XXIX. Bemerkungen zur Erleichterung der Prüfung des Quell- und Mineral-Wassers. Von Joh. Dalton. Aus den Memoirs of the literary et philosophical Society of Manchester. In dem Repertory of Arts, Manufactures et Agriculture. Nr. 233. S. 279. Oktober 1821. Dalton über die Erleichterung der Prüfung des Quell- und Mineral-Wassers. Es kann Niemanden entgehen, daß sowohl die Gesundheit und das Wohl von Familien, als die Verhaͤltniße des haͤuslichen Lebens uͤberhaupt hoͤchst wesentlich von einem der unentbehrlichsten Artikel abhaͤngen, von dem Wasser. Die Eigenschaften des Wassers sind, ohne allen Zweifel, von hoher Wichtigkeit beim Brauen, Baken, und bei verschiedenen andern Bereitungen der Nahrungsmittel sowohl, als auch bei dem Waschen und Bleichen der Leinen- und Baumwollen-Zeuge und verschiedenen andern zum Behufe der Reinlichkeit noͤthigen Verrichtungen. Sehr viele Manufakturen haͤngen sehr wesentlich von der Guͤte des Wassers ab, so wie von der Methode, dasselbe, wenn es zufalliger Weise nicht die gehoͤrigen oder gar nachtheiligen Eigenschaften besaͤße, zu dem erwuͤnschten Zweke brauchbar und tauglich zu machen. In dieser Hinsicht glaubte ich, durch einige Bemerkungen uͤber diesen Gegenstand denjenigen, welche die Chemie nicht zu ihrem besonden Studium gemacht haben, einen kleinen Dienst zu erweisen. Die meisten Schriftsteller betrachten die Untersuchung der Analise des Wassers als eine Aufgabe, deren Loͤsung große Geschiklichkeit und genaue Bekanntschaft mit den Grundsaͤzen der Chemie voraussezt; indessen haben die neueren Fortschritte in dieser Wissenschaft diesen Gegenstand weit weniger schwierig gemacht, als er ehevor gewesen ist. Es ist wahr, daß die große Verschiedenheit der Bestandtheile, die man zuweilen im Wasser findet, und die außerordentlich geringe Menge, in welcher sie in demselben vorkommen, sehr entmuthigen muͤßen, wenn es darauf ankommt, zugleich die Art und die Menge der fremden Bestandtheile durch die Analise zu bestimmen. Allein, wenn man die gehoͤrigen Mittel ergreift, so gelangt man ohne große Muͤhe an dieses doppelte Ziel, und durch etwas Uebung kann, bei einiger Geschiklichkeit, jeder, ohne eben ein großer Adept in der Chemie zu seyn, sich an die Untersuchung wagen. Das meiste Quellwasser, welches man dadurch erhaͤlt, daß man in einiger Tiefe in die Erde graͤbt, enthaͤlt Kalk, welcher durch eine oder durch mehrere Saͤuren, vorzuͤglich durch Kohlen- und Schwefel-Saͤure in demselben aufgeloͤst erhalten wird. Diesen Salzen, dem kohlensauren und schwefelsauren Kalke, ist jene Eigenschaft des Brunnenwassers, welche man Haͤrte nennt, vorzuͤglich zuzuschreiben; eine Eigenschaft, die wirklich hoͤchst sonderbar und erstaunenswuͤrdig ist, wenn man bedenkt, daß sie von einer so außerordentlich geringen Menge eines erdigen Mittelsalzes erzeugt werden kann. Die uͤbrigen erdigen Mittelsalze, deren Basis Bittererde, Schwererde, oder Thonerde ist, bringen beinahe dieselbe Wirkung hervor, allein sie kommen, im Vergleiche der kalkerdigen Mittelsalze, nur selten vor. Wenn man irgend ein erdiges Mittelsalz in reinem destillirten Wasser, oder in Regenwasser aufloͤset, so wird die spezifische Schwere des Wassers dadurch vermehrt; allein bei dem Brunenwasser ist, im Allgemeinen, die Pruͤfung auf spezifische Schwere von wenig Nuzen, indem die Zunahme der Lezteren so gering ist, daß auch das empfindlichste Instrument hier wenig Ausschlag zu geben vermag. Ich besize indessen ein Instrument, welches ein Kuͤnstler in unserer Stadt verfertigte, und welches nichts anderes als ein gewoͤhnliches