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1888 ANNALEN 7. DER PHYSIK UND CHEMIE. NEUE FQLGB, BAND XXXIV. I. EZectrische Untersuahunyen; von G. Quincke. (Hlereu Tsf. 111 Flg. 1-6.) XIII. Ueber die magnetischen Eigenschaften der Gase. (Die Eesultate und Metboden der folgenden Urlterepcbung wurden pum griisseren Thsile dem naturhistorisch-medicinischen Verein zu Hei- delberg am 2. Mai 1884 I) und der Mathematical and Physical $ection of the British Association zu Mancheater am 6. September 1887a) mit- getheilt.) 0 84. Der magnetische Druck der Fltissigkeiten und Gase. - Bringt man eine magnetische Fltissi$kait in ein Magnetfeld von der Kraft H,, so ubt die FlUs8igkeit unter dem Einfluss der mrtgnetischen Krafte senkrecht zu den Magnetkraftlinien einen Druck auf die Flacheneinheit aus von der Grosse: R D = - HI2, (1) 8% wo SP die Dimagnetisirusgeconstapte der Flussigkeit ist. Aehnlich wie Flussigkeiten verhalten sich auch Gase. An der Grenze einer Flussigkeit und eines Gases mit den Dimagnetisirungsconstanten SU, und $ ist also in dem- selben Magnetfelde eine magnetieche Druckdifferenz : Zwischen den kegelformigen Polen eines Electromagnets hat man ein Magnetfeld mit veranderlicher Kraft. Die Kraft 1) Quincke, Verhandl. d. wturhist.,wed. Vereins zu Beidelberg. 111. 2) Quincke, Rep. Brit. Assoc. 1887. p. 608. -. 3. p. 263. 1884. Ann. d. Phys. U. Cbem. N. F. XXXIV. 26

Electrische Untersuchungen

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Page 1: Electrische Untersuchungen

1888 A N N A L E N 7.

DER PHYSIK UND CHEMIE. N E U E F Q L G B , B A N D XXXIV.

I. EZectrische Untersuahunyen; von G. Q u i n c k e . (Hlereu T s f . 111 Flg. 1-6.)

XIII. Ueber die magnetischen Eigenschaften der Gase.

(Die Eesultate und Metboden der folgenden Urlterepcbung wurden pum griisseren Thsile dem naturhistorisch-medicinischen Verein zu Hei- delberg am 2. Mai 1884 I ) und der Mathematical and Physical $ection of the British Association zu Mancheater am 6. September 1887a) mit- getheilt.)

0 84. D e r m a g n e t i s c h e D r u c k d e r F l t i s s igke i t en und Gase. - Bringt man eine magnetische Fltissi$kait in ein Magnetfeld von der Kraft H,, so ubt die FlUs8igkeit unter dem Einfluss der mrtgnetischen Krafte senkrecht zu den Magnetkraftlinien einen Druck auf die Flacheneinheit aus von der Grosse:

R D = - HI2, (1) 8%

wo SP die Dimagnetisirusgeconstapte der Flussigkeit ist. Aehnlich wie Flussigkeiten verhalten sich auch Gase. An der Grenze einer Flussigkeit und eines Gases mit

den Dimagnetisirungsconstanten SU, und $ ist also in dem- selben Magnetfelde eine magnetieche Druckdifferenz :

Zwischen den kegelformigen Polen eines Electromagnets hat man ein Magnetfeld mit veranderlicher Kraft. Die Kraft

1) Quincke, Verhandl. d. wturhist.,wed. Vereins zu Beidelberg. 111.

2) Quincke, Rep. Brit. Assoc. 1887. p. 608.

- .

3. p. 263. 1884.

Ann. d. Phys. U. Cbem. N. F. XXXIV. 26

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402 G. Quitache.

ist am grossten auf der ktirzesten Magnetkraftlinie. Alle Korper werden durch die magnetischen Druckkrafte nach der Stelle der grossten mltgnetischen Kraft oder der kllrze- sten Magnetkraftlinie hingetrieben.

Indem man fruher die Korper umgeben von atmosphl, rischer Lnft in einem Xagnetfelde von veranderlicher Kraft untersuchte, wurden sie nach der kllrzesten Magnetkraftlinie hingetrieben oder von dieser fortgetrieben und in magne- tische oder diamagnetische Kbrper unterschieden. Bei den ersteren war der magnetische Druck an der Oberflache grosser, bei den letzteren kleiner als der der angrenzenden Luft. Die ersteren haben eine Dimagnetisirungsconstante, grasser als Luft; die letzteren kleiner a19 Luft.

Man krtnn nun die Grenzflache einer Fliissigkeit und eines Gases auch in ein Magnetfeld von constanter magnetischer Kraft H, bringen, zwischen zwei parallele Polflachen. Wenn sich die Grenzflache von Fliissigkeit und Gas in diesem Magnetfeld verschiebt , so bleibt die Differenz der magneti- schen Druckkrafte doch ungeandert, und man kann dieselbe durch einen hydrostatischen Druck im Gleichgewicht halten.

Ich habe auf diese Weise i m X. Abschnitt') meiner ,, Electrischen Untersuchungen" fiir Magnetfelder von 6000 bis 12000 C.G.S. Feldstarke mit dem magnetischen Mano- meter die magnetische Druckdifferenz verschiedener Fliissig- keiten und atmospharischer Luft durch einen hydrostatischen Druck gemessen oder die Differenz der Dimagnetisirungs- constanten verschiedener Flussigkeiten und atmospharischer Luft bestimmt. a)

1) G. Quincke , Wied. Ann. 24. p. 347. 1885. 2) Hr. Th. W g h n e r hat (Wien. Ber. 96. (2) p. 1. 16. 6. 1887) unter

Theilnahme des Hrn. L. K u s m i n s k y iiber Anregung des Hrn. Hofrathes S t e f a n im Wiener physikalischen Institut die Messungen der magneti- schen Druckkrafte fur Eisenchloridlosungen, Wasser , Alkohol, Schwefel- kohlenstoff und Aether nach der von mir angegebenen Methode wieder- holt und dabei nur etwa halb so grosse Zahlen wie ich selbst gefun- den, welche mit den von S c h u h m e i s t e r in demselben Institut nach aoderer Methode erhaltcncn ubcreinstimmen.

Zur Messung der FeldstLrken henutzte ich diesclbon Apparate und Methoden sowohl bei der Untersuchung der magnetkchen Druckkrlfte

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Magnetische Eigenschaftten der Gase. 403

Umgekehrt lassen sich aber auch verschiedene Qase rnit derselben Fliissigkeit vergleichen und dadurch die Dimag- netisirungsconstanten verschiedener Gase bestimmen.

von Fliissigkeiten, als auch bci dcr Bestirnmung der electromagnetischen Drehung der Polarisationsebene von Natriumlicht durch Waaser uud Schwefellrohlenstoff in absolutern Maasa. Da ich bei der letzteren Unter- suchung (vgl. p 76. Wicd. Ann. 24. p. 611. 1885) naheau dieselbeu Zah- len, wie die Herren G o r d o n , H. B e c q u e r e l , L o r d R a y l e i g h und andere gefunden habe, so siud auch Fehler in der Bestimmung der Feld- stiirke bei der ersten Untersuchung wcnig wahrschcinlich.

Die Messung des hydrostatischen Druckes bci Fliissigkeitsslulen von 0,7 bis 30 inin Hohe bietet aber, wenu nicht die ausserste Genauigkeit vzrlangt wird, so wenig Schwierigkeiten, dass hierbei ein Fehlcr nicht wohl anzunehmen ist, sobald man fur gute Benetzuug der Glasrohren sorgt. Die in Heidelberg beuutzteu Glasrohren wurden vor dcm Ge- byauche Iangere Zeit mit heisser, concentrirter Schwefelstiure nnter Zu- satz eiuiger Tropfen Salpetersiiure irn Wasserbade erhitzt , mit dcstillir- tem Wasscr mehrfach ausgespiilt, Ilngere Zeit mit heissem destillirten Wasser gefiillt uiid schliesslich mit Durclisaugen von trockeuer Luft ge- trocknet, um die Benetzung der Glaswand durch die Fliissigkeit und die leichte Beweglichkeit der Fliissigkeitskuppe zu sichern.

Hr. Dr. J a m e s Howard hat im letzten Winter im hiesigcn physi- kalischen Institut rnit moglichster Sorgfalt ssmrntliche Messungcn wieder- holt und folgendc Wcrthe gefunden, die rnit rneincn eigenen friiheren Bestimmutigen nahe ubereinstimmen.

t 9 10'0 Quincke H o w a r d Wtihner

Wasser . . . . . . . -4,278 -4,248 -2,758 Alkohol . . . . . . . . -3,484 -3,294 -2,149 Steinol -3,664 -3,838 -

11 ,, Wasser (1,4845) 281,4* - 191,9 Eisenchlorid in Mith&ikohoi (1,3942) 308,9* 300,8 -

Dic mit einem * bezeichiieteu Zahlen wurdeii aus Beobachtungen an Eieenchloridlosungen shnlicher Concentration durch Interpolation be- rechnet.

Hr. W Lihn er gebrauchte ail den Mcssungen dcs hydrostatischen Druckcs ein Ablesemikroskop mit Mikrometerschraube, welchcs an einem Holzklotz zwischen den Ankern des Electromagnets befestigt war. Da nicht angegeben wird, ob die Mikrometerschraube aus unmagnetischem Metall bestand, und ob der Holzklotz beinl Errcgen des Electromagnets seine Lage beibehiclt; da ferner d i e r e Angaben iiber Aufstellung und Reinigung der magnetischen Manometer fehlen, so fehlt mir jcder An- haltapunkt, zu beurtheilen, welche Umstliide die Werthe von f haben soviel kleiner finden lassen.

26 *

Page 4: Electrische Untersuchungen

404 8. Quiack.

Dabei habe ich wieder den in $ 70 beschriebenen Appa- rat l) benutzt.

Als magmtisches Manometer dienten IJ-,f6rmige Glas- rohren mit vertikalen Schenkeln vom Durchmesser 2r, und 2r, im Lichten und 200 mm Abstand voneinander. Dieselben warden halb mit diamsgnetischer Fliissigkeit gefilllt und die, Fliissigkeitskuppe des engeren Schenkels zwischen die cylin- derformigen Pole des Berliner Electromagnets a) geschoben, dessen verticale Endflachen 24 mm Durchmesser und 3,5 mm Abstand hatten.

Zwei massive Mesaingnasen von 3,5 mm Dicke hielten die Pole in dem gewiinschten Abstand. Dieselben mussten im Laufe der Untersuchung mehrfach gewechselt werden, da sie von den magnetischen, gich gegenseitig anziehenden PdAPchen alhahl ich dllnner gequetscht wurden.

Beim Erregen des Electromagnets entsteht ein Magnet- feld von der St i rke H I , die Fliissigkeitskuppe im engeren Schenkel sinkt urn eine Hohe von h cm, welche durch ein Kathetometermikroskop 5, (0 53) (ein horizontales Mikroskop mit Ocularmikrometer) gemessen wjrd. Gewahnlich entspra- chen 17,O 8calentheile der Mikrometertheilung einem Milli- meter. Die Fliissigkeitskuppe in dem weiteren Schenkel befand sich an einer Stelle mit verschwindend kleiner mag- netischer Kraft und blieb beim Erregen des Electromagnets ungeandert.

Unterbricht man den electrischen Strom in den Draht- windungen des Electromagnets, so sinkt *die Feldsthke von Ill auf H,, , und die Fliissigkeitskuppe des engeren Schenkels geht in die friihere Lage zurlick.

Die Feldstarke HI und H,, bei geschlossenem und offe- nem Stromkreis wurde durch die Ablenkung einer Declina- tionenadel in der friiher 0 63 und 64 beschriebenen Weise4) gemessen , indem durch besondere Versuche mit Imductions-

1) G. Quincke, Wied. Ann. 24. p. 382. 1885. 2) G. Quincke, Wied. Ann. 24. p. 359. 1885. 3) G. Quincke, Wied. ,Ann. 19. p. 719. 1883. 4) G. Quincke, Wied. Ann. 24. p. 361. 1885.

Page 5: Electrische Untersuchungen

Magnetische Eigensthafikn der Gase. 406

spiralen die St t rke des Magnetfeldles festgmtellt und miC den Ablenkungen der Declinationsnadel verglichen worden wm.

Eine graphische Interpolation gab den Werth der Feld- starke H I , welche einer beliebigen Ablenkung der Declina- tionsnadel entsprach. Die magnetischen Steighohen wurden fur wenig voneinander verschiedens Feldstilrken beobaohtiet, und unter der Voraussetzung, dass sie proportional dem Quadrat der Peldstkken zunehmen, auf die mittlere Feld- starke HI reducirt. I n den folgenden Tabellen ist diese Re. duction schon angebracht.

Man hat nun nach G1. (2):

wo die Dimagnetisirungsconstante der Eltissigkeit und $ die des Uases ilber der Fliissigkeit bedeutet.

