VERSUCHE über die eudiometrischen Mittel, und über das Verhältniß der Bestandtheile der Atmosphäre, von Alex. v. Humboldt u. J. F. Gay-Lussac.

(Vorgelesen in der ersten Klasse des National-Instituts am 21sten Jan. 1805.)

Dieser wichtige Aufsatz war als einzelnes Werk angekündigt, (Ann., XIX, 405 a.,) ist aber zur jetzigen Messe als solches nicht erschienen, und scheint sich überhaupt mehr für eine physikalische Zeitschrift, als für abgesonderten Druck zu eignen.

Der Leser erhält ihn daher hier nach dem Journ. de Phys., t. 60, p. 129--158, zwar frei, doch treu bearbeitet, vom Herausgeber.

Die Physiker und Chemiker sind zwar über die Natur der Bestandtheile unsrer Atmosphäre, nicht aber über das Verhältniß derselben einig. -- --

Dieses genau zu wissen, ist für die meisten chemischen Erscheinungen gleichgültig, hat aber an sich ein großes Interesse und ist für die Geschichte der Erde von Wichtigkeit.

Stimmen alle geologische Thatsachen dahin überein, zu beweisen, daß die Erde das nicht mehr ist, was sie ehemahls war, daß sehr hohe Berge ehemahls vom Wasser bedeckt waren, und daß der Norden Thiere nährte, die sich jetzt nur noch zwischen den Wendekreisen finden; so läßt sich absehen, daß es für die kommenden Jahrhunderte von großem Werthe seyn müsse, wenn wir den gegenwärtigen physischen Zustand des Erdkörpers genau bestimmen.

Denn gesetzt auch, die großen Katastrophen, welche er schon erlitten hat, sollten sich nicht wieder ereignen, so wäre es doch möglich, daß er allmähligen Modificationen unterworfen wäre, die sich erst nach einer langen Reihe von Jahren zeigten; und in so fern dürfte es von der höchsten Wichtigkeit seyn, die großen Phänomene der Natur, welche vielleicht variabel seyn könnten, jetzt durch genaue Beobachtungen auf eine zuverlässige Art auszumitteln z. B.: die Intensität der magnetischen Kräfte, die Barometerhöhe an der Meeresfläche, die Höhe des Meers, die mittlere Temperatur eines jeden Klima, und das Verhältniß in den Bestandtheilen der Atmosphäre.

Wir haben den letzten Punkt zum Gegenstande unserer Nachforschungen gewählt; und obschon das Resultat unsrer Untersuchungen uns noch nicht genügt, so wagen wir es doch, schon jetzt den Anfang derselben bekannt zu machen.

Es war zuerst nothwendig, die bekannten eudiometrischen Mittel und in wie fern durch sie das Verhältniß der Bestandtheile der Luft mit Zuverlässigkeit auszumitteln sey, genau zu erforschen.

Wahrscheinlich dürften sie alle dasselbe Resultat geben, wenn man sie alle gleich gut kennte; weil es aber sehr schwierig ist, alle Correctionen, welche sie erfordern, aufzufinden, so giebt man natürlich denen, welche die wenigsten Correctionen fordern, vor den übrigen den Vorzug, obschon diese nicht immer im Gebrauche die einfachsten sind.

So z. B. scheint das Salpetergas auf den ersten Anblick das unzuverlässigste unter allen eudiometrischen Mitteln zu seyn; und doch haben wir uns überzeugt, daß, wenn man die Wirkung desselben mit der des schwefelsauren Eisens oder der oxygenirten Salzsäure und des Kali verbindet, der Sauerstoffgehalt der Luft durch dasselbe mit vieler Schärfe angegeben wird.

Diese Untersuchungen über die eudiometrischen Mittel werden uns in den Stand setzen, die Bestandtheile der atmosphärischen Luft ihrem Verhältnisse nach genau zu bestimmen, und das soll der zweite Gegenstand unsrer Arbeit seyn.

Zuletzt wollen wir versuchen, die Natur des Gas auszumitteln, welches sich unter verschiedenen Umständen aus Wasser ziehen läßt, und die Veränderungen aufzuklären, welche die Gasarten leiden, wenn sie eine Zeit lang mit Wasser in Berührung sind.

Diese letztere Untersuchung macht den zweiten Theil des Aufsatzes aus, und sie verspare ich als ein eignes Ganzes für das folgende Heft.

d. H.

Wir müssen jedoch noch ein Mahl erinnern, daß wir diese Gegenstände nicht in ihrem ganzen Umfange behandeln werden, wie sie das wohl verdienten, sondern daß wir, (gezwungen, unsre Untersuchungen, ehe sie vollendet waren, zu unterbrechen,) hier nur die vornehmsten Resultate derselben mittheilen können.

Wir fingen diese Arbeit vor beinahe zwei Monaten, in einem der Laboratorien der Ecole polytechnique an, und verfolgten sie, ungeachtet der Kälte, die bei ihr besonders unangenehm ist, mit desto mehr Fleiß, ein je höheres Interesse Herr von Humboldt an diesen Untersuchungen nehmen mußte.

Er hatte nämlich im Jahre 1798 dem National-Institute zwei Abhandlungen über die Zerlegung der Luft vorgelegt, welche eine große Menge von Versuchen enthalten, die er jetzt, (er ist es selbst, der dieses erklärt,) für sehr ungenau hält, und von denen er eingesteht, daß sie von Davy und von Berthollet, (einem Chemiker, dessen besondere Freundschaft wir uns beide zur Ehre rechnen,) mit Recht bestritten worden sind.

Voll Eifer für die Fortschritte der Wissenschaften hat Herr von Humboldt gewünscht, an die Stelle dieser Arbeit seiner ersten Jugend eine andere zu setzen, welche auf festerm Grunde gebaut wäre.

Er wünschte, als er sie anfing, daß ich mich zu derselben mit ihm verbinden möchte, und ich mußte mich durch diesen Antrag um so mehr geehrt finden, da wir, seitdem er von seiner Reise nach Amerika zurück gekehrt ist, durch die engste Freundschaft mit einander verbunden sind.

Man vergl. Annalen, XIX, 403 u. 399; V, 341 f.; VI, 424; III, 77. d. H.

1.

Bemerkungen über einige eudiometrische Mittel.

Die meisten Untersuchungen, welche wir über die verschiedenen eudiometrischen Mittel angefangen haben, sind noch allzu unvollständig, um schon jetzt mitgetheilt zu werden.

Wir werden uns daher hier nur auf die Schweselalkalien und auf das Wasserstoffgas, und zwar ganz besonders auf letzteres einlassen, weil uns diese beiden eudiometrischen Mittel ganz vorzüglich beschäftigt haben.

Richtiger: auf die Schwefel-Wasserstoff-Alkalien.

d. H.

1.

Die Wirkung der Schweselalkalien in der Zerlegung der Luft ist zwar im Allgemeinen ziemlich constant, weßhalb man sie mit Recht den andern eudiometrischen Mitteln vorzog.

Doch finden sich in ihnen einige Gründe von Unzuverlässigkeit, welche sehr genau zu kennen, nöthig ist, soll man in die Resultate, welche sie geben, volles Vertrauen setzen.

Man glaubte lange, sie wirkten auf das Stickgas gar nicht; und obgleich Herr de Marti schon 1790 das Gegentheil gezeigt hatte, so war dieses doch der Aufmerksamkeit der meisten entgangen.

Zwar war von ihm zugleich angezeigt worden, daß sie sich mit Stickgas sättigen lassen, und dann immer einen Sauerstoffgehalt der Luft von 0,21 bis 0,23 angeben; da er aber das Detail dieses Versuchs nicht gehörig beschrieben hatte, gelang derselbe Berthollet nicht, der ihn unter andern Umständen wiederhohlte, weßhalb dieser Chemiker in seiner Statique chimique bemerkt, er finde nicht, daß die Schwefelalkalien Stickgas zu verschlucken vermögen.

Wir setzten daher anfangs ein großes Vertrauen in dieses eudiometrische Mittel; das einzige, was uns daran mißfiel, war die lange Dauer des Prozesses; doch bemerkten wir bald, daß es nicht immer gleichförmig wirkt, und darin kam uns der Zufall zu Hülfe.

Der flüssigen, und daher, genau genommen, der Schwefel-Wasserstoff-Alkalien.

d. H.

Annalen, XIX, 389 f. d. H.

Wir hatten in drei Gefäßen von ungleichem Inhalte, in jedem 100 Theile atmosphärischer Luft über eine durch Hitze bereitete Auflösung von Schwefelkali gesperrt.

Nach acht Tagen betrug die Absorption in den drei Gefäßen 23, 23,6, 26 Theile, und zwar war sie im größten Gefäße am stärksten.

Dieses ließ uns argwöhnen, es möchte doch wohl etwas Stickgas verschluckt worden seyn, und wir wiederhohlten den Versuch mit zwei Gefäßen, deren Inhalt noch mehr verschieden war, unter denselben Umständen wie zuvor.

Nach 10 Tagen waren im kleinen Gefäße 22,5, im großen 30,6 Theile verschluckt.

Den überzeugendsten Beweis erhielten wir indeß, als wir eine Auflösung von Schwefelkali, die bis zum Kochen erhitzt worden war, mit Stickgas in ungleich großen Gefäßen in Berührung brachten; hier stand die Absorption im Verhältnisse mit dem Inhalte der Gefäße.

-- Nimmt man dagegen eine nicht durch Hitze, sondern kalt bereitete Auflösung von Schwefelkali, wie das Berthollet stets gethan hat, so findet kein bemerkbares Verschlucken von Stickgas Statt, und die Analysen der Luft geben dann weit vergleichbarere Resultate.

Diese veränderliche Wirkung von Schwefelalkalien, welche in verschiedenen Temperaturen aufgelöst sind, verdient genauer aufgeklärt zu werden; und das wird am leichtesten geschehen, wenn wir sie mit einem ähnlichen, doch leichter zu übersehenden Phänomene zusammen stellen.

Das Wasser enthält immer eine gewisse Menge von Luft von höherm Sauerstoffgehalt als die atmosphärische Luft aufgelöst.

Erhitzt man es, oder löst man darin ein Salz auf, so entweicht ein Theil dieser Luft; der übrige wird zurück gehalten, läßt sich aber durch stärkere Hitze weiter austreiben.

Läßt man Wasser, das seiner Luft durch dieses letztere Mittel beraubt worden ist, an der Luft erkalten, so wird es, indem es zur anfänglichen Temperatur zurück kommt, eben so viel Luft, als es verloren hat, wieder verschlucken; und ist man darauf nicht vorbereitet, und urtheilt nach dem Scheine, so wird man glauben, bloßes Wasser, oder Salzwasser habe die Luft zerlegt.

So hat Hr. Heller vor kurzem angekündigt, eine Auflösung von Kochsalz verschlucke allen Sauerstoff aus darüber gesperrter Luft.

Und doch, als wir den Versuch mit einer sehr concentrirten Auflösung von Kochsalz, die aber in der Kälte bereitet war, wiederhohlten, fanden wir nicht den kleinsten Unterschied zwischen der gewöhnlichen atmosphärischen Luft, und zwischen solcher, die 1 [Formel] Monate lang über dem Kochsalzwasser gesperrt gewesen war.

Die scharfsinnige Art, wie die Verfasser den Erfolg im Versuche des Hrn. Prof. Heller, (Annal., XVI, 95 f.,) erklären, würde voraus setzen, daß Herr Heller seine Kochsalzauflösung mit Hülfe der Wärme gemacht, und als sie noch warm war, die Lust darüber gesperrt habe.

Es scheint mir indeß erstens nicht, daß Herr Prof. Heller zu dieser Annahme durch etwas anderes, als höchstens dadurch berechtigt, daß er sagt, er habe sich einer völlig gesättigten Kochsalzauflösung bedient; zweitens möchte diese Annahme schwerlich mit der so langsamen Absorption, die volle 2 [Formel] Monate hindurch immer im Zunehmen war, (Ann., XVI, 10,) bestehen; endlich würde es immer ein besonderer Zufall bleiben, daß das Kochsalzwasser gerade 0,216 des Luftvolums verschluckte.

Irre ich mich daher nicht, so möchte es der Mühe lohnen, wenn Herr Prof. Heller diesen Versuch mit aller Vorsicht, wozu diese Abhandlung Anleitung giebt, noch ein Mahl wiederhohlte.

- Sollte es vielleicht möglich seyn, daß das Kochsalz, dessen er sich bediente, etwas Schwefel-Wasserstoff-Kalk enthalten haben könnte?

Wenigstens sind manche Salzquellen zugleich Schwefelquellen, wie das auch der Fall ist bei einer der Hauptquellen in Halle.

d. H.

Genau dasselbe als mit einem Salze, geschieht mit jedem Schwefelalkali.

Im Augenblicke, da es sich im Wasser auflöst, entweicht ein Theil der Luft aus dem Wasser, und es tritt ein Sättigungs- Gleichgewicht zwischen Wasser, Schwefelalkali und Luft ein, weßhalb, so lange die Umstände dieselben bleiben, kein Grund vorhanden ist, daß das Wasser Luft verschlucke.

Erhitzt man dagegen die Auflösung, so entweicht noch ein Theil des Gas, das sie enthielt, weßhalb sie dann natürlich beim Erkalten gerade das an Gas wieder verschlucken muß, was sie so verloren hatte, damit das Gleichgewicht wieder hergestellt werde.

Wir glauben auf diese Art die Verschiedenheit zwischen den Resultaten der Herren de Marti und Berthollet, aus der Verschiedenheit der Umstände selbst, unter denen beide operirt haben, erklären zu können.

Nur glaubte Herr de Marti fälschlich, daß das Schwefelalkali vermöge seiner Natur Stickgas verschlucke.

Dies vermag es keinesweges; vielmehr ist es Ursache, daß das Wasser, womit man es kocht, nicht so viel Luft verschluckt, als es ohne dies thun würde.

Die Absorption, von der wir hier reden, ist ganz unabhängig von der, welche das Schwefelalkali für sich auf den Sauerstoff äußert, und vermöge der es sich in ein schwefelsaures Alkali verwandelt.

Da indeß das Schwefelalkali das im Wasser condensirte Sauerstoffgas verschluckt, so möchte aus diesem Grunde Wasser, das Schwefelalkali enthält, eine größere Menge Stickgas als bloßes Wasser in sich aufnehmen können; so daß, wenn man sich einer zwar kalt, doch frisch bereiteten Auflösung bediente, auch diese Auflösung wahrscheinlich eine größere Absorption zeigen dürfte, als vom bloßen Sauerstoffgas herrührt.

Wir sagen: wahrscheinlich, denn wir haben darüber noch keinen Versuch angestellt. die Verfasser.

