Erste Vorlesung.

Erste Vorlesung.Die Kerze. Ihre Flamme. Schmelzen des Brennstoffs. Kapillarität des Dochtes. Die Flamme ein brennender Dampf. Gestalt und Teile der Flamme. Der aufsteigende Luftstrom. Andere Flammen.

Die Kerze. Ihre Flamme. Schmelzen des Brennstoffs. Kapillarität des Dochtes. Die Flamme ein brennender Dampf. Gestalt und Teile der Flamme. Der aufsteigende Luftstrom. Andere Flammen.

Die Naturgeschichte einer Kerze wählte ich schon bei einer früheren Gelegenheit zum Thema meines Vortrags, und stände die Wahl nur in meinem Belieben, so möchte ich dieses Thema wohl jedes Jahr zum Ausgang meiner Vorlesungen nehmen, so viel Interessantes, so mannigfache Wege zur Naturbetrachtung im allgemeinen bietet dasselbe dar. Alle im Weltall wirkenden Gesetze treten darin zutage oder kommen dabei wenigstens in Betracht, und schwerlich möchte sich ein bequemeres Tor zum Eingang in das Studium der Natur finden lassen.

Vorweg möchte ich mir die Bitte an meine Zuhörer erlauben, bei aller Bedeutung unseres Gegenstandes und allem Ernst der wissenschaftlichen Behandlung desselben doch von den Älteren unter unsabsehen zu dürfen und das Vorrecht zu beanspruchen, als junger Mann zu jungen Leuten zu sprechen, wie ich es früher bei ähnlicher Veranlassung getan; und wenn ich mir auch bewußt bin, daß meine hier gesprochenen Worte in weitere Kreise hinausdringen, so soll mich dies doch nicht abhalten, den früher gewohnten Familienton gegen die mir Nächststehenden auch in den gegenwärtigen Vorlesungen anzuschlagen.

Kerzenfabrikation.

Zuerst muß ich Euch, meine lieben Knaben und Mädchen, wohl erzählen, woraus Kerzen verfertigt werden. Da lernen wir denn ganz sonderbare Dinge kennen. Hier habe ich etwas Holz, Baumzweige, deren leichte Brennbarkeit Euch ja bekannt ist – und hier seht Ihr ein Stückchen von einem sehr merkwürdigen Stoffe, der in einigen Moorsümpfen Irlands gefunden wird, sogenanntes »Kerzenholz«; es ist dies ein vorzüglich hartes, festes Holz, als Nutzholz vortrefflich verwendbar, da es sich sehr dauerhaft zeigt, bei alledem aber so leicht brennend, daß man an seinen Fundorten Späne und Fackeln daraus schneidet, die wie Kerzen brennen und wirklich ausgezeichnetes Licht geben, so daß wir hierin die natürlichste Kerze, eigentlich eine Naturkerze vor uns sehen.

Wir haben hier indes besonders von Kerzen zu sprechen, wie sie im Handel vorkommen. Hier sind zunächst etliche sogenanntegezogene Lichte. Dieselben werden auf folgende Weise verfertigt: baumwollene Schnüre werden mit einer Schlinge an einemStab aufgehängt, in geschmolzenen Talg eingetaucht, herausgezogen und abgekühlt, dann wieder eingetaucht, und dieses Verfahren so lange fortgesetzt, bis eine genügende Menge Talg rings um den baumwollenen Docht hängen geblieben ist, und so die Kerze die gewünschte Dicke erhalten hat. Die große Verschiedenartigkeit der Kerzen könnt Ihr recht deutlich an denen sehen, welche ich hier in der Hand halte; diese sind auffällig dünn, sie wurden ehedem von den Bergleuten in den Kohlenbergwerken gebraucht. In früheren Zeiten mußte sich der Bergmann seine Kerzen selbst verfertigen; aus Sparsamkeit nun, besonders aber wohl, weil man der Meinung war, die Grubengase würden von einer kleinen Flamme nicht so rasch entzündet wie von einer großen, machte man die Kerzen so dünn, daß 20, 30, 40, ja 60 auf das Pfund gingen. Statt ihrer kamen dieDavy’sche und verschiedene andere Sicherheitslampen in Gebrauch. – Hier seht Ihr dagegen eine Kerze, welche OberstPasleyaus dem untergegangenen Schiff »Royal-George« entnommen hat. Viele Jahre lang auf dem Meeresgrund der Einwirkung des Seewassers ausgesetzt, überdies geschunden und zerknickt, zeigt sie uns, wie gut sich eine Kerze konservieren kann; denn angezündet brennt sie, wie Ihr hier seht, ganz gleichmäßig fort, und der schmelzende Talg bewährt sich völlig in seinen ursprünglichen Eigenschaften.

