Doch zurück nun zu unserem Gegenstand! Wir wollen uns also in der Folge

durch irgend welche Veränderung im Wasser nicht täuschen lassen. Ich

wiederhole: Wasser ist überall dasselbe, ob es nun aus dem Ozean oder

aus der Kerzenflamme herstammt. Wo ist denn das Wasser, welches wir von

unserer Kerze erhielten? Indes – ich muß hier ein wenig vorweggreifen.

Es ist ganz augenscheinlich, daß das Wasser von der Kerze kommt.

Aber war es denn in der Kerze schon vorhanden? Nein. Es ist nicht

in der Kerze und nicht in der umgebenden Luft, welche die Kerze zur

Verbrennung gebraucht; es ist weder in der einen, noch in der andern,

sondern es entsteht aus ihrer wechselseitigen Einwirkung; der eine

Teil stammt aus der Kerze, der andere aus der Luft. Dies nun ist die

Spur, die wir genau zu verfolgen haben, um zum vollen Verständnis des

chemischen Vorganges zu gelangen, welcher stattfindet, wenn die Kerze

vor uns auf dem Tische brennt. Wie sollen wir dazu gelangen? Ich weiß

Wege genug, aber ich möchte, daß Ihr es durch eigene Überlegung, durch

Nachdenken über das bereits Gesagte auffändet. Ich traue Euch in dieser

Beziehung schon einen ziemlich hellen Blick zu.

[Sidenote: Reaktion von Kalium, Eisen und Zink auf Wasser.]

Bei einem früheren Versuche, den uns Humphry Davy gelehrt, sahen

wir, wie ein Körper, nämlich das Kalium, auf Wasser einwirkte. Um es

Euch ins Gedächtnis zurückzurufen, will ich jetzt das Experiment auf

diesem Teller wiederholen. Wir haben es mit einem Ding zu tun, das

sehr vorsichtig behandelt sein will; denn Ihr seht, wenn ich die Masse

nur mit einem kleinen Tröpfchen Wasser bespritze, so gerät sie sofort

teilweise in Brand; und wenn die Luft frei hinzutreten könnte, so

würde das Ganze schnell in Feuer aufgehen. Es ist dies ein schönes und

glänzendes Metall, welches in der Luft und, wie Ihr wißt, im Wasser

sich äußerst rasch verändert. Ich werde nun ein Stückchen auf Wasser

legen und Ihr seht es wundervoll brennen, indem es eine schwimmende

Lampe bildet, wobei es Wasser anstatt Luft verbraucht. Nehmen wir

ferner ein wenig Eisenfeil- oder Drehspäne und legen sie in Wasser, so

finden wir, daß sie ebenfalls eine Veränderung erleiden. Sie verändern

sich zwar nicht so rasch wie das Kalium, aber im ganzen in derselben

Weise. Sie werden rostig und zeigen eine Einwirkung auf das Wasser, und

wenn auch der Grad derselben ein geringerer ist, als beim Kalium, so

ist doch die Art ihrer Einwirkung auf das Wasser im großen und ganzen

dieselbe. Ich muß Euch bitten, diese verschiedenen Punkte genau zu

merken. Hier habe ich ein anderes Metall, Zink, und als wir uns mit

der festen Masse beschäftigten, die bei seiner Verbrennung entsteht,

hatten wir Gelegenheit, zu sehen, daß es brennbar ist; ich glaube

nun, wenn ich einen kleinen Streifen von diesem Zink nehme und über

die Kerzenflamme halte, so werdet Ihr ein Mittelding vom Verbrennen

des Kalium und von der Einwirkung des Eisens auf Wasser beobachten –

seht, es findet eine Art von Verbrennung statt. Es ist verbrannt, und

das Produkt ist eine weiße Asche. Auch dieses Metall übt eine gewisse

Wirkung auf das Wasser aus.

Nach und nach haben wir gelernt, die Wirkungen dieser verschiedenen

Körper zu beherrschen und sie zu zwingen, uns zu sagen, was wir

wissen wollen. Zunächst noch etwas vom Eisen. Es ist eine gewöhnliche

Erfahrung bei allen chemischen Prozessen, daß sie durch Anwendung

der Wärme gefördert werden, und wenn wir die Wirkung der Körper auf

einander genau und sorgsam studieren wollen, so müssen wir stets den

Einfluß der Wärme mit berücksichtigen. Ihr werdet wohl noch wissen,

daß Eisenfeilspäne sehr schön in der Luft brennen; aber ich will Euch

noch ein anderes Experiment zeigen, welches Euch das Verständnis dessen

erleichtern wird, was ich von der Einwirkung des Eisens auf Wasser

sagen will. Wenn ich eine Flamme nehme und sie hohl mache – Ihr wißt,

warum: ich will ihr Luft sowohl von innen als von außen zuführen – und

streue dann Eisenfeilspäne in die Flamme, so seht Ihr sie recht hübsch

brennen. Diese Verbrennung wird natürlich durch den chemischen Prozeß

bewirkt, der bei der Entzündung dieser Teilchen vor sich geht. Und so

wollen wir nun weiter fortschreiten und untersuchen, was das Eisen tut,

wenn es mit Wasser in Berührung kommt. Es wird uns seine Geschichte so

schön, so stufenweise und regelmäßig erzählen, daß ich glaube, es wird

Euch sehr gefallen.

[Illustration: Fig. 14.]

[Sidenote: Zerlegung des Wasserdampfs.]

Ich habe hier einen Schmelzofen, durch den eine eiserne Röhre, ein

Flintenlauf, geht; diesen Lauf habe ich mit blanken Eisendrehspänen

vollgestopft und ins Feuer gelegt, um ihn rotglühend zu machen. Wir

können entweder Luft durch den Lauf streichen lassen, um sie mit den

Drehspänen in Berührung zu bringen, oder wir können aus diesem kleinen

Kochgefäß am Ende des Laufs Wasserdampf hindurchschicken. Hier ist

ein Hahn, der den Dampf so lange vom Laufe abschließt, bis wir ihn

hindurchlassen wollen. In diesen Glasgefäßen links ist etwas Wasser,

welches ich blau gefärbt habe, damit Ihr besser seht, was darin vor

sich geht. Nun wißt Ihr doch recht gut, daß der Dampf, wenn ich ihn

durch diesen Lauf und alsdann durch das kalte Wasser leite, sich

eigentlich wieder verdichten müßte; denn Ihr habt gesehen, daß der

Wasserdampf seine Gasform nicht behalten kann, sobald er abgekühlt

wird. Ihr saht, wie er hier [auf den eingedrückten Blechzylinder[10]

zeigend] sich auf einen so kleinen Raum zusammenzog, daß das Gefäß von

der äußeren Luft eingedrückt wurde. Also – lasse ich Dampf durch den

Lauf hindurchgehen, so wird er kondensiert werden – vorausgesetzt,

daß der Lauf kalt geblieben wäre. Aber um das Experiment machen zu

können, das ich Euch jetzt zeigen will, ist er eben erhitzt worden.

Ich lasse nun den Dampf in kleinen Mengen durch den Lauf hindurch, und

Ihr sollt selbst sagen, ob es noch Dampf ist. Der Dampf läßt sich zu

Wasser verdichten; setzt man seine Temperatur herab, so verwandelt er

sich zurück in flüssiges Wasser; nun habe ich doch die Temperatur des

Gases, welches ich in diesem Gefäß aufgefangen, dadurch verringert,

daß ich es nach seinem Austritt aus dem Flintenlauf durch Wasser

gehen ließ, und trotzdem will es nicht wieder zu Wasser werden. Ich

will noch einen andern Versuch damit anstellen. [Ich halte das Gefäß

umgekehrt, damit mir das Gas nicht entwischt.] Wenn ich ein Licht an

die Öffnung des Gefäßes bringe, so fängt dessen Inhalt mit gelindem

Geräusch Feuer. Dies sagt Euch, daß es kein Wasserdampf ist; Dampf

löscht ein Licht aus, brennt aber nicht, während Ihr doch das, was ich

in dem Gefäße habe, brennen seht. Wir können dieses Gas ebenso aus dem

Wasser erhalten, welches aus der Kerze oder auf andere Art gewonnen

wurde. Wenn es durch Einwirkung der Eisenspäne auf den Wasserdampf

entsteht, so bleibt das Eisen in einem ähnlichen Zustande zurück,

wie die Feilspäne, wenn sie verbrannt werden. Das Eisen hat dabei an

Gewicht zugenommen. So lange das Eisen in der Röhre allein bleibt, und

ohne Zutritt von Luft oder Wasser erhitzt und wieder abgekühlt wird,

verändert es sein Gewicht nicht; ist aber ein solcher Dampfstrom

darüber hinweggegangen, so wird es schwerer, weil es einen Bestandteil

des Dampfes in sich aufgenommen hat, während der andere Bestandteil

weiterging und hier von uns aufgefangen wurde. Und nun, da wir noch ein

anderes Gefäß voll haben, will ich Euch daran eine sehr interessante

Erscheinung zeigen. Es ist ein brennbares Gas, und ich könnte den

Inhalt des Gefäßes auf einmal anzünden, um Euch das zu beweisen;

aber ich will Euch mehr zeigen, wenn es geht. Es ist auch eine sehr

leichte Substanz. Es steigt in der Luft empor und läßt sich nicht wie

Wasserdampf verdichten. Ich nehme ein anderes Glasgefäß, welches nichts

als Luft enthält; wenn ich es mit einem Wachsstock untersuche, finde

ich, daß nichts als Luft darin ist. Ich nehme nun dieses Gefäß mit

unserm neuen Gase und verfahre mit demselben, als ob es ein leichter

Körper wäre. Ich halte zunächst beide Gefäße neben einander, die

Mündungen nach unten. Nun kehre ich das mit dem neuen Gas gefüllte um,

so daß seine Mündung aufwärts und gerade unter die Mündung des mit Luft

gefüllten kommt. Das, welches vorhin das Gas enthielt, was enthält es

jetzt? Ihr findet, daß es nur Luft enthält. Aber seht! Hier in dem

andern Gefäß ist das brennbare Gas, das ich also aus einem Gefäß in das

andere, und zwar aufwärts ausgegossen habe. Es besitzt noch gänzlich

seine vorigen Eigenschaften und verharrt in seiner Selbständigkeit; und

es ist für unsere weiteren Untersuchungen über die Verbrennungsprodukte

der Kerze von großem Wert.

[Illustration: Fig. 15.]

[Illustration: Fig. 16.]

[Sidenote: Wasserstoff.]

Wir können aber die Substanz, welche wir eben durch die Einwirkung

des Eisens auf Dampf oder Wasser bereitet haben, auch mit Hilfe

jener anderen Körper darstellen, die Ihr bereits so schön auf Wasser

habt wirken sehen. Wenn ich ein Stück Kalium nehme, und die nötigen

Vorkehrungen treffe, so gewinne ich dasselbe Gas; und wenn ich dafür

ein Stück Zink anwende, so finde ich bei genauer Untersuchung, daß es

zunächst in gleicher Weise einwirkt. Aber das nächste Produkt dieser

Einwirkung hüllt das Zink gleichsam wie ein Mantel ein, so daß das

metallische Zink nicht mehr direkt mit Wasser in Berührung steht. Wir

können deshalb, wenn wir nur Zink und Wasser in unser Gefäß tun, keine

großen Resultate erhalten; und in der Tat zeigen diese beiden Körper

für sich allein nur wenig Einwirkung. Nehme ich aber jenen Überzug

hinweg, löse ich die einhüllende Substanz ab, was ich durch ein wenig

Säure leicht bewerkstelligen kann, so finde ich sogleich, daß das

Zink gerade so auf das Wasser wirkt wie Eisen, aber bei gewöhnlicher

Temperatur. Die Säure ermöglicht dieses, indem sie mit dem Zinkoxyd,

das sich gebildet hat, in Verbindung tritt. Ich habe jetzt die Säure in

das Glas gegossen, und es ist gerade, als hätte ich den Inhalt erhitzt,

um dies scheinbare Aufkochen zu bewirken. Es steigt nun etwas vom Zink

auf, sehr reichlich; das ist aber kein Dampf. Hier habe ich ein Gefäß

voll davon, und Ihr werdet finden, daß ich genau dieselbe brennbare

Substanz habe, die auch in dem Gefäß bleibt, wenn ich es umkehre, wie

die, welche ich bei dem Experiment mit dem Flintenlauf gewann. Dieses

aus dem Wasser dargestellte Gas ist wiederum dasselbe, wie es in der

Kerze enthalten ist.

[Illustration: Fig. 17.]

Versuchen wir nun, den Zusammenhang zwischen diesen beiden

Erscheinungen genau zu bestimmen. Hier ist Wasserstoff – ein Körper,

den man in der Chemie unter die sogenannten Elemente zählt, das sind

Körper, die man nicht weiter in verschiedenartige Stoffe zerlegen

kann. Eine Kerze ist kein Element, denn wir können aus ihr Kohle

darstellen; wir können ferner aus ihr, oder doch aus dem Wasser, das

sie liefert, Wasserstoff darstellen. Der Wasserstoff wird nach dem

Griechischen auch _Hydrogen_ genannt, weil er das Element ist, das in

Verbindung mit einem anderen Wasser erzeugt (ὕδωρ, Wasser – γεννάω, ich

erzeuge). Nachdem nun Herr Anderson zwei oder drei Gefäße mit dem Gase

gefüllt hat, werde ich Euch jetzt ein paar Experimente damit zeigen.