Die Schwefelalkalien können diesem zu Folge mit Sicherheit zur Analyse der Luft gebraucht werden, beobachtet man nur die Vorsicht, sie im Kalten aufzulösen, und sie einige Zeit lang mit Stickgas oder mit atmosphärischer Luft in Berührung zu lassen.

Sie haben indeß die Unbequemlichkeit, daß, da es lange Zeit dauert, bis sie das Sauerstoffgas vollständig verschluckt haben, man dabei der Correctionen wegen des Thermometer- und des Barometerstandes bedarf, welche oft sehr mißlich sind.

Die leichteste Methode, diese zu finden, ist unstreitig, daß man, wie Berthollet und de Marti, ein bekanntes Volumen Luft über Wasser sperrt, und aus den Volumenveränderungen derselben auf die der Luft, welche man analysirt, schließt; doch hat es uns geschienen, daß diese Methode in der Ausübung nicht so vortheilhaft ist, als es scheint.

Bedient man sich des flüssigen Schwefelkalks, (Schwefel-Wasserstoff-Kalks,) nach Art des Dr. Hope, (Ann. XIX, 385,) so soll bei hinlänglichem Schütteln alles Sauerstoffgas in 20 Minuten vollständig absorbirt seyn.

(Das., 421.)

d. H.

Noch müssen wir bemerken, daß bei allen festen oder tropfbar-flüssigen eudiometrischen Mitteln Fehler, welche man in der Beobachtung der Grade, oder indem man die Unzuverlässigkeit der Methode schätzt, begeht, ganz und gar auf Rechnung des Sauerstoffgehalts kommen.

Da man nun bei der größten Sorgfalt schwerlich weiter als bis auf ein Hundertel der Beobachtung gewiß seyn kann, so würde sich auf diese Art der Sauerstoffgasgehalt der Luft nur bis auf 0,01 genau bestimmen lassen.

In der That haben die Chemiker, durch eudiometrische Mittel dieser Art, eine ziemlich bedeutende Verschiedenheit in dem Sauerstoffgehalt der atmosphärischen Luft gefunden, und selbst de Marti, der viel Versuche mit Schwefelalkalien angestellt zu haben scheint und die nöthige Vorsicht bei denselben kannte, bestimmt diesen Gehalt zwischen 0,21 und 0,23.

Wir werden weiterhin sehen, daß eudiometrische Methoden, bei denen man sich eines luftförmigen Mittels zur Absorption des Sauerstoffgas bedient, eine größere Schärfe zulassen.

Vergl. Annalen, XIX, 391, 392. Dort bestimmt de Marti den Sauerstoffgehalt der atmosphärischen Luft nach seinen Versuchen mit flüssigen Schwefelalkalien auf 0,21 bis 0,22, welche letztere Gränze doch nie erreicht wird.

Nach Berger's Versuchen mit Schwefelalkalien sollte dieser Gehalt zwischen 0,203 und 0,216 fallen.

(Das., 415.)

d. H.

2.

Da wir unsre Arbeit hauptsächlich in der Absicht angefangen haben, um uns zu vergewissern, ob das Voltaische Eudiometer zur Analyse der Luft brauchbar sey, so machte dieses Eudiometer den Hauptgegenstand unsrer Untersuchung aus.

Man hatte demselben Unzuverlässigkeit zur Last gelegt, und daß es den Sauerstoffgehalt der Luft zu klein angebe.

Es schien uns aber, daß es hier nur auf Correctionen ankommen möchte, die man ausmitteln, und für deren Variationen man Gesetze auffinden müßte, um dieses Eudiometer eben so genau als bequem zu machen.

Wir legten uns daher folgende Fragen vor: A. Kann, wenn man ein Gemenge aus Wasserstoffgas und Sauerstoffgas im Voltaischen Eudiometer entzündet, eine dieser beiden Gasarten vollständig absorbirt werden? --

B. Ist das Produkt der Verbindung dieser beiden Gasarten beständig von einerlei Natur? -- C.

Nach welchem Verhältnisse vereinigen sie sich zu Wasser? -- D.

Welches sind die Gränzen der unvermeidlichen Fehler beim Voltaischen Eudiometer?

So unter andern noch Berthollet in seinen Bemerkungen über die Eudiometrie, Ann., V, 343. d. H.

Wir wollen diese Fragen eine nach der andern untersuchen.

Zuvor müssen wir jedoch die Art angeben, wie wir uns beide Gasarten in der größten Reinheit verschafft haben.

Das Sauerstoffgas haben wir aus überoxygenirt-salzsaurem Kali entbunden.

Um es möglichst rein von Stickgas zu erhalten, thaten wir das Salz in eine Retorte, schmelzten vor der Lampe ein Entbindungsrohr an, und füllten die Retorte bis über ein Viertel mit Wasser.

Bevor das Salz sich zersetzen konnte, mußte dieses Wasser verdampfen, und die übersteigenden Wasserdämpfe trieben sehr bald alle Luft aus der Retorte.

Damit indeß in der Zwischenzeit, ehe das Gas kam, nicht wieder Luft hinein treten möchte, hatten wir das Ende des Entbindungsrohrs in eine Schale mit Quecksilber getaucht, welche weggenommen wurde, so bald das Gas erschien.

Um zu vermeiden, daß nicht das Sauerstoffgas, indem es in dem Recipienten in Blasen aufsteigt, aus dem Wasser, womit der Recipient gefüllt ist, Stickgas in sich aufnehme, leiteten wir das Sauerstoffgas gleich in den obersten Theil des Recipienten, vermittelst einer rechtwinklig gebogenen Glasröhre hinauf, die wir vermöge eines durchbohrten Korkstöpsels vor dem Entbindungsrohre befestigten.

Diese sehr einfache Methode ist besonders bei Gasarten zu empfehlen, die im Wasser auflöslich sind, z. B. beim kohlensauren Gas, beim oxydirten Stickgas und ähnlichen. -- Unser Wasserstoffgas erhielten wir durch Zersetzung des Wassers, vermittelst Zink und Salzsäure oder Schwefelsäure, wobei wir die Säure mit ungefähr 6 Theilen Wasser verdünnt hatten.

Wir beobachteten die Vorsicht, die ganze Entbindungsflasche mit verdünnter Säure voll zu gießen, und das Gas ebenfalls nicht durch Wasser steigen zu lassen.

-- Aller dieser Vorsicht ungeachtet zeigten sich in unserm Sauerstoffgas, als wir es mit Schwefelkali behandelten, noch 0,004 Stickgas, und in unserm Wasserstoffgas mußten, wie wir weiter unten sehen werden, noch 0,006 Stickgas enthalten seyn.

Erste Frage.

Kann, wenn man ein Gemenge aus Sauerstoffgas und Wasserstofsgas im Voltaischen Eudiometer entzündet, eine dieser beiden Gasarten vollständig absorbirt werden?

Gesetzt, dieses wäre der Fall, so müßten, schien es uns, beide Gasarten sich genau nach demselben Verhältnisse zu Wasser vereinigen, gleich viel, ob das eine oder das andere vorwaltet.

In der That war dieses sehr nahe der Fall, als wir 300 Theile Wasserstoffgas und 100 Theile Sauerstoffgas, und dann 200 Theile vom ersten und 200 Theile vom andern Gas mit einander entzündeten, und die nöthigen Correctionen wegen der nicht völligen Reinheit unsers Gas mit in Rechnung brachten.

Es wäre zwar wohl möglich, daß, ungeachtet eine der beiden Gasarten vollständig verschluckt würde, die Verhältnisse, wornach sie sich mit einander vereinigten, wenn das eine, und wenn das andere Gas vorwaltet, nicht dieselben wären; nämlich, wenn sich in einem Falle ein oxygenirtes, im andern ein hydrogenisirtes Wasser bildete.

Da sich aber wirklich dieselben Verhältnisse fanden, so müssen wir nothwendig schließen, daß im ersten Falle das Sauerstoffgas, im andern das Wasserstoffgas vollständig sey verschluckt worden.

Wenn bei einigen Mischungen von Sauerstoffgas und Wasserstoffgas eine vollständige Absorption der einen oder der andern Gasart Statt findet, so berechtigt uns das nicht, zu schließen, daß das bei allen Mischungsverhältnissen der Fall sey.

Vielmehr giebt es nicht nur Verhältnisse, wornach beide Gasarten mit einander, oder mit einem dritten Gas gemischt seyn können, bei denen es unmöglich ist, sie durch den electrischen Funken zu entzünden; sondern auch andere, bei denen die Entzündung zwar anfängt, jedoch vor dem vollständigen Verbrennen aufhört.

Folgende Versuche scheinen uns dieses auf eine überzeugende Art darzuthun.

Es wurden gemengt Die Absorption nach der Entzündung betrug Wasserstoffgas.

Sauerstoffgas.

100 Theile 200 Theile 146 Theile 100 300 146 100 600 146 100 900 146 100 950 68 100 1000 55 100 1200 24 100 1400 14 100 1600 0

Die vier vorletzten Absorptionen sind vielleicht nicht ganz genau, weil unsre Instrumente für die Proportionen der Mischung zu klein waren; doch kommt es bei ihnen nicht auf ganz genau bestimmte Zahlwerthe an.

Im letzten Falle fand keine Entzündung und daher auch gar keine Absorption Statt.

Es ist auffallend, in diesen Versuchen zu sehen:

1. daß eine Absorption, die bei sehr verschiedenen Verhältnissen constant ist, sich plötzlich in eine abnehmende Absorption verwandelt; 2. daß das Verbrennen von Wasserstoffgas, nachdem es angefangen hat, aufhören kann, bevor sie ganz vollendet ist; 3. daß es Mischungen von Wasserstoffgas und Sauerstoffgas nach solchen Verhältnissen giebt, daß es nicht mehr möglich ist, sie zu entzünden.

Diese Phänomene werden sich aus der Folge aufklären.

Jetzt genügt es uns, durch diese Versuche uns überzeugt zu haben, daß es Verhältnisse, und zwar zwischen ziemlich weiten Gränzen giebt, bei welchen das Wasserstoffgas vollständig verbrennt.

In diesen Versuchen waltete das Sauerstoffgas vor.

Dieselben Phänomene finden indeß auch umgekehrt Statt, wenn man der Reihe nach 100 Theile Sauerstoffgas erst mit 200, dann mit 300 Theilen, und so ferner mit 1000 und mehr Theile Wasserstoffgas mischt und entzündet, nur mit dem Unterschiede, daß die Gränze, wo die Absorption constant zu seyn aufhört, hier weiter hinaus liegt.

Und das erklärt sich sehr natürlich daraus, daß beim Entzünden in diesem Falle sich 300 Theile, im vorigen dagegen nur halb so viel Theile gegenseitig absorbiren.

Auch Stickgas und kohlensaures Gas geben ähnliche Resultate.

Entzündet man z. B. eine Mischung aus 900 Theilen Stickgas mit 100 Theilen Wasserstoffgas und 100 Theilen Sauerstoffgas, so verschwinden nur 50 Theile, (bald einige mehr, bald einige weniger,) indeß wir bei einem geringern Antheile an Stickgas, stets die vollständige Absorption von 146 Theilen erhielten.

Das Stickgas scheint sich hier also gerade wie das Sauerstoffgas zu verhalten, da der Versuch mit 100 Theilen Wasserstoffgas und 1000 Theilen Sauerstoffgas dieselbe Absorption gab; doch fußen wir hierauf weiter nicht, da es uns noch an den nöthigen Versuchen fehlt.

Genug, daß die Versuche, welche wir bereits angestellt haben, beweisen, daß, wenn Mischungen aus Sauerstoffgas und Wasserstoffgas mit verschiedenen andern Gasarten gemischt werden, die Absorption bis zu einer gewissen Gränze constant seyn kann, über welche hinaus sie sehr schnell abnimmt.

Da bei dem eben erwähnten Versuche mit einer Mischung aus drei Gasarten die 100 Theile Wasserstoffgas nicht vollständig verbrannt waren, so versuchten wir, den Rückstand zu zerlegen.

Phosphor verminderte 100 Theile desselben in 4 Stunden um 7 Theile; ein offenbarer Beweis, daß sich im Rückstande noch Sauerstoffgas befand.

Wir brachten darauf andere 200 Theile des Rückstandes mit 200 Th. Sauerstoffgas und 200 Theilen Wasserstoffgas in das Voltaische Eudiometer; nach dem Entzünden waren 312 Theile verschwunden.

Da nun, nach den Versuchen, die wir weiterhin anführen werden, 100 Theile Sauerstoffgas 200 Theile Wasserstoffgas erfordern, um sich damit zu sättigen, so hätte mit dem nicht ganz reinen Wasserstoffgas, dessen wir uns hier bedient haben, eine Absorption von 292 Theilen erfolgen sollen.

Mithin mußte, da sie 312 Theile betrug, der Rückstand nothwendig so viel Wasserstoffgas enthalten, als nöthig ist, die Absorption von 292 auf 312 Theile zu bringen, das ist, 13,3 Theile.

Die Rechnung giebt 12 Theile.

Man sieht hier also offenbar, daß, obgleich die Entzündung Statt fand, doch das Verbrennen nicht vollständig war, indem wir allen Wasserstoff, der nicht in chemische Verbindung getreten seyn konnte, im Rückstande wirklich wieder gefunden haben.

Bei jeder nicht vollständigen Absorption war die Entzündung nur wenig lebhaft.

Dieses wäre also minder reines Wasserstoffgas gewesen, als zu den meisten übrigen Versuchen gedient hat.

d. H.

Nämlich in 1050 Theilen des Rückstandes mußten 66,8 Theile, also in 200 Theilen des Rückstandes etwas über 12 Theile Wasserstoffgas enthalten seyn.

d. H.

Vergleichen wir die Wirkung der Electricität beim Entzünden von Mischungen aus Wasserstoffgas und Sauerstoffgas mit der Wirkung einer hohen Temperatur, so ist der Gedanke sehr natürlich, daß auch im erstern Falle die Entzündung bloß von der Wärme herrühren möchte, die der electrische Funke dadurch bewirkt, daß er das Gasgemisch bei seinem Durchgange augenblicklich comprimirt.

Wir wußten aus unsern eignen Versuchen, daß die Entzündung einer solchen Mischung durch Wärme, lediglich auf dem Grade der Wärme beruht, und nur in einer Temperatur von einer bestimmten Höhe Statt sindet.

Denn läßt man das Gasgemisch sehr langsam durch eine Röhre steigen, die von ihrem Ende bis zur Mitte sehr allmählig erhitzt wird, und verhindert dasselbe nicht, sich frei auszudehnen, so erfolgt die Entzündung sogleich, wenn die Temperatur eine gewisse Höhe erreicht hat.

