VIII. Ueber die Diffusio~a des Ammoniaks durch Wusser uncl dua*ch Albohol;

uon Jolt a m m e s Hii l l e r . (Inauguraldissertatioa, fur die Annalen bearbeitet vom Hm. Verfasser.)

(Hierrnu TaL T.)

Die im Nachfolgenden beschricbenen Versuche haben den Zweck, den stationaren Xtrom der Gase, besonders des Am- moniaks durch eiiie Fliissigkeitsschicht von endlicher Dicke zu untersuchen. Beobachtungen iiber solche Diffusion sind an- gestellt worden ron Hrn. v. Tl 'roblewskyl) und Hm. Stefana). Die Diffusion des Gases ist nur beim herrscheiiden Atmospharen- druck betrachtet worden.

Q 1. B e s c h r e i b u n g d e s b e n u t z t e n Appara tes .

Das bei der nachfolgenden Untersuchung benutzte Am- moniakgas wurde am Ammoniakfliissigkeit durch Kochen der- selben in der Kochflasche a entwickelt. Letztere war durch einen Iiork rerschlossen, durch den ein Sicherheitsrolir und ein Ableituiigsrohr fur das Gas fiihrte. Urn ein Entweichen des Gases durch die Poren des bei e befindlichen Korkes zu vermeiden, war derselbe niit einer dichten Schicht guten Siegellack iiberzogen. Durch die Glasrohre h gelangte das sich entwickelnde Gas in eine Flasche m, welche von kaltem Wasser umspult war uiid nach Art eines L i e b i g 'schen Kiihlers wirkte. In der Flasche ni coiidensirte sich der in a entwickelte Wasserdampf. Die in der Flasche m sich ansammelnde Wassermenge war nur gering, wenn bei jedem Versuch neue Ammoniakflussigkeit in die Flasche a gegossen wurde. Durch das Rohr I und den Schlauch s gelangte das Gas in ein 2 m langes Glasrohr, das mit kleinen Stiickchen Calciumoxyd an- gefiillt war. Der letzte Rest von Wasserdampf wurde in dem Rohre deni Gase genommen. Die Flasclie ni war ebenfalls durch Iiork und Siegellnck luftdicht verschlossen.

1) v. W r o b l e w s k y , Wied. Ann. 2. 1877. 2) S t e f a n , Wien. Ber. 72. Abtli. 2. p. 371 u. f. f.

Difusion des Aminoniaks durch Wusser und Alkohol. 555

Nachdem das Gas durch das Trockenrohr gegangen war. gelangte es in die etwa 2000 ccrn grosse Flasche M , welche oben rnit drei Oeffnungen verselien war und als Gasometer diente. In die mittlere Oeffnung fiihrte das Zuleitungsrohr. An dieser wie auch an den beiden iibrigen Oeffnungen war durch Siegellack ein luftdichter Perschluss der Flasche sorgfaltig her- gestellt.

In die Oeffnung g der Flasche M war inittelst eines Korkes eine bei n rechtwinklig gebogene, bei z mit einem Hahn ver- sehene Glasrohre eingesetzt. An dieses Rohr konnten bei w die zu den einzelnen Tersuchen dienenden Glasriihren angesetzt werden. Bei w wurde auf die nach M fuhrende Rohre ein weiteres Glasrohr geschoben, in welchem wiederum bei zi durch Siegellack ein dreimal rechtwinklig gebogenes Glasrohr eingekittet war, das in seinem unteren Theile yv dazu diente, die Flussig- keit aufzunehmen, durch welche das Gas diffundiren sollte. Bei w war ebenfalls ein luftdichter Verschluss clurch Siegellack her- gestellt.

Durch die dritte Oeffnung des Gefasses 171 fuhrte ein Glasrohr von (1.88: n) qmm Querschnitt bis auf den Boden. Dieses Glasrohr war etwas oberhalb des Korkes p rechtwinklig gebogeii; ferner durch einen kurzen Schlaucli verbunden mit einer etwa 2 m langen Glasrohre von derselben Weite, die ihrerseits wieder verbunden war durch einen Kautschukschlauch mit dem unteren Ende eines senkrecht aufgestellten graduirten Rohres. Nittelst eines Quetschhahnes konnte der Schlauch am unteren Ende des graduirten Rolires fest geschlossen werden. War dies geschehen, so wurde das graduirte Kohr mit Queck- silber gefullt, der Quetschhahn murde fur einen Augenblick weit gelost und das Quecksilber stromte durch die Glasrohre AB in den Behiilter M. War der Boden des Gasometers M hin- reichend init Quecksilber bedeckt, so wurde der Quetschhahn geschlossen, und die game Rijlire war niit Quecksilber gefiillt.