Ich habe kein Bedenken, sie Euch zu zeigen; denn ich wünsche sogar,

daß Ihr sie nachmacht, wenn Ihr es nur mit Vorsicht und Aufmerksamkeit

und unter Zustimmung Eurer Umgebung tut. Je weiter wir in der Chemie

vorrücken, desto häufiger sind wir genötigt, mit Stoffen umzugehen, die

an unrechter Stelle leicht Unheil anrichten können; die Säuren, die

leicht entzündlichen Stoffe, die wir gebrauchen, auch das Feuer, können

verletzen, wenn sie sorglos gehandhabt werden. Wenn Ihr Wasserstoff

darstellen wollt, so könnt Ihr das ganz leicht mittelst Zinkstückchen,

Schwefel- oder Salzsäure und Wasser. Hier habe ich, wie man sie früher

nannte, eine »Philosophen-Lampe«. Es ist ein kleines Fläschchen mit

einem Kork und einer Glasröhre durch denselben. Ich tue jetzt ein paar

kleine Stückchen Zink hinein. Dieser kleine Apparat ist sehr nützlich

für unsere Demonstration; ich werde Euch zeigen, wie Ihr damit Hydrogen

machen und einige Experimente zu Hause anstellen könnt. Ich will Euch

sagen, warum ich die Flasche so sorgfältig fast voll, aber doch nicht

ganz voll mache. Ich tue es, weil das herausströmende Gas, von dem

Ihr wißt, daß es sehr leicht brennt, explodieren und dadurch Unheil

anrichten würde, wenn es beim Anzünden noch mit Luft vermischt wäre,

wenn ich es also an der Öffnung der Röhre entzündete, bevor alle Luft

aus dem Raume über dem Wasser verdrängt ist. Ich tue nun Schwefelsäure

hinein. Ich wähle das Mengenverhältnis von Zink, Schwefelsäure und

Wasser so, daß ich einen regelmäßigen Strom erhalte – nicht zu schnell

und nicht zu langsam. Wenn ich jetzt ein Glas nehme und es verkehrt

über das Ende der Röhre halte, so wird es sich mit Wasserstoffgas

füllen, und ich denke, dasselbe wird sich, weil es leichter ist als

Luft, einige Zeit darin halten. Wir wollen jetzt den Inhalt unseres

Glases prüfen, um zu sehen, ob es Wasserstoff enthält – nun, ich denke

wir können sagen, wir haben es [indem er es anzündet] – da ist’s,

seht![11] Ich werde es nun am oberen Ende der Röhre anzünden. Seht,

der Wasserstoff brennt. Da haben wir unsere Philosophenkerze. Es ist

nur ein ärmliches, schwächliches Flämmchen, mögt Ihr sagen; es ist

aber so heiß, daß kaum eine andere gewöhnliche Flamme eine so große

Hitze liefert. Es brennt regelmäßig weiter, und ich will diese Flamme

nun unter einer besonderen Vorrichtung brennen lassen, damit wir

ihre Verbrennungsprodukte prüfen und den möglichsten Nutzen aus dem

Versuche ziehen können. Da doch die Kerze Wasser entwickelt und dieses

Gas aus dem Wasser kommt, so wollen wir nun sehen, was uns dieses

durch denselben Verbrennungsprozeß liefert, dem die Kerze unterlag,

als sie an der atmosphärischen Luft brannte, und ich setze die Lampe

deshalb unter diesen Apparat, um das zu verdichten, was aus der

Wasserstoffflamme in denselben aufsteigt.

Nach kurzer Zeit werdet Ihr die Feuchtigkeit im Zylinder erscheinen

und Wasser an den Wänden herablaufen sehen, und dieses Wasser aus

unserer Wasserstoffflamme wird ganz eben dieselben Wirkungen auf unsere

Prüfungsmittel ausüben, wie wir sie früher bei demselben Verfahren

beobachtet haben.

[Illustration: Fig. 18.]

Der Wasserstoff ist so leicht, daß er andere Körper emporhebt; er

ist bedeutend leichter als die atmosphärische Luft, und ich werde

Euch das an einem Experiment zeigen, welches wohl Einige von Euch bei

einiger Sorgfalt nachmachen können. Hier ist unser Wasserstofferzeuger,

und hier ist etwas Seifenwasser. Ich habe einen Kautschukschlauch

mit dem Wasserstoffapparat verbunden und am Ende der Röhre eine

Tonpfeife angebracht. Ich kann die Pfeife in das Wasser stecken und

mit Hilfe des Wasserstoffs Seifenblasen machen. Ihr seht, daß die

Blasen herabfallen, wenn ich sie mit meinem warmen Atem aufblase; nun

aber bemerkt den Unterschied, wenn ich sie mit Wasserstoff aufblase!

[Der Vortragende macht einige Wasserstoffblasen, die an die Decke des

Zimmers emporsteigen.] Da seht Ihr, wie leicht das Gas sein muß, da es

nicht allein die Seifenblase selbst, sondern auch noch einen großen

Tropfen, der unten daran hängt, mit in die Luft nimmt. Ich kann seine

Leichtigkeit auf noch bessere Weise zeigen; auch größere Blasen als

diese können so emporgehoben werden, und man gebrauchte es in der Tat

früher zum Füllen der Luftballons. Herr Anderson wird diese Röhre an

unsern Apparat befestigen, und wir werden hier einen Wasserstoffstrom

erhalten, mit dem wir diesen Ballon aus Kollodium füllen wollen.

Ich brauche mir auch gar keine große Mühe zu geben, alle Luft aus

dem Ballon zu verdrängen, denn die Hebekraft des Gases ist sehr

bedeutend. [Zwei Kollodiumballons werden gefüllt und losgelassen, von

denen der eine an einer Schnur gehalten wird.] Hier ist ein anderer,

größerer Ballon, aus ganz dünnem Häutchen verfertigt, den wir füllen

und aufsteigen lassen wollen. Ihr werdet sehen, daß sie so lange

herumfliegen, bis alles Gas daraus entwichen ist.

Die außerordentliche Leichtigkeit des Wasserstoffs wird Euch noch

deutlicher werden, wenn wir sein Gewicht mit dem eines anderen

bekannten Stoffes, z. B. des Wassers, vergleichen. 1 Liter Wasser wiegt

wie Ihr wißt, 1 Kilogramm oder 1000 Gramm; 1 Liter Wasserstoffgas wiegt

– unter gewöhnlichen Umständen – noch nicht ¹/₁₀ Gramm! Und während

1 Kilogramm Wasser den Raum von 1 Liter einnimmt, würde 1 Kilogramm

Wasserstoff, wie wir ihn hier auffangen, mehr als 11000 Liter erfüllen.

Der Wasserstoff erzeugt keine Verbindung, die während der Verbrennung

oder später als Verbrennungsprodukt fest wird; wenn er verbrennt,

so liefert er nur Wasser; wenn wir ein kaltes Glas nehmen und es

über die Flamme halten, so wird es undurchsichtig, und wir erhalten

augenblicklich Wasser in merklicher Menge; und nichts anderes wird bei

seiner Verbrennung erzeugt, als eben dasselbe Wasser, welches Ihr bei

der Verbrennung der Kerze entstehen saht. Es ist wichtig festzuhalten,

daß Wasserstoff der einzige Körper in der Natur ist, welcher Wasser als

das einzige Produkt seiner Verbrennung erzeugt.

[Sidenote: Volta’sche Säule.]

Wir sind jetzt genötigt, noch einige nachträgliche Versuche über

die allgemeinen Eigenschaften und die Zusammensetzung des Wassers

anzustellen, weswegen ich Euch noch eine kurze Zeit in Anspruch nehmen

muß; wir sind dann bei unserer nächsten Zusammenkunft besser auf den

Gegenstand vorbereitet. Wir haben es in der Gewalt, das Zink, welches

Ihr mit Hilfe von Säure auf das Wasser wirken sahet, so in Tätigkeit zu

setzen, daß sich alle Kraft an den Ort wendet, wohin wir es wünschen.

Ich habe hinter mir eine Volta’sche Säule und will Euch zum Schluß des

heutigen Vortrags ihre eigentümlichen Kräfte zeigen. Ich halte hier die

Drahtenden, welche die Kraft fortleiten, und will sie auf Wasser wirken

lassen.

Wir haben früher gesehen, was das Kalium für eine Verbrennungskraft

besitzt, ebenso das Zink und die Eisenfeilspäne; aber bei keinem

zeigt sich so energische Kraft wie hier. [Der Vortragende läßt die

beiden Enden der Leitung sich berühren, und es zeigt sich ein

glänzendes Licht.] Dieses Licht ist durch die Kraft von 40 Zinkplatten

hervorgebracht; es ist eine Kraft, die ich durch diese Drähte ganz nach

meinem Belieben leiten kann, obwohl sie mich, wenn ich sie auf meinen

Körper wirken ließe, im Augenblick vernichten würde, und so groß ist

die Kraft, die Ihr hervorgebracht seht, während Ihr 5 zählt, [indem er

die Pole in Berührung bringt und das elektrische Licht erzeugt], daß

sie der Gewalt manchen Gewitters gleich zu schätzen ist. Damit Ihr eine

Anschauung von dieser ihrer Energie bekommt, will ich die Drahtenden

nehmen, welche die Kraft von der Batterie hierherleiten, und seht:

diese Eisenfeilspäne kann ich damit verbrennen! Nun, diese gewaltige

chemische Kraft werde ich bei unserer nächsten Zusammenkunft auf Wasser

wirken lassen, und Ihr werdet sehen, was der Erfolg sein wird.

Fußnoten:

[7] Kondensieren gleich verdichten.

[8] Brunnen-, Fluß- oder Meerwasser enthält stets mehr oder

weniger feste Stoffe aufgelöst, das Meerwasser Salz,

sogenanntes hartes Wasser Kalk. Um es davon zu befreien und

»reines Wasser« im Sinne des Chemikers zu erhalten, wird

es _destilliert_, d. h. in Dampf verwandelt und wieder zu

flüssigem Wasser verdichtet (siehe weiter unten).

[9] Dies bewirkt der Druck der Luft, welcher von außen auf das

Gefäß wirkt. So lange dasselbe mit Wasserdampf gefüllt war,

drückte dieser von innen dagegen und hob die Wirkung des

äußeren Luftdruckes auf; nach der Verdichtung zu flüssigem

Wasser hört aber dieser innere Gegendruck auf, und die

Folge ist das Zerknicken des Zylinders.

[10] Siehe Fig. 12, Seite 91.

[11] Für diese Probe wähle man ein kleines, nicht zu weites

Glas, z. B. ein Likörgläschen. Wenn dasselbe reines, also

luftfreies Wasserstoffgas enthält, so entzündet sich sein

Inhalt beim Annähern eines brennenden Körpers und mit einem

leichten Knall. Tritt statt dessen ein Pfeifen, oder gar

ein stärkerer Knall auf, so ist dies ein Zeichen, daß dem

Gase noch Luft beigemengt war; in diesem Falle darf das aus

der Röhre ausströmende Gas durchaus noch nicht angezündet

werden.

Vierte Vorlesung.

Chemische Wirkungen des elektrischen Stroms. Zerlegung des

Wassers durch denselben. Wiederbildung von Wasser durch

Entzündung des Knallgases. Sauerstoff, der zweite Bestandteil

des Wassers. Quantitative Zusammensetzung des Wassers.

Darstellung und Eigenschaften des Sauerstoffs. Seine Rolle bei

den Verbrennungserscheinungen.

Wir haben an unserer brennenden Kerze gefunden, daß sie Wasser erzeugt,

welches genau dem Wasser gleich ist, das wir in der Natur um uns

her antreffen; und bei weiterer Untersuchung dieses Wassers fanden

wir darin jenen merkwürdigen Körper – den Wasserstoff, jene leichte

Substanz, von der wir dort in dem Gefäße noch etwas vorrätig haben. Wir

sahen darauf die Glühhitze, mit der das Wasserstoffgas brennt, und daß

dabei Wasser entsteht. Und zuletzt habe ich Eure Aufmerksamkeit auf

einen Apparat gelenkt, von dem ich kurz sagte, er sei eine Anordnung

von gewaltiger chemischer Kraft, und zwar so eingerichtet, daß er

seine Kraft durch diese Drähte uns zuführt; auch sagte ich noch, ich

würde seine Kraft auf das Wasser einwirken lassen. Das nun will ich

jetzt tun, um das Wasser in seine Bestandteile zu zerlegen, damit wir

sehen, was außer dem Wasserstoff noch im Wasser enthalten ist; denn wir

bekamen damals, als wir den Wasserdampf durch den glühenden Flintenlauf

streichen ließen, durchaus nicht das Gewicht des Wassers zurück,

welches wir in Dampfform angewandt hatten, obgleich wir eine große

Menge Gas gewannen. Wir müssen nun also sehen, was für eine andere

Substanz noch darin enthalten ist.

[Sidenote: Wirkungen der Volta’schen Säule.]

