XXXV. Ueber die Eigenschaft der Metalle und anderer festen Substanzen, gasfoͤrmige Koͤrper zur Vereinigung zu disponiren; von M. Faraday. Aus den Phil. trans. 1834, im Journal de Pharmacie. Jan. 1835, S. 36. Eigenschaft der Metalle und anderer festen Substanzen, gasfoͤrmige Koͤrper zur Vereinigung zu disponiren. Bald nach der merkwuͤrdigen Entdekung, welche Doͤbereiner im Jahre 1823 machte, daß naͤmlich der Platinschwamm die Eigenschaft besizt, bei gewoͤhnlicher Temperatur die Verbrennung des Wasserstoffs zu veranlassen, stellten die HH. Thenard und Dulong eine Reihe merkwuͤrdiger Versuche uͤber diesen Gegenstand an, und erwiesen, daß diese Eigenschaft nicht bloß von der Zertheilung des Metalles herruͤhrt, sondern hauptsaͤchlich von einem gewissen Zustande seiner Oberflaͤche abhaͤngt, welcher durch Aussezen desselben an die Luft, oder durch einen Strom von Sauerstoff, Wasserstoff oder Kohlensaͤure, oder wenn man das Metall in Queksilber taucht, allmaͤhlich abnimmt und verschwindet. Sie zeigten auch, daß Platindraht oder Blech ebenfalls diese Eigenschaft besizen, aber in einem geringeren Grade, als das sehr zertheilte Platin, und dieselbe unter dem Einflusse der naͤmlichen Ursachen schneller verlieren; daß man endlich diese Eigenschaft bei dem Platin immer wieder herstellen kann, wenn man es entweder bis zum Rothgluͤhen erhizt, oder mit Salpetersaͤure oder mehreren anderen chemischen Agentien behandelt. Endlich zeigten sie auch, daß das Palladium, Rhodium, Iridium und mehrere andere metallische und nicht metallische Substanzen, wie das Glas, Porcellan, der Bimstein, die Kohle, eine analoge Eigenschaft besizen, aber in einem viel geringeren Grade, als das Platin. Die Ursache, welche diese merkwuͤrdige Wirkung veranlaßt, kennen wir noch nicht vollstaͤndig; wir wissen bloß nach den Untersuchungen jener Gelehrten, daß diese Wirkungen nicht von elektrischen Einfluͤssen herruͤhren, obgleich sie auch nicht wesentlich von der Natur der Koͤrper, die sie hervorbringen, abzuhaͤngen scheinen, sondern voruͤbergehend sind, wie im Allgemeinen die Wirkungen der Elektricitaͤt. Die Aufmerksamkeit des Hrn. Faraday wurde neuerdings auf diesen Gegenstand gelenkt, naͤmlich bei Gelegenheit einer Reihe von Versuchen, welche er uͤber die Elektricitaͤt anstellte. Hr. Faraday fand, daß wenn man die Gasarten, welche man durch Zersezung des Wassers mittelst der Saͤule erhaͤlt, einige Zeit in der Gloke laͤßt, worin sie sich entbanden, sie immer mehr an Volumen abnehmen und endlich ganz verschwinden, wenn man sie nach Unterbrechung des Kreislaufs in Beruͤhrung mit den als Pole dienenden Platindraͤhten ließ. Er fand bei fortgesezten Versuchen, daß nur der Draht, welcher als positiver Pol gedient hatte, die Verschwindung der Gasarten veranlassen konnte, und daß dieser Draht, so wie auch der Draht des negativen Pols, weder auf Wasserstoffgas noch auf Sauerstoffgas, wenn jedes fuͤr sich in einer Gloke enthalten ist, eine Wirkung aͤußert. Als jedoch Hr. Faraday seine Versuche mit Platindraͤhten, welche bei Zersezung des Wassers durch die Saͤule als Pole gedient hatten, vervielfaͤltigte, fand er bald, daß der eigenthuͤmliche Einfluß des positiven Drahts einzig und allein von der Reinheit der Oberflaͤche des Platins abhaͤngt, und daß wenn der negative Draht nicht eben so wirkt, dieses den Metallen und erdigen Substanzen zugeschrieben werden muß, welche sich auf seiner Oberflaͤche absezen, und ihre Reinheit veraͤndern; daß endlich alle mechanischen oder chemischen Mittel, welche die Oberflaͤche des Platins reinigen koͤnnen, ihm in demselben