156 Frankland : Einfluss des atmosphlrischen Drucks

neu aufgefundenen Linien charakteristisch. Im Ganzen be- sitat das Cbiumspectrum naeh ihszen 18 Lichtlinied, davon 7 irn Roth, 1 ini Qel l (60 charakteristisch wie die beiden blauen), 7 im Griin, die iibrigen im Blau.

XXI. Ueber den Einfluss des atmospharischen

Drucks auf einige Verbrennungs- erscheinungen.

Von

E. Frankland.

(Aus d. Journ. of the Ciiem. SOC. XV, 168.)

DPr Vcrf. giebt znerst eine kurzc Ucbersicht iiber den Ziistancl ixnserer Kenntniss dieses Gegenstandes vor seinen Versnchcn. In seinen kla&sclhen Untcrsuchungen iiber die P'lamme erwahnt D a v y den Einfluss, welchen Verdichtung und Vcrdunnung der atmospharischen Luft auf die Ver- brennung Rusiibcn. ,,Die Versuche ( P M . Transac. 1817. p . 65) aeigen hinlanglich , dass wenigstens innerhalb ge- wisser Grenzen weder Verdiinnung der atmosparischen Luft sonderlich die Warme der Flamme verinindert , noch Ver- diehtung dieselbe sonderlich vermchrt." An einer anderen Stelle sagt er: ,,Sowoh1 die Warnie als auch das Licht von Flammen einer Wachskeree, des Schwefcls und des Wasser- stoffs wurden in Luft von 4 Atmospharen Druck vermehrt, aber nicht mehr, als durch Hinzukommen von 4 Sauerstoff geschehen wiirde." Und ferner : ,,Die Intensitat des Lichts von Flammen in der Luft wird vermehrt durch hoheren Druck und vermindert durch Verdiinnung und zwar augen- scheinlich in hoherem Grade als ihre Warnie."

Ein franzosischer Ingenieur T r i g e r erwahnt (Ann. Chim. et Phys. (3.) I I I , 234) einige Verbrennungserscheinun-

auf einige Verbrennungserscheinungen. 157

gen in verdiehteter Luft, die bei Bcarbeitung eines Enter den1 Alluviiim an der Loire gelegenen Kohlenlagers beob- achtet wurden. Es inusste hierbei eine Sandschicht von 59-62+ Fuss Machtigkeit durchsetzt werden, und uni dicss auszufiihren wandte 'I' r i g e r grosse schmiedeeiserne Cylin- der (von 34- Fuss Durchmcsser) an, welche vertikal clurch die Sandschicht getrieben wurden, oben zii und unten offen waren und in denen durch Druckpumpen bestandig Luft von circa 3 Atmospharen erhalten wurde. Es wurde nun beobachtet , dass die ziir Beleuchtung dieser Cylinder an- gewandten Kerzen weit schneller verzehrt wurdan als unter gewohnlichem Atniospharendruck ; ausserdem wurde bei Anwendung von Talglichterri ein unertragliches Russen be- merkt. Ein in Indien stationirter Artillerieofficier Mitchel l fand, dass die Brennzeit der Bonibenzunder durch geringe- ren atmospharischen Druck auf hoheren Stationen bedeu- tend vermehrt warde.

Schliesalich erwahnt der Verf. noch folgende Aeusse- rung von J. I, e C o n t e (S i l l im. Amer. Joiir?i o f Sc. arid Arts (2.) XXIV, 317), der zwar selbst uber Einfluss des atmo- sparischen Drueks keine Versuche gemacht hat, aber sich in Beziehung auf die Versuche von D a v y , T r i g e r nnd M i t c h e 11 folgendcmiaassen ausspricht : ,,So befestigt eine ganze Reihe wohlbegrundeter Thntsachen in uns diejenigen Schliisse, zu welchen wir a priori durch Nachdenken ge- fuhrt werden, dass nanilich die Energie des Verbrennungs- process dnrch Verdiinnung der Luft vermindert, durch Ver- dichtung vermehrt wird."

Der Art war der Zustand unserer Kenntniss urid die Ansichten uber diesen Gegenstand, als der Verf. im Herbst 1859, wo er mit Dr. T y n d a l den Gipfel des Mont Blanc Festieg,, einige Versuche uber die Wirkung des atmospha- rischen Drucks auf die Art der Verbrennung von Kerzen unternahm.

158 Frankland : Einfluss des atmospharischen Drucks

I. Einfluee des atmosphariechen Drucks auf das Yaaas der Verbrennung.

a) Von Kerzen.

Man liess 6 Stearinkersen in Chamouny 1 Stunde lang brennen und bestimmte genau das Quantum Stearin, welches jede Kerze wahrend dieser Zeit verzehrte : derselbe Versuch wurde in einem Zelte auf deni Giyfel des Mont Blanc wiederholt , wobei die Kerzen vor jedem stromenden Luft- zuge sorgfaltig geschutzt wurden. Es ergaben sich im Mittel folgende Resultate :

Zu Chamouny Gipfel des Mont Blanc 9,2 ,, ,, ,, 9 ,

9,4 Grm. Stearin pro Stunde.

Die nahezu vollkommene Uebereinstimmung dieser beiden Resultate ist nsch des Verf. Ansicht durchaus davon entfernt zu beweisen, dass das Maass der Verbrennung von Kerzen ganzlich unabhangig von der Dichte der Luft ist, vielrriehr ist es der grossen Temperaturdifferenz von 21O C. zuzuschreiben , dass nur ein so geringer Unterschied sich bemerkbar macht. I n kunstlich ' verdunnter Atmosphare wurde namlich niit einer Wallrathkerze, die zuerst unter einem Luftdruck yon 28,7 Zoll Quecksilber und dann in einer Atmosphiire von 9,0 Zoll Quecksilberdruck brannte, wahrend die ubrigen Bedingungen so weit als thunlich identisch waren, folgendes Resultat erhalten :

Bei 28,7 Zoll Quecksilber wurden verzehrt 7,85 Grm. Wallrath. .

