Naturgeschichte einer Kerze - Michael Faraday

Fig. 16.

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.

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.

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.