15

603,70

0,6565

0,044

8.8

15

607,9

0,6448

0,21

9,3

15

6ia,5

0,6301

0,53

7.8

Der Widerstand der Glasspirale ward hier mit einer Einheit aus Neusilberdraht verglichen. Der Silbergehalt ward aber nicht durch nachträgliche Analyse bestimmt, sondern aus der Zusammensetzung berechnet Daa spedfi- sfche Gewicht des Silbers ist = 10,5 gesetzt. Um zu ver- hüten, dafs sich starres Amalgam in den angeblasenen Glas- gefäfsen abschied, wie es bei langsamem Einströmen des Quecksilbers in das Glasrohr von geringem Querschnitt leicht eintritt, ward es vermittelst einer kleinen Pumpe unter kräftigem Druck hineingetrieben. Es ist allerdings möglich, dafs trotz dieser Vorsichtsmaafsregel der Silbergehalt des

im Rohre befiDdlichcii Quecksilbers deunocb etwas geringer aDEgefallen ist; es inOCBte dann aber die LeiluDgsÄhigkeit des tlfissigeu Silbers uocb kleiner ausfaileo wie die Re«^- nuDg ergiebl. Sie wBre also oocb kleiner im VerhallniCs zam flOssigeo Zink, wShrend sie 3 mal gröfser ist, wenn beide Metalle im starren Zustande sind.

Dafs der Widerstand einig-er Metalle beim Uebergaoge ans dem starren in den flassigeu Zustand plötzlich zonimml, bat Matthiefsen für Kalium und Natrium nachgewiesen'}, doch reichen die verhältnifsmäfsig geringen Unterschiede, welche derselbe fUr diese Metalle fand, nicht aus, um die hier gefundenen grofsen Differenzen zu erklären. Um mir weitere Aof kUruDg hierüber zu versdiaffen, fQllle ich eine Glasspi- nie im Slearinbade mit reinem Zinn. Das Zinn schmolz nach meinem, nicht weiter controlirten, Quecksilbertbermo- meter schon bei 224° C. und fQllle das Glasrohr vollkom- men. Nachdem ich das so gefüllte Glasrohr bis auf 280° erwHrmt hatte, mafs ich seinen Widerstand, liera es darauf bngsam abkühlen, wobei das flfissige Stearin durch Ein- blasen von Luft in steler Bewegung erhalten wurde und wiederholte die Widerstandsmessungeo, wenn die Tempe- ratur sich einige Zeit constant erbalten hatte. In nachfoU gender Tabelle sind diese Messungen zusammengestellt.

Die Zahlen der mit w, überschriebenen Spalte sind nai^ der Formel

1000-8 ,

100

berechnet, in welcher tOg den Widerstand des Rohres bei der Temperatur t, u)q den Widerstand desselben bei 0®, a die Ablesung am Noniiis des Brücken -MeCsinstramentes und l den Widerstand der Zuleitungsdrähte zur Spirale be- zeichnet. Letzterer betrug 111,95""" oder kleine Elinhei- ten*)* D><^ Zahlen der Spalte a sind sämmtlich die Mittel aus zwei Messungen und zwar solcher, bei denen die bei- den Bröckenzweige durch einen widerstandslosen Commo- tator vertauscht waren. Messungen, bei welchen die Summe der beiden erhaltenen Ablesungen um mehr wie 0,5"** von 1000 verschieden waren, wurden verworfen. Der Vergleichs- widerstand ward durch Eis auf 0" erhalten. Mit Queck- silber gefüllt hatte die Spirale bei O'' den Widerstand 742,31.

Die Leitungsf&higkeit des Zinks ist mithin -gAr = 9,1. Die

letzte Messung (9) ist eine am anderen Tage vorgenom- mene Control -Messung, nach welcher die Leitungsf^higkeit des Zinns ebenfalls = 9,1 wird. Aus den Zahlen der mit

--j^ überschriebenen Spalte, welche die mittlere Wider- standszunahme für 1^ zwischen den benachbarten Tempera- turen enthält, ergiebt sich, dafe die Widerstandszunahme des starren Zinns mit der Annäherung an den Schmelzpunkt in steigender Progression wächst, dafs beim Uebergange über den Schmelzpunkt eine sprungweise Vergröfserung des Wi- derstandes eintritt, welche beinahe das 2^ fache des Wider- standes bei 0° erreicht, dafs bei weiterer Erhitzung des flüs- sigen Zinns die Widerstandszunahme sich allmählich wieder vermindert und etwa 45° über dem Schmelzpunkte nur noch ohngefähr halb so grofs ist wie in der Nähe des Gefrier- punktes. Dividirt man die Zahlen dieser Spalte durch den Widerstand bei 0°, also durch 81,57, so erhält man den Coefficienten der Widerstandszunahme für die betreffenden Temperaturintervalle. Der Anblick der Zahlenwerthe, wel- che in der mit a bezeichneten Spalte zusammengestellt sind,

1 ) Als WidersUndsmaars ist roilhin j^'ö? Einheit oder der Widerstand eines Würfels von 1"*™ Seitenlänge angenoniinen.

103

mometer, welche tV GradtheilaDg besarsen, abgeleseD. Um sieber zu se^^n, dhü die Temperatur der ganzen Wauer- muse gleicbmäbig war, wurde dieselbe durch Einblasen von Luft in lebhafter Bewegung erhalten.

GeuiDiDiroidcl 0,86 Die mit t, tiberschriebeue Spalte giebt die Temperatur des Vergleicbswiderstandes, die mit t überscbriebene, die auf die constante Temperatur 17,34 des Vergleicbswider- standes reducirte Temperatur der erwlnnten Spirale. Der XU den Messungen der folgenden Tabelle benutzte Kitpfer- dnht war etwa ^'"' dick mit Seide umsponnen und auf einen kleinen Rahmen von Hartgummi lose aufgewickelt. Die &iden des Drahtes waren an dicke Kupferdrtibte gelOtbet, welche den Widerstand 11,9 hatten, wShrend die Zuleitun- gen der Quecksilberspirale, welche diefsmal durch Eiswasser conatant auf 0" erballen wurde, nur 1,8 betrug. Der mit dem Kupferdraht umwickelte kleine Rahmen ward in ein mit wohl ausgekochtem Oel gefülltes Reageusglas gesteckt welches seinerseits in ein mit Wasser gefülltes Gefafs laucble. Das Thermometer reichte in den Rahmen hinein, war also von dem Drahte, dessen Temperatur bestimmt werden sollte, umgeben. Die Erhitzung des Wassers ge- schah auf die beschriebene Weise durch Wasserdampf. Durch Regniirung der Dampf bildong Uefo sich die Tempera- tur im Reagensrobr lange Zeil TolIstXudig cftnslant erbalten.

104

Der Wideretand der als Vergjeichswiderstand bemilzlen Qaecksilberepirale war bei 0^ = 1997,5.