Hydrometer, jedoch mit einer ungewoͤhnlich feinen Roͤhre, ist, wodurch die groͤßere spezifische Schwere des Brunnenwassers bestimmt angegeben wird. Es kann zwar nicht mit anderen Methoden, die relative Haͤrte des Brunnenwasser zu bestimmen, in Vergleichung gebracht werden; es bleibt jedoch ein hoͤchst nuͤzliches Instrument bei andern chemischen Untersuchungen, vorzuͤglich bei Bestimmung kleiner Theile eines salzigen Ruͤkstandes nach vorangegangenem Nieschlaͤgen.Der Maaßstab dieses Hydrometers ist anderthalb Zoll lang, und in 25 Grade getheilt. Jeder Grad zeigt beilaͤufig ein, 0004 an. Der Unterschied zwischen destillirtem Wasser und dem gewoͤhnlichen Brunnenwasser betraͤgt gewoͤhnlich Einen Grad an diesem Instrumente, und der zwischen distillirtem oder Regenwasser und dem staͤrksten Kalkwasser vier Grade. A. d. O. Man wird leicht einsehen, daß die spezifische Schwere des Brunnenwassers nicht als Maaßstab der Haͤrte desselben dienen kann, wenn man bedenkt, daß Ein Gran erdigen Mittelsalzes in 2000 Granen reinen Wassers aufgeloͤset, dieses zu dem haͤrtesten Brunnenwasser macht, das man irgendwo findet. Wir wollen nun einige der benachbarten Pruͤfungsmittel bei der Analise des Wassers aufzaͤhlen: 1tens Seifenwasser, als Pruͤfungsmittel. Wenn man ein Stuͤk Seife in destillirtem oder in reinem Regenwasser schuͤttelt, so wird ein Theil davon aufgeloͤst, und erzeugt eine milchichte Fluͤßigkeit, welche mehrere Tage lang unveraͤndert bleibt; wenn man aber Seife mit hartem Brunnenwasser schuͤttelt, so gerinnt die milchichte Fluͤßigkeit, die man dadurch erhaͤlt, beinahe augenbliklich, der geronnene Theil steigt an die Oberflaͤche empor, und laͤßt die Fluͤßigkeit unten beinahe vollkommen klar zuruͤk. Dieser geronnene Theil ist naͤmlich der erdige Bestandtheil des in dem Wasser enthaltenen Salzes verbunden mit dem Oele der Seife. Er fuͤhlt sich klebrig und unangenehm an, wenn man ihn zwischen den Fingern reibt, und beschmuzt Glas und andere Gefaͤße so sehr, daß sie stark mit Tuch gerieben werden muͤßen, um wieder davon gereiniget zu werden. Obschon dieses Pruͤfungsmittel hartes Wasser von reinem Wasser hinlaͤnglich unterscheidet, so ist man doch durch dasselbe nicht im Stande, die Haͤrte zweier verschiedener Wasser genau unter einander zu vergleichen. 2tens Kalkwasser, als Pruͤfungsmittel. Das meiste Brunnenwasser wird, frisch aus dem Brunnen geschoͤpft, durch Kalkwasser milchicht, welches gewoͤhnlich daher ruͤht, daß das Brunnenwasser uͤbersauren kohlensauren Kalk enthaͤlt. Durch das zugesezte Kalkwasser wird der uͤbersaure kohlensaure Kalk auf kohlensauren Kalk zuruͤkgefuͤhrt, welcher im Wasser unaufloͤsbar ist, und als koͤrniges weißes Pulver zu Boden faͤllt. Wenn ein Brunnenwasser nichts anderes, als uͤbersauren kohlensauren Kalk enthaͤlt, welches der Fall bei einem vortrefflichen Ziehbrunnen in der Nachbarschaft ist, so ist Kalkwasser das einzige Pruͤfungsmittel, dessen man bedarf, um die Menge des in demselben enthaltenen uͤbersauren kohlensauren Kalkes zu bestimmen. Man saͤttige eine gegebene Menge solchen Brunnenwassers mit Kalkwasser, indem man dieses so lang zutroͤpfelt, als das Wasser davon noch milchicht wird; der kohlensaure Kalk wird zu Boden fallen, und kann dann auf die gewoͤhnliche Weise bestimmt werden. Ich finde es jedoch raͤthlicher, etwas mehr Kalkwasser zuzusezen, um alle Kohlensaͤure niederzuschlagen: nachdem der kohlensaure Kalk sich hierauf zu Boden gesezt hat, kann die daruͤberstehende wasserhelle Fluͤßigkeit abgegossen und mit einer Saͤure gepruͤft, das Salz und die kohlensaure