LXXXIII. Ueber einen neuen Cohaͤsionszustand der Koͤrper und durch denselben verursachte Dampfkessel-Explosionen; von Hrn. Boutigny. Aus dem Moniteur industriel. Jan. 1842. Boutigny, über einen neuen Cohäsionszustand etc. Die Société d'Émulation zu Rouen wünschte die von einem ihrer Mitglieder, Hrn. Boutigny, Apotheker und Chemiker, angestellten Versuche kennen zu lernen, durch welche die Existenz eines vierten Zustands der Körper (außer dem festen, flüssigen und gasförmigen) dargethan wurde. Derselbe leistete der deßhalb an ihn ergangenen Einladung Folge in einer dazu anberaumten außerordentlichen Versammlung. Ehe er zum Experimente schritt, berührte er kurz die denselben Gegenstand betreffenden, der seinigen vorausgegangenen Arbeiten. Leydenfrost beobachtete im Jahre 1752, daß auf rothglühendes Eisen gesprengte Wassertropfen eine kugelförmige Gestalt annehmen und auf dem Eisen unter sehr langsamer Verdampfung rotiren. Diese Thatsache wurde constatirt, aber auch sogleich vergessen. Am Anfange des gegenwärtigen Jahrhunderts machten Muncke Rumford und Klaproth ebenfalls auf einige, später jedoch unbeachtet gebliebene, Erscheinungen dieser Art aufmerksam. Muncke erinnerte an die kugelförmige oder sphäroidische Gestalt des auf rothglühendes Eisen gesprengten Wassers; als er hierauf denselben Versuch mit fixen Oehlen wiederholen wollte, gelang ihm dieß nicht, während Hrn. Boutigny der Versuch beinahe mit allen Flüssigkeiten gelang. Muncke hatte demnach nicht gut experimentirt. Klaproth bestimmte die Dauer der Verdampfung der auf glühendes Eisen gesprengten Wassertropfen, indem er sie mit dem Volumen des Tropfens verglich. Alle diese Arbeiten hinterließen in den Lehrbüchern der Physik aber bloß dunkle Erinnerungen, weil man nur alleinstehende Thatsachen, Ausnahmen darin sah. Im Jahr 1825 stellte der Ingenieur Perkins in England sehr merkwürdige Versuche an. Er fand, daß ein mit Wasser gefüllter Dampfkessel bis zum Rothglühen erhizt werden kann, beinahe ohne Dampf zu geben, und daß man in diesem Zustande ein Loch durch denselben machen kann, ohne daß die Flüssigkeit ausläuft, woraus er natürlich folgerte, daß das Wasser in gewissen Fällen sich von sehr stark erhiztem Metall, worin es eingeschlossen ist, isoliren könne; doch zog er keine weitern Schlußfolgerungen aus dieser Thatsache. Im J. 1828 faßte Hr. Lachevalier, Artilleriehauptmann, den Vorgang bei Perkins' und ähnlichen Versuchen zuerst richtig auf, indem er bemerkte, daß das Gesez des Gleichgewichts des Wärmestoffs Ausnahmen erleide. Im J. 1829 beschäftigte sich der Civilingenieur Hr. Bresson mit den Ursachen der Dampfkessel-Explosionen und den Mitteln ihrer Abhülfe; er erwähnte in einem damals von ihm erschienenen Werke über die technische Anwendung der Wärme, die Erscheinung der Isolirung des Wassers von den Wänden eines überhizten Kessels und ahnte schon, daß die Ursache davon eine Abstoßung zwischen dem Metall und dem Wasser seyn müsse; weiter ging er nicht, als daß er einige Mittel vorschlug, um die von dieser Ursache herzuleitenden Explosionen zu verhüten. Im J. 1836 wiederholten die HHrn. Baudrimont und Laurent verschiedene, die sphäroidische Gestalt der Körper betreffende Versuche und zogen aus denselben sonderbarerweise im Widerspruch mit Hrn. Lachevalier, den Schluß, daß das Gesez des Gleichgewichts des Wärmestoffs niemals eine Ausnahme erleide. So stand die Sache, als