Embed Size (px)
Citation preview
560
V. Ueber die CoRiision von Sablosungen; won 6'. Q u i n c k e .
(schlllrs YOU s. 374.)
9. 6. R e z i e h u n g e n z w i s c h e n C o h l s i o n u n d A e q u i v s l e n t g e w l c h t .
E i n e Vergleichung der MTerthe von (a) oder a fiir ver- schiedene Salzliisungen zeigt, dafs bei derselben Concen- tration die Stoffe rnit kleinerem Aequivalentgewicht eineii besonders hohen Werth der Oberflachenspannung zeigen.
Ich berechnete daher fur die verschiedenen Salzlosungen die Anzahl y von Salzaequivalenten, die mit 100 Aequi- valenten Wasser in der Salzlosung verbunden waren. Tragt man die Salzaequivalente y als Abscisse , die augehorige Cohlsion n als Ordinate auf und verbindet die so erhalte- nen Punkte durch Linien, so erhalt man bei einer Reihe von Salzen, besonders den Chloriden, Curven, welche nahezu grade Linien mit derselben Neigung gegen die Abscissenaxe sind. Die mit capillaren Steighohen gefun- denen Werthe von (a) geben Curven von ahnlicher Gestalt und Neigung, aber in geringerem Abstand von der Ab- scissenaxe.
Daraus folgt , dafs die Cohlsion nahezu proportional der Anzahl y von Salzaequivalenten zunimmt, die in der betreffenden Losung mit 100 Aequivalenten W asser ver- bunden sind.
In der That lassen sich bei den Cbloriden die Beob- achtnngen an Capillarrohren nahezu durch die Gleichung
die Beobachtungen an flachen Luftblasen nahezu durch die Gleichung
darstellen.
(a ) = 7"L5',35 +0,1783y . . . (h),
a = 8"~r,80+0,1870y . . . (8 b)
561
WBre der Randwinkel iiberall derselbe, so miifste
2,359 5,325 2,251 5.917
0,1783 7,35 - 0,1870 - 8,30 - 'OS I' -- _.
mgr. 1,0595 7,796 1,1233 8,403 1,0360 7,613 1.0758 S.OS6
seyn. Die Rechnung giebt
mgr. 8,810 9,556 8,587 8,907 8,659 8,832 8,892 9,324 8,335 8,494 8,564 8,756 8,945
8,456 9,145 9,391 9,813
10,327 8,357 5,432 8,690 9,236
10,21
091783 cos 17O 34' 7s35 - cos 27O 41' 0,1870= 8,30 -
mp. 8,741
. 9,296 8,721 9,407 8,652 9,037 9,054 9,380 8,481 8,664 8,916 9,042 8,971 9,853 8,613 8,968 9,155 9,714
10,441 8,454 8,636 8,918 9,342
oder im Mittel den Randwinkel 6 = 22'32'
wenig verschieden von den an flaclien Liiftblaseti hcob- achteten Mittelwerthen 8.
In der folgenden Tabelle findeii sich die nach G1. (8a) und (86) berechnefen Werthe mit deli beobacliteten zu- sammengestellt fiir die Chloride.
8;307 1,676 3,570 4,573 7,561
0,826 1,799 3,306 5,575
11,45
XII. Cohiision wiisseriger Salzlbsungen.
1;2824 9;020 1,0813 7,627 1,1632 1,2128 8,322 1,3078 1,4197 9,656 1,0718 7,484 1,1303 7,613 1,2289 7,893 1,3623 8,422
No.
- 1
2
3
4
5
6
7
Substaaz
2Li Cl
2NH4 C1
2 Na C1
2KC1
MgCI*
C8 CIS
Sr CI,
85
107
117
149
95
111
158,5
, I
2;042 1'0865 71724 3.9401 i:i5431 8.038 4;033 1.1574 &083 5.7791 1%631 8.41s
Poggendords Annnl. Rtl. CLS.
ber.
mgr. 7,770 8,299 7,751 8,405 7,714 8,052 8,069 8,380 7,523 7,697 7,939 8,057 7,990 8,831 7,649
8,165
9,391 7,497 7,671 7,939 8,344
- R
beob. 1 ber.
562
Y
9
10
BaCI,
MnC1,
:(Fe,CI),
Aeq.
- 205
1%
108,3
mgr. 5,410 8,541 8,716 8,527 8,886 9,523 9,283 9,855
Y
mgr. 8,415 8,549 8,701 8,794 8,984 9,625 9,595
10,3G4
0,615 1,330 2,143 2,642 3,659 7,056 G,944
11,04
ber.
mgr. 7,460 7,587 7,732 7,821 8,002 S,G13 8,588 9,318
- mgr.
1,0620 7,475 1,1306 7,674 1,2043 7,672 1,2501 7,804 1,1876 7,935 1,3345 8,521 1,2126 5,011 1,4135 5,549 I
Die Uebereinstimmung der beobachteten und berech- neten Werthe ller Cohasion ist befriedigend mit Ausnahme von 2 K C1, 2 N H, Cl, und
Ein geringer Gehalt an freier Salzsaure wiirde diesc Abweichnngen erklaren. Bei Eisenchlorid war derselbe sicher vorhanden , da dasselbe auf nassem Wege erhalten war. Bei Salmiak wurde ich die Bildung von Ammoniak und freier Salzsaure fur sehr wohl miiglich halten. Bei Chlorkalium sind die Abweichungen erst l e i starker Con- centration auffallend , doch haben verschiedene Versuchs- reihen mit verschiedenen Losungen desselben Salzes ahn- licbe Resultate ergeben.
Vernachlassigt man diese wahrscheinlich durch geringe Verunreinigungen bedingten Abweichungen , so folgt aus diesen Messungen der Satz:
Aequivalente Mengen werschiedener Chloride (von gleichem Chlorgehalt) au derselben Menge Wasser gebracht, geben SalzJosungen von naheau gleicher Cohasion oder Oberflachen- sp annung .
In der folgenden Tabelle sind a i d fur wasserige Lii- sungen anderer Salze die beobac hteten mit den nach G1. ( 8 ~ ) und (8 b ) berechneten Werthen der Cohasion zusammen- gestellt.
(Fe, Cl,).
No.
- 1
2 '
3
4
5
G
7
8
9
10
'?;516 0,338 1,035 2,249 5.398
563
XIII. Cohbion wasseriger Salzlbungen.
1;1564 7;659 1,0251 7,462 1,0781 7,525 1,1390 7,605 1.2993 8.137
Substauz
5;131 5,857 0,065 0,722 1,310 2,217
Aeq.
- 112
174
1 20
161
159,5
170
202
106
138
342
1;416S 7;Y71 1,4539 8,091 1,0071 7,352 1,0664 7,458 1,1144 7,504 1,1559 7,550
mgr. 0,7761 1.05261 7,532
2;191 3,125 2,656 3,874 4,441 4,550 9.472
ti1213 7,674 1,1670 7,712 1,1631 7,525 1,2342 7,995 1,2502 8,054 1,2553 8,165 1.4444 9.386
1;037 1;0910 7;487 2.5251 1.21871 7.499
3,947 12049 7,768 8.990) 1:38111 5.299
bcr.
mgr. 7,488 7,798 7,408 7,534 7,750 5,312 7,535 7,800 8,265 8,3@ 7,362 7.479 7,583 7,745
5,953
-
5,054
7,627 7,760 7,740 7,907
5,041 8,142 5,161 9,039 9,791 7,704 5,309
7,829
beob.
mgr. 7,565 8,002 8,405 5,154 8,429 9,278 5,292 8,472 8,392 9,020 8,017 5,666 8,267 8,995
8,543 9,406 8,205 5,184 5,592 8,626 8,477 S,79€ 9,111 YJ2S 0,30 .1,53 8,185 5,425
- ber.
mgr. 8,445 8,770 8,361
8,720 9,309 8,494 5,772 9,259 9,358 8,312 8,435 5,544 8,715
9,038 9,951 5,59 1 8,730 8,710 5,554 8,802 9,034 9,130 9,151
10,07 10,86 8,67 1 9,306
-
5,493
Die Uebereinstimmung ist befriedigend bei schwefel- saurer Magnesia, kohlensaurem Natron und Kali ; bei den iibrigen Salzen mangelhaft oder nicht vorlanden.
