Zweite Vorlesung.

Zweite Vorlesung.Nähere Untersuchung der brennbaren Dämpfe in der Flamme. Verteilung der Hitze in der Flamme. Bedeutung der Luft. Unvollständige Verbrennung; Rußen der Flamme. Verbrennung ohne Flamme (Eisen). Das Leuchten der Flamme. Kohle in der Kerzenflamme. Verbrennungsprodukte.

Nähere Untersuchung der brennbaren Dämpfe in der Flamme. Verteilung der Hitze in der Flamme. Bedeutung der Luft. Unvollständige Verbrennung; Rußen der Flamme. Verbrennung ohne Flamme (Eisen). Das Leuchten der Flamme. Kohle in der Kerzenflamme. Verbrennungsprodukte.

Bei unserem ersten Zusammensein haben wir uns zunächst damit beschäftigt, die Eigenschaften und das Verhalten des geschmolzenen Teils an der Kerze im allgemeinen kennen zu lernen, und uns über den Weg unterrichtet, auf dem er zum Verbrennungsherd gelangt. Wir sahen ferner, daß eine Flamme, welche in einer gleichmäßig ruhigen Atmosphäre brennt, eine bestimmte Form hat, ungefähr wie es in der Zeichnung dargestellt war, und daß sie hübsch gleichmäßig, obwohl sehr merkwürdig in ihrem Charakter erscheint.

Brennbare Dämpfe in der Flamme.

Heute wollen wir unsere Aufmerksamkeit auf die Mittel richten, durch die wir erfahren können, was in jedem einzelnen Teil der Flamme vor sich geht, wie und warum es so vor sich geht, und was nach all diesem zuletzt aus der Kerze wird. Denn Ihr wißt ja: eineKerze, die da vor uns brennt, verschwindet gänzlich, wenn sie ordentlich fortbrennt, ohne im Leuchter eine Spur von einem Rückstand zu lassen – gewiß eine höchst merkwürdige Erscheinung.

Um also die Kerzenflamme sorgfältig untersuchen zu können, habe ich hier einen Apparat aufgestellt, dessen Anwendung Ihr gleich kennen lernen sollt.

Fig. 7.

Hier ist die Kerze; das Ende dieses Glasröhrchens bringe ich in die Mitte der Flamme, in den Teil also, welchen der alteHookerin seiner Zeichnung ganz dunkel dargestellt hat und den Ihr ja an jeder ruhig brennenden Flamme genau unterscheiden könnt. Diesen dunkeln Teil also wollen wir zuerst untersuchen.

Indem ich so den einen Schenkel des gebogenen Glasröhrchens hineinhalte, könnt Ihr schon jetzt bemerken, daß etwas von der Flamme herkommt und am andern Ende der Röhre austritt. – Stellt man eine Flasche dorthin und läßt sie eine kurze Zeit dort stehen, so sieht man, daß von dem mittleren Teil der Flamme nach und nach etwas ausgeschieden wird, durch die Röhre in diese Flasche gelangt und daß dort sein Zustand ganz verschieden ist von dem in der freien Luft. Es entweicht nicht nur von dem Ende der Röhre, sondern es fällt auf den Boden der Flasche nieder wie eine schwere Substanz, die es in der Tat auch ist. Wir finden, daß dies das Wachs der Kerze ist, umgewandelt in ein dampfartiges Fluidum – nicht in ein Gas. (Ihr müßt Euch den Unterschied zwischen Gas und Dampf merken: ein Gas ist etwas Beständiges, der Dampf aber wird leicht wieder verdichtet.)[5]WennIhr eine Kerze ausblast, so habt Ihr einen häßlichen Geruch, der von der Verdichtung dieses Dampfes herrührt. – Dieser ist ganz verschieden von dem, was sich an der Außenseite der Flamme findet; um Euch das deutlicher zu machen, will ich eine größere Menge dieses Dampfes darstellen und anzünden – denn was wir bei einer gewöhnlichen Kerze nur in geringer Menge finden, müssen wir als Naturforscher in größeremVerhältnis produzieren, wenn dieses erforderlich ist, damit wir es auf seine verschiedenen Bestandteile prüfen können. Und jetzt wird Herr Anderson[6]mir eine Wärmequelle verschaffen, um Euch zu zeigen, was dieser Dampf ist. Ich habe hier Wachs in einer Glasflasche und mache es heiß, wie ja das Innere der Kerzenflamme und das Brennmaterial um den Docht auch heiß sind. [Der Vortragende bringt etwas Wachs in eine Glasflasche und erhitzt es über einer Lampe.] Jetzt glaube ich, es ist heiß genug für mich. Ihr seht, daß das hineingelegte Wachs flüssig geworden ist, unddaß ein wenig Rauch von demselben aufsteigt. Wir werden bald den Dampf sich erheben sehen. Indessen mache ich das Wachs noch heißer, damit wir mehr Dampf bekommen, und nun kann ich ihn aus der Flasche in diese Schale gießen und ihn darin entzünden. Das ist alsdann genau derselbe Dampf wie im Innern der Kerzenflamme; und damit Ihr Euch überzeugt, daß dies wirklich der Fall ist, wollen wir untersuchen, ob wir in dieser Flasche hier nicht einen brennbaren Dampf aus der Mitte der Kerzenflamme erhalten haben. [Indem er die Flasche, in welche die Röhre von der Kerze einmündet, nimmt und einen brennenden Wachsstock hineinführt.] Seht, wie es brennt! Nun, dies ist der Dampf aus der Mitte der Kerze, erzeugt durch ihre eigne Hitze; und das ist einer der ersten Punkte, die Ihr Euch in der Reihenfolge der Verwandlungen zu merken habt, welche das Wachs bei der Verbrennung erleidet. Ich will jetzt eine andere Röhre vorsichtig in die Flamme bringen, und es soll mich nicht wundern, wenn wir bei einiger Sorgfalt imstande sind, diesen Dampf durch die Röhre bis zum andern Ende fortzuleiten, wo wir ihn anzünden wollen und genau die Flamme einer Kerze an einer von derselben entferntenStelle erhalten werden. Nun, seht hier! Ist das nicht ein recht niedliches Experiment? Sprecht von Gasleitung – wir können von Kerzenleitung sprechen! Ihr erkennt hieraus, daß der Prozeß in zwei deutlich verschiedenen Teilen vor sich geht: der eine ist die Erzeugung des Dampfes, der andere dieVerbrennungdesselben – beide spielen sich an besonderen Stellen der Kerzenflamme ab.

