LXV. Ueber die Verwandlung des Wassers in Dampf bei hoͤheren Temperaturgraden, und uͤber das Bersten der Dampfkessel. Von Dr. Carl Schafhaͤutl. Aus dem Mechanics' Magazine. No. 799. Schafhaͤutl, uͤber die Dampferzeugung und die Dampfkesselexplosionen. Das Wasser kann bekanntlich bei allen Temperaturgraden in Dampf verwandelt werden; doch geht die Verdampfung in gewissen Faͤllen mit Schwierigkeit von Statten, besonders wenn der Waͤrmeleiter, welcher den Waͤrmestoff an das Wasser fortzupflanzen hat, eine hoͤhere Temperatur hat als jene, bei der die Fluͤssigkeit in Dampf verwandelt werden soll. Ich brauche, um einen Beweis hiefuͤr zu liefern, nur auf den von Leidenfrost im Jahre 1756 angestellten Versuch zu verweisen, bei welchem ein Wassertropfen, den man in einen weißgluͤhenden Platintiegel fallen ließ, rasch darin herumtrieb, ohne zum Sieden zu kommen; und aus welchem hervorging, daß die Verdampfung in dem Maaße langsam erfolgt, als die Temperatur des Gefaͤßes hoch ist. Klaproth ließ sechs Wassertropfen in ein weißgluͤhendes eisernes Gefaͤß fallen, waͤhrend er dieses an der Luft kuͤhl werden ließ. Der erste Tropfen brauchte hiebei 40, der zweite 20, der dritte 6, der vierte 4, der fuͤnfte 2 Secunden zur Verdampfung; der sechste war beinahe augenbliklich verschwunden. Gießt man einen Wassers tropfen, welcher einige Secunden lang in einem weißgluͤhenden Platintiegel verweilte, auf die Hand, so erregt er kaum das Gefuͤhl von Waͤrme. Die Verdampfung der Wassertropfen geht in dem Maaße rascher, als die Temperatur der Tiegel sinkt; doch ist jener Temperaturgrad uͤber 8° R., bei dem der Tropfen am schnellsten verschwindet, noch nicht ermittelt. Außer Klaproth haben auch noch Doͤbereiner, Berzelius, Muncke, Laurent und Tomlinson diese Versuche mit verschiedenen Modifikationen wiederholt und auch verschiedene Erklaͤrungen derselben gegeben. Die Ursache, warum der Wassertropfen nicht verdampft Und nicht heißer wird, ward im Allgemeinen darin gesucht, daß er von der heißen Oberflaͤche abgestoßen wird, und also nicht mit dem erhizten Koͤrper in Beruͤhrung bleiben kann. Dieser hypothesischen Annahme der Repulsion des Wassertropfens ungeachtet war man, um dessen Herumtreiben zu erklaͤren, gezwungen anzunehmen, daß da, wo der Tropfen die heiße Oberflaͤche beruͤhrt. Dampf erzeugt wird, wodurch der Tropfen von der Stelle getrieben wird. Ich will versuchen in Kuͤrze die Ursache der Erscheinungen anzudeuten und sie mit einigen anderen aͤhnlichen, noch nicht bekannten oder wenigstens nicht beschriebenen Erscheinungen in Zusammenhang zu bringen. Gesezt, es soll eine Fluͤssigkeit an einer bestimmten Stelle erhizt werden, d.h. es soll einer Stelle ihrer aͤußeren Oberflaͤche Waͤrmestoff mitgetheilt, und dieser dann von diesem Punkte aus durch die ganze Masse verbreitet werdenMelloni hat durch seine interessanten Versuche uͤber die Waͤrmeausstrahlung dargethan, daß die Waͤrmestrahlen um so weniger von durchsichtigen Koͤrpern absorbirt werden, je hoͤher die Temperatur des ausstrahlenden Koͤrpers ist. A. d. O., so muͤssen zwei Kraͤfte, von deren Wirkung die Verbreitung der Hize von dem Punkte, auf den sie zuerst wirkte, in das Innere bedingt ist, im Auge behalten werden. Die erste dieser Kraͤfte ist die Cohaͤsionskraft, mit welcher ein Molecul das andere in unendlich kleinen Entfernungen anzieht. Die zweite ist die Gravitation oder jene Kraft, mit der jedes Molecul umgekehrt wie das Quadrat seiner Entfernung von der Erde angezogen wird. Laͤßt man einen Wassertropfen auf eine Basis, die auf die Molecuͤle des Wassers keine Attraction ausuͤbt, naͤmlich auf einen festen Koͤrper, oder laͤßt man Queksilber auf Glas fallen, so nimmt der Tropfen die Kugelform an, d.h. die Cohaͤsionskraft, welche die Molecuͤle auf einander uͤben, ist so uͤberwiegend, daß die Gravitation, die gleichfalls auf jedes Molecul wirkt, nicht im Stande ist, den Tropfen uͤber der ganzen Oberflaͤche auszubreiten; und daß nur ein leichter Eindruk an der Seite, an welcher der Tropfen auffallt, bleibt, indem saͤmmtliche Molecuͤle desselben durch ihre Cohaͤsionskraft in vollkommenem Gleichgewichte erhalten werden. Anders verhaͤlt es sich jedoch mit einer Wassermasse, die, wenn ihr Gleichgewicht erhalten werden soll, in ein Gefaͤß gebracht werden muß. Betrachten wir diese Wassermasse als aus einzelnen Tropfen bestehend, so hat ein am Grunde des Gefaͤßes befindlicher Tropfen das Gewicht aller jener Wassertropfen zu tragen, die sich in einer senkrechten Linie uͤber ihm befinden. Seine Cohaͤsionskraft wird also gar bald durch die Gravitation der uͤber ihm stehenden Tropfen uͤberwaͤltigt werden, und er wuͤrde sich sogleich ausbreiten, wenn er nicht durch das Gefaͤß hieran gehindert wuͤrde. Der einzige Theil dieser Wassermasse, welcher, ohne von einem festen Koͤrper gestuͤzt zu seyn, in vollkommenem Gleichgewichte