Comprimirt man das Gas tiber der Manometerfliissigkeit, so nimmt die Dichtigkeit des Gases und damit die Depression oder die Dimagnetisirungsconstante des Gases zu, propor- tional dem in AtmosphBren gemessenen partiaren Druck p des Gases. 8etzt man:

sp ._ Ro = co+ c>,, an = co+ c.p, (4) 8 n

wo Co eine Constante ist, die von der Natur des sogenannten luftleeren Raumes und C eine Constante, die von der N a t w des Oases abhangt, so ist nach G1, (3) und (4):

(5)

(6) woraus durch Subtraction folgt : (7)

ho( 1 + 3) d = (f; - 0- cp,) (H,)S,

- (h - ho) = c. (P -Po) cH,)a,

Diese Constante C gibt durch Multiplication mit 87z nach G1. (4) die Dimagnetisirungsconstante des Gases fiir die Dich- tigkeit von 1 Atmosphare Druck in absolutem Maasse uaab- hangig von der Natur der Maeometerfltissigkeit.

Vorausgesetzt wird dabei , dass sich die Eltissigkeit,

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406 G, Quinche.

specie11 deren magnetischen Eigenschaften , mit dem Druck nicht ilndern.

WLhrend man bei Fliissigkeiten nur die Unterschiede magnetischer Druckkrafte oder den Unterschied der Dimag- netisirungsconstanten einer Fllissigkeit und eines Gases mes- sen kann, lasst sich fiir ein Gas die Dimagnetisirungsconstante selbst messen.

Dem sogenannten luftleeren Raume kommt, wie schon F a r a d a y l) nachgewiesen hat, auch eine Dimagnetisirungs- constante zu. Misst man die magnetische Druckdifferenz einer Flussigkeit und des luftleeren Raumes, d. h. eines Gases mit dem Druck p , = 0, so folgt aus G1. (6):

(9)

Diese Constante f, ist von der Natur der Flussigkeit im Manometer abhangig.

0 85. H i s t o r i s c h e U e b e r s i c h t f r i i h e r e r U n t e r - s u c h u n g e n i iber d i e A e n d e r u n g des m a g n e t i s c h e n D r u c k e s m i t d e r D i c h t i g k e i t der Gase.

F a r a d a y a ) zeigte zuerst, dass mit Sauerstoff von 1, oder Atmosphare Druck gefiillte Glasiohren um so st%rker nach der ktirzesten magnetischen Kraftlinie eines ungleich- artigen Magnetfeldes hingezogen wurden , je dichter der Ssuerstoff war.

Dies Resultat wurde 1851 von P1ii:ckers) durch Witgun- gen eines Glasballons bestatigt, der mit Sauerstoff unter verschiedenem Druck, bis zu 2 Atmospharen, gefilllt war.

Gleichzeitig untersuchte E d m o n d Becquere l4 ) ein Wachsstabchen, welches an , einem Torsionsdraht in einem ungleichartigen Magnetfeld im Inneren verschiedener Gase und Flussigkeiten aufgehangt war. Er fand den specifischen Magnetismus des Sauerstoffes fur Druckkrafte zwischen 1 und 3 Atmosphitren proportional der Dichtigkeit d6s Gases und

-_ 1) Faraday, Exper. res. 3. p. 465. 488 u. 502. 1846-1853. 2) Faraday, Exper. res. 8. 82779. 1850. 3) Placker , Pogg. Ann. 53. p. 95. 1851. 4) E. Becquerel , Ann. de chim. et de phys. (3) 32. p. 94. 101 u.

111. 1851.

Page 7: Electrische Untersuchungen

Magnetische Eigenschaften der Gase. 407

bei gleichem Druck filnfmal grosser als den specifischen Mag- netismus der Luft.

Dasselbe Resultat gaben 1885 Wagungen eines Glas- ballons l) , dec, mit Luft , Stickoxyd oder Sauerstoff geflillt, von den halbkugelformig ausgehahlten Ankern eines Electro- magnets angezogen wurde.

E. B e c q u e r e 1 vergleicht dabei den specifischen Mag- netismus der verschiedenen Gase mit dem des diamagnetischen Wassers, welchen er = - 1 setzt. Nach der Darstellungs- weise des vorigen Paragraphen wird die magnetische Druck- kraft eines Gases von Atmospharendruck mit der Differenz der magnetischen Druckkrafte von Wasser und gewohnlicher atmospharischer Luft verglichen. Diese letztere wurde friiher, 0 70, von mira):

gefunden, bezogen auf Quadratcentimeter und das Gewicht von 1 Gramm als Einheiten.

Man erhillt also die von mir rnit C bezeichnete magne- tische Constante der Gase in denselben Einheiten , wenn man die von B e c q u e r e l gefundenen Zahlen mit dem Factor - 4,278, 10-lo multiplicirt.

Uebrigens hat such F a r a d a y g 1853 in dem ungleich- artigen Magnetfeld eines sehr kraftigen Stahlmagnets flir eine grosse Reihe Substanzen die Differenz der magnetischen Druckkrafte an der Grenze mit Luft und mit Wasser durch Torsionskrafte gemessen, in ahnlicher Weise wie E. Bec- q u e r e 1. Die von F a r a d a y gegebenen relativen Zahlen lassen sich leicht in den von B e c q u e r e l benutzten Ein- heiten ausdriicken und wie diese auf absolutes Maass redu- ciren.

Die folgende Tabelle gibt eine Uebersicht dieser Mes- sungen.

= - 4,278. H12

1) E. Becquere l , Ann. de chim. et de phys. (3) 44. p. 223. 1855. 2) G. Quincke, Wied. Ann. 24. p. 383 u. 387. 1883. 3) Faraday , Exper. res. 3. p. 502. 1853.

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408 Q. Quinche.

T a b e l l e A. Spec i f i s cher Magnetismus der b a s e

far gleiches Volumen.

~ - ~ ~ - Wasser. . . . . Sauerstoff. . . . Stickoxyd. . . . Atmosphiir. Luft . Elayl . . . . . Kohlensiiure . . . Stickstoff . . . . WMserstoff . . .

E. Becquere l 1851

I C.1O'C

-1 1 - 0,180 1 0,770 - - 0,0378 1 0,164 - - 0 0

l o

Faraday I E. B;cg;;ercl fa53

0 1 1 0

Dass bei einigen Oasen die magnetischen Eigenschafteh mit steigender Tempefatut ahehmen, wies Fa raday ' ) schon 1847 auf sehr sinnreiche Weise nach, indem er in einem ungleichformigen Magnetfelde das durch eine rothgllihende Platinspirale erwllrm%e Gas aufsteigen liess. Das erwLmte Gas wurde von kaltem Gas derselben Ar t von der kurzesten electrischeli Kraftlinie fortgedrlngt. Ksiltes Gas war mag- netischer, als warmes Gas bei Sauerstoff, Luft und Lcuohtgas Bei reiner Kohlenshre, 6ticlcstofl und Wasserstoff war keine Wirkung der Art wahrzunehmen. Die Dimagnetisirungs- constante dieser Gase nahm beim Erwarmen nicht rnerk- lich ab.

Sphter hat E. Becquere12) durch Wagung eines GLs* ballons mit verdiinntem Sauerstoff in einem ungleichartigen Magnetfelde bei 14 und 60° eine kleine Abnahme des speci. fischen Magnetismus des Sauerstoffes beim Erwarmen gefunb den und aus diesen Versuchen geschlossen, dass die mag- netische Kraft des SauerstofFes bei gleicher Dichtigkeit unabhhngig von der Temperatur ist.

Um m a g n e t i s c h e M a n o m e t e r n i i t d e r Was- s e r l u f t p u m p e e v a c u i r e n Undrni tverschiedenenGasen fi i l len zu kannen, benutzte ich eine U-formige Glasrohre (Fig. l), deren beide verticale Schenkel A 3 und CD nicht

1) Faraday , Exper. res. 5. p. 485. 1847 u. p. 223. 8 2855. 1850. 2) I<. Becqiierel . Ann. de chim. et de phys. (3) 44. p. 229. 1855.

6 86.

_ _ _ _

Page 9: Electrische Untersuchungen

Magnetische Eigmthaften der Gase. 409

blos unten, sondern auch oben durch eid 200 mm langes horizontales Glasrohr B C verbunden waren. Das U-fdrmige Glasrohr wurde durch die Ueffnung B mit Alkohol gefllllt, sodass die Fliissigkeitskuppe in der Mitte des engeren Schen- kels CD stand. I n den oberen Theil des weiteren Schen- kels A B wurde eine Barometerprobe eingekittet und das Seitenrohr E durch ein dunnes Bleirohr, einen Glashahn Bl und ein Chlorcalciumrohr mit einem Gasometer verbunden. Ein Seitenrohr mit Hahn El, fuhrte zu einer Waeserluft- pumpe.

Zwei in einander geschliffene Messingrohren, die an das Bleirohr angelothet und in das Seitenrohr E eingekittet waren, gestatteten dits magnetische Manometer, wie ich die U-formige Glasrohre mit Fliissigkeit von jetzt an nennen werde, schnell gegen einen anderen ahnlichen Apparat am- zuwechseln.

Die Glasrohre wurde in einer Korkklemme auf einem Holzgestell mit drei Stellschrauben in der fruher 0 70 be- schriebenen Weise ]) so aufgestellt, dass sich die Fliissigkeits- kuppe in dem verticalen Steigrohr CD in der Mitte des 3,5 mm breiten Magnetfeldes zwischen den cylinderformigen Polen des Berliner Electromagnets befand.

Bei Beginn der Versuche wurde der Hahn H3 des Gaso- meters geschlossen, die Hahne Hl und H2 geoffnet, evacuirt, Hi geschlossen, durch Oeffnen von Hd Gas zugelaasen und durch Wiederholen dieser Operationen ailmmtliche Rohren mit reinem Gase gefullt. Wahrend der Beobachtung der magnetischen Depression im magnetischen Manometer blieb der Hahn Hl geschlossen.

Die folgende Tab. 105 gjbt eine Uebersicht der Resultate. Unter - h steht die Depression der Flussigkeitskuppe im verticalen Steigrohr des magnetischen Manometers in Scalen- theilen des Kathetometermikroskopes, wenn der Electromagnet von einer acht-, drei. oder eingliedrigen Bun 8 e n'schen Silule erregt wurde; uber jeder Spalte die magnetische Feldstiirke HI (eigentlich (Hl) , da an den Zahlen schon die Correction wegen des magnetischen Ruckstandes angebracht ist).

1) G. Qui i i cke , Wied. Ann. 24. p. 369 u. Taf. VII. Fig. '7. 1886. ___-

Page 10: Electrische Untersuchungen

410 G. Quinche.

Den Druckp berechnete ich nach dem Evacuiren aus dem Stande der Barometerprobe; nach dem Zulassen der Gase aus dem Barometerstande und dem Wasserdrucke dee Gasometers. Die Wasserluftpumpe evacuirte nur bis zu einem Drucke von etwa 5 cm Quecksilber. I n der Tabelle ist derselbe als 0 aufgefiihrt, und die darunter stehende Zahl gibt die Druckzunahme nach Zulassen des Gases in Atmo- sphiiren , wenn 1 Atmosphare einer Quecksilbersliule von 76 cm entspricht.

Die vier letzten Spalten enthalten den mit G1. (8) be- rechneten Werth der Constante C fur die drei verschiedenen Feldstarken und den Mittelwerth dieser Constanten.

Am Fume der Tabelle steht das arithmetische Mittel der magnetischen Depressionen, welche bei den verschiedenen Gasen nach dem Evacuiren erhalten wurden, und der nach G1. (9) berechnete Werth der Constante f, fur die Grenze des sogenannten luftleeren Raumes mit Alkohol.

Da der weite Schenkel des magnetischen Manometere 25 mm, der enge Schenkel nur 1-2 mm Durchmesser hatte, wurde in der Rechnung der von r la / r22 abhangige Factor vernachlassigt.

T a b e l l e 106. Magnetisches Manometer

Polfliichen von 24 mm Durchmesser und 3,s mm Abstand. mit A l k o h o l und verschiedenen Gaeen. (Wasserluftpumpe.)

u = 0,7913. 170 sc = 1 cm. ___ .- .-

c, 10'0 Mittel dlbohol

~ - .. .. ... __ ..

f,.10'0 Mittel I Luftleere h u m I 0 117,791 11,98/ 3,26 -3,2091-3,277 -3,717 -3,401

- h0 fo . 1010 Mittel

Page 11: Electrische Untersuchungen

Magnethehe Eigenschnjbn der Gase. 41 1

Andere ilhnliche Versuche ergeben fur atmuspharische Luft : bei Feldstarken zwischen 6900 und 13230 C.-(3.-S.

0 87. M a g n e t i s c h e s M a n o m e t e r m i t Schwefe l - s a u r e u n d Q u e cks i l b e r lu f tpulnp e.

Die im vorigen Paragraphen beschriebenen Versnche zeigen fur den sogenannten luftleeren Raurn eine grossere magnetische Druckkraft als fur Alkohol in demselben Mag- netfelde. Sie haben abcr den Uebelstand, dass die Wasser- luftpumpe nur ein unvollkommenes Vacuum herstellt, und der Alkoholdampf uber dem fliissigen Alkohol im Manometer eine merkliche Dichtigkeit beeitzt.

