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Band XXIX. No. 4. 24. Januar 1885.

Zuppinger, Wasserkraft und Wasserkraftanlagen. o 67

5. was ein Hauptvorteil wäre: bei vorkommenden Geschäftsstockungen könnte die Fabrikbevölkerung dem Lande nur in kleinstem Masse zur Last fallen, weil solche sich leichter unter die landwirtschaftliche Bevölkerung verteilen liesse.

Mit Gewissheit darf man annehmen, dass eine Industrie in einem Lande, wo Wasserkräfte vorhanden sind, mit Wasserkraft als Betriebskraft auf einer gesünderen Grundlage ruhe, als mit jeder anderen Art Betriebskraft.

Es ist bekannt, dass nach den amtlichen Erhebungen in England auf Grund des bisherigen Verbrauches eine Erschöpfung der dortigen jetzt bekannten Kohlenbergwerke in absehbarer Zeit zu erwarten ist, und hervorragende Industrielle Englands, welche Gelegenheit hatten, die Wasserkräfte der Schweiz kennen zu lernen, haben ihrer Besorgnis um die abnehmende Grundlage der englischen Industrie im Hinblick auf jene Ausdruck gegeben; deshalb sollten die Regierungen, die technischen Vereine, die Vertreter der Industrie usw. mit allen Kräften dahin streben, dass der Brennmaterialverbrauch soviel wie möglich eingeschränkt werde.

Unter dieser notwendigen Beschränkung verstehe ich, das vorhandene Brennmaterial nur da zur Verwendung gelangen zu lassen, wo ohne dasselbe ein Bestehen gar nicht denkbar ist, z. B. für die Verkehrsmittel zu Wasser und zu Lande, für sämmtliche Metallindustrie, chemische Fabriken, Färbereien, Druckereien, keramische Fabriken, Bleichereien usw., und nehme ich an, dass, nachdem die grossen Brennmaterialvorräte verbraucht sein werden, die jährlich auf der Oberfläche der Erde erzeugten Brennmaterialien auch noch, wenn auch im verringerten Masse, für die notwendigsten Bedürfnisse des Lebens, des Verkehres und für den obe bezeichneten Teil der Industrie genügen werden. “,

Es ist wohl nicht zu viel gesagt, wenn man annimmt, dass heute noch wohl die Hälfte sämmtlicher vorhandener Dampfkraftanlagen das doppelte und mehr an Brennmaterial verbrauchen, als gute neue Anlagen, ebenso, dass heute noch bei der Hälfte aller Wasserkraftanlagen etwa die doppelte Wassermenge verbraucht wird für eine bestimmte Kraft, wie mittels der neuesten Wasserkraftanlagen, und dass eine Unzahl von noch unbenutzten Wasserkräften nutzbar gemacht werden könne.

Geschieht nichts in der von mir angedeuteten Richtung zur Verbesserung dieser Verhältnisse, so ist ein Rückgang und schliessliches Erliegen der Industrie unvermeidlich, während die Ausführung von verbesserten Anlagen den Werkstätten reichliche Arbeit und der Industrie dauerndes Gedeihen zuführen würde.

II. Wasserkraftanlagen.

Unter Wasserkraftanlagen verstehe ich solche Anlagen in der Nähe von bewegtem Wasser mit Wasserkraftberechtigung, welche erforderlich sind, um die vorhandene Wasserkraft nutzbar zu machen. Der Reihenfolge nach sollte ich nun mit den näheren Angaben über Wasserkraftanlagen beginnen, mittels deren durch Benutzung der Bewegung des Wassers bei Ebbe und Flut Betriebskraft erlangt werden sollte. Jedoch sind solche, soviel mir bekannt, bisher nur als Versuche und noch nirgends in grösserem Massstabe ausgeführt. Soviel ich aus Schriften und durch mündliche Mitteilungen erfahren konnte, wurde bei diesen Versuchen das Steigen und Fallen des Wassers unmittelbar auf Motoren wirkend benutzt. Da aber das Steigen und Fallen unregelmässig und verhältnismässig sehr langsam, d. h. vom höchsten Stande (Flut) bis wieder zum höchsten Stand, in je 12 Stunden geschieht, so wird es auch schon für kleinere Kräfte Motoren von grossen Abmessungen erfordern. Zudem wäre eine auf diese Weise Tag und Nacht wirkende Kraft wegen der bei jeder Drehung der Erde um etwa 50 Minuten zurückbleibenden Flut sowie wegen des ungleich schnellen Steigens und Fallens des Wassers eine höchst unregelmässige und daher zum unmittelbaren Betrieb irgend eines Gewerbes kaum zu benutzende Kraft. Um eine auf diese Weise gewonnene unregelmässige Kraft in eine zu einer beliebigen Zeit verwendbare regelmässige Kraft umzuwandeln, wäre es wahrscheinlich das einfachste,