Grade die Eigenschaft ertheilen, auf ein Gemisch von Sauerstoff- und Wasserstoffgas zu wirken, und daß eines der kraͤftigsten unter diesen Mitteln darin besteht, das Metall in kochende Schwefelsaͤure zu tauchen und es dann 12 oder 15 Minuten lang in reinem Wasser zu lassen, um ihm die lezten Spuren von Saͤure zu benehmen. Er uͤberzeugte sich, daß wenn durch Erhizen dem Platin nicht in allen Faͤllen diese Eigenschaft ertheilt werden kann, man dieses den fremdartigen Substanzen zuschreiben muß, welche die Flamme oder die Brennmaterialien oft auf seiner Oberflaͤche absezen. Die Wirkung des vorbereiteten Platins auf ein Gemisch von Sauerstoff- und Wasserstoffgas nimmt zwar, wie Hr. Faraday fand, allmaͤhlich ab, indessen kann das Metall nach Umstaͤnden sie mehr oder weniger lange beibehalten, besonders wenn es gegen aͤußere Einfluͤsse geschuͤzt ist. So hatten zwei Platinbleche,Hr. Faraday nahm zu seinen Versuchen Platinbleche, die 1/2 Zoll breit und 2 Zoll lang waren, einige waren 1/200 Zoll dik, andere 1/70, und wieder andere 1/600. die in einer kleinen luftdicht verschlossenen Flasche aufbewahrt wurden, nach Verlauf von 8 Tagen von ihrer Eigenschaft nichts verloren, waͤhrend zwei andere, auf dieselbe Art vorbereitete, welche man an der Luft liegen ließ, nach 12 Stunden und bei einem starken Luftstrome sogar schon in kuͤrzrer Zeit unwirksam waren. Vorbereitete Bleche, die in eine kleine Menge destillirten Wassers gebracht und in luftdicht verschlossenen Flaschen aufbewahrt wurden, hatten nach 24 Tagen von ihren Eigenschaften nicht merklich verloren, und besaßen sie nach Verlauf von 53 Tagen noch in hohem Grade. Hr. Faraday untersucht dann den Einfluß verschiedener Gasarten auf die Wirkung des Platins, wenn man sie in das Knallgas bringt. Er fand, daß eine betraͤchtliche Menge atmosphaͤrischer Luft in das Gemisch eingefuͤhrt, die Wirkung des Platinblechs nicht verhindert, selbst wenn die Luft zwei Drittel des Gasgemisches ausmacht. Dagegen reichte ein Achtundvierzigstel oͤhlerzeugendes Gas hin, um den Einfluß des Platinblechs vollstaͤndig zu hemmen; das oͤhlerzeugende Gas scheint seine Wirkung jedoch nicht auf das Platin selbst auszuuͤben, denn wenn man das Blech herausnimmt und es in ein anderes Gemisch von Sauerstoff und Wasserstoff taucht, so veranlaßt es deren Verbindung. Vier Raumtheile Kohlensaͤure mit einem Raumtheile Knallgas gemischt, verhindern die Wirkung des Platins nicht, waͤhrend ein Achtel Kohlenoxyd sie vollstaͤndig aufhaͤlt. Wenn auch nur 1/16 oder 1/20 Schwefelwasserstoff zugegen ist, findet diese Wirkung des Platins selbst nach 70stuͤndiger Beruͤhrung nicht mehr Statt, und in diesem Falle hat das Platinblech die Eigenschaft verloren, auf andere explodirende Gasgemische zu wirken. Man erhaͤlt analoge Resultate, wenn man auf einen Platinschwamm einen Strom von Wasserstoffgas richtet, welches mit einem anderen Gase gemischt ist. Das Wasserstoffgas, welches man bei Zersezung des Wassers durch Eisen erhaͤlt, zeigt ein sehr sonderbares Verhalten. Es verbindet sich unter dem Einflusse des Platins nicht nur nicht mit Sauerstoff, sondern das Metall, welches einige Zeit in dieses Gemisch getaucht wurde, hat auch die Eigenschaft verloren, auf ein anderes explodirendes Gemisch zu wirken. Hr. Faraday schreibt dieß dem Umstande zu, daß solches Wasserstoffgas, wenn es auch noch so gut gewaschen wurde, immer etwas Kohlenoxydgas enthaͤlt. In der Voraussezung, sagt Hr. Faraday, daß bis jezt noch keine Theorie uͤber die Wirkung des Platins auf die Gasarten aufgestellt wurde, wage ich es einige Ideen