Damit Ihr die Eigentümlichkeiten der Volta’schen Säule kennen und die

Vorteile, die sie uns bietet, schätzen lernt, wollen wir jetzt etliche

Experimente anstellen. Wir wollen zuerst einige Substanzen ihrer

Einwirkung aussetzen, die wir kennen, und dann sehen, was unser Apparat

mit ihnen vornimmt. Hier ist etwas Kupfer (beobachtet die verschiedenen

Veränderungen, die es erleiden kann!) und hier ist Salpetersäure, Ihr

werdet nun finden, daß die letztere, da sie ein starkes chemisches

Agens ist, bedeutend auf das Kupfer einwirkt, wenn ich sie damit

zusammenbringe. Ihr seht jetzt einen schönen roten Dampf aufsteigen;

aber da wir diesen Dampf nicht gebrauchen und ihn auch nicht einatmen

wollen, so wird Herr Anderson das Gefäß einige Zeit unter den Rauchfang

halten, damit wir Nutzen und Schönheit des Experiments zugleich haben

ohne die Belästigung. Das Kupfer, welches ich in die Flasche gelegt

habe, löst sich auf, es verwandelt die Säure und das Wasser in eine

blaue Flüssigkeit, die Kupfer und andere Dinge enthält, und ich

will Euch dann zeigen, wie die Volta’sche Batterie damit verfährt.

Inzwischen aber wollen wir einen anderen Versuch anstellen, der Euch

die Kraft derselben zeigen soll. Hier ist eine Substanz, die uns wie

Wasser erscheint, d. h. sie enthält Bestandteile, die wir jetzt noch

nicht kennen, ebenso wie das Wasser einen Bestandteil enthält, den wir

noch nicht kennen. Diese Auflösung eines Salzes will ich nun auf Papier

bringen, darauf ausbreiten und dann die Kraft der Batterie darauf

wirken lassen. Paßt auf, was geschieht! Drei oder vier wichtige Dinge

geschehen, von denen wir Nutzen ziehen wollen. Ich lege dieses nasse

Papier auf ein Stück Zinnfolie, die sich zu diesem Zweck gut eignet.

Ihr sehet, die Lösung ist durchaus nicht verändert worden, weder durch

das Papier, worauf ich sie geschüttet, noch durch die Zinnfolie, noch

durch irgend etwas anderes, was ich damit in Berührung gebracht habe;

es steht uns also frei, unsern Apparat darauf wirken zu lassen. Indes

wollen wir erst zusehen, ob dieser ganz in Ordnung ist. Hier sind die

Drähte. Wir wollen doch einmal sehen, ob er sich noch in dem Zustande

wie das letzte Mal befindet. Das können wir bald erfahren. Wenn ich die

Drahtenden jetzt zusammenbringe, so erhalten wir keine Kraftäußerung,

da die Leiter (die wir Elektroden nennen), die Durchgänge oder Wege

für die Elektrizität, unterbrochen sind; aber jetzt hat mir Herr

Anderson hierdurch [indem er sich auf einen plötzlich aufleuchtenden

Blitz bezieht], telegraphiert, daß alles bereit ist. Ehe wir unsern

Versuch beginnen, soll Herr Anderson wieder den Kontakt an der Batterie

hinter mir unterbrechen, und wir wollen einen Platindraht zwischen

die Pole spannen, und dann, wenn ich finde, daß ich diesen Draht in

ziemlicher Länge glühend machen kann, sind wir des Erfolges bei unserm

Experimente sicher. Sogleich werdet Ihr die Kraft in Tätigkeit sehen.

[Die Verbindung wird hergestellt, und der zwischenliegende Draht wird

rotglühend.] Die Kraft geht wundervoll durch den Draht hindurch, und

nun, da wir ihrer Gegenwart sicher sind, wollen wir zu ihrer Anwendung

bei Untersuchung des Wassers schreiten.

Hier habe ich zwei Platinbleche[12], und wenn ich sie auf dieses Stück

Papier lege (das angefeuchtete Papier auf der Zinnfolie), so werdet

Ihr durchaus keine Wirkung sehen; ich nehme sie in die Höhe, und Ihr

seht, daß keine Veränderung eingetreten, sondern alles noch ist, wie

zuvor. Jetzt indessen seht, was geschieht: wenn ich diese beiden Pole

(d. i. die Enddrähte der Batterie) nehme und einen oder den andern

jeden besonders auf die Platinplättchen lege, so richten sie gar

nichts aus – beide sind vollständig ohne Wirkung; wenn ich sie aber

beide in demselben Augenblicke in Kontakt damit setze – seht her,

was sich ereignet! [Ein dunkler Fleck erscheint unter jedem Pole der

Batterie.] Ihr seht, daß sich von dem Weißen etwas abgetrennt hat –

etwas Dunkles.[13] Ich zweifle nicht, daß, wenn ich den einen Pol an

die Zinnfolie auf der andern Seite des Papiers anbringen würde, ich

eine ebenso schöne Wirkung auf dem Papier bekomme, und ich möchte wohl

versuchen, ob ich damit nicht schreiben kann, etwa ein Telegramm. [Der

Vortragende schreibt mit dem einen Draht das Wort »Jüngling« auf das

Papier.] Seht, zu welch wunderschönen Resultaten wir gelangen!

Ihr seht, wir haben aus dieser Lösung etwas gezogen, was wir vorher

nicht kannten. Jetzt wollen wir diese Flasche aus Herrn Anderson’s

Hand nehmen und zusehen, was wir daraus abscheiden können. Sie

enthält, wie Ihr wißt, eine Flüssigkeit, welche wir soeben aus Kupfer

und Salpetersäure selbst dargestellt haben, indes wir unsere andern

Versuche vornahmen. Obwohl ich das Experiment etwas zu hastig machen

muß und dabei gern mancher kleine Fehler unterläuft, so will ich Euch

doch lieber zusehen lassen, was ich mache, als alles schon im voraus zu

bereiten.

Nun paßt auf, was geschieht! Diese zwei Platinplatten sind die beiden

Enden des Apparats (oder vielmehr, ich werde sie gleich dazu machen),

und ich will sie in Berührung mit jener Lösung bringen, gerade, wie

wir oben mit dem Papier gemacht haben. Es kümmert uns nicht, ob die

Lösung in dem Papier oder in dem Gefäß ist, wenn wir nur die Enden des

Apparats mit derselben in Berührung bringen. Wenn ich diese beiden

Platinbleche allein hineintauche, so kommen sie so rein wieder heraus,

wie sie hinein kamen [indem er sie in die Flüssigkeit taucht, ohne

sie mit der Batterie zu verbinden]; wenn wir aber die Kraft unserer

Batterie hinzunehmen, und sie nun hineinlegen [die Bleche werden

mit der Batterie verbunden und wieder hineingetaucht], so seht Ihr

[indem er eins der Bleche herausnimmt], daß dieses plötzlich in Kupfer

verwandelt zu sein scheint, wie wir es ursprünglich hatten; es ist wie

ein kleiner Kupferteller geworden; dieses Blech hingegen [indem er das

andere Platinblech herausnimmt] kommt ganz rein heraus. Wenn ich das

verkupferte Stück auf die andere Seite nehme, so geht das Kupfer von

der rechten zur linken Seite; die früher verkupferte Fläche erscheint

nun rein, und die Fläche, welche früher rein war, kommt jetzt mit

Kupfer bekleidet heraus; und so seht Ihr, daß wir dasselbe Kupfer,

welches wir in die Lösung brachten, auf diese Weise mit unserm Apparat

wieder herausnehmen können.

[Illustration: Fig. 19.]

[Sidenote: Zerlegung des Wassers durch Elektrizität.]

Lassen wir nun aber das Kupfer bei Seite und sehen zu, welche Wirkung

der Apparat auf das bloße Wasser ausübt. Hier sind zwei kleine

Platinplatten, welche ich zu den Enden der Batterie machen werde, dies

kleine Gefäß (~C~) ist so beschaffen, daß ich es in Teile zerlegen und

Euch seine Konstruktion zeigen kann. In diese zwei Schälchen gieße

ich Quecksilber, welches die Enden der Drähte ~A~ und ~B~ berührt,

die mit den Platinplatten verbunden sind. In das Gefäß ~C~ gieße ich

Wasser, das ein wenig Säure enthält (was nur geschieht, um die Wirkung

zu erleichtern, sonst aber keinen Einfluß auf den Prozeß ausübt),

und verbinde mit der Öffnung des Gefäßes eine gebogene Röhre (~D~),

welche Euch an die Röhre erinnern mag, die mit dem Flintenlauf in

unserem Ofen-Experiment verbunden war, und die jetzt unter dem Gefäß

~F~ mündet. Unser Apparat ist nun fertig, und wir wollen jetzt auf

eine oder die andere Weise auf das Wasser einzuwirken suchen. In dem

früheren Falle ließ ich das Wasser durch eine rotglühende Röhre gehen;

jetzt dagegen lasse ich Elektrizität durch den Inhalt des Gefäßes

gehen. Vielleicht bringe ich das Wasser zum Kochen; wenn es kocht,

erhalte ich Dampf; Ihr wißt, daß Wasserdampf sich verdichtet, wenn er

kalt wird, und werdet daraus erkennen, ob ich das Wasser koche oder

nicht. Vielleicht aber bringe ich es gar nicht zum Kochen, sondern rufe

eine andere Wirkung hervor. Ich will Euch das Experiment vormachen,

paßt auf! Den einen Draht will ich auf dieser Seite (~A~) und den

andern auf jener (~B~) anbringen, und Ihr werdet sehen, ob irgend

eine Veränderung eintritt. Hier scheint es aufzukochen; aber kocht

es? Wir wollen nachsehen, ob es in Dampfform austritt oder nicht. Ich

glaube, Ihr würdet das Gefäß (~F~) bald mit Dampf gefüllt sehen, wenn

das, was vom Wasser aufsteigt, Dampf wäre. Aber kann das Dampf sein?

O gewiß nicht! Ihr seht ja, es bleibt unverändert. Es bleibt da über

dem Wasser stehen, kann also kein Dampf sein, sondern wir müssen da

irgend ein permanentes Gas[14] vor uns haben. Was aber ist es? Ist

es Wasserstoff? Ist es etwas anderes? Nun, wir wollen es prüfen. Wenn

es Wasserstoff ist, wird es brennen. [Der Vortragende zündet einen

Teil des gesammelten Gases an, welches mit einer Explosion verbrennt.]

Es ist sicherlich etwas Brennbares, aber nicht in derselben Weise

brennbar wie Wasserstoff, denn Wasserstoff würde kein solches Geräusch

gemacht haben; aber die Farbe des Lichtes, das sich beim Brennen

zeigte, glich der des Wasserstoffs. Dabei ist aber noch besonders

merkwürdig: es brennt ohne Zufuhr von Luft. Um Euch die besonderen

Eigentümlichkeiten dieses Vorganges zu zeigen, habe ich noch einen

andern Apparat aufgestellt. An Stelle eines offenen Gefäßes habe ich

ein geschlossenes genommen, und ich will Euch zeigen, daß dieses Gas,

was es auch sein mag, die Fähigkeit besitzt, ohne Luft zu brennen und

sich in dieser Beziehung von der Kerze unterscheidet, die ohne Luft

nicht brennen kann. Wir machen dies folgendermaßen: Ich habe hier ein

Glasgefäß (~G~), welches mit zwei Platindrähten (~K~ und ~I~) verbunden

ist, durch die ich einen elektrischen Funken überspringen lassen kann;

wir können das Gefäß auf eine Luftpumpe setzen und die Luft auspumpen,

und wenn dies geschehen, können wir es hierher bringen, auf dem Gefäß

(~F~) befestigen und durch Oeffnen der Hähne ~H~ ~H~ ~H~ das Gas

hineinlassen, welches durch die Einwirkung der _Volta_’schen Säule

auf das Wasser entstand, und welches wir also durch eine Verwandlung

des Wassers aus diesem erhielten – denn ich kann so weit gehen und

in der Tat sagen, wir haben durch unser Experiment das Wasser in

Gas verwandelt. Wir haben nicht nur seine Beschaffenheit verändert,

sondern es auch wirklich und vollständig in diese gasförmige Substanz

übergeführt. Wenn ich nun also das Gefäß (~G~) auf das Gefäß (~F~)

aufschraube, indem ich die Röhren gut verbinde, und dann die Hähne

öffne, so werdet Ihr an dem Steigen des Wassers in (~F~) sehen, daß das

Gas nach oben geht. Jetzt ist das Gefäß (~G~) ganz damit angefüllt;

ich schließe nun die Hähne, nehme das Gefäß vorsichtig herunter und

will jetzt einen elektrischen Funken aus der Leydener Flasche (~L~)

hindurchschlagen lassen, wodurch das Gefäß, welches jetzt ganz klar

ist, trüb werden wird. Es wird dadurch nicht zertrümmert werden, denn

es ist stark genug, um die Explosion auszuhalten. [Der Vortragende

läßt einen Funken hindurchschlagen, durch den die explosionsfähige

Mischung entzündet wird.] Saht Ihr das glänzende Licht? Wenn ich dieses

Gefäß nun wieder an das untere Gefäß anschraube und die Hähne öffne,

so werdet Ihr am Nachsteigen des Wassers erkennen, daß das Gas zum

zweiten Male steigt. [Die Hähne werden geöffnet.] Das zuerst in dem

Gefäß gesammelte und eben durch einen elektrischen Funken entzündete

Gas ist verschwunden, wie Ihr seht; sein Platz ist leer, und neues Gas

geht hinein. Es hat sich Wasser gebildet, und wenn wir unsere letzte

Operation wiederholen, werden wir abermals einen leeren Raum bekommen,

wie Ihr am Steigen des Wassers sehen könnt. Nach der Explosion bekomme

ich immer ein leeres Gefäß, weil der Dampf oder das Gas, in welches

das Wasser durch die Batterie verwandelt wurde, beim Durchschlagen des

Funkens explodiert und wieder zu Wasser wird; und nach und nach werdet

Ihr in dem oberen Gefäße einige Tropfen an den Seiten herabrinnen und

sich am Boden sammeln sehen.

