Part 1

####################################################################

Anmerkungen zur Transkription

Der vorliegende Text wurde anhand der Buchausgabe so weit wie möglich originalgetreu wiedergegeben. Typographische Fehler wurden stillschweigend korrigiert. Ungewöhnliche und heute nicht mehr verwendete Schreibweisen bleiben gegenüber dem Original unverändert; fremdsprachliche Ausdrücke wurden nicht korrigiert.

Besondere Schriftschnitte werden im vorliegenden Text mit Hilfe der folgenden Symbole gekennzeichnet:

fett: =Gleichheitszeichen= gesperrt: +Pluszeichen+ Antiqua: ~Tilden~

####################################################################

Chemische Unterhaltungen

Von

Ludwig Wunder

in Sendelbach bei Lohr a. M.

Mit 52 Abbildungen

Verlag Peter J. Oestergaard

Berlin-Schöneberg

+Alle Rechte+, insbesondere das Recht der Übersetzung in fremde Sprachen, vorbehalten.

== Nachdruck wird gerichtlich verfolgt. ==

~Copyright by Peter J. Oestergaard Verlag, Berlin-Schöneberg.~

8955. Berliner Buch- und Kunstdruckerei, G. m. b. H., Berlin W. 35–Zossen.

Inhalt.

1. Wie man chemische Kenntnisse erwirbt (ein Brief) 7

2. Was ein Chemiker sich unter einer Verbrennung vorstellt 10

3. Über die Unterschiede zwischen chemischen und physikalischen Vorgängen (ein Brief) 22

4. Atom und Molekül (ein Gespräch) 28

5. Die Wärmeänderung bei chemischen Vorgängen 39

6. Säuren, Basen und Salze (ein Gespräch) 48

7. Die Salpetersäure und was man daraus macht 58

8. Kohlehydrate und Alkohol 68

9. Brennstoffe 84

10. Fette, Öle, Seifen und Kitte 111

11. Die größte chemische Fabrik der Welt (ein Gespräch) 123

12. Das periodische System der Elemente (ein Gespräch) 144

Vorwort.

Dieses Buch bedarf einer kurzen Erläuterung; nicht sowohl wegen seines Inhalts (von dem ich mit der Eitelkeit des Verfassers hoffe, daß er für sich selbst spricht), als vielmehr wegen seiner Darstellung. Denn ich habe in zwei Kapiteln die Briefform und in vier Kapiteln die noch subjektivere Form des Zwiegesprächs angewendet, und dies gerade bei solchen Stoffen, die unzweifelhaft schwieriger zu erklären sind als der übrige Inhalt. Ich hoffe nicht, daß mir jemand daraus den Vorwurf schmiedet, ich wolle den Ernst der Wissenschaft durch eine theatermäßige Spielerei profanieren; aber vielleicht ist es doch gut, die Gründe zu nennen, warum ich diese uralte, von den griechischen Philosophen geübte, von unseren eigenen Vorfahren bis vor 100 Jahren viel gepflegte Darstellungsform wieder aufgreife. Wer immer sich mit der Kunst der volkstümlichen Darstellung befaßt hat, der wird zugeben müssen, daß das eigentliche Wesen alles Erklärens darin beruht, daß man die +Gegensätze+ betont und heraushebt; gerade, wie man eine mathematische Formel oft dadurch am besten begreift, daß man für die veränderliche Größe die gegensätzlichen Grenzwerte Null und Unendlich einsetzt. Für die Betonung der Gegensätze eignet sich nun nach meinen Erfahrungen die Form des Zwiegesprächs ganz außerordentlich; sie schneidet mit Messerschärfe die Gegensätze heraus und rundet so überraschend schnell alle Begriffe, auch solche, über die man sonst wohl lange vergeblich reden könnte. Freilich ist es nicht immer leicht, Klippen zu vermeiden, die den Fragensteller als bloßen Statisten erscheinen lassen könnten, oder die darin bestehen, daß der Fragende alle Schwierigkeiten des Stoffes geschickt umgeht, und so zwar leichte, aber den Leser wenig befriedigende Antworten erhält. Der Leser wird zweifellos selbst am besten beurteilen können, wieweit es mir gelungen ist, diese Fehler zu vermeiden.