Nun aber drückt der electrische Funke bei seinem schnellen Durchgange auf die Gastheilchen, da er seine Bewegung ihnen nicht augenblicklich mittheilen kann: dadurch entsteht eine augenblickliche sehr starke Compression; diese bewirkt eine Temperaturerhöhung über die Gränze hinaus, bei der die Entzündung des Gasgemisches eintritt, und folglich die Entzündung in einigen Stellen, und ist diese einmahl angefangen, so verbreitet sie sich sehr schnell durch das Ganze.

Dieser Vorstellung von der Wirkungsart der Electricität zu Folge, schien es uns, daß, im Falle ein schwacher electrischer Funke nur ein unvollständiges Verbrennen in einem Gemische aus Sauerstoffgas und Wasserstoffgas bewirkt, ein stärkerer electrischer Funke ein unvollständigeres Verbrennen veranlassen müsse.

Sey es indeß, daß wir keine hinreichend lebhafte Electricität angewendet, oder daß wir unsre Versuche nicht genug vervielfältigt haben; unsre Resultate fielen nicht merkbar verschieden aus, wir mochten den Funken eines Electrophors von 3 [Formel] Zoll Durchmesser, oder den Entladungsfunken einer stark geladenen Leidner Flasche anwenden.

Doch erlaubte uns die Einrichtung unsers Eudiometers nicht, recht lebhafte Funken hinein zu bringen, und wir lassen daher die Entscheidung hierüber bis zu weitern Untersuchungen ausgesetzt.

Beim Entzünden eines Gemisches von 100 Theilen Wasserstoffgas, 100 Theilen Sauerstoffgas und 900 Theilen Stickgas blieb, wie wir gesehn haben, ein Rückstand, welcher in 100 Theilen 6 Theile Wasserstoffgas, 8 Theile Sauerstoffgas und 86 Th. Stickgas enthielt.

Folglich wurde die Entzündung gehemmt, als dieses Verhältniß der Mischung eintrat, und ein neuer electrischer Funke würde hier keine Entzündung haben bewirken können.

Da nun die Atmosphäre lange nicht 0,06 Wasserstoffgas enthält, so vermag der electrische Funke nicht, sie zu entzünden; oder thäte das vielleicht der Blitz wegen seiner großen Kraft, so wird doch die Entzündung sich nicht weiter verbreiten können, sondern den Orten, so zu sagen, eigenthümlich seyn, durch welche der Blitz unmittelbar hindurch fährt.

Folglich lassen sich die Meteore nicht durch Entzündung von Wasserstoffgas vermöge des Blitzes, und noch viel weniger vermöge kleinerer electrischer Entladungsfunken erklären; es sey denn, die Luft enthalte im Augenblicke, da diese Meteore entstehn, mehr als 6 Hundertel Wasserstoffgas, welches indeß gegen alle Wahrscheinlichkeit ist, besonders wenn man bedenkt, daß Luft, die in einer sehr großen Höhe aufgefangen wurde, keinen wahrnehmbaren Gehalt an Wasserstoffgas bei vergleichenden Versuchen mit Luft von der Oberfläche der Erde gezeigt hat.

Vergl. S. 35; auch Ann., XVI, 288. d. H.

Gesetzt, es fände wirklich beim Durchgange des electrischen Funkens durch Gas, jedes Mahl eine locale und instantane Wärme Statt, welche von der Compression der Gastheilchen herrührte; so scheint es, müsse es möglich seyn, durch electrische Funken, welche man wiederhohlt durch ein solches nicht mehr entzündliches Gasgemisch durchschlagen ließe, in diesem Gemische vermöge kleiner localer Entzündungen an den Orten des Durchganges, alles Wasserstoffgas, das hier in sehr vielem Stickgas und Sauerstoffgas oder bloß in Sauerstoffgas ertränkt ist, allmählig zu zerstören.

Daß diesem so sey, dafür scheint die Erfahrung zu sprechen, daß Aether und Ammoniakgas, die beim Durchgange durch eine glühende Röhre durch bloße Wärme zersetzt werden, sich auch durch electrische Entladungsfunken zersetzen lassen.

Es würde in dieser Hinsicht sehr interessant seyn, zu versuchen, ob sich ein entzündbares Gemisch von Wasserstoffgas und Sauerstoffgas noch möchte durch electrische Funken entzünden lassen, wenn man es vermittelst der Luftpumpe stark verdünnt hätte.

Beruht die Entzündung wirklich auf der Hitze, welche dadurch bewirkt wird, daß der electrische Funke das Gas comprimirt; so müsse, scheint es, hier eine weit geringere Compression und Wärme bewirkt werden, und es müsse daher eine Dilatation geben, bei der keine Entzündung mehr Statt finde.

Noch haben wir nicht Zeit gehabt, die hier in Vorschlag gebrachten Versuche selbst anzustellen; doch ist das unser Vorsatz, und wir hoffen selbst, es recht bald thun zu können.

Bis hierher ist von uns Folgendes dargethan worden:

Es giebt Mischungsverhältnisse von Wasserstoffgas und Sauerstoffgas, oder von beiden mit Stickgas, bei denen ein vollständiges Verbrennen des Wasserstoffgas Statt findet.

Es giebt andere Mischungsverhältnisse, bei denen das Verbrennen aufhört, bevor es vollendet ist; und noch andere, bei denen kein Entzünden möglich ist.

Das Wasserstoffgas, welches nicht verbrennt, findet sich ganz im Rückstande.

Wenn sich durch den electrischen Funken kein Verbrennen vollständig bewirken, oder auch nur einleiten läßt, so ist es hinlänglich, um diesen Erfolg zu erhalten, den Antheil des Gasgemisches an Wasserstoffgas oder Sauerstoffgas zu erhöhen.

Die meteorologischen Erscheinungen können durch kein Verbrennen von Wasserstoffgas bewirkt werden, weil in den Regionen, wo, wie man annimmt, die vorzüglichsten entstehn, wie z. B. die plötzlichen Regengüfse, die nicht selten gleich auf Donnerschläge folgen, die Luft mehr als 6 Hundertel Wasserstoffgas enthalten müßte, weil nur dann ein Entzünden möglich wird, und selbst dann könnte nur der Ueberschuß über diesen Gehalt an Wasserstoffgas verbrennen.

Der Fall, wo das Verbrennen nicht vollständig ist; scheint sich nach den Gesetzen der Verwandtschaft daraus erklären zu lassen, daß das eine Gas, wenn es sehr hervor sticht, das andere durch seine Verwandtschaft zu demselben schützen, und dem Verbrennen zum Theil entziehen kann.

Mag gleich diese Verwandtschaft sehr geringe seyn, so ist es doch nach Berthollet's Lehren begreiflich, wie die Menge des Gas hier das ersetzen kann, was an Verwandtschaft abgeht; und wenn die verschiedenen Gasarten hierbei ein verschiedenes Vermögen zeigten, das Verbrennen zu hemmen, so würde das aus ihrer verschiedenen Natur zu erklären seyn.

-- Wie sollte man aber hiernach den plötzlichen Uebergang von einer constanten Absorption, die bei einigen Mischungsverhältnissen von Sauerstoffgas und Wasserstoffgas Statt findet, in eine abnehmende Absorption erklären, da man doch zugeben muß, daß, wenn das Wasserstoffgas wirklich dem Verbrennen durch die Einwirkung des Sauerstoffgas entzogen werden könne, die Wirkung dieses letztern doch nach einem Gesetze regelmäßig erfolgen müsse?

Wie wäre es zu begreifen, daß beide Gasarten, nachdem sie in Umständen gewesen, die ihrer Vereinigung günstig sind, sich vermöge ihrer Verwandtschaft im elastischen Zustande erhalten sollten, indeß sie in eine Verbindung von viel größerer Dichtigkeit, dem Wasser, treten könnten?

Wie, endlich, sollte eine Verwandtschaft, die eine sehr große Condensation und Sättigung hervor bringt, einer Verwandtschaft nachstehen können, welche in dem Volumen beider Gasarten keine Veränderung bewirkt und keine Sättigung erzeugt?

Wasserstoff und Sauerstoff, in welchem Zustande sie auch seyn mögen, haben immer einerlei Grad von Verwandtschaft, weil diese Verwandtschaft durch ihre Sättigungscapacität gemessen wird; nur kann der Zustand, worin sie sich befinden, ihrer Vereinigung mehr oder minder günstig seyn.

Aussagen, daß beide im Gaszustande eine größere Verwandtschaft als im flüssigen Zustande haben, würde heißen, behaupten, daß ihre Theilchen sich stärker anziehn, wenn sie sehr von einander entfernt, als wenn sie nahe bei einander sind. --

Diese Einwendungen gegen jene bloß aus der Verwandtschaft abgeleitete Erklärung scheinen uns von Gewicht zu seyn.

Wir wollen daher eine andere Erklärung versuchen, die uns diesen Schwierigkeiten nicht ausgesetzt zu seyn scheint.

Alle verbrennliche Körper erfordern in der Regel eine gewisse Temperaturerhöhung, um sich mit dem Sauerstoffe zu vereinigen.

So z. B. verwandelt sich die Kohle erst wenn sie roth glüht in kohlensaures Gas, und indeß sie bei einer hohen Temperatur fortbrennt, auch wenn man einen Strom von Wasserdämpfen auf sie leitet, erlischt sie sogleich, wenn sie in Wasser getaucht wird.

Giebt man dieses als Grundsatz zu, daß alle Körper eine gewisse Temperaturerhöhung fordern, um zu brennen, so wollen wir uns nun einen Körper denken, der in einem gegebenen Volumen atmosphärischer Luft brennt, und annehmen, die zum Fortbrennen unentbehrliche Temperatur werde lediglich durch die Wärme herbei geführt, die beim Absorbiren des Sauerstoffs frei wird.

Wir wollen ferner die Wärme, welche auf diese Art zu Anfang des Verbrennens aus 1 Kubikzoll Luft frei wird, gleich 1 setzen, und annehmen, es gehe während des Brennens immerfort die Hälfte derselben verloren, theils als strahlende Wärme, theils weil das Stickgas und andere Körper etwas davon verschlucken, (wobei wir also das Gesetz, wonach dieser Verlust allmählig abnimmt, zur Seite liegen lassen.)

Man übersieht leicht, daß während der ersten Augenblicke des Verbrennens die Temperatur des Körpers zunehmen muß, daß aber in dem Grade, wie die Menge des Sauerstoffgas abnimmt, und folglich die des Stickgas verhältnißmäßig größer wird, auch die Hitze, welche dem Körper mitgetheilt wird, abnehmen muß.

Es wird folglich endlich ein Zeitpunkt eintreten, da die Wärme, welche verloren geht, der Wärme, welche mitgetheilt wird, gleich ist, und über diesen Zeitpunkt hinaus wird die Temperatur zu niedrig seyn, als daß das Verbrennen fortdauern könnte.

Ein Beweis dafür, daß das Verbrennen bloß wegen der zu niedrigen Temperatur aufhört, ist, daß, wenn man eine hinreichend hohe Temperatur künstlich unterhält, der Körper fortfährt zu verbrennen.

Diese Erklärung gilt auch, wenn statt des Stickgas irgend ein anderes unverbrennliches Gas, z. B. schwefelsaures Gas oder kohlensaures Gas, dem Sauerstoffgas in eben dem Verhältnisse beigemischt ist, nur daß dann das Verbrennen eher oder später aufhören würde, je nachdem diese Gasarten eine sehr viel größere oder sehr viel kleinere Capacität für den Wärmestoff, als das Stickgas haben sollten.

Haben alle Gasarten gleiche Capacitäten für den Wärmestoff, so müßte das Verbrennen unter gleichen Umständen in ihnen allen zugleich aufhören, wie das ungefähr bei den Mischungen von Sauerstoffgas und Stickgas mit Wasserstoffgas der Fall war.

Vielleicht ließe sich auf diesem Wege zu einer Antwort auf die wichtige Frage kommen, ob alle Gasarten einerlei Wärmecapacität haben, oder nicht.

Hiernach würde ein verbrennlicher Körper, wie z. B. Schwefel, in einem bestimmten Volumen Luft nicht deßhalb zu brennen aufhören, weil die Verwandtschaft des Stickgas oder der erzeugten Gasarten zum Sauerstoffgas stärker wäre, als die des verbrennlichen Körpers zu diesem Gas; sondern weil die Wärme, welche durch jene Gasarten absorbirt wird, indem sie sich in ein Gleichgewicht der Temperatur mit dem brennenden Körper zu setzen streben, endlich größer ist, als die Wärme, welche beim Fixiren des Sauerstoffs frei wird, da dann die Temperatur sehr bald unter die herab sinken muß, welche zum Verbrennen unentbehrlich ist.

Es ist bekannt, daß der Schwefel in der That in einer Luft, in welcher er verlöscht ist, fortbrennen kann, wenn man seine Temperatur hinlänglich erhöht.

Bei dem augenblicklichen Verbrennen des Wasserstoffgas im Voltaischen Eudiometer geht ganz dasselbe vor, als beim allmähligen Verbrennen desselben oder irgend eines andern Körpers, in einem gegebenen Volumen von Luft.

Stellt man unter eine Glocke voll Sauerstoffgas einen Apparat, worin Wasserstoffgas wie in einer Lampe brennt, (une lampe a gas hydrogene,) so ist die Flamme klein, lebhaft und leicht gefärbt.

Nimmt man statt des Sauerstoffgas atmosphärische Luft, so wird die Flamme größer, minder lebhaft und stärker gefärbt; nach Maaßgabe, wie der Antheil an Sauerstoffgas abnimmt, wird die Flamme immer größer, weil dann das Wasserstoffgas sich immer weiter verbreiten muß, um das Sauerstoffgas aufzufinden; endlich färbt sich die Flamme sehr leicht bläulich-grün, und erlischt darauf bald, obschon die Luft noch mehrere Hundertel an Sauerstoffgas enthält.

In dem Voltaischen Eudiometer sind die Phänomene ganz analog.

Weicht die Mischung des Sauerstoffgas und Wasserstoffgas nicht weit von dem Verhältnisse ab, worin beide sich zu Wasser vereinigen, so ist die Flamme, ungeachtet ihrer Dilatation, noch sehr lebhaft.

Bei einem Gemische von 1000 Theilen Sauerstoffgas mit 100 Theilen Wasserstoffgas, ist dagegen die Flamme schwach, bläulich-grün gefärbt, und das Wasserstoffgas verbrennt bei weitem nicht vollständig, da man fast noch zwei Drittel desselben im Rückstande findet.