wenn man diese unregelmässige Kraft, je nach der Oertlichkeit der Küsten, zum Heben von Wasser in einen höher gelegenen Sammler verwenden würde, um aus diesem dann das Wasser auf einen entsprechenden Motor zu leiten; die dadurch erzielte regelmässige Kraft könnte dann zu einer beliebigen Zeit verwandt werden. Es ist begreiflich, dass aus angegebenen Gründen eine Solche Wasserkraftanlage im Verhältnisse zu der damit erreichten Kraft ein grosses Anlagekapital erfordern würde. Ich war einmal während meiner Praxis (vor etwa 20 Jahren) in der Lage, einen Entwurf für eine solche Wasserkraftanlage auszuarbeiten, und da ich bei diesem eine von der soeben angegebenen abweichende Benutzungsart zu Grunde legte, so will ich doch, dem interessanten und wichtigen Gegenstande zulieb, näher angeben, wie ich diese Aufgabe ausführen wollte. Möglich, dass das eine oder andere davon Technikern, welche früher oder später solche Anlagen ausführen werden, nützlich sein kann. Bei diesem Entwurfe hatte ich eine mittlere Fluthöhe von 3" zu Grunde gelegt, wie solche mir für die betreffende Küste (Norddeutschland) aufgegeben wurde. Nun nahm ich an, bei der steigenden Flut auf etwa 2" Höhe durch eine Falle oder Schleuse Wasser in einen Sammler, so lange bis die Flut ihren höchsten Stand von 3" erreicht hätte, einfliessen zu lassen, und alsdann diese Falle oder Schleuse zu schliessen. Sobald die Flut um etwa 1,5 bis 2" gefallen, wollte ich dann das Wasser aus dem Sammler über einen selbstthätig sinkenden Ueberfall auf einen Motor leiten, um auf diese Weise das gesammelte Wasser zur Betriebskraft so lange zu benutzen, bis die Ebbe wieder eingetreten und die Flut auf 1 bis 1,5" gestiegen sein würde. Dass es hierzu eines eigentümlich construirten Motors bedurfte, welcher imstande wäre, bei sehr veränderlichem Ober- und Unterwasserspiegel zu arbeiten, ist selbstverständlich. Um die auf diese Weise gewonnene unregelmässige Kraft in eine regelmässige und zu einer beliebigen Tageszeit verwendbare Kraft umzuwandeln, hatte ich angenommen, einen zweiten Wassersammler etwas unter der Höhe der Flut anzulegen, um denselben so oft wie notwendig bei der höchsten Flut zu speisen und von diesem zweiten Sammler durch die gewonnene unregelmässige Kraft mittels Pumpen usw. Wasser in einen der Oertlichkeit entsprechenden höher gelegenen dritten Sammler zu heben. Von diesem dritten Sammler wäre es dann möglich gewesen, unbeeinflusst und ungestört durch den jeweiligen Stand der Flut, zu einer beliebigen Tageszeit eine regelmässige Wassermenge auf einen Motor zu leiten, von welchem das Wasser dann wieder in den zweiten Sammler zurückgeflossen wäre. Es ist allerdings richtig, dass auch auf diese Weise das arbeitende Gefälle von 3" vom dritten auf den zweiten Sammler etwas veränderlich wäre, doch nicht in dem Masse, dass es nicht möglich wäre, die dadurch veranlasste Unregelmässigkeit der Kraft durch eine grössere arbeitende Wassermenge auszugleichen. Ich glaube, dass nach meinem Entwurfe die Anlagekosten im Verhältnisse zu der damit erzielten Kraft sich weniger hoch belaufen haben würden, als nach der zuerst angegebenen Benutzungsart, immerhin aber noch so hoch, dass es noch längere Zeit dauern wird, bis solche Verwertung von Ebbe und Flut zur Betriebskraft Anklang finden dürfte. Soviel ich mich erinnere (Einzelheiten finde ich nicht mehr vor), hätte die entworfene Anlage für eine regelmässige, zu einer beliebigen Zeit verwendbare Kraft von 10 N für eine tägliche Arbeitszeit von 12 Stunden etwa 100000 / gekostet. Die Höhe der Anlagekosten sowohl als auch überhaupt die Möglichkeit der Ausführung sind natürlich sehr abhängig von der örtlichen Höhenbeschaffenheit der Küsten, von der Höhe der Flut usw.