HerrFieldin Lambeth hat mir viele sehr gute Zeichnungen und Materialien aus der Kerzenfabrikationzugestellt, mit denen ich Euch bekannt machen werde. Hier zunächst istNierenfett, Rindertalg, ich glaube russischer Talg, aus dem die gezogenen Lichte gemacht werden. Dieser Talg wird nach einem vonGay-Lussacherrührenden Verfahren in die schöne Substanz verwandelt, die Ihr daneben liegen seht. Ihr wißt, daß unsere jetzigen Kerzen nicht so beschmutzend abfetten, wie diese Talglichter, sondern ganz sauber sind, und daß man herabgefallene Tropfen abkratzen und pulverisieren kann, ohne etwas zu beschmutzen. Das Verfahren ist folgendes: Der Talg wird zuerst mit gelöschtem Kalk gekocht, wodurch eine Art Seife gebildet wird; diese Seife wird dann durch Schwefelsäure zersetzt, welche den Kalk fortnimmt und das veränderte Fett als Stearinsäure zurückläßt. Zugleich wird etwas Glyzerin, eine syrupartige Flüssigkeit, gebildet. Durch Auspressen wird sodann alles Ölige entfernt, und Ihr seht hier einige Preßkuchen, an denen sich zeigt, daß die Unreinigkeiten je nach der Stärke des Druckes allmählich mehr und mehr entfernt werden; die zurückgebliebene Masse wird nun geschmolzen und zu Kerzen gegossen, wie sie hier vor uns liegen. Die Kerze, welche ich hier in der Hand habe, ist eine auf dem beschriebenen Wege hergestellteStearin-Kerze. Daneben habe ich eineWallrath-Kerze, aus dem gereinigten Fett des Pottfisches verfertigt; ferner seht Ihr hier gelbes und weißesWachs, woraus Kerzen gemacht werden; hier eine merkwürdige Substanz, dasaus irischen Sümpfen gewonneneParaffin[4], so wie einige Paraffinkerzen, und endlich hier noch eine Substanz, die aus Japan bei uns eingeführt wird, seitdem wir den Zugang zu diesem fernen Lande erzwungen haben, eine ArtWachs, welches mir ein guter Freund gesandt hat, und welches ein neues Material für die Kerzenfabrikation bildet.

Wie werden nun diese Kerzen verfertigt? Soeben habe ich Euch vongezogenenLichten erzählt und will Euch nun auch sagen, wie diegegossenengemacht werden. Nehmen wir an, irgend eine dieser Kerzen bestehe aus einem Material, das gegossen werden kann. »Gegossen«, sagt Ihr. »Nun, eine Kerze ist doch ein Ding, das schmilzt, und was sich schmelzen läßt, das läßt sich doch wohl auch gießen.« Durchaus nicht! Es ist gar merkwürdig, wie sich im Verlauf der praktischen Arbeit Hindernisse in den Weg stellen, die man vorher durchaus nicht erwartete. Es kann nicht jede Art Kerzen gegossen werden. So ist z. B. das Wachs eine Substanz, die sehr gut brennt und ineinem Lichte zwar leicht schmilzt, aber doch nicht gegossen werden kann; ich werde nachher die Fabrikation der Wachskerzen kurz angeben, jetzt aber zunächst bei den Materialien verweilen, die sich gießen lassen.

Hier ist ein Rahmen mit einigen Gießformen, in die zunächst der Docht eingefügt wird. Hier habe ich einen geflochtenen Docht, der nicht geputzt zu werden braucht, an einem kleinen Draht hängen; er reicht bis unten hinab, wo er angepflöckt wird, so daß das Pflöckchen ihn zugleich straff hält und die untere Öffnung völlig schließt, damit nichts Flüssiges hindurch kann. Oben hat die Form einen Quersteg, der den Docht richtig in der Mitte gespannt hält. Nun werden die Formen mit der geschmolzenen Talgmasse vollgegossen. Nach dem Erkalten der Formen wird der oben überstehende Talg glatt abgeputzt und die Enden des Dochtes abgeschnitten, so daß jetzt nur die Kerzen in den Formen bleiben, und um sie heraus zu bekommen, braucht man diese nur umzudrehen, wie ich’s hier tue. Die Formen sind nämlich kegelförmig, d. h. oben enger als unten, und da die Kerzen beim Erkalten sich noch dazu ein wenig zusammenziehen, so fallen sie schon bei geringem Schütteln heraus.

Ganz ebenso werden auch die Stearin- und Paraffin-Kerzen gemacht.

Eigentümlich ist die Fabrikation der Wachskerzen. Baumwollene Dochte werden, wie Ihr es hier seht, an einen Rahmen aufgehängt und ihre Endenmit Metallhütchen bedeckt, damit sie von Wachs frei bleiben. Sie werden in die Nähe des Ofens gebracht, in welchem das Wachs geschmolzen wird. Wie Ihr seht, kann das Gestell gedreht werden, und letzteres geschieht, während ein Arbeiter das geschmolzene Wachs an einem Docht nach dem andern hinabgießt; die so gebildete erste Schicht um den Docht herum wird nach dem Erstarren mit einer zweiten überzogen und so lange auf diese Weise fortgefahren, bis die Kerzen die gewünschte Dicke erlangt haben; alsdann werden sie abgenommen und auf einer polierten Steinplatte glatt gerollt, die Enden beschnitten und abgeputzt. Die Arbeiter erlangen dabei eine solche Fertigkeit, daß genau vier oder sechs Kerzen, oder wie viel eben verlangt werden, auf das Pfund gehen.