+Sendelbach bei Lohr a. M.+

=L. Wunder.=

1. Wie man chemische Kenntnisse erwirbt.

(Ein Brief.)

Lieber Freund!

Sie fragen mich, ob ein Laie, der noch niemals in Chemie unterrichtet worden ist, imstande sei, sich durch eigene Belehrung eine richtige Vorstellung von chemischen Vorgängen zu machen. Diese Frage darf ich getrost bejahen. Freilich handelt es sich bei der Belehrung in chemischen Fragen um wesentlich andere Methoden als etwa beim Selbststudium der Geschichte. Denn Geschichte kann man zur Not allein aus Büchern und mit Büchern lernen. Soll ich Ihnen klarmachen, warum diese Methode für das Studium der Chemie unbrauchbar ist, so möchte ich die Chemie mit einer modernen Fremdsprache, etwa Französisch oder Englisch, vergleichen. Wenn Sie versuchen wollten, diese Sprachen +allein+ aus Lehrbüchern zu lernen, ohne jemals sich von einem Kundigen die Laute, Wörter und Sätze vorsprechen zu lassen und Ihr Ohr am lebendigen Klang der Sprache zu üben, so werden Sie mir zugeben, daß Ihre erste Unterhaltung in dieser Sprache mit einem wirklichen Beherrscher derselben recht merkwürdig klingen müßte. +Man muß also mit dem Ohr Erfahrungen sammeln, um mit dem Verstand Sprachen lernen zu können.+ In einer ganz ähnlichen Lage befinden Sie sich, wenn Sie die Sprache der Chemie lernen wollen: da müssen Sie die chemischen Vorgänge aus zahlreichen Experimenten zu sich reden lassen, um gleichsam Ihr Ohr an den Ton der chemischen Sprache zu gewöhnen, um eine Vorstellung davon zu bekommen, was im Bereich der Chemie möglich ist und was unmöglich ist. Das Experiment ist nicht bloß in der Chemie, sondern in allen Naturwissenschaften die Grundlage alles Lernens und die letzte, ja die einzige +maßgebende+ Instanz für die Beantwortung aller Fragen. In unseren Schulen wird das noch viel zu wenig beachtet. Dort herrscht leider auch bei zahllosen Lehrern noch der Irrglaube, als ob man chemische Tatsachen aus Büchern lernen könne, aus Büchern, die uns doch im besten Fall nur zum Studium der Natur +anregen+ können. Hätten diese Lehrer eine Ahnung davon, welch entsetzliche Vergewaltigung ihre unnatürliche Lehrmethode für den Geist der Schüler bedeutet, so müßte sich ihr Verantwortungsgefühl dagegen aufbäumen. Aber selbst wenn ihnen diese Ahnung aufdämmern möchte, stehen ihnen noch hundert Ausflüchte offen: die uralte scholastische Überlieferung, der Mangel an Zeit, an Geld und Laboratoriumseinrichtungen, Arbeitsüberhäufung, ungenügende Entschädigung für Vorbereitungsarbeit, Disziplinschwierigkeiten im Laboratoriumsunterricht, die Gefahren und die gesetzliche Haftpflicht des Lehrers für Unfälle usw. -- Da wird wohl noch eine lange Zeit vergehen, bis die Laboratorien unserer Schulen aus dem Stadium des „Renommierlaboratoriums“ in das der wirklichen Arbeitsstätte übergetreten sein werden. Und doch müssen wir unerbittlich an der Erkenntnis festhalten, daß es kein wirkliches Lernen der chemischen Sprache gibt, außer in jenem Zwiegespräch mit der Natur, welches durch die +eigene+ Experimentiertätigkeit des Lernenden geführt wird. Es genügt auch nicht, daß der Lernende bloß den Experimenten des Lehrers zusieht; er muß selbst nach eigenem Ermessen Fragen an die Natur stellen können. Denn die Experimentalvorträge des Lehrers sind recht häufig nichts anderes als eine ~pia fraus~, ein frommer Betrug gegen den Schüler, der dem Lehrer meistens gar nicht voll zum Bewußtsein kommt. Denn der Lehrer wird aus naheliegenden Gründen stets solche Versuche auswählen, welche für die von ihm vorgetragenen Behauptungen sprechen; er wird Versuche, welche dagegen sprechen, nicht machen, vielleicht in der redlichen Absicht, den Schüler nicht durch Widersprüche zu verwirren. So dient er wohl der Klarheit, aber gewiß nicht der Wahrheit. Drei Viertel aller Experimentalvorträge unserer naturwissenschaftlichen Hoch- und Mittelschullehrer sind mit diesem Fehler behaftet und zwingen unter dem Scheine der Objektivität das Gehirn des Schülers in ausgefahrene Geleise. Es gibt nur ein einziges wirksames Mittel gegen solche Selbsttäuschung: das ist die +eigene+ Experimentiertätigkeit des Schülers, und zwar nicht jene „planvoll durch den Lehrer geleitete“ unserer an unfreiwilliger Komik so überreichen Schullehrpläne und Ministerialverordnungen, sondern die aus eigenem Denken hervorgegangene, vielleicht gerade durch die Lust am Widerspruch, durch den Zweifel an den einseitigen Ausführungen des Lehrers angeregte. In der Schule der Zukunft wird für diese eigene Versuchstätigkeit des Schülers unbeschränkte Zeit, unbeschränkte Gelegenheit und -- unbeschränkte Lust vorhanden sein. Dann wird auch kein Experimentalvortrag des Lehrers, sei er noch so einseitig und unwahr, Schaden anstiften können.