Fig. 8.

Hitze der Flamme. Einfluß der Luft.

Von dem schon verbrannten Teile kann ich keinen Dampf erhalten. Wenn ich die Röhre inFig. 7zum obern Teil der Flamme hebe, so wird, sobald der Dampf ausgeschlossen ist, das, was nun in die Röhre geht, nicht mehr brennbar sein; denn es ist ja schon verbrannt! – Wie verbrannt? – In der Mitte der Kerze am Docht befindet sich der brennbare Dampf; außerhalb der Flamme ist die Luft, die wir für das Brennen einer Kerze notwendig finden werden. Zwischen diesen beiden geht ein kräftiger chemischer Prozeß vor sich, bei dem die Luft und der Brennstoff auf einander wirken; und genau zu derselben Zeit, während der wir das Licht erhalten, wird der Dampf zerstört. Wenn Ihr prüft, wo die heißeste Stelle der Flamme ist, so werdet Ihr das merkwürdig eingerichtet finden. Ich nehme z. B. diese Kerze und halte ein Stück Papier dicht über die Flamme: wo ist die größte Hitze dieser Flamme? Ihr seht, daß sie nicht im Innern ist. Sie ist in einem Ringe, genau an dem Orte, von dem ich sagte, daß dort der chemische Prozeßvor sich geht, und trotzdem ich dieses Experiment jetzt nicht mit der wünschenswerten Sorgfalt ausführen kann, wird es immer ein Ring sein, wenn nicht gar zu viel Unruhe herrscht. Das ist ein Experiment, das Ihr gut zu Hause machen könnt. Nehmt einen Papierstreifen, sorgt dafür, daß die Luft im Zimmer ruhig ist, und haltet das Papier gerade über die Mitte der Flamme – doch ich darf nicht sprechen, während ich das Experiment mache – Ihr werdet finden, daß es an zwei Stellen verbrannt, in der Mitte aber nur wenig oder gar nicht angebrannt ist. Habt Ihr nun dieses Experiment ein- oder zweimal gemacht, so daß es gut gelingt, so ist es sehr interessant zu sehen, wo die größte Hitze ist, und zu finden, daß sie da ist, wo Luft und Brennstoff zusammentreffen.

Mangelhafter Luftzug. Ruß.