TVurde das Gas in der Flasche a entwickelt, so fiillte sich allmahlich das Gasometer M init demselben. Der Hahn bei z war geoffnet, sodass das Gas durcli den ganzen Apparat stronite. lTon dem Gase musste eine grosse Menge entwickelt werden, daniit sicher alle Luft bei Beginn des Tersuches ausgetrieben war. Hierron hing mesentlich der Erfolg cles Versuches ab.

556 J. Miiller.

Sobald es sicher war, dass das Gasometer M vollig mit Am- moniak gefiillt wa,r, wurde durch einen Quetschhahn bei k der Ihtschukschlauch geschlossen, und es wurde Ammoniakflussig- keit in die Rohre uy mittelst einer Pipette gegossen. Die Fliissigkeitssaule begann sofort zu steigen im Rohre empor nach 7 1 , da die Fliissigkeit nicht vollig mit Gas gesattigt ist. Um die Flussigkeitssaule in der Lage u y zu erhalten, lasst man durch Losen des Quetschhahnes am untern Ende des graduirten Rohres Quecksilber zufliessen derart, dass das absorbirte To- lumen Ammoniak bestgndig in1 Gasometer M durch ein gleiches Volumen Quecksilber ersetzt wird. Innerhalb des Gasometers befindet sich das Gas unter dem draussen herrschenden Atmo- spharendruck. Der Theil y c der Diffusionsrohre war umspiilt von Wasser coiistanter Temperatur. Nothwendig erfolgt an der Stelle, 'wo die Absorption und Wiederabgabe des Gases vor sich geht, eine Warmeentwickelung. Urn den storenden Ein- fluss cler letzteren zu vermeiden, war das Wasserbad constanter Temperatur nothig. Am graduirten Rohr konnte die in den Behalter 214 stromende Quecksilbermenge in Cubikcentimeter abgelesen werden.

Wahrend des Versuches sind Schwankungen der Zimmer- temperatur sorgfaltig zu vermeiden. Infolge einer Temperatur- anderung wurde clas in M eingeschlossene Gas sein Volumen andern, nnd dadurch miisste eine regellose Bewegung der Fliissigkeitssaule eintreten. hndererseits wird auch das Volu- men des in betrachtlicher Menge zur Verwendung kommenden Quecksilbers geandert werden.

Es ist erforderlich, dass die Flussigkeitssaule genau bis zum aussersten Rand v der Diffusionsrohre reicht. 1st dies nicht der Fall, so wird sich im Rohre bei Gas ansammeln, dort einen Partialdruck ausiiben und den Gang der Diffusion storen. Um stets iiber dem Ausgang des Rohres v reine Luft zu baben, wurde iiber denselben weg ein schwacher Strom reiner atmospharischer Luft von der Teinperatur des Zimmers geleitet.

Die Bewegungen der Flussigkeitssaule yv wurden in einer Entfernung von etwa 2 m, wo sich auch das mit Quecksilber gefiillte graduirte Rohr befmd, mit einem Fernrohr beobachtet. Eine geringe Drehung an einer der Schrauben des Quetsch- hahnes t veranlasste sofort eine Bewegung der Fliissigkeitssaule.

Rflusion des Ammoniahs durch Wasser tind Alkohol. 557

Die Fliissigkeit muss in beiden Schenkeln gleich hoch stehen; ist dieses nicht der Fall, so befindet sich das Gas unter einem andern als dem Atmospharendruck.

8” 45’ 8 50 8 55 9 0 9 5 9 10 9 15 9 20 9 25 9 30 9 35 9 40 9 45 5 50 9 55

10 0 10 5 10 10 10 15

0 2. Di f fus ion du rch e i n e Wasserschicht be i 15O C.

