1) Stimmen die Grade einer Röhre unter einander überein?

2) Stimmen die Grade jeder einzelnen Röhre mit denen der anderen

überein?

3) Stimmen die Volumina, welche durch die Grade ausgedrückt werden, mit

den Gewichten überein, welche man hat?

Diese drei Fragen werden durch folgende Versuche beantwortet.

a) Man bringt die Röhre in senkrechte Lage, giesst genau abgemessene

kleine Quecksilbermengen ein, bis zuletzt die Röhre angefüllt

ist, und beobachtet genau (die Regeln beim Ablesen der Grade

siehe unten), ob die Graduirung den eingegossenen gleichen

Quecksilberräumen proportional ist. -- Zum Abmessen bedient

man sich eines an einem Ende zugeschmolzenen, am anderen wohl

abgeschliffenen Glasröhrchens. Man füllt es durch Eintauchen

unter Quecksilber mit der Vorsicht, dass keine Luftbläschen darin

bleiben, zum Ueberfliessen und entfernt den Ueberschuss durch

Auflegen und Andrücken einer kleinen Glasplatte.

b) Man misst in einer der engen Röhren nach einander verschiedene

Quantitäten von Quecksilber ab, giesst sie in die anderen Röhren

und beobachtet, ob der durch dieselbe Menge Flüssigkeit erfüllt

werdende Raum bei allen durch die Theilstriche übereinstimmend

angezeigt wird.

Zeigen sich Röhren bei diesen Versuchen als gut, so sind sie zu allen

Analysen, bei denen nur die relativen Volumina verschiedener Gase

bestimmt werden sollen, geradezu anwendbar, will man sie aber bei

Versuchen gebrauchen, bei denen aus dem Volum eines Gases dessen Gewicht

berechnet werden soll, so muss noch die obige Frage 3 beantwortet

werden. Zu diesem Behufe füllt man

c) die leer gewogene Röhre bis an den letzten Theilstrich mit

destillirtem Wasser von +4° und bestimmt dessen Gewicht.

Stimmen die Röhren mit den Gewichten überein, so muss die Anzahl der

Cubikcentimeter gleich sein der Zahl der aufgelegten Gramme. Stimmen

sie nicht überein, gleichgültig ob den Gewichten oder den Messröhren

eine falsche Einheit zu Grunde liegt, so müssen nach dem gefundenen

Verhältnisse die bei Analysen erhaltenen Maasse reducirt werden. Wogen

z. B. 99 Cubikcentimeter Wasser 100 Grm., entsprechen demnach 99 auf der

Messröhre angegebene C.C. 100 mit den Gewichten harmonirenden, so muss

man die bei den Versuchen gefundenen Cubikcentimeter erst mit 100/99 =

1,0101 multipliciren, ehe man das Volum in Gewicht verwandeln kann.

Zeigten sich die Röhren bei den Versuchen a und b gut, so genügt es,

sich dieses Verhältniss zu bemerken; zeigten sich hingegen die Grade

unter einander selbst abweichend, so muss man, wenn man sich der Röhren

dennoch bei genauen Versuchen bedienen will, für jede einzelne eine

Reductionstabelle entwerfen, aus der man ersehen kann, wie vielen mit

den Gewichten übereinstimmenden Raumtheilen jede beliebige Anzahl der

auf der Röhre verzeichneten Theilstriche entspricht.

$Bunsen$'s Messröhren sind alle bloss mit einer Millimetertheilung

versehen, welche denselben mittelst einer sehr sinnreich construirten

Theilmaschine gegeben wird. Welchen Raumtheilen die einzelnen

Theilstriche entsprechen, wird alsdann durch Einmessen gleicher

Quecksilbervolumina bestimmt und auf einer Tabelle notirt. -- Diese

Einrichtung der Messgefässe ist unstreitig die beste.