Das ist bei unserm ferneren Vorwärtsgehen sehr wichtig für uns. Luft ist unumgänglich notwendig zur Verbrennung; und was mehr ist: ich muß betonen, daßfrischeLuft nötig ist, denn sonst würden wir unvollkommen kombinieren und experimentieren. Ich habe hier eine Flasche voll Luft und stülpe sie über eine Kerze, die zuerst darin ganz hübsch brennt und zeigt, daß das, was ich sagte, wahr ist. Bald aber tritt eine Veränderung ein. Seht, wie sich die Flamme nach oben zieht, nun schwach und schwächer wird und zuletzt verlöscht. Und verlöscht, warum? Nicht weil sie nur nach Luft verlangt – denn die Flasche ist noch ebenso voll wie vordem – sondern weil siereine,frischeLuft haben will. Die Flasche ist voll Luft, die teils verändert, teils nicht verändert ist; aber sie enthält nicht genug reine Luft, wie es zur Verbrennung einer Kerze nötig ist. Das alles sind Punkte, die wir als junge Chemiker uns merken müssen, und wenn wir ein wenig genauer auf derartige Vorgänge achten, so werden wir verschiedene Anknüpfungspunkte zu sehr interessanten Betrachtungen finden. Zum Beispiel habe ich hier die Öllampe, die ich Euch zeigte, eine vorzügliche Lampe für unsere Experimente, es ist die bekannteArgand’sche Lampe. Ich verwandle sie jetzt in eine Kerze (indem ich den Durchgang der Luft in das Innere der Flamme verstopfe). Hier ist der Docht, hier steigt das Öl in ihm empor, und da haben wir die kegelförmige Flamme. Sie brennt spärlich, weil die Luft teilweise abgesperrt ist. Ich habe der Luft nur zu der Außenseite der Flamme den Zutritt gestattet, weshalb sie nicht gut brennt. Ich kann nicht mehr Luft von außen her zulassen, da der Docht zu groß ist; wenn ich aber, wie esArgandso sinnreich tat, einen Durchgang zur Mitte der Flamme öffne, und so die Luft hineintreten lasse, so werdet Ihr sehen, wie viel schöner sie brennt. Wenn ich die Luft abschließe, so seht nur, wie sie raucht. Aber warum? Da haben wir einige sehr interessante Punkte zu untersuchen. Wir hatten den Fall der vollkommenen Verbrennung einer Kerze; wir hatten den Fall, daß eine Kerze aus Luftmangel verlöschte und haben jetzt denFall von unzureichender Verbrennung, was für uns so interessant ist, daß ich wünsche, Ihr möchtet es ebenso gut verstehen, wie die bestmögliche Verbrennung einer Kerze. Ich will jetzt eine große Flamme machen, weil wir Versuche in möglichst großem Maßstabe brauchen. Hier ist ein größerer Docht, ein Baumwollenballen mit brennendem Terpentinöl. Alle dergleichen Dinge sind ja ganz dasselbe wie Kerzen. Wenn wir größere Dochte nehmen, müssen wir eine stärkere Luftzufuhr bewirken, oder wir werden doch eine unvollkommene Verbrennung haben. Seht Euch jetzt diese schwarze Substanz an, die in die Luft steigt, es ist ein ganz regelmäßiger Strom. Ich habe jedoch Vorkehrungen getroffen, den unvollkommen verbrannten Teil fortzuschaffen, damit er Euch nicht beschmutzt. Seht den Ruß, der von der Flamme fortfliegt; seht, wie unvollkommen die Verbrennung ist, da nicht genug Luft hinzutritt. Was geschieht also? Nun, einige zur Verbrennung nötigen Dinge sind nicht da, und infolgedessen werden schlechte Resultate erzielt. Indessen sehen wir, wie es einer Kerze geht, wenn sie in reiner, also tauglicher Luft brennt. Als ich Euch die Verkohlung durch den Ring der Flamme auf der einen Seite des Papiers zeigte, hätte ich es auch umdrehen und Euch zeigen können, daß bei der Verbrennung einer Kerze dieselbe Art von Ruß – Kohle – entsteht.

Flammen anderer Art.

Aber bevor ich dieses zeige, ist es für unsern Zweck sehr notwendig, noch einen anderen Gegenstandkennen zu lernen. Obgleich uns nämlich die Kerze das allgemeine Resultat ihrer Verbrennung stets in Form einer Flamme darstellt, so müssen wir doch zusehen, ob eine Verbrennung immer in dieser Weise vor sich geht, oder ob es auch noch andere Arten von Verbrennung gibt, und wir werden bald entdecken, daß letzteres der Fall und daß dieses sehr wichtig für uns ist. Ich glaube, die beste Art der Veranschaulichung für uns junge Leute ist vielleicht, die Erscheinungen im stärksten Gegensatze zu zeigen. Hier habe ich ein wenig Schießpulver – Ihr wißt, daß das Pulver mit einer Flamme brennt – wir dürfen es Flamme nennen; es enthält Kohle und andere Stoffe, welche verursachen, daß es mit Flamme brennt. Ferner habe ich hier pulverisiertes Eisen oder Eisenfeilspäne. Jetzt will ich diese beiden Dinge zusammen verbrennen. Ich habe hier einen kleinen Mörser, in welchem ich sie mische. (Bevor ich an diese Experimente gehe, will ich warnen, daß sie niemand von Euch aus Spielerei nachmacht und sich dabei beschädigt. Dergleichen Dinge können wohl gemacht werden, wenn man sich in acht nimmt; sonst aber kann man damit viel Unheil anrichten.) Hier ist also ein wenig Pulver, welches ich auf den Boden dieses kleinen Holzgefäßes lege und mit Eisenfeilspänen vermische; ich beabsichtige nun, durch das Pulver die Feilspäne in Brand zu setzen und sie in der Luft zu verbrennen, um hierbei den Unterschied zwischen Substanzen, die mit, und solchen, die ohneFlamme brennen, zu zeigen. Hier ist die Mischung, und wenn ich sie entzünde, wobei Ihr genau auf die Verbrennung achten müßt, so werdet Ihr sehen, daß diese eine zweifache ist. Ihr werdet das Pulver mit Flamme brennen und Feilspäne aufgewirbelt sehen, und zwar auch sie brennend, jedoch ohne Flamme. Ein jedes brennt für sich allein. [Der Vortragende setzt nun die Mischung in Brand.] Hier das Pulver brennt mit einer Flamme; die Feilspäne dagegen zeigen eine andere Art von Verbrennung. Da seht Ihr nun die zwei verschiedenen Erscheinungen; und hiervon hängt alle Brauchbarkeit und Schönheit der Flammen ab, die wir zur Beleuchtung benutzen wollen. Wenn wir Öl, Gas oder Kerzen zur Beleuchtung gebrauchen, so beruht ihre Brauchbarkeit auf diesen verschiedenen Arten der Verbrennung.