Kalkerde aber durch vollkommen reine Kochsalz- oder Salptersaͤure aufgeloͤst werden. Auf diese Weise laͤßt sich die Menge des in dem Wasser enthaltenen Kalkes genau finden; man darf naͤmlich nur den in dem zugesezten Kalkwasser enthaltenen Kalk davon abziehen, und es wird der in dem Brunnenwasser urspruͤnglich mit Kohlensaͤure verbundene Kalk uͤbrig bleiben. Auf diese Weise fand ich in fuͤnf Unzen des oben angefuͤhrten Brunnenwassers den uͤbersauren kohlensauren Kalk bestehend aus 0,48 Kalk, 0,77 Kohlensaͤure. –––––––– 1,25; wornach beinahe Ein Gran dieses erdigen Mittelsalzes auf 2000 Grane Wassers kommt. Dieses Wasser ist hart, und macht die Seife gerinnen; es laͤßt sich aber durch Sieden welcher machen, und sezt die in den Siedekesseln so oft wahrgenommene Krusten etc. ab. Wenn schwefelsaurer Kalk zugleich mit dem uͤbersauren kohlsauren Kalke vorkommt, so bleibt, mit Hinsicht auf den Lezteren, das Verfahren dasselbe. Ich habe neulich zu meiner Verwunderung bemerkt, daß der uͤbersaure kohlensaure Kalk, er mag frei in demselben vorkommen, oder kuͤnstlich in demselben erzeugt werden, vielmehr ein alkalisches als ein saures Compositum ist. 3tens Essigsaures und salpetersaures Blei, als Pruͤfungsmittel. Diese Salze lassen sich leicht in hoͤchster Reinlichkeit erhalten, und sind treffliche Pruͤfungs-Mittel auf Kohlensaͤure und auf Schwefelsaͤure, welche beide sie alsogleich in Verbindung mit dem Bleie niederschlagen. Wird der Niederschlag mit Salpetersaͤure behandelt, so wird das kohlensaure Blei auf der Stelle aufgeloͤset, und das schwefelsaure Blei, (wenn solches vorhanden waͤreEs ist hier ein Sinn entstellender Drukfehler im Originale. Es heißt: „the carbonate of lead is instandly dissolved, and the sulphate of lead is instantly dissolved, and the sulfate of lead (it present) remains undissolved.“ A. d. Ueb.) bleibt unaufgeloͤset, kann gesammelt und getroknet, und darnach die Menge der Schwefelsaͤure bestimmt werden. 4tens Salpetersaͤure, Salzsaͤure und Schwererde, als Pruͤfungsmittel. Wenn es sich darum handelt, die Gegenwart der Schwefelsaͤure zu beurkunden, sie mag frei oder gebunden seyn, so sind dieß die beßten Pruͤfungsmittel. Schwefelsaure Schwererde ist vielleicht unter allen bekannten Mittelsalzen das Unaufloͤsbarste. Selbst Regenwasser von Haͤusern gesammelt, die mit Schiefer gedekt sind, obschon es weicher ist, als Bach- oder Brunnenwasser, zeigt, bei diesem Pruͤfungsmittel, 1 Gran Schwefelsaͤure in 20–30,000 Granen. 5tens. Sauerkleesaͤure, als Pruͤfungsmittel. Wenn es sich bloß darum handelt, Kalk in irgend einem Wasser entweder in freiem oder in gebundenem Zustande zu finden, so ist dieß das beßte Pruͤfungsmittel. Es ist zuweilen raͤthlich, etwas Ammonium in denjenigen Faͤllen zuzusezen, wo der Kalk gebunden ist. Der sauerkleesaure Kalk faͤllt langsamer als unaufloͤsbares Salz zu Boden. Die Menge des Kalkes laͤßt sich entweder dadurch finden, daß man den Niederschlag sammelt, oder daß man sorgfaͤltig und nach und nach die gehoͤrige Menge, aber nicht mehr, Saͤure zugießt, wenn die Staͤrke dieser Saͤure vorlaͤufig bestimmt wurde. 6tens. Salpetersaures Silber und Queksilber, als Reinigungsmittel. Dieß sind die Pruͤfungsmittel auf Kochsalzsaͤure, oder auf kochsalzsaure Salze uͤberhaupt: es bildet sich kochsalzsaures Silber oder kochsalzsaures Queksilber, welche beide unaufloͤsbar sind. Es trifft sich nur selten, daß Brunnen-Wasser eine bedeutende Menge von Kochsalzsaͤure entweder in freiem oder in gebundenem Zustande enthielte. 