Es ist zunachst die Frage aufzuwerfen, inwiefern hangt die Menge des diffundirenden Gases von dem Querschnitt und der Lange der Flussigkeitssaule y ab. Es folgen zunachst die Beobachtungen, bei denen die Fliissigkeit eine Temperatur von 15O C. hatte. Es sind vier Rohren von verschiedenem Quer- schnitte und von verschiedener Lange benutzt worden. In Inter- vallen von 5 Minuten ist der Stand des Quecksilbers im gra- duirten flohre abgelesen.

1. Barometerstand: 758 mm, Temperatur der Flussigkeit : 14,8--15,2O C. Zimmertemperatur: 20°, Querschnitt der Flussig- keitssaule: 0,851 qcm. Lange derselben: 8,3 cm.

-0,16 +3,45

7,15 10,56

1 13,SO 16,95

22,58

27,65 30,05 32,50 34,60

38,50

3,60

7,lO

19,so

-

-

1,80

5,35

A ~ _ _ -

3,61 3,70 3,41 3,24 3,15 2,85 2,78 2,54 2,53 2,40 2,45 2,lO 1,95 1,95 -

1,80 1,75 1,75

-- Zeit

10h 20’ 10 25 10 30 10 35 10 40 10 45 10 50 10 55 11 0 11 5 11 10 11 15 11 20 11 25 11 30 11 35 11 40 11 45

~ _. ~ _ _ _ -

10,60 ~

12,36 14,03

16,SO I

19,60 20,92 22,25 23,57

-

18,20 ’

- -

27,53 28,83 I 30,15 I

32,95 ~

- 1

j

1,75 1,75 1,76 1,67 1,40 1,40 1,40 1,40 1,32 1,33 1,32 1,32 1,32 1,32 1,29 1,33 1,40 1,40

Wahrend der Zeit von 10” 5 5 bis llh 45‘ diffundirten im

In der ersten Spalte der Tabelle ist die Zeit angegeben, Durchschnitt in 5 Minuten 1,33 ccm.

558 J. Miller.

in der zweiten der Stand des Quecksilbers, in der dritten das Volumen des absorbirten Ammoniaks. Xeist war es nothig, das graduirte Rohr 2--4 ma1 zu fiillen, ehe sich der stationare Zustand herausstellte.

Bei der Annahme, dass die diffundirende Gasmenge, sobald der stationare Zustand eingetreten ist, proportional ist dem Querschnitt der Rohre nnd umgekehrt proportional der Lange derselben, ergibt sich, dass 8,79 cbm in der Ninute durch eine Schicht von 1 qcm Querschnitt und 1 cm Dicke diaundiren werden. Dieses Volnmen, reducirt auf O o C. und 760 min Barometerstand, sei mit SD,, bezeichnet und es ist SD,,, = 8,17.

2a. Barometerstand: 761 mni. Zimmertemperatur: 19O C. Temperatur der FIiissigkeitssaule: 14,9-15,2° C. Llinge der Fliissigkeitssaule: 8,7 cm. Querschnitt derselben: 0,111 qcm.

Zeit ~ ccrn

l o h 5’ 1 10,45 10 10 13,30

____

10 15 10 20 10 25 10 30 10 35 10 40 10 45 10 50 10 55 11 0 11 5 11 10 11 15 11 20 11 25 11 30 11 35

l5,90

20,20 18,20

22,30 24,20 25,90 27,33 28,80 30,13 31,30

33,70 34,82

-

- -

37,90 38,76

~

J

- 2,85 2,60 2,30 2,oo 2,lO 1,90 1,70 1 4 3 1,47 1,33 1,17 1,20 1 ,?O 1,12 1,03 1,03 1,03 0,86

Zeit

llh 40’ 11 45 11 50 11 55 12 0 12 5 12 10 12 15 12 20 12 25 12 30 12 35 12 40 12 45 12 50 12 55 1 0 1 5

ccrn

39,60

6,lO 6,SO 7,60

_ _ ~ __~__

5,35

- 9,00 9,65

10,30 10,95 - - - -

13,56 - -

15,36

A

0,84

0,75 0,80 0,70 0,70 0,70 0,65 0,65 0,65 0,52 0,52 0,52

0,52 0,60 0,60 0,60

-

0,52

In der Zeit 11” 25-lh 5’ diffundirten im Durchschnitt in

2b. Barometerstand: 764 mm. Zimmertemperatur 19O C. Lange der

5 Minuten 0,56 cbm Ammoniak. Demnach ist = 8,22.

Temperatur der Fliissigkeitssaule: 14,7-15,2° C. Fliissigkeitssiiule: 6,6 cm. Querschnitt derselben: 0,111 qcrn.

