Titel: | Beschreibung eines Apparats zum Reguliren der Temperatur beim Erwärmen eines Wasserbads etc. mittelst eines Gasbrenners; von Alexander Kemp in Edinburgh. |
Fundstelle: | Band 117, Jahrgang 1850, Nr. LXXII., S. 352 |
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LXXII.
Beschreibung eines Apparats zum Reguliren der
Temperatur beim Erwärmen eines Wasserbads etc. mittelst eines Gasbrenners; von Alexander Kemp in Edinburgh.
Aus der Chemical Gazette, 1850, Nr.
182.
Mit einer Abbildung.
Kemp's Apparat zum Reguliren der Temperatur beim Erwärmen eines
Wasserbads etc. mit einem Gasbrenner.
Bekanntlich ist es sehr schwierig, beim Erhitzen eines Gegenstandes mittelst eines
GasbrennersIn England wird das Leuchtgas in den Laboratorien zur Beschaffung der Hitze
bei chemischen Versuchen häufig angewandt. die Temperatur längere
Zeit auf einem
gleichförmigen Grade zu unterhalten, und zwar aus zwei Gründen. Erstens hängt die
Gasmenge welche in einer gegebenen Zeit durch den Brenner zieht, von dem Druck auf
die (städtischen) Leitungsröhren ab; wenn der Druck zunimmt, wird daher mehr Gas
consumirt und in demselben Grade muß nun der der Gasflamme ausgesetzte Gegenstand
stärker erhitzt werden. Zweitens, da die Temperatur der Atmosphäre sich während der
Dauer der Versuche ändern kann, so wird sie zu einer Zeit mehr abkühlen als zur
andern.
Textabbildung Bd. 117, S. 353
Hieraus ist klar, daß ein Instrument zur Erreichung des beabsichtigten Zweckes
selbstthätig seyn und das zu consumirende Gas genau nach Erforderniß liefern
muß. Das Instrument welches ich seit einiger Zeit anwende, besteht in einem
Luftthermometer A, B,
welcher im unteren Theil seiner Kugel B und in einem
Theil seiner Röhre A Quecksilber enthält. Eine Röhre
C von kleinerem Durchmesser steckt mitten in der
Röhre A; der ringförmige Zwischenraum ist durch eine
kleine messingene Stopfbüchse D luftdicht gemacht,
mittelst deren die Röhre C in jeder erforderlichen
Höhe festgehalten werden kann. Beim Gebrauch des Instruments wird die Kugel B in dieselbe Lage gebracht wie der Körper, welchen
man der Hitze der Gasflamme aussetzt; ist letzterer z. B. ein Wasserbad, welches
Gefäße oder andere Gegenstände enthält, so taucht man sie in das Wasser; ist
jener Körper ein Trockenkasten, so bringt man die Kugel dem darin enthaltenen
Gegenstande so nahe als möglich, damit die Luft in der Kugel dieselbe Temperatur
erreichen kann wie das umgebende Medium.
Nun verbindet man eine Röhre von geschwefeltem Kautschuk mit einem an dem
Gasleitungsrohr angebrachten Sperrhahn und zieht ihr anderes Ende über das Ende der
Röhre C, was sie hinreichend luftdicht machen wird. Eine
zweite Kautschukröhre wird auf gleiche Weise an E
angebracht, um das Gas zu dem Brenner zu führen, welchen man als Wärmequelle
benutzt.
Angenommen, man müsse einen Gegenstand auf einer Temperatur von 80° R.
erhalten, so bringt man die Kugel des Instruments so an, daß sie mit dem Gegenstand
in Berührung ist; der Sperrhahn wird so geöffnet, daß er den Brenner hinreichend mit
Gas speisen kann und letzteres dann angezündet; die Wärme beginnt nun auf die in der
Kugel des Instruments enthaltene Luft zu wirken, dehnt sie aus und treibt das
Quecksilber in der Röhre A hinauf; wenn man durch
Anwendung eines gewöhnlichen Thermometers findet, daß die Wärme auf 80° R.
gestigen ist, treibt man die Röhre C hinab, bis ihr
unteres Ende in das Quecksilber taucht. In Folge hievon müßte die Flamme auslöschen;
damit dieß aber nicht geschehen kann, ist bei F ein
kleines Loch in die innere Röhre gebohrt, welches gestattet daß eine kleine Menge
Gas zum Brenner gelangt. Da nun der Gasstrom unterbrochen ist, so besteht auch die
Wärmequelle nicht mehr und es macht sich nun der abkühlende Einfluß der umgebenden
Luft geltend, welcher bewirkt daß die in B enthaltene
Luft sich zusammenzieht und das Quecksilber in A sinkt,
worauf das Ende von C nicht mehr abgesperrt ist und dem
Gas einen freien Durchgang eröffnet; letzteres könnte durch seine Verbrennung die
Temperatur wieder so steigern, daß es die Speisung abschneidet, aber in sehr kurzer
Zeit kommen diese zwei entgegengesetzten Kräfte ins Gleichgewicht und die Flamme
wechselt ihre Größe kaum mehr.