No.

ti

1

a

Wi

At

Jwt

Ji

1

0

0.4

433,95

1520,8

2

—

19,8

448,70

1615,94

19,4

95,14

4,90

3

—

38,1

462,15

1706,01

18,3

90,07

4.92

4

— .

&3,4

473,25

1783,96

15,3

77,95

5,09

5

—

67,4

482,90

1855,10

14,0

71,14

5,06

6

—

87^

496,2

1954,24

19,9

99,14

4,96

7

^.^

19,8

448,70

1615,94

8

—

49.9

471,00

1768,20

30,1

152,26

5,05

9

—

72,1

486,0

1878,49

22,2

110,29

4,97

10

—

91,4

498,2

1973,06

19,3

94,57

4,90

11

..

38,2

462,3

1708,43

12

—

54,6

474,15

1790,83

16,4

82,40

5,02

13

—

70,3

484,7

1868,67

15,7

77.84

4,95

14

—

91,4

498,2

1973,06

21,1

104,39

4,94

amiDtmitte

1 4,98

ni

#^ mif-

^«^ fth.

irArhripli

piitf» ZaIi

lAtirPihA

. mrAlrlii

* diirrli

^^ ,

Division der in gleicher Höhe stehenden Zahlen der beiden vorhergehenden Kolumnen erhalten sind und die Wider- standszunahme durch Erwärmung um einen Grad angiebt, sind in beiden Tabellen hinlänglich übereinstimmend und zeigen, dafs die Curve der Widerstandszunahme, sowohl bei Quecksilber wie bei Kupfer als gerade Linie anzu- nehmen ist. Dividirt man die mittlere Widerstandszunahme durch den Widerstand bei 0", so erhält man den Coefii- cienten a, welcher also für Quecksilber = 0,000985 und für Kupfer = 0,00329 ist.

Sowohl der von mir früher für Quecksilber angegebene Coefficient 0,00095 wie namentlich der später von Hm. Schröder van der Kolk') mitgetheilte 0,0008 waren also zu klein. Dafs der für Kupfer gefundene Coefficient 0,00329 so beträchtlich kleiner ist wie der von Arndtsen angegebene 0,0036 kann seineu Grund darin haben, dafs ich

I) Pogg. Add. Bd. 110, S. 452.

105

käufliches Kupfer von der Leitungsfähigkeit 46,7 benutzt habe, während völlig reines, durch Schmelzen galvanischen Kupfers unter Wasserstoff dargestelltes, die Leitungsfähigkeit 56,4 hatte. Was Hrn. Matthiefsen zu der am Schlüsse seines oben erwähnten Aufsatzes gemachten AeuCserung: dafs die gewöhnliche Annahme, die Leitungfhhigkeit des rei- nen wie käuflichen Kupfers ändere sich gleichmäfsig mit der Temperatur, »weit von der Wahrheit entfernt« sey, veran- laCst bat, kann ich nicht beurtheilen, da derselbe diesen Ausspruch nicht auf mitgetheilte Versuche stützt.

VI. Veber die unterniobsauren Salze; von Heinr. Rose.

JLrie Untemiobsäure zeigt, ungeachtet ihrer verschiedenen atomistischen Zusammensetzung, in ihrem Verhalten zu Basen die gröfste Aehnlichkeit mit der Tantal- und Niobsäure, so dafs es schwer ist, sie von diesen zu unterscheiden. Ich habe schon mehrmals bemerkt, dafs dieses Verhalten von einer Säure, der man eine ganz andere atomistische Zusammen- setzung als den genannten zuschreiben mufs, ein ganz un- gewöhnliches ist. Im Allgemeinen äufsert die Untemiob- säure )edoch eine gröfsere Aehnlichkeit mit der Niobsäure als mit der Tantalsäure, so dafs in dem Verhalten gegen mehrere Reagentien die Niobsäure, wie ich diefs schon mehr- mals bemerkt habe, gleichsam in der Mitte steht zwischen der Tantal- und der Untemiobsäure.

Uoterniobsftarehydrat.

Das Wasser in dem Hydrate scheint etwas fester ge- bunden zu seyn, als im Niobsäurehydrat.

Die meisten Versuche wurden mit dem Hydrate ange- stellt, das aus dem Chloride durch Zersetzung mit Wasser

106

erbalten worden war. Es zeigt das auf diese Weise er- haltene Hydrat beim Rothglühen dieselbe Feaererschei- nung, wie das auf ähnliche Weise dargestellte Hydrat der Tantalsfture und der Niobsäure. Nur das Hydrat der Sfture, welche mit saurem schwefelsaurem Kali geschmolzen worden, und also einer langen dunklen RothglQhhitze aus- gesetzt gewesen ist, zeigt diese Feuererscheinnng beim Glü- hen nicht

Das Hydrat der Untemiobsfiure, wenn es aus dem Chlo- ride dargestellt worden ist, ist von sehr voluminöser Be- schaffenheit, weit voluminöser, als die auf ähnliche Weise dargestellten Hydrate der Tantalsäure und der Niobsäure.

Die Resultate der verschiedenen Versuche über den Wassergehalt dieses Unterniobsäurehydrats, bei denen das- selbe bei 100" C. so lange getrocknet wurde^ bis es keine Gewichtsverminderung mehr erlitt, sind folgende:

Unterniobsäure Wasser

1. 91,98 8,02

Sauerstoff

18,15 7,13

ii. 92,44 7,56

SaaerstofT

18,24

6,72

100,00

100,00

III.

SaaerstofT

IV.

Sauerstoff

Unterniobsäure

90,55

17,86

92,12

18,17

Wasser

9,45 100,00

8,40

7,88 100,00

7,00

V.

Sauerstoff

VI.

Sauerstoff

UnterniobBäure

92,34

18,22

92,68

18^29

Wasser

7,66 100,00

6,81

7,32 100,00

6,51

VII.

Sauerstoff

vin.

Sauerstoff

UntemiobsSore

92,82

18,31

91,30

18,01

Wasser

7,18 100,00

6,38

8,70 100,00

7,73

IX.

Sauerstoff

X.

Sauerstoff

Uuterniobsäiire

91,38

18,03

92,50

18,25

Wasser

8,62

7,66

7,50

6,67

100,00

100,00

107

XI.

Säuerst off

XII.

Sauerstoff

UDterniobsäure

■

92,39

1S,23

92,30

18,21

Wasser

7,61 100,00

6,76

7,70 100,00

6,84

XIII.

SauerstofT

XIV.

Sauerstoff

Unterniobsäure

93,31

A8,41

93,95

18,54

Wasser

6,69 100,00

5,95

6,(»5 100,00

5,38

XV.

SauerttofT

XVI.

Sauerstoff

Unterniobsäure

92,20

18,19

92,39

18,23

Wasser

7,80 100,00

6,93

7,61 100,00

6,76

XVII.

SaueritoCr

XVIII.

Sauerstoff

Unterniobsäure

92,60

18,27

92,54

18,26

Wasser

7,40 100,00

6,58

7,46 100,00

6,63

XIX.