ist, ist demnach dessen Oberflaͤche. An einem Wassertropfen dagegen ist das Ganze ohne fremde Beihuͤlfe in vollkommenem Gleichgewichte. Will man Hize auf einen Punkt eines Wassertropfens wirken lassen, so hat deren Einwirkung natuͤrlich auf die Oberflaͤche des Kuͤgelchens zu geschehen; will man Hize auf eine in einem Gefaͤße enthaltene Wassermasse wirken lassen, so hat deren Einwirkung gleichfalls wieder auf die Oberflaͤche zu geschehen. Wenn nun z.B. die Kugel eines Thermometers auf den Boden des Gefaͤßes gebracht, und auf die Oberflaͤche des Wassers Aether gegossen wird, so wird, wenn man diesen Aether entzuͤndet und immer wieder durch frischen ersezt, das Wasser, selbst wenn man Tage lang auf diese Weise fortfaͤhrt, doch nie zum Sieden kommen; ja der Thermometer wird nicht einmal steigen, ausgenommen das Gefaͤß erhizt sich, wo dann durch dieses Waͤrmestoff mitgetheilt wuͤrde. Ebenso wird es unmoͤglich seyn, einen Wassertropfen zum Sieden zu bringen, indem man die Waͤrme auf dessen aͤußere Oberflaͤche wirken laͤßt. Jener Theil seiner Oberflaͤche, der mit dem erhizten Koͤrper in Beruͤhrung kommt, wird sogleich in Dampf verwandelt werden. Wendet man dieß auf den im heißen Platintiegel befindlichen Wassertropfen an, so wird man sehen, daß da, wo der Tropfen mit dem weißgluͤhenden Metalle in Beruͤhrung ist, mit Explosion Dampf entwikelt wird, durch dessen Elasticitaͤt der Tropfen emporgetrieben wird, bis er in Folge der Gravitation herabfaͤllt, an einer anderen Stelle mit dem heißen Metalle in Beruͤhrung kommt, und durch eine abermalige Explosion wieder emporgeschleudert wird. Zugleich erzeugt aber die heiße Luft im Tiegel um den Tropfen herum eine Dampfwolke, die sich zum Theil ausdehnt und zerstreut, waͤhrend ein anderer Theil vermoͤge der Molecularattraction zuruͤkgehalten wird, so daß keine weitere unmittelbare Beruͤhrung der heißen Luft moͤglich ist.Dieß erinnert mich an den oft wiederholten Versuch, bei welchem ein Mann, ohne eine Beschaͤdigung zu erleiden, auf einem Ofen sizt, in welchem ein Huhn gebraten wird. Der Mann kann die Hize hier nur so lange aushalten, als man ihm reichlich zu trinken gibt. Die Erklaͤrung hiefuͤr liegt auf der Hand. Die erste Einwirkung der Hize erzeugt unter diesen Umstaͤnden eine reichliche Hautausduͤnstung, in Folge deren der Koͤrper mit einer Dampfatmosphaͤre umgeben wird, die ihn als schlechter Waͤrmeleiter gegen die Absorbirung der Hize und mithin gegen die nachtheiligen Folgen dieser lezteren schuͤzt. A. d. O. Da sich ergab, daß es unmoͤglich ist, die Hize von der freien Oberflaͤche einer Fluͤssigkeit in deren Inneres zu leiten, indem nach Graf Rumford die Waͤrmeausstrahlung von einem Molecuͤle zum anderen in Fluͤssigkeiten = 0 ist, so muß, wenn eine Fluͤssigkeit erhizt werden soll, jedes einzelne ihrer Molecuͤle in absolute Beruͤhrung mit der Quelle, von der die Waͤrme ausstroͤmt, gebracht werden. Es bedarf kaum der Erwaͤhnung, daß dieß mit einer in einem Gefaͤße befindlichen Wassermasse, in der die Gravitation nicht durch die Cohaͤsionskraft beeintraͤchtigt ist, der Fall ist, wenn man die Hize auf jenen Theil, der dem staͤrksten Druke ausgesezt ist, naͤmlich auf den Boden, wirken laͤßt. Der mit dem erhizten Boden in Beruͤhrung kommende Theil des Wassers dehnt sich aus, wird leichter und durch die kuͤhleren und mithin schwereren Theile des Wassers emporgetrieben; und dieß dauert so lange fort, bis jeder Theil der Fluͤssigkeit mit dem Boden in Beruͤhrung gekommen ist. Laͤßt man Hize auf einen Wassertropfen wirken, so erhizen sich dessen aͤußere Schichten zuerst; und da ihr specifisches Gewicht geringer als jenes des kalten Wassers, so werden sie natuͤrlich stets an der aͤußeren Oberflaͤche des Wassertropfens verbleiben. Als Beweis hiefuͤr gilt ein Versuch Tomlinson's, bei welchem auf etwas Oehl, das bis auf 450–500° F. erhizt worden, ein Tropfen mit Tinte gefaͤrbten Wassers und ein Tropfen Aether, dessen spec. Gewicht im Vergleiche mit dem Wasser 0,7155 war, gebracht wurde. Beide Tropfen amalgamirten sich alsogleich, wobei das Wasser als das schwerere den Mittelpunkt des gebildeten Kuͤgelchens einnahm, waͤhrend der Aether die aͤußere Schichte bildete. Daß die Attraction, welche das Gefaͤß auf das Wasser ausuͤbt, nicht mehr bemerkbar erscheint, wenn das Wasser eine Temperatur erreicht, bei der es nicht mehr fluͤssig ist, ist klar. Man braucht daher nicht zur Repulsion zu greifen, wenn die Entwikelung von Dampf allein schon zur Erklaͤrung der saͤmmtlichen besprochenen Erscheinungen genuͤgt.Hr. Tomlinson bemerkt in einer Notiz, in welcher er der Arbeit des Hrn. Dr. Schafhaͤutl und dem tiefen wissenschaftlichen Forschen der Deutschen im Allgemeinen Lob spendet, hieruͤber Folgendes. „Daß die Repulsion mit ein Element ist, welches man bei der Generalisirung dieser merkwuͤrdigen Erscheinungen nicht umgehen kann, duͤrfte aus folgendem, wenn ich nicht irre, von Perkins angestellten Versuche hervorgehen. Wenn man durch eine Platinschale viele kleine Loͤcher bohrt, wie sie z.B. an einem Kaffeeseiher zu seyn pflegen, so wird Wasser, welches in dieselbe gegossen wird, durchfließen; bringt man sie aber mit gut zubereiteter gluͤhender Holzkohle, die keine Flamme gibt, zum Weißgluͤhen, so kann man Wasser in dieselbe tropfen lassen, ohne daß etwas davon durchsikert, ja die Wassertropfen werden sich darin ganz ebenso verhalten, wie in einem undurchloͤcherten Platintiegel.