D@usion des Ammoniahs durch Wasser und Alkoliol. 559

8,70 -

10,22 -

11,66 -

Zeit 1 ccm

l lh 15' 0,25 11 20 0,95 1 1 25 ' 1,73 11 30 1 - 11 35 I -

4,22 :: :50 1 - 11 50 5,77 11 55 1 6,52

0,74 0,76 0,76 0,72 0,72 0,78

-. ~

A __ ___ -

0,i'O 0,78 0,83 0,83 0,83 0,17 0,78 0,77

. ~- Zeit

12h 0' 12 5 12 10 12 15 12 20 12 25 12 30 12 35 12 40

~ -

Im stationaren Zustande diffundirten im Durchschnitt in 5 Minuten 0,74 ccm Ammoniak. Es ist XIl5 = 8,27.

Aus den mitgetheilten Beobachtungen geht zunachst hervor, dass die von der Fliissigkeit in gleichen Zeiten absorbirten Gasvolumina abnehmen bis zuletzt ein stationker Zustand des Gasstromes eintritt. Es wird bestatigt durch die Zahlenwerthe

8,17; 8,22; 8,27; welche die Mengen Ammoniakgns nngeben, die durch eine Schicht von 1 qcm Querschnitt und 1 em Dicke in einer Minute diff undiren, dass die diffundirende Gasmenge proportional dem Querschnitte und umgekehrt proportional der Lange der Fliissig- keitssaule ist, sobald der stationare Zustand eingetreten. Die Querschnitte der benutzten Glasrohren sind bestimmt worden durch das Gewicht eines gemessenenQuecksilberfadens. Schwierig ist es nach Beendigung des Versuches die Lange der Flussig- keitssaule zu bestimmen. Freilich verdampft nur wenig Fliissig- keit wahrend des etwa 3-4 Stunden dauernden Versuches. Urn aber den hierdurch entstandenen Fehler zu beseitigen, wurde die Saule zu Anfang und Ende des Versuches wiederholt mit einem diinnen Drahte gemessen. Die benutzten Diffusions- rohren waren sammtlich zweimal gebogen, die Wege durch die Fliissigkeit waren also nicht gleich; gemessen wurde die Lange der Axe der Rohre. Die Bchwankungen der Zimmertemperatur waren nur unbedeutend.

Es sind noch vier weitere Versuche angestellt, deren Re- sultate in der nachsten Tabelle enthalten sind.

Die Zahl, welche dns Volumen Ammoniak angibt, das durch eine Schicht van 1 qcm Querschnitt uncl 1 cm Dicke in 1 Nin. diffundirt, moge mit XI bezeichnet werden. Das durch jene

560 J. Miiller.

Schicht bei 1 cin Druckdifferenz diffundirende Gasvolumen werde als Diffusionsconstante D bezeichnet. Der an D befindliche Index sol1 die Temperatur der F'liissigkeitssaule angeben.

Fur D,, ergebeii sich aus sieben Beobachtungen die fol- genden Werthe :

__ _ _ _ ~ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ Beobachtung , 1. 2a. 2 b. ~ 3a. I 3 b. I 4 a. I 4 b .

Barometerstand- ' - 7 ~ 7 ? 6 6 7 & 7 1 6 4 - 1 8,17 j 8,08 , 7,94 ' 7,96 1 0,108 0,109 0,107, 0,106 1 0,104 0,104

~- .- -~ ___

Als mittlerer Werth ergibt sich fur D,5 = 0,106. Zweifellos wird sich mit dem Drucke auch der Werth von % andern. Hr. von Wroblewsky ' ) hat gefunden, dass die Geschwindig- keit, mit welcher eine gegebene Gasmenge durch eine Kautschuk- membran diffundirt, dem Drucke des diffundirenden Gases auf die Memhran proportional 1st. T'ielleicht gilt fur die Diffusion der Gase clurch Fliissigkeiten classelbe Gesetz.

$ 3. Diffus ion d u r c h e ine Wasserschicht be i O', 30° und 40° C.