Treibt man diesen Rückstand durch eine roth glühende Porzellanröhre, so verbrennt das Wasserstoffgas desselben noch vollständig; wie es scheint, ein Beweis, daß der Grund, warum das Verbrennen im Eudiometer nicht vollständig erfolgte, lediglich darin liegt, daß die Temperatur in demselben während des Verbrennens nicht hoch genug blieb.

Noch müssen wir ein sehr sonderbares Phänomen bei der chemischen Vereinigung von Wasserstoffgas und Sauerstoffgas mit einander, bemerken, welches schon vor geraumer Zeit die Aufmerksamkeit Monge's auf sich gezogen hat.

"Wie kömmt es," sagt dieser berühmte Physiker, "daß, indem man die Temperatur dieser beiden Gasarten, mithin die Doses des Auflösungsmittels erhöht, man die Adhärenz desselben mit den beiden Basen vermindert?"

-- Weit entfernt, zu glauben, daß sich nach dem jetzigen Zustande unsrer Kenntnisse auf diese Frage eine genügende Erklärung geben lasse, empfehlen wir sie bloß der Aufmerksamkeit der Physiker.

Nach den Vorstellungen, die wir uns von der Kraft machen müssen, welche die Vereinigungen bewirkt, und von den Kräften, die ihnen entgegen streben, deutet der elastische Zustand eine gänzliche Aufhebung der Kraft der Cohäsion an, und zwei Körper in diesem Zustande sind unter den vortheilhaftesten Umständen für ihre Vereinigung.

Da aber nun die anziehende Kraft ihrer Theilchen in eine zurück stoßende Kraft verwandelt ist, so müßte jede Ursache, welche die letztere begünstigt, der erstern entgegen streben; und doch findet sich hier, daß, indem die Temperatur zweiter Gasarten, mithin ihre Repulsivkraft vermehrt wird, dies ihre anziehende Kraft begünstigt.

Es läßt sich überhaupt nicht glauben, daß die Wärme nichts anderes thue, als daß sie die Theilchen der Gasgemische von einander entferne; denn wäre das der Fall, warum sollte sich dann nicht ein Gemisch von Sauerstoffgas und Wasserstoffgas bloß dadurch entzünden, daß man es im Recipienten der Luftpumpe ins Unbestimmte verdünnte?

Auch läßt sich nicht annehmen, daß die Wärme, indem sie augenblicklich wirkt, eine Compression hervor bringe, welche die Theilchen einander nähere, uud dadurch die Vereinigung der beiden Gasarten begünstige.

Denn man kann sich leicht überzeugen, daß ein Gemisch von Wasserstoffgas und Sauerstoffgas, welches man, ohne die Dilatation desselben zu hindern, sehr allmählig erhitzt, sich doch entzündet, wenn nur die Temperatur hoch genug gestiegen ist.

Wir wenden uns nun, nachdem wir es außer Streit gesetzt haben, daß unter bestimmten Umständen die Absorption des Wasserstoffgas oder des Sauerstoffgas im Voltaischen Eudiometer vollständig ist, zur

zweiten Frage: Ist das Produkt der Verbindung beider Gasarten stets von einerlei Natur?

Nach allen bisherigen Versuchen über die Synthesis des Wassers hat man allgemein angenommen, daß dieses Produkt stets ein und dasselbe sey.

Zwar erhielt man einige Mahl zugleich einen geringen Antheil Salpetersäure; man hat sich aber hinlänglich überzeugt, daß diese Säure ein sehr zufälliges Produkt ist, und Cavendish, der erste, der sie erhielt, und Fourcroy, Seguin und Vauquelin haben uns gelehrt, wie man sie zu vermeiden habe, und wie es anzufangen sey, daß man ein ganz säurefreies Wasser erhalte.

Zwar hat man keinen Beweis dafür, daß in diesen Versuchen nicht ein oxygenirtes oder ein hydrogenirtes Wasser gebildet worden sey, da man in allen genauen Versuchen, die bisher angestellt worden, das Wasserstoffgas stets auf dieselbe Art verbrannt hat; und daher möchte es bisher höchstens bewiesen gewesen seyn, daß das Produkt, welches man erhielt, unter denselben Umständen immer dasselbe ist.

Ja, wollte man nach der Analogie des Salpetergas, dessen Produkte des Verbrennens so gar verschieden sind, urtheilen, so dürfte es scheinen, als habe man selbst Grund, zu glauben, daß, weil in allen jenen Versuchen immer das Sauerstoffgas vorwaltete, man stets ein oxygenirtes Wasser bekommen habe, indeß, wenn das Wasserstoffgas vorgewaltet hätte, man ein hydrogenirtes Wasser erhalten haben würde.

-- Hier haben wir indeß eine große Zahl von Versuchen mitgetheilt, welche darthun, daß fich Wasserstoffgas und Sauerstoffgas stets nach demselben Verhältnisse mit einander vereinigen, [verschwinden,] das eine oder das andere mag im Uebermaaße vorhanden seyn.

Folglich ist nicht zu zweifeln, daß das Produkt des Verbrennens des Wasserstoffgas stets von einerlei Natur ist.

In den neuesten Zeiten glaubte man an der Zersetzung des Wassers durch die Galvani'sche Electricität einen Beweis gefunden zu haben, daß das Wasser fähig sey, sich zu oxygeniren oder zu hydrogeniren; eine Annahme, vermittelst der die Hrn. Laplace und Berthollet die sonderbare Zersetzung des Wassers an zwei Drähten, die mit den Polen einer Galvani'schen Säule verbunden sind, zu erklären gesucht haben.

Doch ohne gerade eine Einwendung gegen diese Erklärung machen zu wollen, welche uns von allen bisher versuchten die genügendste scheint, bemerken wir, daß die vollständige Absorption alles Sauerstoffs an dem einen, und alles Wasserstoffs an dem andern Drahte, vielmehr einen Beweis abgeben möchte, daß kein oxygenirtes oder hydrogenirtes Wasser entstehen kann.

Denn sollte das der Fall seyn, so müßte das Wasser einen dieser beiden Grundstoffe in größerm Maaße als nach dem Verhältnisse, worin sie Wasser bilden, verschlucken.

Absorbirt es dagegen beide genau in diesem Verhältnisse, so werden sich beide völlig neutralisiren, und höchstens fände eine instantane Oxygenirung an dem einen und eine instantane Hydrogenirung an dem andern Drahte Statt; da aber dann beide Grundstoffe ihrer Elasticität beraubt, und in dem gehörigen Verhältnisse, um Wasser zu bilden, vorhanden sind, so müssen sie sich sogleich wieder mit einander vereinigen.

Dritte Frage:

Nach welchem Verhältnisse vereinigen sich beide Gasarten zu Wasser?

Um diese wichtige Frage mit Genauigkeit zu beantworten, haben wir die beiden folgenden Reihen von Versuchen angestellt.

Wir entzündeten zuerst im Voltaischen Eudiometer 100 Theile Sauerstoffgas und 300 Theile Wasserstoffgas; und erhielten in 12 Versuchen die Rückstände, welche unter A stehen.

Darauf entzündeten wir Mischungen aus 200 Theilen Sauerstoffgas und 200 Theilen Wasserstoffgas; die Rückstände waren, wie man sie unter B findet.

A B 100,8 102,0 101,5 101,0 101,4 101,5 101,3 101,0 100,5 102,0 102,2 101,5 101,0 102,0 102,0 102,3 101,0 101,0 102,0 102,0 101,7 101,5 102,0 102,0 also im Mittel 101,3 101,7 Th. u. d. Absorpt.

298,7 298,3 Th.

Wäre unser Sauerstoffgas ganz rein gewesen, so hätten, der ersten Versuchsreihe zu Folge, 100 Theile Sauerstoffgas im Mittel 198,7 Theile Wasserstoffgas absorbirt; da aber unser Sauerstoffgas von Schwefelkali nur bis auf 0,004 verschluckt wurde, so hatten sich 99,64 Th. Sauerstoffgas mit 199,1 Th. Wasserstoffgas verbunden, und 100 Theile Sauerstoffgas erforderten hiernach zur völligen Sättigung 199,89 Theile Wasserstoffgas, wofür sich ohne Fehler 200 Theile nehmen lassen.

Wäre unser Wasserstoffgas ganz rein gewesen, so hätten in der zweiten Versuchsreihe 200 Theile Wasserstoffgas im Mittel 98,3 Theile Sauerstoffgas absorbirt; ein Resultat, welches dem vorigen so nahe kömmt, daß schon hierbei alles bestehen würde, worauf wir in dieser Abhandlung gefußt haben.

Beide Resultate würden völlig überein stimmen, wenn unserm Wasserstoffgas 0,006 Stickgas beigemengt gewesen wäre; und daß sich in der That Stickgas dabei befand, das können wir beweisen.

Wir nahmen zwei der Rückstände, (von 101,0 und 101,5 Theilen,) welche beim Detoniren von 100 Theilen Sauerstoffgas mit 300 Theilen Wasserstoffgas übrig geblieben waren, und detonirten sie mit 200 Theilen Sauerstoffgas.

Wegen des dem Sauerstoffgas beigemischten Stickgas mußten diese Rückstände 0,8 Theile Stickgas enthalten.

Hätten die übrigen 201,7 Theile aus völlig reinem Wasserstoffgas bestanden, und wir nähmen der letztern Versuchsreihe zu Folge an, daß 200 Theile Wasserstoffgas 98,3 Theile Sauerstoffgas absorbiren; so hätten beim Detoniren die 201,7 Theile Wasserstoffgas 99,1 Sauerstoffgas verschlucken, und folglich überhaupt 300,8 Theile verschwinden müssen.

Es verschwanden jedoch nur 295,0 Theile.

Die 201,7 Theile des Rückstandes können folglich nicht reines Wasserstoffgas gewesen seyn, sondern müssen Stickgas enthalten haben; und zwar, wenn 100 Theile Sauerstoffgas 200 Theile Wasserstoffgas absorbiren, 5 Theile Stickgas, welche ein Rückstand aus 600 Theilen Wasserstoffgas sind.

Mithin enthielt das Wasserstoffgas noch 0,008 Stickgas.

Durch diese Gründe scheint es uns genügend dargethan zu seyn, daß 100 Theile Sauerstoffgas sehr nahe 200 Theile Wasserstoffgas zu ihrer Sättigung erfordern.

Nach den Versuchen der Herren Fourcroy, Vauquelin und Seguin würden 100 Theile Sauerstoffgas 205 Theile Wasserstoffgas hierzu verlangen.

Man nehme indeß das eine oder das andere dieser Verhältnisse an, immer wird man sich bei der Analyse der Luft, wegen dieser Ungewißheit, nur höchstens um 0,0035 im absoluten Gehalt derselben an Sauerstoffgas irren können, und der Irrthum muß noch sehr viel kleiner ausfallen, wo es auf relative Mengen ankömmt.

Diesen Versuch, den größten und sorgfältigsten, welcher bis jetzt über die Synthesis des Wassers angestellt worden, (er dauerte 185 Stunden, und es wurden 12 Unzen 4 Drachmen 45 Gran Wasser erzeugt und über 15 Kubikschuh Wasserstoffgas verbrannt,) beschreibt Seguin ganz im Detail und theilt alle Correctionen und Rechnungen mit, in den Annales de Chimie, t. 8, p. 230, u. t. 9, p. 30; ein Aufsatz, der, so viel ich weiß, nicht deutsch bearbeitet ist.

Es hatten sich mit einander, nach Seguin's Berechnung, absorbirt 12571 Kubikzoll Sauerstoffgas und 26015 Kubikzoll Wasserstoffgas von 14° Temperatur, und diese beiden Gasmengen stehen im Verhältniß von 100:206,9.

Da aber Seguin bei seinen Reductionen wegen der Temperatur sich auf Prieur's nicht richtige Versuche stützt, auch die Reductionen wegen des Drucks nach Dalton's Lehren vielleicht etwas anders ausfallen dürften, so scheint die Rechnung schon in dieser Hinsicht einer Revision zu bedürfen, und das möchte ein ganz passender Gegenstand zu einer akademischen Gelegenheitsschrift seyn.

Noch kömmt indeß ein Umstand von Bedeutung hinzu: der Grad der Reinheit beider Gasarten.

Während des Verbrennens hatten sich im Ballon 52 Kubikzoll Stickgas und 39 Kubikzoll kohlensaures Gas eingefunden.

Welchen Antheil hatten daran beide Gasarten, und in wie fern war ihre anfängliche Reinheit dadurch, daß sie im Gasometer mit Wasser in Berührung gewesen waren, abgeändert worden?

Auch dieses dürste sich vielleicht aus dem von Seguin angegebenen Detail der Versuche, und nach den Untersuchungen, womit gegenwärtige Abhandlung beschließt, noch jetzt ausmitteln lassen.

d. H.

Wir haben uns überzeugt, daß Veränderungen der Temperatur auf das von uns angegebene Verhältniß, wonach beide Gasarten sich absorbiren, keinen Einfluß haben, wie das auch der Natur der Sache nach nicht anders seyn kann.

Denn weil die Wärme beide Gasarten gleichmäßig ausdehnt, und sie gleiche Mengen von Wasser auflösen macht, so stehen die absoluten Gewichte gleicher Voluminum von Sauerstoffgas und Wasserstoffgas immer in einerlei Verhältniß zu einander.

Voraus gesetzt daher, das von uns ausgemittelte Verhältniß sey das wahre, so ist es genauer, zu sagen, 100 Maaß Sauerstoffgas vereinigen sich mit 200 Maaß Wasserstoffgas, als das Verhältniß der Bestandtheile des Wassers in Gewichttheilen zu geben.

Wären beide Gasarten, deren man sich zu den Versuchen über die Synthesis des Wassers bedient hat, vollkommen trocken gewesen, oder hätte man Correctionen wegen der Feuchtigkeit, die sie enthalten konnten, angebracht, so würde es gleichgültig seyn, das Verhältniß der Bestandtheile dem Volumen oder dem Gewichte nach zu geben.

Da aber mit dem einfachen Volumen Sauerstoffgas sich ein doppeltes Volumen Wasserstoffgas verbindet, und doch beide Gasarten gleichmäßig Wasser auflösen, so steht offenbar die schon in ihnen vorhandene Wassermenge nicht in dem Verhältnisse des Gewichts, wonach sie sich zu Wasser vereinigen, weßhalb dieser Umstand einen Einfluß auf das Gewichtsverhältniß der Bestandtheile des Wassers haben muß.

So bleibt also das Verhältniß der Voluminum bei verschiedener Temperatur uud Feuchtigkeit unverändert dasselbe, indeß das Gewichtsverhältniß unter diesen Umständen variirt.