Bei 9,O Zoll Quecksilber wurden verzehrt Y , l O Grm. W allrath.

Es scheint also, obwohl auf diese Versuche, wie Verf. selbst sagt, wegen der ungleichforrnigen Verbrennung nicht vie1 zu geben ist, dass bei geringerem Druck die Verbren- nung in atmospharischer Luft vollstandiger ist , wofur im weiteren Verlauf dieses Auszuges auch die Erklarung an- gefuhrt werden wird.

B) VOR Ziin@den (time-fuses).

In einem Briefe vom 6. Januar 1855, wovon ein Aus- zug in den Proceedings of the Roy. SOC. Vol. V l l , 316 erschien,

ctuf einige Ve~brennungserscheinungen. 159

theilte M i t c h e 11 die Resultate .einer Reihe von Versuchen mit, welche bewiesen, dass das Maass der Verbrennung von Bombenzundern auf hoheren Stationen einer ziemlichen Verzagerung unterworfen ist, die er der Verminderung des Luftdrucks zuschreibt, welche nach seiner (offenbar irrthum- lichen) Ansicht weniger Sauerstoff zutreten lassen soll.

Folgendes sind die Resultate seiner Versuche fur 3 Zoll-Zunder.

Barometerhohe Erhebung uber bei 00 C,. der Meeresflache. Brennzeit‘

Zoll. Fuss. Secunden. 1. Mittel von 6 Exp. 29,61 - 14,25 2. Mittel von 6 Exp. 26,75 3000 15,78 3. Mittel von 4 Exp. 23,95 6500 17,lO 4. Mittel von 2 Exp. 22,98 7300 18,125

Dieselben Resultate in anderer Form giebt folgende selbstverstandliche Tafel :

Znhlen der Experi- Verminderung Vcrzogerung der niente , die unter des Drucks. Verbrennung. einsnder verglichen

sind. Zoll. S e c u nd en. 1. und 2. 2,86 1,53 2. und 3. 2,80 1,32 3. und 4. 0,97 1,025

Der Verf. hat die Versuche M i t c h e l l ’ s in einem be- besonders dazu construirten Apparat wiederholt. Eiii gros- ser Eisencylinder wurde einerseits namlich init einer Luft- pnmpe verbunden, andererseits mit einem Stuck eines Gas- rohrs, dessen dem Cylinder entgegengesetztes Ende mit einer Vorrichtung verbunden wurde, wodurch das Ende des zu entsiindenden Bombenbrenners luftdicht in das Gasrohr hineingesteckt werden konnte , wahrend das geschlossene Ende des Zunders ungefahr 2 Zoll in die aussere Luft ragte. Die Zunder wurden in einem bestimmten Augen- blick durch eine galvanische Batterie von 10 G r o v e’schen Zellen angezundet. Um genau den Augenblick festhalten zu konnen, in dem die Verbrennung vollendet war, wurde die seitliche Hohlung des herausragenden Endes des Zun- ders bis zur entgegengesetzten Seite durchbohrt : es wurde nun vertikal ein dunner Fadm durchgezogen, der oben

160 Frankland : Einfluss des atmosphiirischcn Drucks

hinreichend befestigt wurde und an dessen unteres Endc eine Eisenkugel angehangt wurde, welche, wenn das Feuer den Faden erreicht hatte, auf eine eiserne darunter befind- liche Platte fiel und so den Augenblick anzeigte, wo unter gewohnlichen Umstanden das Feuer sich den1 Inneren der Bornbe niitgetheilt haben wurde. Der Druck wurde d u d einen in das Gasrohr cingeschalteten Druckmesser ange- zeigt.

Die Experimente wurden mit 6 Zollzundern in folgen- der Weise ausgefuhrt: Nachdem der Zunder in das Ende des Gasrohrs gcbracht und die Luft in dem Eisencylinder und den] Gasrohr hinreichend verdiinnt worden war, wurde auf gegebenes Signal der Zundcr angeziindet. Wahrend derselbe nun fortbrannte , arbeitete ein Assistent an der Luftpumpe, uni irgend eine grosse Vermehrung des Drucks zu verhindern , wahrend ein anderer den Druckmesser in dern Augenblick beobachtete, wo die Eisenkugel niederfiel. Das arithmetische Mittel zwischen dem Druck zu Anfang der Verbrennung und deln zu Ende derselben wurde als cler niittlere Druck betrachtet, unter dem der Zunder ver- brannte: aber es ist klar, dass dieser angenommene mitt- lere I h c k nur approxiinativ sein kaun, obwohl das Queck- silber sehr regelmassig und allmahlich wahrend der vor- schreitenden Verbrennung fiel.