Sie aber, lieber Freund, möchte ich mit diesen Worten angeregt haben, auch +meine+ folgenden Belehrungen und Behauptungen als einen Anreiz zum +Zweifel+ auf sich wirken zu lassen, der in Wahrheit der Vater aller Erkenntnis ist. Ich werde es mir zur Aufgabe machen, Ihren Zweifel förmlich herauszufordern. Ich werde Ihren Zweifel als den Stempel Ihres Geistes achten und ehren und werde Ihnen im Gefühl dieser Achtung nach meinen Kräften helfen, die Natur selbst zu befragen.

Ihr getreuer

L. W.

2. Was ein Chemiker sich unter einer Verbrennung vorstellt.

Die Verbrennung gilt dem Laien als das sicherste Mittel, um einen Gegenstand unwiderbringlich zu vernichten. Aber auch der Chemiker wird, wenn er unliebsame Briefe vernichten will, zum Feuer greifen, und es wird ihm auch nicht gelingen, die jammernde Hausfrau zu überzeugen, daß ein in die Tischdecke gebranntes Loch nur auf einer Täuschung beruhe. Holz und Kohle im Ofen verbrennen auf Nimmerwiederkehr, die brennende Kerze scheint wahrhaft spurlos zu verschwinden. Selbst die katholische Kirche, die doch den Glauben an unser Fortleben nach dem Tode unerschütterlich festhält, wußte in der Inquisitionszeit kein besseres Mittel zur vollständigen Vernichtung der Ketzer als den Feuertod. -- Angesichts solcher Tatsachen ist es keine leichte Aufgabe, nachzuweisen, daß die Substanz keines einzigen verbrannten Gegenstands von der Erde verschwunden ist, daß kein Brief, kein Holzscheit, keine Kohle noch Kerze, kein ketzerischer Leib durch das Verbrennen auch nur um ein Milligramm leichter geworden ist, daß alle seit Urzeiten auf Erden verbrannten Dinge noch mit ihrem vollen Gewicht und ihren ganzen Bestandteilen auf Erden vorhanden sind.