Ich habe daher hhnliche Versuche wiederholt init einer Quecksilberluftpumpe und concentrirter Schwefelsaure als Ma- nometerfliissigkeit, welche bei gewohnlicher Temperatur eine verschwindend kleine Dampfapannung besitzt. Die Verbin- dungen waren rnit in Siegellnck gekittetvn oder angeschmol- zenen Glasrohren hergestellt , bis auf einen Glashahn, der die Verbindung mit der Toepler-Hagen 'schen Quecksilber- luftpumpe und einem Kautschukschlauch mit eingelegtem Glas- stabchen, der die Verbindung rnit dem Quecksilbergnsometer l) vermittelte. Die Gase waren trocken und so rein wie m o g lich. Der evscuirte Apparat wurde rnit reinem Gas gefiillt und iiber Nctcht mit demselben in Beriihrung gelassen. Dann wurde von neuem die Luft moglichst ausgepumpt, bis zu einem Druck von 0,000026 mm Quecksilber, das Vacuum lbngere Zeit erhalten und das diinne Verbindungsrohr zwi- schen Luftpumpe und magnetischem Manometer abgeschmolzen.

Nachdeln die Depression - ?to der Flbssigkeitskuppe in magnetischen Manometer mit dem Kathetometermikroskop gemessen war, wurde das diinne Verbindungsrohr abgeschnit- ten, dadurch Luft von Atmosphkendruck in den Rrtum tiber der Schwefelsaure gebracht und die magnetische Depression -hh, der Fliissigkeitskuppe von neuem bestimmt. Es fand sich h, stets gr6sser a19 h,.

Die folgende Tabelle gibt einige solcher Beobachtungen

C. 10" = 0,1781

1) Bunsen , Gasometrische Methoden. 2. Aufl. p. 23. 1877.

Page 12: Electrische Untersuchungen

412 G. Q U ~ R C ~ .

und den mit ($1. (8) berechneten Werth der Constante C fur atmosphtlrische Luft, der nahezu ebenso gross wie bei den Versuchen des vorigen Paragraphen gefunden wurde.

T a b e l l e 106. M a g n e t i s c h e s M a n o m e t e r

mit Schwefelsiiure und verschiedenen Gasen. Quecksilberluftpumpe.

Berliner Electromagnet. Polfllchen von 24 mm Durchmesser und 3,5 mm Abstand.

1 f ''I: = 1,0145 u = 1,8379. TP

...__ ... ~

Sauerstufi . . . Atm. Luft . . . Kohlenstiure . . Wasserstoff . .

' mrn ' m m

Mittel

0,167 0,202 0,286 0,190 0,211

__ -

Mittel -47 , fo . 10'0 Luftleere h u m I 0,355 - I -4,229

Die rnit verschiedenen Gasen hergestellten luftleeren Raume zeigten zwar, mit derselben Schwefelsaure combinirt, verschiedene magnetische Depression in demselben Mngnet- felde. Die Unterschiede sind aber so klein, die concentrirte Schwefelsaure so zahfliissig, dass die Qleichgewichtslage der Flussigkeitskuppe oft erst nach mehreren Minuten eintritt. Ferner scheint die Oberflilche der Schwefeldure auch rnit &r Zeit durch Spuren organischer Substanz vom Fet t des Glashahnes verunreinigt und schwerer beweglich zu werden, sodass ich diese Versuche nicht fur entscheidend halten und die Abweichungen auf zufllllige Beobachtungsfehler schieben mochte.

Jedenfalls folgt aus diesen Versuchen, dass ein soge- nannter lnftleerer Raum, der 80 weit als irgend mbglich rnit der Quecksilberluftpumpe evacuirt worden ist , in demeelben Magnetfelde eine grossere magnetische Druckkraft zeigt, als concentrirte Schwefelsaure.

Page 13: Electrische Untersuchungen

ikfagnetische E@enscha$en der Gase. 415

0 88. Verg le i chung des m a g n e t i s c h e n D r u c k e s d e r G a s e b e i g e w a h n l i c h e r D i c h t i g k e i t . M a g n e t i . s c h e s M a n o m e t e r m i t v e r t i c a l e m S t e i g r o h r .

Man kann auch ohne Luftpumpe den magnetischen Druck verschiedener Gase vergleichen, wenn man ein gewohnliches magnetisches Manometer mit verticalem Steigrohr und offe- nen Sohenkeln in eine verzweigte Gasleitung einschaltet, wie dies Fig. 2 angegeben ist. Die punktirhn Linien bedeuten enge Kautschukschlauche von mehreren Metern Llnge. Bei A tritt das Gas aus einem Gasometer oder direct au5 einem Ciasentwicklungsapparat in die bei B vergweigte RSB. renleitung und entweicht bei C durcb eine mehrere Meter lange Glasrohre in den Schornstein oder die freie Luft. Durch Quetschen der Kautschukrohre bei Q, wird das Gae gezwungen, den Weg durch das Nanometer zu nehmen, die Fliissigkeit aus dem Steigrohr zu werdrangen und durch den weiten Schenkel zu entweichen. 1st die Fliimigkeit einmal in das weite Rohr gedrangt, und dadurch der hyetrostatische Druck derselben verkleinert worden, so dauert der Qas- strom fort, wenn man auch den ersten Zweig bei Q1 wieder offnet.

Sind die Rohren rnit reinem Gas gefiillt, so wird der Gasstrom bei der Eintrittsstelle A ahgeschlossen. Die Fliis- sigkeit tr i t t in das Steigrohr des Manometers zuriick, uber der Flussigkeitskuppe im Magnetfelde ist das betreffende Gas unter Atmospharendruck, und man kann direct die magneti- sche Depression - h in der gewunschten Weise mi t einem Kathetometermikroskop beobachten.

Die Gase wurden vor dem Eintritt in die verzweigte Rohrenleitung durch mehrere U-formige ChlorcalciumrShren getrocknet. Der Sauerstoff war durch Erhitzen von chlor- saurem Kali erhalten; Kohlensaure und Wasserstoff durch Einwirkung von verdunnter Schwefelsaure auf Natronbicar- bonat und k%uf liches Zink; das Stickoxydul durch Erhitzen von salpetersaurem Ammoniak.

Das Stickoxydul wurde aus Kupferspahnen und verdiinn- ter Galpetersaure entwickelt, durdh eine Waschflasche mit Wasser in eine wasserige EisenvitriollGsung geleitet und von

Page 14: Electrische Untersuchungen

4 14 G. Quincke.

dieser absorbirt. Bus dieser Eisenvitriollasung wurde dann das absorbirte Gas durch Kochen ausgetrieben. Ein T-Rohr mit zwei Glashbhnen gestattete, das Gas vor dlts Fenster oder bei A in die verzweigte Rohrenleitung zu fifhren, aus welcher man vorher durch Kohlensilure alle atmospharische Luft vertrieben hatte, um die Bildung von salpetriger Saure zu vermeiden.

Dcr Stickstoff wurde nach dem Verfahren von Gtibbs') durch Erwarmen von 1 Theil Natriumnitrit, 1 Theil Ammo- niumnitrat und 1 Theil Kaliumbichromat mit 3 Theilen Was- ser hergestellt, mit Eisenvitriollasung und Natronhydrat gewaschen und in einem gewijhnlichen Gasometer aufgefangen. Es empfiehlt sich, die Operation in einem geraumigen Kolben vorzunehmen und denselben bei zu starker Gasentwickelung durch Eintltuchen in kaltes Wusser abzuktihlen.

Die folgende Tubelle gibt die an einem Steinolmanometer beobachteten magnetischen Depressionen in der mit --h ifber- schriebenen Spalte in Millimetern.

T a b e l l e 107. Magnet i s ch c s M 8 no m e t e r.

Verticales Stcigrohr und verschicdene Gasc bei Atmosphiirendruck. Berliner Electroniagnct.

Polfliichen von 24 mm Durchmesscr und 3,s mm Abstand. Steinol. u = 0,7988. (15,) = 12510C.G.S.

Gas iiber dein Steinol

Sanerstoff . . Atmosph~riscbe Lufc Kohlcnsiiure . . . Leuchtgas . . . . Wasserstoff . . . .

- A o = Mittel

- .-. . - - ~ -~

-?Ih, I c . 10'0 mm m m

0,8?0 0,715 0,708 I 0,143 0,674 0,684 1 f, . 1 O ' O 0,681 j 0,680 I -3,471

Die magnetischen Depressionen bei Kohlenstlure, Leucht- gas, Wasserstoff sind nahezu gleich gross, und zwar verhalten sicl: diese Gase, wie schon aus Q 87 ersehen werden konnte, und wie sptiter 5 95 noch naher nachgewiesen werden wird, nahezu wie der luftleere Raum. Man kann daher das Mittel der _. . . .-

1) Gibbs, Chem. Ber. 10. (G) p. 1387. 1877.

Page 15: Electrische Untersuchungen

Magnefische Edgenschaften der Gase. 416

mit diesen Gasen beobachteten magnetischen Depressionen mit grosser Annaherung = - h, setzen und damit die Con- stante C fiir Sauerstoff oder atmospharische Luft nach G1. (8) oder die Constante to der Qrenzfkhe von Manometerfliissig- keit und luftleeren Raum nach G1. (9) berechnen. Die so erhaltenen Werthe sind in der letzten Spalte aufgefuhrt.

Tab. 108 enthglt die Resultate siner bhnlichen Versuchs- reihe, bei der Alkohol oder Stein61 als Manometerfliissigkeit benutzt wurden, fur verschiedene Feldstarken H I , welche iiber den einzelnen Spalten angegeben sind. Die mit - h iiber- schriebenen Spalten enthalten die magnetische Depression in Scalentheilen des Kathetornetermikroskopes. Die Zahlen 8, 3 und 1 am Kopfe der Spalten bedeuten die Anzahl der B u n sen'schen Becher, welche hintereinander geschaltet bei der Erregung des Electromagnets benutzt wurden.

T a b e l l e 108. M a g n e ti s c h e s Manometer.

Verticales Steigrohr und verschiedene Gase bci Atmoephiirendruck. Berliner Electromagnet.

Polfliichen von 24 mm Durchmesser und 3,5 min Abstand. 170 sc = 1 cm.

0,583 0,799 0,621 0,209 0,184 1 0,254 0,180 \ (0,053) I (0,079)

Alkohol. u = 0,7941 p = 0,992 Attn.

0,668 0,216 0,180

Sauerstoff . . . Stickoxyd . . . Atmosphiir. Luft

c. 1010

(0,378) 0,543 ' 0,761 0,252 1 0,300 0,375 0,093 I 0,235 1 ?

i

BC BC

20,93 ' 15,07 18,83 13,64 18,67, 13,12

c * 10'0

0,652 0,309 0,164

~

80

3,98 3,62 3,54

-ha = Mittel 17,66 1 12,91 1 3,3i steinol. u = 0,8149

Saueretotf . . . Stickoxyd . Atmosphar. Luf i Stiekoxydul . . Wasserstoff . .

- ho = Mittel

- h ____- ac 1 no

20,65 15,05 19,96 ' 14,11 19,09 ' 13,86

18,55 112,87 18,61 [13,03 18,58 12,95

8C

3,82

3,05 3,15 3,03 3,09

3,45

- _

Page 16: Electrische Untersuchungen

416 G. Quinde.

Eine Verwechselung der in denselben Spalten iaufge- fthrten W&he von C und to i& nicht moglich, da die lete- teren alle ein negatives Vorzeichen haben.

Die eingeklammerten Werthe der Constante C sind a18 zu klein bei der Berechnung der Mittelwerthe nicht benutzt worden, indem fiir diese Beobachtungen eine Storung der immerhin sehr kleinen magnetischen Steighohen anzuneh- men ist.

Der Sauwstoff wurde bei diesen Versuchen direct aus dem Entwickelungsapparat in das magnetische Manometer geleitet, war also nicht durch fremde Gase verunreinigt. Es w&re hiernach Sauerstoff' etwa viermal, Stickoxyd etwas mehr als 3 /2 ma1 magnetischer als atmospharische Luft.

5 89. Die Empfindlichkeit der Methode lasst sich nocb erheblich vermehren, wenn man das m a g n e t i s c h e M a n o - m e t e r m i t gene ig t em S t e i g r o h r in die verzweigte Gas- leitung einschaltet, den horizontalen, 200 mm langen Theil des U-formigen Glasrohres um den kleinen Winkel cp gegen den Horizont neigt und die Fliissigkeitskuppe in diesem Theile statt in dem verticalen Schenkel beobachtet (Fig. 3).

Man hat nur das U-Rohr zwischen den paralleles E'liishen der Korkklemme um den Winkel cp zu drehen und die Menge der Manometerflussigkeit so abzugleichen, dass die Flussig- keitskuppe am aussersten Ende der Glasrohre liegt und bequem in die Mitte des Magnetfeldes geschoben werden kann. Diese Einstellung bietet keine Schwierigkeiten, wenn das Holzgestell mit Korkklemme auf einem Gestelle mlt drei Stellschrauben und verstellbarer horizontaler Tischplatte aw Spiegelglas, wie das Kathetometermikroskop, aufgestellt wird in der friiher, $ 537, beschriebenen Weise.