Im Mittel wurden folgende Resultate erhalten :

- - - 30,40 30,33 28,25 32,25 1,92 2,15 0,893 25,70 34,75 2,50 2,55 0,980 22,45 37,75 3,OO 3,25 0,925 19,65 41 $0 3,75 2,80 1,339 15,95 45,50 4,OO 3,70 1,081

Es ergiebt sich deutlich, dass das Maass der Verzoge- rung etwas grosser bei niedrigem als verhaltnissmassig

auf einige Verbrennutigscrschcinungen. 161

hohern Druck ist ; vernachliissigen wir aber diess, so ergicbt sich als mittlere Verzogerung cines 6 Zoll- und 30 Secun- dcnzunders die Zeit von 1,043 Secunde fur jeden Zoll Quecksilber wcnigcr. Diess Resultat stimmt genau mit dcm von M i t c h e l l erhaltenen, wenn wir von denjenigen Zundern absehen, die er in der grossten Hohe verbrenncn liess, und bezuglich derer irgend ein Irrthuni untergelaufcn sein muss, vielleicht weil nur 2 Restimmungen gemacht worden sind. Die folgende Tabelle zeigt, wie die Resultate M i t c h e 11 ' s mit dcnen des Verf. ubereinstimmen. Da M i t c h e l l ' s Zunder eine Lange von 8 Zoll und eine Brennzeit kon 15 Secunden hatten, hat der Vcrf. der bes- seren Vergleichung wegcn jene Resultate, wo es nothig, niit 2 multiplicirt.

U g . z g - N < N ZO.0 C PGtjp x g F p g- ps=rg..i $ $ $ v r z z z g g . : zg 0

z g z 1 0 2 N% G p y 2 s &..,.z. 50

Fg - 70 z7 (D r: g @ g $ E , e.7 %

c : ~ F N W r X o F o e s ; 2 . 3 a v J z 2 2 - 0 P E N 4 o a m *

Secunden. Sccunden. Zoll. Secunden. - - - 29,61 28,50

26,75 31,56 3,06 2,8B 1,070 23,95 34,20 2,64 2,80 0,943 22,98 36,25 2,05 0,97 2,113

Lassen wir hier die letate Bestiminung als abnorm fort, so haben wir fur j e 1 Zoll Quecksilber weniger sls mitt- lere Verzogerung der Vcrbrcnnungszeit eines 6 Zollzunders 1,007 Secunden, was mit des Vcrf. Resultat 1,043 nahe ubereinstimmt.

Fur solche %under gilt daher das Gesetz: Die Ver-

Fur alle praktische Zwecke durfte folgende Regel, die der Verf. angiebt, ausreichen : Jede Verminderung des Ba- rometerdrucks urn einen Zoll verursacht eine Verzogerung von 1 Secunde fur einen 6 Zoll- oder 30 Secundenziinder odcr jedc Verrninderung des atmosphiirischen Drucks urn 1 Zoll verniehrt die Verbrennungszeit um &.

brennungszeit ist ixmgekehrt proportional deni Luftdruck.

Journ. f. urakt. Chemia. LXXXIX. 3 11

162 Fraiiklaiid : Einfluss des ntnlosphlri%!heo Drucks

Diesc Thatsachen werdcn nach dcs Vcrf. Ansicht riicht verfehlen, die Aafincrksamkeit der Artillerictechniker aid sich zu lcnkcn.

Die offenbar rntgcgengesctatcn Sclilusse , z u dencn man durch dic Exyerimente rnit Iccrzcn eincrscits und niit Zundern andererscits gefiilirt wird, sind dnrchaus nicaht tin- vereinbar unter cinander. Zuniichst haben wir keincn G r i d , a priori anzunehmen, dass clic Vcrbrcnnimg in vcr- diiiinter Luft in geringcrem Rlaassc stattfinden wird ; in ilcr That fuhrt der Verf. s c l t o n hier einen Grund an, der uns zu dcr cntgegcngcsetaten Anriahme vcranlassen lrann (woranf ja aiich die Experirnente hinweisen) ; clieser G r i d ist iiiimlich ; die Erniedrigung dcs Siedepunlits in verdunn- ter Luft. Ob dieser Urnstand aber sonderlich von I3cdcn- tung bei so schwer fliiclitigen Substanzen, mie Talg, Waclis 11. s. w. ist , erschcint dem Verf. zwcifelliaft. Uicsen 1 k - trachtungen iind den oben angefuhrten Expcriincnten stclit die angefiihrte Bcobachtung von T r i g e r cntgcgcn , dabs Licliter in Luft von 3 Atrnospharcndruck schneller verbrennrn, als untcr gewwiihnlichcm Druck. Dieser Wiclcrspruch, iibcr dessen Ursache jctat nur Vermnthixngen angrstellt werdcn kiinncn, riihrt vielleiclit von cinigen dcr obcn angegc.bcncn Umstsnde her, untcr denen die Experiincntc geniacht wmr- den. Die bcstiindige Anwesenheit cornpriinirtcr Lixft in solchen Cylindcrn muss nach des Vcrf. Ansicht cine vcr- lialtnissnidssig liohe Tempcratur dcr Luft erzeugcn , die denn nothwenclig ein sogcnanntes Laufcn der Lichtcr cr- zeugcn niiiss. Die unvollkoniinenc Vcrbrennung fernw, welche ein Licht Lei so hohem Druck erleidct, wiirdc nacli des Verf. Ansicht Vcrnnlassnng zur Vcrl%ngeruiig dcs Docli- tes bictcn, dcr sich inncrhalb der F'lainnie bcfindct und dic OLcrflache darstcsllt, von dcr dic Vcrfluchtigniig dcr brenn- barcn Sitbstanz stattfindet ; iibrigens hat T r i g e r keiiirs quantitative HcstimnHxng w i r h'/?c/~ ?wr zdf? l w brennbxrer Snb- stanz aixsgcfiihrt.