Wir haben hier eine neue Bildung des Wassers herbeigeführt, bei welcher

die Atmosphäre gar nicht in Betracht kommt. Das Wasser aus der Kerze

hatte sich unter Mitwirkung der Atmosphäre gebildet; auf diesem Wege

aber entsteht es unabhängig von der Luft. Demnach müßte im Wasser jene

andere Substanz enthalten sein, welche die Kerze aus der Luft entnimmt

und durch deren Verbindung mit Wasserstoff Wasser entsteht.

[Illustration: Fig. 20.]

Nun saht Ihr eben, daß das eine Ende der Batterie das Kupfer an sich

zog, welches es in jenem Gefäß aus der blauen Flüssigkeit ausschied.

Das wurde durch diesen Draht bewerkstelligt; und wenn die Batterie auf

eine metallische Lösung eine solche Kraft ausübt, die wir beliebig in

Wirksamkeit oder außer Wirksamkeit setzen können, sollten wir da nicht

auch fragen dürfen, ob es vielleicht möglich ist, die Bestandteile

des Wassers von einander zu scheiden und sie beliebig zu versetzen?

Versuchen wir’s! Ich nehme die Pole – die metallischen Enden dieser

Batterie – und nun paßt einmal auf, was mit dem Wasser in diesem

Apparat geschehen wird, wo wir die Pole weit von einander getrennt

haben. Ich bringe den einen hierher (nach ~A~), den andern hierher

(nach ~B~), und hier habe ich kleine Brettchen mit Löchern, die ich

auf jeden Pol setzen und so anbringen kann, daß das, was von den Enden

der Batterie ausgeht, als getrenntes Gas erscheint; denn Ihr saht ja

vorhin, daß das Wasser nicht in Dampf, sondern in Gas überging. Die

Drähte sind jetzt in vollkommener Verbindung mit dem Gefäß, welches

das Wasser enthält, und Ihr seht Blasen emporsteigen; wir wollen sie

sammeln und untersuchen. Hier ist ein Glaszylinder (~O~); den fülle ich

mit Wasser und stelle ihn über das eine Ende (~A~); ich nehme einen

zweiten (~H~) und setze ihn über das andere Ende (~B~). Und so haben

wir einen doppelten Apparat, in welchem an beiden Stellen Gas frei

wird. Beide Gefäße werden sich mit Gas füllen. Seht, jetzt fangen sie

schon an, das rechts (~H~) füllt sich sehr rasch, das links (~O~) nicht

so rasch; und obwohl ich einige Blasen habe entweichen lassen, geht

der Prozeß doch ziemlich regelmäßig vor sich, und wenn nicht das eine

Gefäß größer ist als das andere, so werdet Ihr sehen, daß ich in dem

einen (~H~) dem Raume nach doppelt so viel bekomme wie in dem anderen

(~O~). Beide Gase sind farblos; sie stehen über dem Wasser, ohne sich

zu verdichten, sie scheinen sich durchaus gleich zu sein – ich meine,

wie man’s so mit den Augen sieht. Aber wir haben ja nun die schönste

Gelegenheit, diese Körper zu untersuchen und ihre wirkliche Natur zu

bestimmen. Ihre Masse ist groß genug, daß wir leicht Versuche mit ihnen

anstellen können. Ich nehme dieses Gefäß (~H~) zuerst und fordere Euch

auf, Euch bereit zu halten, den Wasserstoff wiederzuerkennen.

[Sidenote: Sauerstoff.]

Erinnert Euch aller seiner Eigenschaften – das leichte Glas, welches

sich gut in umgekehrten Gefäßen hielt, mit einer blassen Flamme an der

Mündung der Flasche brannte – und nun seht zu, ob dieses Gas nicht all

diese Bedingungen erfüllt. Ist es Wasserstoff, so bleibt er hier, so

lange ich das Gefäß umdrehe. [Der Vortragende hält ein Licht daran und

der Wasserstoff entzündet sich.] Was ist nun in dem anderen Gefäße?

Ihr wißt, daß beide zusammen eine explodierende Mischung ausmachten.

Aber was kann das sein, was wir als den anderen Bestandteil im Wasser

finden und welches demnach die Substanz sein muß, die den Wasserstoff

zum Brennen brachte? Wir wissen, daß das Wasser, welches wir in das

Gefäß brachten, aus zwei Dingen bestand. Wir finden, eines von diesen

ist Wasserstoff: was muß nun das andere sein, das vor dem Versuche in

dem Wasser war, und das wir nun hier für sich besonders angefangen

haben? Ich stecke diesen brennenden Holzspan in das Glas. Seht, das

Gas selber brennt nicht, macht aber den Span lebhafter brennen. Seht,

wie es die Verbrennung beschleunigt! Das Holz brennt darin viel besser

als an der Luft. Nun seht Ihr daraus auch, daß der andere im Wasser

enthaltene Stoff, wenn das Wasser beim Brennen einer Kerze gebildet

wird, aus der Atmosphäre genommen sein muß. Wie wollen wir nun diesen

Körper nennen, ~A~, ~B~ oder ~C~? Wir wollen ihn ~O~ – wollen ihn

Oxygen, _Sauerstoff_ nennen; es ist dies ein ganz bezeichnender Name

für ihn. Sauerstoff ist also dies hier, was wir als zweiten Bestandteil

aus dem Wasser abgeschieden haben.

Wir gewinnen nun schon allmählich einen etwas tieferen Einblick in

unsern Gegenstand, und wir werden bald begreifen, _warum_ eine Kerze an

der Luft brennt. Bei der Analyse des Wassers, d. h. bei der Zersetzung

desselben in seine Bestandteile, erhalten wir zwei Raumteile

Wasserstoff und ein Raumteil Sauerstoff. Dieses Verhältnis ist in der

folgenden Zeichnung dargestellt und zugleich das Gewicht eines jeden

Körpers beigefügt, woraus wir denn ersehen, daß der Sauerstoff viel

schwerer ist als der Wasserstoff.

1 8

Sauerstoff

Wasserstoff

Sauerstoff 88,9

Wasserstoff 11,1

-------

Wasser 100,0

[Illustration: Fig. 21.]

Nachdem wir nun gesehen, wie wir den Sauerstoff aus dem Wasser

abscheiden können, will ich Euch auch zeigen, wie er leicht in großer

Menge darzustellen ist. Sauerstoff ist, wie Ihr Euch nun leicht

vorstellen werdet, in der Atmosphäre vorhanden; denn wie könnte sonst

eine brennende Kerze Wasser liefern, welches ja Sauerstoff enthält? Das

wäre ja ganz unmöglich; Wasser erzeugen ohne Sauerstoff – das ist eine

chemische Unmöglichkeit. Können wir Sauerstoff aus der Luft darstellen?

Nun, es gibt einige sehr weitläufige und schwierige Prozesse, durch

die das möglich ist; aber wir kennen viel bessere Wege. Da habe ich

eine Substanz, namens _Braunstein_, ein ganz unansehnliches, aber

sehr brauchbares Mineral. Wird dieser Braunstein rotglühend gemacht,

so liefert er Sauerstoff. Hier ist eine eiserne Flasche, in der sich

Braunstein befindet, und in ihren Hals ist ein Leitungsrohr eingefügt.

Das Feuer ist bereit, und Herr Anderson wird nun die Retorte[15]

hineinbringen; sie wird die Hitze schon aushalten, denn sie ist ja von

Eisen. – Hier habe ich ein Salz, chlorsaures Kali genannt, das jetzt

in größeren Mengen in der Feuerwerkerei, zu chemischen, medizinischen

und manchen anderen Zwecken gebraucht wird. Davon mische ich etwas mit

dem Braunstein (Kupferoxyd oder Eisenoxyd würden dieselben Dienste tun

wie Braunstein), und wenn ich diese Mischung in die Retorte bringe,

so ist bedeutend weniger als Rotglühhitze nötig, um den Sauerstoff

daraus zu entwickeln. Ich beabsichtige nicht sehr viel zu machen,

sondern ich will nur genug zu unserem Experimente haben; doch darf

ich nicht zu wenig hineintun, weil das zu Anfang entwickelte Gas in

der Retorte mit Luft vermischt ist, und ich deshalb gezwungen bin,

diesen ersten Teil zu opfern; ich muß also das erste Gas entweichen

lassen. Ihr werdet finden, daß hier eine gewöhnliche Spiritusflamme

hinreichend ist, den Sauerstoff zu entwickeln, und so haben wir nun

zwei Prozesse zu seiner Darstellung im Gange. Seht nur, wie reichlich

das Gas aus jener kleinen Menge der Mischung entweicht. Wir wollen es

nun prüfen und seine Eigentümlichkeiten untersuchen. Wie Ihr seht,

erhalten wir auf diesem Wege ein Gas, ganz gleich demjenigen, welches

uns der Versuch mit der Batterie lieferte, durchsichtig, unlöslich

in Wasser, mit den gewöhnlichen sichtbaren Eigenschaften der Luft.

(Da dieses erste Gefäß Luft enthält, die zusammen mit den ersten

Portionen Sauerstoff entwichen war, so schaffen wir es fort und

sind somit vorbereitet, unsere Versuche in völlig regelmäßiger und

zuverlässiger Weise auszuführen.) An dem Sauerstoff, den wir soeben

mittelst der _Volta_’schen Batterie aus dem Wasser abschieden, sahen

wir ganz auffällig die Fähigkeit, das Brennen eines Holzspans, einer

Kerze und dergl. zu begünstigen, und wir dürfen erwarten, dieselbe

Eigentümlichkeit hier wiederzufinden. Versuchen wir es! Seht her: so

brennt jetzt der Wachsstock in der gewöhnlichen Luft, und hier, wenn

ich den Wachsstock in das Gefäß halte, seine Verbrennung in diesem

Gas! Seht, wie hell und schön er brennt! Aber Ihr könnt noch mehr als

dieses sehen, – Ihr bemerkt, daß es ein schweres Gas ist, während der

Wasserstoff wie ein Ballon in die Höhe geht, oder vielmehr rascher als

ein Ballon, wenn er nicht das Gewicht der Umhüllung zu tragen hat. Ihr

begreift wohl, wenn wir aus dem Wasser auch zweimal so viel Wasserstoff

als Sauerstoff dem Umfang nach erhalten haben, so folgt daraus nicht,

daß der erstere auch zweimal so schwer ist; das eine ist eben ein

schweres, das andere ein sehr leichtes Gas. Wir haben Mittel, Luft-

oder Gasarten zu wägen; aber ohne mich jetzt mit Auseinandersetzung

derselben aufzuhalten, will ich Euch gleich sagen, wie groß ihr Gewicht

ist. Der Unterschied ist sehr bedeutend: 1 Kubikfuß Wasserstoff

wiegt ¹/₁₂ Unze, 1 Kubikfuß Sauerstoff aber wiegt 1¹/₃ Unze[16].

Der Sauerstoff ist also 16mal so schwer als ein gleicher Raumteil

Wasserstoff.

[Illustration: Fig. 22.]

Um die besondere Eigentümlichkeit des Sauerstoffs, die Verbrennung

zu unterhalten, noch besser im Vergleich mit der Luft zu zeigen, mag

uns dieses Stückchen Kerze dienen, obwohl das Ergebnis etwas roh

ausfallen wird. Hier brennt unsere Kerze an der Luft; wie wird sie im

Sauerstoff brennen? Ich habe hier ein Gefäß mit Sauerstoff und werde

es jetzt über die Kerze halten, damit Ihr die Wirkung dieses Gases

mit der der Luft vergleichen könnt. Paßt auf; es sieht beinahe so aus

wie das Licht an den Polen der Batterie, das Ihr vorhin saht. Wie

gewaltig muß doch diese Wirkung sein! Und dennoch wird während des

ganzen Prozesses weiter nichts erzeugt, als was sich beim Brennen in

der Luft entwickelt. Wir haben dieselbe Bildung von Wasser – ganz genau

denselben Vorgang – mögen wir die Kerze in der Luft oder in diesem Gase

verbrennen.

[Illustration: Fig. 23.]