Der Verbrennungsprozeß bietet so viel Merkwürdiges dar, daß es einiger Klugheit und Unterscheidungsgabe bedarf, um die einzelnen Arten der Verbrennung eine jede in ihrer besonderen Art zu erkennen. Hier ist zum Beispiel ein Pulver, welches sehr leicht verbrennt, und das, wie Ihr seht, aus lauter einzelnen kleinen Körnchen besteht. Man nennt es Lycopodium (Bärlappsamen, Hexenmehl), und jedes dieser Körnchen kann einen Dampf entwickeln und seine eigene Flamme erzeugen; wenn man sie abbrennt, so glaubt man, es sei alleseineFlamme. Ich werde einen Teil anzünden, damit Ihr die Erscheinung beobachten könnt.Wir sehen eine Feuerwolke, augenscheinlich eine einzige Masse; aber jenes knisternde Geräusch, das sich beim Abbrennen wahrnehmen läßt, ist ein Beweis, daß die Verbrennung keine zusammenhängende und gleichmäßige ist. Auf dem Theater wird damit der Blitz sehr gut nachgeahmt. [Das Experiment wird zweimal wiederholt, indem der Vortragende das Lycopodium aus einer Glasröhre durch eine Spiritusflamme bläst.] Es ist dies kein Fall einer Verbrennung, wie die der Eisenfeilspäne, von der ich gesprochen habe und auf die wir jetzt zurückkommen müssen.

Kohle in der Kerzenflamme. Das Leuchten.

Denkt Euch, ich nehme eine Kerzenflamme und prüfe den Teil derselben, der unserem Auge am hellsten erscheint. Nun, da bekomme ich diese schwarzen Teilchen, welche Ihr schon oft aus der Flamme sich ausscheiden sahet, und die ich jetzt auf eine andere Weise ausscheiden will. Ich werde dieses Licht nehmen und das Herabgeträufelte davon entfernen, welches infolge der Luftströmungen entstanden ist. Wenn ich nun eine Glasröhre gerade in diesen leuchtendsten Teil tauche, wie bei unserem ersten Experiment, nur höher, so seht Ihr, was geschieht. Statt des damals weißen, werden wir jetzt einen schwarzen Dampf haben. Er steigt empor, so schwarz wie Tinte. Er ist in der Tat sehr verschieden von dem weißen Dampf, und wenn wir ihm eine Flamme nähern, so finden wir, daß er nicht brennt, sondern das Licht auslöscht. Nun, dieser schwarze Stoff ist eben, wie ich sagte, der Rauchder Kerze, und dies erinnert mich an die alte Anwendung, welche Dean Swift seinen Dienstboten zur Unterhaltung empfahl, nämlich auf der Decke des Zimmers mit einer Flamme zu schreiben. Aber was ist diese schwarze Substanz? Es ist dieselbe Kohle, welche wir schon früher aus der Kerze erhielten. Wie kann sie sich aus der Kerze bilden? Sie war offenbar in der Kerze vorhanden, sonst könnte sie nicht hier sein. Und nun folgt mir genau in meiner Auseinandersetzung. Ihr werdet wohl kaum glauben, daß alle die Substanzen, die in Gestalt von Ruß und schwarzen Flöckchen in London herumfliegen, gerade die Schönheit und das Leben der Flamme ausmachen, und daß sie in derselben so verbrannt werden, wie die Eisenfeilspäne hier. Hier ist ein Stück Drahtgeflecht, welches die Flamme nicht hindurch läßt, und wenn ich es niedrig genug halte, daß es den Teil der Flamme berührt, welcher sonst so hell ist, so werdet Ihr sehen, daß es diesen sogleich hemmt und dämpft und eine Menge Rauch aufsteigen läßt.

Ich bitte Euch nun, auf das Folgende zu achten. Wenn eine Substanz brennt, wie die Eisenfeilspäne in der Pulverflamme, ohne dabei dampfförmig zu werden (sei es, daß sie flüssig wird oder fest bleibt), so leuchtet sie sehr stark. Ich habe hier einige Beispiele gewählt, welche von der Kerze unabhängig sind, um Euch diesen Punkt zu erläutern; denn was ich sagte, gilt von allen Substanzen, ob sie brennen oder nichtbrennen, – daß sie nämlich ausnehmend leuchtend sind, wenn sie ihren festen Zustand auch in der Hitze behalten. Und die Kerze verdankt der Anwesenheit fester Teilchen in der Flamme ihre Leuchtkraft.

Das Kalklicht.