“ A. d. R. Wenn es nun aber auch unmoͤglich scheint, unter den oben angefuͤhrten Umstaͤnden einen Tropfen Wasser selbst mittels einer ungeheuren Menge angesammelter Waͤrme in Dampf zu verwandeln, so laͤßt sich dieß doch ganz leicht nach folgenden Methoden bewerkstelligen. Man hat gesehen, daß jedesmal, so oft der Wassertropfen mit der heißen Oberflaͤche in Beruͤhrung kommt, eine gewisse Quantitaͤt des Wassers sogleich in Dampf verwandelt wird; naͤmlich jener Theil des Tropfens, der mit dem Gefaͤße in unmittelbare Beruͤhrung kommt. Soll daher der ganze Tropfen mit einem Male in Dampf verwandelt werden, so muß man ihn in so viele kleine Theilchen trennen, daß alle diese Theilchen gleichzeitig das Gefaͤß beruͤhren. Eine aus Schießpulver geformte Kugel braucht, um ein Analogon aufzustellen, lange Zeit zur Verbrennung, und wuͤrde kaum im Stande seyn, eine Flintenkugel aus einem Flintenlaufe zu treiben; theilt man die Kugel hingegen in kleine Koͤrner, wie sie das Schießpulver darstellt, so wird bei der Entzuͤndung die ganze Masse auf einmal explodiren und die Flintenkugel mit Gewalt austreiben. Die Zertheilung des Wassertropfens laͤßt sich 1) durch mechanische Mittel bewirken, wie z.B. dadurch, daß er mit Heftigkeit gegen ein gluͤhendes Gefaͤß geschleudert wird. Der Tropfen wird hiedurch in ganz kleine Theilchen, die sich unmittelbar in Dampf verwandeln, zerstieben. Ich baute nach diesem Principe eine Dampfmaschine, welche mit einem Cylinder von 6/8 Zoll Durchmesser eine halbe Pferdekraft lieferte. Sie laͤßt sich aber 2) auch auf chemischem Wege erzielen, indem man die Cohaͤsionskraft, durch welche die Kugelform des Tropfens bedingt ist, durch die Capillaritaͤts-Thaͤtigkeit eines eben erhizten Koͤrpers ausgleicht oder aufhebt. Nehmen wir, um diesen lezteren Punkt zu beleuchten, an, daß der Boden eines Sandbades bis zum dunkeln Rothgluͤhen erhizt und beilaͤufig zwei Linien hoch mit feinem, gut ausgewaschenem Sande bedekt worden, so bildet diese Sandmasse ein Aggregat von kleinen rundlichen Koͤrpern, die zugleich mit den zwischen ihnen befindlichen Zwischenraͤumen in hohem Grade capillarisch auf Fluͤssigkeiten wirken werden. Wie man also einen Wassertropfen auf den erhizten Sand fallen laͤßt, theilt jedes der Sandkoͤrnchen, womit derselbe in Beruͤhrung kommt, seinen Waͤrmestoff einem gleichen Theile der Oberflaͤche des Tropfens mit. Hiedurch wird jedes der Sandkoͤrnchen vollkommen abgekuͤhlt, waͤhrend die Wassertheilchen in Dampf verwandelt werden. Die abgekuͤhlte Sandschichte saugt alsogleich den uͤbrigen Theil des Wasserkuͤgelchens ein, so daß eine weitere Repulsion desselben ganz unmoͤglich ist. Je groͤßer die Hoͤhe, von der man den Tropfen herabfallen laͤßt, d.h. je groͤßer die Kraft, womit das Wasser in den Sand eingetrieben wird, um so mehr Wasser wird in Dampf verwandelt werden, und um so staͤrker wird die hiedurch bewirkte Explosion ausfallen. Denken wir uns nun das Sandbad gegen 2 Zoll tief mit derselben Art von Sand gefuͤllt, und ein Abdampfschaͤlchen mit halbkugelfoͤrmigem Boden ungefaͤhr 1 1/4 Zoll tief so in den Sand eingedruͤkt, daß der im Sande entstandene Eindruk genau dem gewoͤlbten Boden des Schalchens entspricht. Taucht man hierauf dieses Schaͤlchen so tief, als es in den Sand eingedruͤkt worden ist, in kaltes Wasser, und nimmt man es aus diesem mit Sorgfalt heraus, damit so viel als moͤglich von dem Wasser an dem Boden des Schaͤlchens haͤngen bleibe, und sich in Folge seiner Schwere an der Mitte des Bodens in Form eines halbrunden Tropfens mit breiter Basis ansammle, so wird, wenn man das Schaͤlchen in diesem Zustande in den ihm entsprechenden Eindruk im Sande auf solche Weise bringt, daß nur der aͤußerste Theil des Tropfens den Sand beruͤhrt, nichts weiter zu bemerken seyn, als ein momentanes leises Zischen. Laͤßt man dagegen das Schaͤlchen mit seiner ganzen Schwere in den Eindruk sinken, so daß der Wassertropfen zwischen dem Sande und dem Schaͤlchen platt gedruͤkt wird, so wird alsogleich eine heftige Explosion erfolgen, durch die das Schalchen einige Zoll weit aus dem Sande hinaus getrieben wird. Nach dem Versuche wird man den Boden des Schaͤlchens mit feuchtem Sande bedekt finden, und zwar in welligen Strahlen, welche sich vom Mittelpunkte aus gegen den Umfang hin erstreken. Dieser feuchte