Bei gewohnlichem salpetersauren Kali oder Natron, welches ich durch den Handel bezogen, erhielt ich Werthe der Cohilsion, die sich den durch die G1. (8) berechneten vie1 besser anschlossen, als die in der Tabelle XIII auf- gefiihrten. Bei demselben sogenannten chemisch reinen festen Salz fand ich, sobald es in Wasser aufgeliist wurde, aber stets nahezu dasselbe.
36
564
Ich glaube daher den Grund der Abweichungen nicht in einer Fehlerquelle der benutzten Beobachtungsmethoden suchen zu diirfen.
Geringe, auf andere Weise nicht wahrnehmbare Ver- unreinigungen verkleinern die Capillarconstante a der freien Fliissigkeits-Oberflache so bedeutend (vgl. Pogg. Ann. 139, 1870, S, 58), dafs sich dadurch die Unterschiede der beob- achteten und berechneten Werthe vollkommen erklaren wurden.
Diese Auffassung wird dadurch noch wahrscheinlicher, dafs bei den Salzlosungen, welche eine solche Abweichung von der erwahnten Gesetzmhkigkeit zeigen , wie Kupfer- vitriol oder Chlorkalium , auch der Randwinkel besonders klein gefunden wurde.
Ein geringer Zusatz von Kupfervitriollosung driickte die Constante des reinen Wassers herab, wie aus Tab. VIII direct hervorgeht. Ich halte es auch nicht fur unmoglich, dafs sich durch Einwirknng der Saure oder des Salzes auf organische , dem Wasser beigemengte Substanzen die erwahnten einer genauen Messung hinderlichen Stoffe ge- bildet haben.
Ich mochte bei dieser Gelegenheit darauf aufmerksam machen, dafs bei den friiher von den verschiedensten Beob- achtern angestellten Messungen der Capillarconstanten weit grol'sere Abweichungen, als bei den in dieser Mittheilung enthalteoen vorkomrnen, die oft 20 bis 50 Proc. des wirk- lichen Werthes betragen. Selbst bei reinem destillirten Wasser findet man kleinere Werthe von a und grofsere Unterschiede der einzelnen Bestimmungen, als die in den Tnbellen VII bis X mitgetheilten Messungen zeigen.
Es scheinen sich bei langerem Stehen organische Sub- stanzen zu bilden, welche die Capillarconstante der frisch gebildeten Oberflache zu klein erscheinen lassen. Salz- losungen, mit solchern Wasser hergestellt, zeigen dann auch eine zu kleine Capillarconstante (vergl. §. 7 Anm).
Bei den von friiheren Beobachtern angestellten Mes- sungen wurcle nicist die Methode der capillaren Steighiihen
565
benutzt und der Randwinkel = 0" angenommen , was sich nach vorliegender Untersuchung als unznlassig herausge- stellt hat.
Sieht man von diesem Umstande, demzufolge alle Mes- sungen um etwa 10 Proc. zu klein ausgefallen sind, ab, so stimmen die Messungen einzelner Beobachter wie z. B. F r a n k e n h e i m ' ) und B,&dez) mit den meinigen irn All- gemeinen 80 nahe uberein, als es der Natur der Sache nach moglich ist. Die Messungen anderer, wie z. B. von V a 1 s o n ) umfassen zwar viele Salze , vergleichen aber nur die capillaren Steighohen verschiedener Salzlosungen mit Wasser , ohne dafs Rijhrenradius oder specifisches Gewicht der Salzlijsung gemessen wurde. Ich habe defs- halb auch nicht geglaubt, auf dieselben ein grofses Gewicht legen zu durfen. Eine Zusammenstellung derselben und eine Berechnung der Cohasion (cr), soweit dies mijglich war, habe ich in den ,,Fortschritten der Physik' 1870 XXVI, S. 181 gegeben.
5. 7. A l k o h o l i s c h e L B s u n g e n
verhalten sich ahnlich wie wasserige Salzlijsungen , abge- sehen von dem Randwinkel, der bei alkoholischen Losun- gen Oo ist.
Die Messungen an flachen Luftblasen werden bei alko- holischen Lijsungen auch dadurch unsicherer dafs der Alkohol mit grofser Begierde Wasser aus der freien LuR anzieht ". 1) F r a n k e n h e i m , Cohasionslehre, Breslau 1535, So, S. 77-82. Pogg.
Ann. Bd. 72, S. 217. 1847. 2) Mtm. c o w . et des savants &angers de Bruxelles XXX. (5 ) , p . 155
bis 188; XXXII, p. 16. 3) Ann. de chim. (4.) XX, p. 361-391. 1870. Compt. Rend. LXXZV,
p . 103. 1571. 4) Der bei den folgenden Beobachtungen benutzte Alkohol war ZII den
Messungen des 4. 3 verwendet und aus dcrselben Fsbrik aber zu einer andern Zeit bezogen worden, wie derjenige Alkohol, mit dem die Versuche in 8. 2 und 4 angestellt wordeu sind.
Es finden sich bei reinem Alkohol, wie bei reinem Wasser kleinc Unterschiede der CohPaion, von denen es sich nicht feststellen lafst,
566
2,491 2,693
Die Beobachtungen an alkoholischen Liisungen von Chlorlithium und Chlorcalcinm sind in den folgenden Tabellen zusammengestellt. S bedeutet wieder den Salz- gehalt oder die Gewichtstheile Salz, welche in 100 Ge- wichtstheilen Wasser gelost waren.
5,744 5,847
XIV. Capillare Steighohen von alkoholischen Salzlosungen.
0,8674
0,9210
0,5004
0,8537
0,9012
5,52
17,20
0
6,93
13,33
Chlor
mm. 0,3440 0,3048 0,2145
0,5174 0,359 1 0,2207
Lithium.
mm. 33,s 37,6 55,3
22,6 32,5 52,9
Chlor - Calcium.
Cimm. 2,506 2,455 2.481
51535 2,687 5,537
0,42 16 0,4167 0,4102 0,2552
0,4586 0,4384 0,4110
0,4673 0,4078 0,3780
27,l 27,2 37,9 45,7
22,9 25,4 28,O
23,6 27,6 29,2
2,287 2,269 2,290 2,333 2,295 2,388 2,377 2,457 2,407 2,484 2,535 2,487 2,502
- --
~ _ _
~. _ _
5,714 5,667 5,722 5,830 5,733 5,594 5,565 5,755 5,639 5,513 5,627 5,520 - _ _ _ _ 5,553
011 sie (lurch Sparen ciner fremden Substanz herbeigefiuhrt merden, odcr oh tlieselbe Fliissigkeit verschiedene Cohlsion zeigen liann. Ich neige zii der lctzteren Ansicht h in , da auch dasselbe Metall ( a h barter oder weicher Draht) verschiedene Elasticitat besitit.
567
xv. Flache Luftblascn in alkoholischen Salzl8aungen.
No.
Chlor -Lithiurn.
Substanz
0,8064
0,8674
0,9210
0,8004
0,5537
0,9012
Spec. Salz- Gew. gehalt ,,
mm. 95,9
19,s 20,4 21,9
24,l 18,2 18,9
22,o 21,o
21 21,3 20,l
21,4 22,s
CapillsrrGhren
Cohg- sion (4
mm. 3,448
3,628 3,609 3,595
3,607 3,636 3,634
1 2
3
3,556 3,600
3,564 3,554 3,564
3,520 3,516
Alkohol Chlor-Lithiun
Chlor-Calciux n
mm. 2,434
2,617 2,598 2,607
2,581 2,595 2,615
0,8064 0,8674 0,9210 0,8004 0,8537 0,9012
Chlor - Calcium.