Unter der Fliissigkeitskuppe wurde ein rechtwinkliges Prisma so angebracht, dass die eine Kathetenfliche hori- zontal steht und in der anderen Kathetenflache mit einem I(athetometermikroskop und verticaler Theilung im Ocular- mikrorneter die Verachiebung h der Fliissigkeitskuppe beim

1) G. Quincke, Wied. Ann. 10. p. 719 u. Taf.VII1. Fig. a6. 1883.

Page 17: Electrische Untersuchungen

Magnetische Eigensekaften der Gase. 41 7

Erregen des Electromagnets gemessen werden kann. Als Aenderung des hydrostatischen Druckes ist statt ho dann : h t g T . o in der 01. (8) oder (9) bei der Bestimmung von C oder €o in Rechnung zu bringen.

Das rechtwinklige Prisma war auf einem besonderen eisenfreien Stativ zwischen den Schenkeln des Electromagnets so angebracht, dass es beim Erregen des Electromagnets nicht verschoben wurde.

Der Winkel 'p liess sich mit dem Reflexionsgoniometer bis auf Minuten genau messen, indem ein an der horizon- talen Goniometeraxe befestigter Planspiegel so lange gedrebt wurde, bis er parallel einem anderen an der geneigten Glas- rohre mit Wachs befestigten Planspiegel stand. Das letztere lasst sich leicht bourtheilen, wenn man durch ein Papierblatt mit kleiner dreieckiger Oeffnung nahezu senkrecht auf beide Spiegel blickt und die Spiegelbilder der Oeflnungsrander zu- sammenfallen lasst. Die Beobachtung der Spiegelbilder wird noch bequemer, wenn die spiegelnde Flache senkrecht zum geneigten Steigrohr angebracht ist, und man ihre Neigung q gegen die VerticaleLene in der eben angegebenen Weise misst. Man klebt die eine Kathetenflache eines kleinen rechtwinkligen Glasprismas an die geneigte Glasrohre, dessen andere Katheten0Bche versilbert und polirt ist.

Tab. 109 und 110 enthalten die Beobachtungsresultate in derselben Weise angeordnet, wie es im vorigen Para- graphen fiir Tab. 108 beschrieben wurde. Die unter - h aufgefiihrten magnetischen Depressionen sind das Mittel aus vier bis sechs Messungen bei rechts und links gelegenem Nordpol.

Die Gase wurden in der 0 88 beschriebenen Weise dttr- gestellt, Stickoxyd und Stickoxydul in einem Glasgasometer aufgefangen. Da das Stickoxyd beim Auskochen der Eisen- vitriollosung aber zuweilen eine Zersetzung erleidet, wurde ein Theil des im Gasometer enthaltenen Gases in einem Absorptionsrohr uber Quecksilber untersucht und sein Gehalt an Stickoxyd durch Absorption mit Eisenvitriollosung be- stimmt. Die Zahlen hinter Stickoxyd in der ersten Spalte von Tab. 110 geben die Resultate dieser Analyse in Pro- centen. Dieselben sind rnit 100 zu dividiren und mit dem

Ann. d. Phye. U. Chem. N. P. XXXIY. 27

Page 18: Electrische Untersuchungen

Sauerstoff . . Atmospbhrische Lufi

Stickstoff . . . .

Alkohol u = 0,7913 cp = 13'25'

BC w 47,50 11,23 0,745 I 0,705 0,725 41,32 9,81 0,140 1 0,127 0,133

39,89 9,50 -3,906 -3,878 -3,892 t o . 10'0 ro .io'o - - ____

I Ba

Sauerstoff . 0,491 Atmosphirische Lud 55,04 16,30 0,155 I 0,178 0,166

I 60,18 I 17::2 I 0,478 1 0,506

Stickstoff . . . . 52,12 14,46 Kohlemiure . . . 52,78 15,76 Wasserstoff . . . I 52,81 1 16,53

- ho = Mittel 52,57 I 1 5 F

(q)c .o . s . --_ - --- 13370 I 6810 I - h

to . 10'0 -3,301

-_ ( H , ) C . O . S .

Mittel

- -

I 13370 I 6810 c.lolo c . l o 1 0 - - I.- ---, .--, _ _ ~

Stein01 u = 0,8016 cp = 12O26'. I

74,78 I 22$1 1 0,588 I 0,643 I 0,615 Atmospharische Lufl , 20,14 0,110 I 0,112 0,111 Saueretoff . .

Yo . 10'0 -__ ____- I

Kohlensaure . . . 1 64,71 I 19,64 Wasserstoff . . . 64,64 , - 1 r, . 10'0

- - L o = Mittel 64,67 I 19,64 -3,761 -4,403 -4,082

Page 19: Electrische Untersuchungen

Magnetische E'igenschaften der Gase. 4 19

T a b e l l e 110. Magnetisches Manometer .

Geneigtes Steigrohr und verschiedene Gase bei Atmosphfirendruck. Berliner Electromagnet.

Polflachen von 24 mm Durchmeeser und 3,5 mm Abstand. 170sc = 1 cm.

Stickoxydul . . . Kohlensaure . . Wmserstoff . . .

Alkohol. u = 0,7913

85,69 I61,64 84,21 59,91 84,92 I00,85

Stickoxyd(93 17OiO) 90,96 66,20 Atmosphiir. Lnft . 88,65 82,63 I I

16,19 15,81 15,84 15,95 __-

-3,350

Mittel c. 10'0

Sti~koxyd(93,17~/,) Atmosphiir. Luft . Stickoxydul . . . Kohlenahwe . . Wasserstoff . . .

Q, = 12037' p = 0,992 Atm.

BC I BC 73,65 I 50,37 72,14 45,32 68,80 46,59 69,lO [46,97 68,96 i 47,30

I

-~

I I 0,257 ' 0,327 0,324 0,303 0,148 1 0,103 I ? 0,126

SO 13,63 13,23

12,81 12,88

11,19

12,29

0,229 0,156

~- - 3,166

f,. 1010 -- I to . 10'0 -3,401 (-3,595 -3,449

0,286 0,268 0,238 0,160 0,178 0,156

Wasserstoff . . . 177,57 54,08 I12,75 I-3,149 (-3,111 ' -2,952 -3,071 f o . 10'" fo . 10'0 i-- __- -

p = 0,991 9 tm.

0,254 ' 0,374 0,178 0,244

r, . 10'0 -3,174 1-2,997

4 90. E i n e V e r g l e i c h u n g d e r R e s u l t a t e

0,277 0,193

f, . 10'0

a l l e r

-3,112

R e o b a c h t u n g e n m i t ve r t i ca l em und g e n e i g t e m S t e i g - r o h r , die in der folgenden Tab. 111 zusammengeistellt sind, zeigt im weeentlichen eine befriedigende Uebereinstimmung. Unter den horizontalen Strichen finden sich die arithmeti- schen Mittel der Beobachtungen mit demselben Gas und derselben Manometerfliissigkeit; am unteren Ende die Ge- sammtmittel dieser arithmetischen Mittel.

27 *

Page 20: Electrische Untersuchungen

Flussigkeit im magnetischen

Manometer.

Schwefelshre Alkohol

,, 7,

Stein01 9 ,

7,

c. 10'0 fo . 10 '0

Seuerstoff , Stickoryd I Atm, Luft Vacuum

Verticales Steigrohr. - - 0,211"

0,647 - I 0,193

- 0,206* I 0,216 0,180

0,715 - 1 0,143 - 0,652 .- I 0,309 I 0,164 0,685 - 0,153 Geneigtes Steigrohr.

Wasser Alkohol

1,

1,

1 )

Stein01 9 ,

9 ,

11

- - 0,725 ' - 0,133 0,623 I 0,128

' 0,166 0,303 0,125

' 0,111

- 0,238 0,156

- i Oj140

- I 0,277 0,193

(0,491)

0,615 -

- -

-

-4,229* -3,401* - 3,256 - 3,328 -3,471 -3,304 - 3,387 _ _

-3,892 - 3,348 - 3,577 -3,449 -.

-3,458 -4,082 -3,112 -3,071 -3,422 -

1Spec.Gewicht _. I r, .1O'O - - _ _ _ _ _ _ ___ _ _ _

-3,892 -3,405

Auffallender Weise ist die magnetische Constante des reinen Sauerstoffes nur viermal grhser , als die der atmo- sphtlrischen Luft, wahrend man bei der geringen magnetischen Constante des Stickstofles einen fiinfmttl grosseren Werth hatte erwarten sollen.

Page 21: Electrische Untersuchungen

Magnetische Eigeraschkften der Gase. 424

De reiner Sauerstoff sehr vie1 schneller a1s der mit Stick- stoff gemengte Sauerstoff der atmosphilrischen Luft von des Manometerfliissigkeit absorbirt wird, so wird die Dimagneti- sirungsconstante der Manometerfliissigkeit im ersten Falle auch schneller modificirt, als in letzterem, und die magnetische Depression wegen des absorbirten Sauerstoffes zu klein ge- funden (vgl. unten 6 93 und 94).

Der Unterschied der magnetischen Druckkriifte einer Flussigkeit und des luftleeren Raumes (oder eines mit Stick- oxydul, Kohlensaure, Stickstoff oder Wasserstoff gefiillten Raumes) wird durch die Constante €,, gemessen. Die Werthe yon €o nehmen mit dem specifischen Oewicht der Fliissig- keit zu.

0 91. D e n m a g n e t i s c h e n D r u c k d e r Q a s e b e i g r o s s e r e r D i c h t i g k e i t bestimmte ich in magnetischen Manometern rnit oben geschlossenea Schenkeln (Fig. 43 von ahnlicher Form, wie sie 6 86 geschildert wurden. Das wei- tere Rohr wurde von etwas kleinerem Durchmesser wie friiher gewahlt, um es widerstandsfhhiger gegen inneren Druck zu machen. I n das obere offene Ende des Manometers wurde mit Siegellack ein Luftmanometer eingekittet, ein U-formiges Rohr, dessen geschlossener Schenkel trockene atmosphkische Luft mit Quecksilber abgesperrt enthielt. Die Verminderung dieses Luftvolumens gab dann die Zunahme des Gasdruckes im magnetischen Manometer.

An ein Seitenrohr E am weiteren Manometerschenkel war ein weiteres Glasrohr angelathet oder mit Siegellack eingekittet , welches mit Stiicken von geschmolzenem chlor- sauren Kali gefiillt, am anderen Ende zu einem diinnen Glasfaden ausgezogen und nach dem Erkalten der Kittstellen zugeschmolzen wurde. Nachdem an dem verticalen Steigrohr die magnetische Depression in einem Magnetfelde von be- kannter Feldstilrke gememen war, wurde durch Erwarmen des chlorsauren Kalis Sauerstoff entwickelt und nach dem Erkalten wieder die magnetische Depression und der Gas- druck iiber der Flussigkeit im Inneren des Manometers ge- messen. Durch wiederholtes ErwLrmen konnte der Gasdruck rtllmiihlich gesteigert und durch Abschneiden der Spitze des

Page 22: Electrische Untersuchungen

422 G. Quincke.

Glasfadens bei G die ursprilngliche Dichtigkeit wieder her- gestellt werden.

Um das magnetische Manometer mit Wasserstoff zu fallen, wurde an das Seitenrohr bei E ein Wasserzersetzuags- apparat (Fig. 5 ) angekittet, dessen verticales Glasrohr Zink- amalgam und dartiber verdiinnte Schwefelsiiure enthielt. Zwei eingeschmolzene Platindl ahte leiteten einen electrischen Strom zum Zinkamalgam und von der verdtlnnten SchwefelsBure zur Kette zuriick. Durch die Electrolyse bildete sich Zinksulfat und reines Wasserstoffgas, dessen partiairer Druck durch die Druckzunahme des Gasgemisches im magnetischen Manometer gegeben war.

Tab. 112 enthalt eine Zusarnmenstellung der Beobach- tungen und den mit GI. (8) aus j e zwei abereinander stehen- den Horizontalreihen berechneten Werth der Constanten C filr Sauerstoff und Wasserstoff.

T a b e l l e 112. A e n d e r u n g d e s magnet i schen D r u c k e s d e r G a s e

b e i zunehmender Dicht igkei t . Magnetisches Manometer mit verticalem Steigrohr.

Berliner Electromagnet, Polfllchen von 24 mm Durchmesser und 3,5 mm Abstand.

r q 7'2

153 sc = 1 cm

Sch w e felsaure.

r- - 0,0145.

u = 1,8379.

Gas uber der Fliissigkeit Druck

magnet. Manometer P im

Atm. Luft f Sauerstoff . . 3,205 dito + mehr Sauerstoff 6,511 dito + mehr Sauerstoff 8,816 Gas ausgelassen . . . 1

S t e in8 1. - Druck

dito + mehr Sauerstoff Luft + Sauerstoff .

u = 0,7988. - __ - ____

- h no I 60 I BO I

12.981 9,36 I - I -- ' - I - 22;09ll6;00 I - I0,646;0,675 ~ - 10,6605

Page 23: Electrische Untersuchungen

Magnetische Eigenschaften der' Gase. 423 - Gas iiber d,er Fliissigkeit

im magnet. Manometer

~ _ _ ~ ~ ___.