vorzulegen, wodurch sich dieselben, wie es mir scheint, erklaͤren lassen.Hauptsaͤchlich die im Folgenden so klar vorgetragene und mit allen Beobachtungen so gut uͤbereinstimmende Theorie des Hrn. Faraday uͤber eine der merkwuͤrdigsten Erscheinungen, welche in den Doͤbereiner'schen Zuͤndmaschinen bereits eine so schoͤne Anwendung gefunden hat, veranlaßt uns auch, diesen Aufsaz noch mitzutheilen, nachdem wir bereits in Bd. LI. S. 274 des Polytechnischen Journals eine Notiz uͤber die Versuche jenes beruͤhmten Chemikers geliefert hatten. A. d. R. Vorerst ist zu bemerken, daß die Wirkung des Platins keinem eigenthuͤmlichen und voruͤbergehenden Zustande dieses Metalles zugeschrieben werden kann, sey es ein elektrischer oder von was immer fuͤr einer Art. Um in dieser Hinsicht alle Zweifel zu beseitigen, braucht man sich nur an alle die verschiedenartigen Mittel zu erinnern, durch welche man einem Platinblech die Eigenschaft ertheilen kann, deren Ursache wir aufsuchen. Die Erfahrung lehrt, daß sie eben so wenig von der Porositaͤt, Zertheilung oder Dichtigkeit des Metalles abhaͤngt. Die einzige Bedingung, welche wesentlich zu seyn scheint, ist die, daß die Oberflaͤche vollkommen rein und metallisch ist. Zwar werden die Form, welche man dem Metall gibt und der Zustand, worin es sich befindet, auf die Schnelligkeit der Erscheinung und einige Nebenumstaͤnde, wie die Entzuͤndung des Platins und die Verbrennung des Gases, Einfluß haben koͤnnen; aber wenn auch das Metall in lezterer Hinsicht im guͤnstigsten Zustande ist, so wird doch keine Wirkung Statt finden koͤnnen, wenn erstere Bedingung nicht erfuͤllt ist. Die fragliche Wirkung wird offenbar durch die meisten, wenn nicht durch alle festen Koͤrper hervorgebracht, durch mehrere unter ihnen freilich nur in schwachem Grade. Dulong und Thenard haben gezeigt, daß diese Eigenschaft so ziemlich allen Metallen, so wie den Erden, dem Glase etc. angehoͤrt, und es kann daher die Frage, ob sie elektrischen Ursprungs ist, gar nicht in Betracht kommen. Ich habe aus allen auf diesen Gegenstand bezuͤglichen Erscheinungen die Ueberzeugung geschoͤpft, daß jene Wirkungen ganz secundaͤrer Art sind, und daß sie von dem natuͤrlichen Zustande der Elasticitaͤt der Gase in Verbindung mit der Wirkung einer Anziehungskraft, welche mehrere Koͤrper in einem sehr hohen Grade besizen, abhaͤngen; ich meine hier die Anziehungskraft, welche die Adhaͤsion hervorruft, ohne zugleich eine chemische Verbindung zu bewirken, die aber unter der Gewalt guͤnstiger Umstaͤnde, wie die im gegenwaͤrtigen Falle Statt findenden, die Verbindung von Koͤrpern, welche gleichzeitlich ihrer Wirkung unterworfen sind, veranlassen kann. Ich bin geneigt anzunehmen (und wahrscheinlich bin ich es nicht allein), daß bei der Molecularanziehung wie bei der chemischen Verwandtschaft, die Wirkungssphaͤre jedes Theilchens sich uͤber diejenigen, mit welchen es unmittelbar und offenbar vereinigt ist, hinaus erstrekt, und daß diese Wirkung in der Entfernung Resultate von hoher Wichtigkeit herbeifuͤhren kann. Ich glaube, daß dieß die Ursache ist, welche die von Doͤbereiner entdekte Erscheinung und mehrere andere analoge veranlaßt. Die hygrometrischen Koͤrper, welche die Eigenschaft haben, den Wasserdampf zu veraͤndern und zu verdichten, ohne sich chemisch mit ihm zu verbinden, liefern ein Beispiel von dieser Art von Anziehung. Die kleine Luftschichte, welche oft an der Oberflaͤche des Glases im Queksilberbarometer haͤngen bleibt, und die man nicht ohne Schwierigkeit austreiben kann, liefert ein noch auffallenderes Beispiel davon. Die