Hier ist ein Platindraht, ein Körper, der sich durch Hitze nicht verändert. Wenn ich ihn in dieser Flamme erhitze, so seht nur, wie außerordentlich hell er leuchtet. Ich werde die Flamme klein machen, damit sie nur wenig Licht gibt, und dennoch werdet Ihr sehen, daß die Hitze, die sie diesem Platindraht mitteilen kann, obwohl viel geringer, als die eigene, doch imstande ist, dem Drahte bedeutend mehr Leuchtkraft zu geben. Diese Flamme enthält Kohle; jetzt will ich aber eine Flamme nehmen, die keine Kohle enthält. In dem Gefäß hier ist ein Material, eine Art Brennstoff – eine Luftart oder ein Gas, wie Ihr es nennen wollt –, und darin sindkeinefesten Teile enthalten. Ich wähle diesen Stoff, weil er uns das Beispiel einer Flamme geben wird, welche brennt, ohne daß irgend ein fester Körper dabei auftritt. Wenn ich nun diesen festen Körper hineinhalte, so seht Ihr, welche intensive Hitze die Flamme hat und wie hell sie den festen Körper erglühen macht. Durch diese Röhre leiten wir dieses absonderliche Gas, welches wirWasserstoffnennen, und welches Ihr bei unserer nächsten Zusammenkunft näher kennen lernen sollt. Und hier ist eine Substanz NamensSauerstoff, mit deren Hilfe der Wasserstoff brennen kann; aber obwohl wir durch dieVerbindung beider eine bedeutend höhere Temperatur als durch die Verbrennung einer Kerze erzeugen können, so leuchtet die Flamme doch nur wenig. Bringe ich dagegen einen festen Körper hinein, so erhalten wir ein sehr intensives Licht. Wenn ich ein Stück Kalk nehme, eine Substanz, die nicht brennt und durch Hitze nicht verflüchtigt wird (also fest bleibt), so werdet Ihr bald sehen, was geschieht, wenn der Kalk glüht. Bei der Verbrennung von Wasserstoff in Sauerstoff wird sehr große Hitze, aber sehr wenig Licht entwickelt, letzteres also nicht aus Mangel an Hitze, sondern an Teilchen, welche fest sind und auch in ihrem festen Zustande verharren. Halte ich aber dieses Stück Kalk in die Flamme – seht, wie es glüht! Es ist dies das berühmte Kalk-Licht, welches mit demVolta’schen Licht wetteifert und dem Sonnenlicht beinahe gleich kommt. Hier habe ich ein Stück Holzkohle, welche brennt und uns genau in derselben Weise Licht gibt, als ob sie als Bestandteil einer Kerze verbrannt würde. Die Hitze einer Kerzenflamme zersetzt den Wachsdampf und macht die Kohlenteile frei; diese steigen erhitzt und glühend empor, wie dies hier glüht, und entweichen dann in die Luft – freilich nicht in Form von Kohle, sondern in vollkommen unsichtbarer Gestalt, worüber wir später sprechen werden.

Ist es nicht von großem Reiz, Einsicht in einen Prozeß zu gewinnen, durch den ein so schmutziges Ding wie eine Kohle so hell leuchtend werden kann?Ihr seht, es kommt darauf hinaus, daß alle hellen Flammen solche festen Teile enthalten. Alle Körper, welche brennen und dabei feste Teilchen entwickeln, entweder während der Entzündung, wie die Kerze, oder unmittelbar danach, wie das Schießpulver und die Eisenfeilspäne, alle solche Körper geben uns ein helles und schönes Licht.

Fig. 9.

Phosphor, chlorsaures Kali und Schwefelantimon, Zink.

Ich will Euch das durch ein paar weitere Experimente zu veranschaulichen suchen. Hier ist ein StückPhosphor, der mit heller Flamme brennt. Wir müssen hieraus schließen, daß dieser Phosphor entweder in dem Moment der Entzündung oder später solche feste Teilchen absondert. Ich zünde nun den Phosphor an und bedecke ihn mit einer Glasglocke, um die Verbrennungsprodukte aufzufangen. Was bedeutet all der Rauch? Dieser Rauch besteht eben aus jenen Teilchen, die durch die Verbrennung des Phosphors gebildet werden. – Hier haben wir zwei andere Stoffe. Dies istchlorsaures Kaliund dies istSchwefelantimon. Ich werde sie zusammenmischen, und dann können sie auf verschiedene Art in Brand gesetzt werden. Ich will sie zunächst, um Euch ein Beispiel chemischer Reaktion zu geben, mit einem Tropfen Schwefelsäure berühren und sie werden augenblicklich brennen. [Der Vortragende entzündet die Mischung durch Schwefelsäure.] Nun könnt Ihr schon aus dem Augenschein selbst schließen, ob diese Stoffe feste Produkte liefern. Ich habe Euch ja den Weg zu dieser Schlußfolgerung gezeigt; denn wodurch ist diese Flamme sonst so hell, als durch die emporsteigenden glühenden festen Teile?

Herr Anderson hat da in dem Ofen einen Tiegel stark erhitzt, in den ich einige Zinkfeilspäne werfen will, die dann mit einer Flamme wie Schießpulver brennen werden. Ich mache Euch dieses Experiment hier vor, weil Ihr es zu Hause gut nachmachen könnt. Jetzt sollt Ihr sehen, was das Verbrennungsprodukt des Zinkes ist. Hier brennt das Zink. Es brennt wundervoll wie eine Kerze. Aber was bedeutet all dieser Rauch? Was sind diese kleinen Wollenflöckchen, die zu Euch hinfliegen, da Ihr nicht zu ihnen kommen könnt? Es ist dies die sogenannte Philosophenwolle der Alten. Wir werden finden, daß auch in dem Tiegel noch eine Menge dieser wolligen Substanz zurückgeblieben ist. Doch will ich das Experiment noch ein wenig anders machen und doch dasselbe Resultat erzielen. Hier habe ich ein Stückchen Zink; hier [indem er auf einenWasserstoffbrenner zeigt] ist der Verbrennungsherd, und wir wollen ans Werk gehen und das Metall zu verbrennen versuchen. Ihr seht, wie es glüht; da haben wir die Verbrennung und hier die weiße Substanz, zu der es verbrennt. Und wenn ich also diese Wasserstoffflamme als Vertreter der Kerze nehme und Euch eine Substanz wie das Zink in der Flamme brennend zeige, so werdet Ihr sehen, daß diese Substanz allein während der Verbrennung glühte, so lange sie heiß erhalten wurde; und wenn ich nun diese weiße Substanz wieder in die Wasserstoffflamme bringe, so seht nur, wie schön sie glüht und zwar gerade darum, weil es eine feste Substanz ist.