I 2,396 5,219 7,331 1

Luft + Sauerstoff . Gas ausgelassen . .

11,261 - I - - ' - ' - - 12,19 8,41 13,05 - - - - 12,551 8,91 /.9,06 - I - I - - 12,74 8,95 3,lO 0,03610,013 0,031 0,027 11,951 8,75 12,93 - I - - -

Lnft . . . . . Luft + Wasserstoi . dito + mehr Waaserstoff dito f mehr Wasserstoff Gas ausgelassen . . .

Wahrend bei Sauerstoff die magnetische Depression bedeutend rnit der Dichtigkeit des Gases zunimmt, ist dies bei Wasserstoff nur in unbedeutendem Maasse der Fall.

Die Constante C fur Sauerstoff stimmt nahezu mit den Messungen der Tab. 111 ilberein. Fur Wasserstoff ist sie etwas kleiner, a1s die in Tab. 105, 0 86, gefundene ZahlO,O39.

Um den magne t i schen Druck d e r G a s e be! noch g r o s s e r e r D i c h t i g k e i t und e inem G a s d r u c k b i s zu 40 A t m o s p h g r e n untersuchen zu kbnnen, benutzte ich magnetische Manometer mit geschlossenen Schenkeln (Fig. 6) aus Glasrohren von 3 bis 8 mm iiusserem und 1,4 bis 6 mm innerem Durchmesser und comprimirte die Qase durch eine Druckpumpe rnit Schwungrad, welche zur Darstellung flus- siger Kohlensaure gedient hatte.

Die Gase gelangten aus dem Gasometer durch ein langes Chlorcalciumrohr in den Pumpenstiefel, durch eine daruber gelegene Kammer rnit Ventil V und eine mehrere Meter lange Leitiing aus diinnem dickwandigen Bleirohr (6 mm Durchmesser bei 3 mm lichter Weite) zu einem Schrauben- hahn S mit Lederpackung und kegelformiger Spitze, wie er zum Verschluss der Flaschen fiir flussige Kohlensilure ver- wandt wird. Hinter dem Schraubenhahn lag ein T-Stuck aus Messing, von welchem eine Bleirohrleitung zum magne- tischen Manometer und eine Zweigleitung zum Luftmanometer fuhrte, mit welchem der Gasdruck gemessen wurde.

0 92.

Page 24: Electrische Untersuchungen

424 G. Quincke.

Die Bleileitungen waren durch Messingstlicke mi t Ueber- fangschraubcn und zwischengelegte Bleiplatten rnit der Ven- tilkammer der Druckpumpe oder dtinnen Messingrohren verbunden, in welche die Glasrohren der Manometer mit Siegellack eingekittet wurden. Alle iibrigen Verbindungen waren gelothet.

Die Seitenwand der Ventilkammer der Druckpumpe enthielt eine kleine Oeffnung , welche durch eine kleine Schraube S, mit kegelformiger Spitze verschlossen war. Durch Drehen dieser Schrau be konnte das comprimirte Gas aus der Rohrenleitung au~gelassen und der urspriingliche Druck wieder hergestellt werden. Das Gas entwich dabei durch ein aufgeltithetes Seitenrohr in einen engen Kautschuk- schlauch (in der Zeichnung durch eine punktirte Linie ange- deutet), sodass man es wieder in einem Gasometer auffangen und weiter henutzen konnte.

Als Luftmanometer diente eine horizontale dickwandige Capillarrohre von 1,5 bis 2 m Lilnge und kreisformigem Quer- schnitt von 0,5 mm Durchmesser. Dieselbe war sorgfbltig gereinigt und genau calibrirt durch Messung von L h g e und Gewicht der Quecksilberfaden, welche die ganze Rohre oder kurze Strecken derselben ausfullten.

Das eine Ende der Capillarrohre wurde mit Siegellack in das Verbindungsstuck rnit Ueberfangschraube eingekittet, ein Quecksilberfaden von 100 mm L'ange in dasselbe einge- fiihrt und das andere Ende mit dem Lothrohr zugeschmolzen, ohne dass die Flammengase mit dem Inneren der trockenen Capillarrohre in Beriihrung kamen. Einter der Capillarrohre wurde eine Millimetertheilung befestigt und deren Lage durch feste, auf der Rohre angebrachte Marken controlirt. Das Verhilltniss der vom Quecksilberfaden in der Capillarrohre abgesperrten Luftvolumina v1 und v multiplicirt mit dem durch das Barometer bekannten Luftdruck p , in AtmosphG ren gibt dann den Druckp des Gases in der Rohrenleitung und iiber der Fllissigkeit im magnetischen Manometer. Durch Schliessen des Schraubenhahnes S konnte dieser Druck liln- gere Zeit constant gehalten werden.

Bei hohem Druck werden die Kuppen des Quecksilber-

Page 25: Electrische Untersuchungen

Magnetische E iymhuf ten der Gase. 426

fadens im Luftmanometer durch lhngere Bernhrung mit atmosphlrischer Luft und besonders rnit Yauerstoff vertlndert. Die Oberflache des Quecksilbers wird oxydirt. Es bilden sich sogenannte Schwilnze hei der Verschiebung des Queck- silbers, der Faden theilt sich in mehrere Theile, und die Messung des Luftvolumens wird unsicher. Man muss dann das Capillarrohr nach einigen Messungen affnen, reinigen und neues Quecksilber einflillen. Dieser Uebelstand tritt bei weiten und gebogenen Capillarrghren besonders stark auf. Bei engen geraden Rohren von den angegebenen Dimensionen wird er beinahe ganz vermieden, da die gebildeten Oxyd- schichten von dem Quecksilber bei der Verschiebung des Fadens aufgelost und dadurch unschadlich gemacht werden.

Das magnetische Manometer wurde, nachdem die Ver- bindung mit der Druckpumpe hergestellt war, in der gewBhn- lichen Weise mit dem engen Schenkel zwischen die Pole des Berliner Electromagnets gebrtlcht, die Lage der E'liiseigkeits- kuppe rnit dem Kathetometermikroskop beobachtet und nach dem Erregen des Electromagnets die Senkung der Fliissig- keitskuppe und gleichzeitig durch die Ablenkung der Decli- nationsnadel die Feldstilrke gemessen.

Urn die Apparate und Rohrenleitungen mit reinem Gas zu fiillen, wurde das Luftmanometer von dem Verbindunge- stack V, (Fig. 6) abgeschraubt und durch einen Messinghahn H ersetzt, welcher durch einen dickwandigen Kautschukschlauch mit einer Wasserluftpumpe verbunden war. Der Kolben der Druckpumpe wurde maglichst tief gestellt, sodass das Gas aus dein Gasometer direct in den Pumpenstiefel gelangto. Nachdem durch abwechselndes Evacuiren und Zulassen von Gas die Druckpumpe und die Rohrenleitung bis zum Hahn H rnit Gas gefhllt war, wurde der Schraubenhahn S geschlossen. durch Oeffnen des Hahnes H das Gas aus dern magnetischen Manometer und der RBhrenleitung entfernt, der Hahn H geschlossen, Druckpumpe und Rohrenleitung bis zum Schrau - benhahn 5' durch einige Pumpenstosse mit comprimirtem Gas gefiillt und der Schraubenhahn S gebffnet, sodass aich die ganze Rohrenleitung und das magnetische Manometer mit reinem Gas von etwas hoherem als Atmospharendruck fiillten.

Page 26: Electrische Untersuchungen

426 G. Quincke.

Dann wurde der Schraubenhshn S geschlossen, der Hahn H wieder gebffnet und diese Operation zehnmal oder after wie- derholt, bis man sicher war, alle Spuren fremder Qase ELUS

Rohrenleitung und magnetischem Manometer entfernt zu haben. Schliesslich wurde der Hahn H wieder von dem Ver- bindnngsstiick V, abgeschraubt , statt seiner das Luftmano- meter lose angeschraubt, der Schraubenhahn S geoffnet, durcb einige langsame Pumpenstosse der Quecksilberfaden im Luft- manometer hin und her bewegt und, nachdem der letzte Rest atmospharischer Luft entfernt war, die Ueberfangsschraube des Verbindungsstuckes V, fest angezogen, sodass das Luft- manometer mit der Rohrenleitung und dem magnetischen Manometer luftdicht verbunden war.

Nach einigen Pumpenstossen wurde durch Oeffnen des Schraubenhahnes S, an der Ventilkammer der Druckpumpe Atmosphiirendruck hergestellt, das Baromater und die Lage des Quecksilberfadens im Luftmanometer abgelesen und die magnetische Depression - /il der Fliissigkeitskuppe im mag- netischen Manometer beim Erregen des Electromagnets gemessen.

Hierauf wurde die Oeffnung S, der Ventilkammer wie- der geschlossen, das Gas comprimirt und fur verschiedene Druckkriifte p die magnetische Depression - h und die Feld- starke gemessen.

Leider wird die Genauigkeit der Messungen beeintrach- tigt durch das Gas, welches von der Flussigkeit im mag- netischen Manometer absorbirt wird, und die magnetischen Eigenschaften dieser Flilssigkeit etwas modificirt. Beim Her- stellen des urspriinglichen Gasdruckes scheidet sich das ab- sorbirte Gas in kleinen Blasen wieder ab, die sich zu grosseren Blasen vereinigen , die Fliissigkeitssaule im magnetischen Manometer trennen und so die game Messung vereiteln konnen. Gewohnlich gelingt es, durch passende Vermehrung des Druckes die trennende Luftblase zu entfernen und durch abwechselnde Vermehrung und Verminderung des Druckes die Versuchsreihe zu Ende zu fiihren.

Bei constanter magnetischer Kraft sinkt die Fliissigkeits- kuppe im magnetischen Manometer, sobald bei zunehmendem

Page 27: Electrische Untersuchungen

Maynetische E&~enschaften der Gase. 427

Druck der Durchmesser des weiteren Schenkels sich starker vergrossert, als der des engeren. Es lilsst sich diese Senkung in vielen Fallen vortheilhaft zur Messung des Druckes ver- wenden.

Die Flussigkeitskuppe steigt, wenn das Volumen der Manometerfliissigkeit durch das nbsorbirte Gas vermehrt wird. Ausserdem kann durch diese Gasabsorption die Ober- flBche der Fliissigkeit modificirt und dndurch Lage und Be- weglichkeit der Flussigkeitskuppe erheblich beeinflusst werden.

Diese Missstinde machten sich besonders bei der Unter- suchung der Kohlensilure bemerklich. Im Alkohol und noch mehr im Steinol bildete die absorbirte Kohlensaure Schlieren in der Niihe der Fllissigkeitskuppe und der Glaswand, welche das Bild im MikroBkop storten.

Auch Elaylgas wurde von Steinol, Stickoxydul von Al- kohol und Terpentinol in so grosser Menge absorbirt, dass das Flussigkeitsvolumen fortwahrend zunahm, und ausserdern durch Schlierenbildung die Genauigkeit der Beobachtung beeintriichtigt wurde.

Bei Wasser ist es besonders schwierig, die Glaswrtnd benetzt und die Fliissigkeitskuppe beweglich zu erhalten. Druckpumpe und Riihrenleitungen miissen durch Durchsaugen von reiner trockener Luft von jeder Spur fremder DLmpfe befreit sein, wenn man iibereinstimmende Messungen erhal- ten will.

I n den meisten Fallen gelang es, nach einer Abnahme des Gasdruckes die magnetische Depression der Fliissigkeits- kuppe zu beobachten, ehe merkliche Mengen des absorbirten Gases entwichen und die mngnetischen Eigenschaften der Manometerfliissigkeit dadurch verandert waren. Drts in der Fliissigkeit absorbirte Gas hat dann keinen Einfluss auf die Bestimmung der Constante C (Gl. (8). 6 84), wikhrend sich bei den Versuchen an magnetischen Manometern mit offenen Schenkeln diese Fehlerquelle nicht vermeiden liess.

Die Gase Sauerstoff, Stickstoff, Stickoxydul wurden in der fruher, 0 88, beschriebenen Weise dargestellt; Sauerstoff und Stickoxydul in einem Glasgasometer, Stickstoff in einem gewohnlichen Gasometer aus Zinkblech aufgefnngen. Kohlen-

Page 28: Electrische Untersuchungen

428 G. Quincke.

sliure und Wasseretoff wurden nach Bedarf in einer Glocke mit Messinghahn entwickelt welche in verdhnte Schwefel- skure tauchte und einen Leinwandbeutel rnit Natronbicarbonat oder Zinkspiihnen enthielt.

Das Elaylgss wurde erhalten durch Einwirkung von Schwefelsiiurehydiat auf Alkohol und mit Natronlasung gewaschen; das Sumpfgas durch Erhitzen eines Gemenges von trockenem essigsauren Natron mit dem vierfachen Ge- wicht Natronkalk in einer schmiedeeisernen Flasche iiber Eohlenfeuer in deren Hals ein eisernes Rohr luftdicht ein- geschraubt war. Das Sumpfgas wurde rnit concentrirter Schwefelsaure und Natronlosung gewaschen und wie das Elayl- gas in einem Gasometer aus Zinkblech aufgefangen.

