Erster Abend.
Sonntag ist es und abendliche Dämmerstunde. Draußen fegt der Wind das letzte Laub von den Bäumen, und klatschend schlägt der unfreundliche Herbstregen gegen die Fensterscheiben. Gemütlich im Lehnstuhle seines Studierzimmers sitzt Dr. Ehrhardt; um ihn haben seine drei Knaben Platz genommen: Fritz, der Sekundaner, Kurt, der übermütige Primus der Untertertia, und Hans, der zehnjährige, von seinen Brüdern aber noch immer nicht für ganz voll genommene Quintaner.
Sieh nur, Vater, sagt Kurt, der ans Fenster getreten, da sind wahrhaftig schon Schneeflocken in dem Regen! Jetzt ist der Winter da, und unsere schönen Ausflüge sind wieder vorbei. Das ist doch zu schade! Du wolltest uns noch so vieles draußen zeigen!
Dr. Ehrhardt: Ja, das werden wir nun wohl auf nächstes Frühjahr verschieben müssen. Aber sollten wir hier im Hause nicht auch Naturgeschichte treiben können? Ich meine, es gibt da so mancherlei, Tiere und Pflanzen sowohl wie Mineralien, an denen noch recht viel zu lernen wäre.
Kurt: Ach, Vater, ich fürchte, das wird doch nur sehr langweilig werden. Hunde und Katzen haben wir schon in der Schule ausführlich genug besprochen, und die paar Gummibäume und Palmen in unserm Balkonzimmer scheinen mir doch recht wenig interessant; die wollen ja nicht einmal blühen. Mineralien haben wir freilich in der Schule noch nicht gehabt; aber die gibt es ja wohl bloß im Gebirge.
Fritz: Na, das ist gut, Kurt! Da bist du, glaub’ ich, doch auf dem Holzwege! „Mineral“ bedeutet zu deutsch weiter nichts wie „Stein“, und Steine gibt es überall. — Was du aber, Vater, mit den Mineralien meinst, die in unserer Wohnung vorkommen, ist mir auch nicht recht klar. Mauersteine gehören ja zu den Kunstprodukten. Denkst du vielleicht an Mutters Edelsteine?
Dr. E.: Die gehören selbstverständlich auch zu den Mineralien im Hause. Aber es wundert mich, daß du als wohlbestallter Untersekundaner noch eine so enge Vorstellung von den Mineralien hast. Muß denn ein Mineral immer hart und fest sein?
Fritz: Ja, das dachte ich allerdings, sonst paßt doch der Begriff Stein nicht.
Dr. E.: Letzteres ist wohl zuzugeben; aber das Wort Stein, wie wir es im gewöhnlichen Leben gebrauchen, stimmt auch nicht so völlig mit dem wissenschaftlichen Begriff Mineral überein, wie du zu glauben scheinst. Wir wollen uns das gleich einmal klarmachen. Ohne Zweifel habt ihr in der Schule gelernt, in welche drei großen Gruppen man alle Naturkörper einteilen kann. Das wirst du sogar schon wissen, mein Hansel.
Hans: O natürlich! Das ist das Tierreich, das Pflanzenreich und das Mineralreich.
Dr. E.: Sehr schön! Kurt wird mir auch sagen können, wie man die Tiere und Pflanzen von den Mineralien unterscheidet.
Kurt: Das ist ja ganz einfach: Die Tiere und Pflanzen haben Leben; die Mineralien dagegen sind leblose Naturkörper.
Wasser ein Mineral.
Dr. E.: Nun seht ihr! Wenn wir demnach nicht das Wort „Steine“, sondern „leblose Naturkörper“ für Mineralien setzen, so werdet ihr wahrscheinlich keinen Augenblick im Zweifel sein, wohin wir zum Beispiel das Wasser zu rechnen haben.
Fritz: Ja, wenn du so willst, dann muß natürlich das Wasser zu den Mineralien gehören, da es gewiß kein lebendes Wesen ist. Aber komisch klingt es doch, wenn man einen Regentropfen ein Stück Mineral nennen soll.