U'as die Verbrcnnung der Zundfiitlcn (tinre - f t i ~ e s ) nn- bf.triflt, LO sind Iiicr die IEeilingiingci, offenbar sL11r w r -

suf einige Verbrcnnungscrscheinu~ige~~. 163

schieden. Hier kommt die brennbarc Substanz erst nach- dein sie die Zundkapsel verlassen hat, mit dcm Sauerstoff der Luft in Berulirung; ungleicli der lierze enthiilt hier die Verbindung in sich den zur Vcrbrcnnung erforderlichen Sauerstoff, und es bedarf nur eines gewissen Wiirmegrades zum Entstehcn der chemischen Action. Wenn dieser nii- thige Warmegrad gleichzeitig jedem Theile cier Zundmasse mitgetheilt wurde, so wurde das Ganze sich fast augen- blicklich entzunden: Dieses tritt nun wirklich bisweilen annahernd ein, wenn durch die Ausdehnung des holzernen Gehauses , worin die Zundmasse hineingcpresst ist , ein ge- ringer Zwischenraum zwischen dem Gchause und seinem Inhalt entsteht , wodurch die Verbrennung sich zwischen dem Gehause und der Zundmasse ausbreiten kann. Unter solchen Umstanden verbrennt der Zunder mit explosibler Rapiditat, und wahrscheinlich ruhrt das gelegentliche Rersten von Boinben, bevor oder gleich nachdem sie die Kanone verlassen haben, in einigen Fallen von diesem Grunde her. Unter normalen Umstanden indessen brennt der Zunder nur innerhalb einer auf seiner Axe senkrecht stehenden Schicht , und die zur vollstandigen Verbrennung erforder- liche Zeit hangt nothwendigerweise von der Schnelligkeit ab, mit der jede auf einander folgende Schicht der Zund- niasse auf die Temperatur erwarmt wird, bei welcher die chemische Zersetzung eintritt. Diese our Verbrennung nothwendige Warme wird offenbar von den Verbrennungs- producten der unniittelbar vorhergehenden Schicht geliefert ; nnd das Quantum Warme, welches so der nachsten noch nicht verbrannten Schicht mitgetheilt wird, muss zum gros- sen Theil von der Anzahl Theile dieser erhitzten Producte abhangen, welche mit dieser Schicht in Bcruhrung kommen. Da nun ein grosser Theil dieser Producte gasiger Natur ist, so folgt daraus, dass wenn der Druck des unigeben- den Mediums vermindert wird, die Anzahl erliitzter gasiger Theile, die sich irgend einen Rloment mit der noch unver- brannten Schicht in Beriihrung befinden, gleichfalls ver- mindert werden wird. Daher ruhrt das kleinere Maass von Verbrcnnung in verdunntcr Luft.

11 *

11. Einfluss des almospharischen Drucks auf das Licht der Verbrennung.

a) Eiiiflnss der V ~ r d i i ) / t i ? q .

Drr Verf. berncdLtc anf deni Oipfcl clcs Moiit Blmc, class die Intensitat dcs von eincr Kerxt: ausgcschickt~n LiLlites verhiiltnissinassig gcring VI ar. l k r untcre blaue Tllc.il cler Flanime crhob sich nt l inhh bis nngcfihr Zoll u b c ~ (\em Dochtc , wodnrch die Langc des leuchtenclcn Theiles der Flainmc sehr redncirt wurde.

Nach seiner Riickkehr nach England wiederholte dcr Vcrf. dieses Experiment iind bestimnite gleichzeitig dnrch photoinetribche Messungen, uni wie vie1 die Leuchtkraft in vcrdunnter Luft aha l im. Wahrend der Verminderung dcs Drucks bis xu einer lialben Atmosphiirc fand der Verf., dass die hauptsiichlichc Vcrlindcrung darin bestelit, dass allmahlich der untcrc Blaue und nicht leuclitencle Theil iiiinier hiiher in den oberen leuchtenden Theil sich hinnnf- zicht. Weiin dcr Druck his zu 10 Zoll Queclisilbcr sinlct, so schreitet das Zuriiclrtrcten des lcuchtenden Theilcs der Flarnnie noch irrimer fort, aher glcichzeitig beginnt die 1’ 3 orrn und Farbe der Flaniine merkwiirdigc Vcrhndcrungen zii crleiden; die Spitzc der Flaninie wird iiielir nnd niehr aL- gerundet und bci 10 Zoll Druck niiniiit die Flainme t is t die Gestalt eincr Ellipse an , whhrend zugleich der blaue Theil, welcher jetzt fast die ganze 1~’laninie einniniint, einevi eigenthiinilichen griiiicn Schein Lclroinnit ; bci 6 Zoll Drnck endlich verschwindet die letzte Spur von Gelb aus der Spitze der Flamme und es blcibt die letxtere fast als voll- liommene Kugel \ on der erwahnten eigenthurnlicheii blau- grunen Parbung zuriick. Iiurz bevor das Gelb ans der Flamme ganz verschwindet , crschciiit cin glanzender Hof von riithlicheni Licht, indem er cine 4 Zoll dicke Hohlkugel uiii deli blaugrunen inneren Kern bildct, und so die I>i- mcnsionen der It‘lamme sehr vergrossert. Die Farbe die5c.r gliinzrnden lIohlliage1 iihnelt volllrominen clerjenigeii , die U a b s i o t zuerst beobachtete als cr einen cllektrischcii Stroll1

auf einige Verbrennun~scrscheini in~e~i . 165

durch einc fast laftleere Rohre, die einc Spur Stickstoff enthielt, stromen liess. Die der elektrischen Entladung so mitgetheilte Farbung ist unzweifelhaft die feinstc Reaction auf Anwesenheit yon Stickstoff. In beiden Fiillen ruhrt das gefarbte Licht nach des Verf. Ansicht von gluhendom Stickstoff her. Unter einem Druck von 4,6 Zoll Queck- silber fullte eine kleine Gasflamme, die in eineni glaserncn Gehause von 14 Zoll Durchmesser brannte, das letztere fast vollkommen mit dcin eben erwahntcn rothlichen Scheine aus und dehnte sich derselbe zu einer Hohe von fast 3 Zoll uber der wahren Flamme aus. Die Gasflamme zeigte durchaus keine Neigung bei diesem geringen Druck zu verloschen.