Ich will beiläufig auch einen Luxus erwähnen, der in der Kerzenfabrikation getrieben wird, teils in Farben, teils in Formen. Seht, wie wunderschön diese Kerzen hier gefärbt sind! Malvenblau, Magenta und alle die neu erfundenen prächtigen Farben sind hier zur Verschönerung verwendet. In dieser Kerze hier zeigt sich in wundervoller Form eine gekehlte Säule, und hier habe ich mit bunten Blumen schön bemalte Kerzen, die angezündet oben eine strahlende Sonne und darunter einen blühenden Garten darstellen. Indes, nicht alles Schöne ist auch nützlich, und diese gekehlten Kerzen z. B. sind bei ihrem schönen Ansehen doch schlechte Kerzen, und zwar gerade infolgeihrer äußeren Form; durch dergleichen Verfeinerungen wird meistens die Brauchbarkeit beeinträchtigt. Indes wollte ich Euch auch diese Kerzen, welche mir gute Freunde von allen Seiten sandten, zeigen, damit Ihr sehen könnt, was auch in dieser Hinsicht geleistet wird. Aber, wie ich sagte, wenn wir diese Verfeinerungen wollen, so müssen wir einigermaßen die Zweckmäßigkeit opfern.

Die Kerzenflamme. Das Schälchen.

Ich wende mich nunmehr zu unserem eigentlichen Thema, zunächst zurFlammeder Kerze. Wir wollen eine oder zwei anzünden und so in Ausübung ihrer eigentümlichen Funktionen setzen. Ihr bemerkt, wie ganz verschieden eine Kerze von einer Lampe ist. Bei einer Lampe hat man den mit Öl gefüllten Behälter, in welchen der aus Moos oder Baumwolle bereitete Docht gebracht wird; das Dochtende zündet man an, und wenn die Flamme bis zum Öl hinabgekommen, verlöscht sie dort, brennt aber in dem höher gelegenen Teile des Dochtes fort. Nun werdet Ihr unzweifelhaft fragen, wie es kommt, daß das Öl, welches für sich nicht brennen will, zur Spitze des Dochtes gelangt, wo es brennt; wir werden das sogleich untersuchen. Aber bei dem Brennen einer Kerze geschieht noch etwas weit Merkwürdigeres. Hier haben wir eine feste Masse, die keinen Behälter braucht – wie kann wohl diese Masse da hinaufgelangen, wo wir die Flamme sehen, da sie doch nicht flüssig ist? Oder, wenn sie in eine Flüssigkeit verwandelt ist, wie kannsie dabei doch in festem Zusammenhalt bleiben? Wahrlich ein merkwürdig Ding, so eine Kerze!

Wir haben hier einen starken Luftzug, der uns bei manchen Experimenten förderlich ist, bei anderen aber schädlich sein kann. Um darin eine Regelmäßigkeit zu erlangen und die Sache zu vereinfachen, werde ich eine ganz ruhige Flamme herstellen; denn wie kann man einen Gegenstand untersuchen, wenn Nebenumstände in den Weg treten, die gar nicht zu demselben gehören? Hier können wir von den Marktweibern lernen, die des Abends auf offner Straße feilhalten. Ich habe das oft bewundert. Sie umgeben das Licht mit einem Zylinder, der von einer Art Galerie getragen wird, welche die Kerze umklammert und nach Bedürfnis höher oder niedriger gestellt werden kann. Mittelst dieses Zylinders erhält man eine beständige Flamme, die man genau betrachten und sorgsam untersuchen kann, wie Ihr es hoffentlich zu Hause tun werdet.

Da bemerken wir denn zunächst, wie die oberste Schicht der Kerze gleich unter der Flamme sich einsenkt zu einer hübschen Schale. Die zur Kerze gelangende Luft nämlich steigt infolge der Strömung, welche die Flammenhitze bewirkt, nach oben und kühlt dadurch denMantelder Kerze ab, also daß der Rand des Schälchens kühler bleibt und weniger einschmilzt als die Mitte, während auf diese die Flamme am meisten einwirkt, da sie so weit als möglich am Docht herabzulaufenstrebt. So lange die Luft von allen Seiten gleichmäßig zuströmt, bleibt unser Schälchen vollkommen wagrecht, so daß die darin schwimmende geschmolzene Kerzenmasse ebenfalls wagrecht darin stehen bleiben muß; stelle ich aber einen seitlichen Luftstrom her, so wird alsbald das Schälchen schief und läuft die flüssige Masse an der Seite herab – jenes wie dieses nach demselben Gesetz der Schwere, welches die Welten treibt und zusammenhält. Ihr seht also, daß die Schale durch den gleichmäßig aufsteigenden Luftstrom gebildet wird, welcher das Äußere der Kerze von allen Seiten umspielt und es dadurch kalt hält. Nur solche Stoffe können zu Kerzen verwendet werden, welche die Eigenschaft besitzen, beim Brennen ein derartiges Schälchen zu bilden. Ausgenommen von dieser Regel ist das vorhin gezeigte irische Kerzenholz, welches selbst gleich einem Schwamm seinen eigenen Brennstoff festhält. Ihr könnt Euch nun auch selbst erklären, weshalb ich von der praktischen Brauchbarkeit dieser schön geformten gekehlten Kerzen so ungünstig sprach; bei ihnen kann ja das Schälchen nicht den vollkommenen Rand haben, sondern muß abwechselnd Hebung und Einsenkung erhalten. Diese schön aussehenden Kerzen brennen schlecht, sie träufeln ab, weil durch die Unebenheit des Mantels die Gleichmäßigkeit des Luftstromes gestört und dadurch wieder die regelmäßige Form des Schälchens verhindert wird. Also nicht auf schönes Aussehen, sondern auf praktische Brauchbarkeit kommt es hier an.