Ersteres nach Gay-Lüssac's und Dalton's Versuchen, Ann., XIV, 280; letzteres nach Dalton's und Desormes Versuchen, Ann., XV, 144, in so fern man diese in die Sprache der Auflösungstheorie kleidet, die indeß schwerlich mit diesen Versuchen bestehen möchte.

d. H.

Es versteht sich, daß hierbei voraus gesetzt wird, daß Temperatur und Feuchtigkeit des einen Gas immer so wie die des andern seyen.

d. H.

Man halte diese Bemerkung nicht für ganz unwichtig.

Denn es ist leicht, zu zeigen, daß sie einen bedeutenden Einfluß auf unsre Bestimmungen des Verhältnisses der Bestandtheile des Wassers hat.

Nach dem Versuche der Herren Fourcroy, Vauquelin und Seguin, dem genauesten, den man bis jetzt über die Synthesis des Wassers gemacht hat, bestehn 100 Theile Wasser, dem Gewichte nach, aus 85,662 Theilen Sauerstoffgas und 14,338 Th. Wasserstoffgas.

Da aber dieser Versuch in einer Temperatur von 14° angestellt wurde, und diese Physiker keine Correction wegen des Wassers, das beide Gasarten schon aufgelöst enthielten, angebracht haben; so ist aus diesem Grunde ihr aufgefundenes Verhältniß, (wenn wir das specifische Gewicht der beiden Gasarten, wie sie es gefunden haben, als richtig annehmen, und mit Saussüre setzen, daß 1 par.

Kubikfuß Luft bei dieser Temperatur nahe 10 Gran Wasser aufgelöst enthält,) dahin abzuändern, daß sich dem Gewichte nach 87,41 Theile Sauerstoff mit 12,59 Theilen Wasserstoff zu Wasser vereinigen.

Und das ist eine bedeutende Verschiedenheit, welche besonders auf die Analysen, in denen es auf die absolute Menge des Wasserstoffs ankömmt, von merklichem Einflusse seyn muß.

Zwar haben die genannten Chemiker beide Gasarten über Quecksilber aufgefangen; in ihren Gasometern war aber das Gas mit Wasser gesperrt, konnte sich hier also allerdings mit Feuchtigkeit schwängern, wenn es dazu lange genug im innern Cylinder des Gasometers blieb.

Die Menge des Wasserdampfs, welchen das Gas mit in den Verbrennungsballon hinein führte, mußte aber nach Verschiedenheit der Temperatur außerordentlich variiren, (Annalen, XV, 145;) und da die Temperatur während des Versuchs wechselte, so entspricht auch das hier angegebene Gewichtsverhältniß schwerlich dem Versuche genau.

d. H.

Diese Betrachtungen finden auch Anwendung auf die Bestimmung der specifischen Gewichte der Gasarten, besonders des Wasserstoffgas, da fast ein Sechstel des gefundenen Gewichts dieses Gas bei 14° Wärme, auf Rechnung des Wassergehalts desselben zu setzen ist.

Wir zweifeln daher nicht, daß vollkommen trockenes, und von allem Stickgas freies Wasserstoffgas zum wenigsten 15 Mahl leichter als die atmosphärische Luft gefunden werden dürfte.

Ein für mehrere physikalische Untersuchungen so wichtiger Umstand, daß es sehr zu wünschen wäre, wir erhielten darüber bald völlig entscheidende Versuche. d. H.

Vierte Frage:

Welches sind die Gränzen der unvermeidlichen Fehler beim Voltaischen Eudiometer? und welches ist dem zu Folge die kleinste Menge von Sauerstoffgas oder Wasserstoffgas, die sich vermittelst desselben noch messen läßt?

Da die Wirkung, worauf dieses Eudiometer beruht, augenblicklich ist, so hat der Barometer- und Thermometerstand darauf keinen Einfluß; und in dieser Hinsicht hat es einen sehr ausgezeichneten Vorzug vor den Eudiometern mit Phosphor oder mit Schwefelalkalien.

Da ferner jedes Hundertel Sauerstoffgas sich durch eine drei Mahl größere Absorption giebt, so kommen die Fehler, welche man begeht, nur zu einem Drittel auf den Gehalt an diesem Gas, und besonders jetzt, da wir sehr genaue Instrumente besitzen, welche ein Maaß Luft in 300 gleiche Theile theilen, können wir, selbst wenn wir um einen ganzen Theil irren sollten, nicht viel über 0,001 im Sauerstoffgehalte der Luft, welche zerlegt wird, fehlen.

Man sieht hieraus, daß sich vermittelst des Wasserstoffgas-Eudiometers nicht nur sehr geringe Unterschiede zwischen zwei verschiedenen Portionen atmosphärischer Luft auffinden lassen, sondern daß dadurch selbst in Stickgas oder Wasserstoffgas ein Antheil von wenig mehr als 0,003 Sauerstoffgas zu entdecken sey, obschon im letztern Falle nicht unmittelbar, sondern erst nachdem man, (um Entzündung und vollständiges Verbrennen bewirken zu können,) eine gewisse Menge Sauerstoffgas hinzu gesetzt hat, für das man zuvor durch Versuche die Größe der Absorption mit Wasserstoffgas bestimmt haben müßte.

Ein Drittel von dem Unterschiede der Absorption in beiden Fällen gäbe die Menge des Sauerstoffgas in der untersuchten Luft.

Eben so läßt sich vermittelst dieses Eudiometers der Grad der Reinheit von Wasserstoffgas bestimmen, oder ein kleiner Antheil dieses Gas entdecken, welcher andern Gasarten oder der atmosphärischen Luft beigemengt ist.

Im ersten Falle braucht man das Gas nur mit 100 Theilen Sauerstoffgas zu detoniren; die Grade der Reinheit verhalten sich dann wie die Absorptionen.

Im zweiten Falle müßte man zu 200 Theilen des zu untersuchenden Gas zuvor 100 Theile Wasserstoffgas von bekannter Reinheit zusetzen, und es dann mit 100 Theilen Sauerstoffgas entzünden.

Auf diese Art können wir, bei der Uebung, die wir jetzt in Versuchen dieser Art erlangt haben, 0,003 Wasserstoffgas wieder finden, die wir atmosphärischer Luft beimengen.

Vielleicht bleibt manchem gegen das Voltaische Eudiometer noch das Bedenken, daß man durch dasselbe, weil Wasserstoffgas nicht immer von einerlei Reinheit ist, in schwer zu berichtigende Fehler verwickelt werden könne.

Wir bemerken indeß, daß ein kleiner Antheil an Stickgas völlig unschädlich ist, und daß nur eine Beimengung von Sauerstoffgas auf das Resultat der Prüfung Einfluß haben würde.

Um nicht zu fehlen, detonire man daher zuvor das Wasserstoffgas, dessen man sich bedienen will, mit [Formel] Sauerstoffgas; hierbei wird zugleich alles Sauerstoffgas, welches ersteres schon enthalten haben könnte, mit zerstört, und den Rückstand kann man nun mit Sicherheit zu den Versuchen im Voltaischen Eudiometer brauchen.

Mit dieser Vorsicht kann man sich unbedenklich eines ohne besondere Sorgfalt bereiteten Wasserstoffgas bedienen, wofern man es nur aus dem Wasser durch Schwefelsäure oder Salzsäure vermittelst Zinks entwickelt hat; denn bedient man sich eines andern Metalls, z. B. des Eisens, so ist das Gas, wie man weiß, nicht mehr von derselben Natur.

Nach allen Versuchen, welche wir bisher angeführt haben, dürfen wir wohl mit Recht schließen, daß das Voltaische Eudiometer den ganzen Gehalt der atmosphärischen Luft an Sauerstoffgas angiebt.

Wir haben uns indeß hiervon noch besonders auf directe Art überzeugen wollen, und mischten zu dem Ende 20 Theile sehr reines Sauerstoffgas mit 80 Theilen Stickgas, die wir durch Zersetzung des Ammoniaks vermittelst oxygenirter Salzsäure, (unter aller möglichen Vorsicht keine atmosphärische Luft mit hinein zu bringen,) erhalten hatten.

Von diesem Gasgemisch wurden 200 Theile mit 200 Theilen Wasserstoffgas im Eudiometer detonirt.

Fünf Versuche, die wir anstellten, gaben in der Absorption keine größern Unterschiede, als höchstens von 0,005, und im Mittel eine Absorption von 124,9 Theilen.

Ihr entspricht ein Sauerstoffgehalt von 41,6 in 200 Theilen, und also von 20,8 Theilen des künstlichen Gasgemisches.

Daß wir hier den Sauerstoffgehalt um 0,008 höher finden, als wir sollten, liegt höchst wahrscheinlich daran, daß unser Stickgas nicht ganz frei an Sauerstoffgas war, sondern davon 0,01 enthielt.

Denn mit so vieler Sorgfalt wir es auch bereitet hatten, so leuchtete doch darin der Phosphor.

Auch ist das aus dem Grunde wahrscheinlich, weil die oxygenirte Salzsäure sich am Lichte sehr schnell zersetzt.

Aus allem diesem sieht man, daß die Resultate, welche das Voltaische Eudiometer giebt, unter sich sehr vergleichbar sind, und daß die Gränze des Irrthums für den Gehalt der Luft an Sauerstoffgas, den man vermittelst dieses Eudiometers findet, sich bis auf 0,001 herab bringen läßt.

Ferner sieht man, daß sich durch dieses Eudiometer sehr kleine Unterschiede im Sauerstoffgehalte zweier verschiedener Luftportionen finden, auch sehr geringe Mengen von Wasserstoffgas, welche der atmosphärischen Luft beigemischt sind, entdecken lassen.

Endlich ist dieses Instrument das einzige, vermittelst dessen sich der Antheil eines Gasgemisches an Wasserstoffgas messen läßt, und schon in dieser Hinsicht allein wäre es aller Aufmerksamkeit werth, und verdiente es, daß man die Wirkungsart desselben genau studire.

Und so hat der vortreffliche Physiker Volta, dem die Naturlehre die herrlichsten Entdeckungen verdankt, auch um die Chemie das Verdienst, ihr das genaueste und schätzbarste Instrument für die Analyse der Luft gegeben zu haben.

II. Zerlegung der atmosphärischen Luft im Voltaischen Eudiometer.

Nachdem wir im Vorigen dargethan haben, daß das Voltaische Eudiometer sehr vergleichbare Resultate giebt, daß es den ganzen Gehalt der Luft an Sauerstoffgas anzugeben vermag, und daß es vor den Eudiometern mit festen oder flüssigen eudiometrischen Mitteln den Vorzug hat, ein Vielfaches der zu messenden Menge von Sauerstoffgas zu geben; --

so wollen wir nun zu den Anwendungen dieses Eudiometers auf die Zerlegung der atmosphärischen Luft fortschreiten.

Ist das von uns ausgemittelte Absorptionsverhältniß von 100 Theilen Sauerstoffgas mit 200 Theilen Wasserstoffgas vollkommen genau, so werden wir das Verhältniß zwischen dem Sauerstoffgas und Stickgas in der zerlegten Luft ganz scharf sinden.

Gesetzt indeß auch, die Menge des Wasserstoffgas wäre um 5 Theile zu groß oder zu klein, so würde das doch nur einen Irrthum von 0,003 der analysirten Luft für den Gehalt derselben an Sauerstoffgas geben, und selbst dann würde also immer noch eine größere Genauigkeit, als durch jedes andere der bekannten eudiometrischen Mittel erlangt werden.

Die atmosphärische Luft, welche wir zerlegt haben, ist mitten auf der Seine unter sehr verschiedenen Umständen geschöpft worden, bei kaltem, bei gemäßigtem, bei regnigem Wetter, und bei sehr verschiedenen herrschenden Winden.

Damit bei der Analyse selbst die Umstände so gleich als möglich seyn möchten, wurden diese zu verschiedener Zeit eingesammelten Luftportionen in wohl verschloßnen und umgekehrt in Wasser stehenden Glasgefäßen aufbewahrt, und dann alle an demselben Tage zerlegt, indem wir von jeder derselben 200 Theile mit 200 Theilen Wasserstoffgas in unsern Voltaischen Eudiometer detonirten.

Die folgende Tabelle zeigt die Absorptionen, welche wir erhalten haben, und den Gehalt an Sauerstoffgas, der ihnen entspricht.

Die atmosphärische Luft wurde eingefangen Es betrugen 1804 bei einer Temperat. nach der 100theiligen Scale von und bei folgendem Zustande der Atmosphäre. die Absorption bei e. Misch. von 200 Th. m. 200 Th. Wasserstoffg. also der Gehalt der Luft an Sauerstoffgas in 100 Theilen Nov. 17 7,°3 Bedeckter Himmel; O-Wind 126,0 Th. 126,0 21,0 Th. 21,0 18 4,5 Bedeckter Himmel; OSO-Wind 126,0 126,0 21,0 21,0 19 4,7 Feiner Regen; sehr stark.

SW-W. 126,0 126,0 21,0 21,0 20 10,0 Feiner Regen; S-Wind 126,0 126,5 21,0 21,1 21 12,5 Bedeckter Himmel; SW-Wind 126,8 126,0 21,2 21,0 22 6,7 Wolkig; kl. Regen; SW-Wind 126,0 126,0 21,0 21,0 23 1,5 Wolkig; W-Wind 126,0 126,0 21,0 21,0 24 8,5 Regen; S-Wind 126,3 126,5 21,0 21,1 25 10,6 Bedeckter Himmel; SW-Wind 126,2 126,5 21,0 21,1 26 3,3 Wolkig; O-Wind 126,5 126,0 21,1 21,0 27 -- 1,6 Reif; N-Wind 126,5 21,1 28 -- 1,3 Schnee; N-Wind 126,0 21,0 Dec. 1 -- 4,1 Nebel; NNO-Wind 126,0 21,0 3 -- 2,3 Wolkig; dunstig; O-Wind 125,5 20,9 5 4,2 Regen; S-Wind 126,0 21,0 7 3,1 Dicker Nebel 126,0 21,0 13 9,6 Regen; SSW-Wind 126,0 21,0 19 -- 2,2 Bedeckter Himmel; NO-Wind 126,0 21,0 23 1,0 Glatteis; dick. Neb.;SO-Wind 126,0 21,0

Im Originale steht 136,5; offenbar ein Druckfehler, da das nicht mit der nebenstehenden Zahl harmonirt.

d. H.

Man sieht aus diesen Analysen erstens, daß sie uns nur Unterschiede von einem Tausendtheilchen im Sauerstoffgehalt der atmosphärischen Luft gegeben haben, ungeachtet die Luftportionen, die wir zerlegten, bei ganz verschiedenen Winden aufgefangen waren, und daher aus ganz verschiedenen Ländern herkamen; und zweitens, daß das Sauerstoffgas zu den andern Gasarten in der atmosphärischen Luft, dem Volumen nach, in dem Verhältnisse von 21:79 steht.