Der Verf. versuchte nun photometrische Bestimmungen der angedeuteten Art mit Kerzenlicht zu machen , jedoch ohnc Erfolg wegen der unregelmassigen Verbrennung ; ebcn- sowcnig gaben Vcrsnche niit Oellainpen befriedigende Re- snltate ; jedoch gelang es ihm, mit Leuchtgas einigerniaassen znfriedenstellende Resultate, zu erhaltcn , und zwar in fol- gendeni Apparat : Am eineni Gasometer giiig das Leucht- gas zuerst durch eine T-Rohre; ein Arm derselben fuhrte zu einem Brcnner, den der Verf. ,, als normale Flamme" bezeichnet, und der sich an den1 eiiien Ende eines B u n - s e n'schen Photometers bcfand, wahrend dcr andere mit eincm Gasrnesser comrnunicirte und so eine zweite Flamme speiste , die der Verf. ,,die cxperimentelle Flamnie" nennt. dic an das entgegengesetzte Ende des Photometers gestellt wiarde. Die normale Flamnie wnrde dureh einen glsser- ncn Cylinder vor Luftstriimungen geschutzt. Der Recipient in dem der Verf. (lie experinientelle Flamme nnter ver- schiedencni Druck brennen licss, bestand am eincm gla- serncn Cylinder von 12 Zoll Hohe uiid 4; Zoll Dmch- rnesser ; seine Enden waren abgeschliffen und pnssten luft- dicht auf geschliffene Eisenylatten ; zwischcn letztere und den Enden des Cylinders wurde Leder zwischen gelegt, rim den (lurch die xusanimenhaltendcn Schrauben erzcug- ten Druck gleichmassig zu vertheilen. Die experimen- tclle Flamnie brannte innerhalb eines gliisernen Schorn- steins, der sich oben verengerte und luftdicht in einen

166 Frankland : Eiiifluss des nlrnosphhrischeo Drucks

Sperrhahn gekittet wurde , welcher den Verbrennungspro- ilucten einen Ausgang iiffnetc. Ein ahnlichcr Hahn befand sich an dcr untcren Eiscnplattc, mi Lnft in clcn Cylinder zu lasscn. Die AtinosphSre innerhalb des Glascylinders konnte bei jcdcm Druck von ciner Rtmosphtire abwiirts durch cine Luftpunipc und ein cylindrisches eiserncs Rc- scrvoir von 2$ Cub.-F. Inhalt erhnltcn wcrden. Der Drucli i i r i Reservoir und in dein damit comniunicirenderi G las- cylinder wurde durch ein Manometer angezeigt. Die Vcr- suchc wurden nun in folgendcr Wcise aasgefuhrt : Die Nor- riialflammc wurde angczundct uiid tlas Qnnntuni Gas zu ilirer Speisung auf O,6 - O,7 Cnb.-li’. pro Stuncle regulirt. L)(T absolute Betrag von verbranclitcm Gas war fur dicsc Flamme nicht wescntlich, wenn nur das Quantum Gas und die Verbrennnngsbedingungcn wahreiid dcr Dauer irgcnd eincr Versuchsrcihc variirte. Ks wurdc nun der am alas- schornstein befindlichc Hahn gesclilossen , der Druck ini ltcscrvoir und Cylindcr auf nngefiihr 6 Zoll Quecksilber rcducirt, hierauf def an cler untercn Eiscnplatte bcfindliche Luft zulasseride Hahn entfernt, durch die entstandenc Oeff- nnng niit ciner lileincn I h r z e die cxperimentelle Flamnie (wclche aus eincr Ocffnung von 1,6 Min. striimte) angezun- dct, dcr oberc Hahn ein klein wenig geiiffnet, dcr nntere clagcgcn wieder eingesetzt und so wcit gcschlosscn , dash nur dcr niithigste Vorrath an Luft durch konnte, wtihrend der oberc Hahn jetzt allniahlich ganz geiiffnct wurde, nm iin Reservoir und Cylinder gleichen Druck herzustellcn. 31 it dicser Verminderung des Ihucks musste naturlich glcichzeitig die Grosse der Oeffnung verrnindcrt werdcn, ails dcr das Gas voni Gasmcsscr zum Brenner strijmte. Der Verf. liess jetzt den Drnck bis zu dem Pnnkte steigen, wo cr seine Bcobachtungen anstellen wollte : bei diesem Panktc wurdc er durch bestsndiges Arbeitcn an dcr Luftpumpc constant erhalten. Wcgcn der allmahlichen Erwarmung des Apparates, dcr die Flammc umgab, wurde die Tem- pcratur und also auch dic Lcnchtkraft derselben nicht un- wrscntlicli vcrmehrt , und diess dauerte circa eine Stundc, nach welchcr Zcit die Leuchtkraft constant warde. Dcr Vcrbranch an Gas war alsdanri auf 0,65 Cub.-F. pro Stundc

auf einigc Vcrt~rcrinui16.serscheiriungen. 167

justirt wordcn. Sobald nun Constanz der Lcuchtkraft ein- getreten war, wurden 20 Beobachtungen gernacht. I-Iieraixf liess der Verf. den DrucB bis zu demjenigen Punkte stei- gm, bci welulicin die nMchsten 20 Beobachtnngen gemacht wurden 11. s. w. Ruch hier wnrden O,G5 Cub.-F. Gas pro Stunde, gcinesscn hci atmospharischem Druck, verbrxucht.