Die Leuchtgasflamme.

Ich will nun eine Flamme nehmen, wie ich sie schon einmal benutzt habe, und will aus ihr die Kohlenteilchen in Freiheit setzen. Ich nehme etwas Benzin, das mit viel Rauch brennt; aber ich lasse die Rauchteilchen durch diese Röhre in die Wasserstoffflamme gehen, wo Ihr sie brennen und leuchten sehen werdet, weil ich sie zum zweiten Male erhitze. Seht jetzt! Da sind die Kohlenteilchen zum zweiten Male entzündet. Ihr werdet diese Teilchen besser sehen, wenn ich ein Stück Papier hinter sie halte; so lange sie sich innerhalb der Flamme befinden, glühen sie durch die Hitze derselben und erzeugen eben so lange diese Helligkeit. Werden solche Teilchen nicht abgeschieden, so erhält die Flamme keine Leuchtkraft. Auch die Leuchtgasflamme verdankt ihre Helligkeit der Ausscheidung solcher Kohlenteilchen während des Brennens;denn sie sind im Leuchtgas ebenso vorhanden, wie in einer Kerze. Ich kann diese Anordnung schnell umändern. Hier ist z. B. eine Gasflamme. Wenn ich dieser Flamme so viel Luft zuführe, daß alles verbrannt ist, bevor jene Teilchen frei geworden sind, so erhalte ich keine Helligkeit. Das kann ich folgendermaßen bewerkstelligen: Wenn ich diese Kappe aus Drahtgeflecht auf den Brenner setze und dann darüber das Gas anzünde, so brennt es mit einer nichtleuchtenden Flamme, und das kommt daher, daß sich das Gas mit viel Luft mischt, ehe es zum Brennen gelangt. Und wenn ich das Drahtgeflecht emporhebe,so seht Ihr, daß es darunter nicht brennt. Im Gas ist viel Kohle; aber weil die atmosphärische Luft hinzutreten und sich vor dem Brennen damit mischen kann, so brennt es mit der blassen blauen Flamme, die Ihr hier sehet. Und wenn ich auf eine helle Gasflamme blase, so daß alle Kohle verbrannt wird, bevor sie zum Glühen kommt, so wird sie gleichfalls blau brennen. [Der Vortragende veranschaulicht diese Bemerkung, indem er auf ein Gaslicht bläst.] Der einzige Grund, weshalb ich nicht dasselbe helle Licht erhalte, wenn ich so auf die Flamme blase, ist, daß die Kohle mit einer hinreichenden Luftmenge zusammenkommt, um zu verbrennen, ehe sie in der Flamme in freiem Zustande ausgeschieden wird. Der Unterschied wird nur dadurch hervorgerufen, daß keine festen Teilchen ausgeschieden werden, ehe das Gas verbrannt ist.

Fig. 10.

Verbrennungsprodukt.

Ihr seht, daß sich bei der Verbrennung einer Kerze bestimmte Produkte bilden, und daß ein Teil derselben in Kohle oder Ruß besteht. Die Kohle liefert, wenn sie nachher selbst verbrannt wird, ein anderes Verbrennungsprodukt, und es ist für uns sehr wichtig, die Natur dieses letzteren Produktes zu bestimmen. Wir haben gesehen, daß bei der Verbrennung etwas entweicht, und ich muß Euch nunmehr auch dartun, wie viel in die Luft geht. Zu diesem Zweck wollen wir eine Verbrennung in etwas größerem Maßstabe vornehmen. Von dieser Kerze steigt erhitzte Luft auf und zwei oder drei Experimente werden Euch den aufsteigenden Strom zeigen. Um Euch aber die Menge der auf diese Art aufsteigenden Stoffe bemerkbar zu machen, will ich ein Experiment ausführen, bei dem ich eine gewisse Menge dieser Verbrennungsprodukte aufzufangen gedenke. Zu diesem Zwecke habe ich hier einen Feuer-Ballon, wie ihn die Knaben nennen, den ich gleichsam als Meßgefäß für die gebildeten Verbrennungsprodukte benutze. Ich will mir auf die leichteste und einfachste Art eine Flamme herstellen, wie sie meinem augenblicklichen Bedarf am dienlichsten ist. Diesen Teller wollen wir als das »Schälchen« der Kerze ansehen, dieser Spiritus ist unser Brennstoff, und darüber setze ich nun einen Schornstein; es ist besser für mich, es so zu machen, als aufs Geratewohl ans Werk zu gehen. Herr Anderson wird jetzt den Spiritus anzünden, und hier oben werden wirdie Verbrennungsprodukte auffangen. Was wir am Ende dieser Röhre erhalten, das ist, allgemein gesprochen, ganz dasselbe, was man beim Verbrennen einer Kerze erhält; hier aber bekommen wir keine leuchtende Flamme, weil wir ein Brennmaterial anwenden, das arm an Kohlenstoff ist. Ich werde nun den Ballon aufsetzen, nicht um ihn steigen zu lassen – denn das ist nicht meine Aufgabe – sondern um Euch die Verbrennungsprodukte zu zeigen, die von derKerze ebenso aufsteigen, wie hier aus dem Schornstein. [Der Ballon wird über den Schornstein gehalten und beginnt sich sogleich zu füllen.] Ihr seht, wie gern er aufsteigen möchte; aber wir dürfen das nicht zulassen, weil er sonst mit den Gasflammen dort oben in Berührung kommen könnte, was recht unangenehm wäre. [Die oberen Flammen werden auf Wunsch des Vortragenden ausgedreht, und nun darf der Ballon aufsteigen.] Zeigt Euch das nicht, was für eine große Menge Stoff sich hierbei entwickelt?