Wir können hier einige hübsche Beispiele für die Wirkung des aufsteigenden Luftstroms beobachten, die Ihr Euch wohl merken könnt. Hier ist ein wenig Abgeträufeltes an der Seite der Kerze herabgeflossen und hat sie da etwas dicker gemacht als an anderen Stellen; während nun die Kerze ruhig weiter herabbrennt, bleibt jenes an seiner Stelle und bildet eine kleine, über den Rand der Schale hervorragende Säule; da es immer höher zu stehen kommt als das übrige Wachs und weiter von der Mitte entfernt ist, so kann die Luft besser dazu gelangen, es also auch mehr abkühlen und somit geeigneter machen, der Einwirkung der Hitze in so kleiner Entfernung zu widerstehen. So führen, wie in vielen anderen Fällen, auch bei unserer Kerze selbst Mißgriffe und Fehler zu unserer Belehrung, die wir auf anderem Wege vielleicht schwerlich erlangt hätten. Wir werden so unwillkürlich zu Naturforschern; und ich hoffe, Ihr werdet immer daran denken, daß Ihr bei jedem Vorgange, besonders wenn er Euch neu ist, fragen solltet: »Was ist die Ursache? Wie geht das zu?« und im Laufe der Zeit werdet Ihr den Grund finden.

Die Kerzenflamme. Der Docht.

Eine andere Frage, welche eine Antwort erfordert, ist: Wie gelangt der Brennstoff der Kerze aus dem Schälchen den Docht hinauf an den Verbrennungsort? Ihr wißt, daß bei Wachs-, Stearin-, Wallrath-Kerzen die Flamme am brennenden Docht nicht herunterläuft zum Brennstoff und diesen ganz fortschmilzt, sonderndaß sie an ihrem Platze oben bleibt, getrennt von dem Flüssigen darunter und ohne sich an dem Rand der Schale zu vergreifen. Ich kann mir kein schöneres Beispiel von Anpassung denken: um die beste Wirkung hervorzubringen, ist in der Kerze jeder Teil dem andern dienstbar. Es ist mir ein wundervoller Anblick, diesen brennbaren Stoff so allmählich abbrennen zu sehen, ohne je von der Flamme ergriffen zu werden, zumal wenn man dabei erwägt, welche Kraft der Flamme innewohnt, das Wachs zu zerstören, wenn sie ihm zu nahe kommt.

Die Kerzenflamme. Kapillarität des Dochtes.

Wie aber erfaßt nun die Flamme den Brennstoff? Durchkapillare Anziehung! »Kapillare Anziehung?« fragt Ihr. »Haarröhrchen-Anziehung?« Nun, der Name tut nichts zur Sache – man hat ihn zu Zeiten gegeben, wo man noch gar kein rechtes Verständnis von der Kraft hatte, die er bezeichnen sollte. Die Wirkung dieser sogenannten Kapillaranziehung ist, daß der Brennstoff an den Verbrennungsort hingeleitet und abgesetzt wird, und zwar nicht von ungefähr, sondern hübsch ordentlich gerade in die Mitte des Herdes, auf dem der Prozeß vor sich geht.

Fig. 1.