Nun komme ich zu den Wasserkraftanlagen, mittels welcher das von Quellen in Bächen und Flüssen abfliessende Wasser zur Betriebskraft nutzbar gemacht werden soll; bei diesen wird mit den dazu erforderlichen Wasserbauten bezweckt:

1. da, wo nicht schon natürliche Wasserfälle vorhanden sind, durch eine neue Kanalanlage das auf einer gewissen Länge

in den Bächen oder Flüssen vorhandene Gefälle möglichst auf einen Punkt zusammenzuziehen; 2. durch Stau- oder andere Vorrichtungen das zu benutzende Wasser bei allen Wasserständen in den Kanal einund abzuleiten. Da diese Wasserkraftanlagen so vielfach verschieden sind, wie die örtlichen Verhältnisse selbst mit ihren veränderlichen Gefällen und Wassermengen, so muss ich mich wegen der zu kurz zugemessenen Zeit auf Angabe über einige am häufigsten vorkommende beschränken. Es ist einleuchtend, dass sowohl die Bauart als auch der Umfang einer Wasserkraftanlage in erster Linie abhängig sind: 1. von der Grösse und der Veränderlichkeit der jährlich vorkommenden Wassermenge; 2. Von der Grösse und Veränderlichkeit der zu benutzenden Wassermenge; 3. von der Grösse des erreichbaren arbeitenden Gefälles; 4. von der Bestimmung, bis zu welcher Verminderung des Gefälles die angenommene Kraftleistung noch vorhanden sein, soll; 5. von der Beschaffenheit der örtlichen Verhältnisse, welche für die betreffende Wasserkraftanlage zur Verfügung stehen. Ich will nun versuchen, die örtlichen Bedingungen für Wasserkraftanlagen in einige Hauptklassen einzuteilen und dann über einige der am meisten vorkommenden als Beispiele näheres angeben; bei meiner Einteilung nehme ich mehr auf das arbeitende Gefälle als auf die zu benutzende Wassermenge Rücksicht: 1. Klasse: Wasserkraftanlagen mit einem arbeitenden Gefälle von 50 bis 200m; 2. Klasse: Wasserkraftanlagen mit einem arbeitenden Gefälle von 10 bis 50m; 3. Klasse: Wasserkraftanlagen mit einem arbeitenden Gefälle von 5 bis 10m; 4. Klasse: Wasserkraftanlagen mit einem arbeitenden Gefälle von 2,5 bis 5m; 5. Klasse: Wasserkraftanlagen mit einem arbeitendem Gefälle von 1 und weniger bis 2,5". Die meisten Oertlichkeiten dieser fünf Klassen liegen an Bächen und Flüssen, mit unregelmässigem und oft unreinem Wasser. Als 6. Klasse bezeichne ich diejenigen Oertlichkeiten, welche an grösseren Flüssen, vorzugsweise an Ausflüssen von kleineren und grösseren Seen, liegen, mit grossem, verhältnismässig reinem Wasser und mit stark veränderlicher Höhe der Wasserstände. 7. Klasse: Hierher zähle ich: a) diejenigen Wasserkraftanlagen, bei welchen eine Anzahl von einander unabhängiger Motoren, einer nach dem anderen, an einem gemeinschaftlichen Kanal liegen, so dass die Wasserkraft dem Gefälle nach verteilt ist; b) diejenigen Wasserkraftanlagen, bei welchen die zum Heben und Senken eingerichteten Wasserräder nach einander in ein gemeinschaftliches Schutzgerinne eingesetzt sind; c) diejenigen Wasserkraftanlagen, bei welchen den Motoren von einem gemeinschaftlichen Sammler aus das Wasser zufliesst. 8. Klasse: Hierher zähle ich die Anlagen an grossen Flüssen, für welche keine besonderen Wasserbauten notwendig sind.