Wasser als Verbrennungsprodukt.

Durch diese Röhre [der Vortragende hält eine weite Glasröhre über eine Kerze] nehmen alle Verbrennungsprodukte der Kerze ihren Weg, und Ihr werdet gleich bemerken, wie die Röhre ganz undurchsichtig wird. Ich nehme nun eine andere Kerze, setze sie unter eine Glasglocke und stelle dahinter ein Licht, damit Ihr deutlich beobachten könnt, was darin vor sich geht. Ihr seht, die Wände der Glocke werden trübe, und die Kerze beginnt schwach zu brennen. Es sind die Verbrennungsprodukte, welche das Licht so verdunkeln und welche zugleich die Glocke so undurchsichtig machen. Wenn Ihr nach Hause kommt und einen Löffel nehmt, der in der kalten Luft gelegen hat, und haltet ihn über eine Kerze – aber nicht so, daß er berußt wird – so werdet Ihr finden, daß er ein ebenso mattes Ansehen bekommt, wie die Glocke hier. Wenn Ihr eine silberne Schale bekommen könnt oder etwas der Art, so wird Euch das Experimentnoch besser gelingen. Und nun, um Eure Gedanken schon im voraus auf unsere nächste Zusammenkunft zu lenken, will ich Euch noch sagen, daß esWasserist, was das Mattwerden bewirkt, und das nächste Mal werde ich Euch zeigen, wie wir dasselbe ohne Schwierigkeit nötigen können, die Form einer Flüssigkeit anzunehmen.

Fußnoten:[5]Die Luft ist ein Gas; auch unser gewöhnliches Leuchtgas ist ein solches. Luft und Leuchtgas bewahren unter den verschiedensten Umständen ihre luftartige Beschaffenheit. Die stärkste Winterkälte vermag nicht, sie ihnen zu nehmen. – Anders ein Dampf. Das Wasser z. B. können wir leicht in Dampf verwandeln. Wir tun es, wenn wir es zum Sieden erhitzen. Wird Wasser in einer offenen Schale gekocht, so bemerkt man, daß der Inhalt des Gefäßes sich allmählich vermindert. Das Wasser ist aber nicht verschwunden, es hat sich nur als Dampf in der Luft verbreitet. Dieser Dampf ist unsichtbar wie die Luft selbst, er ist nichts anderes als luftförmiges Wasser. Aber der Wasserdampf verliert seine luftförmige Beschaffenheit ebenso leicht, wie er sie annahm. Durch bloße Abkühlung wird er wieder flüssig, wie wir im Winter in jeder Küche beobachten können. Das Wasser, welches als Dampf den Kochtöpfen entsteigt und sich unsichtbar in der Luft verteilt, schlägt sich an den kalten Wänden und Fensterscheiben nieder und rinnt daran in dicken Tropfen herab. – Leiten wir Luft durch kaltes Wasser, so sehen wir die Blasen ungehindert hindurchgehen. Tun wir dasselbe mit dem Dampfe, der aus einem Gefäße mit kochendem Wasser entweicht, so verschwindet jede eintretende Dampfblase, indem sie durch die Berührung mit dem kalten Wasser sogleich selbst in flüssiges Wasser verwandelt wird. – Auch wenn wir eine kalte Platte, einen Deckel oder dergleichen über ein Gefäß mit siedendem Wasser halten, so sehen wir, wie alsbald der aufsteigende Wasserdampf sich tropfbar flüssig an dem kalten Körper niederschlägt.Aber auch ohne besondere Erwärmung und ohne Sieden geht die Verwandlung des Wassers in Dampf vor sich. Ein Wassertropfen, der auf dem Fußboden vergossen wird, ist nach kurzer Zeit verschwunden; die nasse Wäsche trocknet in wenigen Stunden, wenn sie in der Luft frei aufgehängt wird. Auch dieses beruht auf einer Verwandlung des Wassers in Dampf, aber sie geht langsamer von statten als beim Sieden und nur an der Oberfläche. Vom Spiegel des Meeres verdunsten unausgesetzt ungeheure Massen von Wasser. Der dadurch gebildete Wasserdampf erhebt sich in die Luft, in der er sich zunächst unsichtbar verteilt. Sobald er aber in der Höhe mit kälteren Luftschichten in Berührung kommt, so kann er nicht mehr als Dampf fortbestehen, er wird zu Wasser und es bilden sich Wolken, Regen oder Schnee. (Auch die Wolken bestehen aus flüssigem Wasser in Gestalt ganz feiner Bläschen, die sich in der Luft schwebend erhalten.) – Im Regen fällt der zu Wasser verdichtete Dampf auf die Erde nieder; in Quellen, Bächen, Flüssen strömt er zum Meere zurück, um dann den großen Kreislauf von neuem zu beginnen.[6]Dieser HerrAnderson– Faraday’s Gehilfe – war, wieTyndallerzählt, ein sehr achtbarer, zugleich aber auch ein etwas wunderlicher Mensch. Er sagte wohl gelegentlich von Faraday’s Vorlesungen: »Ich mache die Experimente und Faraday macht die Redensarten dazu.« In seiner liebenswürdigen und heiteren Weise behandelte Faraday den alten Mann auch immer so, als sei dies wirklich ihre gegenseitige Stellung.