Sauerstoff

XX.

Sauerstoff

Unterniobsäure

92,63

18,28

92,71

18,29

Wasser

7,37

6,55

7,29

6,48

100,00

100,00

XXI.

Sauerstoff

XXII.

Sauerstoff

Unterniobsäure

91,78

18,11

92,82

18,31

Wasser

8,22 100,00

7,31

7,18 100,00

6,38

XXIII.

Sauerstoff

XXIV.

Sauerstofl

Unterniobsäure

92,24

18,20

92,32

18,21

Wasser

7,76

6,90

7,68

6,83

100,00

XXV.

100,00

Sauerstoff

Unterniobsäure 91,75

18,10

Wasser

8,25

7,33

100,00.

Obgleich bei diesen vielen Bestiuioiungen der Wasser- ehalt nicht so abwechselnd gefunden wurde, wie beim Hjr- rate der Niobsäure, so ist es auch bei dem Hydrate der Jntemiobsäure schwer die rationelle ZuBammensetzung des- elben zo bestimmeD.

108

Es ist wahrscheinlich, dafs bei einer Temperatur von 100^ C. Doch etwas mehr als ein Atom Wasser von der Uu- teniiobsäure gebunden wird, oder dafs bei dieser Temperatur dieses überschüssige Wasser sehr langsam und schwer fort- geht« Nimmt man diefs an, so ist dann wahrscheinlich das

• • • •

Hjrdrat der Untemiobsäure H + ^b, dessen berechnete Zu- sammensetzung im Hundert ist:

Untemiobsäure 93, 1 1 Wasser 6,89

100,00.

Einige der angeführten Zahlen nähern sich in der That dieser berechneten; meistens aber ist der Wassergehalt gröfser.

Erhöht man die Temperatur über 100° C, so geht fast alles Wasser noch vor dem Glühen, und vor dem Er- scheinen des Feuerphänomens fort« Bei 150° C. betrug der Wasserverlust des Hjdrats 4,47 Proc; bei 200" 5,75 Proc; bei 300^^ 7,80 Proc. und nach dem Glühen 8,43 Proc.

Das specifische Gewicht des Hydrats aus dem Unter. niobchlorid wurde 4,303 gefunden. Nach dem Glühen hatte das Hydrat 7,37 Proc. Wasser verloren, und zeigte dann eine Dichtigkeit von 5,358. Ein anderer Theil derselben Säure zeigte nach dem Rothglühen das specifische Gewicht 5,456. Es ist diefs eine Dichtigkeit, wie ich sie sonst nicht bei der Untemiobsäure gefunden habe.

Wird die Untemiobsäure aus der Lösung der unter- niobsauren Alkalien durch Chlorwasserstoffsäure gefällt, so erhält man ein Hydrat, das beim Glühen dieselbe Feuer- erscheinung zeigt, wie das aus dem Chlorid erzeugte. Ein solches Hydrat fällt selbst wenn die Lösung kochend durch Chlorwasserstoffsäure niedergeschlagen wird. Das Hydrat wurde so lange ausgewaschen, bis das Waschwasser eine Silberoxydlösung nicht mehr trübte. Es mufs indessen wohl noch Chlorwasserstoffsäure enthalten haben, denn nach dem Glühen erlitt es noch eine neue Gevrichtsverminderung, wenn es in einer Atmosphäre von kohlensaurem Ammoniak ge-

109

glaht wurde. Durchs Glühen beim Zutritt der Luft zeigte es einen Gewichtsverlust von 8,46 Proc, mit kohlensaurem Ammoniak geglüht, einen Verlust von 9,10 Proc

Das Hydrat, welches man erhält, wenn man Unterniob- säure mit saurem schwefelsaurem Kali geschmolzen, und die geschmolzene Masse lange mit Wasser behandelt hat, ist die- sem Hydrat sehr ähnlich zusammengesetzt, nur giebt es beim Glühen keine Feuererscheinung. Die ausgewaschene Säure wurde lange mit Ammoniakflüssigkeit digerirt, damit gekocht und endlich filtrirt. Da sie milchicht durchs Filtrum g;ing, so wurde sie zuletzt mit einer sehr verdünnten Lösung ▼on Chlorammonium ausgewaschen. Nach dem Trocknen bei 100^ C. zeigte sie folgende Zusammensetzung:

I. Sauerstoff II. SaacrstoIT

Unterniobsäure 91,17 17,99 90,73 17,90

Wasser 8,83 7,86 9,27 8,25

100,00 100,00

UnterDiobsaiires Kali.

Das Hydrat der Unterniobsäure, selbst wenn es aus einer Säure bereitet ist, welche mit saurem schwefekaurem Kali geschmolzen worden, löst sich nach dem Trocknen in einer Lösung von Kalihydrat vollständig auf. Auch von einer Lösung des kohlensauren Kali's wird dasselbe, doch nicht in sehr bedeutender Menge gelöst, wenn es mit der* selben erhitzt und gekocht wird. Eine gröfsere Menge und fast alles löst sich in der Lösung des kohlensauren Kali'a auf, wenn das Hydrat der Säure aus dem Chloride berei« tet worden ist. EJn deutliches Brausen von entweidiender Kohlensäure kann dabei nicht bemerkt werden.

Schmelzt man geglühte Unterniobsäure mit Kalihydrat, so erfolgt beim Schmelzen eine gänzliche Lösung. Wird die geschmolzene Masse mit Wasser behandelt, so löst sie sich darin vollständig auf; nur manchmal bleiben sehr ge- ringe Mengen von Silber zurück.

HO

Durchs Schmelzen der Untemiobs&ure mit kohleiiBaarem Kali bei Rothglühhitze erh&lt man eine Masae, die gewöhn- lich sich gSnzlich in Walser auflöst. Wenn eine zu geringe Hitze beim Schmelzen angewandt worden ist, kann vielleicht eine sehr geringe Menge der Unterniobsfture als saures Salz ungelöst bleiben.

Die Auflösungen der UnterniobsSure können in jeder Verdünnung gekocht werden, ohne dafs sich ein saures un- lösliches Salz abscheidet. Man kann selbst die Lösung bb zur TrockniCs abdampfen; nach Behandlung mit Wasser er- hält man wiederum eine vollständige Lösung.

Eis ist iQir nicht geglückt, ein unterniobsaures Kali im krystallisirten Zustande von einer bestimmten Zusammen- setzung darzustellen.