Das erste dieser Resultate: daß nämlich der Gehalt der atmosphärischen Luft an Sauerstoffgas nicht variirt, ist in aller Strenge richtig, weil das Verhältniß, wonach Wasserstoffgas und Sauerstoffgas sich zu Wasser verbinden, darauf keinen Einfluß hat.

Das zweite Resultat: daß die atmosphärische Luft in 100 Theilen 21 Theile Sauerstoffgas enthält, ist zwar von jenem Verhältnisse abhängig, kann aber ebenfalls nur sehr wenig von der Wahrheit abweichen, da bei einem viel höhern Irrthume in jenem Verhältnisse, als bei unsern Versuchen möglich ist, der Gehalt von 100 Theilen der atmosphärischen Luft an Sauerstoffgas, doch immer noch zwischen 20,7 und 21,3 Theile fallen würde, wie wir das vorhin gezeigt haben.

Und so kommen denn endlich die Resultate, welche die sorgfältigern Beobachter aus ihren eudiometrischen Versuchen gezogen haben, in die lange erwünschte Harmonie.

Berthollet fand den Sauerstoffgehalt der Luft in Paris und Kairo vermittelst des Phosphor-Eudiometers auf etwas weniger als 0,22, und darin nie größere Unterschiede als um 0,005, (Annalen, V, 349;) de Marti fand den Sauerstoffgehalt in Katalonien jederzeit, und das unter sehr verschiedenen Umständen, vermittelst Schwefel-Wasserstoff-Alkalien 0,21, ohne auch nur je 0,22 zu erreichen, (Annalen, XIX, 391;) Davy, in England, (und so auch in Luft aus Guinea,) mit mehrern eudiometrischen Mitteln immer 0,21, (das., 306,) und eben so Berger auf den Gebirgen und in den Thälern der Schweiz immer 0,20 bis 0,21, (das., 413.)

d. H.

Mehrere Naturforscher haben gemeint, viele der uns bekannten Meteore möchten auf einem Verbrennen von Wasserstoffgas beruhen, und haben zum Behuf dieser Erklärung angenommen, es sey in unsrer Atmosphäre Wasserstoffgas vorhanden.

Wir hielten es daher für sehr interessant, nachzuforschen, ob wirklich die atmosphärische Luft einen Antheil an Wasserstoffgas enthalte.

Um darin desto sicherer zu gehen, mischten wir eine künstliche atmosphärische Luft, aus 20 Theilen reinem Sauerstoffgas und 80 Theilen reinem Stickgas, das auf die S. 78. angegebene Art bereitet war.

Von dieser Luft konnten wir gewiß seyn, sie enthalte gar kein Wasserstoffgas; und mit ihr und der atmosphärischen Luft stellten wir nun eine vergleichende Zerlegung an, indem wir von jeder derselben 300 Theile mit 100 Theilen Wasserstoffgas detonirten.

Sechs Versuche mit der einen gaben aber genau dasselbe mittlere Resultat, als sechs Versuche mit der andern.

Offenbar enthält also die atmosphärische Luft entweder gar kein Wasserstoffgas, oder doch gewiß keine 3 Tausendtel, da, wie wir gesehen haben, ein solcher Antheil an Wasserstoffgas durch das Voltaische Eudiometer noch zu entdecken ist.

Und doch läßt sich nicht zweifeln, daß sich in der atmosphärischen Luft etwas Wasserstoff befinde, da es sich alle Tage aus den Morästen entbindet; die Menge desselben muß aber geringer seyn, (z. B. nur ein Tausendtel,) als daß wir sie durch unsre Mittel in der atmosphärischen Luft zu entdecken vermögen.

Bei den vielen Prozessen, welche der Atmosphäre täglich kohlensaures Gas zuführen, muß der Antheil der atmosphärischen Luft an kohlensaurem Gas gewiß viel bedeutender als der an Wasserstoffgas seyn.

Und doch würden wir vielleicht ohne die Eigenschaft dieses Gas, mit Kalk und Baryt unauflösliche Niederschläge zu bilden, noch jetzt es vermöge seines Volumens in der Atmosphäre nicht nachzuweisen vermögen.

Es ist zwar wahr, daß das kohlensaure Gas sich in der Atmosphäre nicht anzuhäufen vermag, weil die Pflanzen es zersetzen; aber ist denn wohl ausgemacht, daß es keine Ursachen giebt, welche den Wasserstoff der Erde zurück geben, und so ebenfalls das Wasserstoffgas in der Atmosphäre sich anzuhäufen verhindern?

Aus den Resultaten unsrer Versuche haben wir gesehn:

1. daß die atmosphärische Luft in ihrer Zusammensetzung nicht variirt; 2. daß sie in 100 Theilen aus 21 Theilen Sauerstoffgas besteht; 3. daß sie keine für uns wahrnehmbare Menge von Wasserstoffgas enthält.

Diese Identität der Verbindung, worin sich die Bestandtheile der Atmosphäre beständig erhalten, und diese Abwesenheit von Wasserstoffgas, wird den Astronomen das Hauptbedenken bei der bisherigen Theorie der Strahlenbrechung benehmen.

Da die verschiedenen Gasarten ein verschiedenes Brechungsvermögen haben, und Wasserstoffgas ein stärkeres als Sauerstoffgas und Stickgas besitzt, so würde die bisherige Theorie der astronomischen Strahlenbrechung, welche bloß auf Verschiedenheiten des Barometer- und Thermometerstandes Rücksicht nimmt, sehr unvollkommen seyn, wäre das Verhältniß der Bestandtheile der atmosphärischen Luft veränderlich.

Glücklicher Weise ist das aber auf keine merkbare Art der Fall, und besonders ist das Wasserstoffgas, welches ein so großes Brechungsvermögen besitzt, nicht zu 3 Tausendteln in der Atmosphäre, so weit wir uns in derselben zu erheben vermögen, vorhanden.

Der Astronom braucht folglich in der Theorie der Strahlenbrechung nur auf Barometer-, Thermometer- und Hygrometerstand und auf weiter nichts Rücksicht zu nehmen.

Daß die Atmosphäre innerhalb des Zeitraums von einigen Jahren, geschweige denn von einigen Tagen, sich in der That unmöglich auf eine merkbare Art in ihrer Zusammensetzung ändern könne, (höchstens einige ganz locale Variationen ausgenommen,) davon uns zu überzeugen, reicht ein wenig Nachdenken hin.

Denn vermöchte sie sich in so kurzer Zeit in ihrer Zusammensetzung zu ändern, durch welch ein Wunder sollte sie plötzlich zu ihrem anfänglichen Zustande zurück gebracht werden?

Woher eine Ursache nehmen, welche mächtig genug wäre, binnen einem Tage ihren Sauerstoffgehalt auch nur um ein Tausendtheilchen zu ändern, man wolle denn eine electrische, eine magnetische, oder irgend eine andere eben so chimärische Kraft erträumen, welche durch unbekannte Einflüsse den Sauerstoff in Stickstoff, und umgekehrt verwandeln könne!

-- Möglich ist es dagegen, daß die Atmosphäre sich sehr langsam verändert, es sey im Verhältnisse ihrer Bestandtheile, oder in ihrem Gewichte; und diese Variationen, so unmerklich sie auch seyn mögen, wären nicht minder werth, die Aufmerksamkeit der Physiker zu fesseln.

Es ist uns nun noch zu untersuchen übrig, ob nicht die Zusammensetzung der atmosphärischen Luft, ungeachtet sie im Ganzen unveränderlich ist, doch wenigstens an einzelnen Stellen durch locale Ursachen abgeändert werden könne, wie das einige bei ihren Analysen gefunden zu haben glauben.

Vielleicht, daß Vulkane auf hohen Bergen, besondere Gährungen, oder die faulenden Gewässer der Moräste und Teiche, die Luft, mit der sie in Berührung sind, minder rein machten, indem sie ihr entweder Sauerstoff entzögen, oder ihr nichtathembare Gasarten zuführten.

Die Verminderung des Sauerstoffgehalts durch solche locale Ursachen kann in einer großen Masse freier Luft, die beständig in Bewegung ist, auf keinen Fall so bedeutend seyn, als in Zimmern, in denen sich eine Menge von Menschen, oder irgend eine Quelle von Luftverderbung und Ansteckung befindet; und doch zeigt hier die Luft nur sehr geringe Verschiedenheiten in ihrer Mischung.

Wir haben zwei Luftportionen zerlegt, die wir im Theatre francais aufgefangen hatten, die eine mitten im Parterre, einen Augenblick ehe der Vorhang zu Anfang des zweiten Stücks aufgezogen wurde, dritthalb Stunden nachdem die Zuschauer sich versammelt hatten, die andere 3 Minuten nach Beendigung des Schauspiels in der größten Höhe des Saals.

Beide trübten kaum das Kalkwasser, und als 200 Theile derselben mit 200 Theilen Wasserstoffgas im Eudiometer detonirt wurden,

gab eine Absorption von enthielt also in 100 Th. an Sauerstoffgas die erste 121,5 20,2 Theile die zweite 122,5 20,4 Luft d. Atmosph. 126 21

Herr Seguin hatte schon vor geraumer Zeit Luft aus den Sälen eines Hospitals, die 12 Stunden lang genau verschlossen gewesen war, zerlegt, und sie ungefähr eben so rein als die atmosphärische Luft im Freien gefunden, obgleich ihr Geruch noch immer unerträglich war.

Auch schon de Marti zog aus ähnlichen Versuchen als die Verfasser einen ähnlichen Schluß, (Annalen, XIX, 392.)

d. H.

Wenn nun, selbst unter den günstigsten Umständen für die Absorption des Sauerstoffs, die Luft nicht ein Hundertel desselben verliert; so kann dies nicht der Grund der Beängstigung seyn, die man in eingeschlossenen Räumen voll Menschen empfindet, oder der Krankheiten, die den Teich- und Morastgegenden oder gewissen Ländern eigenthümlich sind.

Beide müssen vielmehr auf Ausflüssen beruhen, welche durch keins unsrer eudiometrischen Mittel darzustellen sind, und die doch auf unsern Körper auf eine eigenthümliche Art wirken.

Ein Bläschen von Schwefel-Wasserstoffgas oder von oxygenirt-salzsaurem Gas, eine faulige Emanation, und selbst eine Blume erfüllt einen ungeheuern Raum mit ihrem Geruche, wobei diese Ausflüsse eine in Erstaunen versetzende Theilung leiden müssen; eben so fein und eben so wenig darzustellen, mögen auch die pestilentialischen Miasmen seyn, welche uns Guyton's für die Menschheit so wohlthätige Nachforschungen, wenigstens zu zerstören und unschädlich zu machen gelehrt haben.

In andern Fällen mögen solche sporadische Krankheiten von der Feuchtigkeit der Luft abhängen, von ihrer Temperatur, von ihrer Electricität, oder überhaupt vom Zustande der Atmosphäre in Beziehung auf die Disposition, in der man sich gerade befindet; und in diesen vielleicht sehr häufigen Fällen kann die Krankheit große Verwüstungen anrichten, ohne daß wir ihren Fortgang zu hemmen vermögen.

Es würde täuschend seyn, hier alles Einer Ursache zuschreiben zu wollen, da der Gesundheitszustand des Menschen von der Zusammenwirkung aller Umstände abhängt, unter denen er sich befindet.

Wir beschließen diesen ersten Theil unsrer Abhandlung mit einer kurzen

Wiederhohlung der vorzüglichsten Thatsachen und Erklärungen.

1. Eine im Kalten bereitete Auflösung eines Schwefelalkali verschluckt kein Stickgas, und läßt sich sehr wohl zur Analyse der Luft brauchen.

Ist sie dagegen heiß bereitet, fo verschluckt sie Stickgas, und vermindert das Volumen der Luft stärker, als das nach dem Gehalte derselben an Sauerstoffgas geschehen sollte.

Dieses ist lediglich dem Wasser, und nicht dem Schwefelalkali zuzuschreiben.

2. Es giebt Mischungsverhältnisse von Sauerstoffgas und Wasserstoffgas, bei denen der electrische Funke ein vollständiges Verbrennen des letztern bewirkt.

Es giebt andere, bei denen das Verbrennen aufhört, ehe es vollendet ist; und noch andere, bei denen gar kein Verbrennen Statt findet.

Und zwar scheint das darauf zu beruhen, daß in diesen letztern Fällen die zum Verbrennen nöthige Temperatur nicht bleibt, oder nicht einmahl erreicht wird, und nicht auf der gegenseitigen Verwandtschaft der beiden Gasarten; denn in allen Fällen nicht-vollständigen Verbrennens reicht es hin, die Temperatur künstlich zu erhöhen, um ein vollständiges Verbrennen zu erhalten.

In den Fällen, wo das Wasserstoffgas oder das Sauerstoffgas nicht vollständig verschluckt werden, findet man sie in dem Rückstande wieder; ein Beweis, daß sie hier keine für uns neue Verbindungen eingegangen sind.

3. Läßt sich eine Gasmischung, in der sich Sauerstoffgas und Wasserstoffgas befindet, nicht entzünden, so reicht es, um dieses zu bewirken, hin, den Antheil an diesen letztern Gasarten zu vermehren.

4. Die Meteore können nicht Wirkungen einer Entzündung von Wasserstoffgas seyn, weil selbst eine Luft, die aus reinem Sauerstoffgas bestünde, mehr als 6 Hundertel Wasserstoffgas enthalten müßte, sollte noch ein Verbrennen Statt finden können, und selbst dann würde das Verbrennen nur local seyn.

5. Die Electricität scheint eine Mischung aus Sauerstoffgas und Wasserstoffgas durch die Hitze zu entzünden, welche sie in dem Gas dadurch bewirkt, daß sie dasselbe comprimirt, indem sie hindurch geht.

6. Das Wasser, welches diese beiden Gasarten erzeugen, indem sie sich vereinigen, ist stets von einer und derselben Natur.

Die Wasserzersetzung durch Galvani'sche Electricität läßt sich auch ohne die Hypothese erklären, daß das Wasser sich oxygeniren und hydrogeniren könne.

7.

Dem Volumen nach verbinden sich 100 Th. Sauerstoffgas mit 200 Th. Wasserstoffgas zu Wasser.

Dieses Verhältniß ist unabhängig von der Temperatur und vom Feuchtigkeitszustande; nicht so das Verhältniß in Gewichtstheilen ausgedruckt, weil die Feuchtigkeit beider Gasarten wohl dem Volumen, nicht aber dem Gewichte beider Gasarten proportional ist.