Um Euch den Vorgang deutlicher zu machen, will ich etliche Beispiele von kapillarer Attraktion anführen. Vermöge dieser Kraft können zwei Körper, die nicht ineinander übergehen, doch aneinander haften. Wenn Ihr Euch z. B. die Hände waschen wollt, so macht Ihr sie ganz und gar naß, und findet, daß sie auchnaß bleiben. Dies wird durch die Art der Anziehung bewirkt, von welcher ich hier spreche. Ferner, wenn Eure Hände nicht schmutzig sind – was sie freilich bei den gewöhnlichen Verrichtungen meistens sein werden –, und Ihr steckt also einen reinen Finger in warmes Wasser, so werdet Ihr bei ganz sorgfältigem Hinsehen bemerken, wie das Wasser höher, als es im Gefäß steht, an dem Finger emporkriecht. Hier habe ich auf dem Teller eine ganz poröse Substanz, eine Salzsäule, und auf den Boden des Tellers gieße ich nicht etwa, wie es Euch scheinen möchte, reines Wasser, sondern einegesättigteSalzlösung, die gar nichts mehr auflösen kann, so daß die Erscheinung, die Ihr beobachten werdet, also unmöglich auf fernerem Lösen der Bestandteile der Salzsäule beruhen kann. Nehmen wir an, der Teller sei die Kerze, die Salzsäule derDocht und diese Lösung das geschmolzene Wachs. Damit Ihr den Vorgang besser beobachten könnt, habe ich die Lösung blau gefärbt. Ich gieße sie nun in den Teller, und Ihr seht, wie sie in dem Salz nach und nach emporsteigt, wie sie höher und höher hinaufkriecht, und sie wird sicherlich bis zur Spitze gelangen, wenn die Säule inzwischen nicht etwa umfällt. Wäre diese blaue Lösung eine brennbare Flüssigkeit, so würde sie – wenn in die Spitze der Säule ein Docht eingesetzt wäre – beim Eintritt in diesen sich anzünden lassen. Es ist gewiß höchst interessant, einen derartigen Vorgang mit all seinen eigentümlichen Umständen zu beobachten. – Wie Ihr nach dem Händewaschen ein Handtuch nehmt, das die Nässe von den Händen aufsaugt, so saugt der Docht infolge derselben Attraktion das Wachs, Stearin etc. in sich hinein und bis zur Flamme hinauf.

Ich kannte einige unordentliche Kinder (indes passiert so etwas manchmal auch ordentlichen Leuten), die nach dem Abtrocknen der Hände das Handtuch nachlässig über den Waschbeckenrand hinwarfen; nach kurzer Zeit hatte das Tuch alles Wasser aus dem Becken auf die Dielen geleitet, weil es zufällig so auf den Rand zu liegen gekommen war, daß es als Heber wirken konnte. Damit Ihr deutlicher seht, in welcher Weise dergleichen Wirkungen der Körper auf einander vor sich gehen, habe ich hier ein Gefäß aus engmaschigem Drahtnetz mit Wasser angefüllt, das Ihrin seinem Verhalten mit Watte oder mit einem Stück Kattun vergleichen könnt, und man hat auch wirklich Dochte, die aus einem derartigen Drahtgewebe angefertigt sind. Ihr seht, das Gefäß ist porös; denn wenn ich oben etwas Wasser hineingieße, so läuft es unten gleich wieder heraus; es ist aber auch voll Wasser, und doch sieht man das Wasser zu gleicher Zeit hinein- und herausfließen, als ob es leer wäre. Ihr würdet wohl in Verlegenheit kommen, wenn Ihr dieses auffällige Verhalten meines Gefäßes erklären solltet.

Der Grund ist folgender: Die einmal naß gewordenen Fäden des Netzes bleiben naß, und da die Maschen sehr eng sind, so wird das Wasser von der einen zur anderen Seite so kräftig hingezogen und auf diese Weise festgehalten, daß es nicht entrinnen kann, wiewohl das Gefäß an sich porös ist. In gleicher Weise nun steigen beim Brennen die geschmolzenen Wachsteilchen im Docht empor und gelangen in die Spitze; andere Teilchen wandern infolge ihrer gegenseitigen Anziehung ihnen nach, und die einen nach den andern werden, wie sie nach und nach in die Flamme eintreten, so von dieser verzehrt.

Noch ein anderes Beispiel. Hier seht Ihr ein Stöckchen Spanischrohr. Daß ein solches in seiner Längsrichtung durchgehende Kanäle hat, also Kapillarität besitzt, kann man gelegentlich auf der Straße an Jungen sehen, die gern wie Männer aussehen möchten; sie zünden ein solches Stück an einem Ende an undrauchen es, als wär’s eine Zigarre. Stelle ich nun dieses Stück Rohr auf einen Teller, worauf sich etwas Benzin befindet (eine Flüssigkeit, die in ihren allgemeinen Eigenschaften dem Paraffin ähnlich ist), so wird dieses genau auf die Weise, wie soeben die blaue Lösung in der Salzsäule, in dem Rohr emporsteigen; und zwar muß alles nach oben, da sich seitlich keine Poren finden, so daß es sich in dieser Richtung nicht bewegen kann. Seht, da ist das Benzin schon in der Spitze angelangt, und da es leicht brennbar ist, kann ich es anzünden und als Kerze gebrauchen.

Fig. 2.

Der einzige Grund nun, weshalb eine Kerze nicht ohne weiteres längs des Dochtes herabbrennt, liegt darin, daß geschmolzener Talg die Flamme auslöscht. Ihr wißt, daß eine Kerze sofort ausgeht, wenn man sie umdreht, so daß der geschmolzene Brennstoff im Docht zur Spitze hinfließen kann. Es kommt dies daher, daß die Flamme nicht Zeit genug hat, den jetzt in größerer Menge schmelzenden Brennstoff gehörig zu erhitzen, wie sie es von oben tut, wo nur kleinere Quantitäten nach und nach schmelzen, im Docht aufsteigen und die Hitze ihre volle Wirkung auf dieselben ausüben kann.