1. R c i h c. (Mittlcre Resultate).

Lcuchtkraft der cxperirncntellen Flamrnc verglichen iuit der Nortiitllflanime = 100. Lnftdruck irri Recipienten =

1,1 875 24,2 63,5 90,o 119,97 ti,(?* 1Ig. 9,O" Hg. 14,(i'' Hg. 19,!!" Hg. 24,9'' 11s. 29,Y' Hg.

2. R e i h e .

Lenohtkraft der cxycrinientellen Ylarnme, verglichen mit der Nornialflainnic = 100. Luftdruck irn Recipienten -

m m m m UQ 9 UQ t? gS JQ O F gs gs w gs 4,s 14,9 23,6 34,O 444 56,s 72,9 86,s 95,7 108,6 118,8

Rcducirt nian tlicsc Zalilen aaf cine normale lench- tendc liraf't von 100 beini hiichsten 1)rncls. d. h. dem ciner vollcn Atniosplibre, so crhalten wir :

Druck dcr L u f l iiii Recipiclitcii in

Zollen Quccksilbcr. 29,'J 24,9 l9,9 14,6 9,6 6,6

1. R e i h e .

Mittlcrc Lcucht- Mittlcrc Leucht- krat't. kraft.

Experiment ell. Redu cirt . 119,97 100,o

24,2 20,2 695 5,4 1,1 0,9

29,O 75,O 63,5 52,9

168 Frankland . Eiiifluss clcs atmosphlrischcn Drncks

2. R e i h e . Druck dcr Luft im Mittlcrc Lcuclit- Mittlcrc Leuclit-

lbccipicnten it1 kraft. kraSt. Zollen Quecksilhcr. Expcrimcntcll. Rcd ti ci r t

30,2 118,8 100,o 28,2 108,6 91,4 26,2 95,7 80,6 2 4 2 86,8 73,O 22,2 72,9 61,4 20,2 56,8 47,8

16,2 340 29,4 18,2 44,4 37,4

14,2 23,6 19,s 12,2 14.9 12,s 10,2 473 3,6

Die folgtwden Expcrimeritc fallen inncrhalb clcr gc- wohnlichen Scliwanliungcn dcs Ihronictcrs. Uin den I1rnc.k genancr abznlcscn, wurde cin ~Vasscrmniiomctcr hicrzu an- gewandt. Doch sind die Druckangabcn in1 Folgcnden auf Zollc Qiiecksilbcr bezogcn :

3. R c i h e , wie vorher auf das normale Maximuin von 100 bezogen.

1)rucB drr Lust irn Mittlcrc Leucht- Mittlcrc Leucht- Kccipicntcii i n krnft. krnft.

Zollcn Quccksilbcr. Expcrimcntcll. Reducirt. 30,2 83,4 100,o 29,2 79,2 95,O 25,2 74,7 89,6 27,2 70,3 84,3

Hicrnach bcrechnet dcr Vcrf. unter anderen, dass cine Quantitiit Leuchtgas, clcrcn Leuchkraft fur London = 100 Kerzen w k e , fiir Munclien nur eine Lenchtlrraft von 91 Kerzcn, fiir Mexiko von 61,5 Kerzen besitzen wurde.

Die mittleren Rcsultate der 3 Versuchsreihen crgcben abwarts bis zu 14 Zoll Qncclrsilber 5,l p.C. v u n dcr Lcncxht- kraft bei 30 Zoll Quecksilber als Vwniindcriing dcr Leucht- kraft fur jeden Zoll Q,uccksilber weniger. Tiefer hertinter (nnter 14 Zoll Quecksilber) weichen die so bereclineten Resultate sehr ab.

Dicss Gcsctz gilt jedocli vorlaiifig nur von der zii diesen Vcrsuchen angcvandtcn Qualitat vun Gas. Nacll

auf einige Vcrbrennungserscheinangcn. 160

Vcrsuchen , die dcr Verf. mit naphthalisirtem Gas anstellte ergiebt sich freilich dasselbe Gesetz, auch hier betrug die Vcrminderung der Leuchtkraft 5 p.C. fur jcden Zoll Qucck- silbcr wenigcr abwlrts bis zu 14 Zoll Queclrsilber Druck.

p) Eiicfluss hdheren Drueks.

Der Verf. hat auch iiber den Einfluss eines hohercn Drucks als dcs atmospharischen , anf ilic Leuchtkraft von Flammen angestellt. Die Versuche mit Lcuchtgas mussten anfgcgeben werden , weil es ohne Construction eines com- plicirten Apparates nicht moglich schicn, das Gas bis zu dem erforderlichen Grad zu compriniiren und dann unter gleichfiirmigem Druck zu entbindcn. So masste der Verf. zu festen und flussigen Rrennmaterialien zuriickkehrcn, nnd hier stellten sich sehr bedcutende Schwierigkeiten ent- gegen; denn sowie der Druck nur etwas stieg, so fingen sowohl Kerzen- wie Oelflaiiimen an, grosse nileiigen Brenn- material unconsumirt abzugeben, und obwohl die Leuchtkraft sehr vermehrt wurde, so geschah diess doch nicht in dcr Weise , wie es unter vollkommcneren Verbrennungsbedin- gungen hiitte eintreten miissen. Der Verf. kam daher auf den sinnreichen Einfall, Flammen aiizuwenden, die bei gc- wiihnlicher Temperatur nur schwach leuchteten. So wnrdc cine kleine Allsohollampe, die br i gewohnlichem Druck mit ciner rein blauen Flamnie brannte, sehr leuchtend, als der Verf. sie einem Druck von 4 Atmospharen aussctzte.