fremdartigen Koͤrper, welche in einer Salzaufloͤsung der Krystallisation entgegenwirken, scheinen dieß durch eine Wirkung derselben Art zu thun, denn sie uͤben auf die Theilchen, die sich ihnen naͤhern, eine Anziehung aus, welche, ohne stark genug zu seyn, um eine chemische Verbindung hervorzubringen, doch im Stande ist, sie an ihrer Oberflaͤche anhaͤngend zu machen. Aus der Untersuchung mehrerer aͤhnlicher Erscheinungen scheint hervorzugehen, daß diese Art von Anziehung gleichzeitlich von der Molecularanziehung und von der chemischen Verwandtschaft abhaͤngt. Die Gasarten und Daͤmpfe koͤnnen in den relativen Entfernungen ihrer Theilchen durch die Wirkung der aͤußeren Agentien große Veraͤnderungen erleiden, und wenn sie in unmittelbarer Beruͤhrung mit dem Platin sind, koͤnnen sich ihre Molecule denjenigen des Metalles außerordentlich naͤhern.Wir erinnern bei dieser Gelegenheit an eine von Hrn. Prof. Doͤbereiner im vergangenen Jahre bekannt gemachte, das Platin und Iridium betreffende Beobachtung. Er fand naͤmlich, daß diese beiden Metalle in außerordentlich fein zertheiltem Zustande (worin man sie erhaͤlt, wenn man ihre Aufloͤsung in Schwefelsaͤure mit gewissen organischen Substanzen vermengt, der Einwirkung des Lichts aussezt) waͤhrend des Troknens an der Luft ihr 200 oder 250 faches Volumen Sauerstoffgas verschluken, ohne sich chemisch mit ihm zu verbinden; das Gas verdichtet sich so mit einer Kraft, die einem Druke von 800 bis 1000 Atmosphaͤren entspricht. Eine so große mechanische Capacitaͤt eines Metalles fuͤr das Sauerstoffgas ist bis jezt ohne Beispiel, und wirft ein großes Licht auf die sonderbaren chemischen Wirkungen, welche Hr. Prof. Doͤbereiner bei 2 Mineralien beobachtete, als er sie mit verschiedenen oxydirbaren Substanzen und mit der atmosphaͤrischen Luft in Beruͤhrung brachte. Er glaubt, daß diese Eigenschaft bei geeigneter Benuzung zu noch wichtigeren Entdekungen fuͤhren wird, als er bereits gemacht hat. A. d. R. Die hygrometrischen Koͤrper liefern uns hievon ein Beispiel; ihr Einfluß reicht hin, um einen Dampf in fluͤssigen Zustand uͤberzufuͤhren, der sich durch mechanische Verfahrungsarten nur mittelst eines Drukes verdichten ließe, welcher im Stande waͤre, sein anfaͤngliches Volumen auf ein Zehntel oder sogar ein Zwanzigstel zu vermindern. Wir muͤssen hier auch noch einen anderen wichtigen Umstand beruͤksichtigen, naͤmlich den Zustand von Elasticitaͤt, unter welchem sich die Gasarten einer auf sie wirkenden Flaͤche gegenuͤber befinden. Wir haben nur sehr unvollstaͤndige Begriffe uͤber die innere Constitution und besonders uͤber den Zustand der Theilchen der festen, fluͤssigen und gasfoͤrmigen Koͤrper; indessen betrachten wir immer den gasfoͤrmigen Zustand als von der natuͤrlichen Repulsion der Theilchen oder ihrer Atmosphaͤren herruͤhrend, indem wir jedes Theilchen als einen kleinen Mittelpunkt einer Atmosphaͤre von Waͤrmestoff, Elektricitaͤt oder eines anderen Agens ansehen; wir sind also wahrscheinlich nicht im Irrthum, wenn wir die Elasticitaͤt als von einer Wechselwirkung abhaͤngend betrachten; diese Wechselwirkung fehlt aber ganz auf der Seite, wo die Gastheilchen mit dem Platin in Beruͤhrung sind, und wir muͤssen folglich a priori bei diesem Theile des Gases eine Verminderung der elastischen Kraft um wenigstens die Haͤlfte erwarten. Nun hat aber Dalton gezeigt, daß die elastische Kraft der Theilchen eines Gases leine Wirkung auf diejenige der Theilchen eines anderen Gases aͤußert, indem sich beide in Beziehung zu einander wie ein leerer Raum verhalten; auch ist es nicht