Hr. Boutigny sich mit derselben befaßte. Aus seinen zahlreichen Versuchen zog er folgende Schlüsse: Daß es einen vierten Zustand der Körper gebe, den er mit der Benennung des kugelförmigen oder sphäroidischen bezeichnet; daß in diesem Zustande die Flüssigkeiten sich nicht in das Temperatur-Gleichgewicht mit der sie einschließenden Umgebung sezen und daß zwischen dem sphäroidischen und dem ihn unterstüzenden Körper Repulsion stattfinde. Nach der Untersuchung und den Messungen, welche er vorgenommen, sagt er: daß wenn der Siedepunkt einer Flüssigkeit an freier Luft S ist, die Temperatur desselben Körpers im sphäroidischen Zustande 24/25 S und jene des sie enthaltenden Gefäßes im Minimum 2 S sey; es ist also die Temperatur des Wassers im kugelförmigen Zustande 96° C. und die des Gefäßes wenigstens 200°; doch muß das Gefäß vollkommen polirt seyn. Zuweilen hat das Gefäß über 200°, aber die Erscheinung findet schon bei 200° statt. Ist es nun nicht der Temperatur-Ueberschuß, welcher die schwache Verdampfung hervorbringt, die troz des sphäroidischen Zustandes noch dabei stattfindet? Wir möchten es beinahe glauben; denn wenn man die Schale, worin sich das Wasser in diesem Zustande befindet, in der sehr kurzen Zeit vor dem Uebergang vom sphäroidischen Zustand in den des siedenden Wassers erkalten läßt, so tritt weder eine Drehung des Sphäroids ein, noch erzeugt sich Dampf; auch ist es ganz hell, weil keine Dunstbläschen vorhanden sind. Wir machen darauf aufmerksam, daß beim Kupelliren des Silbers dieselbe Erscheinung stattfindet; das geschmolzene Silber, wenn es von den fremdartigen Stoffen einmal befreit ist, nimmt kugelförmige Gestalt an und verbleibt in diesem Zustande ziemlich lange Zeit, ohne ein Atom seines Gewichts zu verlieren, bis die Temperatur abnimmt und das Silber aus dem geschmolzenen Zustande wieder zurükgeht in den bloß flüssigen, in welchem Augenblik eine kleine Explosion (der Blik) erfolgt. Daß die von Hrn. Boutigny aufgestellten Geseze allgemein seyen, wagt er selbst noch nicht zu behaupten; jedoch hat er ihre Richtigkeit für das Wasser, den Alkohol, den Schwefeläther und die schweflige Säure dargethan. Mehrere der Versuche, auf welchen diese Geseze beruhen, wiederholte Hr. Boutigny vor der Gesellschaft; es sind unter diesen so außerordentliche, den einmal angenommenen Ideen so entgegenlaufende, daß man, nachdem man sie sogar oft gesehen, noch zweifelt! Einer der merkwürdigsten Versuche war der, in einem bis zum Weißglühen erhizten Platintiegel Wasser zum Gefrieren zu bringen, was folgendermaßen geschieht: in eine in der Esse oder auf sonst eine Weise zum Weißglühen erhizte Platinschale oder einen Tiegel gießt Hr. Boutigny flüssige schweflige Säure. Bekanntlich ist diese Säure so flüchtig, daß sie bei 11° C. unter 0 kocht, und man muß sie, um sie aufzubewahren, in Kälte erzeugende Mischungen (von Eis und Salz) sezen. Sobald nun diese Säure in die Schale gegossen ist, nimmt sie sogleich sphäroidische Gestalt an, indem sie sich vom glühenden Metall isolirt, und verdunstet nicht. Sie bleibt also bei einer Temperatur, welche geringer als 11° unter 0 seyn muß, obwohl sie sich in einem bis zum Weißglühen erhizten Gefäße befindet. Daß diese Säure nicht verdampft, beweist ihre niedere Temperatur; um dieß aber noch augenscheinlicher zu machen, bringt Hr. Boutigny mittelst einer Röhre Wasser in den Mittelpunkt dieses Sphäroids. Sogleich fällt