Naturgeschichte einer Kerze - Michael Faraday

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.

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.

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.