Wasserkraftanlagen erfordern für die Klassen 1, 2, 3, 4, 5 einander ähnliche, nur manchmal wegen besonderer Eigenschaft des Wassers etwas verschiedene Wasserbauten. Diese Wasserbauten sind:

a) Wehrbau,

b) Kanaleinlaufeinrichtung,

c) Zulaufkanal, d) Motorenkammer mit Leerlauf und Ueberfall, e) Ablaufkanal.

Wehr bau.

Unter Wehrbau versteht man im allgemeinen einen Einbau in die Bäche oder Flüsse an einer der Oertlichkeit nach passenden Stelle, womit bezweckt wird, die Sohle des Baches

oder Flusses in ihrer Lage festzuhalten und das Wasser in dem Masse aufzuschwellen, dass dasselbe bei allen Wasserständen in genügender Menge in einen Kanal eingeleitet werden kann. Solche Einbauten werden auf die verschiedenartigste Weise von der einfachsten bis zur künstlichsten Bauart ausgeführt. Als einfachste Bauarten können Dämme von Stein oder Faschinen oder beides zugleich angesehen werden, und als künstlichste Einbaue solche aus Quadern erstellt und gewisse Curven bildend. Zwischen beiden Arten liegen dann die am meisten vorkommenden aus Holz und Stein, öfters in Form von Steinkasten für höhere Wehre. Es ist allgemein bekannt, dass gegen die Erstellung solcher Wehrbauten von den angrenzenden Besitzern, mit oder ohne Recht, häufig Einsprache erhoben wird, meistens in der oft sehr begründeten Befürchtung, dass nach Einsetzung des Wehres öftere Ueberschwemmungen vorkommen würden, als vorher. Die Untersuchung solcher Sachlagen ist mit grossen Schwierigkeiten verbunden und führt selten zu einer Verständigung. Wenn auch der Unternehmer sich entschliesst, um alle Einsprachen zu beheben, das angrenzende Land käuflich zu erwerben, so ist es auch wieder schwierig, die Grenze zu bezeichnen, bis wohin das Land gekauft werden muss, weil bei jedem grösseren Wasserstande die Schwellung weiter aufwärts reicht und bei Hochwasserständen auf lange Strecken noch bemerkbar sein kann. Gelingt es aber dem Unternehmer doch, sich mit dem zunächst angrenzenden Besitzer zu verständigen, so werden auch noch die anderen, an diesen angrenzenden Besitzer sich durch Reverse sichern wollen, welche bestimmen, dass durch die beabsichtigte Wehranlage keine gegen früher vermehrte Ueberschwemmungen vorkommen dürfen. Kommt dann ein Hochwasser, das eine Ueberschwemmung verursacht (welche auch vorher vorgekommen wäre), so behaupten unter 10 mal gewiss 9 mal die nicht abgefundenen Besitzer, dass die Wehranlage Ursache der Ueberschwemmung sei und wollen Entschädigungsforderungen geltend machen. Da nun aber der Wehrbau vollendet, daher der vorher bestandene Zustand nicht mehr hergestellt werden kann, so beginnen die lästigen, langdauernden und kostspieligen Processe. Neben den Einsprachen der angrenzenden Besitzer liegt es wohl auch im Interesse der ganzen Gegend, dahin zu wirken, dass bei Erteilung der Erlaubnis zu solchen Wehranlagen derartige Vorschriften für die Bauart gegeben werden, dass durch den Wehrbau die vorher bestandenen AbfluSSverhältnisse des Wassers so wenig wie möglich verändert werden. Dieser Zweck wird wohl am sichersten dadurch erreicht werden können, dass man feste, mehr oder weniger hohe Wehrbauten in Bächen und Flüssen nur da herstellen lässt, wo die Ufer auf genügende Länge so hoch sind, dass die durch das Wehr verursachten Schwellungen weder den angrenzenden Besitzern schaden noch Ueberschwemmungen verursachen können; dass man dagegen überall, wo die Ufer nicht hoch genug sind, keine festen Wehre, sondern nur das Einsetzen fester Wehrbäume auf die mittlere Sohlenhöhe des Baches oder Flusses und dann auf diese Wehrbäume auf die Höhe des mittleren Wasserstandes bewegliche Aufsätze zu setzen gestattet, mittels deren das Wasser hinreichend aufgestaut werden kann, um das für die Wasserkraftanlage benötigte Betriebswasser in den Kanal hinein zu bringen. Für grössere Wasser, bei welchen auch bei kleinsten Wasserständen doch nie die ganze Wassermenge als Betriebswasser gebraucht wird, haben Einwände gegen die Undichtigkeit beweglicher Aufsätze keinen Wert. Dagegen lässt sich nicht in Abrede stellen, dass bei mittleren und kleinen Gewässern, bei welchen oft ängstlich die gesammte kleinste Wassermenge als Betriebswasser benutzt werden muss, die beweglichen Aufsätze wasserdicht sein müssen. Für solche Fälle sind aber auch ohne besondere Schwierigkeiten die beweglichen Aufsätze deshalb möglich wasserdicht zu erstellen, weil dieselben wegen der bei diesen Anlagen seltener vorkommenden Hochwasserstände selten weggenommen werden