Das Verhaltniss der Quersohnitte beider Schenkel des magnetischen Manometers wurde nus der Ltinge berechnet, welche dieselbe Quecksilbermasse in beiden Schenkeln ein- nahm.

$93. Bei den V e r s u c h e n m i t c o m p r i m i r t e m S a u e r - s t o f f traten leicht Explosionen der Druckpumpe auf, indem das Leder und Fet t des Pumpenkolbens und Ventils sich in dem durch die Compression erwarmten Sauerstoffgas e n t z h - den und dann die benachbarten Metalltheile in dem ver- dichteten Sauerstoff an der Verbrennung bheilnehmen. Das Ventil versagt, der in den Rohrenleitungm aufgespeicherte Sauerstoff unterhalt die Verbrennung , der Pumpenkolben wird zuruckgestossen, der Kautschukschlauch zwischen Pumps und Gasometer zerrissen und ebenfalls entziindet. J e hoher der Druck, und je reiner der Snuerstoff ist, um so leichter tritt diese Entzundung ein, die auch schon frtiher von F r a n k - l a n d l) beobachtet worden ist.

Man vermeidet sie, indem man mbglichst wenig Fet t an Pumpenkolben und Ventil bringt, Pumpenstiefel und Ventil- kammer rnit Eis kiihlt, und sobald der Druck 20 Atmosphil- ren uberschritten ha t , nur noch langsam und in gr8sseren Zwischenraumen putnpt, sodass Kolben iind Ventil sich nicht stark erwkrmen.

1) Frankland , Lieb. Ann. 129. p. 339. 1864.

Page 29: Electrische Untersuchungen

Mapetische Eigstaschaftn der Gase. 429

Dadurch nehmen die Versuche langere Zeit in Anspruch, die Fliissigkeit im magnetisohen Manometer absorbirt grossere Mengen Sauerstoffgas, und der magnetische Druck der sauer- stoffreicheren Fliissigkeit wird grosser, die beobachtete mag- netische Depression kleiner.

Diese Aenderung der magnetischen Depression wurde in folgender Weise beriicksichtigt. Beim Beginn und am Ende jeder Versuchsreihe, oft aucb noch in der Zwischen- zeit wurde die magnetische Depression bei dem Druck 1 Atmosphiire beobachtet und angenommen, dass sich diese magnetische Depression continuirlich proportional der Zeit geandert habe. An den in der folgenden Tabelle unter --I( aufgefiihrten magnetischen Depressionen ist diese Correction, die selten 1 bis 2 Scalentheile iiberschritt, schon angebracht. Das Endresultat der Messungen ist dadurch kaum merklich beeinflusst.

Bei Alkohol, der acht Stunden mit Sauerstoff unter 40 Atmospharen Druck ih Beriihrung gewesen war, habe ich freilich die magnetische Depression fur 1 Atmosphare von 10 auf 3 Scalentheile erniedrigt gefunden. I m allgemeinen nahmen nber die eigentlichen Messungen einer Versuchsreihe nur ein bis zwei Stunden Zeit in Anspruch.

Da der Sauerstoff in dem Glasgasometer iiber lufthal- tigem W asser langere Zeit aufbewahrt werden musste, iinderte er mit der Zeit seine Zusammensetzung. Um diese Fehler- quelle beriicksichtigen zu konnen, wurde beim Oeffnen dee Hahnes 3; am Ventilstiick der Compressionspumpe ein Theil des entweichenden Gases iiber Quecksilber aufgefangen und im Eudiometer analysirt. Der so gefundene Procentgehalt P an reinem Sauerstoffgas ist iiber den einzelnen Versuchs- reihen der Tab. 113 angegeben, Bei den geringen magneti- schen Druckkraften der beigemengten Gase geniigt es, die rechte Seite der GI. (€9, 6 84, mit lOO/P zu multipliciren, urn die Constante C fiir reinen Sauerstoff zu erhalten.

Die erste, mit p uberschriebene Spalte der folgenden Zusammenstellung gibt den Druck des Gases in Atmosphil- ren, die zweite Spalte die beobachtete magnetische Depres- sion in Scalentheilen des Kathetometermikroskopes (170 Sca-

Page 30: Electrische Untersuchungen

430 G. Quincke.

lentheile = 1 cm); die dritte Spalte die Aenderung der magnetischen Depression fiir 1 Atmosphilre Driickzunahme; die vierte Spalte, die mit der Gleichung:

Atm. 0,97

10,08 19,05 29,82

berechnete magnetische Constante des Gases. Bei einer einzelnen Beobachtung liess sich die magne-

tisclie Depression nur bis auf 0,l Scalentheil genau beob- achten. Die Hundertel Scalentheile sind durch Berechnung der Mittelwerthe und die Reduction auf gleiche magnetische Feldstarke erhalten. Bei den Versuchen Sauerstofl. Steinol wurde die Feldstilrke HI am Tage nsch der Beobachtung der magnetischen Depressionen durch Inductiousstrome von neuem genau bestimmt.

Die Zahlen in den eckigcn Klammern fiber den mag- netischen Feldstarken geben den Werth von 1 + (rl2,/ra2) fur

80

14,40 10,80 66,71 96,41

- 2,898 2,894 2,843 2,878

HI = 7710 Atm. 80

S a u e r s t o f f - A l k o h o l (u = 0,7913.)

[1,406] P = 86,69. 0,97

HI = 15190 C.Q.S. 14,250 c. I -

0,5941 0,8776 0,8762 0,8608 0,8715

S a u e r s t o f f - S t e inol ___ (u = 0,8016.)

- c. 10'0

16,0° --

- 0,7647 0,7452 0,7415 0,7663 0,7544

0,97 10,92 22,15 30,67 39,31

10,Ol 31,04 55,94 73,92 91,22

XI = 15700 C.CU3. P I 98,30. 1G,12' Atm. BC

- - 0,98 18,80 I - - 2,113 0,8017 10,93 51,94 0,8245

0,8151 2,118 0,8035 26,05 10132 ,

2,135 0,8110 5,324 0,8228 -- ~

Page 31: Electrische Untersuchungen

Magnetische Eigenschaften der Gase. 43 1

2,54 ' - 6,97 1(0,5063)

1240 I 0,5424 17,lO 0,5458 20,42 I 0,5521

c. 10'0 Deprem.1- -_ Magn* 1 h-h,

P - h ~ P PI

- (0,6944) 0,7442 0,7489 0,7575

HI = Atm. 0,98

11,40 20,35 23,96 27,34 30,93 35,98 39,07

HI = 0,98

11,48 20,38 28,83 33,27 36,89 39,55

2;391 2,375 2,375

- Druck P

0;79SO 0,7929 0,7929

-~

80

10,85

56,78 65,71 74,18 92,20 94,54

101,32

34,99

120 2,85 9,02

14,59

23.07 2091

0;6262 25;41 0,6281 27,65 0,6430

0,6183 ~-

- I -

0;8420 0,8448 0,8646 0,8314

2,317 0,7734 2,371 I 0,7914

0,99 4,95 8,33

10,42 19,33

2:388 I 0:7971

14,OO 23,55 31,56 36,81 58,36

2;402 0;8019 2,382 I 0,7952

0,97 10,77 20,83 28,27 31,32

13,58 42,04 71,04 92,75

101,64

0$052 oisi37 0,6195 I 0,8332 I

2;900 2,902 2,900 -. ~

0;8718 0,8724 0,8718

Sauerstoff - Terpentinol ((I = 0,8632.)

11,293' P = 86,69. HI = 15870c.G.S. 16,85O C.

Atm. I BC I I

0,97

19,49 27,55 35,40

9,53

2,904 0,8730 2.894 - I - . 0.8698

11,34 - I 27.93 1.938 48;54 I 2;008 63,05 1,945 I 80,OO I 1,994 . . . ,

~~

1,971

- 0,7720 0,7998 0,7750 0,7941 0,7852 --

0,97 9,72

18,60 27,65 53,36

Sauerstoff - Wasser (w = 0,8988.)

[l,Ol4] P = 97,32. H, = 15860C.Q.s. 17,05" C.

Alm. 0,99 5.21

10147 13198 20,Ol

BO ! 19,78 I - 51,18 I 3,312 63,65 1 3,377 83,66 3,355

3,350

33,93 3,353

1 HI = 7590

- ' 2,407 j 2,390 I 2,418

2,418 2,408

- 0,8349 0,8247 0,8408 0,8562 0,8341

- 0,7630 0,7572 0,7665 0,7665 0,7635

- ! - (0,6036) , (0,6415) 0,66 10 0,7026 0,6622 0,7039 0,6616 I 0,7032

~~

Es ergibt sich aus diesen Versuchen, dass in der That der magnetische Druck des Sauerstoffes zunimmt, proportional der Dichtigkeit des Gases und proportional dem Quadrat der magnetischen Feldstarke Idl, unabhangig von der Natur der Flussigkeit im magnetischen Manometer. Die Resultate

Page 32: Electrische Untersuchungen

U

Druck h - Depress. !- - - I c. 10'0

P I -h P-PI

__ HI Mittel 1 Temp.

16000 I 14000 I 7000

- 1 - I_---

A t m osp h l r . L u f t -A1 k o h o 1 (u = 0,7913.)

[1,3503 17,OO c.

0,8715 ' 0,8110 0,7544

0,8718 0,7852 0,7500 0,8341 0,7633 I 0,7032

0,8228 I 0,7929 0,8314

Mittel 3,sso0 I 0,7881 I 0,75=

0,8123 ' 15,54O 0,8157 15,94 0,8023 lti,85 0,7669 I 17,05

-,fig3 i 16,34

- 0,1704 0,1711 0,17i6 0,1848

0,1837 0,1780

0,1809

- (0,1575 0,1746 0,1689 0,1729 0,1770 0,1739 0,1708

no 3,21 ' - 3,85 I 0,1625 4,58 ' 0,1524 5,80 0,1388 7,11 1 0,1423 8,11 0,1601 8,69 , 0,1552

0,1519 - __-.

Atm. 0,99 4,93 9,98

19,65 28,39 31,61 36,29

- 0,1815 0,170s 0,1551 0,1590 0,1788 0,1754 0,1696 --

Alm. 0,99

10,05 19,15 28,62 38,52

A h . 0,98 4,91 9,68

19,86 28,76 32,20 37,55

a0

14,12 - 16,78 0,6770 20,Ol 0,6797 27,44 0,7057 34,51 0,7341 36,55 0,7186 40,80 0,7298

BC

15,lO 21,48 27,48 34,40 42,03

- 0,7031 0,6817 0,6984 0,7178 0,7002 - ._

- 0,1717 0,1664 0,1705 0,1763 0,1710

___

Page 33: Electrische Untersuchungen

Magnetische agemehaften der Gase. 433

Druck

P Depress. - --I- C . 10" I I h-h

- h I P-Pi

Atm.

9,84 19,06 28,87 38,24

0,99

0,98 10,33 19,72 28,64 39,22

- 0,5327 0,5243 0,5301 0,5183 0,5263 -

11,03 15,75 20,51 25,81 30,34

- 0,1658 0,1631 0,1649 0,1613 0,1638

__-

Atm.