[5]Die Luft ist ein Gas; auch unser gewöhnliches Leuchtgas ist ein solches. Luft und Leuchtgas bewahren unter den verschiedensten Umständen ihre luftartige Beschaffenheit. Die stärkste Winterkälte vermag nicht, sie ihnen zu nehmen. – Anders ein Dampf. Das Wasser z. B. können wir leicht in Dampf verwandeln. Wir tun es, wenn wir es zum Sieden erhitzen. Wird Wasser in einer offenen Schale gekocht, so bemerkt man, daß der Inhalt des Gefäßes sich allmählich vermindert. Das Wasser ist aber nicht verschwunden, es hat sich nur als Dampf in der Luft verbreitet. Dieser Dampf ist unsichtbar wie die Luft selbst, er ist nichts anderes als luftförmiges Wasser. Aber der Wasserdampf verliert seine luftförmige Beschaffenheit ebenso leicht, wie er sie annahm. Durch bloße Abkühlung wird er wieder flüssig, wie wir im Winter in jeder Küche beobachten können. Das Wasser, welches als Dampf den Kochtöpfen entsteigt und sich unsichtbar in der Luft verteilt, schlägt sich an den kalten Wänden und Fensterscheiben nieder und rinnt daran in dicken Tropfen herab. – Leiten wir Luft durch kaltes Wasser, so sehen wir die Blasen ungehindert hindurchgehen. Tun wir dasselbe mit dem Dampfe, der aus einem Gefäße mit kochendem Wasser entweicht, so verschwindet jede eintretende Dampfblase, indem sie durch die Berührung mit dem kalten Wasser sogleich selbst in flüssiges Wasser verwandelt wird. – Auch wenn wir eine kalte Platte, einen Deckel oder dergleichen über ein Gefäß mit siedendem Wasser halten, so sehen wir, wie alsbald der aufsteigende Wasserdampf sich tropfbar flüssig an dem kalten Körper niederschlägt.Aber auch ohne besondere Erwärmung und ohne Sieden geht die Verwandlung des Wassers in Dampf vor sich. Ein Wassertropfen, der auf dem Fußboden vergossen wird, ist nach kurzer Zeit verschwunden; die nasse Wäsche trocknet in wenigen Stunden, wenn sie in der Luft frei aufgehängt wird. Auch dieses beruht auf einer Verwandlung des Wassers in Dampf, aber sie geht langsamer von statten als beim Sieden und nur an der Oberfläche. Vom Spiegel des Meeres verdunsten unausgesetzt ungeheure Massen von Wasser. Der dadurch gebildete Wasserdampf erhebt sich in die Luft, in der er sich zunächst unsichtbar verteilt. Sobald er aber in der Höhe mit kälteren Luftschichten in Berührung kommt, so kann er nicht mehr als Dampf fortbestehen, er wird zu Wasser und es bilden sich Wolken, Regen oder Schnee. (Auch die Wolken bestehen aus flüssigem Wasser in Gestalt ganz feiner Bläschen, die sich in der Luft schwebend erhalten.) – Im Regen fällt der zu Wasser verdichtete Dampf auf die Erde nieder; in Quellen, Bächen, Flüssen strömt er zum Meere zurück, um dann den großen Kreislauf von neuem zu beginnen.

Aber auch ohne besondere Erwärmung und ohne Sieden geht die Verwandlung des Wassers in Dampf vor sich. Ein Wassertropfen, der auf dem Fußboden vergossen wird, ist nach kurzer Zeit verschwunden; die nasse Wäsche trocknet in wenigen Stunden, wenn sie in der Luft frei aufgehängt wird. Auch dieses beruht auf einer Verwandlung des Wassers in Dampf, aber sie geht langsamer von statten als beim Sieden und nur an der Oberfläche. Vom Spiegel des Meeres verdunsten unausgesetzt ungeheure Massen von Wasser. Der dadurch gebildete Wasserdampf erhebt sich in die Luft, in der er sich zunächst unsichtbar verteilt. Sobald er aber in der Höhe mit kälteren Luftschichten in Berührung kommt, so kann er nicht mehr als Dampf fortbestehen, er wird zu Wasser und es bilden sich Wolken, Regen oder Schnee. (Auch die Wolken bestehen aus flüssigem Wasser in Gestalt ganz feiner Bläschen, die sich in der Luft schwebend erhalten.) – Im Regen fällt der zu Wasser verdichtete Dampf auf die Erde nieder; in Quellen, Bächen, Flüssen strömt er zum Meere zurück, um dann den großen Kreislauf von neuem zu beginnen.

[6]Dieser HerrAnderson– Faraday’s Gehilfe – war, wieTyndallerzählt, ein sehr achtbarer, zugleich aber auch ein etwas wunderlicher Mensch. Er sagte wohl gelegentlich von Faraday’s Vorlesungen: »Ich mache die Experimente und Faraday macht die Redensarten dazu.« In seiner liebenswürdigen und heiteren Weise behandelte Faraday den alten Mann auch immer so, als sei dies wirklich ihre gegenseitige Stellung.

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