dieses Wasser unter die Temperatur des Eises und gefriert der Art, daß man aus dem glühenden Tiegel ein Stükchen Eis herausnehmen kann. Man könnte einwenden, daß das Eis das Resultat der chemischen Verbindung der schwefligen Säure und des Wassers sey; dem ist aber nicht so, was Hr. Boutigny bewies, indem er den Versuch auf eine andere Art wiederholte. Statt nämlich mitten in die schweflige Säure mittelst einer Röhre Wasser zu bringen, taucht er eine kleine mit Wasser gefüllte Glaskugel in dieselbe; auch dieses Wasser gefror; nun ist es also kein Zweifel mehr, daß man Eis in einem stark erhizten Tiegel erzeugen kann. Um die Isolirung der Flüssigkeit und des sie enthaltenden Metalls, kurz die Repulsion zu beweisen, sprengt Hr. Boutigny Wasser in eine, jedoch nicht bis zum Rothglühen erhizte Schale, deren Boden mit etwa einen Millimeter weiten Löchern durchbrochen ist; das Wasser nimmt sogleich sphäroidische Gestalt an, und rotirt auf dem Boden der Schale, ohne durch diese Art von Sieb hindurchzugehen, es sey denn, daß das Sphäroid durch die Verdunstung auf einen kleinern Durchmesser reducirt werde, als den der Löcher, wo es dann allerdings durch diese in das Feuer fällt. Sprengt man Salpetersäure in eine stark erhizte silberne oder kupferne Schale, so nimmt die Säure den Sphäroid-Zustand an, ohne die Schale anzugreifen, während diese Säure in der Kälte das Silber und das Kupfer sehr leicht angreift, was wieder einen Beweis von der Abstoßung der Körper unter diesen Umständen gibt. Die Folgen dieser Versuche sind sehr bedeutend für die Physik, welche bisher nur drei Körperzustände annahm (den festen, den flüssigen und gas- oder dampfförmigen); sie muß nun wohl einen vierten, den sphäroidischen Zustand annehmen; auch muß sie jezt zugeben, daß in diesem leztern Zustande das Gleichgewicht des Wärmestoffs nicht hergestellt wird. Diese Geseze haben nicht minder praktischen Nuzen als theoretischen; bekanntlich gibt es nämlich, ungeachtet aller angewandten Vorsicht, noch ziemlich häufig Dampfkessel-Explosionen und viele derselben sind bis auf den heutigen Tag unerklärt geblieben und können folglich auch nicht verhütet werden. Hr. Boutigny beweist nun, daß, so oft eine Flüssigkeit aus dem sphäroidischen Zustand in den kochenden übergeht, Explosion erfolgt und zwar folgendermaßen: Er sezt eine Silberschale auf eine Weingeistlampe, erhizt sie bis unter die Rothglühhize und sprengt tropfenweise Wasser hinein, welches nach Maßgabe seines Hineinkommens den sphäroidischen Zustand annimmt; wenn er nachher die Lampe auslöscht, findet allmähliches Erkalten statt und in einem gewissen Moment verliert das Wasser den sphäroidischen Zustand, breitet sich in der Schale aus, aber augenbliklich erfolgt eine Explosion, alles Wasser wird in Dampf verwandelt und heftig hinausgeschleudert. Dieselbe Explosion entsteht, wenn man die Schale nicht durch Auslöschen der Lampe, sondern durch allmähliches Einlassen von kaltem Wasser in die Schale, zum Erkalten bringt. Hr. Boutigny wiederholte dieses Experiment mit einem kleinen kupfernen, mit einem Stöpsel verschlossenen Kessel und ahmte hiemit die Explosionen unserer großen Dampfkessel vollkommen nach. Kurz, die von Hrn. Boutigny studirten Erscheinungen sind von sehr hohem wissenschaftlichem und technischem Interesse. Die gelehrte Welt erwartet mit Ungeduld die Schrift, welche Hr. Boutigny darüber herausgeben wird. Bresson.