7tens. Geschwefeltes Wasserstoffgas oder Wasserstoffschwefel. Diese sind vortreffliche Pruͤfungsmittel auf Blei, Queksilber, und verschiedene Metalle, indem sie mannigfaltige unaufloͤsbare Niederschlaͤge dieser geschwefelten Metalle geben. Ein Gran Blei mit geschwefeltem Wasserstoffe niedergeschlagen reicht hin, um mehrere Gallonen Wassers dunkelbraun zu faͤrben. Wenn in Mineral Wassern, wie in jenem zu Harrowgaͤte, geschwefelter Wasserstoff sich findet, so laͤßt sich dieses durch den Geruch erkennen; Bleiaufloͤsungen sind jedoch weit feinere Pruͤfungsmittel, indem sie ein solches Wasser auf der Stelle braun oder schwarz faͤrben. 8tens. Gallaͤpfeltinktur und blausaures Kali und blausaurer Kalk, als Pruͤfungsmittel. Diese dienen zur Entdekung des Eisens: erstere gibt einen schwarzen, leztere einen blauen Niederschlag: wenn aber das Wasser gruͤnes Eisen-Oxid aufgeloͤst enthaͤlt, so muß, um dasselbe in rothes Eisen-Oxid zu verwandeln, dem Wasser vorlaͤufig ein Theil uͤbersaurer kochsalzsaurer Kalkaufloͤsung zugesezt werden. Es gibt noch mehrere Pruͤfungsmittel, als ich hier aufgefuͤhrt habe; allein, die hier angefuͤhrten sind jezt schon mehr, als man bei der gebraͤuchlichen Untersuchung des gewoͤhnlichen Brunnen-Wassers noͤthig hat. Ich will keinen Katalog von Pruͤfungsmitteln hier liefern, sondern nur zeigen, wie man die Anwendung derselben verbessern, und wie man sie auf ein Sistem zuruͤkfuͤhren kann, das selbst den Uneingeweihten verstaͤndlich ist. Die Verbesserungen, welche ich vorzuschlagen wuͤnsche, sind, daß man die Mengen der Bestandtheile eines jeden Pruͤfungsmittels vorlaͤufig genau bestimmen, und auf der Etiquette des Flaͤschchens derselben genau angegeben haben moͤchte; dieß kann, bei dem gegenwaͤrtigen Zustande der Chemie als Wissenschaft, bei den meisten derselben leicht geschehen. Wir duͤrfen dann nur aus einer in Grane getheilten Tropfroͤhre bestimmte und bekannte Mengen derselben in das zu untersuchende Wasser so lang eintroͤpfeln, bis die gehoͤrige Wirkung erfolgt ist; denn aus der Menge des erfoderlich gewesenen Pruͤfungsmittels laͤßt sich die Menge des in dem Wasser vorgekommenen salzigen Bestandtheiles bestimmen, ohne daß man sich die Muͤhe geben darf, den Niederschlag erst zu sammeln, oder, wenn dieß geschehen waͤre, so dient die eine dieser Verfahrungsweisen der anderen zur Kontrole. Ich will jezt diesen unvollkommenen Entwurf mit einigen Beobachtungen und Erfahrungen schließen, welche ich in dem Laufe der gegenwaͤrtigen Woche in Hinsicht auf diesen Gegenstand zu machen Gelegenheit hatte. Ich untersuchte das Wasser der Wasserleitungen zu Manchester, und fand dasselbe beinahe so, wie ich es erwartet hatte; Flußwasser ist in der Regel weicher als Brunnen-Wasser, und haͤrter als Regen-Wasser. Dieß ist auch der Fall bei dem gegenwaͤrtigen Wasser. Es enthaͤlt nur einen hoͤchst geringen Antheil von schwefelsaurem Kalke und etwas von kohlensaurem; aber nur die Haͤlfte jener erdigen Materie, welche das oben erwaͤhnte Brunnen-Wasser mit sich fuͤhrt. Es macht die Seife etwas gerinnen, gibt aber keinen Niederschlag mit Kalkwasser. In 4000 Grauen ist ungefaͤhr Ein Gran erdigen Mittelsalzes enthalten. Wenn Brunnen-Wasser uͤbersauren kohlensauren Kalk enthaͤlt, so wird durch das Kochen desselben der groͤßte Theil des kohlensauren Kalkes niedergeschlagen, und der Ueberschuß von Saͤure weggetrieben. Daher der Ueberzug der Pfannen und Kessel, in welchen solches Wasser gesotten wird. Durch das Kochen wird also das Wasser weicher, als es ehevor gewesen ist. Es kann folglich dann zum Waschen gebraucht werden, indem es die Seife kaum mehr gerinnen macht; haͤlt aber doch noch immer ungefaͤhr 1/3 jenes erdigen Mittelsalzes, und wird mit essigsaurem Bleie milchicht. Wenn ein Wasser nur schwefelsauren Kalk allein enthaͤlt, so wird es, wie ich fuͤrchte, durch das Kochen um nichts milder. Wenn man Brunnen-Wasser bei Manufakturen zum Waschen etc. brauchen muß, so ist es vortheilhaft, dasselbe einige Zeit uͤber der Atmosphaͤre auszusezen, und zwar in einem Behaͤlter mit weiter Oberflaͤche. Dadurch kann die Kohlensaͤure zum Theile entweichen, und der kohlensaure Kalk sich niederschlagen; und dadurch kann auch, bis auf einen gewissen Grad, die Nothwendigkeit des Kochens des Wassers erspart werden. Je mehr man aus einem Brunnen Wasser schoͤpft, desto weicher sollte, wie es scheint, das Wasser werden. Ich habe diesen Morgen das Wasser eines Brunnens untersucht, der taͤglich mehrere tausend Gallonen Wasser geben muß. Das Wasser ist verhaͤltnißmaͤßig weich; es macht die Seife kaum etwas gerinnen; es ist beinahe eben so weich, als das oben erwaͤhnte Brunnen-Wasser, wenn dasselbe gekocht wurde. Die Haͤrte in demselben ruͤhrt von etwas schwefelsaurem Kalke und etwas kohlensaurem Kalke her. Eine der auffallendsten Erscheinungen, die ich beobachtet habe, ist, daß alles Brunnen-Wasser, welches kohlensauren oder uͤbersauren kohlensauren Kalk enthaͤlt, wirklich als kalkig oder alkalisch auf die farbigen Pruͤfungsmittel wirkt. Dieses alkalinische Wesen wird nicht eher in dem Wasser zerstoͤrt, als bis nicht irgend eine staͤrkere Saͤure, wie Schwefelsaͤure oder Salzsaͤure, in solcher Menge zugesezt wurde, daß der ganze Kalk dadurch gesaͤttigt wird. Diese Saͤuren koͤnnen in der That als hinlaͤngliche Pruͤfungsmittel auf die in solchen Wassern enthaltene Menge des Kalkes betrachtet werden, und man braucht nur die Menge der Saͤure zu bemerken, welche zur vollkommenen Saͤttigung des Kalkes noͤthig ist. Es ist gleichviel, ob das Wasser gesotten wurde, oder nicht, oder ob es zugleich auch schwefelsauren Kalk neben dem kohlensauren enthaͤlt; es bleibt in Ruͤksicht der Menge kohlensauren Kalkes, welche es enthaͤlt, einmal kalkig. In Uebereinstimmung mit dieser Idee finde ich auch, daß Metall-Oxide, wie jene des Eisens oder des Kupfers, durch das gemeine Brunnen-Wasser eben so gut niedergeschlagen werden, wie durch freien Kalk. Dessen ungeachtet enthaͤlt kohlensaurer im Wasser aufgeloͤster Kalk zweimal so viel Saͤure, als roher Kalk oder Kalkstein. Ich erwartete mit Zuversicht, daß uͤbersaurer kohlensaurer Kalk in seiner Aufloͤsung sauer seyn muͤßte; er ist aber stark alkalisch, und kaum wird irgend eine Menge zugegossenen kohlensauren Wassers seine alkalische Natur uͤberwaͤltigen. Reines kohlensaures Wasser schmekt indessen auf der Zunge sauerUnd auch solches in welchem, außer dem uͤbersauren kohlensauren Kalke noch eine betraͤchtliche Menge kohlensaͤure enthalten ist. Dieses roͤthet sogar noch Lakmus-Papier. A. d. Ueb.. Ich konnte mich von der merkwuͤrdigen hier angefuͤhrten Thatsache nicht eher vollkommen uͤberzeugen, bis ich nicht uͤbersauren kohlensauren Kalk durch Uebersaͤtigung des Kalkwassers, bis die milchichte Fluͤßigkeit vollkommen hell ward, auf dem gewoͤhnlichen Wege erzeugte: es war noch immer kalkig, und schien auch dann noch so, als zwei und dreimal so viele Saͤure zugesezt wurde. Es scheint also beinahe, daß man gar keinen vollkommen gesaͤttigten (neutralen) kohlensauren Kalk erhalten kann, so wie es unmoͤglich ist, in dem, hier mit dem Worte vollkommen gesaͤttigt (neutral) verbundenen, Begriffe vollkommen gesaͤttigtes (neutrales) Ammonium zu erhalten.