Znnachst ist nun die Frage aufzuwerfen nach deni Zu- sammenhange der Constanten D mit dem Absorptionscoeffi- cienten des Gases. J e mehr die Fliissigkeit im Xtande ist, zu absorbiren, urn so griisser wird die Constante D sein, was dnrch die weitereii Versuche bestatigt wird. Die Beziehnngen der Diffusionsconstanten D zum Absorptionscoefficienten sind untersucht worden, ausser bei der Temperatur 15" C., bei den Temperaturen Oo, 30" und 40° C'. In den1 einrn E'alle tauchte das Diffusionsrohr yu in ein Beclien, das mit kleinen Eis- stuckchen angefiillt mar. im anderen Falle in ein Wasserbad, das durch eine Flamme und durch Riihrer stets auf 30" oder 40° C. erhalten wurcle. Der Wasserbehalter bestand aus einem Blechkasten von 25 cm Lange, l 0 c m Breite und 15 cm Hohe. Auf der oberen Flache des Kastens befand sich eine langliche Oeffnung, in welche das Diffusionsrohr gesenkt werden konnte. Unmittelbar neben Clem Diffusionsrohr lag in allen Fallen die Kugel des Thermometers.

1) v. Wroblemsky, Pogg. Ann. 155. p. 545. 1876.

Dz#usion des Ammoniaks durch ?Passer und Alkohol. 561

5. Barometerstand 757 mm. Zimmertemp.: 19O C. Tem- peratur der Flussigkeitssaule 0 - 0,2O C. Querschnitt der Flussig- keitssaule (0,374) qcm.

Es sind bereits 25 ccm Ammoniakgas aufgenommen. Lange derselben: 7,6 cm.

Zcit

9h 55' 10 0 10 10 10 15 10 20 10 25 10 30

10 40 10 45 10 50 10 55 11 0 11 5

_-~__ ccm

0,oo ___-

- 17,50

29,06

38,86

4,80

13,30 17,OO 20,55 23,65

-

-

9,45

A

- - -

5,78 5,78 4,90 4,90

- 4,65 3,85 3,70 3,55 3,lO

Do = 11,3 u

Zeit ~ ccm 1 A

l l h 10' ' 26,85 11 15 ~ 30,05 11 20 ~ 33,15 11 25 ' 36,lO

11 40 i 0,16 11 45 1 - 11 50 6,45 11 55 - 12 0 ~ - 12 5 - 12 10 18,lO 12 15 21,02 12 20 , 23,95

Do = 0,15.

3,20 3,20 3,lO 2,95

- 3,14 3,15 2,91 2,91 2,91 2,92 2,92 2,92

Zwei weitere Beobachtungen ergaben:

Nach Reduction auf O 0 C. und 760 mm Barometerstand BO = 11,5; Do = 0,152; B,, = 11,4; Do = 0,149.

ergibt sich: Do = 11,5 und Do = 0,152.

Aus den drei Beobachtungen ergibt sich fur DO der mitt- lere Werth 0,150. Demnach wachst D fast proportional mit dem Absorptionscoefficienten, wenn wir annehmen, dass 1 Vol. Wasser bei O o C. 1050 Vol., bei 15O C. 727 Vol. Ammoniak aufnimmt. Ausserdem scheint aber auch innerhalb der Tem- peraturgrenzen 0 bis f 4OOC. die Diffusionsconstante D pro- portional zu sein der Wurzel aus der absoluten Temperatur der Fliissigkeitssaule oder der Xoleculargeschwindigkeit des Gases.

Die Beobachtungen bei 30 und 4OOC. bestatigen das oben ausgesprochene Gesetz fur die absoluten Temperaturen von 273 - 313 O . TVenn die Fliissigkeitsschicht im Diffusions-

1) R i ih lmann , Grundriss der Chemic, Berlin 1880. p. 77. Ann. d. Phys. u. Chem. N. F. XLIII. 36

562 J Miiller.

rohre auf GOo C. erwiirmt wurde, so fag die Gefahr nahe, dasg Wasser von der DiffusionsrGhre zum Gasometer &I destillirte. Es war deshalb erforderlich, in allen Fallen das Gasometer auf einer Temperatur zu erhalten, die iiahe uber der Tem- peratur des Diffusionsrohres lag. Dax Wasserbad, in welchem das Gasometer M sich befand, war sehr gross; deshalb waren die Schwierigkeiteii, eine constante Temperatur herzustellen, infolge der Warmeausstrahlung erhebliche. Das Verbindungs- rohr zwischen dem Difhsionsrohr und dem Gasometer war moglichst kurz hergestellt , befand sich nur theilweise in dem Wasserbade und hatte dementsprechend eine andere Teinperatur als M. Bei der Temperatur von 60° C. war die Plussigkeit im Diffusionsrohr bestandig in sehr lebhafter Bewegung, da das Gas in nif uriaufhorlich sein Volumen infolge der Temperatur- schwankungen anderte.