Ich will Euch noch einige Experimente zeigen, an denen sich die

wirklich wunderbare Kraft des Sauerstoffs, die Verbrennung zu

unterhalten, noch deutlicher zeigt. Hier habe ich z. B. eine Lampe,

die ich trotz ihrer Einfachheit das Muster zu vielen Arten von Lampen

nennen möchte, die zu den verschiedensten Zwecken gebaut worden sind

– für Leuchttürme, mikroskopische Beleuchtung usw.; wenn wir nun

beabsichtigten, sie sehr hell brennen zu lassen, so könntet Ihr wohl

fragen: »Wenn eine Kerze besser im Sauerstoff brennt, warum nicht auch

eine Lampe?« Nun, sie tut’s in der Tat. Herr Anderson wird mir eine

Röhre geben, die von unserem Sauerstoff-Reservoir kommt, und ich werde

sie in diese Flamme bringen, die ich absichtlich schlecht brennen

lasse. Da kommt der Sauerstoff – ha, welch’ prächtige Wirkung! Wenn ich

ihn aber wieder absperre, was wird aus der Lampe? [Der Sauerstoffstrom

wird unterbrochen, und die Lampe fällt in ihre vorige Dunkelheit

zurück.] Es ist wirklich wundervoll, wie wir durch den Sauerstoff

die Verbrennung beschleunigen können. Und nicht etwa blos bei der

Wasserstoffflamme, bei der brennenden Kerze oder Kohle, sondern bei

allen gewöhnlichen Verbrennungen zeigt sich das. Ihr habt z. B. schon

etwas Eisen in der atmosphärischen Luft brennen sehen; nehmen wir diese

Verbrennung auch einmal mit Sauerstoff vor. Hier ist eine Flasche voll

Sauerstoff, und da habe ich einen Eisendraht – es könnte aber auch ein

Stab so dick wie ein Handgelenk sein, er würde ebenso brennen. Ich

befestige erst ein Stückchen Holz an den Draht, zünde das Holz an, und

lasse sie nun zusammen in das Gefäß hinab. Das Holz hat jetzt Feuer

gefangen und brennt so, wie eben Holz in Sauerstoff brennen muß; aber

bald wird die Verbrennung auch das Eisen ergreifen. Seht, da brennt das

Eisen ganz prächtig und wird lange Zeit so weiter brennen. Wenn wir

fortwährend frischen Sauerstoff hinzuführen wollten, könnten wir die

Verbrennung des Eisens unterhalten, bis es gänzlich verzehrt ist.

Doch lassen wir das jetzt beiseite, um noch die Verbrennung einiger

anderer Substanzen zu beobachten; denn wir müssen mit der uns

zugemessenen Zeit haushalten. Wir wollen ein Stück Schwefel nehmen;

Ihr wißt, wie der Schwefel in der Luft brennt; nun bringen wir ihn

in Sauerstoff, und Ihr werdet wiederum sehen, daß ein Körper, der

an der Luft brennen kann, mit ungleich größerer Lebhaftigkeit im

Sauerstoff brennt. Und diese Erfahrung muß Euch auf den Gedanken

bringen, daß die atmosphärische Luft ihre Fähigkeit, die Verbrennung zu

unterhalten, einzig und allein diesem Gas verdankt. Der Schwefel brennt

jetzt ganz ruhig in dem Sauerstoff; aber Ihr könnt keinen Augenblick

die gesteigerte Lebhaftigkeit bei dieser Verbrennung verkennen, im

Vergleich zu dem Brennen des Schwefels in gewöhnlicher Luft.

[Illustration: Fig. 24.]

Auch die Verbrennung des Phosphors will ich Euch hier noch zeigen; ich

kann das hier besser tun, als Ihr es selbst zu Hause imstande seid. Wie

Ihr wißt, ist der Phosphor sehr leicht entzündlich, und ein Körper,

der schon in der Luft so leicht brennt, wie lebhaft wird der vollends

in reinem Sauerstoff brennen! Ich darf Euch den Vorgang gar nicht in

seiner vollen Heftigkeit zeigen, weil dabei unser ganzer Apparat in

die Luft fliegen würde, und auch so schon werde ich das Zersprengen

dieser Flasche vielleicht nicht vermeiden können. Ihr seht, wie sich

der Phosphor an der Luft entzündet und brennt. Aber welch prachtvolles

Licht strahlt er jetzt im Sauerstoff aus! Seht, wie da einzelne

Stückchen abspringen, emporgeschleudert werden und jedes für sich

heftig aufflammt, wodurch eben dieses glänzende Licht entsteht.

So viel für jetzt von der Fähigkeit des Sauerstoffs, die Verbrennung

anderer Körper aufs lebhafteste zu unterhalten. Unsere nächste Aufgabe

wird jetzt sein, sein Verhältnis zum Wasserstoff näher ins Auge zu

fassen.

[Sidenote: Sauerstoff und Wasserstoff.]

Ihr erinnert Euch, wie wir das Wasser in Sauerstoff und Wasserstoff

zerlegten, dann die Mischung dieser beiden entzündeten und dabei

eine kleine Explosion erhielten. Ihr erinnert Euch ferner, daß wir

Sauerstoff und Wasserstoff in einem Gefäß mit einander verbrannten,

wobei sich wenig Licht, aber sehr große Hitze entwickelte. Hier nun

habe ich die beiden Gase genau in dem Verhältnis gemischt, in welchem

sie im Wasser vorhanden sind, und diese Mischung will ich entzünden.

Das Gefäß hier enthält genau ein Raumteil Sauerstoff und zwei Raumteile

Wasserstoff; die Mischung ist also genau wie in dem Gas, das wir

vorhin durch Zersetzung des Wassers mittelst der elektrischen Batterie

erhielten. Weil ich aber nicht gleich die ganze Menge entzünden will –

das wäre viel zu viel auf einmal –, so habe ich mir hier Seifenwasser

zurechtgestellt, in das ich die Gasmischung einleite, um Seifenblasen

zu bekommen, die damit gefüllt sind, und diese Seifenblasen will ich

dann anzünden; auf diese Art können wir sehr einfach die Verbrennung

des Wasserstoffs mit Sauerstoff beobachten. Versuchen wir also

zunächst, Seifenblasen zu bekommen. Ich leite die Gasmischung durch

die Tonpfeife in das Seifenwasser und seht, da kommt das Gas, da habe

ich schon eine Blase. Ich will sie auf der Hand auffangen. Ihr denkt

vielleicht, das ist recht unvorsichtig von mir; aber ich will Euch nur

zeigen, daß man sich aus bloßem Lärm und Geknalle nichts zu machen

braucht. [Der Vortragende läßt durch Annäherung eines brennenden

Hölzchens die Blase auf der Hand explodieren.] Ich muß mich aber sehr

hüten, eine Blase gleich beim Austritt aus der Tonpfeife anzuzünden,

weil dann die Explosion durch die Röhre rückwärts in das Gefäß

schlagen und dieses in Trümmer zerschmettern würde. Der Sauerstoff

vereinigt sich also, wie Ihr hier gesehen und an dem Knall gehört

habt, mit größter Lebhaftigkeit mit dem Wasserstoff; und dabei werden

seine eigentümlichen Kräfte ebenso wie die des Wasserstoffs völlig

aufgehoben. Man sagt: die Eigenschaften des Sauerstoffs und die des

Wasserstoffs _neutralisieren_ sich gegenseitig.

Nunmehr darf ich wohl annehmen, daß Ihr die innere Beziehung

zwischen der chemischen Natur des Wassers, des Sauerstoffs und der

atmosphärischen Luft genauer zu durchschauen vermögt. Ein Stück Kalium,

das ich auf Wasser lege – wie ich es jetzt noch einmal tue – warum

zersetzt es das Wasser? Weil es Sauerstoff in dem Wasser findet. Und

was wird dabei frei? Wasserstoff wird frei, und dieser Wasserstoff

brennt, während das Kalium selbst sich mit dem Sauerstoff verbindet;

dieses Stück Kalium nimmt also, indem es das Wasser zersetzt – sehen

wir es für Wasser an, das bei Verbrennung einer Kerze gebildet wurde –

es entnimmt, sage ich, den Sauerstoff ebenso aus dem Wasser, wie ihn

die Kerze aus der Luft entnahm, und läßt dabei den Wasserstoff frei

werden. Und diese schöne verwandtschaftliche Zuneigung des Sauerstoffs

und des Kaliums zu einander zeigt sich selbst dann, wenn ich ein

Stückchen Kalium auf Eis lege – augenblicklich, seht Ihr, wird das

Kalium vom Eis in Brand gesetzt.

Ich wollte Euch das alles heute noch zeigen, um Eure Einsicht in diese

Vorgänge zu erweitern und damit Ihr seht, wie sehr die Erscheinungen

von den Umständen abhängen. In Berührung mit dem Kalium bringt das Eis

eine Art von vulkanischer Wirkung hervor.

Da ich jetzt dergleichen ungewöhnliche Erscheinungen einmal berührt

habe, so wird es bei unserer nächsten Zusammenkunft meine Aufgabe sein,

Euch zu zeigen, daß uns von keiner derselben Gefahr droht, daß wir von

ihnen nichts zu befürchten haben, wenn wir nur, wie beim Gebrauch der

Kerze im Zimmer oder des Leuchtgases auf den Straßen oder der Feuerung

im Ofen, stets die Naturgesetze zu unserer Richtschnur nehmen, denen

sie unterworfen sind.

Fußnoten:

[12] Platin ist ein edles Metall, ähnlich dem Silber.

[13] Der im Texte beschriebene Versuch setzt voraus, daß das

Papier mit einer Auflösung von Bleizucker (oder einem

ähnlichen Metallsalze) getränkt ist. Der Vorgang ist nicht

ganz einfach und entzieht sich einer näheren Besprechung an

dieser Stelle. – Wendet man statt des genannten Bleizuckers

eine wässrige Auflösung von Jodkalium an, der ein wenig

dünnen Stärkekleisters beigefügt ist, so erscheint unter

dem einen Pol ein schön blauer Fleck.

[14] d. h. ein nicht verdichtbares Gas.

[15] Eine Retorte ist ein Gefäß, welches wie die obige Flasche

mit einem Rohre versehen ist, um Gase oder Dämpfe die sich

beim Erhitzen seines Inhaltes entwickeln, ableiten und

auffangen zu können.

[16] Unze ist ein englisches Gewicht, von dem 16 auf ein Pfund

(engl.) gehen.

Fünfte Vorlesung.

Die atmosphärische Luft, eine Mischung aus Sauerstoff und

Stickstoff. Eigenschaften des Stickstoffs. Quantitative

Zusammensetzung der Luft. Das Wägen der Gase. Luftdruck.

Elastizität der Luft. – Kohlensäure als Verbrennungsprodukt der

Kerze. Erkennung der Kohlensäure. Ihr Vorkommen in der Natur.

Darstellung und Eigenschaften der Kohlensäure.

Wir haben gesehen: beim Verbrennen einer Kerze gewinnen wir Wasser, und

aus diesem Wasser können wir Wasserstoff und Sauerstoff darstellen. Der

Wasserstoff, wißt Ihr, stammt von der Kerze her, und der Sauerstoff

tritt aus der Luft hinzu. Da könnt Ihr nun mit Recht fragen: »Wie

kommt’s denn aber, daß die Kerze nicht gleich gut in Luft und in

Sauerstoff brennt?« Ihr erinnert Euch recht gut, wie ich ein brennendes

Stückchen Kerze in Sauerstoff brachte (vergl. Fig. 22, S. 126), daß

da die Verbrennung eine ganz andere, nämlich viel lebhafter war, als

in der atmosphärischen Luft. Nun, warum das? Diese Frage ist von

der höchsten Wichtigkeit für uns, sie berührt ganz unmittelbar die

Natur der atmosphärischen Luft, und ich werde mich bemühen, sie Euch

verständlich zu beantworten.

[Sidenote: Atmosphärische Luft.]

Die lebhaftere Verbrennung der Körper im Sauerstoff kann uns als

Erkennungsmittel dieses Gases dienen. Ihr habt gesehen, wie eine

Kerze an der Luft und wie sie in Sauerstoff brennt; Ihr habt dasselbe

beobachtet beim Phosphor und ebenso bei Eisenfeilspänen. Es gibt indes

noch verschiedene andere Mittel für denselben Zweck, und um Eure

Erfahrung und Eure Einsicht zu bereichern, werde ich Euch noch etliche

vorführen. Hier habe ich ein Gefäß voll Sauerstoff; daß solcher darin

ist, muß ich Euch freilich erst nachweisen: ich bringe einen schwach

glimmenden Span hinein, und die Erfahrungen, die Ihr das vorige Mal

gesammelt habt, lassen Euch den Erfolg mit Bestimmtheit voraussagen

– seht her: durch diese lebhafte Verbrennung ist die Anwesenheit des

Sauerstoffs unzweifelhaft nachgewiesen. Und nun eine andere und zwar

sehr merkwürdige und nützliche Probe auf Sauerstoff. Da habe ich zwei

Gefäße; beide sind mit Gasen gefüllt und zwischen ihnen befindet

sich eine Platte, damit die Gase sich nicht berühren können. Die

Platte nehme ich jetzt weg, und die beiden Gase kriechen nun förmlich

ineinander. »Was geschieht denn da?« fragt Ihr; »Es findet ja keine

Verbrennung statt, wie wir’s bei der Kerze gesehen haben!« Und dennoch

sollt Ihr in dieser Verbindung des einen Gases mit dem anderen einen

Beweis für die Gegenwart von Sauerstoff kennen lernen. Seht das

schön rotbraun gefärbte Gas, welches auf diese Weise entstanden ist!