Sand wird genau dieselbe Temperatur haben, wie sie das Wasser hatte, bevor man das Schaͤlchen in den Sand einsenkte. Diese Art der augenbliklichen Uebertragung des Waͤrmestoffes von einem kleinen massiven Kuͤgelchen an eine Fluͤssigkeit dient als Einleitung zu einer anderen Art der Dampferzeugung. Bei all den bisherigen Versuchen geschah die Uebertragung von einem heißen festen Koͤrper an eine Fluͤssigkeit; ich will nunmehr aber eine Methode augenbliklich Dampf zu erzeugen angeben, welche meines Wissens noch nirgendwo beschrieben worden ist: naͤmlich die Uebertragung des Waͤrmestoffs von fluͤssigen, gluͤhenden Koͤrpern an das Wasser. Bei dem mit dem heißen Sande angestellten Versuche hat sich gezeigt, daß das durch die Explosion hervorgebrachte Geraͤusch ganz jenem aͤhnlich ist, welches durch die Explosion einer Quantitaͤt Schießpulver in freier Luft erzeugt wird: zum Beweise dafuͤr, daß die gesammte Wassermenge innerhalb eines gewissen meßbaren Zeitraumes in Dampf verwandelt wurde. In dem nunmehr zu betrachtenden Falle gibt aber der geschmolzene gluͤhende Koͤrper in demselben Momente, in welchem er krystallisirt, seinen Waͤrmestoff an das Wasser ab; und durch diese augenblikliche Krystallisation des einen Koͤrpers mit gleichzeitiger Verdampfung des anderen entsteht ein lauter Knall, aͤhnlich deck durch Knallsilber oder Knallqueksilber erzeugten. Ein einfacher Versuch wird zur Erklaͤrung genuͤgen. Wenn man einige Tropfen Wasser auf die Oberflaͤche eines Schmiedamboßes bringt; hierauf in einer dem Amboße nahe gelegenen Esse das eine Ende eines Eisenstabes von 3 1/2 Zoll Breite zum Weißgluͤhen erhizt, dieses erhizte Eisen mit der breiten Flaͤche auf die Wassertropfen legt, und einen starken Schlag mit dem Hammer darauf faͤhrt, so wird ein lauter Knall wie beim Abfeuern einer Vogelflinte zu hoͤren seyn. Wiederholt man diesen Versuch mit der Modifikation, daß man das weißgluͤhende Eisen, bevor man es auf die Wassertropfen legt, durch ein Paar Zuͤge mit einer großen Feile von allem Oxyde befreit, so wird kein Knall zu hoͤren seyn, obwohl man einen großen Theil des Wassers unter dem Eisen verdampft finden wird. Wiederholt man den Versuch auf die erste Weise, jedoch mit dem Unterschiede, daß man die Wassertropfen auf dem Amboße uͤberall, ausgenommen da, wo das Eisen aufgelegt wird, mit einem Walle aus Eisenblech oder Papier umgibt, so wird man nach der Explosion eine bedeutende Menge schwarzen sandigen Pulvers an dem Amboße sowohl, als an den Seiten des Papieres haͤngen finden. Dieses Pulver besteht bei naͤherer Untersuchung aus kleinen Kuͤgelchen Eisenhammerschlag, aus dem sich bei dessen Aufloͤsung in einer Saͤure auch keine Spur von Gas entwikelt, der ganz dieselben Eigenschaften besizt wie der gewoͤhnliche, und der aus Eisenoxydul, Eisenoxyd und ein wenig Kieselerde besteht. Der Eisenstab selbst zeigt sich nach der Explosion an der Stelle, an der er mit dem Wasser in Beruͤhrung kam, ganz frei von allem Sinter und mit Strahlen, die durch das Entweichen des krystallisirten Sinters veranlaßt wurden, umgeben. Hieraus folgt, daß der Knall nicht dadurch veranlaͤßt wird, daß das Wasser durch das weißgluͤhende Eisen in Dampf verwandelt wird; denn die Mittheilung seines Waͤrmestoffes geht zu langsam von Statten, als daß diese Wirkung eintreten koͤnnte. Der Knall wird vielmehr durch den Schlag mit dem Hammer erzeugt, indem durch diesen die Cohaͤsion des geschmolzenen Sinters an der Oberflaͤche des Eisens und die Cohaͤsion zwischen dem Wasser und dem Amboße aufgehoben wird, so daß beide zugleich durch ihren gegenseitigen Widerstand in unendlich viele kleine Theilchen zertheilt werden, von denen jedes waͤhrend der Krystallisation viel rascher eine groͤßere Menge Waͤrmestoff an das Wasser abgibt, als dieß mit den rothgluͤhenden Sandkoͤrnchen der Fall ist. Der Bratherd der Eisenhuͤtten ist, wenn Eisen darauf behandelt worden, mit geschmolzener weißgluͤhender Schlake bedekt, aͤhnlich dem eben beschriebenen Ueberzuge der Eisenstange bei dem zulezt erwaͤhnten Versuche. Auf diese weißgluͤhende Schlake kann man ohne alle Gefahr des Eintrittes einer Explosion eine Pinte Wasser gießen. Das Wasser wird darauf wie in dem weißgluͤhenden Platintiegel in Kuͤgelchen, oder wie auf einer heißen Oberflaͤche in großen, flachen, kreisrunden Massen herumlaufen. Diese Massen werden sich fortwaͤhrend in wogender Bewegung befinden, welche durch die Erzeugung von Dampf an den Stellen, an denen die Massen mit der heißen Schlake in Beruͤhrung kommen, bewirkt wird. Es ist sehr schwer, diese Wasserkugeln oder Wassermassen mit einem Instrumente in die Schlake hineinzudraͤngen, indem die Tropfen stets seitwaͤrts zwischen dem Instrumente und der fluͤssigen Schlake ausweichen; gelingt es jedoch, und ist man im Stande gewesen durch den Druk eine geringe Menge Wasser mit der Schlake zu vermengen, so erfolgt augenbliklich eine fuͤrchterliche Explosion, durch welche die Schlake nach allen Richtungen umhergeschleudert wird, und durch die selbst der ganze Ofen zerstoͤrt werden kann.Wenn man die aus den Anlaßoͤfen kommenden Eisenstangen zum Behufe ihrer Schweißung und Ausstrekung durch ein ausgekehltes Walzenpaar laufen laͤßt, so laͤßt man, um die Walzen kuͤhl zu erhalten, kaltes Wasser auf dieselben herabtropfen. Das aus dem Ofen kommende Eisen ist mit fluͤssiger Schlake uͤberzogen, und da es oͤfters geschieht, daß Wassertropfen auf dasselbe herabfallen, so werden diese mit dem Eisen zwischen die Walzen hinein gezogen. So oft nun dieser Fall eintritt, entsteht sogleich ein lauter Knall, wobei die Schlake zwischen den Walzen herausgetrieben wird. Befindet sich keine Schlake auf dem Eisen, so wird unter uͤbrigens ganz gleichen Umstaͤnden kein Knall zu vernehmen seyn. A. d. O. Dafuͤr kann man einen Theil dieser Schlake mit aller Sicherheit in ein mit kaltem Wasser gefaͤlltes Wasserbeken laufen lassen; denn in diesem Falle wird sich langsam Dampf aus dem Wasser entwikeln, und man wird einige Minuten lang die gluͤhende Schlake am Boden des Bekens beobachten koͤnnen. In beiden Fallen verhuͤtet die Cohaͤsionskraft des Wassertropfens sowohl, als jene des Schlakentropfens die gegenseitige Vermischung beider Tropfen ohne Einwirkung einer aͤußeren Gewalt. Wenn aber die Cohaͤsion des Wassertropfens theilweise durch die Attractionskraft eines anderen Koͤrpers aufgehoben wird, – wenn man z.B. auf eine kalte Eisenstange einen Wassertropfen bringt, und wenn man diese Stange so schnell als moͤglich in die Schlake taucht, so wird augenbliklich eine Explosion erfolgen. Ebenso wird eine heftige Explosion entstehen, wenn man heiße Schlake in nassen Sand laufen laͤßt, obwohl man dieselbe Schlake ohne allen Nachtheil in Wasser fließen lassen kann. Wenn man statt freien Wassers Wasser nimmt, welches chemisch an irgend einen Koͤrper gebunden ist, wie dieß z.B. mit jenem Wasser der Fall ist, welches sich mit den Salzen verbindet, so wird bei der Krystallisation leicht eine Explosion eintreten. Wenn man z.B. einen Glaubersalzkrystall auf fluͤssige Schlake legt, so wird er zu einer klebrigen Masse fließen, die ihr Krystallisationswasser sehr langsam entweichen laͤßt. Waͤhrend dieses Vorganges kann man den Krystall leicht in die Schlake eindruͤken und dadurch eine Explosion veranlassen. Auf dieselbe Weise, wie die geschmolzene Schlake, wirken auch alle weißgluͤhenden geschmolzenen Metalle, wie Kupfer, Zink, Zinn etc.Ich kann hier eine haͤufig vorkommende Erscheinung, welche in einiger Beziehung zu obigen Bemerkungen steht, nicht unerwaͤhnt lassen. Wenn naͤmlich in gesaͤttigten Salzaufloͤsungen die Krystallisation nicht allmaͤhlich, sondern ploͤzlich von Statten geht, so wird eine große Menge Waͤrmestoff frei. Eine gesaͤttigte heiße Glaubersalzaufloͤsung z.B., welche man an einem ruhigen Orte abkuͤhlen laͤßt, beginnt bei der geringsten Erschuͤtterung augenbliklich zu krystallisiren, wodurch das Gefaͤß so heiß werden wird, daß man es nicht in der Hand zu halten vermag. A. d. O. Es ist bekannt, daß beim Gießen von Kupfer ein einziger Wassertropfen eine ganze Gießerei in die Luft sprengen kann, und daß die Model vollkommen troken seyn muͤssen, wenn nicht eine heftige Explosion erfolgen soll. Das Gußeisen macht jedoch eine Ausnahme hievon. Es ist naͤmlich in fluͤssigem Zustande ein aͤußerst schlechter Waͤrmeleiter; und da es mit einer großen Menge Kohlenstoff und Silicium verbunden ist, so krystallisirt es auch sehr langsam. Kommt es in fluͤssigem Zustande mit Wasser in Beruͤhrung, so verbindet es sich mit einem seiner Bestandtheile, und es wird sehr langsam gekohltes Wasserstoffgas frei. Aus diesem Grunde kann man Eisen ohne alle Gefahr in feuchte Model gießen. Concentrirte Schwefelsaͤure, welche einige nicht fluͤchtige Substanzen aufgeloͤst enthaͤlt, kann bekanntlich durch Destillation davon gereinigt werden; enthaͤlt sie jedoch Blei, so ist dieses Verfahren nicht anwendbar. Wenn naͤmlich diese unreine Saͤure concentrirt zu werden beginnt, so krystallisirt schwefelsaures Blei, welches zu Boden faͤllt; und dabei findet eine so heftige Dampfentwikelung Statt, daß selbst die staͤrksten Retorten zertruͤmmert werden. Ebendieß ist auch der Fall mit der Kieselerde, die durch Schmelzung mit einem Alkall in Wasser aufloͤslich gemacht wurde. Wird naͤmlich diese Aufloͤsung mit einer Saͤure neutralisirt und dann abgedampft, so scheidet sich die in ihr enthaltene Kieselerde sehr oft in Form einer stetigen Krystallisation ab, und zugleich hiemit findet auch eine so ploͤzliche Dampfentwikelung Statt, daß ein großer Theil der Fluͤssigkeit aus der Abdampfschale gesprizt und diese leztere selbst nicht selten umgeworfen wird. Dieselbe ploͤzliche Dampfentwikelung tritt ein, wenn man die Aufloͤsung unter einem Druke von 1 1/2 Atmosphaͤren in einer glaͤsernen Flasche zum Sieden bringt, wobei das Glas immer zersprengt wird. Einige Secunden vor der Explosion wird der Dampfaustritt an dem Sicherheitsventile partiell verhindert; es laͤßt sich ein eigenthuͤmliches vibrirendes Geraͤusch mit einem weichen hohlen Tone verbunden vernehmen, worauf stets eine Explosion der Flasche eintritt. Wenn ich auf dieselbe Weise reines Wasser bis auf den lezten Tropfen verdampfte, so konnte ich nie eine Veraͤnderung in dem Tone des entweichenden Dampfes vernehmen, selbst wenn das siedende Wasser in Bewegung gesezt wurde. Die erwaͤhnte vibrirende Bewegung ist jederzeit ein sicherer Vorlaͤufer einer raschen Krystallisation der in dem Wasser aufgeloͤsten Stoffe. Bevor ich nunmehr zur Anwendung dieser Bemerkungen auf die Erklaͤrung der Dampfkesselexplosionen schreite, will ich zeigen, daß deren Ursache in keinem Falle in einer Zersezung des Wassers zu suchen ist. Ich habe zu diesem Zweke einen 28 Zoll langen Flintenlauf an seinem dikeren Ende luftdicht zugeschweißt, und ihn innen dem zugeschweißten Ende zunaͤchst in einer Laͤnge von 4 Zoll mittelst eines Bohrers von dem waͤhrend der Schweißung gebildeten Oxyde befreit. In dem anderen Ende des Laufes bewegte sich luftdicht ein Kolben, der in der Mitte seiner ganzen Laͤnge nach durchbohrt und an dem Ende mit einem Hahne versperrt war. Ferner war eine solche Einrichtung getroffen, daß dieser Kolben mittelst einer Schraube in jeder Stellung fixirt werden konnte. An dem Ende der Kolbenstange war eine Schale angebracht, in welche ich Gewichte legte, um den Zwek des Dampfes im Inneren des Laufes aufzutragen und den Kolben in irgend einer beliebigen Stellung zu erhalten. Nachdem ich nun in diesen Flintenlauf einige Tropfen Wasser gebracht, den Kolben beinahe bis an das Ende des Laufes hinab getrieben und seinen Hahn geschlossen hatte, sezte ich den Lauf mit seinem zugeschweißten Ende 2 Zoll tief senkrecht in einen kleinen Windofen ein, und zwar durch eine Oeffnung, die eben zu seiner Aufnahme groß genug war. Bei der raschen Erhizung des Laufendes, welche ich auf diese Weise bewirkte, stieg der Kolben schnell empor, wo ich ihn dann durch die aufgelegten Gewichte genau 22 Zoll hoch uͤber dem zugeschweißten Ende erhielt. Als das Laufende die Rothgluͤhhize erreicht hatte, hoͤrte der Kolben zu steigen auf; und als es sogar weißgluͤhend geworden war, erlitt die Stellung des Kolbens doch keine Veraͤnderung. Ich schraubte nunmehr den Kolben in dieser Stellung fest, nahm den Apparat aus dem Ofen und kuͤhlte ihn so schnell als moͤglich ab. Nach gehoͤriger Abkuͤhlung oͤffnete ich den Apparat unter Queksilber und untersuchte das gebliebene Gas. Bei drei auf diese Weise angestellten Versuchen ergaben sich mir folgende Resultate. Bei dem ersten Versuche bestand der Inhalt des Laufes aus einem Volumen Stikstoff und 8 Volumen Wasserstoff; bei dem zweiten war dieses Verhaͤltniß wie 1 zu 6, und bei dem dritten wie 1 zu 5. In keinem Falle war eine Spur von Sauerstoff zu entdeken. Das Innere des Laufes zeigte sich mit einer Schichte Eisenoxyd, die bei jedem Versuche diker wurde, ausgekleidet. Ich vermengte in demselben Apparate ein Volumen Wasserstoff mit zwei Volumen atmosphaͤrischer Luft, und erhizte das Ganze unter einem Druke von zwei Atmosphaͤren. Wie zu erwarten stand, erfolgte hier bei eintretender Rothgluͤhhize eine Explosion. Um nun zu ermitteln, welchen Einfluß der Dampf auf ein derartiges Gasgemisch und auf dessen Explosionsfaͤhigkeit ausuͤbt, brachte ich in das kuͤrzere Ende einer heberfoͤrmig gebogenen Glasroͤhre eine Mischung aus einem Volumen Wasserstoff und zwei Volumen atmosphaͤrischer Luft. Diese Gasmischung brachte ich, nachdem ich sie mit Queksilber abgesperrt, unter einen Druk von 1 1/2 Atmosphaͤren. Das genau fuͤr den Versuch berechnete Wasser ließ ich von einem Asbestgewebe absorbiren, und mit diesem fuͤhrte ich es mittelst eines Drahtes durch das Queksilber in die in der Roͤhre enthaltenen Gase. Den ganzen Apparat brachte ich in einen mit Queksilber gefuͤllten eisernen Cylinder, welcher auf einer Temperatur von beilaͤufig 236° F. erhalten wurde; und hierauf erhizte ich, um eine Explosion zu bewirken, das verschlossene Ende der Glasroͤhre mittelst eines Loͤthrohres sorgfaͤltig bis zum Rothgluͤhen. Die Resultate meiner Versuche waren, wie folgt. Ein Volumen Knallgas mit 0,1 Volumen Wassergas vermengt explodirte und zersprengte die Roͤhre. Mit 0,2 Volumen Wassergas war die Explosion beinahe ebenso heftig; mit 0,3 war die Detonation bedeutend schwaͤcher; mit 0,4 war sie noch schwaͤcher; mit 0,5 trat eine schwache Explosion ein, eben als die erhizte Glasroͤhre durch den Druk des Gases Gas auszulassen begann; mit 0,6 kam es bei sechsmaliger Wiederholung des Versuches nur einmal zur Explosion; mit 0,7 bis 2 Volumen Wassergas war es zu keiner Explosion zu bringen. Aus diesen Versuchen laͤßt sich der Schluß ziehen, daß, selbst wenn sich in der Dampfkammer eines Dampfkessels ein Explosionsfaͤhiges Gasgemisch bilden sollte, dieses wenigstens in der doppelten Menge des Dampfes vorhanden seyn muͤßte, um eine Explosion zu bewirken. Daß dieß unter allen Umstaͤnden hoͤchst unwahrscheinlich ist, ist klar. Ich will bei der Pruͤfung der Umstaͤnde, unter denen die Dampfkessel zur Explosion kommen, uͤber jene Faͤlle hinweggehen, in welchen Unthaͤtigkeit des Sicherheitsventils oder ungeeignete Groͤße desselben als Ursache angenommen werden koͤnnen, und dafuͤr sogleich auf jene Faͤlle uͤbergehen, in denen die Ursache nicht so klar ist. Ein aus dem besten, mit Holzkohlen behandelten Eisenbleche von 0,2 Zoll Dike gearbeiteter Kessel von 9 Fuß Laͤnge und 9 Zoll im Durchmesser, welcher wie gewoͤhnlich mit einem Sicherheitsventile ausgestattet war, und mit einem kleinen Dampfmaschinen-Modelle, so wie auch mit einer Einsprizpumpe communicirte, ward auf solche Art mit dem Feuerzuge eines Puddlirofens in Verbindung gebracht, daß die Flamme den Kessel auf die gewoͤhnliche Weise umspuͤlte und ihn Tag und Nacht in Thaͤtigkeit hielt. Der Kessel arbeitete am ersten Tage mit einem Druke von 20 Atmosphaͤren, den uͤbrigen Theil der Woche uͤber mit einem Druke von drei Atmosphaͤren. Hierauf wurde das Spiel der Pumpe unterbrochen und das Wasser um einen Zoll unter seinem gewoͤhnlichen Stande gehalten, so daß die Seitenwaͤnde des Kessels zum Rothgluͤhen kommen konnten. waͤhrend sich die Waͤnde in diesem Zustande befanden, wurde das Wasser mittelst des Schwimmers und bei einem Druke von 10 Atmosphaͤren so stark als moͤglich in Bewegung gesezt. Nachdem der Versuch unter diesen Umstaͤnden 3 Stunden lang gedauert, wurde die Einsprizpumpe wieder in Gang gesezt, so daß der Kessel bis zum Ende der Woche mit einem Druke von drei Atmosphaͤren weitet arbeitete. Am ersten Tage der folgenden Woche arbeitete der Kessel mit demselben Druke und bei der gewoͤhnlichen Hoͤhe des Wasserstandes. Ich belastete das Sicherheitsventil allmaͤhlich, und unter Anwendung aller Vorsicht, damit das Spiel des Ventiles nicht beeintraͤchtigt werden sollte, bis zu 10 und 11 Atmosphaͤren. Als noch ein Gewicht aufgelegt wurde, welches den Druk bis auf 12 Atmosphaͤren steigern sollte, erfolgte eine fuͤrchterliche Explosion des Kessels, bei der dessen oberer Theil so hoch emporgeschleudert wurde, wie der große Dampfmaschinen-Schornstein, welcher 66 Fuß Hoͤhe hatte. Bei genauer Pruͤfung der Raͤnder der Bruchstelle zeigte sich, daß jener Theil des Kessels, welcher zum Rothgluͤhen gekommen war, eine merkwuͤrdige Veraͤnderung erlitten hatte. Ein von dem oberen Theile des Kessels abgeschnittener Blechstreifen von einem Zoll Breite wurde durch ein Gewicht von 3 Cntrn. beinahe unter einem rechten Winkel gebogen; ein Streifen, welcher genau dieselbe Groͤße hatte, aber aus jenem Theile, der zum Rothgluͤhen gekommen, geschnitten worden, brach schon unter der Last von 2 Cntrn. Das Bruchende dieses lezteren Streifens, welches ich abschnitt und mit einer feinen Feile polirte, zeigte mit dem guten, unter einem Winkel gebogenen Streifen verglichen und unter das Mikroskop gebracht dunkelgraue elliptische Fleken (greys), deren Zahl sich gegen die Außenseite hin steigerte. Die Außenseite selbst, deutete bis auf eine betraͤchtliche Tiefe hinein an, daß sie eine Verbindung mit Schwefel eingegangen hatte. Bei genauer Untersuchung von Stuͤken anderer geborstener Dampfkessel fand ich die Bruchenden stets auf gleiche Weise veraͤndert. Namentlich waren die Raͤnder eines Stuͤkes, welches man mir als ein Bruchstuͤk des geborstenen Kessels des Dampfbootes von Hull uͤbergab, so sproͤde, daß sie schon unter einem leichten Schlage mit dem Hammer absprangen. In einer Retorte mit Salzsaͤure behandelt entwikelte sich aus den Bruchstuͤken Schwefelwasserstoffgas in so bedeutender Menge, daß ich dessen Menge mittelst einer Aufloͤsung von salpetersaurem Blei zu messen vermochte. Aus diesen Versuchen scheint mir nun klar hervorzugehen, daß die Eisenplatten, welche durch den Druk des in ihnen enthaltenen Wassers in einem gewissen Grade von Ausdehnung erhalten werden, durch die Einwirkung der Flamme, und namentlich der Steinkohlenflamme, die immer etwas schweflige Saͤure enthaͤlt, sehr geschwaͤcht werden, indem die Textur des Eisens dadurch aufgelokert wird. Je mehr Schwefelkies die Steinkohle enthaͤlt, um so schlimmer ist es; besonders wenn die Kesselwaͤnde durch Sinken des Wassers oͤfters zum Gluͤhen kommen, und darauf durch Steigen des Wassers wieder abgekuͤhlt werden. Die Expansivkraft des Dampfes sucht stets die Fasern des Eisens von einander zu trennen, wozu noch kommt, daß das Eisen durch den Waͤrmestoff, den es einsaugt, wenn man es zum Gluͤhen kommen laͤßt, in