8. Barometerstand: 758 mm; Zimmertemperatur: 20O C. Temperatur der Plussigkeitssaule ~ __ : 29,9-30,2 O C. Querschnitt der Flussigkeitssaule: (0,345' 7c) qcm. Liinge derselben: G,3 cm.

_____ - -. ' A ,I Zeit I ccm

4h 5' 5,40 4h 50' 22,45 4 10 7,20 I 1,YO 24,30 4 15 4 20 4 25 4 30 4 35 1 16,14

- - I Zeit i ccm ~~~~ -

- 0 -

31,75 31,70

-

1,79 -

Nach diesem T.-ersuche ist:

Zwei weitere Versuche ergaben : = 5,51; Ds0 = 0,012 und 6,, = 5,44; D30 = 0,072.

Q0 = 5,7 und D30 = 0,075.

B e o b a c h t u n g e n u b e r d i e Di f fus ion d e s A m m o n i a k s d u r c h e i n e W a s s e r s c h i c h t be i 40° C.

10a. Barometerstand: 760 mm; Zimmertemperatur: 19O C Laiige der Wasserskule : 5 cm. Querschnitt derselben (0,205* 7c)

qcm. Temperatur derselben: 39,8 -40,4O C.

___

D@ssion des Ammoniaks dwch Wasser zind AEkohol. 563 . _ _ _ ~

Zeit

9h 0' 9 5 9 10 9 15 9 20 9 25 9 30 9 35

~

ccm I 0,50 I - 1 '

0,63 1 ' 1,77 0764 ~

2,40 0,63 3,03 i 0,63 ~

3,69 0,66 1 ' 4,29 0,60 4,92 I 0,67 1 '

1

~~

Zeit

9L 40' 9 45 9 50 9 55 10 0 10 5 10 10

- ccm I A

7,45 0,62

- 0,63 9,36 1 0,63

8 , l O

Nach diesem Versuche ist: B4, = 4,17 und D,, = 0,055.

Zwei weitere Versnche ergaben: D4, = 4,26; D,, = 0,056 und ' B4, = 3,54; D,, = 0,048.

Bezeichnen wir den dbsorptionscoefficienten mit A (der an A angefiigte Index deute die Temperatur an, bei welcher die Absorption erfolgt), so ergeben sich fur die Absorption des Ammoniak in Wasser nach den Untersuchungen von R o s c o e und Di t t m a r die folgenden Werthe :

A, = 1148; A,, = 795; A,, = 528; A,, = 402. Each Bunsen ist

Das Verhaltniss zwischen diesen beiden ist fast dasselbe, wie das Yerhaltniss zwischen den von Roscoe und D i t t m a r gegebenen Werthen. Bei Annahme der letzteren und des D,, = 0,106 wird durch Rechnung:

. A, 5 1050 und A,, = 727.

D, = 0,156; D30 = 0,072; D,, = 0,056.

Do = 0,150; 03, = 0,073; 04, = 0,053. Durch Beobachtung ist gefunden:

Die von den verscliiedenen Autoren angegebenen hbsorptions- coefficienten variiren erheblich. Trotz der Uebereinstimmung der beobaehteten und berechneten Werthe ist mit Vorsicht das Gesetz auszusprechen, nach welchem die Starke der Diffusion proportional ist dem AbsorptionscoBfficienten und ferner pro- portional der Wurzel aus der absoluten Temperatur.

§ 4. Di f fus ion des Ammoniaks durch Alkohol.