Als ich durch eine Lösung von u temiobsaurem Kali in Kalihydrat Kohlensäuregas leitete, erhielt ich lange Zeit hindurch gar keine Fällung; endlich aber erfolgte ein vo- luminöser Niederschlag, der aber beim Auswaschen sich vollständig auflöste. Als aber diese Lösung mit der zuerst filtrirten Lösung des kohlensauren Kalis sich vermischte, wurde sie milchicht, aber beim Erhitzen wiederum klar. Zu einem geringen Volumen abgedampft, setzte sich ein krjr- stallisirtes Salz ab, dafs von der Mutterlauge so gut es an- ging getrennt wurde. Es enthielt sehr viel kohlensaures Kali, das wabrscheiplich als Bicarbonat mit basisch unter- niobsaurem Kali eine krystallinische Doppelverbiudung bil- dete. Nach dem Trocknen und dem Glühen bei schwadier Rothglühhitze löste es sich noch, obgleich nicht ganz voll- ständig in heifsem Wasser auf. Die Lösung mit SchweCel- säure zersetzt gab nach dem Abdampfen durch Auflösung des dicken Niederschlags in der concentrirt gewordenen Säure einen dicken Sjrup, der durch Verdünnung mit Wasser und Erhitzung die ganze Menge der Untemiob- säure absetzte. Ich erhielt nur 17,43 Proc. UnterniobsSure, aber 44,22 Proc. Kali ; das Fehlende bestand in Kohlensäure und in Wasser. Der Glühverlust des bei 100^ C. getrock- neten Salzes betrug nur 7,46 Proc. Es scheint dieCs eine

112

43,13 und 43,01 Proc. Untenriobsiure, so wie 26,36 and 24,69 Proc. Kali erhalten. Der Glühvcrlust der bei IW^ C. getrockneten Verbindung betrug 27,45 Proc. und durch eine besondere Untersuchung wurden 16,62 Proc. Kohlensäure in der getrockneten Substanz gefunden. Hieraus geht her- vor» dafs dieses Salz eine Verbindung von Bicarbonat von Kali mit einem sauren nnterniobsauren Kali ist, vielleicht

2(k-|-2C + H) + (K+2^b+6H), doch gehört eine vrie- derholte Untersuchung dazu, um diese Zusammensetzung zu bestätigen. Jedenfalls unterscheidet sich diese Verbindoiig wesentlich von der vorigen, dafs in dieser saures, in jener basisches untemiobsaures Kali enthalten ist

Es wurden einige Versuche angestellt, um die Menge der Kohlensäure, welche beim Schmelzen der Untemiob- säure mit kohlensaurem Kali verjagt wird, zu bestimmen.

I. 3,910 Grm. kohlensaures Kali mit 0,612 6rm. Un- temiobsäure zusammengeschmolzen, verloren 0|289 Gnn. Kohlensäure.

IL Aus 5,370 Grm. kohlensaurem Kali wurden durch 0,531 Grm. Unterniobsäure 0,258 Grm. Kohlensäure ausge- trieben. A«

Das Schmelzen wurde durch ein Gebläse bewirkt; die Unterniobsäure löst sich beim Schmelzen in dem kohlen- sauren Alkali leicht auf, und giebt eine vollkommen klare Flüssigkeit, die beim jedesmaligen Erstarren ein starkes Spratzen zeigt, wie diefs auch beim Schmelzen der Niob- säure mit kohlensaurem Kali stattfindet.

Im ersten Versuch verhält sich der Sauerstoff der ver- triebenen Kohlensäure zu dem der angewandten Niobsäure wie 210:121; im zweiten wie 188:105. Es bildet rieh

• > • •

also wesentlich 3K-H9(b, oder das unterniobsäure Kali, welches ich in Verbindung mit Kalibicarbonat auf nassem V^ege dargestellt hatte.

Unterniobsaures Natron. Von allen Salzen der drei Säuren, der Tantalsäure, der NiobsSure und der Unterniobsäure kann das unterniobsäure

113

Natron am besten krystallisirt erhalten werden. Es ist auch das beständigste von allen, und zeigt bei den ver- schiedenen Bereitungen dieselbe Krystallform und Zusam- mensetxuDg; man mag die Sfiure angewendet haben, welche man unmittelbar aus den Columbiten von Bodenmais oder ▼on Nordamerika durch AufschlieCsung mit saurem schwe- felsaurem Kali erhalten oder welche man aus dem Unter- niobchlorid dargestellt hat.

Dessen ungeachtet ist die Darstellung des krjstallisirten Sahes in so fern mit einigen Schwierigkeiten verbunden, ab die UntemiobsSure mit Natron auch auflösliche saure Salze bildet, welche nicht so gut krjstallisiren, und durch deren Einmengen das Salz eine gleichsam schleimige Be- scbaffenheit annimmt und der regelmäCsigen KrystalUsation widersteht

Man kann das Salz auf verschiedene Weise darstellen. Am reinsten und immer von derselben Beschaffenheit er- halt man es, wenn man die Unterniobsäure oder ein sau- res nnterniobsaures Natron oder das Hydrat der Stture im Silbertiegel mit Natronhydrat schmelzt. Man bekommt keine klare geschmolzene Masse, wie durchs Schmelzen mit Kali- hydrat; es bildet sich ein unlöslicher Bodensatz, der in keinem Ueberschufs des Natronhydrats löslich ist. Die ge- sdimolzene Masse wird mit Wasser behandelt, welches das fiberschfissige Natronhydrat auflöst, in dessen Lösung das unterniobsäure Natron unauflöslich ist. Der ungelöste Rück- stand löst sich aber vollständig in warmem Wasser auf; es bleibt bisweilen eine Spur von Silberoxyd ungelöst zurück. Wird nun die filtrirte Lösung des Salzes mit der vorher erhaltenen Lösung des Natronhydrats vermischt, so schei- det sich das Salz wiederum ab, und zwar in Krystallen, deren krystallinische Structur man oft schon durch die Lupe erkennen kann, wenn die Vermischung beider Flüssig- keiten mit vieler Sorgfalt geschah, immer aber, auch wenn man ein feines Pulver erhalten hat, durch das Mikroskop. Man filtrirt das pulverförmige Salz, wftscht es mit weni- gem kalten Wasser ab und trocknet es an der Luft.

Pogfcndorff*! Aonal. Bd. CXUI. ^

114

Auf ahuliche Weise erhält man das uoterDiobsaiire Na- tron, wenn man das Hydrat der Säure mit einer Lötang von Natronhjdrat erhitzt. Es löst sich darin zwar nidit auf 9 wenn man aber die überschüssige Natronlösung abfil- trirt, so ist das Unlösliche in heifsem Wasser löslidi, und kann durch Abdampfen bei gelinder W&rme krjstallinisch erhalten werden.

Man kann auch das neutrale untemiobsaure Natron er- halten, wenn man Unterniobsäure mit kohlensaurem Na- tron schmelzt. Wenn man aber bei dieser Operation nidit eine bedeutende Hitze anwendet und dieselbe sehr lange einwirken läfst, so dafs nicht hinreichend Kohlensäure aus- getrieben worden ist, so erhält man lösliche saure Natros- salze der Unterniobsäure, welche beim Abdampfen Massm von schleimiger Beschaffenheit geben, welche die kryatal- linische Ausscheidung des neutralen Salzes verhindern. Man mufs so lange schmelzen, bis die geschmolzene Masse eine vollständig klare Flüssigkeit bildet und keine Blasen von entweichender Kohlensäure mehr zu bemerken sind. Es geschieht diefs daher am besten und sichersten, wenn man die Unterniobsäure mit dem kohlensauren Natron mit Hülfe eines Gebläses zusammenschmelzt.