Brennbare Dämpfe in der Kerzenflamme.

Wir gelangen jetzt zu einem sehr wichtigen Punkt in unserer Betrachtung, ohne dessen eingehende Erörterung Ihr nicht imstande wäret, den Vorgang in der Kerzenflamme vollkommen zu verstehen; ich meine den gasförmigen Zustand des Brennstoffs. Damit Ihrmich recht versteht, will ich Euch ein ebenso niedliches wie einfaches Experiment zeigen. Wenn Ihr eine Kerzenflamme vorsichtig ausblast, seht Ihr Dämpfe davon emporsteigen; Ihr habt sicherlich schon oft den Dampf einer ausgeblasenen Kerze gerochen – es ist ein sehr unangenehmer Geruch. Geschieht aber, wie ich sagte, das Ausblasen recht vorsichtig, so kann man ganz deutlich den Dampf sehen, in welchen sich die feste Masse der Kerze verwandelt hat. Ich werde jetzt eine dieser Kerzen so ausblasen, daß die Luft ringsherum dabei nicht bewegt wird, nämlich mit Hilfe beständig anhaltender Einwirkung meines Atems; und wenn ich nun einen brennenden Span dem Docht auf 2 bis 3 Zoll nähere, so bemerkt Ihr einen Feuerschein, der durch den Dampf hindurchzuckt, bis er zur Kerzegelangt. Mit all dem muß ich sehr rasch fertig werden, weil sich der Dampf, wenn ich ihm Zeit zum Abkühlen lasse, in flüssiger oder fester Form verdichtet, oder der Strom entzündbarer Substanz sich zerstreut.

Fig. 3.

Jetzt kommen wir zu Umriß und Gestalt der Flamme. Es ist von Wichtigkeit für uns, den Zustand kennen zu lernen, in welchem sich die Kerzenmasse zuletzt an der Spitze des Dochtes befindet, wo sich in der Flamme ein Glanz und eine Schönheit zeigt, wie sie bei keinem anderen Vorgang zu beobachten ist. Ihr kennt die glänzende Schönheit des Goldes und des Silbers, das noch hellere Schimmern und Glitzern der Edelsteine, wie Rubin und Diamant – aber nichts von alledem kommt dem Glanz und der Schönheit einer Flamme gleich. Welcher Diamant kann leuchten wie die Flamme? Er verdankt seinen Glanz zur Nachtzeit nur eben dieser Flamme, die ihn beleuchtet. Die Flamme erhellt die Finsternis – das Licht des Diamanten aber ist ein Nichts, es ist erst da, wenn der Strahl einer Flamme auf ihn fällt. Die Kerze allein leuchtet durch sich selbst und für sich selbst, oder für die, welche ihre Bestandteile zu einander geordnet haben!

Fig. 4.

Gestalt und Schichtung der Flamme. Der Schatten einer Flamme. Niedersteigende Flamme.

Betrachten wir nun etwas näher die Gestalt der Flamme, wie sie sich hier unter dem Glaszylinder zeigt! Sie ist beständig und gleichmäßig, und hat im allgemeinen die Form, welche in vorliegender Zeichnung wiedergegeben ist, die sich aber je nach den Einwirkungen der Luft und nach der Größe der Kerze mannigfach ändert. Sie bildet einen unten abgerundeten Kegel, oben heller als unten, den Docht in der Mitte. Unten, in der Nähe des Dochtes, unterscheidet man deutlich einen dunkleren Teil, in welchem die Verbrennung noch nicht so vollständig ist, als in den höheren Partien. Ich habe hier die Zeichnung einer Flamme, die schon vor vielen JahrenHookerangefertigt hat, als er seine Untersuchungen ausführte. Sie stellt eine Lampenflamme dar, aber sie paßt auch auf die Kerzenflamme; das Ölgefäß vertritt das Schälchen der Kerze, das Öl das geschmolzene Material der Kerze und der Docht ist ja beiden gemeinsam. Auf dem letzteren hatte er das Flämmchen abgebildet und dann in der Umgebung des letzteren ganz richtig eine Schicht dargestellt, die man aber nicht sehen kann, und von der Ihr nichts wissen werdet, wenn Ihr nicht schon früher hier waret, oder sonst mit der Sache vertraut seid. Er hat hier die umgebende Luft dargestellt, welche sehr wesentlich für die Flamme ist und sich stets in ihrer Nähe befindet. Hier hat er ferner den Luftstrom angedeutet, der die Flamme emporzieht; denn die Flamme, die Ihr hier seht, wird wirklich durch den Luftstromhinaufgezogen, und zwar zu einer bedeutenden Höhe; gerade wie esHookerhier durch die Verlängerung des Luftstromes in der Zeichnung dargestellt hat. Man kann sich davon am besten überzeugen, wenn man eine brennende Kerze in die Sonne stellt und ihren Schatten auf weißes Papier fallen läßt. Es ist doch merkwürdig, daß eine Flamme, die selbst leuchtend genug ist, um andere Körper Schatten werfen zu lassen, auch selbst einen Schatten werfen kann. Dabei sieht man deutlich, wie etwas um die Flamme herumströmt, das kein Teil der Flamme selbst ist, sondern neben ihr aufsteigt und sie mit sich emporzieht. Ich werde jetzt das Sonnenlicht nachahmen, indem ich dieseVolta’sche Säule mit einer elektrischen Lampe in Verbindung setze. Hier seht unsere selbstgeschaffene Sonne und ihre große Lichtfülle! Wenn ich nun zwischen sie und diesen Schirm eine Kerze stelle, so erhalten wir hier den Schatten der Flamme. Ihr unterscheidet deutlich den Schatten der Kerze und des Dochtes; dann hier den dunklen Teil, wie er auch inHooker’sZeichnung dargestellt ist, dann eine hellere Partie. Es ist merkwürdig, daß wir den Teil der Flamme im Schattenals den dunkelsten sehen, der in Wirklichkeit der hellste ist. Hier endlich zeigt sich, gleichfalls mitHookersZeichnung übereinstimmend, der aufsteigende Luftstrom, der die Flamme nährt, sie mit sich emporzieht und den Rand des Brennschälchens abkühlt.