Der Apparat, den der Verf. anwnndte, war sehr iihnlicli dem vorher beschriebenen ; das Gasentbindungsrohr wurde durch eine kleine Lampe ersetzt, und statt des friihcren Cylinder eiii cliclserer (&" dick) von 12" Hohe und 2" inne- rem Durchniesser angewandt Die Laft wurde durch eine Druckpumpe in einein starken Reservoir coinprimirt , und commnnicirtc niit dern Cylinder dicssmal diirch den HaEin cler iinteren l'lattc , wirhrend die Verbrennungsproductc wicder durch den oberen Hahn entwichen, der aber diess- ma1 direct mit der Luft communicirte.

Die Expcrimentc wurden in folgender Weise ausgefuhrt : Dcr obcre Dcckcl dcs Kecipienten (Cylinder) mixrdc abge- nornnien, dns Rcservoir rnit coinprimirter Lnf't geladen und

170 Fr:iiTkland : Eintluss des atmosphiirischen Uracks

cin ganz schwachcr Strom derselbcn in dcn Itecipicnten g~lasscn. Ilic L a m p wurde nun angeziindet und dcr Dcckel wicdcr fcst geschlossen, wahrend der obere Hahn (fur die V~.rl)ronni~ngsproductc) ganz gooffnct wurdc. Der Zutritt von Lnft wurdc alsdann so regulirt, uni iin Schornstcin tlcn-jenigcn Luftzug hervorzubringrn, clcr fur das Rlaximnni cler Lcnchtkraft der expcririicntcllen Flainme crforclcrlich war. Nachdem die lctztere ungcfdir cine lialhe Stunde gc- brannt hatte , wodurch die Teinpcratnr dcr umgebenden Tlieile dcs Appnrats constant gcwordcn war, wurde cine llcihe photonietrischer Beobaclitungen gcmacht. EIicrauf wurdc dcr Anstritt der Luft aus den1 oberen IIahn alluiiih- lich rcducirt, wiihrend dcr untcre Hnhn ganz geijffnet wurdc, uni zwischcn Reservoir uiid Cylinder glcichen Druck hc~rznstellen. Dcr dnrch ein Manometer angczcigte Druck wnrdc nun durch schncllercs odcr langsanieres Arbeitcn an clcr Uruckpunipe fiir die niichstcn Bcobachtnngcn rcgulirt. Xs wurclc ubrigens in praxi uniniiglich gefunden, mit cin mid rlmxlben E'liissiglicit in der Larnpe irgend ciiic Ver- snclisrc4he ubcr die DitTcrcnz ciner Atmospliib-c auszndcli- non , intlem bei hohercr Druckdifferene die cxperinientcllc Flainrnc zu rauchen begann.

Wegen all diesen Scliwieriglreitcn gclang es dem Vcrf. niir zwischen 1 und 2 AtiiiospEiarcndruck befriedigcnde Rc- sultnte zu erhaltcn. 13ci dicscri Bestimniungen wurde clic 1,aiiipc niit Amylalkoliol gespcist. eiiic Flussigkeit, die d o n bci 1 Atinosp2i~rcnciruck zicinlichcs Licht gcwiihrt imd bci 2 Atmospharondruck noch nicht raucht, oLwohl dicss nntcr ctwas hoherern Druck eintrat. Es wurdcn folgende mittlcrc Iicsultatc erhalten : Lrnchtkraft der experimentellen E'lamnie vcrglichen init dcr Nornialflamme = 100. Queclisilberdruck im Recipicntcn =

20,7 Zoll. s9,7 Zoll. 39,s Zoll. 21)2 55)9 55,4

Diese Zahlen stimmen annahcrnd niit den nach dcm obigcn Gescts berechneten iibcrein und bestatigen also jenes Ocsctz voii 14" Qaccksilbcr Druck bis eu 2 Atmosphbrcn, wic folgcnde Tafctl zcigt :

auf cinige Vcrbrcnnungscrschei~~u~i~cn. 171

Lcuchtkraft. Ueobachtct. Bcrcchnct. Druck.

1 Atmosplidre 100 100 2 Atmospharen 1) 263,7 253 2 Atmospharen 2) 261,3 253

Weitere Restirnmungen der Leuchtkraft fur 3 und 4 Atinosphiiren lieferten Resultate, die ganz von jenem Gesetz abweichcn ; doch schenkt der Verf. der Richtiglreit diescr Resultate kein allzugrosses Vertranen aus schon angegebe- nen Grunden. Die L a m p wurde in diesen Fallen mit einer Jlischung von 5 1%. Acthylalkohol und 1 Th. hmylalko- hol gespcist und zcigte bci gewohnlialmn Druck keinc sonderliche Leuchtkraft. Es wurden folgende Resultate er- halten :

Lcuchtkraft. Bcobachtet. Ucrcche t . Druck.

3 AtmosphLren 406 406 4 Atmospharcn 959 559

Ueber die Ursache der verminderten Lcuclitkraft von Flamrnen in verdiinntcr Luft verrnuthete der Verf. zncrst, dass der geringere Sanerstoffgehalt in einem gegebcnen Vo- lumen vcrdiinnter Luft die Ursache sein lriinnte, indem da- durch entweder Kohletheilchen unverbrannt entweichen kiinnten oder statt Kohlensaure Kohlenoxydgas gebildet wiirdc, welches letztere durch Erniedrigung der Temperatur eine Verminderung des Lichts bewirken wiirde. Abcr einerseits zeigt sich, wie der Verf. wciter ausfiihrt, bei der Verbrcnnung einer Flamme in verdunntcr Luft durchaus kein Rauch, sondern er verschwindet im Gegentheil bei Verdiinnnng, wenn er sich vorher zeigte. Eine Unter- snchnng dcr Vcrbrennungsgase zeigte ferner die Abwesen- heit von Kohlenoxyd.