0 mgr. 8,54 2,491
17,20 2,689 0 2,295 6,93 2,407
13,93 2,502
rngr. Omm. ~ 2,389 1 5,924 1 oo
2,755
2,520 2,573
2,507 2,495 2,503
2,490 2,455
2,245 2,329 2,287 2,357 2,339 2.341
5,607- 5,818 5,712 5,324 5,480 5.486
Daraus ergeben sich folgende Mittelwerthe:
XVI.
I I
I I
Spec. >ohision (a') - Omm. 5,744 5,840 5,733 5,639 5,553
Flache Luftblasen
Cohi- sion a
rngr. 2,389 2,590 2,735 2,287 2,346 2,464
- Spec.
Cohiision a'
Omrn 5,924 5,971 5,939 5,712 5,497 5,468
56 8
Auch hier andert sich, wie bei wasserigim Salzlosungen die specifische Cohasion a' nur unbedeutend rnit der Con- centration und nimrnt bei Chlor-Lithium mit derselben zu.
Dagegen ist die Oberflichenspannung c( nahezu pro- portional mit der Anzahl y von Salzaequivalenten, die in 100 Aequivalenten Blkohol gelost sind. Es ist namlich (a) und n nahezn gegeben durch die Gleichung
wie die folgende Zusammenstellung der beobachteten und berechneten Werthe zeigt.
XVII .
a=2m6r,336+0,1097y . . . (919
mgr. 85 1,804 0,8674 2,491
3,642 0,9210 2,689 111 1,124 0,8537 2,407
'3,260 0,9012 2,502
No. I 1
2
-- mgr. 1 mgr. 2,590 '2,534 2,735 2,736 2,346 2,459 2,464 j 2,584
Substanz Cohasion 1 Acq. I y I Spec* 1
Gew' (a) beob. 1 R bcob. 1 t i ber.
3Li C1
Ca C1, n
narnach wurde wie fur wasserige Losungen (vergl. 6. 6) das Gesetz gelten:
Aequivalente Mengen verschiedener Chloride (con gleichem Chlorgehalt) ziti derselben Menge Alkohol gebracht , geben Salzlosungen eon nahezu gleicher Cohasion oder Oberfliichen- spatrnung.
S. 8. El a s t i s c b e N a c h w i r k u n g a n F13 s s i g k ei t s - 0 b er f liic hen.
Die Messungen an Capillarrohren von den arigegebenen Dimensionen unterscheiden sich von denen an grofsen flachen Luftblasen aufser der durcb den Randwinkel be- dingten Verschiedenheit noch in einem andern wesentlichen Punkte.
Schfitzt man den Meniskus oder die freie Oberflache im Innern der Capillarrbhren vor Verunreinigung, so bleibt die Steighbhe stundenlang ungeandert , sowohl bei reinem
569
Wasser und Alkohol, als auch bei den Losungen von Salzen in diesen Flussigkeiten.
Dagegen nimrnt die Hijhe flacher Luftblasen in dern- selben Falle mit der Zeit ab, zuerst schnell , dann lang- samer und niihert Rich einer gewissen Granze, die sie nach 20 bis 40 Stunden erreicht.
Tabelle XVIII enthfilt eine Reihe Messungen an flachen Luftblasen in Wasser oder wasserigen Liisungen, Tab. XIX an Luftblasen in Alkohol oder alkoholischen L8sungen.
In der ersten Spalte steht die Zeit, welche nach der Entstehung der Luftblase verflossen war, unter Cohlision a stehen die in der oben (0. 3) beschriebenen Weise berech- neten Werthe der Oherflachenspannung, cntweder in Milli- grarnmen gemessen, wie gewahnlich, oder den ersten Maxi- malwerth als Einheit angenommen. Bezeichnung und An- ordnung sind im Uebrigen dieselben , wie friiher.
Die Blasen bestanden meist a m atmospharischer Luft j nur bei den durch einen Stern (*) ausgezeichneten Ver- suchen in Wasser oder Chlorcalciurnl6siing aus elektroly- tisch dargestclltern reinen Wasserstoff.
Ein Doppelstern (**) bei Chlorcalciumlosung bedeutet, dafs die Luftblase aus Wasserstoff bestand, der ails reinem Zink und Schwefelsaure entwickelt und durch Perlrohren mit concentrirter Schwefelsaure von 1500"" Liinge geleitet worden war. Das Wort ,,bewegtu hedeutet, dafs die Luftblase mit einem reinen Glasfaden unter der ebenen Deckplatte hin- und hergeschoben worden war; das ,Oh" unter ,,bewegt", dafs in die Flossigkeit nach Entfernung der alten Luftblase eine neue Luftblase gelegt und gemessen wurde.
570
XVIII. Gestaltsiinderung flacher Luftblasen.
Wasser (u = 1).
O h 3 48'
21 20 bcwcgt
O h 1 3'
22 31 bewegt
Oh ' 1 3':
17 23 ' 21 4 27 22 I
41 17 '
Oh 0 47' 1 55 2 49 4 2'2 6 48
20 23 31 23 51 23 99 23
0" 0 14' 1 15 2 28
17 48
mm. 28,5 28,l 28,O 27,9
30,4 29,s 29,9 29,5
28,9* 28,6* 26,0* 26,1* 25,5* 24,8*
mm. 5,807 5,801 5,625 5,693
5,&24 5,785 5,613 5,750
5,831 5,821 5,691 5,531 -5,472 5,421
Wasser -t
26,s 26,6 26,7 26,s 26,9 26,9 27,4 27,9 28,l 28,6
26,2 26,4 27,s 27,3 27,4
5,738 5,740 5,700 5,685 5,540 5,476 5,243 5,177 5,035 4,770
SZ
5,450 5,431 5,049 4,797 4,577
mm. 4,269 4,206 4,134 4,142
4,264 4,230 4,140 4,249
4,279 4,263 4,131 4,029 3,954 3,945
mgr. 8,445 8,195 7,940 7,970
8,350 8,240 7,975 8,315
8,455 8,420 7,985 7,590 7,335 7'345
1,000 0,970 0,940 0,944
1,000 0,987 0,955 0,996
1,000 0,996 0,944 0,897 0,867 0,869
Omm. 16,89 16,39 15,88 15,94
16,70 16,48 15,75 16'63
16,91 16,84 15,97 15,18 14,67 14,69
:he Spur Salzsaure (u = 1).
4,122 4,077 4,046 4,071 3,955 3,924 3,701 3,626 3,599 3,360
7,980 7.7ti5 7;650
7,300 7,180 6,385 6,110 6,040 5,225
7,735
tsaure (u = 1,1(
3,920 3,890 3,595 3,495 3,282
7 3 4 7,836 6,676 6,305 5,563
1,000 0,941 0,936 0,946 0.892 0;378 0.781 0;747 0,739 0,639
1,000 0,984 0,838 0,792 0,698
15'86 15,53 l5,30 l5,47 14,60 14,36 12,77 12,22 12,08 10,45
14,36 14,14 12,04 11,3S 11,03
30° 36' 24 8 31 26 34
27 14 27 8 30 38 31 44
29 14 28 56 26 48 28 24 25 6 29 32
20' 40' 12 2 11 0 18 42 16 4 18 52 0 0
0 15 20
21° 48' 18 40 13 14 27 43 18 50
571
10,15 9,823 8,260 7,663 7,096 6,782 7,787
Chlor-Natrium (u = 1,2063).