wahrscheinlich, daß die Molecule des Platins auf diejenigen einer elastischen Fluͤssigkeit einen aͤhnlichen Einfluß aͤußern koͤnnten, wie ihn gasfoͤrmige Theilchen derselben Art auf einander ausuͤben wuͤrden. Hieraus, sagt Hr. Faraday, scheint mir hervorzugehen, daß die Molecule des Wasserstoffs oder jedes anderen Gases oder Dampfes, wenn sie sich in der Naͤhe des Platins befinden, in ihrer Beruͤhrung mit dem Metall sich gerade so verhalten, als wenn sie in fluͤssigem Zustande waͤren, und ihm folglich viel naͤher liegen als einander gegenseitig, vorausgesezt, daß das Metall keine Wirkung auf sie ausuͤbt. Diese Principien reichen hin, um die Wirkung des Platins bei der Verbindung des Sauerstoffs und Wasserstoffs zu erklaͤren; der Einfluß der bezeichneten Ursachen, naͤmlich die Abwesenheit von elastischer Kraft und die Anziehung des Metalles fuͤr die Gase, bewirkt bei ihnen eine solche Verdichtung, daß sich ihre gegenseitige Verwandtschaft sogar schon bei der gewoͤhnlichen Temperatur aͤußern kann. Die Abwesenheit von elastischer Kraft hat den doppelten Vortheil, ihnen zu gestatten, der Anziehungskraft des Metalles besser zu folgen, und einen Theil der sich ihrer gegenseitigen Verbindung bestaͤndig widersezenden Repulsivkraft verschwinden zu machen. Die Folge der Vereinigung beider Gasarten ist Bildung von Wasserdampf und Temperaturerhoͤhung; aber die Anziehung des Platins zum Wasser ist nicht groͤßer und nicht einmal so groß, wie zu den Gasen, daher dieser Dampf schnell in den Gasen zerstreut wird. Ein neuer Theil der Gase kommt nun mit dem Platin in Beruͤhrung, verbindet sich und so fort. Diese Reihe von Verbindungen wird durch die entwikelte Waͤrme noch erleichtert, und leztere kann ihrerseits auch stark genug werden, um Entzuͤndung hervorzubringen. Nach dem Vorhergehenden ist leicht einzusehen, warum das Platin rein seyn muß, damit die Vereinigung der Gasarten erfolgen kann, und warum es folglich diese Wirkung unter den gewoͤhnlichen Umstaͤnden nicht ausuͤbt; alsdann kann naͤmlich zwischen dem Metall und den Gasarten nicht jene innige Beruͤhrung Statt finden, welche noͤthig ist, damit leztere die Wirkungen erleiden, welche allein ihre chemische Verbindung veranlassen koͤnnen. Es ist merkwuͤrdig, daß dieselbe Kraft des Platins, welche ihm die Eigenschaft ertheilt, Verbindungen der Gasarten mit einander zu veranlassen, auch die Ursache ist, welche macht, daß seine Oberflaͤche in den gewoͤhnlichen Faͤllen durch Verdichtung fremdartiger Substanzen zu unrein ist, um ihre Wirkung auf den Sauerstoff und Wasserstoff aͤußern zu koͤnnen. Man braucht das Platin nur der Luft auszusezen, so uͤberzieht es sich schon mit einiger Unreinigkeit, welche es unfaͤhig macht, die beobachtete Wirkung hervorzubringen; daher verliert auch der Platinschwamm durch langen Gebrauch oft seine Kraft; eine bloße Temperaturerhoͤhung reicht hin, um sie ihm wieder zu geben. Im guͤnstigsten Zustande zum Hervorbringen dieser Erscheinung befindet sich das Platin, welches man durch Erhizen des mit Salmiak gefaͤllten Doppelsalzes erhaͤlt; seine Oberflaͤche ist sehr ausgedehnt, sehr rein, und den Gasarten, welche man damit in Beruͤhrung bringt, außerordentlich zugaͤnglich; die aͤußere Oberflaͤche desselben schuͤzt die innere gegen jede Unreinigkeit, wie Dulong und Thenard beobachtet haben; endlich macht es seine schwammige Textur zu einem so schlechten Waͤrmeleiter, daß der groͤßte Theil der durch die Verbindung der ersten Gastheilchen frei werdenden Waͤrme im Innern der Masse zuruͤkgehalten wird, und so die Verbindung der uͤbrigen erleichtert. A. B.