Die Geschichte des Begriffs „Verbrennung“ ist nämlich geradezu ein Schulbeispiel für die Richtigkeit des Satzes, daß der Schein trügt. Wenn man das gerade Gegenteil von derjenigen Auffassung glaubt, die einem zunächst als die richtige erscheint, so kommt man auf diesem Gebiet in den meisten Fällen der Wahrheit am nächsten. Denn wenn z. B. ein Stück Schwefel verbrennt, so sieht es aus, als ob seine Masse beim Brennen leichter würde, und wird doch schwerer; die schöne blaue Flamme scheint anzudeuten, daß ein Stoff aus dem Schwefel entweicht --, aber in Wirklichkeit ist sie ein Zeichen der Verbindung des Sauerstoffs mit dem Schwefel, also kein Symbol des Abgangs, sondern vielmehr ein Symbol des Zugangs eines Stoffes zum Schwefel; beim Brennen sieht es aus, als ob der Schwefel auf Nimmerwiedersehen verschwände, aber die Wahrheit ist, daß man ihn aus dem gasförmigen Verbrennungsprodukt leicht wieder abscheiden kann. Also jede unserer ersten Vermutungen erweist sich bei genauerer Prüfung als trügerischer Schein.

Ich will nun eine Reihe von Versuchen beschreiben, welche jedermann in den Stand setzen, sich von der Richtigkeit meiner Behauptungen zu überzeugen.

Zunächst ist nachzuweisen, daß jeder brennbare Körper beim Verbrennen nicht an Gewicht verliert, sondern im Gegenteil zunimmt. Dieser Nachweis ist am leichtesten, wenn +sämtliche+ Verbrennungsprodukte des Körpers +fest+ sind, wenn er sich also ausschließlich in +Asche+ verwandelt. Diese Eigenschaft besitzen die verbrennbaren Metalle, z. B. Eisen, Magnesium, Blei, Zinn. Nun brennen solche Metalle natürlich nicht so leicht, wie etwa Holz oder Kohle, und man muß sie daher in eine lockere Form bringen, am besten in Pulverform, um sie gut brennbar zu machen. Sehr gut eignet sich für unseren ersten Versuch das pulverförmige Magnesiummetall, welches in jeder Drogerie billig zu kaufen ist. Wir legen auf eine Tafelwage oder Briefwage, welche noch ein halbes Gramm Belastung deutlich durch einen Ausschlag erkennen läßt, ein Stückchen Ziegel oder Dachschiefer und schütten darauf etwa 10 Gramm Magnesiumpulver, so daß es einen kleinen Berg bildet. Dann stellen wir die Wage, falls es eine Tafelwage ist, durch Belastung der anderen Schale genau ins Gleichgewicht und zünden sodann mit einem Streichholz den Gipfel unseres Magnesiumberges an. Der ganze Berg gerät in kurzer Zeit in schöne Rotglut, und durch die Hitze wird ein aufsteigender Luftstrom erzeugt, welcher zunächst die Wagschale mit emporreißt, so daß es aussieht, als ob das Magnesium beim Verbrennen leichter würde. Dieser Eindruck wird noch dadurch verstärkt, daß ein kleiner Teil der weißen Asche als Rauch emporgewirbelt wird und daß die übrige Asche merklich zusammensinkt und einen geringeren Raum einzunehmen scheint, als vorher das Metallpulver einnahm. Aber trotz dieser Verluste und Sinnestäuschungen erkennt man bereits nach wenigen Minuten, daß die Wagschale mit der Asche tiefer und tiefer herabsinkt und offensichtlich schwerer wird, als sie zuerst war. Die Gewichtszunahme wächst noch mehr, wenn man mit Hilfe einer Stricknadel den glühenden Berg vorsichtig auseinanderbreitet, so daß auch sein Inneres verbrennen kann.

