453

18. Die Messunf/em des Drm. Q a l l e n k a m p mit Adhasiocnsplatten; von G. Quinck.e.

Hr. Gal lenkampl) hat in diesen Annalen ,,eine neue Bestimmung von Kapillaritatskonstanten mit Adhasionsplatten" veroffentlicht. Als Hauptresultat wird angefuhrt, daB der Rand- winkel einer netzenden Fliissigkeit gleich O o zu setzen ist.

Da die Arbeit nach Angabe des Verfassers auf Anregung und unter Leitung von H. v. He lmho l t z ausgefuhrt worden ist, und da dieser von 1882 bis zu seinem 1894 erfolgten Tode meine Arbeiten uber Kapillaritat durch seine Schuler hat kritisieren lassen, so sehe ich mich veranlaBt folgendes zu erwidern.

1. Die vom Verfasser benutzte Methode, eine Adhasions- platte mit der Wage zu heben, bis das hochste Element der freien Flussigkeitsoberflache am unteren Rande der Adhgsions- platte vertikal wird, ist nicht neu, und schori 1846 von G. Hagen2) angewandt worden. DaB das letzte Element der freien Flussigkeitsoberfliiche vertikal ist, beurteilt H a g en am dem vom Blussigkeitszylinder durchgelassenen Licht, der Ver- fasser aus dem von der Flussigkeitsoberflache reflektierten Licht.

Nach G. H a g e n ist die Kraft, mit der die Scheibe herab- geaogen wird (abgesehen von ihrem eigenen Qewicht) , gleich dem hydrostatischen Druck der an der Basis haftenden Masse plus der Spannung der in den Zylindermantel der Scheibe iibergehenden Oberflache. Dieser Kraft halt das Gewicht C: auf der anderen Seite der Wage das Gleichgewicht und es ist

(1) C = z, , .nr2u + 2 r m c c , wenn 1' den Radius der Adhasionsscheibe, a die Spannung der freien Plussigkeitsoberflache und (r das Gewicht der Volumen- einheit der Fliissigkeit bezeichnet. zo ist die Hohe der untereri

1) W. G a l l e n k a m p , Ann. d. Phys. 9. p. 475. 1902. 2) 8. H a g e n , Abh. d. Berl. Akad. p. 12. 1846; Pogg. Ann. 7'5.

p. 462. 1846.

454 G. Quincke.

Basis der Adhasionsscheibe uber dem ebenen Teile der Pliissig- keitsoberflache. Nennt man die spezifische Kohasion a2, so ist

2 a a2= ,

G = zo . z r2 B + ic . r . a’ (r . (3) Fur benetzende Flussigkeiten 1st a die Steighohe an einem

zo ist immer positiv und kleiner als a ;

Nach dem Verfasser (p. 486) sol1 fur Wasser mit dern

vertikalen Planglas. umsomehr, je kleiner r ist.

spezifischen Genichte 1 sein r = 60 mm na = P4,42 mrn2 u = 3,797 mm (f = 46,s g

oder = 14,14 = 3,760 = 46

Setzt man zo moglichFt grol3 gleich a, so folgt aus Gleichung (3) G = 42,95 g f 2,72 g = 45,67 g

oder = 42,53 + 2,66 = 45,19

Da zo aber lileiner als a ist, so sind diese Gewichte noch zu groW, wahrend der Verfasser G = 46,5 bez. 46 g findet. Die von ihm benutzte Rechnung ist also mangelhaft.

Der Verfasser benutzt die Gleichung (3) und eine von Kirchhoff herruhrende Kovrektionsrechnung, bei welcher die hoheren Potenzen von a / r T ernachlassigt werden. Da bei den vom Verfasser benutzteii Adhasionsplatten a i r = .& war. so diirfen die hoheren Potenzen von a i r nicht vernachlassigt werden.

2. Die fruheren Arbeiten iiber Kapillaritatskonstanten wurden vom Verfasser nur liickenhaft und willkurlich beruck- sichtigt.

Der Randwinkel, den die Oberflache einer Flussigkeit mit der N iche eines festen KGrpers bildet, wird nach dem Ver- fasser (p. 475) von der bei weitem groWten Zahl der Physilier gleich Null gesetzt, wahrend andere, namentlich Quir icke, ihm immer endlichen Wert geben. Eine zweifellose Methode zur direlrten Bestimmung seiner GroSe gebe es nicht, und ;loch beruhe jede der bisherigen Bestimmungen der Kapillaritats- konstanten auf der Kenntnis seiner GroBe. Durch Kombination der SteighGhen in engen Rohren und der GroMenverhaltnisse von Tropfen und Blasen hatte ich einen endlichen, nicht un- betrachtlichen Wert fur den Randwinkel gefunden.