Wir können das Experiment in derselben Weise auch mit gewöhnlicher

Luft machen, wenn wir sie mit diesem Prüfgas[17] mischen. In diesem

Gefäß hier ist nur Luft – dieselbe Luft wie die, in welcher die Kerze

brannte – und diese Flasche enthält unser Prüfgas; ich lasse sie über

Wasser zusammenkommen, und nun seht das Ergebnis: der Inhalt der

Versuchsflasche fließt in das Gefäß über, welches nur Luft enthielt;

wir beobachten genau denselben Vorgang, wie soeben beim Sauerstoff

und schließen daraus wiederum, daß der Sauerstoff auch in der Luft

vorhanden ist – ganz derselbe Sauerstoff, den wir schon aus dem von der

Kerze entwickelten Wasser darstellten. Aber warum brennt denn nun die

Kerze in der Luft doch nicht so gut wie in Sauerstoff? Nun, wir werden

sogleich auf diesen Punkt kommen. Hier habe ich zwei Gläser; beide sind

bis zu derselben Höhe mit Luftarten gefüllt, die ganz gleiches Aussehen

haben, und in der Tat weiß ich augenblicklich nicht, welches von beiden

Gefäßen Sauerstoff und welches atmosphärische Luft enthält – nur daß

sie mit diesen Gasen sorgsam gefüllt wurden, weiß ich bestimmt. Indes,

da habe ich ja unser Prüfgas von vorhin; das will ich auf beide Gefäße

einwirken lassen, um zu sehen, ob sich an dem Braunwerden dieses Gases

in den beiden anderen Gasen eine Verschiedenheit zeigt. Ich lasse das

Gas also in eins der Gläser einfließen und sehe zu, was sich ereignet.

Da seht, es wird sofort braun – also ist Sauerstoff darin! Nehmen

wir nun das andere Gefäß vor. Ihr seht, das wird nicht so rasch und

nicht so entschieden braun als das erste. Dabei zeigt sich aber noch

folgender merkwürdige Umstand: Wenn ich diese beiden Gase mit Wasser

gut durchschüttle, so nimmt das Wasser das braune Gas in sich auf,

löst es, und wenn ich dann von neuem etwas Prüfgas hineinlasse, so daß

abermals braunes Gas entsteht, und schüttle wieder, so wird es wiederum

aufgelöst, und das kann ich so lange fortsetzen, als noch eine Spur

Sauerstoff in dem Gefäß vorhanden ist.

Wenn ich das Prüfgas in die Luft bringe, so ist der Vorgang ein

anderer. Zuerst entsteht auch hier das braune Gas; sobald ich dann

Wasser hineinbringe, verschwindet das braune Gas, und ich kann so fort

und fort von unserem Prüfgas mehr hinzufügen, bis ich zu einem Punkt

komme, wo durch diesen eigentümlichen Körper, der die Luft und den

Sauerstoff braun färbt, keine Bräunung mehr hervorgerufen wird. Woher

kommt das? Ihr seht es im Augenblick: weil außer dem Sauerstoff noch

etwas anderes in der Luft enthalten ist, was zuletzt übrig bleibt. Ich

will noch ein wenig Luft in das Gefäß einlassen, und wenn dann wieder

eine Bräunung erfolgt, so könnt Ihr daraus schließen, daß von dem

braunfärbenden Gas noch etwas darin war, daß also auch nicht der Mangel

desselben das Zurückbleiben jener Luftart bedingte.

Nunmehr werdet Ihr leichter imstande sein, das zu verstehen, was

ich eigentlich zu sagen habe. Als ich Phosphor in einem Gefäß

verbrannte[18], saht Ihr, als sich der aus Phosphor und dem Sauerstoff

der Luft gebildete Rauch abgesetzt hatte, daß etwas aus der Luft in

ziemlicher Menge unverbraucht übrig geblieben war – ganz so, wie hier

das Prüfgas etwas unberührt zurückläßt; und wirklich ist es ein und

dasselbe Gas, welchem dort der Phosphor wie hier das braunfärbende Gas

nichts anhaben konnte, und dieses Etwas ist eben kein Sauerstoff, und

doch ein Bestandteil der atmosphärischen Luft.

[Sidenote: Stickstoff.]

Da haben wir also ein Mittel gefunden, die Luft in die beiden Stoffe

zu zerlegen, aus denen sie zusammengesetzt ist – in Sauerstoff, der

die Kerze, den Phosphor und alles andere verbrennen macht, und in

den andern Körper, der keine Verbrennung bewirkt, den _Stickstoff_,

_Nitrogen_. Dieser andere Bestandteil ist in weit überwiegender Menge

in der Luft enthalten. Bei seiner Prüfung werden wir ganz sonderbare

Eigenschaften an ihm entdecken; es ist ein ganz merkwürdiger Körper,

obwohl er Euch vielleicht ganz uninteressant vorkommt. In mancher

Hinsicht mag er dies freilich scheinen, z. B. darin, daß er keine

glänzenden Verbrennungserscheinungen bewirkt. Wie den Wasserstoff

und den Sauerstoff, will ich auch ihn zunächst mit meinem Wachslicht

prüfen. Da seht, er entzündet sich nicht, wie es der Wasserstoff tat,

und er läßt den Wachsstock nicht fortbrennen, wie wir’s beim Sauerstoff

sahen; ich mag’s anstellen, wie ich nur will, er tut weder dies noch

jenes; er selbst fängt nicht Feuer, und den brennenden Wachsstock

verlöscht er gar; jede Flamme löscht er aus, mag brennen, was da will;

es gibt nicht _einen_ Körper, der unter gewöhnlichen Umständen darin

zu brennen vermag. Der Stickstoff riecht nicht, er schmeckt nicht, er

löst sich nicht im Wasser, er ist weder sauer, noch alkalisch, er ist

so völlig indifferent gegen alle unsere Sinne, wie es nur irgend etwas

sein kann. Da möchtet Ihr vielleicht sagen: »Mit dem ist nichts – der

ist unsrer Aufmerksamkeit gar nicht wert – was tut denn der in der

Luft?« Doch halt! Laßt uns nur etwas genauer zusehen, ob wir an ihm

nicht ganz wichtige und schöne Beobachtungen machen können. Nehmen wir

einmal an, die Luft bestände aus lauter Sauerstoff, statt aus einer

Mischung von Stickstoff mit Sauerstoff – was würde da aus uns werden?

Ihr wißt, daß ein glühendes Stück Eisen in einem Gefäß mit reinem

Sauerstoff vollständig verbrennt; nun seht den eisernen Rost auf dem

Herd im Feuer – wo würde er bleiben, wenn die Luft nur aus Sauerstoff

bestände! Der Rost würde fast ebenso schnell verbrennen als die Kohlen;

denn auch das Eisen des Rostes hat große Neigung zum Verbrennen, d. h.

es hat eine sehr bedeutende Verwandtschaft zum Sauerstoff. Das Feuer in

einer Lokomotive würde ein Feuer mitten in einem Holzmagazin sein, wenn

die atmosphärische Luft aus lauter Sauerstoff bestände. Der Stickstoff

aber bändigt das Feuer, macht es uns dienstbar, und außerdem nimmt er

die andern Verbrennungsprodukte mit sich fort, wie Ihr sie auch bei der

Kerze habt aufsteigen sehen, zerstreut sie in der weiten Atmosphäre und

leitet sie an Stellen hin, wo sie einem andern herrlichen Zwecke zum

Wohle des Menschen dienen, nämlich zur Unterhaltung der Vegetation.

Und so seht Ihr, daß dieser Stickstoff, den Ihr anfänglich für so

uninteressant hieltet, uns ganz wunderbare Dienste leistet.

Der Stickstoff ist in seinem gewöhnlichen Zustand ein völlig

indifferentes Element; auch die stärkste elektrische Kraft veranlaßt

ihn kaum, und jedenfalls nur in sehr geringem Grade, eine direkte

Verbindung mit dem anderen Bestandteil der Luft, mit dem Sauerstoff,

oder mit irgend einem andern Körper einzugehen; er ist ganz und gar

indifferent, und ich möchte ihn deshalb einen Sicherheitsstoff nennen.

Bevor wir indes in unserer Betrachtung fortfahren, muß ich von der

atmosphärischen Luft selbst noch einiges sagen. Ich will hier die

Zusammensetzung von 100 Teilen Luft anschreiben:

Raumteile. Gewichtsteile.

Sauerstoff 21 23

Stickstoff 79 77

---- ----

100 100

Das ist genau das Verhältnis des Sauerstoffs und des Stickstoffs in der

atmosphärischen Luft, wie es uns die Analyse ergibt; wir finden, daß

5 Raumteile atmosphärischer Luft ungefähr 4 Raumteile Stickstoff auf

1 Raumteil Sauerstoff enthalten. Eine so überwiegende Menge Stickstoff

ist also erforderlich, um den Sauerstoff so weit in seiner Wirkung zu

mäßigen, daß unsere Kerze ordentlich brennt, und ferner die Luft in

einen solchen Zustand zu versetzen, daß unsere Lungen ruhig und gesund

darin atmen können. Denn beides, unser Atmen sowohl wie das Brennen der

Kerze oder der Feuerung im Ofen, hängt gleichmäßig von diesem richtigen

Mischungsverhältnis des Sauerstoffs und des Stickstoffs in der Luft ab.

Nun muß ich Euch aber auch das _Gewicht_ dieser Gase selbst angeben. Es

wiegt:

1 Kubikmeter (1000 Liter) Stickstoff 1256 Gramm.

1 Kubikmeter (1000 Liter) Sauerstoff 1430 Gramm.

1 Kubikmeter (1000 Liter) atmosph. Luft 1293 Gramm.

[Illustration: Fig. 25.]

[Sidenote: Das Wägen der Gase.]

Ich habe schon mehrmals die Frage von Euch gehört und mich gefreut, daß

Ihr sie tatet: »Wie wägt man Gase?« Ich will es Euch zeigen. Es ist

ganz einfach und leicht. Hier habe ich eine Wage und hier eine kupferne

Flasche; diese ist so dünn und leicht als möglich gemacht, doch so,

daß sie noch fest und stark ist, zugleich vollkommen luftdicht und

auf der Drehbank sauber abgedreht. Sie ist mit einem Hahn versehen,

den man leicht schließen und öffnen kann; jetzt steht er offen, läßt

also die Luft frei in die Flasche eintreten. Hier nun habe ich meine

feine, sehr empfindliche Wage, und ich denke, die Flasche in ihrem

gegenwärtigen Zustande wird gerade von dem Gewicht gehalten werden, das

auf der anderen Schale liegt. Ferner habe ich hier eine Pumpe, mittelst

welcher wir Luft in die kupferne Flasche pressen können, und zwar

wollen wir eine gewisse Anzahl von Raumteilen Luft hineinpressen, denen

der Stiefel der Pumpe als Maß dient. Wir wollen jetzt gleich zwanzig

solcher Raumteile in die Flasche hineinpumpen. – So! – Nun schließen

wir den Hahn fest und bringen die Flasche auf die Wage. Seht, wie sie

sinkt! Sie ist jetzt bedeutend schwerer geworden. Wodurch? Nun, durch

die Luft, die wir mit der Pumpe hineingepreßt haben. Es ist nichts als

Luft darin, die Luft darin nimmt auch keinen größeren Raum ein, aber

wir haben _schwerere_ Luft in demselben Raum, weil wir eben die Luft

zusammengepreßt haben. Damit Ihr nun auch erfahrt, wieviel dem Raum

nach die eingepreßte Luft beträgt, habe ich hier eine Flasche voll

Wasser, deren Hals genau in den der Kupferflasche paßt und ebenfalls

mit einem Hahn versehen ist. Ich schraube sie beide sorgfältig

aufeinander und öffne die Hähne, so daß nun die durch 20 Pumpenzüge

komprimierte Luft in die Glasflasche übertreten und sich ungehindert

zu ihrem ursprünglichen Umfang wieder ausdehnen kann. Um nun sicher zu

sein, daß wir bei unsrer Arbeit ganz richtig zu Werke gegangen sind,

wollen wir die kupferne Flasche wieder auf die Wage legen; wird sie von

dem Gewicht auf der andern Schale – es ist noch dasselbe wie vorhin

– auch jetzt wieder genau im Gleichgewicht gehalten, so war unser

Experiment richtig. Seht, die Wage steht ganz gleich. Auf diese Weise

also können wir das Gewicht der Luftmenge ermitteln, die wir mittelst

der Pumpe hineinpressen und daraus dann das Gewicht eines Kubikmeter

Luft zu 1293 Gramm bestimmen. Doch kann solch ein Experiment im kleinen

Euch unmöglich die ganze Bedeutung dieses Gegenstandes vor Augen

führen. Es ist wahrhaft wunderbar, wie viel auffälliger sie wird, wenn

man solche Versuche mit größeren Luftmengen ausführt. Dieses Volumen

Luft hier – das ist ein Liter – wiegt nicht ganz 1¹/₃ Gramm. Wie hoch

schätzt Ihr den Inhalt des Kastens dort, den ich eigens zu diesem Zweck

habe machen lassen? Die Luft darin wiegt gerade ein Pfund, ein volles

Pfund. Auch das Gewicht der Luft in diesem Saale habe ich berechnet;

sie wiegt – Ihr werdet’s kaum denken – aber sie wiegt wirklich über

eine Tonne (d. i. 1000 Kilogramm). Seht, so ungeheuer wachsen da

gleich die Zahlen an, und von solcher Bedeutung ist die Gegenwart

der atmosphärischen Luft und des Sauerstoffs und Stickstoffs in ihr,

woraus wir wiederum auf die Größe des Nutzens schließen können, den sie

uns schafft, indem sie Stoffe hin und her, von einem Ort zum andern

versetzt und schädliche Dünste dahin bringt, wo sie nützlich wirken

statt zu schaden.