Auch mit pulverförmigem +Eisen+, welches in den Apotheken und Drogerien unter der lateinischen Bezeichnung ~Ferrum limatum~ zu kaufen ist, läßt sich der Versuch unter gewissen Bedingungen leicht anstellen. Diese Bedingungen bestehen darin, daß man das Eisenpulver mittels eines +Magneten+ an einer Wage aufhängt. Man benutzt dazu einen sogenannten Hufeisenmagneten, den man, gewöhnlich ziegelrot lackiert, bei jedem Optiker bekommt, und taucht seine Pole in das Eisenpulver, welches in dicken Büscheln daran hängen bleiben muß. Dann befestigt man den Magneten vorsichtig so an einer Schale einer Hornschalenwage oder anderen Balkenwage, daß der „Bart von Eisen“ nirgends anstößt, sondern allseitig frei hängt. Nun wird die Wage in genaues Gleichgewicht gebracht. Dann hält man eine Flamme, am besten eine Spiritusflamme oder einen Bunsenbrenner, unter den Eisenbart. Er entzündet sich und verglimmt langsam, während zugleich der Wagenarm sich senkt, an dem er befestigt ist.

[Illustration: Abb. 1. Gewinnung von Bleioxyd durch Veraschen von Blei.]

Auch Blei und Zinn werden bedeutend schwerer, wenn man sie durch Erhitzen an der Luft in Asche verwandelt. Man füllt zu diesem Zweck einen kleinen Porzellantiegel, welchen man in der Regel beim Optiker kaufen kann, zu dreiviertel mit zusammengeknülltem Stanniol oder kleingehacktem Blei und wägt ihn auf einer Hornschalenwage oder guten Briefwage. Hornschalenwagen wägen mit einer Genauigkeit bis zu ¹⁄₁₀₀ Gramm. Dann erhitzt man den Tiegel auf einem passenden Gestell in +schräger+ Lage, wie Abb. 1 zeigt. Die Schrägstellung des Tiegels ist notwendig, damit die Luft gut über das schmelzende Metall streichen kann. Zum Erhitzen muß man eine rußfreie und heiße Flamme haben, also entweder einen Bunsenbrenner oder eine Benzingebläselampe. Das geschmolzene Metall wird mit einer Stricknadel fleißig umgerührt. Nach 20–30 Minuten ist es größtenteils in Asche verwandelt, die sich beim Wägen (nach dem Erkalten) als bedeutend schwerer erweist.

Niemand wird zweifeln, daß es sich in allen diesen Fällen um echte Verbrennungen handelt, wenn auch eine eigentliche Flamme nicht sichtbar wird. Die „Flamme“ entsteht nämlich nur dann, wenn der Brennstoff durch die Hitze oder durch andere Umstände wenigstens teilweise in Dampf verwandelt wird. Da nun Metalle, wie Eisen und Blei, nicht leicht verdampfen, so brennen sie auch nicht leicht mit Flamme. Schwefel dagegen oder Phosphor, welche leicht verdampfen, oder auch Wachs, Petroleum, Paraffin usw., bilden beim Brennen Flammen. Das Magnesiummetall nimmt eine Mittelstellung ein, da es in heller Glühhitze ebenfalls verdampft: zündet man einen Streifen Magnesiumband an, so kann man deutlich eine lodernde, blendend weiße Flamme beobachten. +Jede „Flamme“ ist ein brennender Dampf.+

[Illustration: Abb. 2. Gewichtszunahme bei der Verbrennung einer Kerze.]