Messungen des I l m . Gcrllettkamp mit Adliasioiisplutteu. 455

Da8 ich au8er mit Mcsiungen yon Steightihen in Kapillar- rohren und von Blasenl) auch gleichzeitig den Randwinkel rnit optischeii Methoden direkt gemessen habe fur eine ebene feste Wand 2, und spiiter in Kapillarrohren 3), ist dem Verfimser also nicht bekannt. Oder sollte er die dort angegebenen Methoden fur nicht zweifellos ansehen?

,,Zweifellos" kanii man mit der vom Verfasser benutzten Methode der Adhasionsplatte uber den Bandwinkel nichts ent- scheiden, da die mit der Wage gefundenen Gewichte vom Rand- winkel unabhangig sind [vgl. Gleichung (3)].

3. Berechnet man aus meinen Messungen von 1877 an Kapillarrohren die spezifische Kohasion a2 uiiter der fur den Verfasser gunstigsten Annahrne, da8 der Randwinkel 0 O war, so findet man, abgesehen von Alkohol, stets groJ3ere Werte. als der Verfasser aus seiiien Versuchen mit Adhasionsplatten, wie die folgende Zusanimenstellung zeigt. Der von Hm. G a l l e n k a m p untersuchte Alkohol war nicht wasserfrei.

1 0,794 1,040 1,303 1,843 1,166 1,236 1,46Q

Wasser Alkohol

Schwefelsaure 1,

,, Chlorcalciurnliisung

,I

,)

14,61 mm2 5,98

13,68 11,16 6,43

13,13 12,59 9,89

Quincke 1877 mit Kapillarriihren

Spez. Gew.

1 0,790 1,049 1,362 1,837

1.213 1,420

1,081

a2

14,70 mm2

14,04 11,47 6,52

14,11 13,72 13,64

5,80

Ob Hr. G a l l e n k a m p unreine Oberflachen gehabt oder seine Beobachtungen bloB mangelhaft berechnet hat, kann ich nicht entscheiden.

4. Meine spatereii Messungen von 1894 iiber Steighohen von Wasser in Kapillarrohren4) mit eineni Randwinkel volt O 0 werden vom Verfasser gar nicht erwahnt. Die spezifische

-

1) G. Q u i n c k e , Pogg. Ann. 160. 11. 2-~1. l k77 . 2) G. Q u i n c k e , W i d Ann. 2. p. 145. 1877. 3) G. Q u i n c k e , Wied. Ann. 52. p. 10. 1894. 4) C, , Quinrlre, Wied. Ann. 62. p. 15. l894.

456 G. Quincke. J9'essuwg~n etc.

Kohasion a2 fand ich mit denselben um so pose r , je grijBer der Rohrendurchmesser war:

on = 14,78 bis 15,69 mmB fur Riihren von 0,30 bis 1,42 mm Durchmesser aus

an = 15,OO bis 15,55 mm2 fur Rohren von 0,44 bis 1,58 mm Durcbmesser aus

An derselben Stelle habe ich eine Zusammenstellung samtlicher Messungen der Kapillaritatskonstanten des Wassers gegeben, die von A. K a l a h n e l) in seiner Arbeit uber Kapillar- wellen bis in die neueste Zeit fortgefuhrt worden ist.

Meine fruheren Entgegiiungen 2, auf die Kritik meiner Arbeiten uber Kapillaritat halte ich noch heute fur richtig und begrundet.

fui Wasser bei 18':

Jenacr Normalglas,

englischem Flintglas.

Heide lbe rg , den 24. November 1902.

1) A. K a l a h n e , Ann. d. Phys. 7 . p. 467. 1902. 2) G. Q u i n c k e , Wied. Ann. 27. p. 219. 1886; 61. p. 267. 1897.

(Eingegangen 26. November 1902.)

B e r i ch t i g u ng.

In der Arbeit I(. v. W e s e n d o n c k : ,,Uber die Ungleichung von C l a u s i u s etc." Rd. 9, p. 1137 lies

1

anstatt 0

1

0

1)ruek von Moteger & W i t t i g in Leipzig.