Dr. E.: Ich denke, nicht komischer, als wenn ich einen Quecksilbertropfen, der im Felsspalt sitzt, als Mineral bezeichne. Du stößt dich, wie es scheint, daran, daß sich das Wasser für gewöhnlich in flüssiger Form findet; aber schon das Beispiel des Quecksilbers zeigt dir, daß das Flüssigsein auch bei andern Mineralien vorkommt. Zudem braucht das Wasser ja gar nicht immer flüssige Form zu haben. Wäre die Temperatur auf unserer Erde beständig unter dem Gefrierpunkt, und hätten wir kein Mittel, künstlich Wärme zu erzeugen, so würden wir das flüssige Wasser überhaupt gar nicht kennen und gewiß nur von dem „Mineral“ Eis wie von andern Gesteinsarten sprechen. Denke dir nur, wir wohnten nicht hier in unserm lieben Deutschland, sondern hoch oben im Norden im ewigen Eis und Schnee. Da würdest du tagtäglich gewaltige Eisberge vor Augen haben, hart wie Glas und doch nur aus Wasser bestehend, Berge, die sich bei der dort herrschenden Temperatur eigentlich in nichts von den andern Gebirgsarten unterscheiden.
Kurt: Ach, da meinst du wohl die Gletscher, die oben in Norwegen und in Grönland weite Länder überdecken und auch in den Alpen so berühmt sind? — Wie sind denn die eigentlich entstanden?
Dr. E.: Wenn du dir ein paar Hände voll Schnee in einen Mörser schüttest und mit der Mörserkeule tüchtig darauf losstampfst, weißt du, was dann geschieht?
Kurt: Ja, dann wird er dichter.
Dr. E.: Gewiß; aber das nicht allein. Wenn ihr euch am Bergabhang eine Schlittenbahn gemacht habt und viele Male mit euren Schlitten oder auch nur auf euren Stiefelsohlen heruntergefahren seid, bleibt dann die Bahn immer Schnee?
Kurt: Nein, dann wird sie zuletzt ganz blank und sieht aus wie Eis.
Dr. E.: Sie sieht nicht nur so aus, sondern sie ist auch wirklich Eis geworden. Und dasselbe geschieht mit dem Schnee, den du im Mörser stampfst. Ihr könnt daraus lernen, daß allgemein durch Druck oder Reibung der Schnee sich in Eis verwandelt, und wenn ihr dies wißt, erklären sich die Gletscher eigentlich ganz von selbst. Im Norden unserer Erde, wie auf hohen Gebirgen, ist es fast immer so kalt, daß die Wolken nicht Regen, sondern Schnee herniedersenden. Dieser häuft sich in den Talmulden und an deren Wänden zu ungeheuren Massen an, so daß die tiefer liegenden Schichten einen großen Druck durch die oberen zu erleiden haben. So wird der Schnee in der Tiefe in wenigen Jahren zu festem Eis, zumal da das durch die Sonnenstrahlen des Sommers erzeugte Schmelzwasser der oberen Schichten in die Tiefe sickert und hier bei der Umwandlung des Schnees in Eis mithilft. Auch die Reibung an dem felsigen Untergrunde spielt hierbei eine Rolle, denn der Gletscher, dessen Eismasse ein gewaltiges Gewicht besitzt, quillt nach Ausfüllung der Talmulde bald über deren Ränder herüber und gleitet nun durch die eigene Schwere wie durch den Druck der nachrückenden Massen ganz allmählich auf den geneigten Hängen des Berges abwärts, während an seinem oberen Ende immer neue Eismassen gebildet werden. Man sagt deshalb, der Gletscher „wandert“ und meint damit: Das Eis, das hoch oben in den Mulden aus Schneemassen entsteht, rückt im Laufe der Jahre immer weiter bergab, bis es endlich an das untere Ende gelangt.
Kurt: Wo hat denn der Gletscher sein unteres Ende? Ich meine, wenn er immer weiter wandert, so müßte er schließlich das ganze Land bedecken.
Dr. E.: Nun, ganz so schlimm ist es denn doch nicht! Hast du mal etwas von der Schneegrenze gehört?
Fritz: O ja. Das ist die Linie in den Gebirgen, bis zu welcher der Schnee auch im Sommer liegen bleibt, da die Wärme in diesen Höhen nicht ausreicht, ihn völlig wegzuschmelzen.
Gletscherbildung. Eisberge
Dr. E.: Siehst du, Kurt, und wie mit dem Schnee, so ist es auch mit dem Gletschereis. Kommt der Gletscher auf seiner Wanderung in immer tiefere Gegenden, wo die Sommer wärmer sind als auf den Höhen, so schmilzt das untere Ende ab, und da sich dies in jedem Sommer wiederholt, so haben wir auch für die Gletscher eine ganz bestimmte Grenze, bis zu welcher sie abwärts vordringen können.
Kurt: Und wie weit ist das wohl, Vater?
Dr. E.: Das ist natürlich in den einzelnen Ländern ganz verschieden. In der heißen Zone finden wir Gletscher wohl kaum unter 4-5000 m Höhe; in den Alpen aber gibt es schon einen — es ist der Grindelwaldgletscher —, der fast bis auf 1000 m ins Tal hinabsteigt. In Grönland endlich reichen die Gletscher direkt bis ins Meer und erzeugen hier die riesenhaften Eisberge, welche so oft im Atlantischen Ozean der Schiffahrt gefährlich werden.
Fritz: Wie kann denn ein Gletscher im Wasser Eisberge bilden? Ich kann mir doch nicht denken, daß nun so ein ganzer Gletscher plötzlich ins Meer fällt.
Dr. E.: Nein, so darfst du dir die Sache auch nicht vorstellen. Um das zu verstehen, müssen wir eine der interessantesten und für das gesamte Leben auf der Erde wichtigsten Eigenschaften des Eises kennen. Ihr habt sie alle schon beobachtet, aber wahrscheinlich nichts dabei gedacht.
Fritz: Da weiß ich wirklich nicht, was du meinst. — Etwa, daß es leicht zersplittert?
Dr. E.: O nein, durchaus nicht. Wißt ihr denn, was geschieht, wenn ich eine Flasche ganz mit Wasser fülle, sie fest zukorke und dann in die Kälte stelle?
Kurt: Ja, dann zerspringt sie. Das habe ich in diesem Frühjahr einmal erlebt, wie wir Birkenwasser gezapft hatten und in einer kalten Nacht das Ganze ein Eisklumpen geworden war.
Dr. E.: Ei, du Strick! Kommt man auf diese Weise hinter deine Schandtaten! Das wollen wir doch in Zukunft hübsch bleiben lassen, damit uns nicht einmal der gestrenge Herr Förster beim Kragen nimmt. — Aber warum ist denn wohl die Flasche gesprungen?
Fritz: Ihr Glas ist wohl durch die Kälte spröde geworden.
Dr. E.: Dann hätte sie nur springen können, wenn etwa eine heiße Flüssigkeit hineingetan worden wäre. Von selbst springt auch eine spröde Flasche nicht.
Kurt: Nein, es war sehr merkwürdig! Wie wir die Scherben wieder über den Eisklumpen legten, da wollten sie nicht mehr aneinander passen; es schien, als wenn der Klumpen dicker geworden wäre, als die Flasche.
Dr. E.: Das war er auch in Wirklichkeit. Und dies ist die wunderbare Eigenschaft, von der ich sprach: Wenn Wasser sich in Eis verwandelt, so nimmt es einen größeren Raum ein als vorher.
Fritz: Was hat denn das mit den Eisbergen zu tun?
Dr. E.: Sehr viel, Fritz, wie du gleich sehen wirst. Wenn ich nun den Eisklumpen, der in der Flasche war, in Wasser lege, wie wird er sich dann verhalten?
Kurt: Dann wird er wieder schmelzen.
Dr. E.: Das ist noch keineswegs gesagt, denn dem Eise auf unserm See fällt es doch gar nicht ein, zu schmelzen, bloß, weil es auf dem Wasser liegt. Das hängt ganz allein von der Wärme ab, die das Wasser besitzt. Ich meine, wird der Eisklumpen oben bleiben oder untersinken?
Fritz: Er wird wohl schwimmen, wie jedes Eis.
Dr. E.: Und wenn wir ihn mit Gewalt in die Tiefe stoßen?
Kurt: Dann kommt er nach kurzer Zeit wieder hoch, gerade wie ein Stück Holz.
Dr. E.: Und wie erklärt sich dies alles?
Auftrieb. Zusammensetzung des Wassers
Fritz: Ach, jetzt weiß ich, worauf du hinaus willst. Wenn Wasser zu Eis wird, so nimmt es einen größeren Raum ein als vorher, folglich muß Eis leichter sein als Wasser, und es schwimmt daher auf demselben. Wird es aber in die Tiefe gestoßen, so entsteht ein Gegendruck des Wassers von unten her, der es wieder an die Oberfläche hebt.
Dr. E.: So, das war endlich, was ich haben wollte. Dieser Gegendruck des Wassers, der leichtere Gegenstände wieder an die Oberfläche empordrückt, wird mit dem Namen „Auftrieb“ bezeichnet, und jetzt wissen wir alles, was zur Erklärung der Eisberge nötig ist. Die Gletscher wachsen, wie ich schon sagte, im hohen Norden bis ins Meer hinein. Das Eis schmilzt in dem eiskalten Wasser nicht, sondern schiebt sich immer weiter schräg abwärts ins Meer in derselben Richtung, in welcher der ganze Gletscher von der Höhe her zum Ufer abfällt. Je größer aber die Menge des Eises wird, die so unter das Wasser gerät, desto stärker wird der „Auftrieb“, der das Eis an die Oberfläche zu heben strebt. Schließlich gewinnt er die Oberhand: der unter Wasser befindliche Teil des Gletschers bricht nahe dem Ufer ab und steigt nun als gewaltiger, wohl 100 und mehr Meter über die Oberfläche aufragender Eisberg empor. Man nennt dies drolligerweise das „Kalben“ der Gletscher.
Kurt: Warum sagtest du denn, daß diese Eigenschaft des Eises für die Menschen und Tiere auf der Erde so wichtig sei?
Dr. E.: Weil dadurch das Eis, das im Winter auf unsern Seen und Flüssen entsteht, verhindert wird, in die Tiefe zu sinken, und es so eine schützende Decke gegen die Einwirkung der Kälte auf das übrige Wasser bildet. Sänke das Eis zu Boden, so würden unsere Gewässer allmählich bis auf den Grund ausfrieren, und diese Menge Eis würde der Sommer schließlich nicht mehr bewältigen können. Du siehst also wohl ein, daß wir hier bald ebenso im ewigen Eise sitzen würden, wie die armen Eskimos im fernen Grönland.
Hans: Vater, was ist denn nun eigentlich Wasser?
Dr. E.: Ja, mein lieber Junge, daß auch gerade du mit dieser unglücklichen Frage kommst! Fritz wird es wohl schon wissen. Für dich aber ist diese Weisheit doch noch ein wenig zu hoch.
Fritz: Gerade in voriger Woche haben wir das Wasser in der Klasse durchgenommen. Es besteht aus zwei Gasarten, Wasserstoff und Sauerstoff. In diese kann man das Wasser zerlegen und umgekehrt kann man durch Verbindung der beiden Gase Wasser herstellen.
Dr. E.: Ganz richtig, und damit du, mein Hansel, auch ein wenig davon begreifst, will ich dir noch sagen, daß der eine Bestandteil des Wassers, der Sauerstoff, auch einen Teil der Luft bildet, und zwar denjenigen, den der Mensch und die Tiere zum Atmen brauchen.
Kurt: Aber doch nicht alle Tiere, Vater! Die Fische leben ja gar nicht in der Luft. Die können doch nur Wasser zum Atmen brauchen.
Dr. E.: Ei, Kurt, das ist ja eine ganz neue Weisheit! Glaubst du wirklich, daß die Fische zum Atmen auf einen andern Stoff angewiesen sind als die Menschen?
Kurt: Ja, die Fische sterben doch, wenn man sie aus dem Wasser in die Luft bringt.
Dr. E.: Da hast du allerdings recht! Allein das hängt mit ganz andern Dingen zusammen, von denen ich dir vielleicht später mal erzähle. In Wirklichkeit brauchen aber die Fische ebensogut Sauerstoff zum Atmen wie wir.
Fritz: Das ist ja auch gar nicht wunderbar. Denn wenn das Wasser aus Wasserstoff und Sauerstoff besteht, so werden die Fische doch sicher von letzterem immer genug bekommen.
Dr. E.: Ei behüte, Fritz! Jetzt bist du ebenfalls auf ganz falschem Wege. Der Sauerstoff des Wassers ist mit dem Wasserstoff so fest verbunden, daß wir beide nur durch sehr starke Mittel, z. B. durch Elektrizität auseinanderreißen können. Der Fisch ist keineswegs imstande, auch nur die geringste Menge Sauerstoff für sich daraus zu ziehen.
Fritz: Woher bekommt er ihn aber dann?
Dr. E.: O, die Sache ist ganz einfach: Das Wasser besitzt die Fähigkeit, Luft und also auch den Sauerstoff der Luft in sich aufzunehmen, und diese aufgelöste Luft ist es, die der Fisch atmet.
Kurt: Aber, dann müßte man doch die Luftbläschen im Wasser sehen können!
Dr. E.: Warum denn? Ich sagte ja, die Luft sei aufgelöst, d. h. also gerade so im Wasser, wie etwa gelöster Zucker, den du doch auch nicht mehr als Zucker sehen kannst.
Kurt: Ja, Zucker ist auch ein fester Körper. Aber ein Gas —?
Dr. E.: Siehst du es denn einer Flasche Selterwasser an, eine wie große Menge Kohlensäure in ihr steckt? Sie sieht ganz wie gewöhnliches Wasser aus, und erst wenn wir den Kork öffnen, steigen die vielen Gasblasen empor. — Übrigens kannst du auf ähnliche Weise auch die Luft in einem Glase Wasser sichtbar machen. Du brauchst nur das frisch gefüllte Glas eine Weile an einen warmen Ort zu stellen, dann findest du nachher an den Wänden des Glases innen lauter kleine Luftbläschen, welche die Wärme aus dem Glase herausgetrieben hat.
Kurt: Ja, das ist auch wahr. Das habe ich schon öfter gesehen. — Aber wie kommt denn die Kohlensäure in das Selterwasser?
Sauerbrunnen, Mineralwässer
Dr. E.: Ganz auf dieselbe Weise wie die Luft, nämlich durch Druck. Die Luftschicht, welche unsere Erde umgibt und in der wir leben, hat bekanntlich ein recht bedeutendes Gewicht. Sie übt somit auch auf die Oberfläche der Seen und Meere einen beträchtlichen Druck aus und wird dadurch zum Teil in diese hineingepreßt. Das „kohlensaure Wasser“, das wir gewöhnlich trinken, wird meist künstlich hergestellt, indem man Kohlensäure unter starkem Druck in Wasser leitet und die Flaschen dann schnell verschließt. Die natürlichen kohlensauren Wasser aber oder die sogenannten Sauerbrunnen kommen aus tieferen Erdschichten, wo aus irgendeiner Ursache in Spalten und Höhlen des Gebirges Kohlensäure in großer Menge sich angesammelt hat, die dann von unterirdischen Quellen aufgelöst wurde.
Fritz: Braucht man für solche natürlichen Sauerbrunnen nicht auch die Bezeichnung „Mineralwässer“?
Dr. E.: Jedenfalls müssen wir die Sauerbrunnen den letzteren zurechnen, da auch die Kohlensäure zweifellos zu den Mineralien gehört.
Kurt: Nein, das find’ ich wirklich zu drollig, daß die Gase auch zu den Mineralien gehören sollen. Dann wäre doch die Luft schließlich ebensogut ein Mineral.
Dr. E.: Natürlich! Oder wolltest du sie lieber zu den Tieren stellen? Auch die Luft kann man flüssig und sogar fest machen; also ist gar kein Grund, sie als etwas Besonderes zu betrachten.
Fritz: Das ist mir auch bisher noch nicht klar gewesen. — Gibt es denn noch andere Mineralwässer als die Sauerbrunnen?
Dr. E.: Eine ganze Menge! Das Wasser besitzt, wie ihr wißt, die Eigenschaft, viele feste Körper zu lösen, z. B. Zucker oder Salz. Auch von den Stoffen, die sich im Erdboden befinden, vermag es eine ganze Reihe aufzunehmen. Je nach den verschiedenen Gesteinen nun, welche eine Quelle durchfließt, wird sie verschiedene, in diesen Gesteinen befindliche Stoffe in sich auflösen. Neben den Sauerbrunnen, die wir eben schon besprachen, gibt es Schwefelquellen, Salzquellen, Bitterwässer, Eisen- oder Stahlwässer und viele andere, ja man kann sagen, daß jedes Wasser, das wir trinken, das im Meer, in den Flüssen und Seen sich befindet, mehr oder weniger große Mengen von solchen Mineralstoffen enthält.
Kurt: Dann kennt man wohl eigentlich gar kein ganz reines Wasser?
Dr. E.: Beinah könntest du recht haben, wenn wir nicht ein verhältnismäßig einfaches Mittel hätten, um alle fremden Stoffe aus dem Wasser zu entfernen.
Filtrieren, Destillieren. Wolken, Regen
Fritz: Ein einfaches Mittel? Da meinst du wohl das Filtrieren?
Dr. E.: Nein, Fritz, durch Filtrieren kann man wohl diejenigen Stoffe aus dem Wasser entfernen, die darin als feste Teilchen schweben, wie Schlamm, mikroskopische Pflänzchen usw. Die wirklich aufgelösten Mineralien aber laufen natürlich gerade so wie das Wasser selbst durchs Filter. Letzteres liefert uns demnach wohl klares, aber durchaus kein reines Wasser.
Kurt: Und dabei sieht’s doch so rein aus! — Aber wie macht man es denn, wenn man wirklich ganz reines Wasser haben will?
Dr. E.: Die Mineralien des Erdbodens, wie Salz, Kalk, Gips und so fort lösen sich wohl in Wasser auf, aber sie lassen sich nicht in Dampf verwandeln, wie das Wasser, das schon bei einer Temperatur von 100° Celsius gasförmig wird und als sogenannter Wasserdampf aus der Flüssigkeit emporsteigt. Wird dieser aufsteigende Wasserdampf, der ganz unsichtbar ist, aufgefangen und wieder abgekühlt, so bildet er zunächst kleine nebelartige Bläschen, den Wasserdunst, der sich bald zu größeren Tropfen verdichtet, und also aufs neue flüssiges Wasser liefert. Man erhitzt demnach einfach das gewöhnliche Wasser in einem geschlossenen Behälter mit langem Halse, von dem ein Schlauch in ein zweites kalt gehaltenes Gefäß führt. Infolge des Siedens steigt der Wasserdampf aus dem ersten Gefäß durch den Hals empor und wird durch den Schlauch in das zweite Gefäß geführt, wo er sich wieder zu Wasser verdichtet. Im ersten Behälter bleiben dann alle die Mineralstoffe, die im Wasser waren und die sich ja nicht mit in Dampf verwandeln konnten, zurück, so daß im zweiten nun vollkommen reines Wasser ist. Man nennt diesen Vorgang „Destillation“.