Ein Stoff, der mit Flamme brennt, scheint nun merkwürdigerweise beim Brennen stets leichter zu werden. In Wahrheit wird er aber doch nicht leichter, sondern gleichfalls schwerer. Aber sein Verbrennungsprodukt, seine „Asche“, ist eben meistens gasförmig und entweicht unsichtbar in die Luft. Was wir aber nicht sehen, das glaubt bekanntlich unser Herz nicht gern, und so sträuben wir uns gegen die Annahme, daß eine Kerze beim Brennen schwerer wird, weil wir die gasförmige, unsichtbare „Asche“ der Kerze nicht beobachten können. Nun ist es aber gar nicht schwer, diesen Zweifel zu entkräften. Die gasförmigen Verbrennungsprodukte der Kerze haben nämlich die Eigenschaft, von festem +Ätznatron+ (auch „Laugenstein“ oder „scharfe Soda“, „kaustische Soda“ genannt) aufgeschluckt und festgehalten zu werden. Wenn man daher über einer brennenden Kerze einen Lampenzylinder befestigt, dessen Höhlung mit Stücken von festem Ätznatron gefüllt ist, so hält dieser alle Verbrennungsprodukte der Kerze fest. Nun kann man mit einer Wage leicht feststellen, ob Kerze und Lampenzylinder zusammen beim Verbrennen der Kerze leichter werden oder schwerer. Der Versuch ergibt das letztere. Man muß dabei, wie Abb. 2 zeigt, einen gewissen Kunstgriff anwenden. Das feste Ätznatron hat nämlich die Eigenschaft, an der Luft ganz von selbst schwerer zu werden, weil es die in der Luft stets vorhandene Feuchtigkeit begierig anzieht. Würden wir also auf die eine Wagschale die Kerze und den Zylinder voll Ätznatron, auf die andere aber nur die Tariergewichte setzen, so könnte man mit Recht gegen das Versuchsergebnis einwenden, daß das Ätznatron durch heftige Anziehung der Luftfeuchtigkeit schwerer geworden sei. Dieser Einwand wird dadurch entkräftet, daß man auch auf die andere Wagschale einen ebensogroßen Zylinder voll Ätznatron bringt. Nun zeigt sich, daß trotzdem die Wagschale mit der brennenden Kerze schwerer wird. Gegen diesen Befund kann auch der scharfsinnigste Kritiker nichts einwenden: +die Gewichtsabnahme der brennenden Kerze ist nur eine Sinnestäuschung+. Auch die mit Flamme brennenden Körper werden beim Brennen nicht leichter, sondern schwerer.

Also sind die Holzscheite und Steinkohlen, welche wir und unsere Vorfahren in den Öfen verbrannt haben, und die Leiber der armen Ketzer und Hexen, welche die Inquisition durch den Flammentod zu vernichten glaubte, in Wahrheit nicht verschwunden, sondern sie schweben noch als unsichtbare Gase in der Luft -- wenn diese Gase nicht im Haushalt der Natur eine andere Verwendung gefunden haben. Darüber werden wir noch Näheres hören.

Stellen wir als vorläufiges Ergebnis unserer Untersuchungen fest: +es gibt keinen einzigen brennbaren Körper, der nicht bei der Verbrennung an Gewicht zunimmt+.

Die Gewichtszunahme ist nur dadurch erklärbar, daß der brennende Stoff während der Verbrennung einen anderen Stoff an sich zieht. Dieser andere Stoff kann nur in der Luft enthalten sein: es ist bekanntlich das +Sauerstoffgas+, welches ziemlich genau den fünften Teil der Luft ausmacht. Aus diesem Grund vermag kein Körper, der in der Luft brennbar ist, im luftleeren Raum oder in einer Luft zu brennen, aus welcher man das Sauerstoffgas entfernt hat. Aus diesem Grund verlöschen auch brennende Körper nach einiger Zeit, wenn man sie in einem abgeschlossenen Luftraum hat brennen lassen: z. B. verlischt eine kleine Kerze sehr bald, wenn man sie mit Hilfe eines Drahtes in eine leere Flasche versenkt, weil das in der Flaschenluft enthaltene Sauerstoffgas sich bald mit der Kerze chemisch verbunden hat. Taucht man einen brennenden Streifen Magnesiummetall in eine leere Weinflasche und stöpselt man sie sofort, gleichzeitig, fest zu, so ist es nicht schwer nachzuweisen, daß das Magnesium beim Brennen einen Teil der Luft in sich aufgenommen hat: wenn man nämlich nach 10 Minuten die Flasche mit der fest verschlossenen Mündung unter Wasser taucht und nun entkorkt, so strömt Wasser hinein. Also ist beim Brennen des Magnesiums soviel Luft verbraucht worden, als nun durch Wasser ersetzt wurde. Diese Luft, oder vielmehr dieser Luftbestandteil, der Sauerstoff, ist es, welcher die Gewichtszunahme brennender Stoffe verursacht.