Fig. 5.

Ich kann Euch hier durch einen anderen Versuch zeigen, wie die Flamme je nach der Richtung des Luftstroms steigt oder sinkt. An dieser Flamme beabsichtige ich, den aufsteigenden Luftstrom in einen absteigenden umzuwandeln, was ich mit Hilfe des kleinen Apparates, der hier vor mir steht, leicht ausführen kann. Die Flamme ist, wie Ihr seht, keine Kerzenflamme, sondern eine Alkoholflamme, welche keinen Rauch erzeugt; aber Ihr werdet ohne Zweifel das Gemeinsame mit der Kerzenflamme genügend erkennen, um beide mit einander zu vergleichen. Da die Flamme an sich zuschwach leuchtet, als daß Ihr ihre Richtung genau verfolgen könntet, so werde ich sie durch einen anderen Stoff färben. Ich zünde nun den Spiritus an, und frei in der Luft gehalten, steigt die Flamme naturgemäß aufwärts, wie es jede Flamme unter gewöhnlichen Umständen zufolge des die Verbrennung unterhaltenden Luftstroms tun muß, was Ihr ja nun genau versteht. Jetzt aber seht Ihr, daß ich die Flamme durch Niederblasen in diesen kleinen Schornstein abwärts zu gehen nötigen kann, indem ich so die Richtung der Strömung umkehre. Vor Abschluß dieser Vorlesungen werde ich Euch eine Lampe vorzeigen, in welcher die Flamme nach oben und der Rauch nach unten, oder der Rauch nach oben und die Flamme nach unten geht. Ihr seht also, daß wir es auf diese Weise in der Gewalt haben, der Flamme verschiedene Richtungen anzuweisen.

Gestalt anderer Flammen.

Nun muß ich Eure Aufmerksamkeit auf einige andere Punkte lenken. Viele der hier brennenden Flammen weichen in ihrer Form bedeutend von einander ab, und zwar wiederum infolge der Luftströme, die sie in verschiedenen Richtungen umwehen. Andererseits aber können wir auch Flammen herstellen, die wie feste Körper stehen bleiben, so daß wir sie bequem photographieren können – und letzteres müssen wir auch wirklich tun, um noch mancherlei daran zu untersuchen. Das ist aber nicht das Einzige, was ich zu erwähnen wünsche. Nehme ich eine hinlänglichgroße Flamme, so behält sie nicht die gleichmäßige bestimmte Gestalt, sondern sie verzweigt sich mit einer ganz wunderbaren Kraft. Um dies zu zeigen, benutze ich einen anderen Brennstoff, der mir das Wachs oder den Talg der Kerze ersetzen soll. Ich habe hier einen großen Baumwollenballen, welcher als Docht dienen mag. Jetzt, nachdem ich ihn in Spiritus getaucht und entzündet habe – worin unterscheidet er sich von einer gewöhnlichen Kerze? Nun, sehr bedeutend in der Lebhaftigkeit und Gewalt des Brennens, wie wir es an einer Kerzenflamme niemals beobachten können. Seht, wie die schönen Zungen fort und fort in die Höhe schlagen? Die Richtung der Flamme ist dieselbe, von unten nach oben; was man aber in keinem Fall bei einer Kerze wahrnimmt, ist dieses merkwürdige Zerreißen in einzelne Zacken und Spitzen, diese lebhaft hervorleckenden Zungen. Woher kommt das? Ich muß es Euch erklären; denn wenn Ihr das vollkommen versteht, werdet Ihr besser imstande sein, mir genau bei dem zu folgen, was ich später noch zu sagen habe. Ich glaube, mancher von Euch hat das Experiment selbst schon gemacht, das ich Euch zeigen will. Gewiß haben viele von Euch sich schon am Snapdragon ergötzt, welches Spiel im wesentlichen darin besteht, im Dunkeln Branntwein über Rosinen oder Pflaumen in einer Tasse abbrennen zu lassen. Ich kenne keine schönere Erläuterung zu diesem Teil unseres Gegenstandes, als jenes Spiel. Hier habe ich zunächst eineSchale und bemerke dabei, daß man, um ein recht schönes Snapdragon zu bekommen, eine vorher gut erwärmte Schale nehmen muß; auch sollte man die Pflaumen und den Branntwein vorher erwärmen.