Bei Versuchen mit dem Instrument in der beschriebenen Form zeigte sich eine
praktische Schwierigkeit, weil zwischen dem Ende der Röhre C und dem Quecksilber keine vollkommene Berührung statt fand, was zur
Folge hatte, daß es um mehrere Grade die beabsichtigte Temperaturgränze
überschreiten konnte, ohne die Flamme hinreichend zu verkleinern; ich sah sogleich
ein, daß man diesem Mangel dadurch abhelfen könne, daß man die Röhre aus einer
Substanz verfertigt, welche vom Quecksilber benetzt wird.
Ich versuchte eine messingene und auch eine kupferne Röhre, welche am Ende
amalgamirt waren; sie lösten sich aber langsam im Quecksilber auf und verunreinigten
dasselbe, so daß man sich auf sein entsprechendes Steigen und Sinken nicht mehr
verlassen konnte. Die Substanz, welche ich jetzt anwende, ist Platin, aus welchem
etwa ein halber Zoll des unteren Röhrenendes besteht, und das durch Eintauchen in
ein flüssiges Amalgam von Natrium und Quecksilber amalgamirt wurde. Ich erwähne
noch, daß sich Platin, Schmiedeisen und Stahl auf diese Art leicht amalgamiren
lassen, aber auch dadurch, daß man eine starke Auflösung von caustischem Kali oder
Natron in Berührung mit Quecksilber anwendet.
Ich habe schon mehrere solche Instrumente mit dem besten Erfolg gebraucht. In Prof.
Gregory's Laboratorium wurde ein solches benutzt, um
etwa 50 Pfund Flüssigkeit sechs Wochen lang auf einer Temperatur von 30° R.
zu erhalten, welche auch niemals wechselte. Ein anderes verwende ich bei einem
Apparat zum künstlichen Ausbrüten der Eier bei 39° R.; zu diesem Zweck eignet
sich das Instrument sehr gut, weil man es in den Behälter mit den Eiern bringen und
so die Anwendung heißen Wassers ganz ersparen kann, während man andererseits aller
Mühe wegen des Regulirens der Temperatur überhoben ist.
Von den vielen Anwendungen welche das Instrument gestattet, will ich nur noch eine
hervorheben: nämlich zur Zersetzung organischer Substanzen bei bestimmten
Temperaturen, um die Producte zu erhalten welche sich bei verschiedenen Temperaturen
bilden. Uebrigens ist die Gränze seiner Anwendung dieselbe wie bei dem gewöhnlichen
Thermometer, nämlich der Siedepunkt des Quecksilbers; man könnte aber für höhere
Temperaturen ein leicht schmelzbares Metall, z. B. Zinn, anwenden und das Instrument
aus Eisen anfertigen.
Zusatz.
Hr. W. K. Westly schlägt in der Chemical Gazette No. 184 an dem beschriebenen sinnreichen und nützlichen
Apparat folgende Abänderung vor.
Anstatt in der inneren Röhre C (gegenüber F) ein „kleines Loch“ zu machen,
schneide oder schleife man das Ende der Röhre C an einer
Seite auf, um einen langen engen Schlitz zu bilden. In Folge hievon wird das
Quecksilber — anstatt wie jetzt die Oeffnung von C plötzlich frei zu machen und zu schließen — dieses allmählich und
im Verhältniß der Temperatur thun.
Gibt man dem Ende der Röhre C die Form eines Kegels oder
umgekehrten Trichters, und schneidet dann einen Theil der Seite auf, so wird die
Fläche für den Durchgang des Gases eine Parabel oder Hyperbel bilden, wodurch sich
das Einströmen des Gases sehr genau nach der verlangten Temperatur reguliren
läßt.
An den Rand der Oeffnung kann man mittelst des Löthrohrs einen Platindraht oder einen
Streifen Platinblech schweißen, um die metallische Berührung mit dem Quecksilber zu
sichern; oder man könnte das Innere der Röhre auf eine kurze Strecke mit Platin auf
galvanischem Wege überziehen.