XXXI. Ueber die Auflösbarkeit und Krystallisation des Kalkes. Von Hrn. R. Phillips. Aus den Annales de Chimie. Februar 1821. S. 213.Sur la Dissolubilité et la Cristallisation de la chaux. par. M. R. Phillips. Obschon dieser Aufsaz, wie die am Ende angehaͤngte Bemerkung des Hrn. Redacteurs, Gay-Lussac, darthut, Ansichten enthaͤlt, gegen welche sich manches erinnern laͤßt, so glaubten wir doch der Thatsachen wegen, die sie darbiethet, und die in technischer Hinsicht interessant werden koͤnnen, dieselbe uͤbersezen zu muͤssen. A. d. Ueb. Phillips über die Auflösbarkeit und Krystallisation des Kalkes. Herr Dalton fuͤhrt in seinem New System of Chemical Philosophy die sonderbare Thatsache auf, daß der Kalk in kaltem Wasser aufloͤslicher ist als in warmen, und liefert hieruͤber folgende Tabelle, welche die Unterschiede seiner Aufloͤsbarkeit bei verschiedenen Temperaturen zeigen soll. Ein Theil Wasser von einer Temperatur loͤset auf von Kalk von trokenem Kalkhydrate = 15°,6 am 100 grad. Thermom. 1/770 1/584 = 54°,4 –– 1/972 1/729 = 100°,0 –– 1/1270 1/952 „Diese Tabelle“ sagt Dalton „fuͤhrt zu dem Schlusse, daß Wasser bei der Temperatur des schmelzenden Eises zwei mal mehr Kalk als bei der Temperatur des Siedepunktes aufloͤset.“ Herr Dalton versuchte nicht die Thatsache zu erklaͤren, die er anfuͤhrte. Hr. Brande spricht nicht ein mal davon in seinem Manual de Chimie. Die Hrn. Thomson und Henry fuͤhren diese Erfahrungssache an, versuchen aber nicht die Ursache derselben anzugeben. Hr. Murray sagt endlich in seiner lezten Ausgabe „daß diese Erscheinung außerordentlich sonderbar ist, indem eine Vermehrung der Aufloͤsbarkeit durch Kaͤlte aller Analogie, so wie auch dem Grundsaze selbst, auf welchem das Verhaͤltniß der Temperatur zur Aufloͤsbarkeit beruht, zu widersprechen scheint.“ Um die verschiedenen Grade der Aufloͤsbarkeit des Kalkes bei verschiedenen Graden der Temperatur vergleichen, und, so viel moͤglich, die Ursachen dieser Verschiedenheiten entdeken zu koͤnnen, bereitete ich mir bei der Temperatur der Atmosphaͤre, welche damals 15°, 6 am hundertgraͤdigen Thermometer war, Kalkwasser. Eine Pinte dieses Wassers, welches ich filtrirte, und waͤhrend dieser Zeit so gut wie moͤglich vor dem Zutritte der atmosphaͤrischen Luft schuͤzte, wurde durch zugegossene Aufloͤsung von kohlensaurem Ammonium zersezt. Spaͤter zugesezte Sauerkleesaͤure uͤberzeugte mich, daß der Kalk durch die Kohlensaͤure des kohlensauren Ammonium vollkommen niedergeschlagen wurde. Dieser niedergeschlagene kohlensaure Kalk wog, ausgesuͤßt und getroknet, 17 Gran., 3, was, nach Dr. Wollaston's Tabelle, 9 Gran., 7 Kalk als Aequivalent gibt. Da nun eine Pinte Kalkwassers ungefaͤhr 7300 Grane wiegt, so sieht man, daß reines Wasser bei einer Temperatur von 15°,6 am hundertgraͤdigen Thermometer ungefaͤhr 1/752 seines Gewichtes an Kalk aufloͤßt, was so ziemlich mit Hrn. Dalton's Resultate, und noch besser mit jenem des Dr. Thomson stimmt, welcher fand „daß 758 Gran kalten Wassers 1 Gran Kalk aufloͤsen.“ Ich kochte hierauf eine gewisse Menge Kalkhydrat mit Wasser, filtrirte dasselbe schnell und vermied, so viel wie moͤglich, jeden Zutritt der atmosphaͤrischen Luft. Eine Pinte dieses Wassers wurde auf obige Weise mittelst kohlensauren Ammoniums zersezt, und gab 10,5 Gr. kohlensauren Kalk, oder, nach der Tabelle, 5,9 Grane reinen Kalk. Das siedende Wasser loͤßt nur 1/1236 seines Gewichtes Kalk auf. Ich wiederholte den Versuch, und nahm genau 10000 Gran Kalkwasser; der niedergeschlagene kohlensaure Kalk wog 14 Grane, was 7, 8 Granen reinen Kalkes gleich kommt. Heißes Wasser loͤste also nur 1/1280 seines Gewichtes an Kalk auf: ein Resultat, welches sich eben so wenig von dem vorigen als von der Zahl 1/1270 entfernt, welche Dalton erhalten hat. Ich bereitete mir neuerdings Kalkwasser, indem