müssen.

Näheres über den Bau solcher Wehranlagen mit beweglichen, dichten und undichten Aufsätzen ist aus Tafel IV ersichtlich. (S. a. Z. 1882, S. 513 u. 1884, S. 690.)

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als beim kurzen Wehre.

Band XXIX. No. 4. 24. Januar 1885.

Die Wehrbauten werden vorzugsweise gern da errichtet, wo die örtlichen Gefällverhältnisse die Erstellung eines höheren Wehres ermöglichen, und meistens aus dem Grunde, um mittels eines höheren Wehres einen kürzeren Zulaufkanal zu bekommen. Ein solches höheres Wehr kann wohl in einzelnen Fällen, je nach der Beschaffenheit des Bach- oder Flussbettes und der Höhenlage der Ufer, gerechtfertigt erscheinen, besonders da, wo das Flussbett aus Felsen besteht und natürliche Abfälle bildet. In den allermeisten Fällen aber ist die Rechnung unrichtig; denn, abgesehen von der grösseren Ueberschwemmungsgefahr, ist es viel zweckmässiger und billiger, den Zulaufkanal zu verlängern und nur ein niederes Wehr zu erstellen. Zudem besitzt ein niederes Wehr eine viel grössere Widerstandsfähigkeit gegen Zerstörung durch Hochwasser. In Wirklichkeit sieht man eine Menge Arten Wehrbauten, und auffallend erscheint öfters bei verhältnismässig kleinen Wasserkraftanlagen die grosse Länge derselben. Es ist nicht in Abrede zu stellen, dass ein langes Wehr, schief in das Bach- oder Flussbett eingesetzt, eine grössere Widerstandsfähigkeit gegen Hochwasser besitzt, als ein kürzeres, weil bei Hochwasser dieses weniger hoch über das Wehr läuft, Aus gleichem Grunde bietet ein langes Wehr den Vorteil, dass durch dasselbe weniger Ueberschwemmungen veranlasst werden. Dagegen hat ein zu langes Wehr den Nachteil, dass schon bei mässigem Hochwasser bei Wasserkraftanlagen mit wenig Gefälle durch Stauwasser leicht der grösste Teil des Gefälles verloren gehen kann, weil

