LIV. Das Wasserbarometer von Alfred Bird, Chemiker in Birmingham. Nach der Chemical News, December 1865, S. 268. Mit Abbildungen auf Tab. IV. Bird's Wasserbarometer. In unserer Quelle wird ein Wasserbarometer beschrieben, welches unter der Leitung von Bird construirt, schon sechs Jahre lang befriedigende Leistungen zeigte, als dasselbe, dem Wunsche der British Association entsprechend, der Veröffentlichung übergeben wurde. Seinen Erfahrungen gemäß bemerkt Bird, daß wenn ein Wasserbarometer brauchbar seyn soll, es ausreichend und nothwendig sey, daß bei der Construction desselben die folgenden Bedingungen erfüllt werden: 1) muß das dazu verwendete Wasser luftfrei gemacht werden; 2) darf während seiner Thätigkeit keine Luft in das Wasser eindringen; 3) bei der Veränderung des Standes der Wassersäule muß die directe Communication mit der atmosphärischen Luft vollständig abgeschlossen bleiben; es muh daher das ganze Instrument an jeder Stelle vollkommen luftdicht schließen, und das im Gefäße befindliche Wasser muß mit einer luftfreien Flüssigkeit bedeckt seyn, welche die directe Communication mit der Atmosphäre abschließt. Die Barometerröhre ist der Hauptsache nach an ihrem oberen und unteren Ende aus Bleiröhren (die unter dem Namen „Compositions-Röhren“ bei Gasleitungen benutzt und aus einer Legirung von Blei und Zink angefertigt werden) zusammengesetzt, während der mittlere Theil, der in Bleiröhren an beiden Enden ausgeht, eine Glasröhre ist; letztere ist 6 engl. Fuß lang und hat 1 Zoll Durchmesser, die Metallröhren haben bloß 1/2 Zoll inneren Durchmesser und sind, wie wir nachher sehen werden, an verschiedenen Stellen mit Hähnen versehen, deren Bohrung dieselbe Weite hat. Die Zusammensetzung des ganzen Barometers ist schematisch in Fig. 3 dargestellt. Auf der festen Grundplatte U, U aus Holz ist das mittelst einer Fassung W, W umgebene und mit seinem beweglichen Boden auf dem Sockel S aufsitzende Barometergefäß R unverrückbar angebracht; der bewegliche Boden kann mittelst einer durch die Grundplatte gehenden Schraube (ähnlich wie bei dem Fortin'schen Gefäßbarometer) gehoben und gesenkt werden, um das als Index dienende Oelniveau bei der Anfertigung und Correction des Barometers auf den Nullpunkt des Barometermaaßstabes einzustellen. Dieses Barometergefäß R. faßt einen Gallon Wasser und wird während des Füllens mit Wasser mit einer Oeldecke versehen. Das ganze Barometer ist an ein Bret befestigt, das an einer Wand in dem Stiegenhause des Wohngebäudes angebracht wurde. Die untere Metallröhre, mit den Hähnen N und P versehen, ragt mit ihrem abgebogenen Ende in das Barometergefäß fast bis auf den Boden des letzteren; die Glasröhre C, C ist mit den Metallröhren A, A mittelst erweiterten Fassungen aus Messing, in welche die Enden der Röhren mittelst eines Kittes aus 2 Theilen Gutta-percha und 1 Theil gewöhnlichem schwarzen Pech eingesetzt werden, luftdicht verbunden; die obere Fortsetzung der Bleiröhre A geht durch ein cylindrisches Gefäß K aus Zink, in das sie nahe am Boden eintritt, und schlangenförmig dasselbe durchziehend, am oberen Ende von K wieder austritt, um an ihrem freien, nach aufwärts gehenden und dann abgebogenen Ende an irgend einer Stelle mittelst eines Hahnes L abgeschlossen werden zu können. Dieser obere Theil des Barometers bildet mit einem Theile der Glasröhre C das Vacuum; die an derselben Wand angebrachte Scala F, welche noch die Höhe einer Wassersäule von 422 engl. Zoll über dem Nullpunkte E abzulesen gestattet, ist in Zolle und Zehntel eines Zolles abgetheilt, und man kann mittelst des an dem Stabe B, B verschiebbaren Vernier g noch Unterabtheilungen ablesen; der an dem Stabe h