Eine derartige Behauptung bleibt unverständlich für jeden Menschen, der über die Natur der Gase noch keine Erfahrungen gesammelt hat. Denn er kann sich nicht vorstellen, daß Luft ein Gewicht haben soll, oder wenn er es für möglich hält, so glaubt er, daß dieses Gewicht viel zu gering sei, um mit der gewöhnlichen Wage meßbar zu sein. Nimmt doch eine brennende Kerze weit mehr an Gewicht zu (wenn man die Verbrennungsprodukte wiegt), als ihr eigenes Gewicht beträgt. Und hätte die Luft wirklich ein Gewicht, so müßte sie doch zu Boden sinken. Ferner müßte sie auf die Wagschalen, auf den Tisch, ja, auf unseren eigenen Körper einen Druck ausüben.

Es ist nicht schwer, diese Einwände zu entkräften. Daß die Luft trotz ihres Gewichtes nicht zu Boden sinkt, ist auf denselben Zusammenhang zurückzuführen, durch welchen ein Fisch im Wasser nicht zu Boden sinkt, obgleich er doch sicherlich ein recht wahrnehmbares Gewicht besitzt. Daß sie auf die Wagschalen, auf den Tisch, auf unseren Körper drückt, entgeht der gewöhnlichen Beobachtung aus einem ähnlichen Grund: denn wenn man eine Wage in eine Kufe voll Wasser stellt, so zeigt sie auch keinen Ausschlag an, obwohl das Wasser auf die Wagschalen drückt. Es drückt eben in diesem Fall nicht bloß auf beide Wagschalen gleichstark, sondern es drückt auch von unten und von den Seiten gegen die Schalen. So spüren wir auch von dem gewaltigen Druck der Luft auf unseren Körper nichts, weil die Luft durch Mund und Nase in unsere Lungen und in unser Blut gelangt und von hier aus dem Druck auf die äußere Körperfläche das Gleichgewicht hält. Unsere sämtlichen Körpergewebe sind sozusagen mit Preßluft gesättigt und infiltriert; bringt man eine Schale voll frisches Blut in einen luftleeren Raum, so schäumt und moussiert es wie eine entkorkte Brauselimonadenflasche, weil die eingepreßte Luft durch keinen Gegendruck in der Flüssigkeit mehr festgehalten wird. Denn der Druck der Luft ist in der Nähe des Erdbodens (in hohen Luftschichten ist er viel geringer) gewaltig stark: er beträgt etwa 1 Kilogramm auf jeden Quadratzentimeter. Auf die Oberfläche des menschlichen Körpers ausgerechnet, macht dies für einen Erwachsenen von 1½–2 Quadratmeter Hautoberfläche wohl einen Druck von 15000 bis 20000 Kilogramm, also von 300 bis 400 Zentnern, aus. Es sieht fast merkwürdig aus, daß wir unter dieser entsetzlichen Last nicht zusammenbrechen. Folgende Tatsache wird uns das Verständnis erleichtern: Die Chemiker benutzen zum Erhitzen ihrer Flüssigkeiten sehr dünnwandige Glaskolben mit ebenem Boden, sogenannte Kochflaschen. Stellt man eine solche Kochflasche in ein großes Druckgefäß und läßt man nun in dieses Druckgefäß komprimierte Luft oder verdichtetes Kohlensäuregas einströmen, so platzt die Kochflasche nicht, trotz ihrer dünnen Wandung, auch wenn man den Druck der Preßluft auf 200 Atmosphären steigert. Denn der Druck wirkt ebensostark auf die Innenseite, wie auf die Außenfläche der Kochflasche. Schließt man sie jedoch vorher luftdicht zu, so wird sie durch den Außendruck zusammengepreßt.