Gerlach, Ueber Glycerin, specifische Gewichte und Siedepunkte usw. F 69

bei einem langen Wehre der Oberwasserspiegel weniger hoch steigt, als der Unterwasserspiegel. Wenn die Uferhöhen derart sind, dass ein gleichmässiges Aufstauen des Wassers beim Wehr und Ablaufkanal möglich ist, ohne Ueberschwemmungen zu veranlassen, so kann man mit Vorteil ein Wehr winkelrecht zu den Ufern in der Normalbreite des Bettes einsetzen, wodurch dann bei Hochwassern wenig oder kein Gefälle verloren geht; doch ist dies nur in seltenen Fällen möglich wegen des Mangels an nötiger Uferhöhe. Im allgemeinen ist es ratsam, den Wehren in Flüssen mit vielem und öfterem Hochwasser eine Länge zu geben von 1”/2 mal der Normalbreite des Bettes und sie schief mit dem Winkel aufwärts gegen das Wasser gehend in das Bett einzusetzen. Wenn nun z. B. bei einer Anlage mit 3m nutzbarem Gefälle bei kleinem Mittelwasserstande durch das Hochwasser der Unterwasserspiegel im Ablaufkanal um 1m steigt, So wird dann der Wasserspiegel im Zulaufkanal nur etwa um */2" steigen und das nutzbare Gefälle noch etwa 2,5m betragen. Sind die Dämme des Zulaufkanales hoch genug angelegt, so kann man den Motoren soviel mehr Wasser zuführen, als dieselben bedürfen, um bei dem durch Hochwasserverminderten Gefäll innerhalb gewisser Grenzen noch die volle Kraft leisten zu können. . Bei Bächen und kleinen Flüssen genügt es aber vollständig, das Wehr winkelrecht zu den Ufern mit einer Länge gleich der Normelbreite des Bettes einzusetzen. (Fortsetzung folgt.)