Wenn man bei nicht so hoher Temperatur und nicht lange genug die Schmelzung hat stattfinden lassen, so er- hält man neben dem sauren Salze doch oft noch das neu- trale Salz im krystallinischen Zustande, wenn man die ge- schmolzene Masse mit Wasser übergössen sehr lange ste- hen läfst Man giefst dann die klare Lösung ab, die nur kohlensaures Natron und geringe Mengen von unterniobaau- rem Natron enthält, giefst auf den Rückstand wieder Wasser, erhitzt und läfst wiederum das Ganze sehr lange stehen. Dann kann man aus der klaren filtrirten Lösung durch Ab- dampfen oft das neutrale Salz im krystallinischen Zustande erhalten.

Auf diese Weise kann man selbst unmittelbar aus den Columbiten von Bodenmais und von Nordamerika durch Schmelzen derselben im sehr fein gepulverten Zustande mit

115

kohlensaurem Natron das neutrale Salz gev^inuen. Aber diese Darstellung hat ihre Schwierigkeiten und glückt nicht immer y wenn auch die gehörige Hitze bei der Operation angewandt worden ist. Ich werde später bei der Zerle- gQDg des Columbits davon ausführlicher reden. Aber schon Gehlen hat 1812 auf diese Weise das untemiobsaure Natron in krjrstallinischen Körnern erhalten '), und ich selbst habe grofse Mengen so dargestellt. Es ist indessen schwer, das Salz nach dieser Methode ganz frei von einem sehr kleinen Rückhalt von Eisen und Maugan zu erhalten.

Das neutrale untemiobsaure Natron kann mit verschie- denen Mengen von Wasser krystallisiren, namentlich mit 5 ond 7 Atomen Wasser. Deshalb auch ist seine Auflös- liebkeit im warmen und im kalten Wasser bei verschiede- nen Versuchen verschieden gefunden worden. Ein Theil dea Salzes löst sich in 75 bis 80 Theilen Wasser von 100<» C auf, aber auch oft erst in 103 Theilen von ko. übendem Wasser. Vom Wasser von 14^ bis 20^ C. wer- den 195 bei 200 Theile erfordert, um einen Theil des Sal- zes aufzulösen. Das neutrale untemiobsaure Natron ist also im Wasser leichter löslich, als das tantalsaure und das niobsaure Natron.

Die Analyse des Salzes geschieht leicht, indem man die Lösung desselben durch Schwefelsäure zersetzt, damit er- hitzt, und die UnterniobsAure dadurch abscheidet. In der filtrirten Lösung kann das Natron als schwefelsaures Salz bestimmt werden.

Die quantitative Bestimmung der Untemiobsaure kann indessen sehr gut auch durch salpetersaures Quecksilber- ozydul ausgeführt werden, dessen Lösung mau zu der des nnteraiobsauren Natrons hinzufügt. Den Niedersdilag des nnteraiobsanren Qnecksilberoxyduls wäscht man darauf mit Wasser aus, zu dem einige Tropfen der Lösung des sal- petersauren Quecksilberoxydols hinzugefügt worden sind. Nach dem Trocknen erhalt man durchs Glühen die Unter-

1) Schweif ger*i Joarn. fiSr Gheml« and Phjtilr, Bd 6, S. 2S6.

8*

116

niobsäare. Aus der filtrirten Flüssigkeit entfernt man durch Schwefelwasserstoffgas das Quecksilber, versetzt sie mit et- was ScbwefekSure und bestimmt das Natron als schwefel- saures Salz.

Das neutrale unterniobsaure Natron ist von völfig der- selben Beschaffenheit, wenn es aus der UntemiobsSnre dar- gestellt worden, welche man unmittelbar aus den Colnm- biten erhalten hat, als wenn man es aus der Säure be- reitet hat, welche durch Zersetzung des Untemiobchlorids gewonnen worden ist.

Die Resultate von Analysen des Salzes aus einer Siure^ die unmittelbar aus den Columbiten erhalten worden, und das zu sehr verschiedenen Zeiten dargestellt worden waor, sind folgende:

I. Säuerst. II. Saoent. III. Saoccs^

Unterniobsaure 59,80 11,80 61,84 12,20 60,81 12,00

Natron 15,64 4,01 16,29 4,18 15,66 4,02 Wasser (als

Verlust) 24,56 21,33 21,87 19,44 23,53 20,92

100,00 100,00 100,00

Die Zusammensetzung des Salzes kann ako durch

m • • • •

Na+9(b<-f-5H ausgedrückt werden, mit welcher Formel besonders die Zusammensetzung des Salzes III überein- stimmt. Die Salze wurden im lufttrocknen Zustande an- gewandt, in welchem sie nicht immer vollkommen dieselben Mengen von Wasser enthalten können.

Die Salze I und III waren dargestellt worden, indem das Hydrat der Unterniobsaure in einer Lösung von Na- tronhydrat gelöst wurde. Das Salz H wurde durchs Schmel- zen der Säure mit Natronhydrat erhalten.

Das Salz, welches aus einer Säure dargestellt worden, die durch Zersetzung des Untemiobchlorids erhalten wor- den war, hatte folgende Zusammensetzung:

SaacrsU

11.

Sanent

12,38

61,53

12,14

4,20

15,35

3,94

18,53

23,12

20,55

117

I. Ualerniobsäure 62,75

Natron 16,40

Wasser (als Verlast) 20,85

100,00 100,00

Dieses Salz war darch Schmelzen der UntemiobsSnre mit kohlensaurem Natron erhalten worden. Auf diese Weise ist, wie ich schon oben bemerkt habe, das neutrale Salz am schwierigsten darzustellen.

Das neutrale untemiobsaure Natron mit 7 Atomen Was- ser habe ich ebenfalls sowohl aus der Unterniobsfiure dar- gestellt, welche aus den Columbiten unmittelbar erhalten, als auch aus der, welche aus dem Chloride bereitet wor- den war.

Das mit der Säure aus Columbit dargestellte Salz zeigte folgende Zusammensetzung im Hundert:

Saaerttolf

Unterniobslnre

56,94

11,23

Natron

14,51

3,72

Wasser (ab Verlast)

28,55

25,38

100,00.

* • • • 0

Die Zusammensetzung des Salzes ist also Na+^b+7H.

Das Salz, welches aus der aus dem Unterniobchlorid

erhaltenen Säure bereitet worden war, hatte folgende Zu-

sainmensetzong :

I. Untemiobsaure 54,05

Natron 14,54

Wasser (als Verlust) 31,41

100,00 100,00

Bei der Darstellung der Salze zu diesen Versuchen war die Untemiobsaure mit Natronhydrat geschmolzen worden; die gesdimolzene Masse halte ich darauf mit Wasser be- handelt, die Lösung des Überschüssigen Natrons abfiltrirt, das Salz aufgelöst, und die Lösung desselben mit der des Natronhydrats Termischt. Das gefällte neutrale Salz wurde

SanerttofT

II.