Das bisher angenommene Verhältniß der Bestandtheile des Wassers ist daher abzuändern.

8. Das Voltaische Eudiometer kann den ganzen Gehalt einer Luft an Sauerstoffgas, bis beinahe auf 1 Tausendtheilchen angeben, und die Resultate desselben sind sehr vergleichbar.

Für den jetzigen Zustand unsrer Kenntnisse ist es das genaueste aller Eudiometer.

Es kann überdies sehr geringe Mengen von Sauerstoffgas oder von Wasserstoffgas in andern Gasarten nachweisen, und uns über die Reinheit eines Wasserstoffgas belehren.

Endlich hat es noch den Vorzug, ein Vielfaches der zu messenden Größe zu geben.

In allen diesen Rücksichten hat es daher einen sehr ausgezeichneten Vorzug vor allen andern Eudiometern.

9. Die atmosphärische Luft enthält dem Volumen nach nur 0,21 Sauerstoffgas, und variirt in ihrer Zusammensetzung nicht.

10. Sie enthält kein Wasserstoffgas, oder wenigstens kann ihr Antheil an Wasserstoffgas nicht bis auf 0,003 steigen.

Ueber die Natur der Luft, welche man aus dem Wasser erhält, und über die Wirkung des Wassers auf reine und auf vermischte Gasarten, von Alex. von Humboldt und J. F. Gay-Lussac.

Der zweite Theil des wichtigen Aufsatzes, den die Leser, so weit er bloß eudiometrischen Inhalts war, im vorigen Hefte erhalten haben, (man vergl. S. 40.)

d. H.

Bei unsern Untersuchungen über die eudiometrischen Mittel, besonders über die Schwefelalkalien, haben wir Gelegenheit gehabt, uns zu überzeugen, daß Wasser und andere Flüssigkeiten auf die Luft eine Einwirkung äußern, welche für die Eudiometrie eine um so nachtheiligere Quelle von Irrthum werden kann, je weniger man diese Wirkung bisher beachtet und erforscht hat.

Um nicht unsre Arbeit noch unvollkommener zu lassen, als sie es schon ist, hielten wir es für nöthig, Versuche hierüber anzustellen, und diese unsre Untersuchungen über die Wirkung des Wassers auf reine und auf gemischte Gasarten mögen gegenwärtige Abhandlung beschließen.

Es ist allgemein bekannt, daß das Wasser Luft aufgelöst enthalten kann.

Boyle, Huyghens und Mairan haben sich mit dieser Thatsache beschäftigt; es fehlte ihnen aber an allen Mitteln, wahrzunehmen, daß die im Wasser aufgelöste Luft von der atmosphärischen Luft chemisch verschieden ist.

Priestley war der erste, der bemerkte, daß die Luft, welche man aus dem Wasser zieht, mehr Sauerstoff als die gewöhnliche Luft enthält.

Herr Hassenfratz machte später bekannt, daß Luft aus Regenwasser gezogen, 0,4 Sauerstoff enthalte; und die Herren Ingenhouß und von Breda kamen in ihren Versuchen über das Salpetergas auf ähnliche Resultate.

Andere wollten gefunden haben, daß das Wasser williger und stärker Sauerstoffgas als Stickgas absorbire; und schon Herr Fourcroy führt die merkwürdige Thatsache an, (welche er indeß für noch nicht hinlänglich bewährt hält,) daß mit Sauerstoffgas geschwängertes Wasser Wasserstoffgas absorbire, auf welches das gewöhnliche Wasser fast gar keine Wirkung äußert.

Wir werden in der That weiterhin sehen, daß die Einwirkung des Wassers auf Gasarten durch die Gasarten; welche es schon aufgelöst enthält, modisicirt wird.

Herr Henry in Manchester hat vor kurzem in einer Abhandlung in den Philosophical Transact. for 1803 die Absorption verschiedener Gasarten durch Wasser, welches seiner Luft beraubt worden, untersucht; und zwar bewirkte er diese Absorptionen unter dem doppelten und dreifachen Luftdrucke.

Doch hat er sich nicht mit Gasgemischen beschäftigt, und mit der Verwandtschaft, welche das Wasser auf sie äußert.

Er begnügte sich, die Menge von Gas jeder Art, welches bei verschiedenen Temperaturen und unter verschiedenem Drucke vom Wasser absorbirt wird, zu messen, ohne seine Untersuchung auf die Wirkung von Wasser, das schon mit andern Gasarten geschwängert ist, zu richten.

Man findet seine Untersuchungen im zweiten Aufsatze dieses Heftes. d. H.

Wir haben diesen bis jetzt noch so gut als unbearbeiteten Gegenstand, der mit der Eudiometrie in so nahem Zusammenhange steht, aufzuklären gesucht.

Wir haben den Grad der Verwandtschaft untersucht, vermöge der das im Wasser aufgelöste Sauerstoffgas bei verschiedenen Temperaturen und bei Auflösung von Salzen, zurück gehalten wird; haben mit dem Wasser gleiche Mengen von reinem Gas und von Gasgemischen in Berührung gebracht, und die Veränderungen beobachtet, welche diese Mischungen in ihrer chemischen Zusammensetzung leiden; und haben endlich angefangen, ein für die Meteorologie höchst wichtiges Problem aufzulösen, ob nämlich das Regenwasser Wasserstoffgas aufgelöst enthält.

Noch sind wir indeß mit diesen Untersuchungen, mit welchen wir uns während des gegenwärtigen Jahrs, besonders auf den Gebirgen, die wir durchstreifen werden, zu beschäftigen denken, nicht sehr weit vorwärts geschritten, und wollen uns daher begnügen, hier nur einige der vornehmsten Thatsachen mitzutheilen, von denen wir uns schmeicheln, daß sie für die Physiker nicht ohne Interesse seyn werden.

1.

Wir kochten, erstens destillirtes Wasser, welches an der Luft gestanden, und aus ihr atmosphärische Luft wieder eingesogen hatte, zweitens Wasser aus der Seine, drittens Regenwasser; fingen jedes Mahl die gesammte Luftmasse, welche das Wasser hergab, auf, ohne die ersten Portionen von den letztern zu trennen, und untersuchten diese Luft im Voltaischen Eudiometer.

So fanden sich in 100 Theilen Luft

aus dem destillirten Wasser 32,8 Th. Sauerstoffgas

aus dem Wasser der Seine 31,9

aus Regenwasser 31,0

Aus diesen drei Wassern erhält man folglich Luft, welche so ziemlich gleich reich an Sauerstoffgas, und um ungefähr 10 Hundertel reicher als die atmosphärische Luft ist.

Der Sauerstoffgehalt des Brunnenwassers ist mehr veränderlich, da das Brunnenwasser in der Erde mit Materien in Berührung ist, die Verwandtschaft zum Sauerstoffe besitzen.

Seinewasser, zu einer andern Zeit aufgefangen, gab Luft, die nur 29,1 Th. Sauerstoffgas in 100 Theilen enthielt, und also etwas weniger rein war, als die Luft aus dem Regenwasser.

Noch interessanter sind die Versuche über die Gasgemische, welche das Wasser, wenn es allmählig erhitzt wird, nach einander hergiebt; besonders in ihnen zeigt sich die große Verwandtschaft des Sauerstoffgas zum Wasser recht sichtlich.

Wir erhitzten Wasser aus der Seine allmählig bis zum Kochen, fingen die Luft, welche sich dabei entwickelt, in vier nach einander folgenden, obschon ungleichen Portionen auf, und detonirten von jeder 200 Theile mit 200 Theilen Wasserstoffgas.

Dabei gab

der eine Absorption von und enthielt folglich in 100 Theilen erste Antheil 142,0 Th. 23,7 Th. Sauerstoffgas zweite 164,5 27,4 dritte 185,0 30,2 vierte 195,0 32,5

Dieser Versuch, welcher mehrmahls wiederhohlt wurde, beweist, daß die Luft, welche das Wasser hergiebt, gleich anfangs nur ein wenig reiner als die atmosphärische Luft ist, daß sie späterhin aber immer reicher an Sauerstoffgas wird.

Als dieser Versuch mit Schneewasser wiederhohlt wurde, fanden sich in 100 Theilen der ersten Portion 24,0, und der letzten 34,8 Theile Sauerstoffgas.

Wahrscheinlich würde man indeß die Luft, die zu Anfang übergeht, noch weniger rein finden, wenn man das Wasser langsamer erhitzte, und das wenige ganz zuerst sich entwickelnde Gas abgesondert auffinge; und in dem zuletzt sich entbindenden Gas würde man sehr wahrscheinlich noch mehr als 32 bis 34 Hundertel Sauerstoffgas finden, wenn nicht endlich das Wasser im Recipienten, in welchen das entbundene Gasgemisch hinein steigt, sich zu erwärmen, und Gas von 23 Hundertel Sauerstoffgehalt herzugeben anfinge, welches sich jenem beimischt, wie das besonders der Fall ist, wenn die Wasserdämpfe überzugehen beginnen.

Man sieht hieraus, daß das Wasser nicht gleichmäßig auf das Sauerstoffgas und auf das Stickgas wirkt, und daß durch Erhöhung der Temperatur die Wirkung desselben auf das erstere minder, als die auf das zweite Gas geschwächt wird.

Diese ungleiche Wirkung des Wassers auf den Sauerstoff und auf den Stickstoff zeigt sich auch bei der Auflösung von Salzen.

Wir haben gefunden, daß reines Seinewasser um die Hälfte Luft mehr beim Kochen hergiebt, als Seinewasser, worin Kochsalz aufgelöst war; ein Unterschied, der von der sehr bedeutenden Luftmenge herrührt, welche sich schon im Kalten während des Auflösens des Salzes aus dem Waffer entbindet.

Der Sauerstoffgehalt dieser letztern Luft fand sich bei einer genauern Analyse nur 0,225, der der Luft dagegen, welche durch Kochen aus dem mit Salz geschwängerten Wasser ausgetrieben war, 0,305; ein Beweis, daß die Luft, welche während des Auflösens der Salze sich entbindet, weit weniger rein ist, als die, welche in der Auflösung zurück bleibt.

Eine dritte Klasse analoger Erscheinungen zeigt uns der Uebergang des Wassers aus dem flüssigen in den festen Zustand.

Geschmolzenes Eis giebt ungefähr nur halb so viel Luft her, als gewöhnliches Wasser, und es verdient dabei besonders bemerkt zu werden, daß es seine Luft nicht eher fahren läßt, als bis es eine Temperatur von mehr als 60° der hunderttheiligen Scale erlangt hat.

Die entbundene Luft war in zwei Portionen aufgefangen worden; die erste enthielt 27,5, die andere 33,5 Theile Sauerstoffgas in 100 Theilen; auch hier wurde also die reinste Luft zuletzt entbunden.

Die geringe Menge und die große Reinheit der aus dem geschmolzenen Eise entbundenen Luft beweisen, daß das Wasser, indem es in den festen Zustand tritt, eine große Menge seiner Luft fahren läßt, daß diese Luft aber weit minder rein ist, als die, welche es zurück behält.

Und so zeigen drei Phänomene, welche auf den ersten Anblick sehr verschieden zu seyn scheinen: die Erwärmung des Wassers bis auf 35 oder 40° der hunderttheiligen Scale, die Auflösung von Salzen im kalten Wasser, und das Frieren des Wassers zu Eis; Resultate, welche in Hinsicht der Wirkung des Wassers auf Sauerstoffgas und Stickgas ganz analog sind.

Eine mäßige Temperatur wirkt wie das Auflösen eines Salzes, und beide wie der Uebergang aus dem flüssigen in den festen Zustand.

In allen drei Fällen entbindet das Wasser eine Luft, welche unreiner ist, als die, welche es aufgelöst behält.

Es ist sehr auffallend, daß Wasser, indem es sich zu Schnee condensirt, weniger Luft austreibt, als wenn es zu Eis wird.

Wir ließen frisch gefallenen Schnee schmelzen, und erhitzten das Schneewasser allmählig.

Es gab uns fast die doppelte Menge von Luft, als das geschmolzene Eiswasser, und beinahe eben so viel als das Wasser der Seine, nämlich 1892 solcher Maaße, von denen wir aus diesem 1940 erhalten hatten.

Die Luft aus dem Schneewasser war in 5 Portionen aufgefangen worden, von denen 100 Theile im Voltaischen Eudiometer zerlegt, folgende Antheile an Sauerstoffgas zeigten:

der 1ste, 2te, 3te, 4te, 5te Antheil 24,0 26,8 29,6 32,0 34,8 Th Sauerstoffgas

Dieser letzte Antheil ist der reinste, den wir je aus irgend einem Wasser gezogen haben. --

Da wir die Volumina dieser fünf Antheile kannten, so ließ sich die Reinheit der gesammten Luftmenge durch Rechnung finden.

Sie war 0,287, indeß das Seinewasser an demselben Tage nur Luft von der Reinheit 0,283 hergab.

Beide Wasser gaben ein Luftvolumen, welches ungefähr [Formel] ihres eignen Volumens gleich ist.

Diese Versuche über das Schneewasser und über das geschmolzne Eis, welche wir in der Folge noch sehr abzuändern denken, führen auf einige auffallende Folgerungen für das Studium der Meteorologie.

Der Schnee ist nichts als ein Aggregat kleiner Eiskrystalle, welche sich in den hohen Regionen der Atmosphäre bilden, und doch geben diese kleinen geschmolzenen Krystalle fast ein doppelt so großes Volumen an Luft, als das geschmolzene Eis unsrer Flüsse.

Man würde hieraus schließen müssen, daß, wenn das in der Luft aufgelöste Wasser sich in Schnee condensirt, es keine so große Luftmenge ausstoße, als wenn es an der Oberfläche der Erde zu Eis gefriert; wäre es nicht auch denkbar, daß der Schnee zwischen seinen kleinen Krystallen eine gewisse Menge von Luft zurück behalte, die er beim Schmelzen absorbirt; denn es scheint, daß es gerade im Augenblicke seines Gefrierens ist, daß das Wasser den größten Theil seiner Luft fahren läßt.

Die schöne Vegetation, welche die Gletscher umgiebt, das schnelle Entwickeln der Pflanzen, wenn der Schnee im Frühjahr schmilzt, und mehrere Phänomene, die man beim Landbau und beim Bleichen wahrgenommen zu haben glaubt, hatten manche auf die Vermuthung geführt, Eis-, Schnee- und Regenwasser möchten wohl eigenthümliche Wirkungen haben, welche auf einer großen Menge aufgelösten Sauerstoffs beruhten.

Die Versuche, welche wir bis hierher angestellt haben, scheinen dieser Meinung nicht günstig zu seyn.