$Beim Messen der Gase kommen folgende Punkte in Betracht:$

1) Richtiges Ablesen; 2) die Temperatur des Gases; 3) der Druck, unter

dem es sich befindet; 4) der Umstand, ob es trocken oder feucht ist. Die

drei letzten Punkte verstehen sich leicht, wenn man sich erinnert, dass

eine und dieselbe Gewichtsmenge eines Gases durch eine Veränderung der

Temperatur, durch veränderten Druck, wie durch geringere oder grössere

Tension beigemischten Wasserdampfes eine bedeutende Volumveränderung

erleidet.

ad 1. Wenn man Quecksilber in eine Röhre schüttet, so steht es darin,

seiner Cohäsion halber, mit einer convexen Oberfläche; am auffallendsten

ist dies bei engen Röhren. -- Wasser hingegen zeigt eine concave

Oberfläche, indem es sich an den Glaswänden ein wenig hinaufzieht.

Diese beiden Umstände erschweren das genaue Ablesen. -- Unter allen

Verhältnissen bringt man dabei die Röhre in senkrechte Lage und das

Auge mit der Oberfläche der Flüssigkeit in eine Ebene. Ersteres wird

erreicht, indem man nach zwei in einiger Entfernung aufgehängten Lothen,

deren Richtungen sich in der verticalen Axe des Messcylinders kreuzen,

oder nach so gelegenen senkrechten Thür- oder Fensterkanten visirt,

-- Letzteres, indem man dem Gesichte gegenüber einen Spiegelstreifen

fest an das Rohr anlegt und genau über die Fläche der Flüssigkeit den

Mittelpunkt des Auges im Spiegel fixirt. Hat so das Auge die richtige

Stellung angenommen, so wird der Spiegel entfernt und abgelesen.

Liest man über Wasser ab, so hat man die Mitte der durch das am Glase

sich hinaufziehende Wasser gebildeten dunkeln Zone als wirkliche

Oberfläche anzunehmen, -- bei Quecksilber hingegen die Ebene, welche

zwischen dem Scheitelpunkt der convexen Oberfläche und den Punkten, an

denen sie das Glas berührt, in der Mitte liegt. Es können jedoch so nur

annähernde Resultate erhalten werden.

Wirklich genaue Ablesungen lassen sich über Wasser und anderen das

Glas benetzenden Flüssigkeiten gar nicht ausführen, wohl aber über

Quecksilber, wenn man den Fehler des Meniscus bestimmt und beim Ablesen

über die Kuppe des Quecksilbers visirt. -- Die Bestimmung des Fehlers

geschieht ein- für allemal für jede Messröhre, indem man sie zum Theil

mit Quecksilber füllt und dessen Stand über die Kuppe hin abliest. Man

giesst alsdann einige Tropfen Quecksilberchloridlösung darauf, wodurch

sogleich die Convexität aufgehoben wird, beobachtet wieder und findet so

die Differenz. Da beim Kalibriren die Röhre aufrecht, beim Messen von

Gasen verkehrt steht, so muss jedem beobachteten Gasvolumen der doppelte

Betrag der beobachteten Differenz zugezählt werden ($Kolbe$ a. a. O.).

Das bei Gasmessungen anzuwendende Quecksilber muss rein, namentlich

von Blei und Zinn, welche ihm die Eigenschaft ertheilen, an Glas zu

adhäriren, möglichst frei sein. Sind dieselben zugegen, so entfernt man

sie am leichtesten dadurch, dass man das Quecksilber in einer flachen

Schale mit verdünnter Salpetersäure übergiesst und unter häufigem

Umrühren einen Tag lang damit in Berührung lässt. Von Staub u. s. w.

befreit man dasselbe, indem man es durch ein Tuch filtrirt.

ad 2. Die Temperatur zu messender Gase bestimmt man, indem man sie auf

gleichen Wärmegrad mit der Sperrflüssigkeit bringt und die Temperatur

dieser misst.

Gestatten es die Gefässe, dass man die Messröhre ganz in die

Sperrflüssigkeit untertaucht, so wird hierdurch eine übereinstimmende

Temperatur am leichtesten und schnellsten hergestellt; im anderen Falle

ist es nothwendig, dass die umgebende Luft und die Sperrflüssigkeit

gleiche Temperatur haben und dass man die Röhre dem Einfluss beider

geraume Zeit aussetzt, ehe man abliest. -- Man hat ferner zu beobachten,

dass das auf gleiche Temperatur gebrachte Gas beim Ablesen nicht wieder

ausgedehnt werde. Man vermeide also, den Versuch in der Nähe eines

Ofens, im directen Sonnenlicht etc. vorzunehmen; man umfasse die Röhre

nicht mit der warmen Hand, sondern drücke sie nur mit dem Finger oder

noch besser mit einer hölzernen Klammer nieder.