Saoentoff

10,66

54,04

10,66

3,73

14,25

3,66

27,92

31,71

28,27

118

mit kaltem Wasser abgewaschen, und dann so lange swi- sehen Fliefspapier geprefst, bis diefs nicht mehr davon befeuchtet wurde, worauf es der Analyse unterworfen wurde. Es enthielt daher unstreitig auCser dem Kiystall- Wasser nodi anhängendes Wasser

Wird das lufttrockne untemiobsaure Natron einer Tem- peratur von 100^ C. ausgesetzt, so verliert es den gröfs- ten Theil des Krystallwassers, behält aber wie das tantal- saure und niobsaure Natron einen Theil hartnäckig zurück. Es löst sich nach dem Erhitzen wiederum vollständig in Wasser auf, wodurch es sich wesentlich von dem tantal* sauren und auch von dem niobsauren Natron unterscheidet

Wird darauf das bei 100'* C. getrocknete Salz geglüht, 80 verwandelt es sich in ein saures Salz und in Natron- hjdrat, welches letztere seinen Wassergehalt gegen Koh- lensäure umtauscht, wenn diese hinzutreten kann, nament- lich wenn das Glühen in einer Atmosphäre von kohlen- saurem Ammoniak geschieht.

Es geht daher nicht an, dafs man den Wassergehalt des neutralen wasserhaltigen Salzes unmittelbar durchs Glühen durch den Verlust bestimmt; und zwar ebenso wenig wie bei dem tautalsauren und niobsauren Natron.

Das Salz 11 mit 5 At. Wasser (S. 117) bis zu 100'' C. erhitzt, verlor 18,56 Proc. Wasser oder y vom ganzen Was- sergehalte. Von den fünf Atomen Wasser des Salzes blieb also ein Atom bei 100^ C. zurück. Als das getrocknete Salz darauf geglüht wurde, verlor es nur 2,54 Proc., nahm aber an Gewicht zu, als das Glühen in einer Atmosphäre von koh- lensaurem Ammoniak fortgesetzt wurde. Durch das Glühen wird das -Salz im Wasser unlöslich, durch welches nur koh- lensaures Natron (oder Natronhydrat) ausgezogen wird.

Bei dem Salze mit 7 Atomen Wasser, welches aber noch anhängendes Wasser enthielt und das zu den beiden Versuchen S. 117 angewandt wurde, wurden durch eine Temperatur, welche oft höher war als 100° C, 28,36 Proc und 27,94 Proc. Wasser ausgetrieben. Es ist daher mOg-

lieh, durch eine lange anhaltende Temperatur dem Salze noch mehr Wasser zu entziehen. Dennoch war das Salz nach dieser Erhitzung noch ganz im Wasser löslich.

Basisch unterniobsaares Natron.

Bei der Darstellung des neutralen Natronsalzes erhielt ich einst ein basisches Salz, welches folgende Zusammen- setzung zeigte :

SiaerstofT

Unterniobsfture 46,88 9,25

Natron 16,02 4,11

Wasser (als Verlust) 37,10 32,98

100,00.

Es ist diefs 4Na+3Nb+32H oder vielmehr eine in- teressante Verbindung von neutralem unterniobsaurem Na- tron mit Natronhydrat 3(Na9ib + 7R)+Nali\

Wird dieses Salz bei sehr gelinder Rothglühhitze er- hitzt, so verliert es 34,87 Proc. Wasser; wird aber die Hitze um etwas gesteigert, und wendet man namentlich nur f(ir wenige Augenblicke das Gebläse au, so schmilzt das Salz und verliert den ganzen Wassergehalt. Es treibt dann beim Schmelzen die Uuterniobsäure alles Wasser aus dem Natronhydrat, was nicht der Fall ist, wenn das neutrale Salz dem starken Rothglühen ausgesetzt wird, da dasselbe bei dieser Temperatur nicht schmilzt.

Wird das nur schwach geglühte Salz mit Wasser ge- kocht, so erhält man neben einem starken unlöslichen Rück- stand eine trübe Lösung, welche aber durch Zusatz einer geringen Menge einer verdünnten Lösung von kohlensau- rem Ammoniak klar wird. . Die Menge des gewaschenen Rückstandes beträgt 52,05 Proc vom ungeglühten Salze. Das Gelöste besteht in kohlensaurem Natron und enthäU 13,15 Proc. davon oder 7,71 Proc Natron. Der unlösliche Rückstand wurde durch Schmelzen mit saurem schwefel- saurem Ammoniak zerlegt Er bestand aus 44,48 Proc Un- temiobsäure und aus 8,12 Proc Natron. Durch diese Ana-

120

lyse ergiebt sich» daCs das ungeglühte Salz 15,83 Proc Na- tron gegen 44,48 Proc Unterniobsäure enthalten mats, wor- aus folgt, dafs es noch etwas wasserhaltiger war, ak das zur ersten Analyse angewandte.

Nehmen wir an, daCs durchs gelinde Rothglühen ans dem Salze der gröfste Theil des Wassers entfernt, und dab die Hälfte des Natrongehalts in demselben dadurch in Na- tronhjdrat (oder in kohlensaures Natron) verwandelt wor- den sey, so hat sich das Salz in ein saures unlösli-

ches unterniobsaures Natron 2 Na +3 91b und in 2 Atome Natronhydrat verwandelt« Diefs ist indessen nicht ganz vollständig geschehen. Es ist etwas weniger Natronhydrat erzeugt worden, und das unlösliche saure unterniobsäure Natron zeigte bei der Analyse einen etwas gröfseren Na- trongehalt. Wäre die Zersetzung durch gelindes Rothglfi- hen so erfolgt, wie es angegeben worden, so mülste sich der Sauerstoff des Natrons zu dem der Unterniobsäure wie 2:9 verhalten; nach der Analyse aber verhält es sich wie 2 : 8,44.

Das Natronhydrat scheint gegen das neutrale untemiob» saure Natron eine Verwandtschaft zu zeigen, welche erst durch vieles Wasser aufgehoben werden kann. Wenn man daher die Lösung des neutralen Salzes durch eine Lösung von Natronhydrat fällt, so fällt zugleich mit dem Salze Na- tronhydrat, von dem noch etwas bei dem Salze bleibt, wenn es mit nicht zu vielem Wasser ausgewaschen wird. Ein solches durch Natronhydrat gefälltes Salz, das auf dem Filtrum mit kaltem Wasser ausgewaschen worden, und so- dann durch Pressen zwischen Löschpapier getrocknet wor- den war, verlor bis zu 100^ C. erhitzt 30,23 Proc, und durchs Glühen 32,78 Proc. Wasser. Es hatte folgende Zu- sammensetzung:

Sauerstofl

Unterniobsäure

51.57

10,17

Natron

14,18

3,64

Wasser (als Verlust)

34,25

30,44

100,00.