1,000 0,968 0,514 0,755 0,699 0,668 0,767
Oh 0 3' 0 36 2 6 7 35
Oh 0 10' 1 37 3 22
10 22 26 28
bewegt
Oh 4 40' 8 55
21 5
Oh 0 51'* 3 55 *
17 31 * bewegt
Oh
Oh 0 37' 3 55
16 57 21 32
Oh 0 14' 1 30 5 5 bewegt 5h 11
mm. 31,s 31,3 32,4 33,9 34,9
31,l 32,l
? 32,8 32,7 33,2 32,O
30'0 30,8 31,5 31,7
32,8 32,9 33,8 34,6 33,O 33,O
33,O 32,9 33,4 33,8 34,6
25,9 25,7 25,8 26,6 24,7 24,7
mm. 5,644 5,559 5,002 4,767 4,550
mm. 4,100 4,061 3,613 3,433 3,312
mgr. 9,315 9,137 7,238 6,534 6,08 1
1,000 0,981 0,717 0,702 0,653
Chlor-Magnesium (n = 1,2824).
5,712 5,590 5,136 4,965 4,760 4,684 5,000
4,152 4,083 3,744 3,607 3,471 3,391 3,635
Chlor-Calcium (a = 1,3078). 5,596 5,094 4,921 4,836
5,601 5,441 5,067 4,810 5,204 5,528
5,554 5,431 5,060 4,792 4,757
4,048 3,698 3,585 3,500
4,048 3,906 3,661 3,464 3,784 4,010
4,023 3,947 3,684 3,495 3,497
9,847 S,.?17 7,721 7,360
9,847 9,168 8,052 7,209 8,604 9,888
9,721 9,361 8,156 7,340 7,350
1,000 0,834 0,784 0,747
1,000 0,931 0,815 0,732 0,874
1,000 0,963 0.839 0,755 0,756
Chlor -Calcium (a = 1,4197).
5,336 5,293 5,122 4,875 5,345 5,184
3,882 3,822 3,632 3,446 3,880 3,769
10,010 9,716 8,768 7,875
10,oso 9,503
1,000 0,971 0,876 0,787 1,007 0,950
Omm. 15,45 15,15 12,oo 10,83 10,08
15,83 15,32 l2,8S 11,95 11,07 10,58 12'14
15,06 13,57 11,81 11,26
15,06 14.02 12;31 11,03 13,16 15,12
1487 14,32 12,47 11,23 11,24
14,lO 13,69 12,35 11'10 14,20 13,40
23O 14' 26 10 19 28 17 32 24 8
23" 22' 26 0 25 6 22 52 24 50 21 14 23 22
20" 48' 22 56 24 30 20 56
19 46 14 44 19 28 17 20 19 46 27 42
21 6 23 8 24 0 24 52 28 38
28" 0' 24 36 11 0 4 54
28 18 29 2
572
3,959 3,962 3,493 3,149
Cohasion h n d - Zeit 1 2 r i K 1 K--k 1
o( 1C;l;oni winkel
0
8,375 ~ 1,000 8,387 1 1,001 6,519 ' 0,778 5,302 1 0,633
Chlor-Strontium ( B = 1,3620).
1,000 0,976 0,956 0,837 0,784 0,604 0,656
Oh 2 18. 8 2
Oh 1 20' 2 37 6 24
bewegt Oh
14,57 17O 32' 14,22 14 44 13,93 21 22 12,19 19 36 11,42 22 36 8,80 17 12 9,56 11 46
14,42 14 18
Oh 0 27' 2 33 7 7 bewegt Oh
Oh 0 25' 1 18 4 31 6 56
19 5 bewegt Oh
Oh 0 19' 1 16 3 57 6 22
17 51 bewegt Oh
mm. 26,l 26,6 29,5
28,l 28,2 28,3 25,4
mm. 5,267 5,022 4,592
mm. 3,762 3,657 3,530
mgr. 9.010 8;505 7,818
1,000 0,944 0,868
Omgr. 13,23 12,49 11,48
17" 0' 27 54 44 42
Chlor-Eisen (a = 1,2126). 5,536 4,020 9,097 1,000 15,Ol 2.5' 20' 5,459 3,980 8915 0,980 14,70 27 16
3,888 8,498 0,934 14,02 30 2 55:; I 3,805 I 8,137 1 0,594 I 13,42 1 25 18 u n g e a n d e r t.
30,l I 5,572 I 4,050 I 9,156 I I 15,lO I 24 0
30,l 30,l 32,O 32,9
29,5
28,6 28,G 28,4 29,2 29,6 30,s 30,3 30,2
30,9 30,9 31,2 31,6 32,O 32,9 33,O 33,3
5,624 5,566 4,898 4,405
5,659
5,529 5,480 5,372 5,042 4,859 4,300 4,509 5,524
5,535 5,474 5,403 5,186 5,032 4,608 4,672 5,498
Kohlensaures Rali. u = 1,1631.
u = 1,2553.
3,966
31522 3.095
3,962 3,927 3,832 3,688 3,617 3,305 3,374 3,959
9,147 8,928 8,744 7,650 7,169 5.325
3;225 5;999 3,961 I 9,046
u = 1,4444.
10,410 10,230 9,740 9,024 8,678 7,247 7,554
10,400
14,40 14,42 11,21 9,12
14,45
00 0 7 22'
10 8
0
1,000 0,983 0,936 0,867 0,834 0,696 0,726
14,42 14,17 13,49 12,49 12,02 10,03 10,46 14,41
120 18' 14 32 0 0
15 42 13 40 19 10 17 12
573
mm. 29,5 30,4 30,9 31,O 31,G 31,9 31,8 29,3
I 1 1 . I a l a a l e
mm. 5,560 5,211 5,038 4,822 4,545 4,532 4,656 5,568
u = 1,5667.
mgr. 11,460
9,486 8,608 7,803 7,553 8,172
10,100
11,66
Oh 0 49’ 1 44 4 2.5
17 45 25 2 bewegt Oh
1,000 0,881 0,828 0,751 0,681 0,659 0,713
Zeit
mm. 3,984 3,746 3,G31 3,459 3,293 3,240 3,370 4,019
2r 1 K 1 K-k I a
mm. 2,573 2,539 2,520 2,516 2,514
Omm. 14,63 12,89 12,12 10,99 9,96 9,64
10,43 14,89
mgr. 2,329 1,000 2,268 0,974 2,228 0,957 2,222 0,954 2,220 0,953
14O 44’ 16 28 16 2 14 18 21 30 10 42 20 48 20 22
XIX. Gestaltsanderung flacher Luftblasen in alkoholischen
S alzliisungen .
Oh 0 14’ 1 44
A
2 30 21;6 3;572 5 51 I 21,4 1 3,576
Oh 2 36’ 4 17
Chlor-Lithium (a = 0,9210).
2,558 2,672 1,000 2,529 I 2,611 1 0,977 2,513 2,578 0,965
Chlor-Calcium (u = 0,9010).
3,520 2,490 2,4GO 1,000 8h 10’ I ;::$ I 3,471 1 2,450 I 2,396 1 0,974
Omm. 5,818 5,665 5,567
5,546 5,554
5,802 5,670 5,601
5,460 5,319
00 0 0 0 0
00 0 0
0 0
0
574
Die Spannung nimmt nicht, wie man vermuthen konnte, in einer geometrischen Reihe ab, wenn die Zeit arithme- tisch wiichst, obwohl sie zuerst schnell, dann langsamer sich einem Minimalwerth zu nahern scheint.
Eine Aenderiing des Raadwinkels ist im Allgemeinen nicht zu bemerken.
Legt man in die Iangcre Zeit gestandene Fliissigkeit rinc frische Luftblase, so erhalt man die iirsprunglich ge- fiindenc Spaiiniiiig der frisclien Oberfliiche.