ad 3. Wenn ein Gas durch eine Flüssigkeit abgesperrt ist, und das Niveau

dieser ist in der Röhre und ausser derselben gleich, so befindet sich

das Gas bloss unter dem herrschenden Druck der Atmosphäre. Derselbe wird

demnach durch Ablesen des Barometerstandes geradezu gefunden. Steht

hingegen die Sperrflüssigkeit in der Röhre höher als ausserhalb, so ist

das Gas unter geringerem, steht sie tiefer, unter grösserem Druck, als

dem der herrschenden Atmosphäre. Der letztere Umstand lässt sich durch

Heben der Röhre immer, der erstere jedoch durch Senken derselben nur

dann beseitigen, wenn die die Sperrflüssigkeit enthaltende Wanne die

geeignete Tiefe hat. Operirt man über Wasser, so lässt sich der genannte

Gleichgewichtszustand meist ohne Schwierigkeit herstellen; ist aber das

Gas durch Quecksilber abgesperrt, so ist dies namentlich bei weiten

Röhren sehr häufig nicht wohl möglich (Fig. 1).

[Illustration: Fig. 1.]

In diesem Falle befindet sich das Gas unter dem Drucke der Atmosphäre

_minus_ dem Drucke einer Quecksilbersäule von der Länge der Linie

_ab_. Man findet denselben demnach, indem man die Länge der Linie _ab_

möglichst genau misst und von dem gefundenen Barometerstand abzieht.

Beträgt z. B. dieser 26 Zoll und ist die Linie _ab_ = 3 Zoll, so

befindet sich das Gas unter einem wirklichen Drucke von 26 - 3 = 23 Zoll

Quecksilber.

Befindet sich über dem Quecksilber Wasser oder eine andere Flüssigkeit,

z. B. Kalilauge, so verfährt man in der Regel so, als ob dies nicht

der Fall wäre, indem man entweder das Quecksilber innen und aussen

gleichstellt, oder die Differenz der Queeksilberoberflächen misst.

Der Druck der Wasser- etc. Säule ist meist so unbedeutend, dass er

vernachlässigt werden kann. Eigentlich müsste er gemessen, nach dem

specif. Gewicht der Flüssigkeit auf Quecksilberdruck reducirt und dieser

von dem Barometerstand abgezogen werden. Man kann aber diese Correction

deshalb sparen, weil, wie schon oben erwähnt, ein ganz genaues Messen

unter solchen Verhältnissen doch nicht möglich ist.

ad 4. Wird ein mit Wasserdampf gesättigtes Gas gemessen, so erfährt man

nicht unmittelbar sein wahres Volumen, weil das Wassergas vermöge seiner

Tension auf die absperrende Flüssigkeit einen Druck ausübt. Da man aber

die Tension des Wasserdampfes für die verschiedenen Temperaturen kennt,

so lässt sich leicht die nothwendige Correction machen. Dies ist aber

nur dann möglich, wenn das Gas wirklich gesättigt ist. Man hat also bei

Gasmessungen darauf zu sehen, dass das Gas entweder mit Wasserdampf

gesättigt oder ganz trocken ist.

* * * * *

Dass Gasvolumina nur dann verglichen werden können, wenn sie auf gleiche

Temperatur, gleichen Druck und gleichen Feuchtigkeitszustand reducirt

worden sind, erhellt aus dem oben Gesagten. In der Regel reducirt man

sie auf 0°, 0,76 Meter Barometerstand und völlige Trockenheit. Wie dies

geschieht und wie man aus dem Volumen der Gase ihr Gewicht findet, wird

unten bei der Berechnung der Analysen gezeigt werden.

§. 12.

b. $Das Messen von Flüssigkeiten.$

Da das Messen von Flüssigkeiten sich rascher ausführen lässt, als

das Wägen, so wendet man es namentlich bei analytisch-technischen

Untersuchungen gern an.

Man bedient sich dazu der folgenden Gefässe.

Anleitung zur quantitativen chemischen Analyse · 第 55 / 749 题