122

dero wurde die Uoterniobsttare vermiUelst salpelenauren Quecksilberoxjduk gefällt (II).

L

Saaerttoff

IL

SaatntoS

, CJoterniobsäare

58,88

11,62

59,20

11,68

NatroD

12,33

3,16

13,11

3^

Wasser

27,66

24,59

27,69

24,61

98,87 100,00

Die Natron -BestimmoDg ist wohl bei der zweiten riebtigere. Bei der ersten Analyse wurde der Wasserge- halt durchs Glühen bestimmt. Durchs Trocknen bei 100® G. ▼erlor das Salz 22,93 Proc. Wasser und durchs Glühen dann noch 4,73 Proc. Durch den Glfihverlust kann man bei den sauren Salzen den Wassergehalt wohl richtig be- stimmen, weil bei ihnen durchs Glühen kein Natronhjdrat entsteht; auch stimmt damit der Verlust bei der zweiten Analyse, der als Wasser angegeben ist, überein.

Das Verhältnifs des Sauerstoffs im Natron und in der Un- terniobsäure ist in den beiden Analysen nur 1 : 3,73 und 1 : 3,5. Es deutet diefs auf kein Salz des Natrons mit der UntemiobsSure nach einem einfachen bestimmten VerhSlt- nisse, wenn man es nicht allenfalls als eine Verbindung

von.9Na»bH'+NbH und als 6Na»bH'+NbH be- trachten will.

Ein krystallinisches Salz, das auf ähnliche Weise aus der Unterniobsäure, welche unmittelbar aus den Columbiten erhalten worden war, dargestellt worden war, zeigte bei der Untersuchung folgende Zusammensetzung:

SauerstofT

UntemiobsSure

58,55

11,55

Natron

10,65

2,73

Wasser

30,80

27,38

100,00.

Auch in dieser Verbindung ist kein sehr einfaches Ver- hältnifs zwischen dem Natron und der Unterniobsäure, wenn

man sie nicht für 12Na9(bH^4-5NbII ansehen will, mit wel- cher Zusammensetztung der Wassergehalt nicht in Ueber-

123 eimtimmiiiig xa bringen ist, wenn man nicht in der Ver-

• • • •

bioduDg das Untemiobsäarehydrat 3H+9(b annehmen will

Ein drittes sanres untemiobsaorefl Natron wurde er- halten, als eine UnterniobsAure, welche unmittelbar ans dem Columbit durch Schmelzen mit saurem schwefelsaurem Am- moniak erhalten worden war, mit kohlensaurem Natron zu- ümmen geschmelzt, und die erhaltene Masse wie gewöhn- lich mit Wasser behandelt wurde. Es schied sich dadurch ein Rfickstand von schleimiger Beschaffenheit ab, der sich aber nach der Trennung von der LOsung des kohlensauren Natrons Tollstttndig im Wasser löste. Die Lösung wurde bis auf ein geringes Volumen abgedampft, das sich dabei aus- sdieidende Salz abfiltrirt, mit kaltem Wasser abgewaschen, und dann zwischen Fliefspapier so lange gepreCst, bis dieses nicht mehr befeuchtet wurde.

Das so behandelte Salz löste sich vollständig im Wasser ao£ Wurde es aber bei 100^ C. getrocknet, und dann mit Wasser behandelt, so war die Auflösung keine voll- standige; es blieb dann ein sehr geringer Rückstand, der sich auch durchs Erhitzen nicht löste.

Da das erhaltene Salz nach einem einfachen bestimmten Verhältniis zusammengesetzt zu sejn schien, so wurde es mehrfachen Untersuchungen unterworfen.

Bis zu 100^ C. erhitzt, verlor es in zwei verschiedenen Versuchen 25,73 und 26,37 Proc Wasser. Wurde es dar- auf geglüht, so verlor es noch 5,86 Proc Wasser.

Es wurden von dem Salze drei Analysen angestellt. Bei der ersten wurde das Salz erst bei 100^ C. erhitzt, und dann geglüht, um den Wassergehalt zu bestimmen. Dieb konnte dadurch mit Genauigkeit geschehen, weil in dem sauren Salze kein Natronhydrat beim Glühen sich bildet, und daher alles Wasser vollständig ausgetrieben wird. Das geglühte Salz wurde dann durch Schmelzen mit saurem schwefelsaurem Ammoniak zersetzt.

Bei der zweiten Analyse wurde das bis zu 100° C er- hitzte Salz, das sich nicht mehr ganz vollständig im Wasser

124

löste, io der Siedhitze durch coDcentrirte SchwefelsSare xer- setzt

Da das Salz vor dem Erhitzen bei 100^ C. volktflodig im Wasser löslich ist, so koQote bei der dritten Analyse aas der wSsserigeu Lösung die Untemiobsäare darch sal- petersaares Qaecksilberoxydal geteilt werden.

Die Resultate der Analysen stimmen nicht ganz voll- kommen überein. Der Grund davon liegt theils wohl in den Schwierigkeiten der Untersuchung, theils aber ist wohl das nur geprefste Salz nicht immer von ganz gleicher Zu- sammensetzung gewesen.

I.

S«aent.

II.

Säuerst.

m.

StmmiL

Untemiobsäare 58,80

11, 6U

58,65

11,57

59,08

11.66

Natron 10,06

2,58

11,14

2,86

10,82

2,78

Wasser 31.59

28,02

30,21

26,85

30,10

26.75

100,45 100,00 100,00

In der ersten Analyse verhält sich der Sauerstoff des Matrons zu dem der Unterniobsäure wie 1 : 4,5. In den andern beiden Analysen ist dicfs nicht so der Fall, und es ist etwas mehr Natron vorhanden. Nehmen wir das Resultat der ersten Untersuchung als das richtige an, so ist das Verhältnils des Natrons zur Säure ein ziemlich ein-

• • • •

faches 2Na + 3P(b. Der Wassergehalt ist indessen ein etwas ungewöhnlicher. Besteht die Verbindung aus neutralem un- temiobsaurem Natron und aus Niobsäurehydrat, so mübten im ersteren 7 Atome Wasser angenommen werden, und das Niobsäurehydrat müfste 8 Atome Wasser enthalten

2(NaÄbH^)-|-Sb + 8H.

Da das neutrale unterniobsäure Natron stärker erhitzt wer> den kann, als das tantalsaure und das niobsaure Natron, ohne seine Löslichkeit im Wasser zu verlieren, so sind viele Un- tersuchungen angestellt worden, am die Verbindung'en so untersuchen, die durch Wasser aus dem unterniobsauren Natron ausgezogen werden, das vorher bis zu einer ge- wissen Temperatur erhitzt worden war.