Aus diesen und vielen anderen Versuchen geht eindeutig hervor, daß die Luft einen Druck ausübt, und dieser Druck kann nur von ihrem Gewicht herrühren. Tatsächlich besitzt die Luft ein recht wahrnehmbares Gewicht, welches für den Liter 1¼ Gramm beträgt. Man kann es leicht mit Hilfe einer alten, ausgedienten Glühlampe nachweisen. Da diese Lampen luftleer gepumpt sind, so müssen sie, wenn man durch Abbrechen der Spitze Luft hineindringen läßt, schwerer werden um das Gewicht der eingedrungenen Luft. Man wäge also eine möglichst große, unversehrte Glühlampe ab oder tariere sie auf einer Hornschalenwage, breche dann die Spitze, nachdem man sie mit einer kleinen Dreikantfeile angefeilt hat, ab, und wäge nun die Glühlampe samt der abgebrochenen Spitze wieder. Sie ist sehr merkbar (um 0,2–0,3 Gramm für die 16kerzige Lampe gewöhnlicher Größe) schwerer geworden.

Somit kann es nicht mehr zweifelhaft sein, daß die Gewichtszunahme brennender Stoffe durch das Hinzutreten einer bestimmten Menge Luft erfolgt. Demnach muß also in dem Verbrennungsprodukt einesteils der Brennstoff, andernteils die hinzugetretene Luft enthalten sein. Durch geeignete Mittel muß es also gelingen, aus der „Asche“ beide Bestandteile wieder abzuscheiden. Es muß möglich sein, die matte, graugelbe Bleiasche wieder in glänzendes metallisches Blei zu verwandeln, indem man den Sauerstoff herauslockt. Aus der weißgrauen, glanzlosen Zinnasche muß sich Zinnmetall, aus dem unsichtbar gasförmigen Kohlensäuregas schwarze Kohle wiedergewinnen lassen. Freilich hängt der Luftsauerstoff so fest an den Metallen und an der Kohle, daß die Trennung einige Schwierigkeiten macht. Nur die Aschen des Quecksilbers und der edlen Metalle zerfallen schon beim bloßen Erhitzen in Metall und Sauerstoffgas. Aber wir können uns diese Aschen nicht selbst herstellen, haben daher auch an ihrer Zerlegung kein rechtes Interesse. Wollen wir aber die Aschen unedler Metalle zerlegen, so müssen wir nicht bloß Hitze anwenden, sondern auch dem Sauerstoff sozusagen einen Ersatz anbieten für das Metall, das er freigeben soll. Ein solcher Ersatz ist z. B. gepulverte Holzkohle. Wir mischen unsere Bleiasche mit Holzkohlenpulver, füllen das Gemisch in einen Tiegel, decken ihn mit einem Blech oder Scherben zu und erhitzen ihn über dem Bunsenbrenner oder am Herdfeuer auf Rotglut: nach dem Erkalten finden wir am Grund des Tiegels schön glänzendes, metallisches Blei. Wie der Vogel Phönix ist es aus der Asche neu erstanden. (Mit Zinnasche ist dieser Versuch viel schwieriger, da das Zinn den Sauerstoff fester hält als Blei.)

Ebenso können wir leicht aus dem unsichtbaren, gasförmigen Verbrennungsprodukt der Kohle, dem Kohlensäuregas, wieder schwarze Kohle abscheiden, wenn wir dem Sauerstoff als Ersatz für die freizugebende Kohle das Metall Magnesium anbieten. Wir benutzen dazu die Versuchsanordnung der Abbildung 3. Das Magnesiumpulver wird in eine sogenannte Kugelröhre aus schwer schmelzbarem Glas gefüllt (man bekommt sie in den Geschäften für chemische Apparate oder bei Optikern) und von außen durch eine Flamme erhitzt, nachdem man begonnen hat, durch die Röhre einen Strom von Kohlensäuregas zu leiten. Zwischen den rot erglühenden Metallspänen scheidet sich eine Menge schwarzer Kohle ab.

[Illustration: Abb. 3. Zurückgewinnung der Kohle aus dem Kohlendioxyd durch glühendes Magnesiummetall.]