Um das Wesen der Constanten D noch &her zu prufen sind zwei Wege vorhanden. Entweder untersuche man 9 f*

36 *

564 J. Miller. .

den Durchgang eines anderen Gases, etwa Kohlensaure, durch eine Wasserschicht, oder prufe 5D Yiir den Durchgang des Ammoniakgases durch eine zweite Flussigkeit , etwa Alkohol. Die Diffusion der Kohlensaure ist zu gering, uni mit dem oben beschriebenen Apparate gemessen werden zu konnen. Arnmoniak wird stark Tom Alkohol absorbirt und diffundirt stark durch eine Alkoholschicht. Zu den Schwierigkeiten der Tersuche, welche auf p. 556 angedeutet sind, kommt noch hinzu, dass Alkohol starker verdampft als Wasser. Die Alkohol- siiule wird also nicht bis znm Ende des Versuches dieselbe Lange behalten. Damit moglichst am Schlusse des etwa 2 Stun- den dauernden Versuches die Fliissigkeit in beiden Xchenkeln des Diffusionsrohres gleich hocli stand, wurde zu Anfang soviel Alkohol eingegossen, dass derselbe in dem nach dem Gasometer gelegeneii Theil der Diffusionsrohre hiiher stand als im offnen Schenkel. Wenn nach einiger Zeit die absorbirte Menge con- stant wurde, so hatte in beiden Schenkeln die Flussigkeit die- selbe Hohe und reichte auch, wie es verlangt wird, genau bis zum Rande y der Diffusionsrohre.

1 a. Barometerstand: 761 mm; Zimmertemperatur: 20° C.; Lange der Flussigkeitssaule : 8,s cin ; Querschnitt derselben: (0,354'. n) ycm; Temperatur derselben: 20° C. . __-

_- d

zeit 1 ccm IEEiIinute Zeit I ccm

pro - Miiiutei :- .'I -- --___________ - l l h 5' - 1 0,202

I gh 56' 2,50

10 1 ~ 8,50 10 5 13,60

--

10 10 10 15 10 20 10 25 10 30 10 35 10 40

- 19,80

23,70

26,90

-

-

- 10 45 29,45 10 50 ' - 10 55 , 31,85 11 0 -

1,20 ' 11 10

0,62 ' 11 20 1 2 7 11 15

0,62 11 25 0,39 11 30

0,32 0,32 1 11 40

0,39 11 35

0,255 I 11 45 0,255 1 11 50 0,24 I 11 55 0,24 ~ 12 0 0,202

- I 0,202 35,90 , 0,202 - i 0,185 - 0,185 - i 0,185

39,60 0,185

5,85 ' - - i 0,i8 - 0,lS

9,45 0,18 - 1 0,18

5D" und D" entsprechen den fruher ermittelten Grossen B und D.

Difusion des Ammoniaks durch Wasser. und Alkohol. 565

Es wird %i0 = 3,72 und D;" = 0,049. Die funf angestellten Beobachtungen bei Alkoholsaulen

von verschiedenem Querschnitt und verschiedener Lange haben foigende Resultate ergeben.

- .-I__ _______--.

Beobachtung 1 l a 1 1 b l 2 a ~ 2 b I 3 _ _ ~ ~ -~ Iln/.bl)

, 3,72 I 3,75 i %"

D& ' 0,049 ' 0,049 ~ 0,046 I 0,045 0,047

Die Temperatnr der i2lkoholsaule schwankte zwischen 20° bis 20,2O C. Aus diesen Beobachtungen ergibt sich fur D;,, der Werth 0,047.

Nach den Untersuchungen von R o s c o e und D i t t m a r l) werden bei 15O C. 795 ccm Ammoniak, bei 20O C. 690 ccm Am- moniak von 1 ccin Wasser absorbirt. Unter Annahme dieser Werthe ergibt sich aus der anf p. 560 gegebenen Tabelle fur Dp0 = 0,093, wahrend D& = 0,047 gefunden ist.