9,89 19,87 30,80

1,OO

HI = 7530 2.96 I - I -

- I 11,57 - 16,04 ' 0,5028 0,1614 21,37 I 0,5193' 0,1574 27,44 I 0,5327 0,1524

~~~

8;49 I Oil445 Oil556 0,1411 I 0,1515

_ _ _ _ -.

0,5183

A t m o s p h ar. L u f t - T e r p en t i n o (u = 0,8632.)

[1,293] 16,9" c. HI = 15560C.G.S. 0,1571

Atm.

3,18 10,40 20,23 28,13 40,OO

1 ,oo

1,oo 3,24 9,76

19,96 28,92 39,OO

0,5995

0,6099 0,6155 0,6059 0,6128

0,6330

-

BC

13,04 14,35

24,77 29,74 36,67

18,99 0,1626

0,1654 0,1669 0,1644 0,1662

0,1717

-___.

- I -

9,05 ' - 1 0 , O l 1 0,4290 12,77 0,4247 16,98 1 0,4182 20,91 I 0,4249 25,18 ~ 0,4244

0,4242.

- 0,1600 0,1583 0,1559 0,1584 0,1582 ,i 582

2,79 - 3,8i 1 o , i m 4,77 0,1070 5,94 I 0,1097

0,1092 - -____.

Druck P -

Atm.

9,82

29,74 38,25

1 ,oo 20,oo

- 0,1450 0,1400 0,1435 0,1428

Magn' ' h-h Depress./ - -t

- h , P-PI

HI = 68lOC.0.8.

2,13 - 00 I

0,1046

Mittel

c. 10'0

___

i - ' 0,1494 I 0,1461

0,1488 ' 0,1483

0,1482 - _ _

Temp. __

Alkohol . . 0,7913 0,1780 ' 0,1708 0,1696 Stein61 . . . 0,8025 0,1710 1 0,1638 0,1515 Terpentinol . I 0,8632 I 0,1662 j ::::I 1 0,1482 Wasser . . 0,9990- 0,1571 0,1428

Mittel 0,1681 1 0,17ti8 1 0,1530

l,oo 9,68

20,53 30,65

1 ,oo 10,20 19,50 29,70

0,1728 17,4O 0,1621 1 16,4 0,1575 16,9 0,1580 1 16,O 0,1626 I 16,6

Hi = 13760

0,4340 0,1742

Tabe l l e 116.

Page 34: Electrische Untersuchungen

434 G. Quincks.

Auch hier wilchst der magnetische Druck proportional der Dichtigkeit des Gaw und d e n Quadrate der magneti- schen Feldstiirke, unabhangig von der Natur der Fltlssigkeit im magnetischen Manometer.

In der Volumeneinheit atmosph&rischer Luft sind nach B u ngen l) 0,2096 Volumen Sauerstoff enthalten. Multiplicirt man mit dieser Zahl die magnetische Constaute C des Sauer- stoffes, so erhalt man:

0,7993 x 0,2096 = 0,1675, d. h. fast genau die fur atmosphhrische Luft gefundene Con- stante.

Der Stickstoff wurde hiernach eine verschwindend kleine magnetische Constante C haben.

In der That haben meine directen Versuche mit reinem Stickstoff (0 95) gezeigt, dass bis zu einem Druck von 37 At- mosphken unter allen von mir untersuchten Gasen nur Was- serstoff noch weniger magnetisch ist, als dieses Gas.

Auffallend bleibt freilich, dam fur geringe Dichtigkeit, sowohl bei Sauerstoff als bei atmospharischer Luft, die Con- stante C zuweilen kleiner gefunden wird, als bei grosserer Dichtigkeit und einen ahnlichen Werth hat, wie bei den Methoden fiir gewohnliche Gasdichte der $ 87 - 90. (Vgl. die Zusammenstellung der Resultate in Tab. 120, 98.) Ob dies einen besonderen Grund hat, ware durch Versuche mit anderen Methoden an verdunnten Gasen zu entscheiden.

0 95. Die magnetische Constante C der ubrigen Gase S t i c k o x y d u l , E o h l e n s a u r e , E l a y l , S u m p f g a s und W a s s e r s t off ist erheblich kleiner, als die des Sauerstoffes, wie die folgende Uebersicht meiner Versuche zeigt.

Auf die Untersuchung des Stickoxydes und Ozons in comprimirtem Zustande habe ich vor der Hand verzichten miissen wegen der leichten Zersetzbarkeit dieser Substanzen.

. __ -.

1) Bunsen, Gasometrische Methoden. 2. Aufl. p. 240. 1877.

Page 35: Electrische Untersuchungen

Magnetische Ezyenschaften der Gase. 4%

Tabel le 117. Magnetischer Druck der Qase. 170 sc = 1 cm.

0,98 11,02 21,50 29,14

8,31 - 8,80 I 0,04881 0,01728 9,Ol 0,03411 0,01207 9,87 1_0,05540 0,01961

0,98 7,71

10,82

o,o4Sii

[ 1,O 141

17,ll 17,80 I 17,97 * I =

,01632

' i7,2O : 15490

1,OO 8,73

18,17 31,ll

I - I -

13,26 I - - 13,64 0,04919 0,01272 14,07 I 0,01710 0,01219 14,55 0,04285 0,01108

0,98 11,80 22,20 29,62

Atm. 1 ,oo

20,15 30,14

1,oo 20,84 30.57

12,93 1 - - 13,35 0,03882 0,01037 14,15 I 0,05750 0,01536 14,20 0,04434 0,01184

(o = 0,7913.) ~1,3661 16,7O.

fl, = 155jOC.G.S.

- -- __ 0,04689

80

11,23 I - 11,95 1 0,03691 12,19 I 0,03295

Zl = 13040 7,31 - 8,02 I 0,03579

0,03819

0,03493

8,51 1 0,04059 -

- __ 0,61252

-

Rl = 15590

____ __ ._ 0,04665 l - 0,01226

29,60 12,41 0,03913 0,01024 36,98 I 13,24 I 0,05417 0,01428

0,98 11,29 ' -

- 0,00971 0,00867 0,00919

-.

[1,336] ' 25,1°. H, = 15710

1,oo

1700

29,24

39,87

11,li 1 - 13,02 0,06553 I 0,&126 El = 15800 6,lO - 8,05 I 0,05017 I 0,01610 [El a yl- A 1 k 0 h o l

(n = 0,7913.) ~1,3661 13,1°:

0,05792 0,01553

35,67 I 9,09 1 0,03691 I 0,01363 Elayl-Steinol

Hl = 13120 0,99 7,81 I - -

(a. = 0,8016.) 1,2931 16,OO. .HI = 15700

0,98 14,33 ' - 20,04 14,68 '(0,01837) 36,13 I 15,92 I 0,04524

HI = 13420 0,98 9,65 -

36,43 I 10,83 1 0,03329 28 *

- (0,00454) 0,01118

- 0,01127

Page 36: Electrische Untersuchungen

436 G. QuincRe.

BC t 11,90 I - 12,08 ' 0,00897 12,64 0,01941

0,01419 ___.

__ ._

Suinpfgas -Alkohol (a = 0,7913.)

[1,3661 17,7O HI = [email protected].

- 0,00228 0,00494 0,00361

~

Atm. 1,oo

21,08 39,13

1 ,oo 21,18 39,61

Atm.

36,90 0,98

00 I l - 10,94 - 11,44 I 0,01392 0,00380

- 1 - = =

S t i c k s t o f f - S t e i n o l (u = 0,8016.)

C1,2931 16,40 B, = 15360

1,02 13,05 1 - 37,44 I 13,47 0,01152 I 0,0029R

HI = 13100 1,02 9,05 - -

37,44 I 9,68 I 0,01730 I 0,00616

W a s s e r s t o f f - Alkohol (u = 0,7913.)

~ 3 6 6 1 15,00

1,03 I 12,16 1 - I -

HI = 15500 C.G.8. Atm. 80 I

36,27 12,54 0,00823 0,00218

35,93 I 8,89 I ? I B, = 13700

1,00 9,03 I -

W a s s e r e t o f f - S te inol

1 ,oo 29,63

1 ,oo 27,66 39,84

i'u = 0,8016.)

1,3661 23,60 H, = 15750

15,33 , 0,0021 I 0,00054

15,15 0,00150 0,00038 :::: 0,00695 I 0,00178 0,00108

15,27 I -

- -

Die einzelnen Messungen bei der Kohlensilure zeigen ungewohnlich grosse Unterschiede wegen der schon oben, 6 92, erwahnten starken Absorption dieses Gases durch die Manometeriiussigkeit. Bei Berucksichtigung sammtlicher Messungen hat die Kohlensaure in der Reihenfolge der mag-

Page 37: Electrische Untersuchungen

Magnetische Eigenschaften der Gase. 487

netischen Gase auch eine etwas h8here Stellung erhalten, als in meiner Mittheilung an die British Association zu Manchester vom 6. September 1887. Auch die Zahlen fbr die anderen Gase erscheinen auR demselben Grunde ein wenig verlndert gegen jene friihere Mittheilung. (Vgl. Ta- belle 120. t 98.)

Bei allen diesen Qasen der Tab. 117 nimmt die magne- tische Depression mit steigender Dichtigkeit zu. Wenn dab& die Zahlen der dritten Spalte fiir die Aenderung der mag- netischen Steighohe bei Zunahme des Druckes um 1 Atmo- sphare oder die Constanten C kleine Schwankungen zeigen, so sind dieselben hinreichend erkliirt durch die unvermeid- lichen Fehler bei der Beobachtung so kieiner hydrostatischer DruckkrLfte und die Schwierigkeit, grosse Gasmengen (10 bis 30 1) in geniigender Reinheit zu erhalten, welche in gewahn- lichen Gasornetern mit Wasser als Sperrfliissigkeit aufbewahrt werden.

Ich halte daher die Biiltigkeit dqr G1. (8), 6 84, durch vorstehcnde Messungen auch fiir diese schwach magnetischen Gase erwiesen. Tab. 118 gibt einen Ueberblick der Beob- achtungsresultate.

T a b e l l e 118.

Alkohol . . Steinol . . . Terpentinol .

Alkohol . . Stein81 . . . Wasser . .

, , . . .

11 . .

c. 10'0. Sti'ckoxydul.

- 0,01632 0,01632 0,01893 - 0,01893

0,01392 0,01252 \ - I--- 0,01252

Kohlenslure. 0,00919 0,01429

0,01200 0,01325 0,01226 - 0,02126 - 0,01610 , -

o,oi25o - 0,01262 0,01868

- Temp.

17,0° 17,2 15,6 16,6

_-

16,7O

17,l 25,l

-

I - 0,01460 19,6 -

Elayl. Alkohol . , 0,01553 0,01365 0,01458 ! 13,t0 Stein01 . . . I 0,01118 I 0,01127 I 0,01122 i 16 -_ .______

0,01290 1 14,6

Page 38: Electrische Untersuchungen

488 G. Quincke.

HI 16000 1 14000

Mittel 1 Temp.

c . 10'0. Sumpfgae.

AIkohol . . 0,00361 0,00369 0,00365 17,7O Stein01 . . . I 0,00904 I 0,00685 I - 0,00795 -- - I 16,l

0,00580 I 16,4 Stickstoff.

Alkohol . . 0,00380 I 0,00564 0,00472 14,4a Steinol . . . I 0,00298 I 0,00616 I 0,00457 I 16,4

0,00464 I 15,4 Wasserstoff.

Alkohol . . 0,00218 I 0,00218 i5,a - 0,00081 23,6

0,00150 l - Steinol . . . 0,00054 ,, . . . I 0,00108 I - I - '

$96. D i e Abh l lng igke i t des magne t i schen D r u c k e s von d e r T e m p e r a t u r habe i ch fiir S a u e r s t o f f und a t m o s p hg r i sc h e L u f t in folgender Weise untersucht.

Die cylindrischen Polsttlcke des Berliner Electromagnets von 24 mm Durchmesser wurden von 20 auf 46 mm wr- lilngert und in ein Wasserbad aus vernickeltem Messing mit verticalen WiSnden aus Spiegelglas gebracht , ahnlich dem- jenigen, welches friiher I) zu entsprechenden Versuchen an dem Ruhmkorff'schen Electromagneten gedient hatte.

Das neue Wasserbad war so lang, dass man die mag- netischen Manometer mit geschlossenen Schenkeln von 200 mm Abstand bequem in dasselbe eintauchen konnte. Nur der weite, verticale Schenkel des Manometers ragte aus dem Wasser heraus, und war 150 mm iiber dem Wasserspiegel mit Siegellack in das Meseingrohr eingekittet, welches die Verbindung mit Druckpumpe und Luftmanometer vermittelte. Der enge Schenkel des magnetischen Manometers, welches Luft oder Sauerstoff von 1, 20 oder 40 Atmosphliren Druck enthielt, stand in dem magnetischen Felde zwischen den 3,5 mm voneinander entfernten verticalen PolAiichen. Die Kuppe der Fltissigkeit des magnetischen Manometers lag in

1) G. Quincke, Wied. Ann. 24. p. 405 u. Taf. VII. Fig. 13. 1885.

Page 39: Electrische Untersuchungen

Magnetische Eigenschaften der Gase. 439

dem Magnetfelde, dessen Feldstilrke in der friiher, 63, beschriebenen Weise durch Inductionsstrame mit der hori- zontalsn erdmagnetischen Kraft und den Ablenkungen einer Declinationsnadel verglichen war.

Ein Thermometer mit cylindrischem QuecksilbergenZss neben den Polstiicken des Electromagnets gab die Tempe- ratur des W assers, welches nit einem Fischbeinstab umge- ruhrt und mit Schnee gekiihlt oder einer Gasdamme erwilrmt wurde.

Man bestimmte zuerst bei niedriger Temperatur to die magnetischen Depressionen - h , und --h flir zwei Druck- krafte p 1 und p (fur 1 und 20 oder 40 Atmosphiiren). Dann wurde das Wasser allmilhlich erwarmt, und fiir eine hahere Temperatur t bei demselben Druck p von neuem die mag- netische Depression - h abgelesen. Dies geschah bei ver- schiedenen Temperaturen. Bei der hochsten Temperatur z wurde schliesslich der Hahn S, des Ventilstiickes der Druck- pumpe (Fig. 6) geognet, der urspriingliche Druck p , von 1 Atmosphkre wieder hergestellt und von neuem die mag- netische Depression - h, bei derselben hochsten Temperatur t gemessen.

Die magnetkche Constante C eines Gases ist durch die G1. (8), 6 84, bestimmt, wenn das specifische Gewicht u der FlIissigkeit im magnetischen Manometer , die Feldstirke HI und die magnetiachen Depressionen - h, und - h fiir die Druckkriifte p1 und p bekannt sind.