Dagegeu wird nur in scltenen Fallen, wie z. B. bei Wasser oder der concentrirten wiisserigen Chlorcalcium- losung dnrch Bewegen der Luftblase die urspriingliohe Gestalt der frischen Blase oder die Spannung der frischen Oberflache wieder hergestellt.
In den meisten Fallen wiichst durch Bewegen die Hohe der Luftblase (oder K - k) und CohBsion a oder specifische Cohiision a?.
Der Minimalwerth von n wird daher nur selten oder niernsls erreicht , da sufallige Erschiitterungen die Ober- flachenspannung vermehren.
Aehnliche Erscheinungen zeigten alle von mir unter- suchten Flussigkeiten. Im folgeiiden ist fur eine Reihe von wasserigeii Salzlosungen die Zeit angegeben, in welcher die Cohasion cy von dem Maximalwerth auf den unter Min. angegebenen Minimalwerth gesunken war. Dieser soge- naniite Minimalwerth wiirde meistentheils bei lfingerer Dauer der Beobachtungsreihe noch merklich abgenoinmen haben. Die letzte Spalte giebt das Verhaltnifs des kleinsten uiid griifsten Werthes von u.
575
xx. Aenderung der Cohasion wasseriger Salzlosungen.
No.
- 1 2
3
4
5
6
7
8
9 10 I1
12
13
14 15
16
17
18
19
20
21
Substanz
Wnsser H C1
NITl C1
N:C1
K C1
M g h ,
Cn “c2
n
n
Sr C1,
Ba Cl, Mn C1, Fe, C1,
Na, SO,
Mg i 0 4
c u soo
n
9 l
Zn io4 n n
Na NO, n
K NO3
Nag CO, B
n
K, co, * n Y I
Rohrzucker
Eiweifa n
Spec. Gewicht
U
1 1,0000 1,1084 1,0360 1,0758 1,1543 1,2063 1,0932 1,1457 1,1385 1,2824 1,1632 1,3078 1,4197 1,2105 1,3620 1,2043 1,3345 1,2126 1,4135 1,0526 1,1564 1,1390 1,2993 1,4539 1,0664 1,1041 1,1859 1,2049 1,3811 1,0988 1,159s 1,1213 1,1670 1,1631 1,2553 1,4444 1,5667 1,1170 1,2359 1,0384
Zeit
- 27h 22’ 99 23 17 45 2 32 2 26 22 30 7 35 3 44 2 3 37 40 26 28 30 15 21 5 5 5 22 49 8 2 1 24
G 24 6 48 3 55 2 38 51 2 53 22 4 77 5s 19 17 2 1 10 3 13 3 56 1 8 2 20 0 49 7 7 19 5 17 51 25 2 15 42 23 0 0 5
Cohasion
Mnx.
mgr. 8,455 7,950 7,964 S,217 5,915 8,878 9,315 8,431 8,555 8,817 10,15 9,145 9,547 10,010 8,969 9,010 7,996 9,517 9,097 9,926 7,587 7,640 5,393 9,135 8,529 5,612 5,445 8,279 8,525 9,337 8,202 8,181 8,656 8,555 8,375 9,376 10,410 11,460 8,260 8,401 5,589
Min.
mgr. 7,335 5,225 5,563 7,276 6,942 6,002 6,081 5,941 6,263 6,642 6,782 6,924 7,360 7,875 6,701 7,815 7,017 6,778 5,137 8,268 6,869 6,536 6,639 7,357 7,124 7,134 6,380 6,523 8,164 7,670 6,187 6,146 6,971 6,339 5,302 5,525 7,247 7,553 6,469 6,476 5,327
Min. Max. __
0,867 0,639 0,698 0,886 0,778 0,676 0,653 0,704 0,732 0,753 0,668 0,757 0,747 0,757 0,747 0,865 0,578 0,612 0,894 0,833 0,871 0,555 0,791 0,805 0,807 0,528 0,755 0,824 0,955 0,821 0,754 0,751 0,805 0,740 0,633 0,604 0,696 0,659 0,783 0,771
576
Uebrigens nahm die Hohe der flachen Luftblasen in Wasser oder Alkohol mit der Zeit in ahnlicher Weise ab, wenn man die Deckplatte aus Glas durch eine andere aus Silber oder Platin ersetzte.
Oh 0 5' 0 10 3 0 0 15 G
5. 9. Dafs die Capillarconstante von Quechsilber-OberlZ(ichen
ebenfalls rnit der Zeit abnimrnt, habe ich schon 1858 1)
nacligewiesen mit flacheii Quecksilbcrtropfen, die in einen luftleeren Raum gelegt wnrden.
Die folgende Tabelle enthalt einige damals angestellte Messungen in derselben Weise berechnet, wie es oben bei flachen Luftblasen beschrieben wurde. Nur ist die Reduction auf unendlich grofsen Durchmesser unterblieben. Die flachen Tropfen hatten etwa 30"" Durchmesser.
mm. 2,797 2,777 2,685 2,661 2,747 2,710 2,578
XXI. Flache Queoksilbertropfen in Luft.
n - 13,543.
Zeit 1 K-k Cohlsion a
mgr. 52,98 52,23 48,93 47,96 51 , l l 49,74 45,Ol
1,000 0,986 0,924 0,905 1,000 0,973 0,851
Die Abnahme der Cohasion a ist also fiir freie Ober- flachen bei Quecksilber in gleicher Zeit von derselben Ordnung, wie bei Wasser und bei Alkohol.
Dasselbe gilt auch von der gemeinschaftlicben Granz- flache von Quecksilber mit Wasser oder einer Losung von unterschwefligsaurem Natron oder Chlorwasserstoffsaure, wie die folgende Zusammenstellung lehrt. Es ist dabei
1) Pogg. Ann. Bd. 105, S. 35. 1555.
577
wieder die Reduction auf eiuen flachen Tropfen VOII on- endlich grofsem Durchmeaser vernachlhsigt und
gesetzt, so dafs die Oberflachenspannung (xI2 der gemein- samen Griinafliiche beider E'liissigkeiten 1 und 2') ist
K - - = a a , , . . . . . (10)
(K- k)' . (11). a , - 8 9 a2 - G I - U P
2 a,, = ~ 2 1 1 -
Bei Quccksilber und Chlorwasserstoffshre wurde der Randwinkel m,% = 180" angenommen und
gesetzt. K = al* v1- COS tol2 = a,,l/z . . (12)
XXII. Flachc Quecksilbertropfen in verschiedenen Fliissigkeiteri.
u, = 13,543.
2,469 2,383 2,376
Oh 0 10' 0 20 0 30 I 2,269
Collision Zeit 1 K - k I R
mgr. 38,23 1,000
35,40 0,986 35,63 0,932
32,28 0,844
mm. Oh 3,514 0 5' 3,497 0 15 3,449 1 0 3,409 9 0 , 3,338
- mgr- 1
3S,41 1,000 38,04 0,990 37,OO 0,9G3 36,14 0,9 11 34,64 1 O,Y@2
578
9. 10. Einf lu f s d e r G r o f s e d e r c a p i l l a r e n O b e r f l i c h e .
Schliefslich ware iioch ZII erklaren, warum die Abnahme der Oberflaclienspannung sich so deutlich bei flachen Luft- blasen oder Tropfen zeigt , aber in Capillarriihren nicht wahrnehmen liifst.
Ich niaafs in Salzsanre von 1,1084 specifischem Gewicht gleichzeitig K - k an cincr flachen Luftblase von 26""",2 Ilurchmesser iind einer kleineren Blase von Durch- messer. Setzt man die Cohasion a bci beiden Blascn pro- portional mit ( K - k)', so war die
Zcit Cohasion 2 r = 26"",2
0" 1 1 0 14' 0,984 1 15 0,838 0,976 2 28 0,792 0,924 17 48 0,698 0,849.