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des

deutscher Ingenieure. Specifische Gewichte der Glycerinlösungen. erhöhungen erfahren, sind die Ausdehnungsverhältnisse von Interesse, welche die Lösungen durch die Wärme erleiden. SP s - | e -, S | S | # # | - Ich habe die Ausdehnungsverhältnisse bestimmt und lasse hier Z Ä „S # | # | - # s | # | # die Zahlen folgen; stets wurde das Volumen bei 0°C. = 10000 Ä # # # F- So | # # | # | # gesetzt. S F | E | E s | s | # # | EF | | | # Die Dilatometer, deren ich mich bediene, um die AusrS K5 #S #S -Q # # Ä Ä So dehnungsverhältnisse der Flüssigkeiten zu messen, habe ich # # ## | ## # # | # # ## Ä ## in einer Schrift »die specifischen Gewichte, der Salzlösungen # # | Ä AA = % - S = | # = p= Freiberg 1859« ausführlich beschrieben. Ich beschränke mich ## | # # F | - | o | #F | - | | deshalb hier auf die Mitteilung, dass bei diesen Instrumenten § F | # # -S –F | S ÄP- - # i QD QD E # | # # S Volumen veränderung des reinen Glycerins. Cels. Cels. Cels. 100 | 1,2653 1,262 – 1,261 | 1,267 | 1,2640 1,2691 1,262 90 | 1,2400 1,236 | 1,232 | 1,232 1,234 1,2375 1,2425 1,236 bei 00 = 10 000 bei 1000 = 10 530 | bei 2000 = 1 1 245 80 | 1,2130 1,209 | 1,220 | 1,206 | 1,203 1,2112 1,2159 1,210 » 100 = 10 045 | » 1 100 = 10 590 | » 2100 = 1 1 330 70 | 1,1850 1,182 | 1,179 1,179 1,173 – 1,1889 1,182 » 200 = 10 090 | » 1200 = 10 655 | » 2200 = 1 1 415 60 | 1,157 0 1,155 | 1,159 | 1,153 | 1,145 – 1,1582 1,151 » 300 = 10 140 | » 1300 = 10 720 | » 2300 = 1 1 500 50 | 1,1290 1,128 | 1,127 | 1,125 1,118 | – | 1,1320 1,128 » 400 = 10 190 | » 1400 = 10 790 | » 2400 = 1 1 585 40 | 1, 1020 1,101 | 1,105 1,099 – | – 1,1045 – » 500 = 10 240 | » 1500 = 10 860 | » 2500 = 1 1 670 30 | 1,0750 1,074 1,075 1,073 – – | 1,0771 – » 600 = 10 295 | » 1600 = 10 930 | » 2600 = 1 1 755 20 | 1,0490 1,048 | 1,051 | 1,048 | – | – | 1,0498 – » 700 = 10 350 | » 1700 = 11 005 | » 2700 = 1 1 840 10 | 1,0245 1,0235 1,024 1,024 | – | – 1,0245 – » 800 = 10 410 | » 1800 = 1 1 080 | » 2800 = 1 1 925 0 1,oooo 1,oooo 1,000 1,ooo – – 1,oooo – » 900 = 10 470 | » 1909 = 1 1 160 | » 2900 = 12 010 Volumen veränderungen des Glycerins und seiner wässerigen Lösungen durch die Wärme. Das Volumen bei 09 C. = 10000. bei Wasser 10 pCt. 20 pCt. 30 pCt. 40 pCt. 50 pCt. 60 pCt. 70 pCt. 80 pCt. | 90 pCt. | Glycerin 00 C. 100 000 10 000 10 000 10 000 10 000 10 000 10 000 10 000 10 000 10 000 10 000 100 » 100 013 10 010 10 020 10 025 10 030 10 034 10 038 10 042 10 043 10 045 10 045 200 » 100 160 10 030 10 045 10 058 10 067 10 076 10 084 10 091 10 092 10 095 10 090 Z00 » 100 415 10 059 10 078 10 097 10 1 11 10 124 10 133 10 143 10 144 10 148 10 140 400 » 100 755 10 095 10 1 17 10 143 10 160 10 175 10 184 10 195 10 197 10 202 10 190 500 » 101 175 10 137 10 160 10 193 10 211 10 229 10 237 10 246 10 249 10 255 10 240 600 » 101 675 10 188 10 214 10 247 10 266 10 285 10 295 10 304 10 305 10 311 10 295 700 » 102 255 10 245 10 271 10 Z02 10 325 10 343 10 353 10 Z62 10 364 10 Z67 10 350 800 » 102 900 10Z07 10 335 10 365 10 385 10 404 10 412 10 421 10 425 10 424 10 410 900 » 103585 10 372 10 402 10 431 10 450 10 467 10 473 10 481 10 485 10 481 10 470 1000 » 104 275 10 441 10 475 10 502 10 518 10 534 10 540 10 547 10 550 10 542 10 530 Volumen bei der 104 275 10 448 10 487 10 522 10 545 10 577 10 600 10 640 10 698 10 797 12 010 Ä 1000 C. | 100,90 C. | 101,80 C. | 102,80 C. | 1040 C. | 1069 C. | 109° C. | 113,39 C. | 1219 C. | 1380 C. 2900 C.

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die Glasausdehnung durch die Ausdehnung von Quecksilber compensirt ist. Die hier angegebenen Zahlengrössen über die Volumenveränderungen sind mithin die wirklichen und nicht die scheinbaren Volumenveränderungen der Flüssigkeiten, also unabhängig von der cubischen Ausdehnung der Glasgefässe, in welchen die Messungen vorgenommen wurden.

Siedetemperaturen der Lösungen von Glycerin.

Im Erlenmeyer'schen Kochkolben (300°em Inhalt) wurden ungefähr 225° Flüssigkeit ins Sieden gebracht.

Da beim Kochen von Lösungen sich der verdampfbare Teil verflüchtigt, so nimmt die Temperatur der Lösungen durch Concentration während der Dauer des Kochens zu, und bei so kleinen Mengen (225°) steigt die Temperatur während der Beobachtungszeit.

Um diese Concentration und mithin die Veränderlichkeit

des Siedepunktes zu verhindern, wurde die Kochflasche mit einem Hoffmann'schen Kühler verbunden, der als Rückflusskühler aufgestellt wurde, so dass die entweichenden Wasserdämpfe der Glycerinlösungen condensirt fortwährend wieder in die Kochflasche zurückflossen. Die Flamme wurde so weit gemässigt, dass ein ruhiges Kochen stattfand.