Ich habe schon angeführt, dafs wenn das unterniobsäure Natron bis zu 100® C. erhitzt worden, es sich noch toD-

125

stiodig im Wasser löst. Wird es bis zu 160^ C. erhitxt, und dann mit Wasser behandelt, so bleibt nur eine aufser- ordentlich geringe Menge eines unlöslichen Rückstandes. Nach einer Erhitzung bis ISO"" bis 200<' C. ist auch noch der gröCste Theil des Salzes im heifsen Wasser auflöslich, und selbst nach der Erhitzung bei einer Temperatur von 300^ C. löst sich noch etwas saures unterniobsaures Natron aii( obgleich der allergröfste Theil davon ungelöst zurück- bleibt Aus dem geglühten Salze indessen löst sich nur Natronhydrat oder kohlensaures Natron auf.

Eis wurde eine gröbere Menge des unterniobsauren Na- trons bis zu einer Temperatur von 180^ C. während 12 Standen erhitzt. Das erhitzte Salz wurde darauf dreimal mit Wasser ausgekocht und jedesmal dazu ungefähr 150 Grm. Wasser verwendet.

Erster Auszug. — Nach dem ersten Auskochen mit Wasser kUrte sich die Flüssigkeit nach kurzer Zeit, so dafs sie bald filtrirt werden konnte. Sie lief vollständig klar durchs Fil- tmm. Die filtrirte Flüssigkeit ¥mrde bis zu einem geringen Volumen eingedampft. Das nach dem Erkalten ausgeschie- dene Salz wurde mit etwas kaltem Wasser ausgewaschen. Die Menge desselben war nicht bedeutend; es war aber frei von Kohlensäure.

Das lufttrockene Salz verlor durch Trocknen bei 100° C* 18,13 Proc. Wasser.

Durchs Glühen in einer Atmosphäre von kohlensaurem Ammoniak erlitt das getrocknete Salz einen Gewichtsver- lust von 5,75 Proc. Mit heifsem Wasser behandet, wurde aus der geglühten Verbindung etwas kohlensaures Natron ausgezogen. Die Zersetzung des Salzes gesdiah durchs Schmelzen mit saurem schwefelsaurem Ammoniak. Das Resultat der Untersuchung des bei 100° C getrockneten Salzes war folgendes:

Saaentoff

Unterniobsäure 77,34 15,26

Natron 16,25 4,17

Wasser (als Verlust) 6,41 5,70

100,00.

Sauerstofi*

Uoterniobsäure

72,54

14,31

Natron

18,68

4,82

Wasser

ß.78

7,80

100,00.

Das Salz ist also neutrales unterniobsaures Natron. Es geht hieraus hervor, dafs, wenn das unteruiobsaure Natron nach einem Erhitzen über 100^ C. sehr lange Zeit mit Wasser in Berührung gewesen ist, dieses endlich neu- trales Salz aus demselben auszieht. Dasselbe scheint aadi der Fall zu sejn, wenn Unterniobsäure mit kohlensaurem Natron bei Rothglühhitze geschmolzen, sodann durch Wasser der gröfste Theil des kohlensauren Natrons aus der ge-

126

Das Salz ist also ein saures ontemiobsanres Natron, und es sind 9 Atome Natron gegen II Atome Untemiob- sfture in demselben enthalten. Man kann es als eine Verbin- dung von 9NaNbll+2li]^b betrachten.

Zweiter Auszug. — Das beim ersten Auszuge UngelMe wurde wiederum längere Zeit mit ungefthr 150 Grm. Wasser gekocht. Das Ungelöste setzte sich jetzt bei weitem lang- samer ab, als beim ersten Auszuge, und erst nach zwei Ta- gen liefs sich die Flüssigkeit vollkommen klar filtriren. Die 61trirte Flüssigkeit wurde bis zur Krjstallisation abgedampft, I und die sich ausgeschiedene kr jstallinische Masse' mit etwas kaltem Wasser abgewaschen. Die Menge des erhaltenen Salzes war bei weitem beträchtlicher als die vom ersten Aas- zuge. Das Salz war frei von kohlensaurem Natron

Das Salz verlor bei 100« C. 33,26 Proc; bei 200» C. 36,12 Proc: bei 250'' C. 36,33 Proc. und bei 300<' C. 37,00 Proc; beim Glühen darauf 37,35 Proc am Gewicht Als das Salz mit kohlensaurem Ammoniak geglüht, und dann mit Wasser behandelt wurde, löste dieses kohlensaures Na- tron auf, das mit Chlorwasserstoffsäure behandelt eine sehr geringe Menge von Unterniobsäure absetzte. Die Zusam- mensetzung des bei 100" C. getrockneten Salzes war im Hundert:

127

schmoheneD Masse ausgezogen wird, und der Rückstand sehr lange Zeit mit Wasser in Berührung bleibt

Das bei 100^ C. getrocknete Salz enthielt mehr als ein Atom Wasser« Unstreitig war es wohl nicht lange genug jener Temperatur ausgesetzt gewesen.

Die unlösliche Verbindung, welche bei der Behandlung des in einer Atmosphlire von kohlensaurem Ammoniak ge- glühten Salzes mit Wasser zurückblieb , bestand nach der Untersuchung im Hundert aus:

Saoerstoff

Untemiobsäure 81,20 16,02 Natron 17,60 4,51

98,80.

Es ist diefs ein saures Salz, dessen empirische Zusam-

menselzung durch 6 Na -f- 7 Kb ausgedrückt werden kann.

Die Analyse des bei 100^ C. getrockneten Salzes, das nach dem Trocknen vollständig im Wasser auflöslich war, Termittelst einer Lösung von salpetersaurem Quecksilber- oxydul gab folgendes Resultat:

Saacrstoff

Uaterniobsäure

72,27

14,36

NatroB

19,12

4,91

Wasser

8,60

7,65

100,00.

Ich will hier noch bemerken, dafs das bei 100^ C. ge- trocknete Salz auch noch durch Glöhen vermittelst Chlor- ammoniums zerlegt wurde. Diese Art der Analyse glückt indessen nicht vollständig; ist nfimlich bei dem Erhitzen mit Salmiak ein Theil des Salzes unzersetzt geblieben, so wird derselbe nach dem Glühen durch ein erneutes Glühen mit Salmiak schwer zersetzt. Wenn daher das Geglühte mit Wasser behandelt wird, so kann man nicht sicher seyn, dafis die ungelöst bleibende Untemiobsäure nicht noch etwas Natron enthalte. Sie mufs daher mit saurem schwefelsaurem Ammoniak zusammengeschmolzen werden , wodurch die Un* tersQchnng erschwert wird.

I

128

Dritter Aut%ug. — Der nach dem zweiten Annog mit Wasser zurflckgebliebene Rückstand wurde zum dritten Male mit Wasser ausgekocht. Jetzt aber setzte sich das Ungelöste nicht mehr ab, sondern es bildete mit der FlOa- sigkeit eine Milch, die selbst nach einem Stehen von 4 bis 5 Wochen keine vollständig klare Flüssigkeit gab und sidi nur mühsam fillriren liefs. Die filtrirte Flüssigkeit wurde daher mit Alkohol versetzt, wodurch ein volumiDÖser Nie- derschlag entstand, der nach