[Illustration: Fig. 26.]

[Sidenote: Luftdruck.]

Nachdem wir nun diese kurze Betrachtung über das Gewicht der Luft

angestellt haben, wollen wir auch gleich einige Folgerungen ziehen,

ohne welche Ihr so manches andere, zu dem wir noch gelangen werden,

nicht recht verstehen würdet. Erinnert Ihr Euch vielleicht eines

ähnlichen Experimentes? Habt Ihr noch nichts dergleichen beobachtet?

Ich will einmal eine ähnliche Pumpe nehmen, wie ich sie kürzlich

benutzte, um Luft in die kupferne Flasche hineinzupressen, und will

einen Apparat damit verbinden, dessen Öffnung ich mit der Hand bedecken

kann. Wir können die Hand in freier Luft so leicht hin und her bewegen,

daß wir kaum glauben, etwas dabei zu fühlen; es erfordert schon eine

sehr rasche Bewegung, um einen Widerstand der Luft gewahr zu werden.

Wenn ich aber meine Hand hierher lege, auf den sogenannten Rezipienten

der Luftpumpe, und nun die Luft herauspumpe – seht da, was geschieht!

Warum ist meine Hand auf einmal an den Apparat gefesselt, so daß

ich die ganze Luftpumpe mit herumziehen kann, da ich sie doch gar

nicht anfasse und halte? Seht, ich kann die Hand kaum wieder davon

losmachen. Nun, was ist die Ursache? Es ist das Gewicht, der Druck der

Luft – das Gewicht der _darüber_ befindlichen Luft drückt meine Hand so

fest auf den leeren Raum darunter.

[Illustration: Fig. 27.]

Ich will noch ein anderes Experiment machen, welches Euch darüber

noch besser Aufklärung geben wird. Über diesen Zylinder ist eine

Schweinsblase ausgespannt und festgebunden; ich bringe den Zylinder auf

die Luftpumpe und pumpe die Luft heraus – Ihr werdet gleich den Erfolg

sehen, jetzt ist die Blase flach ausgespannt; setze ich aber die Pumpe

ein wenig in Bewegung – seht, wie sie einsinkt, wie sie nach unten

eingedrückt wird; seht, wie sie tiefer und immer tiefer niederwärts

geht, bis sie vermutlich zuletzt durch die Gewalt der darauf drückenden

Luft zersprengt werden wird. [Die Blase zerspringt zuletzt mit einem

lauten Knall.] Das geschah einzig und allein durch die darauf drückende

Last der darüber stehenden Luft, und dieser Hergang ist ganz leicht zu

verstehen. Die Luftschichten können wir uns übereinander aufgestapelt

denken, wie die fünf Würfel hier auf einander stehen. Nun seht Ihr

doch, daß die vier oberen von diesen Würfeln von dem fünften, der auf

dem Boden aufliegt, getragen werden, und wenn ich diesen wegnehme,

so müssen die oberen heruntersinken. Gerade so ist’s auch bei der

atmosphärischen Luft. Die oberen Luftschichten werden von den untersten

getragen, ruhen auf ihr, und wenn diese untere Luftschicht weggepumpt

wird, so müssen eben Wirkungen eintreten, wie Ihr sie an meiner auf

den Recipienten gefesselten Hand und am Zersprengen der Blase gesehen

habt, und wie Ihr sie jetzt noch besser beobachten sollt. Über dieses

Gefäß hier habe ich eine Gummihaut gespannt und werde nun die Luft

herauspumpen. An diesem Gummi, der also eine Scheidewand zwischen

der untern Luftschicht und der obern bildet, könnt Ihr den Druck

sehr deutlich beobachten. Jetzt kann ich schon die ganze Hand in das

Gefäß hineinlegen. Und dieses Resultat wird einzig bewirkt durch den

gewaltigen Druck der oberen Luftschichten. Wie schön zeigen sich da

diese wunderbaren Verhältnisse!

[Illustration: Fig. 28.]

Hier habe ich einen kleinen Apparat, an dem Ihr nachher, wenn ich

meinen Vortrag geschlossen habe, Eure Kraft im Ziehen erproben könnt.

Er besteht aus zwei hohlen Halbkugeln von Messing, deren Ränder genau

auf einander passen; die eine ist mit einer Röhre versehen, an der

sich ein Hahn befindet, so daß man die Luft herauspumpen und dann

abschließen kann. Seht, die beiden Hälften lassen sich jetzt, wo Luft

darin ist, ganz leicht auseinandernehmen; wenn wir aber die Luft

herauspumpen, so werdet Ihr nachher sehen, daß je zwei von Euch mit

allem Kraftaufwande nicht im Stande sind, sie auseinanderzuziehen.

Jeder Quadratzentimeter der Oberfläche der geschlossenen und

ausgepumpten Kugel hält einen Druck von ungefähr einem Kilogramm aus,

und Ihr mögt nun Eure Stärke versuchen und zusehen, ob Ihr dieses

Luftdruckes Herr werdet.

Hier hab’ ich noch ein anderes hübsches Ding – einen Sauger für

Kinder, nur etwas verbessert von der Wissenschaft. So junge Leute,

wie wir, sind ganz in ihrem Recht, nach Spielzeug zu greifen und es

zum Gegenstand ihrer Forschung zu machen, wie ja auch manchmal die

Wissenschaft zur Spielerei gemacht wird. Hier ist also unser Sauger;

er besteht aus Gummi. Wenn ich ihn auf den Tisch aufklappe, seht, da

steht er auf einmal fest. Nun, warum tut er das? Ich kann ihn auf dem

Tische gleiten lassen; will ich ihn aber emporheben, so scheint er den

Tisch mit in die Höhe ziehen zu wollen; ich kann ihn ganz leicht von

einer Stelle zur andern schieben, aber nur wenn ich ihn an die Kante

des Tisches bringe, läßt er sich wegziehen. Auch dieser Sauger wird

nur durch den Luftdruck so fest gehalten. Hier hab’ ich mehrere; da

nehmt ein Paar und drückt sie aneinander! Ihr werdet sehen, wie fest

sie zusammenhalten. Sie können wirklich ganz gut zu dem Zweck gebraucht

werden, zu dem man sie in Vorschlag gebracht hat, nämlich sie an

Fenstern oder glatten Wänden zu befestigen und allerlei kleine Sachen

daran aufzuhängen; sie werden einen ganzen Tag daran festhalten. Ich

weiß indes, daß Kinder besonders solche Experimente gern sehen, die

sie zu Hause leicht nachmachen können, und darum will ich Euch noch

ein recht hübsches zur Veranschaulichung des Luftdruckes zeigen. Hier

ist ein Glas voll Wasser; wenn ich Euch nun frage, ob Ihr das Glas so

umdrehen könnt, daß das Wasser nicht herausläuft, aber ohne daß Ihr’s

mit der Hand zuhaltet – es soll nur durch den Luftdruck darin gehalten

werden – würdet Ihr das machen können? Nehmt ein Weinglas, ganz oder

halb voll Wasser, legt ein glattes Stück Papier oben auf, dreht es

vorsichtig um, wie ich’s hier mache, und nun seht zu, was mit dem

Wasser und dem Papier wird. Die Luft kann nicht hinein, weil das Wasser

vermöge seiner kapillaren Anziehung Papier und Glasrand ringsherum

fest zusammenhält. Und das Wasser fließt nicht heraus, da es durch den

äußeren Luftdruck zurückgehalten wird.

Ich hoffe, das Ihr durch alles dieses eine richtige Vorstellung von dem

Gewichte, also auch von der Körperlichkeit der Luft bekommen habt,

und wenn ich Euch sage, daß der Kasten dort ein Pfund Luft enthält und

dieses Zimmer mehr als eine Tonne, so wird es Euch wohl begreiflich

sein, daß die Luft ein ganz gewichtiger Körper ist. Ich will noch ein

anderes Experiment zeigen, um Euch ihre Widerstandsfähigkeit darzutun.

Die Knallbüchse kennt wohl jeder, die man so leicht aus einem Federkiel

oder irgend einer ähnlichen Röhre herstellen kann; aus einem Kartoffel-

oder Apfelscheibchen wird mit dem Kiel selbst ein Pfropfen ausgestochen

und an das andere Ende hingeschoben, wie ich es hier mache, so daß der

Ausgang dicht verschlossen wird; nun steche ich ein zweites Stückchen

aus und schiebe es hinein; jetzt ist also die Luft im Innern der Röhre

vollständig eingeschlossen, ganz wie wir’s zu unserm Zweck gebrauchen.

Nun aber zeigt es sich, daß keine Kraft imstande ist, dieses zweite

Pfröpfchen vollständig auf das erste aufzutreiben; das ist eine völlige

Unmöglichkeit. Bis zu einem gewissen Grad läßt sich die Luft wohl

zusammenpressen, doch lange vor der Berührung der beiden Pfropfen

wird die eingezwängte Luft den vorderen Pfropfen mit einem Knall

hinaustreiben; die Wirkung ist hier ähnlich wie beim Schießpulver,

dessen Kraft zum Teil von denselben Umständen abhängig ist, welche Ihr

hier erläutert seht.

Neulich sah ich einem Versuch zu, der mir sehr gefiel und den ich

gleich für unsern Zweck zu benutzen gedachte. Freilich, um des Erfolges

sicher zu sein, hätte ich ein paar Minuten schweigen sollen, ehe

ich mich an die Ausführung mache; denn die Lungen müssen bei diesem

Experiment das meiste tun. Es handelt sich darum, dieses Ei durch

meinen Atem aus dem einen Eierbecher in den andern zu treiben; ich bin

allerdings des Erfolges nicht ganz sicher, weil ich jetzt schon zu viel

gesprochen habe, und wenn mir’s nicht gelingt, so hat das also seinen

guten Grund.

[Der Vortragende macht den Versuch, und es glückt ihm, das Ei aus dem

einen Becher in den andern hinüber zu blasen.]

Ihr seht, die Luft dringt zwischen dem Ei und der Becherwand abwärts,

sie übt auf das Ei von unten einen Druck aus, welcher das Ei zu heben

imstande ist, obwohl ein ganzes Ei doch im Verhältnis zur Luft sehr

schwer ist. Wenn Ihr den Versuch nachmachen wollt, so tut Ihr gut, das

Ei vorher hart zu kochen; dann könnt Ihr es ruhig versuchen, es von

einem Becher in den andern hinüber zu blasen, und bei einiger Vorsicht

wird es Euch auch gelingen.

Doch genug für jetzt von dem Druck und dem Gewichte der Luft, um

noch eine andere wichtige Eigenschaft an ihr kennen zu lernen. Ihr

saht soeben bei der Knallbüchse, wie ich den zweiten Pfropfen ½ bis

¾ Zoll weit hineintreiben konnte, ehe der vordere hinausflog, daß

also die eingeschlossene Luft bis zu einem gewissen Punkte dem Druck

nachgab; ebenso saht Ihr, wie sich die Luft in der kupfernen Flasche

mittelst der Pumpe so bedeutend zusammenpressen ließ. Nun, das hängt

von einer wunderbaren Eigenschaft der Luft ab, nämlich von ihrer

_Elastizität_. Ich werde Euch diese Eigenschaft der Luft möglichst

gut zu veranschaulichen suchen. Eine Blase aus Gummihaut, wie ich sie

hier habe, eignet sich vortrefflich dazu. Sie ist luftdicht, d. h. sie

läßt weder Luft ein- noch austreten; aber sie kann sich ausdehnen und

wieder zusammenziehen, so daß sie der darin eingeschlossenen Luft in

jeder Weise nachgibt, und daher gleichsam als Maßstab ihrer Elastizität

dienen kann. Ihr seht, die jetzt schlaffe Blase enthält nur wenig Luft.

Ich binde sie fest zu, bringe sie unter die Glocke der Luftpumpe und

pumpe aus dieser die Luft heraus, hebe also den Druck der letzteren auf

die in der Blase befindliche Luft auf. Seht, wie sie jetzt fort und

fort sich ausdehnt, weiter und immer weiter, bis sie nun den ganzen

Innenraum der Glocke ausgefüllt hat. Und lasse ich nun die Luft wieder

in die Glasglocke eindringen, seht da, so geht auch die Luft in der

Blase wieder auf ihren ursprünglichen Umfang zurück. Dies zeigt uns

deutlich die wunderbare Eigenschaft der Luft, welche man Elastizität

nennt. Vermöge derselben ist sie in so hohem Grade befähigt, sich

zusammendrücken zu lassen und sich auszudehnen, und gerade hierdurch

ist sie ganz besonders zu ihrer wichtigen Rolle im Haushalte der Natur

geeignet.