angebrachte Schieber g bildet einen Einstellungsindex für gewisse Beobachtungsstunden. Bezüglich der Anfertigungsweise dieses Wasserbarometers, die von dem Verfasser sehr umständlich beschrieben und wobei unter Anderem gezeigt wird wie selbst beim Verlöthen der einzelnen Röhrenstücke und Verkitten des Glasrohres in die Fassungen das Auftreten von Luftblasen vermieden werden kann, mag bloß der Theil in Erwähnung kommen, welcher sich auf das Füllen des Barometers bezieht. Zu dem Ende werden vor Allem 4 Gallons destillirten Wassers in einer reinen zinnernen Kanne X, die mit einer engen Oeffnung versehen ist, über starkem Feuer erhitzt und eine Stunde lang im Sieden erhalten. Hierauf wurden 2 Quart reines Olivenöl zugegossen, und das Sieden so lange unterhalten, bis kein Luftaustritt aus dem Wasser mehr wahrgenommen werden konnte; in diesem Zustande ließ man das Wasser erkalten, nachdem man das Gefäß X (Fig. 4) über dem zu construirenden Barometer aufgestellt hatte. Beim Füllen wurde in die enge Oeffnung dieses Gefäßes der kurze Schenkel einer langen heberförmigen Gutta-percha-Röhre Y, Y (Fig. 4) von 3/8 Zoll innerem Durchmesser hermetisch und so eingesetzt, daß das Ende desselben den Boden des Gefäßes berührte; das untere Ende der Gutta-percha-Röhre Y, Y war durch eine Fassung mit dem Hahne Z (Fig. 3) von derselben Bohrung wie die Röhre versehen. Die von dem untersten Theile der Röhre A ausgehende kurze Röhre ist mit einem Hahne N und an ihrem freien Ende mit der Schraube o versehen, über welche der schraubenförmige Ansatz von Z befestigt werden und wodurch eine vollkommen luftdichte Verbindung zwischen dem Gutta-percha-Rohre Y und dem Rohre A hergestellt werden kann. Nachdem nun das Barometergefäß R mit Olivenöl ganz und gar angefüllt und einstweilen von dem Barometer getrennt worden war, brachte man das Wasser aus dem Gefäße X zum Ausfließen, setzte die Gutta-percha-Röhre Y in genannter Weise mit dem Rohre o in Verbindung, öffnete nun die sämmtlichen Hähne und ließ so lange an dem untersten Ende der Barometerröhre das Wasser ausfließen, bis die Luft aus diesem Theile entfernt war und verschloß sodann dieses Ende mit dem Daumen, während man dasselbe gleichzeitig in das Barometergefäß R hineinschlüpfen ließ; der Hahn bei L wurde geschlossen, und man ließ nunmehr so lange das Wasser in das Barometergefäß einfliehen, bis von dem darin befindlichen Oele nur mehr eine Schichte von etwa 3 Zoll Höhe zurückblieb, deren Niveau beiläufig mit dem Nullpunkte E der Scala coincidirte. Der Hahn P wurde hierauf geschlossen, und nachdem wieder der Hahn Z zur Fortsetzung des Füllens geöffnet worden war, wurde auch der Hahn L geöffnet, und man ließ so lange das Wasser durch den längeren Theil der Barometerröhre gehen und bei M abfließen, bis keine Luftblasen mehr in dem Barometer wahrgenommen werden konnten. Die Hähne L, N und Z wurden nunmehr geschlossen, die Communication zwischen der Barometerröhre und dem Gefäße R durch Drehen des Hahnes P hergestellt, und das Barometer war so vollendet. Bei dem erstmaligen Processe den auf diese Weise Bird durchführte, fiel die Wassersäule im Barometer so weit, daß sie nunmehr einen Wasserbarometerstand von 400 engl. Zoll angab, während gleichzeitig ein Quecksilberbarometer bei einer Temperatur von 20° C. 30,4 Zoll zeigte. Bei viermaliger Prüfung während mehrerer Wochen dadurch, daß man mit dem gleichen Apparate durch den längeren Schenkel des Barometers das Wasser aus dem Gefäße X durch die Röhre Y, Y in der genannten Weise laufen ließ, zeigte jedesmal, wenn man die Hähne Z, N, L verschloß und den Hahn P öffnete die Wassersäule in dem Barometer eine Höhe, welche dem Stande des