Der Gummistopfen der weithalsigen Kochflasche war dreifach durchbohrt. Die eine weitere Röhre führte die Dämpfe weit in den Kühler, die andere Röhre war eine Rückflussröhre und mündete dicht am Stopfen des Kühlers, während das andere Ende in die Flüssigkeit selbst tauchte oder, besser noch, nur bis in die Nähe des Flüssigkeitsspiegels reichte; durch die dritte Oeffnung des Stopfens endlich war ein Thermometer eingefügt, dessen Kugel von der kochenden Flüssigkeit vollständig umhüllt war.

Die Siedetemperaturen der Flüssigkeiten waren bei dieser Vorrichtung vollständig constant und konnten stundenlang beobachtet werden.

Band XXIX. No. 4. 24. Januar 1885.

Folgende Temperaturen wurden beim Sieden der Flüssigkeit abgelesen:

Procentgehalt der Lösungen B Goch Äror bei 10 100,9 Grad C. 90 101,8 » Z0 102,8 » 40 104 » 50 106 » 60 109 » 70 1 13, 3. Y) 80 121 X 90 138 » 95 164 »

Reines Glycerin siedet, wie weiter vorn angegeben, bei 2900 C. zb Wurden diese gefundenen Siedetemperaturen, mit den Procentgehalten der Lösungen combinirt, graphisch aufgezeichnet, indem die Procentgehalte als Ordinaten, die Siedetemperaturen als Abscissen in ein Curvennetz eingetragen wurden, so konnten die Siedetemperaturen für die übrigen Procentgehalte leicht aufgefunden werden.

Das Gesetz, nach welchem sich die Siedetemperaturen erhöhen bei gleichmässiger Zunahme des gelösten Bestandteiles, ist bis jetzt vollständig unbekannt. Zwar besitzen wir Angaben von Legrand über die Siedepunkte einer grossen Anzahl von Salzlösungen bei verschiedenen Concentrationsgraden, ohne dass es bis jetzt gelungen wäre, ein allgemein giltiges Gesetz aufzufinden, welches zwischen der Erhöhung der Siedepunkte und der Zunahme an gelöstem Bestandteil besteht.

Bei meinen Bemühungen, den Zusammenhang aufzufinden, welcher einerseits zwischen gleichmässig wachsenden Mengen Glycerin zu einer constanten Wassermenge (100 Gewichtsteile) und andererseits zwischen den betreffenden Siedepunkten dieser Lösungen besteht, bin ich auf empirischem Wege zu der Formel gelangt:

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Gerlach, Ueber Glycerin, specifische Gewichte und Siedepunkte usw. 71

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A B C D E Spann- VerminWasser Glycerin | Wasser Glycerin | kraft in a“Ä. W G W G II (ot kraft in bei 1000C. IIII. IY1LIN 100 –– 0 = 100 –- 0 760 0 «90 + 10 = 100 + 11,111 740 20 1,79 80 + 20 = 100 + 25 717 43 1,71 70 + 30 = 100 + 42,857 690 70 1,63 60 + 40 = 100 + 66,666 | 657 103 1,54 50 –– 50 = 100 –– 100 618 142 1,42 40 + 60 = 100 + 150 565 195 1,295 30 + 70 = 100 + 233,333 | 496 264 1,13 20 + 80 = 100 + 400 Z96 364 0,91 10 –+ 90 = 100 –+ 900 247 513 0,57 5 –+ 95 = 100 + 1900 162 598 0,315 0 –– 100 = CO 64 696 -d

Aus den Zahlen der vorstehenden Tabelle lässt sich nicht unmittelbar ein deutlicher Zusammenhang zwischen den Siedepunkten und den Dampfspannungen der Lösungen bei 100° C. entnehmen; dieser Zusammenhang ist aber sofort ersichtlich und tritt deutlich erkennbar in einer graphischen Aufzeichnung hervor. Ich habe in umstehender Figur die Dampfspannung oder auch die Verminderung der Spannkraft der Dämpfe als Abscissen, die Temperatur hingegen als Ordinaten eingetragen.

Ich werde auf diesen Gegenstand und die Erläuterung dieser graphischen Darstellung nochmals zu sprechen kommen.

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