Berucksichtigt man nun, dass der am Luftmanometer gemessene Gasdruck und die magnetischen FeldstlCrken bei allen Temperaturen dieselben waren , und bezeich'net den Unterschied der magnetischen Depressionen - h und - h, mit Ah; gibt man farner allen Grossen, je nachdem sie sich auf die Temperatur r oder zo beziehen, gar keinen Index oder den Index 0, so folgt aus G1. (8):

oder wenn man:

setzt: (12) c= c, (1 - a (. - T o ) )

Page 40: Electrische Untersuchungen

440 G. Quincke.

(14)

A h u Ah, 0,’ 1 - a ( r - To) =t -

Die magnetische Depression - IL bei hoherem Gasdruck wurde bei allen Temperaturen z direct abgelesen; die mag- netische Depression - /il fiir 1 Atmosphare Druck dagegen nur bei der niedrigsten und hachsten Temperatur beobachtet; fiir die zwischenliegenden Temperaturen unter der Annahme berechnet, dass sich h, proportional mit der Zeit gellndert hatte. Die Werthe von tc in der Tab. 119 sind also fiir die hochsten Temperaturen jeder Versuchsreihe am zuver- lsssigsten.

D a die Fllissigkeit im magnetischen Manometer nicht uber den Kochpunkt erhitzt werden durfte, konnte ich bei Alkohol die Temperatur nicht tiber 65O steigen lassen.

Bei den magnetischen Manometern mit weiten Glas- rohren stieg der Gasdruck durch Erwiirmen um einige Zehntel einer Atmosphare. Die beobachteten magnetischen Depres- sionen wurden dann mit einer kleinen Correctionsrechnung auf gleichen Gasdruck reducirt.

Die Zahlen in den eckigen Klammern der folgenden Tabelle neben den Feldsttirken Hl geben die Werthe von 1 + ( T ~ ~ / T ~ ~ ) fiir den betreffenden Apparat.

Bei der Rechnung benutzte ich die Angaben von K o p p iiber die thermiache Ausdehnung des Alkohols’) und Ter- pentindls. 8 )

1) Kopp, Pogg. Ann. 72. p. 131. 1847. 2) Kopp, Lieb. Ann. 93. p. 129. 1855.

Page 41: Electrische Untersuchungen

Magnetische Eigenschaften der Gase.

Tabel le 119. M a g n e t i s c h e r D r u c k d e r G a s e bei verschiedener T e m p e r a t u r .

170’ sc = 1 cm.

44 1

- 6,80 22,34 8,40 18,12 40,OO I :: I f3::? ! 15,95 I 0,007 003 62,27 14,93 5 991

Mittel 63,19 0,005 711 - -- --

5,24

Temp. I D y k I - h _ _ _ - zo c. - hl - _ _ _ _ ~ _

Atniosphi i r ische L u f t - A l k o h o l ( U = 0,8040.) Ifl = 12450C.~~s. ~ 4 0 6 1

Atm. ec 8C

6,1201 4:39 I ;:;I 1 27,61 I - I 0,1975 63,52 21,52 0,005 640 -

0,1980 - -

~ .- - 0,1955

6,50 44,87 62,12 89,48

Mittel 86,74 6,Ol

& = 12410 8,09 8,08

Page 42: Electrische Untersuchungen

7,02O 42,20 56,52 78,17

90,46 86,15

14,W 70,36 - 0,8786 13,62 59,12 0,006 266 -

47,95 5 975 - 6 465 - 5 512 - 5 411 -

lo I =

A h . 22,08

> I

7, 13,43 , 53,70 77 13,16

1, 12,99 46,60 >, 13,05 i 47,42

6,62 39,62 10,15 I 42,38 21,57 17 9,99 38,92 49,OO v 9,69 35,57 67,70 > > 9,49 32,95 89,60 o 9,25 I 29,65

- 0,8341

5 448 - 5 169 - 5 043 -

0,007 780 -

442 G. Quinche.

Nach diesen Beobachtungen zeigen atmosphtrische Luft und Bauerstoff sehr nahe denselben Temperaturcoiifficinten a, unabhangig von der Natur der Flussigkeit im magnetischen Manometer. ,z nimmt mit sinkender Temperatur zu und ist stets grbsser als ,der thermische Ausdehnungscoijfficient der Gase. Bei 70° betrsgt er etwa das 8/,fache des letzteren.

Die von mir mit C bezeichnete Constante gibt, mit 8n multiplicirt die Dimagnetisirungsconstante R des betreffenden Gases in abwlutem Maass fur Atmosphkendruck. Dies R ist von der friiher mit $? bezeichneten Grasse der G1. (3) und (4), Q 84, etwas verschieden, da in letzterem der mag- netische Druck der Substanzen des sogenannten luftleeren Raumes noch enthalten ist.

Durch Erhbhung der Temperatur nimmt die Dichtigkeit des Gases ab. Da nun nach vorstehenden Versuchen mit steigender Temperatur C oder R stirker abnehmen, als die Dichtigkeit, so folgt, dass bei Sauerstoff und atmosphlirischer Luft durch Erwlrmung auch unabhilngig von der Dichtig- keitsanderung eine Abnahme der Dimagnetisirungsconstante $2

Page 43: Electrische Untersuchungen

Magnehbche Egenschaften der Gase. 443

auftritt, die urn so kleiner ist, je hbher die Temperatur steigt.

Eine graphische Interpolation sLmmtlicher Beobachtun- gen der Tab. 119 gibt als Mittelwerthe des Temperatur- coiifficienten:

20 30 40 50 60 70 80 90 looo c. a = 0,0080 0,0072 0,0066 0,0080 0,0057 0,0064 0,0052 0,0050 0,0048.

Die Versuche der Tab. 119 gestatteten iibrigens, auch rnit Q1..(8), 0 84, die absoluten Werthe der Constante C des betreffenden Gases fur die niedrige Temperatur T~ zu be- rechnen. Dieselben sind in der letzten Spalte jener Tabelle aufgeflihrt.

Vergleicht man die Mittelwerthe fiir atmosphllrische Luft : C,. 1O’O = 0,1991 bei 5,6O

mit der frtiheren Bestimmung, 0 94: C . 1Olo = 0,1626 bei 16,6O,

80 lilsst sich aus diesen Zahlen wit G1. (12) fiir die Tem- peratur zwischen 5,6 und 16,6O der Temperaturcoefficient clt

finden. Die Rechnung gibt: a! = 0,0167.

Leider habe ich bei diesen Versuchen mit Sauerstoff versaumt, bei der Druckerniedrigung das ausgelassene Gae aufzufangen und zu analysiren. Nur hei der letzten Ver- suchsreihe ist dies geschehen, und ftir diese ist:

wilhrend friiher gefunden wurde:

woraus mit Gl. (12) folgt:

C,. 1O’O = 0,9326 bei 6O,

C . lolo = 0,7993 bei 16,34O,

u = 0,01382. Das arithmetische Mittel dieser Temperaturco6fficienten

fiir Luft und SauerstolT ist: a! = 0,0142,

also erheblioh grosser als die Zahlen der mit a iiberschrie- benen Spalte der Tab. 119 erwarten liessen.

Dabei ist nun aber zu beriicksichtigen, dass die Bestim- mungen der magnetischen Feldstarke HI rnit einer gewissen Unsicherheit behaftet sind wegen der Schwankungen des magnetiechen Momentes des Qebhdes, in welchem ich meine

Page 44: Electrische Untersuchungen

444 G. Quincke.

Beobachtungen anstellen musste. Diese Schwankungen hhngen von Aenderungen der Temperatur, der Bestrahlung und den Erschutterungen durch Windstosse ab und bedingen auch Schwankungen in der Ablenkung, der Declinationsnadel, aus welchen auf die magnetische Feldstirke geschlossen wvrde.

Immerhin bestatigt die Vergleichung der Mittel sammt- licher Versuchsreihen fur atmosphkrische Luft und Sauer- stoff bei 6 und 1 6 O das friihere Resultat, dass die Dimagne- tisirungsconstanten dieser Gase durch Erwarmen bei niederer Temperatur bedeutend schneller abnehmen als bei hoherer Temperatur.

0 97. E i n f l u s s d e r T e m p e r a t u r au f d i e m a g - n e t i s c h e n E i g e n s c h a f t e n d e r s chwach magne t i schen Gase .

Die Kleinheit der magnetischen Constante der ubrigen Gase erlaubt nicht, den Einfluss der Temperatur mit der- selben Methode, wie bei Luft oder Sauerstoff zu untersuchen.

Da der magnetische Druck aber auch bei den schwaoh magnetischen Gasen mit der Dichtigkeit abnimmt , wie ioh oben, 6 95, nachgewiesen habe, so muss schon die mit der Erwarmung verbundene Dichtigkeitsabnahme eine Vermin- derung der Dimagnetisirungsconstante bei zunehmender Tem- peratur herbeifiihren.

I n der That ist auch von P a r a d a y in den oben, 6 85, erwahnten Versuchen eine solche Abnahme bei Leuchtgas beobachtet worden. Bei reiner Kohlensiiure, Stickstoff, Was- serstoff war keine Wirkung der Ar t wahrzunehmen ; die Dimagnetisirungsconstante dieser Gase nahm beim Erwiirmen nicht merklich ab.

Dass auch bei Kohlensiiure mit sinkender Tempera- tu r die Dimngnetisirungsconstante zunimmt, zeigt folgender Versuch.

Aus fester Kohlensaure wurde in einer Holzform eine flache Scheibe geschlagen von der Grasse eines Markstiickes, und diese Scheibe mit einer Schlinge aus Coconfaen zwischen den kegelformigen Polen des Berliner Electromagnets auf- gehangt. Diese Scheibe au5 fester Kohlenskure mit verticalen ebenen Flkchen stellte sich in atmospharischer Luft axial,

Page 45: Electrische Untersuchungen

Magnetische Eigemehaften der Guse. 443

war also magnetisch und blieb dies far beinahe zehn Minuten. Als dann die Temperatur der Scheibe allmahlich gestiegen und eine betrachtliche Menge Wasser aus der freien Luft in Form von Eisnadeln auf derselben condensirt war, stellte sich die Scheibe iiquatorial ein, die feste Kohlensilure schien j etzt diamagnetisch.

E i n e Verg le i chung d e r R e s u l t a t e d e r v e r - s c h i e den e n B e o b a c h t u n g s m e t h o den gestattet die fol- gende Zusammenstellung.

6 98.

T a b e l l e 120. h lagnet i sche Constanten der C a s e

fiir 1 Atmosphgre Druck.

v ,I

"Recquere1,Faraday' I I I1 I11 1 C.G.S. :I 5 85 5 85 I $87-901 5 91 1592-95 I a . loe. _ _ .- - I - - _ _ - - - -. _ _ -

S tickoxydul

Die von mir nach verschiedenen Methoden erhaltenen Werthe der Constante C stimmen untereinander und mit den in passender Weise reducirten fruheren Messungen von Edm. B e c q u e r e l und F a r a d n y (vgl. Q 85) so nahe tiberein, wie man nur irgend erwarten kann.

Wegen der Absorption des Sauerstoffes durch die Fltis- sigkeit im magnetischen Manometer siDd die nach Methode I und 11 fiir dieses Gas erhaltenen Zahlen wahrscheinlich ein, wenig zu klein. Die nach Methode I11 erhaltenen Zahlen sind die zuverlassigsten.

Durch Multiplication derselben mit 872. g oder mit 8n . 98 t cm erhiilt man die Dimagnetisirungsconstante $2 der betreffenden Oase in Einheiten des C.-G.. S.-Systems (Cm-'. Or. Sec-2). Dieselben sind in der letzten Spalte dei-

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446 E. Wiedemann.

vorstehenden Tabelle aufgefiihrt, mobei fiir Stickaxyd der nach Methode I gefundene Werth benutzt ist, und beziehen sich auf eine Temperatur von 16O.

Die Dimagnetisirungsconstante nimmt zu proportional der Dichtigkeit des Gases und mit steigender Temperatur ab ; fur Sauerstoff und atmosphilrische Luft um so schneller, je niedriger die Temperatur ist. Bei diesen beiden Gasarten ist fur Temperaturen zwischen 0 und looo die Dimagneti- sirungsconstante bei zo durch die Gleichung:

Iff = Rl8o(l - a ( t - 16)) bestimmt, wobei Q! die in 6 97 angegebenen Werthe zwischen 0,0080 und 0,0048 hat.

Dem friiheren und jetzigen Assistenten am hiesigen phy- sikalischen Institut, den Herren Dr. W a l t e r K o n i g und Dr. P h i l i p p L e n a r d , spreche ich fiir die bereitwillige und aufopfernde Unterstiitzung bei diesen Untersuchungen meinen besten Dank Bus.

H e i d e l b o r g , 20. Marz 1888.

11. Ue6vr FZuore8cenx und PhjOSp?wrf38Celz# I. Ahha%dlu%g;

von E&?hard W%edemann. (flierzn Tar. 111 Fig. 7-11.)

In dieser ersten Abhandlung l) sollen mitgetheilt werden: 1) Eine Terminologie fur die Lichterscheinungen , die

nicht durch eine Temperaturerhahung allein be'dingt sind. 2) Die qualitativen Ergebnisse einer Reihe von Ver-

suchen uber die Umwandlung von Fluorescenz in Phos- phorescenz.

3) Eine Beschreibung des von mir benutzten Phospho-

1) Ueber die Vcreuche, welche ale Ausgaugspunkt der folgendeo Arbeiteo gedient haben , habe ich kurze Berichte in den Verhaodluogen der Socrietas Physico-Medica iu Erlangen am 7. Mtirz uod 1. Aug. 1887 gegebeo.

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