Quecksilberbarometers äquivalent war. – Die Prüfung der Dichtheit der ganzen Röhre wurde durch Wasserdruck mittelst eines Pumpwerkes vorgenommen: bei einem Drucke von 40–50 Pfd. auf den Quadratzoll, unter welchem das Barometer durch 10 Stunden erhalten wurde, konnten keine Mängel wahrgenommen werden. Der Verfasser erwähnt bei dieser Gelegenheit, daß er nach mehrjährigen Beobachtungen an seinem Wasserbarometer dieselben Erfahrungen zu machen Gelegenheit hatte, welche seiner Zeit von Daniell durch ein im Local der Royal Society zu Somersethouse aufgestelltes und während zweier Jahre von 1830–1832 beobachtetes Wasserbarometer constatirt wurden.Polytechn. Journal Bd. XLVII S. 242. Die hohe Empfindlichkeit zeige sich unter Anderem dadurch, daß die Wassersäule im Barometer selbst bei ruhigem Luftzustande fortwährend und zwar von 4 1/3–4 1/3 Minuten oscillire, welche Oscillationen übrigens nur mittelst einer Loupe deutlich wahrgenommen werden können, da sie höchstens 1/30–1/20 eines Zolles betragen; hingegen sind die Schwankungen des Wasserbarometers während eines Gewitters den einzelnen Phasen des letzteren entsprechend, namentlich wenn dasselbe von starken Niederschlägen begleitet ist, von sehr beträchtlicher Größe. Den Gang seines Wasserbarometers während eines starken Gewitters mit Hagel, das am 20. Juli 1859 zu Birmingham ausbrach und von 3 3/4–4 3/4 Uhr Abends andauerte, hat Bird in seiner Abhandlung graphisch dargestellt. Während die Curve des Quecksilberbarometers innerhalb dieser Zeit nur sehr geringe Veränderungen erkennen läßt, zeigt die Curve des Wasserbarometers dabei etwa 6 Wendepunkte, denen Barometerdifferenzen von beiläufig 1 Zoll, 0,9, 0,6, 1,1, 1,3 Zoll etc. entsprechen. Das hier beschriebene Wasserbarometer unterscheidet sich jedenfalls sehr vortheilhaft von anderen Instrumenten dieser Art; namentlich sind es die bei der Construction beobachteten Umstände, welche den Apparat wieder in den gehörigen Zustand zu versetzen gestatten, wenn derselbe – ohne jedoch dabei eine Beschädigung zu erfahren – durch irgend welche Einflüsse in Unordnung gerathen sollte. Da der obere Theil der Vacuum-Röhre gleichsam wie ein Kühlgefäß angeordnet ist, so ist man im Stande, den Stand des Wasserbarometers unter gewissen Umständen sogar mit dem Quecksilberbarometer genau zu vergleichen. Wird nämlich in das Zinkgefäß K schmelzendes Eis oder Schnee gebracht, so wird der im Vacuum enthaltene Wasserdampf condensirt und in Wasser, welches die Temperatur des Thaupunktes hat, verwandelt; unter diesen Umständen wird also der Barometerstand mit dem des Quecksilberbarometers vergleichbar seyn. Exacte Correctionen aber läßt auch das Bird'sche Wasserbarometer nicht zu, da es mit großen Schwierigkeiten verbunden ist, den Einfluß der Capillarität, der sehr ungleichartigen Ausdehnung des Wassers bei verschiedenen Temperaturen u.s.w. genau in Rechnung zu bringen. Es kann aber nicht in Abrede gestellt werden, daß wenn man einen passenden Raum zur Aufstellung eines derartigen Wasserbarometers zur Verfügung hat, in welchem dasselbe gegen alle nachtheiligen Einflüsse und namentlich gegen das Gefrieren des Wassers geschützt bleibt, ein Apparat dieser Art für die Zwecke der praktischen Meteorologie große Wichtigkeit erlangen kann. – Ob es nicht als vortheilhaft erscheint, anstatt des reinen Wassers für ein Wasserbarometer verdünnte Schwefelsäure in Anwendung zu bringen, wie dieß bei einem von Henry im Jahre 1857 construirten Barometer der Fall war (siehe Fortschritte der Physik, Bd. XIII S. 503) kann hier nicht entschieden werden, da über die Brauchbarkeit des Henry'schen Wasserbarometers keine weiteren Erfahrungen bekannt geworden sind.