ausgedehntem Zustande erhalten wird. Die unvermeidliche Contraction, welche entsteht, wenn das auf zweifache Weise ausgedehnte Metall mit dem Wasser in Beruͤhrung kommt, muß eine maͤchtig nachtheilige Wirkung auf das Eisen ausuͤben. Hierin ist meiner Ansicht nach die Grundursache der meisten Dampfkesselexplosionen zu suchen. Die geringste Unregelmaͤßigkeit in der Dampferzeugung muß natuͤrlich einen auf solche Art geschwaͤchten Kessel, seine Waͤnde moͤgen gluͤhen oder nicht, noch eher zum Bersten bringen. Bei dem Probiren der Staͤrke der Kesselplatten wird gar haͤufig auf deren Faͤhigkeit, einem ploͤzlichen Stoße zu widerstehen, zu wenig Ruͤksicht genommen, und doch darf diese nie außer Acht gelassen werden, vielmehr ist sie bei der Erzeugung der Platten wohl im Auge zu behalten.Die Eisenstuͤke, aus denen die Platten ausgewalzt werden, sollen von sehr kleinem und dichtem Korne seyn, so daß das Korn der fertigen Platten eben ein etwas Blaͤtteriges Aussehen zu bekommen beginnt. Sind die Eisenstuͤke, bevor sie noch zu Platten von gehoͤriger Dike ausgestrekt worden, von zu offenem Korne, so wird die Granulation zu lose, wodurch die Platten wesentlich an Staͤrke verlieren. Man ist der Meinung, daß alle Metalle durch das Auswalzen ein dichteres Korn und ein groͤßeres specifisches Gewicht bekommen; dieß gilt aber nicht von dem Eisen und uͤberhaupt von keinem Metalle, welches durch das Auswalzen ein faseriges Aussehen bekommt. Broling, der das spec. Gewicht von ausgehaͤmmertem und ausgewalztem Eisen pruͤfte, war erstaunt, zu finden, daß das Eisen ein um so geringeres spec. Gewicht bekam, je laͤnger es gewalzt wurde. Er schrieb dieß dem Umstaͤnde zu, daß die Eisentheilchen das Wasser, in welchem sie gewogen wurden, zuruͤkfließen. A. d. O. Eine lange Reihe von Versuchen hat mich von dem großen Unterschiede uͤberzeugt, der zwischen dem Probiren der Staͤrke der Platten durch die allmaͤhlich steigende Gewalt einer hydraulischen Presse und durch die ploͤzliche heftige Anwendung derselben Kraft besteht. Eisen, welches in hohem Grade faserig aussteht, ist im Allgemeinen am wenigsten geeignet, einer ploͤzlich wirkenden Gewalt zu widerstehen. Je mehr die Fasern rund, von einander geschieden und strangartig erscheinen, und je mehr Fleken (greys) auf der Oberflaͤche der polirten Platten zu sehen sind, um so weniger taugt das Eisen zur Verfertigung eines sicheren Kessels. Das beste Eisenblech zu diesem Zweke ist solches, welches aus aͤußerst duͤnnen Blaͤttchen von hellgrauer Farbe zu bestehen scheint, und dessen Raͤnder nicht sehr zakig, sondern beinahe eben sind. Das ploͤzliche Aufschießen von Dampf, welches bisweilen in den Kesseln vorkommt, ist gewoͤhnlich dadurch bedingt, daß das Wasser mit gewissen erdigen Salzen, worunter schwefelsaurer Kalk, Kieselerde und Thonerde die hauptsaͤchlichsten sind, gesaͤttigt ist. Ich habe oben gezeigt, daß nicht bloß alle poroͤsen Koͤrper die Dampfentwikelung beschleunigen, sondern daß auch die Erschuͤtterung, welche durch das Aufschießen des Dampfes waͤhrend der Krystallisation der in der Fluͤssigkeit aufgeloͤst enthaltenen Koͤrper erzeugt wird, fuͤr sich allein schon hinreichend ist einen auf die angegebene Weise geschwaͤchten Kessel zum Bruche zu bringen, besonders wenn das Wasser durch die Erschuͤtterung gegen die rothgluͤhenden Kesselwaͤnde geschleudert wird. Die Incrustationen, welche sich in den Kesseln bilden, und die man gewoͤhnlich mit dem Meißel zu entfernen pflegt, bestehen in den meisten Faͤllen aus mehreren Schichten, welche oft eine bedeutende Dike haben: zum Beweise, daß sie sich rasch und in gewissen Zwischenraͤumen absezten. Mit erdigen Salzen gesaͤttigtes Wasser, welches sich in Dampfkesseln mit engen Kammern befindet, wird beim Sieden in Schaum verwandelt; es ist daher kaum zu verhuͤten, daß die Kessel zum Gluͤhen kommen, und man kann sich auf die Haͤhne, die zur Bestimmung der Hoͤhe des Wasserstandes dienen, nicht verlassen. Eine ploͤzliche Veraͤnderung des Tones, mit dem der Dampf bei dem Sicherheitsventile entweicht, ist meiner Ansicht nach stets ein sicheres Zeichen, daß in dem Kessel rasch die Bildung einer Krystallisation oder eines Bodensazes von Statten gehe. Einer der Zeugen, die uͤber die Explosion des Dampfbootes von Hull vernommen wurden (wenn ich nicht irre, war es ein weibliches Individuum), hat auch angegeben, daß vor Eintritt der Explosion der Dampf mit einem eigenthuͤmlichen fremdartigen Geraͤusche bei dem Sicherheitsventile entwich. Zum Schluͤsse erlaube ich mir nur wiederholt darauf aufmerksam zu machen, daß Kessel, deren Waͤnde oͤfter zum Gluͤhen kommen, nie, und selbst unter den guͤnstigsten Umstaͤnden nicht, sicher sind; und daß die Anwendung von destillirtem Wasser anstatt Fluß- oder Seewasser viel zur Verminderung der Gefahr beitragen, ja manchen unheilvollen Explosionen vorbeugen duͤrfte.