Es giebt unstreitig Brunnen, deren Wasser Luft enthält, die minder rein als die atmosphärische Luft ist, und wir haben keinen Zweifel, daß diese Wasser, welche überdies Salze und Kohlensäure enthalten, auf die Vegetation und auf das Bleichen einen ganz andern Einfluß als das Schneewasser haben müssen.

Die Verschiedenheiten aber in den Wirkungen des an der Luft gestandenen destillirten Wassers, des Regenwassers, des Schneewassers und des Seinewassers lassen sich schwerlich aus dem Sauerstoffe erklären, den sie aufgelöst enthalten, da die Luft aus allen diesen Wassern fast gleich rein ist, und sich in ihnen fast in gleicher Menge befindet.

Die Erscheinungen der Vegetation, so wie die der Meteorologie, sind so zusammen gesetzt, und hängen von dem Zusammenwirken einer so großen Menge von Ursachen ab, daß man sich wohl vorsehen muß, nicht einer das zuschreiben zu wollen, was die Wirkung vieler ist.

Die obigen Versuche, aus welchen sich zeigte, mit welcher Kraft das Wasser die letzten Antheile des aufgelösten Sauerstoffs zurück hält, verbreiten mehr Licht über den Zustand, in welchem sich die Luft im Wasser besindet.

Daß das specifische Gewicht des destillirten Wassers, und des mit Luft geschwängerten Wassers auf keine wahrzunehmende Art verschieden ist, daraus schloß schon Mairan mit Recht, daß sich diese Luft im Wasser nicht als eine elastische Flüssigkeit befinden könne.

Die chemischen Phänomene bestätigen diesen Schluß.

Ließe sich das Wasser, dem seine Luft durch Destilliren oder unter der Luftpumpe entzogen worden ist, für einen Schwamm nehmen, dessen Poren leer sind; wie käme es, daß diese Poren sich nicht schon bei der ersten Berührung mit Luft füllten?

Doch diese Auflösung der Luft im Wasser läßt sich nur als Wirkung einer chemischen Verwandtschaft betrachten.

Warum ginge sonst die Absorption der Gasarten durch das seiner Luft beraubte Wasser so langsam vor sich? warum löste ein solches Wasser ein Gas eher als ein anderes auf?

und warum würde, ohne eine solche chemische Verwandtschaft, Wasser, das mit einer Gasart geschwängert ist, wenn es mit einer andern Gasart in Berührung kömmt, von jener etwas fahren lassen, um von dieser etwas aufzunehmen, wie wir das sogleich sehen werden?

2.

Nachdem wir die Luft untersucht haben, die sich aus dem Wasser unter verschiedenen Umständen ziehen läßt, schreiten wir nun zu den Versuchen fort, welche wir mit Wasser angestellt haben, das wir mit reinen Gasarten oder mit Gasgemischen in Berührung gesetzt hatten.

Daß Sauerstoffgas, welches man über Wasser stehen läßt, unrein wird, ist seit geraumer Zeit bekannt; doch hier kam es auf das Ganze der Phänomene an, welche die verschiedenen Gasarten in ihrer Wirkung auf das Wasser äußern.

Wir haben uns zu allen unsern Versuchen genau gleicher Voluminum der verschiedenen Gasarten, und ungefähr gleicher Mengen filtrirten Seinewassers bedient.

Nach einem Zeitraume von 6 bis 8 Tagen maßen wir die Größe der Absorption und zerlegten die Rückstände; welches letztere um so nöthiger war, da häufig, wenn wir nach der geringen Veränderung im Gasvolumen geneigt gewesen wären, auf eine nicht merkliche Wirkung des Wassers auf das Gas zu schließen, diese Wirkung, wie die Analyse zeigte, doch sehr bedeutend gewesen, nur durch den Austritt von Gas aus dem Wasser statt des absorbirten verlarvt worden war.

Von allen Gasarten wird keine so stark vom Seinewasser absorbirt, als das Sauerstoffgas.

Wir setzten mit diesem schon mit Luft versehenen Wasser 100 Theile Sauerstoffgas, 100 Theile Stickgas und 100 Theile Wasserstoffgas in Berührung.

Das Sauerstoffgas verminderte sich um 40 Theile, während die beiden andern Gasarten nur 5 und 3 Theile verloren, und die 60 Theile des Rückstandes enthielten nur 23 Theile Sauerstoffgas, dagegen 37 Stickgas.

Von den anfänglichen 100 Theilen Sauerstoffgas hatten sich folglich über dem Seinewasser 77 Theile verloren, und dafür waren 37 Theile Stickgas aus dem Wasser ausgetrieben worden.

So also absorbirt Flußwasser, das lange mit der Atmosphäre in Berührung gewesen ist, und daher, wie es scheint, mit Luft gesättigt seyn sollte, noch eine große Menge reines Sauerstoffgas, das darüber gesperrt wird, und nimmt es in sich auf, ohne dafür eine gleiche Menge Stickgas fahren zu lassen.

Auf Wasserstoffgas scheint Wasser fast gar nicht zu wirken.

Die ungleichen Resultate, welche wir erhalten haben, verhindern uns, irgend etwas über die kleinen Veränderungen, welche darin während der Berührung mit dem Wasser vorgehen können, fest zu setzen.

Reines Stickgas verlor über dem Wasser 0,02 bis 0,03 seines Volumens, und der Rückstand war nicht mehr reines Stickgas, sondern enthielt 11 Th. Sauerstoffgas.

Diese sind also durch 14 Theile Stickgas aus dem Wasser getrieben worden.

Folglich setzt Stickgas das Sauerstoffgas aus seiner Verbindung mit dem Wasser, so wie umgekehrt Sauerstoffgas das Stickgas.

Die Wirkung ist ähnlich, aber die Mengen des Absorbirten und des Ausgetriebenen sind verschieden.

Die Wirkung des Wassers auf ein Gemisch von Sauerstoffgas und Wasserstoffgas haben wir unter verschiedenen Umständen untersucht, und bald gleiche Theile von beiden Gasarten genommen, bald das eine, bald das andere Gas vorwalten lassen.

Das Gasvolumen verminderte sich am stärksten, wenn das Sauerstoffgas vorwaltete, das ist, wenn wir 200 Theile Sauerstoffgas mit 100 Theilen Wasserstoffgas gemischt hatten.

Auch hier wurde jedes Mahl Stickgas aus dem Wasser ausgetrieben.

In 100 Theilen des Rückstandes eines Gemisches aus gleichen Theilen beider Gasarten fanden wir 20 Theile Stickgas, 50 Theile Wasserstoffgas und 30 Theile Sauerstoffgas.

Je mehr Sauerstoffgas verschluckt worden war, desto mehr fanden wir immer des Stickgas.

Ein Volumen aus 400 Theilen Sauerstoffgas und 200 Theilen Wasserstoffgas verminderte sich über Seinewasser in 10 Tagen bis auf 562 Theile, und statt noch 375 Theile vom erstern und 187 Theile vom letztern Gas zu enthalten, enthielt es 246 Theile Stickgas, 142 Theile Wasserstoffgas und nur 174 Theile Sauerstoffgas.

Diese Versuche zeigen, daß das Wasserstoffgas, welches, wenn man es allein über Wasser sperrt, davon nicht merklich verschluckt wird, wenn es mit Sauerstoffgas gemischt ist, in ziemlich bedeutender Menge sich im Wasser auflöst.

Hierbei stoßen wir auf eine für die Physik sehr wichtige Frage:

ob nämlich dieses vom Wasser verschluckte Wasserstoffgas darin als Wasserstoff existirt, oder ob es sich mit dem absorbirten Sauerstoffgas zu Wasser vereinigt hat.

Um hierüber Aufschluß zu erhalten, ließen wir ein Gemisch aus beiden Gasarten 12 Tage über Wasser, dem wir durch Kochen alle Luft entzogen hatten, stehen, destillirten darauf dieses Wasser, und zerlegten die Luft, welche sich dabei aus demselben entband.

Sie enthielt Wasserstoffgas in solcher Menge, daß sie sich im Voltaischen Eudiometer ohne allen Zusatz von Wasserstoffgas entzünden ließ.

Also findet sich das verschluckte Wasserstoffgas, als solches, im Wasser wieder.

-- Sollte aber wohl das Wasser hier gerade so viel Wasserstoffgas wieder hergeben, als es verschluckt hatte?

Sollte sich nicht alles, was verschluckt war, endlich mit dem absorbirten Sauerstoffgas zu Wasser vereinigen, wenn man demselben mehrere Monate Zeit ließe?

Wir haben den Vorsatz, über diesen Gegenstand eine Reihe von Versuchen anzustellen.

Gesetzt, es fände sich, daß das im Wasser aufgelöste Sauerstoffgas und Wasserstoffgas sich zu Wasser verbänden, so würde es begreiflicher werden, wie es kömmt, daß das Wasserstoffgas, welches von der Erde aufsteigt, sich weder in der Luft, die uns umgiebt, noch in den höchsten Regionen der Atmosphäre findet, bis zu denen wir uns erhoben haben.

Noch müssen wir in dieser Rücksicht bemerken, daß wir bei einer genauen Zerlegung der aus Regenwasser ausgetriebenen Luft keine Spur von Wasserstoffgas aufzufinden vermocht haben, weßhalb sie gewiß keine 0,003 Wasserstoffgas enthält.

Wir denken diesen Versuch in verschiedenen Jahreszeiten mit Regenwasser, besonders mit dem nach Gewittern, zu wiederhohlen.

Hier ein Paar Beobachtungen aus Nicholson's Journal, Aug. 1803, p. 228, u. Aug. 1804, p. 302, welche ich um so lieber hierher setze, je leichter sie übersehen werden dürften.

An der ersten Stelle erzählt B. Hooke in London, er pflege Mischungen von Sauerstoffgas und Wasserstoffgas nahe in dem Verhältnisse, worin sie sich zu Wasser vereinigen, in Bouteillen aufzuheben.

Im Sommer 1800 habe er eine Quartflasche voll, die mit etwas Wasser im Halse, 3 Monate lang in einem gewöhnlichen Bouteillenträger umgekehrt gesteckt habe, in der pneumatischen Wanne geöffnet, und sey sehr verwundert gewesen, zu sehen, daß das Wasser sogleich hinauf gestiegen sey, und sie gefüllt habe.

Wäre das Gas durch den Kork entwichen, was hätte die atmosphärische Luft abhalten können, in die Flasche hinein zu dringen und sie zu füllen?

Hätten sich aber die Grundstoffe der beiden Gasarten zu Wasser vereinigt; welche Verwandtschaft ließe sich da denken, um ihnen ihren Wärmestoff zu entziehen? --

An der zweiten Stelle theilt ein Naturforscher T. S. T. zu Orkney folgende beiden Versuche mit, zu denen ihn diese Bemerkung veranlaßt hatte.

Er füllte zwei Glasglocken nahe mit gleichen Voluminibus Sauerstoffgas, (das aus Braunstein durch concentrirte Schwefelsäure mit Hülfe von Wärme entbunden und mit Kalkmilch gewaschen war,) und Wasserstoffgas, (das er durch Zerlegung von Wasser in einem glühenden Flintenlaufe voll Eisenfeilspäne erhalten hatte.)

Die eine dieser Glocken ließ er auf der pneumatischen Wanne mit Wasser, die andere in einem Quecksilbertroge mit Quecksilber gesperrt stehen, und zwar beide in einem kalten, fast dunkeln Zimmer, ungefähr 5 Monate lang.

Am Ende dieser Zeit war vom Gasgemenge im ersten Glase [Formel] verschwunden, und von den 12 Kubikzoll, welche über dem Quecksilber gesperrt worden waren, ebenfalls 3 [Formel] Kubikzoll, doch ohne daß er hier irgend eine Feuchtigkeit an den Glaswänden wahrnehmen konnte, wozu freilich des gebildeten Wassers zu wenig war.

Die Luftvolumina in beiden Gläsern hatten allmählig abgenommen; wegen des Unterschiedes der Temperatur im Januar, als der Versuch begann, und im Mai, als er beendigt wurde, hätten beide um etwas zunehmen müssen.

Ein Wachslicht brachte in beiden Rückständen eine hestige Explosion hervor, und die Wände beider Flaschen verdunkelten sich.

Hiernach, meint Herr T. S. T., scheint es, als sey die Abnahme des Volumens einer freiwilligen Verbindung der beiden Gasarten zu Wasser zuzuschreiben.

d. H.

Auf ein Gemisch von Sauerstoffgas und Stickgas wirkt das Wasser im Ganzen weniger, als auf Mischungen von Sauerstoffgas und Wasserstoffgas; ein Umstand, der minder überrascht, wenn man einen Blick auf das Ganze dieser Phänomene wirft.

Sie zeigen im Wasser ein beständiges Bestreben, sich mit den Gasarten, mit denen es in Berührung ist, ins Gleichgewicht zu setzen.

Bringt man Sauerstoffgas darüber, so läßt es Stickgas fahren; setzt man es mit Stickgas in Berührung, so giebt es Sauerstoffgas her.

Von einer Mischung aus Sauerstoffgas und Wasserstoffgas verschluckt es einen Theil, und entbindet dafür Stickgas.

Immer strebt es, das Mischungsverhältniß der Luft, welche es schon aufgelöst enthält, nach der Natur des Gas abzuändern, mit welchem es in Berührung kömmt.

Da nun das Wasser der Seine schon mit einer Mischung aus Sauerstoffgas und Stickgas geschwängert ist, so ist es sehr natürlich, daß es auf eine Mischung aus Wasserstoffgas und Sauerstoffgas eine stärkere Wirkung äußert, als auf ein Gemisch aus Stickgas und Sauerstoffgas.

Um diese Phänomene völlig aufzuklären, werden wir Wasser, dem wir alle Luft entzogen haben, mit verschiedenen reinen Gasarten und mit Gasgemengen schwängern, und die Wirkungen dieser Wasser in langen Zeiträumen untersuchen; denn häufig werden in der Natur die Hindernisse, welche sich dem Spiele der Verwandtschaften entgegen stellen, nur bei langer Ruhe überwunden.

Und hier bleiben wir stehen, in der Darstellung der Untersuchungen, mit denen wir uns während der letzten Monate beschäftigt haben.

Je größer das Feld ist, das zu durchforschen wir uns vorgesetzt haben, desto mehr sind wir es uns bewußt, wie unvollkommen unsre Arbeit noch ist.

Dieses Bewußtseyn soll uns indeß nicht den Muth benehmen, sondern vielmehr unsern Eifer verdoppeln, die Natur zu befragen, und die hier mitgetheilten Untersuchungen zu vervollkommnen.