5. Bes t immung des A b s o r p t i o n s c o e f f i c i e n t e n des A m -

Es wurde benutzt ein Glasgerass M' (Fig. 3), das oben drei Oeffnungen hatte. In die mittlere Oeffnung war mit Siegellack ein graduirtes Rohr eingekittet, das unmittelbar iiber der un- teren Oeffnung durch einen Hahn geschlossen werden konnte. In der zweiten Oeffnung war ein Glasrohr eingekittet zum Ein- stromen des Ammoniaks in das Gasometer M'. Das Gas wurde in der auf p. 554 angegebenen Weise hergestellt und ebenso wie fruher getrocknet. In der dritten Oeffnung der Flasche M' war ein Nanometerrohr befestigt, in dessen Schenkeln sich Quecksilber befand. Uei zu stromte das Gas in die Flasche ein und trat bei geoffnetem Hahn durch das graduirte Bohr aus. Wenn angenommen werden konnte, dass alle atmospha- rische Luft aus M' vertrieben war, wurde bei zu und t ge- schlossen. In beiden Schenkeln des Manometerrohres stand das Quecksilber gleich hoch. In das graduirte Rohr wurden jetzt etwa 2 ccm absoluten Alkohols gegossen, der Hahn t wurde geoffnet, und es stramte eine gemessene Xenge Alkohol in die Elasche M'. Sogleich begann die Absorption, die Queck-

moniaks i n A l k o h o l bei Z O O C.

11 Roscoe und Di t tmar , Liebig's Aiiii. 47. p. 321.

566 J. Muller,

silbersaule bewegte sich nach dem geschlossenen Ende des Manometerrohres. Urn in M den Atmospharendruck zu er- halten, wurde das graduirte Rohr mit Quecksilber gefiillt, durch den geoffneten Hahn striimten soviel Raumtheile Queck- silber nach M', wie Raumtheile Ammoniak absorbirt wurden. Die Flasche M befand sich in einem Wasserbad von 20° C.

Be ob a ch t u n g en.

Temperatur

200

19,8 19,90

20,l 20,o 20,3

Druck

_____ ____-_ 760 761 758 762 760 759

Hiernach werden bei 20" C. und 760 mm Barometerstand von 1 Vol. Alkohol etwa 330 Vol. -4mmoniak absorbirt.

Die Bestimmung des Absorptionscoefficienten ist noch in einer etwas abgeanderten Weise vorgenommen worden. Das Rohr w wurde fortgenonimen und ersetzt durch einen Kautschuk- stopsel, durch den ein Glasrohr mit Hahn fuhrte. Vor der Fullung des Gasometers wurde eirie lrleine diinnwandige, niit absolutem Alkohol gefEllte Kugel an Faden in M' eingelassen. Nachdem das Gas eingestromt war, konnte durch Schutteln der Flasche die Glaskugel zurn Zerspringen gebracht werden. Die in der Kugel enthaltene Menge Alkohol war durch die Wage ermittelt. Die Versuchsanordnung war im ubrigen un- verandert.

A m den drei in solcher TVeise angestellten Beobachtungen hat sich ergeben, dass 1 Vol. Alkohol bei 20° C. etwa 350 Vol. Ammoniak absorbirt.

Be o b a ch t un gen.

Vol. des Vol. des Alkohols absorb. Am- in ccm -moniaks red. ___~___ -

175 ccrn

148 7 7

Temperatur i Druck kogfficient

D#usion des Arnrnoiziaks durch "nsser und Alkohol. 561

Die angegebenen Nethoden geben iinmerhin nur einen Naherungswerth fur den zu suchenden Coefficienten. Es ist schwer die Temperatur eines Wasserbades durchaus constant zu halten. In beiden Fallen musste Alkohol im Gasometer M verdampfen, clas Volumen des absorbirenden Alkohols ist also im allgemeinen zu gross in Rechnung gebracht worden.

Yon 1 Tolumen Wasser werden bei 20O C. etwa 690 Vo- lumen dmmoniak absorbirt , wahrend 1 Volumen Alkohol bei 20O C. nach den angestellten Beobachtungen 340 Volumen Ammoniak in sich aufnimmt. Nahezu im Verhaltniss dieser A bsorptionscoefficienten stehen die fruher gefundenen Diffusions- constanten

D,, = 0,093 und D& = 0,047. Es darf deshalb wohl das schon fruher ausgesprochene Ge-

setz, nach welchem die Diffusion proportional dem Absorptions- coefficienten wachst, als nahezu besfatigt angesehen werden.

Die vorgelegten Beobachtungen sind im physikalischen Laboratorium der technischen Hochschule zu Hannover ange- stellt worden. Dem Leiter dieses Laboratoriurns Hrn. Prof. H. I i a y s e r sagt der Verfasser fur das ihm erwiesene Wohl- wollen seinen Dank.