2 r = 7"",5
Die klcinere Luftblase zeigt also eine kleinere oder langsamere Aenderung von a als die grofsere.
Dies legt die Vermuthung nahe, dafs in weiteren Riihren eine Aenderung der Steighohe auftreten wird, wenn auch in ciigen Capillarrohreu von weniger als 1"'"' Radius dic Steighiihe dauernd constant bleibt.
Diese Vermuthung wird durch folgende Versuche be- statigt.
Vor dem Kathetometer') (vergl. 0. 3) wurde auf einer horizontalen Spiegelglasplatte ein kleiner quadratischer Trog init W Bnden aus Spiegelglas und Siegellack ' ) aufgestcllt. In einer Korkplatte aiif dem oberen Rande des Glastroges waren drei verticale, mit concentrirter Schwefelsiinre und tlestillirtem Wasser gereinigte Glasrohren von resp. 5""',550, 3""",785 iind Y1",153 Dnrchniesser bcfestigt.
I ) Pogg. Ann. Bd. 105, S. 15. 2 ) Pogg. Ann. Bd. 139, S. 11.
1S58. 1870.
579
Der Glastrog wurde mit einer wasserigen I~osiing von Chlor- Maguesium (spcc. Gcw. = 1,2824) gefiillt und dic capillnren Steighohen bestimmt gleichzcitig mit der Zeit, die iiach der Bildung der capillaren Oberfliichr irn Inncrn der Riihren verflosseu war. Die capillaren Steigliijhcn sind ein relatives Maah der 0berflgcheiisp:Liinungr cc und der specifisclien Cohasiou az der betreffendcn Fliissigkeit. I n der f'olgcnden Tabelle ist in den letzteii clrci Spnltrn (Ins Verhaltnilb dcr SteighBhen oder der Cohiision ZLI clcin = 1 gesetzten Maximalwerth dicser Grijrsen gegeben.
XXIII. Capillare Steigh6hcn von wssseriger (;lilor-Majiiiesium-
losung.
u = 1,2824.
mm. mm. mm. 2 r = 1 5,550 I 3,785 I 2,153
Zeit Steighijhc I
Oh I G& 0 8' 3,957 o 17 I 51904
mm. 7,551 7,451 7,396 7,166 7,018 6,215
mm. 13,152 13,161 13,110 13,101 13,126 12,5S1
mnl. I mm. I mm. 5,550 4,785 2,153
Cohision
mni. 1.000 0,!JSG 0,972 0342 0,917 0,676
mm. 1,000 0,957 0,980 0,949 0,930 0,823
mm. 1,000 1,000 0,987 0,996 0,999 0,957
Die Abnahme der Oberfllchenspannung cc ist hiernnch um so griifser und schneller, je weiter die betrcffende Rohre war.
Aehnliche Versuche an wasseriger Chlorstrontiumlijsiing von 1,3620 specifischem Gewicht ergaben Bhnliche Resul- tate, wie folgende Zusammenstellung zcigt. Die Steighijlieri sind hierbei in willkiihrlichen Scalcntheilen des Ocular- Mikrometers in1 Beobachtungs -Mikroskop gemessen (lqr etwn = 0'n1n,06).
37 *
580
XXIV. Capillare Steighiihen von wasseriger Chor - Strontium-
liism1g.
Zcit
0" 0 10' 0 25 1 3 1 40 '2 43 3 43 5 2 ti 27 7 55
Stci,
70" GS G G G3 F1 59 57,s 56 54,2 52,s
uhc
1 l W 10!1,2 108 104,s 102,l 100 !)!4,5 97 55,l s4
CohBsion
1,000 0,971 0,943 0,900 O,S71 0,543 032 1 0,soo 0,774 0,747
1,000 0,975 0,964 0,93ti 0,912 0,593 0,879 0,566 0,760 0,750
Hiernach scheint die Spannnng rc grolser Oherfliirlieu lcicbter und sc:hncller abznnehmen als die lrleincr Ober- fliichcn, dcrcn Theilchcn sich in griifscrcr Nahe eincr fcsten Glxswand hefindcn.
6. 11. D i s c n s s i o n d e r R e s n l t n t e .
Dir Versuche an flachen Blasen ails atmospiirischcr Luft oclrr Wasserstoff zcigen iibereinstimmend , dafs dir Spannnng der freien Oherfliichc verschieclener Flussig- keiten niit cler Zeit ahnimnit; zuerst schncller, dann lang- samer , dafs die Bbnahme bci reiiiea Fliissigkeiten, wic Wasser oder Alkohol am kleinsten ist, rind hier in 24 Stun- dcn ctwa 6 Proc. des iirspriinglichen Maximalwerthes lie- triigt. Rei einer freieii Qiieclrsilbcrfliiclie ist die Abnahme in 3 bis 6 Stundcn etwa 10 Proc. Bei alkoholischen Lii- songen ist sie geriiiger als bei wasserigen und erreicht bei letzteren znweilen 40 Procent dcs ursprunglichen Werthes.
Bpi eincni hiichst geringen Znsatz von Salzsaure znm Wasscr stirg die Abnshnic cler CohRsion von G anf 20 Proc. in 17 Stnndcn; blich nnch hci diescm sawen Wasser liinger
58 1
merklich als bei reinem Wasser. Verdiinnte Salzsaure (28er,31 C1H + 1 0 0 ~ ~ Wasscr) zeigte in 2; Stiinden die- selbe Cohasion 0, wie saures Wasser in 20 Stunden. Dabei war dies a bcdeuteiid kleiner, als fiir die friscbe Ober- ilache der conccutrirtesten von inir untersuchten Salzsaure (64gr,57 C1H + 100~1 Wasser).
Auch an der gemeinschaftlichen Oberflache zweier Fliissigkeiten, wie Quecksilber und Wasser oder wasseri- ger Losung von iinterschwefligsnurem Natron oder Chlor- wasserstoffsaure ist die Abnahmc der Oberflachenspannung der Granzflache etwa von derselben Ordnung, wie Lei freien Oberflachen.
Wenn auch die Temperatur des Ziinmers wahrend der langen Versuchsreihen zuweilen urn niehrere Grade ge- schwankt hat, so sind die Aenderangen der Oberfliichen- spannung oder Cohzsion a doch so bedeutend, dais sie unmoglich von Temperaturanderungen herruhren kijnnen.
Ueberhaiipt ist die Aenderung von a so grofs, dal's man sie auch ohne weitlauftige Correctionsrechnung direct aus der Abnahme der Hohe ( K oder K- k) iind der Zunahme des Durchmessers 2 r der Luftblasen erkennen kann. Diese direct geinesseueii Griil'sen sind daher von mir auch in den Tabellen XVIII und XJX mitgetheilt worden.
Fremde Substanzen, die von Aul'sen durch die Fliissig- keit zu dcr Luftblase gelangt sind, konnen die Aenderung nicht hervorgebracht haben, da sonst die Lufthlasen in der lange gestandenen verunreinigten Fliissigkeit eine kleinere Hijhe und eiiie kleinere Cohiision gezeigt habcn miikten. Grolse iind kleine Luftblasen, weite und enge Capillarrijhren hatten dann auch dieselbe Abnahme von cc zeigen miissen.
Ferner ware es auffallend , dais die verschiedensten Fliissigkeiten unter verschiedenen Verhdtnissen ahnliche Aenderungen zeigen, also iihnliche Verunreinigungen ent- halten sollten. Aul'serdem tritt die Erscheinung auch bei Alkohol und alkoholischen Losungen auf, deren Ober-
582
flachenspannung so aufserordentlich klein ist , d a b iiur wenige Fliissigkeiten sich an der freien Oberflache der- selben ausbreiten und die Spannung derselben verunreinigen k" onncn.
Zufallige elektrische Einfliisse konnen die Gestaltsiin- derung der Luftblasen nicht hcrbeigefiihrt haben, da die Gestalt der Luftblasen in Wasser und wasseriger Chlor- calciumlbsung bei absichtlichem Elektrisiren der Fliissig- keit vollkommen uugeiindert blieb. Entweder wurde cine gerichene Siegellack- oder Glasstange der isolirten oder zur Erde abgeleiteten Fliissigkeit genahert, oder die Fliissig- keit mit dem Iinopf' einer stark (+ oder -) geladenen Lcydener Flnsche verbunden , deren aulsere Relegung zur Ercle abgeleitet war.
Die Abnahme der Oberfl%hnspannung cc bei Salz- liisungen konntc man nun dadurch erkliiren, dals man cliese Fliissigkeiten als ein Gemenge von geschmolzenern $ah oder concentrirter Salzlosnng n i t grofsem cc und reinern Wasser mit kleinem CI atiffarst. Diesc beiden Fliissip- lteitcn sind in jedem Verhaltnisse mischbar, die Spannung der gemeinsamen Griinzfliiche 0, und es miifste, wie ich bei oiner friihercn Untersuchung ' ) nusfuhrlich nachgewiesen liabe, dic Fliissigkeit mit kleinereni n, also hier reines Wasser, sich an der Oberflache des Flussigkeitsgemisclies :insammeln.
In dcr That hatte ich dies erwartet und die ganze Unt~rsuchung in iler Hoffnung unternommen, dadurch die tbrwiilintr Auffassung bestiltigt zu finden , die ich ;mch schon friiher 2, bei Gelegenheit eines Ref'erates iiber Mes- sungen cnpillarer Steighohen ron Salzlosungen ausgespro- chen habe.
Nach den Messungen rorliegender Mittheilung ist es ;tbcr sehr fraglich, ob es erlaubt ist anzunehmen, die Ab- riahnie iler Spannung riihre von einer diinnen Schicht
1 ) I'ogg. Ann. Bd. 130, S. 80. 2 ) Fortschritte der Physilc 1870.
1570. S. 179.
583
reinen Wassers her, die sich an der freien Oberflache der Fliissigkeit allmablich ansammelt.
Der Werth von a sinkt namlich in neutralen Salzlo- sungen bis Cjmgr oder 5mgr,2, tief unter denjenigen Werth, den ich bei reinem Wasser sclbst lgngere Zeit nach Bil- dung der freien Oberflache gefnnden habe, und der 7"sr,0, in einzelnen Fallen anch 71i1gr,3 betrug.
Diese Thatsachen wiirden zii der weiteren Annahme nothigen, einer diinnen Wasserschicbt an der Granze zwi- schen Salzlosung und Luft andere Eigenschaften zuzu- schreiben, als zwischen Wasser und Luft.
Nooh weniger wahrscheinlich ist eine freiwillige durch Auflijsung anftretende Zersetzung des neutralen Salzes und eine Ausbreitung von freier Saurc an der Oberflache dcr Fliissigkeit. Bei den Losungen der Chloride oder Nitrate ware dies vielleicht noch zulassig, aber nicht mehr bei den schwefelsauren oder kohlensauren Salzen , die ebenfalls einen sehr kleinen Minimalwerth von a zeigen.
Dazu kommt, dafs die Eisenchloridliisung, welche sichcr freie Salzsaure cnthielt, eine geringere Abriahme und einen griifseren Minimalwerth zeigte, wie neutralc Chloride oder Kali - Carbonat.
Gegen die Ansicht, dafs sich die Fliissigkcit mit kleine- rer Capillarconstante a an der freien Oberflache ausbreitet, spricht auch das merkwiirdige hisher noch nicht erwiihnte Verhalten der Mischungen von Alkohol und Wasser, in denen die Gestalt der flachen Luftblasen oder die Con- stante cy sich iiur unbedeutend mit der Zeit andert und in manchen Fallen sogar eine geringe Zunahme statt einer Abnahme beobachtet wird.
So betrug bei wasserigem Alkohol vom spec. Gewicht 0,9973 oder 1,17 Proc. Alkohol
nacb Herstellung der Luftblase die Cohasion n O h Oh 25 5" 16' 14h 43'
8"'sr,024 7111Kr,84$ 7"Sr,92 1 7"gr,791. Bei Alkohol vom spec. Gewicht 0,0852 oder €496 Proc.
reinem Alkohol war
584
Oh 1" 35' 1'P 46'
5mg:1',745 5"gr,79O 5m6r,80 1. nach Herstellung cler Luf'tblase c1
Bei Alkohol voni spec. Gew. 0,9110 und 52,76 Proc. reinem Alkokol wiir
nach Herstelluug der Luf'tblase rt
0" O h 39' 3" 2' 6h 40'
2n'-",gC31 3wr,03s 2wr,896 21116',758. Die Cohiision oder Oberflachenspannung n nirnmt durch
Ziisat;s voii reinem Alkohol eum Wasser erst schnell, d a m langsam ab. Ha bleibt aber standenlang c( bedeutetid grofser als 2"'gr,3, welches etwa der Werth von a fiir reincn Alkohol ware.
Die durch Verdampfung des Alkohols oder Wasseran- ziehung a m der Luft bedingten Aenderungen konnen keine ausreichende Erklarung dieses Verhaltens abgebeo.
Vielleicht ist es noch an1 einfachsten die Abnnhme der OberflSicheiispannung der Fliissigkeit mit der Zeit als %hnlioh den Erscheinungen der elastischen Naohwirkung h i festen Kiirpern aufzufassen, wie ich dies schon vor 18 Jahren bei der Untersuchung der Gestaltsanderung flachcr Quecksilbertropfen ausgesprochen habe ').
Aehnlich wie die elastische Gleichgewichtslage der Theilchen eines festen Kiirpers erst allmahlich oder nach unendlich langer Zeit eintritt, wiirde anch die Gleichge- wichtslage der Griinztheilclien einer Flussigkeit erst all- iniihlig eintreten. Es ist eine gewisse Zeit nothig, damit die Aenderung der Molecnlarheschaffenheit einen stations- ren Zustand erreicht, welche die Theilchen einer Fliissig- keit an dcr Granzflachc gegen Luft oder andere Fliissig- keiten zeigen, und welche durch gleichzeitige Aenderung der Temperatur, dcr elektromotorischen Kraft und andere Ersclicinungen nachgewiesen werden kann.
Die tropfbaren Flussigkeiten wiirdea auch in dieser Bcziehung Bhnliche Eigenschsften, wie die sogenannten festen K6rper haben. 1) Pogg. Ann. Bd. 105, S. 4'7. 1858.
585
Die Gegenwart oder selbst nur die Nahe einer festen Glaswand wird die Fliissigkeitstheilchen hindern ' eine 8x1- dere Lagorung oder Moleciilarbeschaffenheit anzunehmen.
Aehnlich wie ein fester Krystall diirch bloke Contact- wirkung oder Molecularkrgfte in einer (tibersattigten) Salz- h u n g die Krystallisation einleitet , sich dann von seiner Oberflache aus neue Krystalle bilden iind von einem Kry- stall zum andern die Wirkung fortschreitet in das Innere der Fliissigkeit, so hat man sich auch ZII denken, daIb die Fliissigkeitstheilchen in der Nghe der Wand und der frcien Oberflache die benachbarten Theilchen verleiten eine ahnliche Lagerung oder Ueschaffenheit anzunehnien, wie sie selbst besitzen.
Bei grofsen Entfernungen von der festen Wand werden Storiingen leichter eine Aeiiderung der Lagerung der Mo- leoiile herbeifiihren konnen, als bei kleineren Entfernungen, ahnlich wie ein Stiirmwind die Eisdecke eines Sees in grbl'serer Entfernung vom Ufer leichter zerbricht , als am Ufer selbst.
Diese Annahme wiirde die auffallende Thatsache ver- standlich machen, dars kleinere Oberfllchen eine geringere &4enderung der Capillarconstante zeigen, wie grblsere Ober- fliichen. Sie stellt eine Analogie her mit anderen Erschei- nungen , wie Adsorption der Fliiseigkeiten durch feste Korper oder wie die Dichtigkeits - Aenderungen , welche Fliissigkeiten in der Niihe anderer fester oder fliissiger Korper erleiden ').
A n h a n g . #* 12.
Einflul's d e s XIagnetismns criif d i e C o h i s i o n d e r F llissi g k e i ten.
B r u n n e r und M o u s s o n *) fanden die capillare Steig- hohe von Eisenvitriollbsung ungeaudert , wenn die betref-
1) Pogg. Ann. Bd. 139, S . 38 sqq. 2) Pogg. Ann. Bd. 79, S. 141.
1870. 1850.
556
feiide Capillarrohre zwischen die Pole eines kriiftigen Elektromagneten gestellt wurde.
Anderseits hat W7 e r t h e i m ’) beobachtet , dal‘s Eisen- ahloriirl6sung zwisclien parallelen Eisenplatten hoher stieg, sobald diese Eisenplatten durch Beriihrung mit den Polen eines kriiftigen Elektromagneten magnetisirt wurden. Die Zunahnre betrug das doppelte und dreifache der urspriing- lichen Hiihe und W e r t h e i m suchte den Grund der Er- scheinung in den magnetischen Fliissigkeitsschichten, die die beiden parallelen magnetischen Eisenplatten bekleidet und gleichsam dereri Abstand verkleinert hatten.
Jch habe Eisenchloridlosang aus eiiiem verticalen Glas- rohr von 0,6 bis 1”””,2 Durchrnesser tropfen lassen zwi- when den Polen eines Ru h m k o r ff’scheii Elektromagneten iii eiiiem Magnetfelde von constanter magnetischer Kraft, wie es V e r d e t ) fur die Drehung der Polarisationsebene des Lichtes durch elektromagnetische Wirkung benutzt hat. Die mit Hulfe der Waage bestimmte Tropfengrbfse war genau dieselbe, mochte der Elektromagnet durch einen kriiftigen elektrischen Strom errept seyn, oder nicht.
Daraus wiirde folgen , d a k die Oberflachenspannung der Eisenchloridlosung in beiden Fallen dieselbe war.
Wiirclen die breiten Anker des Elektromagneten durch kleinere von nahe kegelformiger Gestalt ersetzt, so daL, die magnetische Kraft an den verschiedenen Stellen des Magnetfeldes verschieden p o l s war, so wurde die GrBfse des fallenden Tropfeiis beirn Mnguetisiren sehr bedelitend vergrolsert oder verkleinert , j e nachdein sich die Tropfen rtnterhalb oder oberhalb dcr kiirzesten Magnetkraftlinie bildeten, je nachdem also die Wirkung der magnetischcn Kraft der Schwerkraft entgegen wirkte oder dieselbe ver- m eh r te.
Da das negative Resultat der eben beschriebeaen Ver- suche moglicher Weise durch eine geringe Menge Salz-
1) Pogg. Ann. Bd. 102, S. 595. 2) V e r d e f Omvres I , 1). 113, Fiy. 40; A m . de ehiiii. (3), X U , p . 310
et Fiq. 1. PI. I l l . 1S54.
1957.
587
saure an der Oberfliiche dcr E i s c n c h l o r i d l ~ s ~ u ~ g Lt&~gt seyn konnte, so habe ich ahnliche Versuche mit wasseriger ~~anyanchlos.ur/osung vom specifischen Gewicht 1,3345 wiederholt,
Bei einem Trichterrohr von Or1””,324 aukerem Durch- rriesser bildeten sich langsam Tropfen von 81nxr,825 Gewicht in freier Luft odcr zwischcn den Polen des beschriebmen Elektromagneten , die bei 140’’1’11 I~urc l~messer und 5 0 ” ’ Dicke, 41’””’ bis 27‘”“‘ Abstand von einnnder hatten. I)ie Citpillarconstante a der betreffcnden Sulzlosung war nach diesen Versuchen ) mit fallenden Tropfen
ein Werth, der in der Mittc zwischen Sn1sr und 91116r,523 liegt, wie er mit Steighohen oder flachen Luftblasen ge- funden wurde.
Rei einem verticalen Glasrohr von 1”’”’,294 5ukerem Durchmesser wogen die cinzelnen Tropfen 30,48 bis 29”‘9”,03 (a = 7‘”g1’,482 his 7n1.””,184) je nach dcr Geschwindigkcit, niit der sie sich bildeten, hatten aber innerhalb und anl’ser- halb des Magnetfeldes dieselbe Griifse. Der zu klein gc- fundene Werth von n erkliirt sich hinliinglich durch den ;drn Glasrohr zuruckgebliebenen Rest des nur theilweise abgefallenen Tropfens.
In einem Magnetfelde von vergnderlicher magneti- scher Kraft zwischen kegelfijrmigen Magnetpolen wurden die Tropfen bei Manganchloriir, wic bei Eisenchlorid, grol’ser oder kleiner beim Erregen des Magnetismus, je naohdem sie sich unter oder iiber der kiirzesten Magnet- krafthnie bildeten.
Obwohl in dem Magnetfeld von’ constanter magnetischer &aft die Manganchlorurtheilchen sich starker anziehen miifsten, als wenn sie uiimagnetisoh wiiren , und obwohl hiernach kine Zun:thme der Cohasion oder Oberfliichen- spannung n beim Magnetisiren zii erwarten ware, lafst
1) Vergl. Pogg. Ann. Bd. 135, S. 625. 1S6S.
588
sich doch keine Zunahme von a durch Magnetisiren beob- achten.
Abgesehen davon, dals durch diese Versuche die W e r t h e i u1 'sche Auff'assung der Aenderung der Steig- hohe zwischen p:trallelen Eisenplatten bei dem Magneti- siren derselben bestiitigt wird, scheinen niir dieselben dafiir z u sprechen, dais an der Oberfliiohe voii Eisenchlorid odcr Manganchloriirliisiiiig die Salzliisiing vie1 verdtinnter und dem Einfluls der inagiictisohen Hriifte weniger unterworfen ist, als in] Iniiern der Fliissigkeit.
Es wiirde durch diese rnagnetischen Versuohe also die oberi aid reine Capillaritiits - Erscheinungen hgriindete Aiisicht bestgtigt werden, d d s an der freieii voii Luft begriinzten Oberfliiche der Sillzliisungen siuh reines Wassw oder dooli sehr verdiiniite S:rlzliisung befindet.
H e i d e l b e r g , d(:n 24. O c t o h 1876.
VI. t k h r (lie Erregnng voti Wektricitiit d it r ch gle it (1 tide Re ih ccttg ;
V O I L P. l t i p j ' s . (Aus (1. Monntsber. t l . Alcncl. d. \Yts~~nsch . Mai 1876.)
. v o i i den Gcsetzcn cler Elektrioit&tserregung 1 ) durch Weibung, dieser iinziihlig oft ausgefihrten Operation , ist Weniges bekannt , ich habe in1 Folgenden das Bekilnrite nusxminengestellt , uin es der Bewhtung ZLI empfhhlen, und versucht, es durch n e w Erfahrungen zu ergiinzen.
1 ) Das Wort Erregung wird hier iiberall in dem weiteren Sinne gebraucht, in wclcheni CY init tlcni Worte Gewinnung gleichbedeutend ist. Es ist also nicht voii den Elektricitfitcn die Rede, wclchc dorch die Hei- bung von einundcr gctrennt wertlcn, soiidern von den Elektricititeu' die n:tch ihrcr Trcnnung and tlieilweisen Wicdcrvereinigung iibrig
geblieben sind.