Wallrathkerzc, bei gc. Wallrathkcrzc unter wohnlicliem Druck 8 Zoll Quccksilber

brenncnd Druck brcnncnd gab :

N 81,28 81,58 0 11.73 10.30 c02 6,Y9 832

0,OO 0,OO c0 100,oo JO0,OO

.~

172 Frankland : Einfluss des ntmosphdrischeii Druclrs

Hieraus schliesst niin drr Verf., dass die Vermindernng dcr Leuchtkraft in verdiinnter Lnft nicht nnvollkoinmener Vcrbrrnnung in irgcnd einer Forin zngeschrieben werden knnn. Irn Gegenthcil macht compriiiiirtc Lnft, wie sich am dcni Rnuchen ergiebt, die Verbreiinung weniger vollkommen.

Als eine zweite Ursache der vcrniinderten Lenchtkraft von Flarnmen konntc eine miigliche Tcinperaturdifferenz gcclacht werden. Es ist nainlich bcliannt , dass wenn man Luf’t nus einein Reswvoir in das Vacnnm treten lasst, Tem- peratnreriiiedrigun,rr eintritt. Diese in unserem Fall niiig- liclie Taiiiperatureriiiedrigung wird aber vollkommen und nichr als vollkominen durch die geringere Abkuhlung der Flammc in vcrdunnter Luft neutralisirt. Ein Platindraht in der That, welchcr untcr den Recipientcn der Luftpuinpc gclegt wiirde , wixrde durch eincn galvanischen Stroin zu siclitbarer Rotligluth erhitzt ; als die Luft allmahlich eva- cidrt win&, erreichtc der I h h t allmalilicli fast die Weiss- gluth ; als wieder Luft zugelasseii wurde, trat mieder Roth- gliith ein. Die walire Ursache der geringeren Leuchtkraft von Flammen in verdiinnter Lu€t ist aber nach des Verf. Ansicht in der besseren Mischnng cles Sauerstoffs und also dcr vollkoinrnneren Verbrcnnung (wie bei den R u n s e n’- sclien 13rennern und dem Liithrolir) des gasforniigen Brenn- matcrials zu suchen. Die bessere Mischang des letzteren mit den1 Sauerstoff riihrt nach cles Verf. Ansicht einmal von der grijsseren Reweglichlieit clcr Gase im luftverdunnten Raume und zweitens von der griisseren Oberflache her, welche die Flamine bei Versuchen im lnftverdiinnten Ranme clarbictet ; die erstere Ursache ist iidessen, wie dcr Verf. mcint, die bci weitem wichtigere. Von der vollkommneren Verbrcnnung in] lnftverdiinnten Raume ruhrt es wohl anch h i h r , (lass in vPrdiinntcr Lnft mehr Rrennmatcrial tinter sonst gleichen Urnstanden verzehrt wird , wie dcr ganz zix Anfang angefuhrte Vcrsuch niit den Wallrathkcrzcm er- schen liisst.

Die Resultate der 1Jntersuchung.cn lassen sicli in fol- gcmlrn Punkten ziisammcnfasscn :

1 I)as Brennmaass (rule of’ bnmiiy) von Kcrzon iind n~idcrcii iilinliclicn Brciinniatcrinlieii , dorcn F1:mincn von

Constitution des Anthracens odcr Paranaphthalinq. 173

der Verfliichtigung und Ergliihung brennbarcr Substanz in Reruhrung mit atniospharischer Luft abhangen, wird dnrch den Druck des umgebenden Mediums (Lnft) nicht sonderlich sfficirt.

2) Die Brennzeit von sich selbst erniihernden Brenn- niaterialien, wie der Artillerieziinder , hangt ab von der Schnelligkeit , mit der die brennbare Substanz schmilzt (f i rsioi,) , urid diese Schnelligkeit wird vermindert dnrch die schnellere Entfernung der erhitzten Gase von der Oberflache des Zundsatzes. Daher hangt die Brennzeit von Brennstoffen dieser Art ab von dem Druck des Me- diinns, in dem sic verzehrt werden. In I3ctreff der Artil- leriezunder ist die Zunahme der Brennzeit umgekehrt pro- portional dem Druck des nmgebenden Mediuiiis.

3) Die Leuchtkrdt gewohnlicher Plammen hangt vom Druck des umgebenden Mediums ab ; und innerhalb ge- wisser Grenzen ist die Verminderung der Leuclitkraft direct proportional der Verminderung des atmospharischen Drncks.

4) Die Veranderung in der Leuchtkraft der Flamme durch Verandernng im Druck des umgebenden Mediums wird hauptsachlich, wenn nicht ganz, durch den mehr oder weniger leichten Zutritt von SauerstoE zum Inneren der Flamme bedingt.

5) Bis zu einer gewissen Minimalgrenze herab ist die Verhennung um so vollkonimcner , j e verdiinntcr die Luft ist, worin die Flamme brennt.

XXII. Die: Constitution des Anthracens oder

Paranaphthalins. Die bis jetzt so sehr vernachlassigten festen Kohlen-

wasserstoff'e hat T h . A n d e r s o n (Chcm. Journ. XV, 44) ziini Gcgenstand seincr Untersuchixngen geniaclit und unter diesen sich zunachst den1 Anthracen zugewandt.