Wir gelangen nunmehr zu einem anderen und zwar sehr wichtigen Teil

unseres Thema. Erinnern wir uns, was wir bereits an unserer brennenden

Kerze erforscht haben. Wir sahen, daß sie beim Brennen verschiedene

Stoffe entstehen läßt, und fanden Kohle in Gestalt von Ruß[19], Wasser

und etwas anderes, was wir noch nicht untersucht haben. Das Wasser

fingen wir auf, die übrigen Verbrennungsprodukte ließen wir bisher

ungehindert in die Luft entweichen. Diese nun müssen wir jetzt unserer

Forschung unterwerfen.

[Illustration: Fig. 29.]

[Sidenote: Kohlensäure als Verbrennungsprodukt der Kerze.]

Hier habe ich eine Vorrichtung, die uns bei unserer Untersuchung

die nötigen Dienste leisten wird. Unsere Kerzen setzen wir mitten

auf diesen Steg und darüber diesen gläsernen Schornstein – so! Die

Kerze wird ganz hübsch weiter brennen; denn die Luft hat ja unten und

oben ungehinderten Durchgang. Zunächst seht Ihr wieder die uns schon

bekannte Erscheinung, daß die Wandung des Glases feucht wird – es

ist das Wasser, zu welchem sich der in der Kerzenflamme entwickelte

Wasserstoff mit dem Sauerstoff der Luft verbindet; außerdem aber steigt

noch etwas anderes oben heraus: das ist keine Feuchtigkeit, kein

Wasser, es ist nicht verdichtbar; und es hat zudem sehr merkwürdige

Eigenschaften. Ich will eine Flamme an die Öffnung des Schornsteins

halten, und Ihr könnt sehen, daß sie von der austretenden Luft fast

verlöscht wird, und wenn ich sie vollständig dem Strom aussetze,

seht – da geht sie ganz und gar aus. Ihr werdet sagen: das ist so,

wie es sein muß; und ich vermute, Ihr denkt Euch, es müsse so sein,

weil von der Luft, welche zur Verbrennung gedient hat, nur Stickstoff

übrig bleibt und Stickstoff die Verbrennung nicht unterhält, also den

Span auslöschen muß. Gut; aber sollte nicht noch etwas anderes als

Stickstoff vorhanden sein? Hier muß ich freilich etwas vorgreifen –

das heißt, ich muß Euch aus meinen weiteren Kenntnissen die Mittel

darbieten, mit deren Hilfe Aufgaben wie diese gelöst, und dergleichen

Gase, wie wir hier haben, untersucht werden können. Also – ich nehme

eine leere Flasche, halte sie verkehrt über unsern Schornstein und

fange die Verbrennungsprodukte der Kerze darin auf; und wir werden uns

bald überzeugen, daß die aufgefangene Luftart nicht nur der Verbrennung

sehr ungünstig ist – seht, wie mein Wachsstock darin sogleich verlöscht

– sondern daß sie noch ganz andere Eigenschaften besitzt.

[Sidenote: Kalkwasser.]

Ich nehme hier ein wenig ungelöschten Kalk und gieße etwas gewöhnliches

Wasser darauf, rühre ein paarmal um, bringe nun die Mischung auf dieses

Papierfilter in dem Trichter, und nicht lange dauert’s, so läuft davon

ein ganz klares Wasser in das unterstehende Fläschchen ab, wie Ihr’s

da seht. Ich habe zwar dort eine ganze Flasche von diesem Wasser –

Kalkwasser – vorrätig stehen, das ich ebenso gut benutzen könnte; aber

Ihr wißt ja, ich habe eine Vorliebe dafür, meine Untersuchungen mit

Dingen anzustellen, die vor Euren Augen entstanden sind. Von diesem

schön klaren Kalkwasser nun gieße ich ein wenig in die Flasche, in

der wir die Luft von unserer Kerze aufgefangen haben, und nun seht,

welche Veränderung darin vorgeht! Seht Ihr, wie das Kalkwasser ganz

milchig geworden ist! Paßt auf, ich werde Euch zeigen, daß das mit

bloßer Luft nicht geschieht. Hier ist eine Flasche, in der sich, wie

Ihr seht, weiter nichts als atmosphärische Luft befindet; ich gieße

etwas Kalkwasser hinein und schüttle tüchtig um – es bleibt ganz klar;

weder der Sauerstoff, noch der Stickstoff der Luft, noch was sonst

in dieser Menge Luft enthalten sein mag, bringt jene Veränderung

in dem Kalkwasser hervor. Dieselbe Flasche mit demselben Kalkwasser

halte ich nun aber so an den Schornstein, daß die Verbrennungsgase

der Kerze hineinstreichen und mit dem Kalkwasser in Berührung kommen

können – seht, es dauert gar nicht lange, so ist’s milchig geworden.

Diese weiße Substanz nun kann sich aus nichts anderem gebildet haben,

als aus dem zum Kalkwasser verwendeten Kalk und etwas anderem, was

von der Kerze kommt – jenem zweiten Verbrennungsprodukt, dessen Natur

wir eben zu erforschen bemüht sind und von welchem ich heute zu Euch

sprechen will. Bis jetzt also wissen wir von seinem Vorhandensein nur

durch seine Wirkung auf das Kalkwasser, die für uns ganz neu war und

die, wie wir gesehen haben, weder dem Sauerstoff, noch dem Stickstoff,

noch auch dem Wasser zuzuschreiben ist. Dieses weiße Pulver, welches

aus Kalkwasser und den Verbrennungsgasen der Kerze entsteht, hat

anscheinend ganz die Eigenschaften der _Kreide_; und wenn man es näher

untersucht, so findet man, daß es wirklich genau derselbe Stoff ist

wie die Kreide. So sind wir denn in unserm Bestreben, den Vorgang bei

einer so alltäglichen Erscheinung wie das Brennen einer Kerze kennen

zu lernen, ganz unversehens Zeuge davon geworden, wie Kreide entsteht

und haben durch sorgfältige Beobachtung aller Umstände bei unserem

Experiment die Bedingungen ihrer Entstehung kennen gelernt. Wenn man

Kreide (am besten ein wenig feucht) stark erhitzt, so verwandelt sie

sich in gebrannten Kalk; es muß also der andere Bestandteil, den sie

außer dem Kalk enthält, dabei entweichen, und in der Tat ist dieses der

Fall. Beim Brennen von Kreide oder Kalk entweicht dasselbe Gas, welches

bei der Verbrennung einer Kerze entsteht und durch seine Verbindung mit

dem Kalk wiederum Kreide gibt.

[Sidenote: Kohlensäure.]

Um dieses Gas, welches wir _Kohlensäure_ nennen, in größerer Menge

darzustellen und seine Eigenschaften näher kennen zu lernen, bedienen

wir uns freilich eines bequemeren Verfahrens. Die Kohlensäure findet

sich in großer Menge in der Natur und zwar in vielen Fällen, wo Ihr sie

am wenigsten suchen würdet. Aller Kalkstein besteht zum großen Teil

aus demselben Gas, wie wir es hier aus der Kerze haben sich entwickeln

sehen; alle Kalk- und Kreidegebirge, alle Muschelschalen, Korallen und

dergl. enthalten große Mengen Kohlensäure. Wir finden diese merkwürdige

Luftart in so festen Gesteinsarten wie Marmor und Kalk mit fest

geworden, sie hat ihre luftige Natur darin aufgegeben und völlig die

Eigenschaften eines festen Körpers angenommen – deshalb hat sie _Black_

auch »fixe Luft« genannt.[20]

Aus dem Marmor können wir die Kohlensäure ganz leicht darstellen. In

dem Gefäß hier habe ich etwas Salzsäure, und darüber steht, wie Euch

mein Wachslicht anzeigt, nichts als atmosphärische Luft; seht, ich

gehe mit dem Licht bis auf den Grund hinab – das Gefäß enthält über

der Salzsäure nichts als Luft. Hier habe ich Marmor, und zwar von der

schönsten und feinsten Sorte, wovon ich nun etliche Stückchen in das

Gefäß bringe – sofort entsteht anscheinend ein gewaltiges Aufkochen.

Aber was da aufsteigt, ist nicht etwa Wasserdampf, sondern ein Gas,

das auf mein hineingehaltenes Wachslicht, wie Ihr seht, genau dieselbe

Einwirkung ausübt, wie vorher die aus dem Schornstein über unsrer Kerze

entweichende Luft – die Flamme verlöscht, und wir haben hier wie dort

genau dieselbe Erscheinung, bewirkt durch ein und dasselbe Gas, durch

die Kohlensäure. Auf diese Weise können wir Kohlensäure in großer Masse

darstellen; seht – jetzt schon ist das Gefäß bis obenan damit gefüllt.

(Dies wird dadurch bewiesen, daß der brennende Span verlöscht, sobald

er nur eben in das Gefäß eingetaucht wird.)

Das Gas ist aber keineswegs nur im Marmor enthalten. In dieses Gefäß

da habe ich etwas gewöhnliche Schlemmkreide getan – also Kreide, die

durch Auswaschen mit Wasser von groben Teilchen befreit ist, wodurch

sie zu Stuckatur- und dergleichen Arbeiten brauchbarer wird. In dem

großen Gefäß befindet sich Schlemmkreide mit Wasser, und in diesem hier

habe ich konzentrierte Schwefelsäure, die zu dem Experiment, das wir

jetzt vorhaben, geeignet ist; nur mit Schwefelsäure nämlich bildet der

Kalk beim Freiwerden der Kohlensäure wieder einen unlöslichen Körper,

während die Salzsäure, wie Ihr vorhin gesehen, eine lösliche Substanz

liefert, die das Wasser gar nicht trübt. Ihr werdet gleich sehen, warum

ich meine Vorrichtung zu dem beabsichtigten Experiment in dieser Weise

treffe – nämlich, damit Ihr im kleinen leicht nachmachen könnt, was

ich Euch hier in großem Maßstab zeigen werde. Wir haben hier wieder

ganz denselben Prozeß, wie bei der Einwirkung von Salzsäure auf Marmor;

ich entwickle in dem großen Gefäß hier die Kohlensäure, und sie zeigt

sich gegen alle Prüfungsmittel als ganz dasselbe Gas, welches wir bei

Verbrennung der Kerze in freier Luft erhielten. So verschieden auch

diese beiden Methoden der Darstellung erscheinen mögen – das Ergebnis

ist ganz dasselbe, hier wie dort wird ein und dieselbe Kohlensäure

gewonnen.

Gehen wir indes zu weiteren Versuchen mit unserem Gas über, um seine

Natur näher kennen zu lernen. [Einige Zylinder sind inzwischen über

Wasser mit dem Gase gefüllt worden.] Hier habe ich ein Gefäß voll

Kohlensäure, und wie wir’s bei den früher untersuchten Gasarten getan,

so will ich auch bei ihr zunächst fragen, wie sie sich in bezug auf die

Verbrennung verhält. Brennbar, seht Ihr, ist sie nicht und ebensowenig

unterhält sie die Verbrennung. [Ein brennender Wachsstock, der in

das Gas getaucht wird, verlöscht, und das Gas bleibt unentzündet.]

Sehr löslich im Wasser kann sie auch nicht sein; denn wir haben

sie ja dort ganz leicht über Wasser aufgefangen. Ferner haben wir

schon gesehen, wie sie auf Kalkwasser einwirkt, wie sie damit Kreide

bildet; sie wird ein Bestandteil dieser Kreide, welche man eben wegen

ihrer Zusammensetzung aus Kohlensäure und Kalk – ebenso wie Marmor,

Kalkstein, Korallen etc. – auch als kohlensauren Kalk bezeichnet.

Zunächst aber muß ich Euch nun zeigen, daß sie sich doch in geringer

Menge in Wasser löst, in dieser Beziehung also sich von Sauerstoff

und von Wasserstoff unterscheidet. Hier habe ich einen Apparat, mit

dessen Hilfe wir die Lösung bewerkstelligen können. Im unteren Teil

des Apparats befindet sich der Marmor und die Säure, im oberen kaltes

Wasser, und wie Ihr seht, sind beide so mit einander verbunden, daß das

entwickelte Gas aus dem einen in den andern gelangen kann; setze ich

ihn nun in Tätigkeit, so seht Ihr sofort das Gas in Blasen durch das

Wasser hindurchstreichen; das geschah schon vorher eine Zeitlang, und

wir werden jetzt finden, daß sich etwas davon im Wasser aufgelöst hat.

Ich nehme etwas Wasser heraus und koste es – es schmeckt säuerlich, es

ist mit Kohlensäure gesättigt; aber Ihr wißt, wie wir die Gegenwart von

Kohlensäure chemisch nachweisen, Ihr wißt, daß Kalkwasser ein sicheres

Erkennungsmittel für Kohlensäure ist – ich will also etwas hinzusetzen,

und seht, sofort wird es trüb und weiß.

Ferner habe ich von der Kohlensäure zu berichten, daß sie ein schweres

Gas ist, schwerer als die atmosphärische Luft. Zur Vergleichung

schreibe ich die Gewichte aller bisher von uns untersuchten Gase hier

auf: