Wasser als Verbrennungsprodukt der Kerze. Eigenschaften des Wassers; seine Aggregatzustände. Wasserstoff als Bestandteil des Wassers. Darstellung und Eigenschaften des Wasserstoffs. Wasser als Verbrennungsprodukt des Wasserstoffs. Die Volta’sche Säule.
Ihr werdet Euch erinnern, daß ich vor unserem Auseinandergehen das Wort »Verbrennungsprodukte« gebrauchte, und daß wir imstande sind, mit entsprechenden Vorrichtungen verschiedene derartige Produkte von einer brennenden Kerze aufzufangen. Den einen Stoff konnten wir nicht erhalten, wenn die Kerze ordentlich brannte: die Kohle oder den Rauch; ferner lernten wir auch einen Stoff kennen, der von der Flamme aufstieg und nicht als Rauch erschien, sondern eine andere Form annahm und einen Teil des unsichtbaren Stromes ausmachte, der von der Kerze aufsteigt und entweicht. Es waren aber noch andere Produkte zu erwähnen. Ihr erinnert Euch, daß wir in dem von der Kerzenflamme aufsteigenden Strome einen Bestandteil fanden, der sich an einem kalten Löffel oder an einem reinen Teller oder an irgend einem kalten Gegenstande verdichten ließ, und daß wiederum ein anderer Teil nicht verdichtbar war.
Wasser als Verbrennungsprodukt.
Wir wollen den verdichtbaren Teil zuerst genauer untersuchen; seltsam genug finden wir, daß er nichts als Wasser ist. Das vorige Mal sprach ich beiläufig davon, indem ich nur sagte, daß Wasser unter den kondensierbaren[7] Produkten einer Kerze sei; heute aber möchte ich Eure Aufmerksamkeit eingehender auf das Wasser lenken, das wir sorgsam untersuchen wollen, namentlich in seiner Beziehung auf unsern Gegenstand, wie auch in Rücksicht auf sein Vorkommen auf der Erdoberfläche.
Fig. 11.
Nun, nachdem ich sorgfältig ein Experiment zur Verdichtung des Wassers aus den Verbrennungsprodukten einer Kerze vorbereitet habe, will ich Euch zunächst dieses Wasser zeigen; das beste Mittel, die Gegenwart des Wassers so Vielen zugleich zu beweisen, ist vielleicht, eine recht sichtbare Wirkung des Wassers zu zeigen, und diese dann als Prüfstein für das, was sich als Tropfen an dem Boden des Gefäßes gesammelt hat, anzuwenden. Ich habe hier eine eigentümliche Substanz, das von Humphry Davy entdeckte Kalium, welches eine sehr energische Wirkung auf Wasser übt, und dieses werde ich benutzen, um die Gegenwart des Wassers nachzuweisen. Ich nehme ein Stückchen davon und werfe es in diese Schüssel, und Ihr seht, wie es die Gegenwart von Wasser anzeigt, indem es sich entzündet und emporschnellt, mit violetter Flamme brennend. Ich nehme jetzt die Kerze fort, die unter dieser Schale mit Eis und Salz gebrannt hat, und Ihr seht einen Wassertropfen, als kondensiertes Produkt der Kerze, an der untersten Stelle des Gefäßes hängen. Ich will Euch zeigen, daß das Kalium dieselbe Wirkung darauf ausübt, wie auf das Wasser in dem Gefäße, mit dem wir es soeben versucht haben. Seht, es fängt Feuer und brennt in derselben Weise. Ich werde einen andern Tropfen auf diese Glasplatte bringen, und wenn ich Kalium hinzufüge, so werdet Ihr aus dem Umstand, daß es Feuer fängt, sogleich schließen, daß Wasser vorhanden ist. Nun, dieses Wasser ist aus der Kerze entwickelt worden. Ebenso werdet Ihr sehen, wenn ich die Spirituslampe unter das Gefäß stelle, daß dieses von dem Tau, der sich an demselben niederschlägt, feucht wird – in dem Tau haben wir wieder dasselbe Verbrennungsprodukt – und an den Tropfen, die auf ein untergehaltenes Stück Papier herabfallen, könnt Ihr sehen, daß sich eine ziemliche Menge Wasser bei der Verbrennung bildete. Ich will es jetzt beiseite stellen, und Ihr mögt nachher sehen, wie viel Wasser sich angesammelt hat. Nehme ich eine Gaslampe und bringe ich irgend eine abkühlende Vorrichtung darüber, so erhalte ich gleichfalls Wasser, welches ebenso durch die Verbrennung des Gases gebildet wird. In dieser Flasche hier ist eine Quantität Wasser, ganz reines destilliertes Wasser[8], welches aus einer Gasflamme aufgefangen wurde; es ist in keiner Weise verschieden von anderem destillierten Wasser, mag man es aus Quell-, Fluß- oder Seewasser destillieren; immer ist destilliertes Wasser ein und dasselbe, es ist ein Körper von stets gleicher Beschaffenheit. Wir können es absichtlich mit anderen Dingen vermischen, oder wir können es zersetzen und andere Dinge daraus darstellen: aber Wasser als solches bleibt immer dasselbe, ob in festem, flüssigem oder luftförmigem Zustand. Hier ferner [eine andere Flasche emporhaltend] habe ich Wasser, das aus einer Ölflamme gewonnen wurde. Ein Maß Öl liefert bei der Verbrennung über ein Maß Wasser. Hier ist Wasser, das durch ein längeres Experiment aus einer Wachskerze entwickelt wurde. Und so können wir mit fast allen brennbaren Substanzen verfahren, die mit einer Flamme ähnlich der Kerze brennen, und wir werden finden, daß sie Wasser erzeugen. Ihr könnt diese Experimente selbst machen; der Kopf eines Schüreisens z. B. eignet sich ganz gut zu solchen Versuchen, er bleibt über der Flamme lange genug kalt, so daß man an demselben Wasser in Tropfen kondensiert erhalten kann; auch jedweden Löffel oder irgend ein ähnliches Instrument könnt Ihr dazu brauchen, vorausgesetzt, daß es rein ist und die Wärme gut ableitet, so daß dadurch das Wasser verdichtet wird.
Um nun dem Wesen dieser wunderbaren Bildung des Wassers aus Brennstoffen und durch Verbrennung näher zu treten, muß ich zunächst von den verschiedenen Formen sprechen, in denen das Wasser auftritt; und obgleich Euch dieselben wohl alle bekannt sein mögen, so ist es doch für unsern augenblicklichen Zweck nötig, sie etwas näher zu betrachten, damit Ihr seht, wie das Wasser, während es seine Proteus-Verwandlungen durchmacht, doch immer ganz und gar dasselbe Ding ist, ob es nun durch Verbrennung aus einer Kerze oder durch Destillation aus Fluß- oder Meerwasser gewonnen wurde.
Zunächst: wenn das Wasser stark abgekühlt ist, so bildet es das Eis. Wir als Naturforscher – ich darf Euch und mich in diesem Falle wohl so nennen – wir sprechen vom Wasser als Wasser, es sei im festen oder flüssigen oder gasförmigen Zustand; wir haben es hier stets nur mit Wasser im chemischen Sinne zu tun. Das Wasser ist aus zwei Stoffen zusammengesetzt, von denen wir den einen aus der Kerze genommen haben, während wir den andern an einem andern Orte finden werden. Wasser kann uns als Eis begegnen, und Ihr habt im Winter die beste Gelegenheit, es als solches zu sehen. Das Eis wird wieder zu Wasser, wenn die Temperatur steigt, und das Wasser geht in Dampf über, wenn es hinlänglich erhitzt wird. Das flüssige Wasser, welches wir hier vor uns haben, befindet sich in seinem dichtesten Zustande. Ob wir es nämlich durch Abkühlung in Eis oder durch Erhitzen in Dampf verwandeln, es nimmt stets an Volumen zu – in dem einen Falle auf sehr merkwürdige Art und mit großer Gewalt, im anderen in sehr bedeutendem Grade. Ich werde z. B. jetzt diesen Blechzylinder nehmen und ein wenig Wasser hineingießen. Ihr seht, wie viel ich Wasser hineingieße, und daraus könnt Ihr leicht abschätzen, daß es in dem Zylinder ungefähr zwei Zoll hoch stehen wird. Nun werde ich das Wasser in Dampf verwandeln, um Euch zu zeigen, wie verschieden der Raum ist, den das Wasser einnimmt, je nachdem es sich in flüssigem oder dampfförmigem Zustand befindet.
Nehmen wir inzwischen die Verwandlung des Wassers in Eis vor, die wir durch Kühlung mit einer Mischung aus Salz und gestoßenem Eis bewerkstelligen können. Ich will das tun, um Euch die Ausdehnung des Wassers bei dieser Verwandlung zu zeigen. Diese Flaschen [indem er eine emporhält] sind von Gußeisen gemacht, sie sind sehr stark und dick, ich glaube 1/3 Zoll dick; sie wurden sorgfältig mit Wasser gefüllt, so daß alle Luft ausgeschlossen ist, und dann fest zugeschraubt. Wir werden sehen, wenn wir das Wasser in diesen eisernen Gefäßen gefrieren lassen, daß sie nicht mehr imstande sind, das Eis eingeschlossen zu halten; die Ausdehnung wird sie in Stücke wie diese [indem er einige Bruchstücke vorzeigt] zersprengen, die von Flaschen ganz derselben Art herrühren. Ich werde diese beiden Flaschen in die Mischung von Salz und Eis setzen, um Euch zu zeigen, wie das Wasser, indem es zu Eis wird, sein Volumen in so auffälliger Weise vergrößert.