Hans: „Destillation“? Aber das steht doch überall an den Läden, wo Branntwein verkauft wird!
Dr. E.: Da hast du wieder einmal recht, mein Hansel. Die Sache erklärt sich aber sehr einfach daraus, daß auch der Branntwein oder Alkohol durch einen ganz ähnlichen Vorgang gewonnen wird. Da nun leider der Branntwein im Leben vieler Menschen eine weit wichtigere Rolle spielt als das beste Wasser, so ist es nur zu begreiflich, daß das Wort Destillation jene seltsame Nebenbedeutung bekommen hat.
Kurt: Können wir denn nicht auch einmal Wasser destillieren? Das scheint mir doch gar nicht so schwer zu sein und wäre doch sehr interessant.
Dr. E.: Ich meine, in der Küche könntest du das eigentlich jeden Tag sehen. Hast du noch niemals den Deckel von einem Kochtopf abgenommen?
Kurt: Ja, oft genug!
Dr. E.: Und hast du nichts auf der Unterseite des Deckels bemerkt?
Kurt: Höchstens, daß lauter Tropfen daran sitzen.
Dr. E.: Das genügt auch; damit hast du ja schon alles beobachtet. Im Topfe wurde das Wasser gekocht; der Dampf stieg auf und hat sich dann, als er nicht weiter konnte, an der Unterseite des kälteren Deckels zu Tropfen verdichtet. Diese Tropfen sind in der Tat destilliertes Wasser. Sollte dir dies aber noch nicht genügen, so möchte ich dich noch darauf aufmerksam machen, daß in der Natur selbst tagtäglich so viel Wasser destilliert wird, wie alle Fabriken der Welt zusammen nicht liefern könnten.
Kurt: Aber wieso denn und wo?
Dr. E.: Lieber Kurt! Zum Destillieren ist also zunächst Wasser nötig. Ist das in der Natur vorhanden?
Kurt: Ja, natürlich, in den Seen und Flüssen und im Meer.
Dr. E.: Gut. Dann braucht man Wärme. Sollte die wohl auch da sein?
Kurt: Ja, die Wärme, die von der Sonne kommt. Aber davon kocht das Wasser doch nicht.
Dr. E.: Ist auch gar nicht nötig. Das Wasser verwandelt sich zum Teil auch schon bei viel niedrigerer Temperatur in Dampf. Denn wenn unsere Stube gescheuert wurde, so dauert es gar nicht lange, bis alles Wasser in Dampfform aufgestiegen ist und die Dielen wieder ganz trocken sind. Wir wollen aber mal die Sonne recht tüchtig auf das Meer scheinen lassen, so bei etwa 30° im Schatten. Was wird dann geschehen?
Kurt: Da wird also wohl viel Wasserdampf aus dem Meere in die Höhe steigen.
Dr. E.: Richtig. Jetzt brauchen wir ein Ableitungsrohr, um den Wasserdampf fortzuführen.
Kurt: Das ist aber doch nicht da!
Dr. E.: Nein, ein wirkliches Rohr allerdings nicht. Bleibt denn aber der Wasserdampf wohl immer über dem Meere?
Fritz: Wenn Wind weht, so wird er den Wasserdampf mit der Luft auch über die benachbarten Länder tragen.
Dr. E.: Ganz gewiß. Und nun haben wir nur noch eine Kühlvorrichtung nötig, um den unsichtbaren Wasserdampf in sichtbaren Wasserdunst zu verwandeln.
Kurt: Ach, nun verstehe ich! Die Abkühlung geschieht hoch oben in der Luft, wo es viel kälter ist als unten auf der Erde.
Dr. E.: Schön, Kurt. Jetzt wirst du auch wissen, daß man diesen sichtbaren Wasserdunst im gewöhnlichen Leben als Wolken bezeichnet, daß in ihnen das destillierte Wasser sich ebenfalls zu großen Tropfen ansammelt, die dann durch ihre eigene Schwere zur Erde fallen.
Kurt: Ja, nun ist mir alles klar. Dann muß also der Regen, der aus den Wolken fällt, auch ganz reines Wasser sein.
Dr. E.: Wenigstens das reinste, das wir in der Natur kennen. Freilich hat es unterwegs in der Luft doch schon allerlei wieder in sich aufgenommen, wie Staub, Ruß, mikroskopische Pflanzenkeime und die Gase der Luft; immerhin ist es noch unvergleichlich viel reiner als das Wasser unserer Seen und Quellen.
Kreislauf des Wassers. Hartes Wasser
Hans: Aber wenn immer so viel Wasser aus dem Meere aufsteigt, daß aller Regen daher kommt, dann muß doch das Meer endlich immer weniger werden!
Dr. E.: So? Meinst du wirklich? Weißt du denn, wo der Regen bleibt?
Hans: Ja, der sickert in die Erde.
Dr. E.: Wenigstens zum großen Teil, soweit er nicht direkt ins Wasser fällt oder in Dampfform wieder vom Boden auftrocknet. Wo aber bleibt denn das Wasser, das in die Erde sickert?
Hans: Da werden die Quellen daraus.
Dr. E.: Sehr gut, Hans. Aus den Quellen aber bilden sich die Bäche, aus diesen die Flüsse, und wo die schließlich bleiben, wirst du ja auch wohl wissen.
Hans: Ja, natürlich, die fließen alle ins Meer.
Dr. E.: Aha! Glaubst du nun noch, daß das Meer zuletzt austrocknen muß?
Hans: Nein, Papa! Ich sehe nun ein, daß dasselbe Wasser, das aus dem Meere als Dampf fortgeht, schließlich als Flußwasser wieder ins Meer zurückläuft.
Dr. E.: Und diese großartige Destillationseinrichtung auf der Erde bezeichnet man daher mit Recht als den Kreislauf des Wassers in der Natur. —
Fritz: Vater, was ist denn eigentlich hartes Wasser? Mutter sagt, das Wasser in unserm Brunnen könne man nicht zum Waschen gebrauchen, das sei zu „hart“.
Dr. E.: Als hart bezeichnet man im gewöhnlichen Leben das Wasser, welches viel Kalkstein in sich aufgelöst enthält. Beim Waschen bildet sich dann eine Verbindung des Kalkes mit der Seife, die für die Reinigung der Wäsche unbrauchbar ist.
Kurt: Kann man denn das harte Wasser nicht weich machen, oder muß man da gleich destillieren?
Dr. E.: Nein, so schlimm ist es nicht. Kocht man das kalkhaltige Wasser lange, so setzt sich schließlich ein großer Teil des Kalkes zu Boden. Es ist dies der berüchtigte Kesselstein, der den Fabriken und Dampfmaschinen so viel zu schaffen macht. Auch in dem Wasserkessel unserer Küche könnt ihr ihn finden, und da hätten wir gleich ein Mineral, das neben dem Wasser fast in jeder Wohnung anzutreffen ist.
Fritz: Aber es ist doch eigentlich ein Kunstprodukt und kein natürlich vorkommendes Mineral.
Dr. E.: In gewissem Sinne hast du recht. Wenn du aber bedenkst, daß es derselbe Stoff ist wie der Marmor, und daß z. B. das Stück Karlsbader Sprudelstein auf meinem Schreibtisch fast genau auf dieselbe Weise sich gebildet hat wie der Kesselstein, nämlich als Absatz aus heißem Quellwasser, so wirst du hoffentlich nicht zu streng darüber urteilen, daß unser Mineral nun gerade in einem Kochtopf zur Welt gekommen.
Doch nun genug für heute. An einem der nächsten Sonntage wollen wir einmal sehen, ob unser Haus nicht noch andere Mineralien aufzuweisen hat. Ihr könnt bis dahin vielleicht ein wenig darüber nachdenken.