Fig. 6.

Wie wir bei einer Kerze oben das Schälchen und darin den geschmolzenen Brennstoff haben, so hier die Schale mit dem Spiritus darin, während der Docht hier von den Rosinen vertreten wird. Ich zünde jetzt den Spiritus an, und Ihr seht nun die wundervollen Flammenzungen emporschlagen; Ihr seht, wie die Luft über den Schalenrand hineinsteigt und diese Zungen emportreibt. Wieso? Nun, bei der Heftigkeit der Luftströmung und der Unregelmäßigkeit des Vorganges kann die Flamme nicht in einem Zuge gleichmäßig emporsteigen. Die Luft fließt so unregelmäßig in die Schale hinein, daß Ihr das, was sich sonst als einheitliches Bild darstellen würde, in eine Menge verschiedenerGestaltungen zerrissen seht, von denen jede ihre eigene unabhängige Existenz besitzt. Ich möchte fast sagen, wir sähen hier eine Anzahl einzeln für sich bestehender Kerzen vor uns. Aber Ihr müßt Euch nicht vorstellen, daß, weil man alle diese Zungen auf einmal sieht, ihr Gesamtbild die eigentümliche Gestalt der Flamme darstelle. Niemals hat ein Flammenkörper der Art, wie wir ihn von dem Ball sich erheben sahen, eigentlich die Form, wie sie uns da erschien. Es ist eine Menge von Formen, die so rasch auf einander folgen, daß das Auge sie nicht einzeln zu fassen imstande ist, sondern den Eindruck von allen gleichzeitig empfängt. Ich habe früher absichtlich eine Flamme von so allgemeinem Charakter besprochen, und in der hier vorliegenden Zeichnung seht Ihr einzelne Gruppen, aus denen sie zusammengesetzt ist; sie sind nicht alle zugleich vorhanden; bei der so raschen Aufeinanderfolge der verschiedenen Gestaltungen scheint es uns nur so.

Es tut mir leid, daß wir heute nicht weiter als zu meinem Snapdragon-Spiel gekommen sind. Es soll mir aber für die Zukunft eine Mahnung sein, mich strenger an die Sache zu halten, und Eure Zeit nicht so sehr mit dergleichen Ausschmückungen in Anspruch zu nehmen.

Fußnoten:[1]Faraday und seine Entdeckungen, eine Gedenkschrift vonJohn Tyndall; deutsch herausgegeben vonH. Helmholtz. Braunschweig bei Friedr. Vieweg & Sohn. 1870.[2]1 Penny = 10 Pfennige; Pence ist die Mehrzahl von Penny.[3]Das Chlor ist einer der sogenannten chemischen Grundstoffe, wie Schwefel, Kohle etc., aus denen alle Körper zusammengesetzt sind. Es ist z. B. ein Bestandteil des gewöhnlichen Kochsalzes.[4]DasParaffinfür die Kerzenfabrikation wird jetzt aus einer besonderen Art Braunkohlen, aus sogenannten bituminösen, d. h. von organischen Stoffen durchsetzten Schiefern und ähnlichen Rohstoffen gewonnen, indem man dieselben in geschlossenen Gefäßen stark erhitzt. Dadurch erhält man Leuchtgas, Teer, Kokes und andere Produkte; das Paraffin wird dann aus dem Teer durch weitere Verarbeitung gewonnen. Auch bei der Reinigung des Petroleums erhält man ein geringerwertiges Paraffin als Nebenprodukt.

[1]Faraday und seine Entdeckungen, eine Gedenkschrift vonJohn Tyndall; deutsch herausgegeben vonH. Helmholtz. Braunschweig bei Friedr. Vieweg & Sohn. 1870.

[2]1 Penny = 10 Pfennige; Pence ist die Mehrzahl von Penny.

[3]Das Chlor ist einer der sogenannten chemischen Grundstoffe, wie Schwefel, Kohle etc., aus denen alle Körper zusammengesetzt sind. Es ist z. B. ein Bestandteil des gewöhnlichen Kochsalzes.

[4]DasParaffinfür die Kerzenfabrikation wird jetzt aus einer besonderen Art Braunkohlen, aus sogenannten bituminösen, d. h. von organischen Stoffen durchsetzten Schiefern und ähnlichen Rohstoffen gewonnen, indem man dieselben in geschlossenen Gefäßen stark erhitzt. Dadurch erhält man Leuchtgas, Teer, Kokes und andere Produkte; das Paraffin wird dann aus dem Teer durch weitere Verarbeitung gewonnen. Auch bei der Reinigung des Petroleums erhält man ein geringerwertiges Paraffin als Nebenprodukt.

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