ich Kalkhydrat in Wasser that: dies mal war aber die Fluͤssigkeit in einer Temperatur, welche jene des Eispunktes nur wenig uͤberstieg. Nachdem ich die Aufloͤsung mit der gehoͤrigen Vorsicht filtrirt hatte, zersezte ich 10000 Grane derselben und diese gaben 27 Gr. kohlensauren Kalk, wodurch Dalton's Meinung bestaͤtigt wird, daß das Wasser bei 0° zwei mal mehr Kalk aufloͤst, als bei 100°Das laͤngst bekannte Verfahren, schlechtes, sehr kalkhaͤltiges Wasser zu sieden, um dasselbe vom Kalke zu befreyen, wird also nicht bloß dadurch gerechtfertigt, sondern der Grund des haͤufigen Kalkniederschlages, den man dadurch erhaͤlt, und gewoͤhnlich auf Verduͤnstung schrieb, nun auch deutlicher erklaͤrbar. A. d. Ueb.; und wirklich korrespondiren auch 27 Grane kohlensauren Kalkes mit 15,2 Gr. Kalk, was den 656igsten Theil des bei 0° angewendeten Wassers betraͤgt. Man haͤtte noch einen 64° finden muͤssen, um dieses zweite Resultat als das Doppelte desjenigen zu erhalten, welches mit dem siedenden Wasser korrespondirt. Nachdem ich mich auf diese Weise von der Richtigkeit der von Hrn. Dalton angefuͤhrten Thatsache uͤberzeugte, suchte ich die Ursache derselben aufzuspuͤren. In dieser Hinsicht bereitete ich mir, wie oben, Kalkwasser bei einer Temperatur, welche 0° am hundertgraͤdigen Thermometer nur wenig uͤberstieg. 46 Unzen dieser Aufloͤsung wurden in eine Flasche gethan, welche sich in eine lange Roͤhre endigte, um zu verhindern, daß waͤhrend der Operation die Kohlensaͤure der Atmosphaͤre nicht auf die Fluͤssigkeit einwirkte. Ich erhizte dieselbe bis zum Sieden: in wenigen Augenbliken schlugen sich kleine weiße Theilchen nieder. Nachdem zwei Unzen der Fluͤssigkeit verduͤnstet waren, hielt ich mit dem Feuer ein, und ließ den Apparat kalt werden, jeden Zutritt der Atmosphaͤre sorgfaͤltig vermeidend. Die niedergeschlagenen Theilchen waren offenbar krystallinisch, indessen waren sie zu klein, als daß es moͤglich gewesen waͤre, die Form, die sie angenommen haben, zu bestimmenStarke Vergroͤßerungsglaͤser haͤtten jedoch, helfen koͤnnen. A. d. Ueb.. Um die Menge Kalkes zu bestimmen, welche durch die Kristallisation sich niederschlug, und zugleich auch das Verhaͤltniß, in welchem sie zu der verduͤnsteten Fluͤssigkeit steht, zersezte ich, nach der angegebenen Methode, mittelst kohlensauren Ammoniums, eine Pinte des uͤbrig gebliebenen Kalkwassers: der niedergeschlagene kohlensaure Kalk wog, getroknet, 8 Gr., 6, dessen Aequivalent 4 G., 86 reiner Kalk ist. Es ist also offenbar, daß die Einwirkung der Hize den Kalk zur Krystallisation bestimmte, und daß die niedergeschlagene Menge desselben weit entfernt ist, mit der verduͤnsteten Fluͤssigkeit in Verhaͤltniß zu stehen. Vor dem Verduͤnsten enthielt das Kalkwasser 1/600 seines Gewichtes an Kalk; nach dem Verduͤnsten eines Dreizehntels der Fluͤssigkeit ward der Kalk auf 1/1505 zuruͤkgebracht, so daß mehr als die Haͤlfte des Kalkes durch das Verduͤnsten von 1/13 der Aufloͤsung sich krystallisirte. Die Ursache dieser Krystallisation scheint mir aus der Eigenschaft hervorzugehen, welche die Hize unter gewissen Umstaͤnden besizt, die Attraction der Cohaͤsion vielmehr zu vermehren als zu vermindern. Die Verwandtschaften, welche bei diesen Versuchen in's Spiel kommen, sind die Attraction der Aggregation, welche zwischen den Kalktheilchen statt hat; das Streben des Kalkes, mit einer kleinen Menge Wassers ein Hydrat zu bilden, und die Verwandtschaft dieses Hydrates mit dem Aufloͤsungswasser. Unter den Faͤllen, welche man als Beweise anfuͤhren kann, daß die Hize zuweilen die Kraft der Aggregation vermehrt, will ich folgenden waͤhlen: wenn man ein starkessigsaures Eisen (per-acétate de fer) durch Ammonium zersezt, so wird das Oxid schnell durch Essigsaͤure wieder aufgeloͤst; laͤßt man aber das Eisenoxid in der Fluͤssigkeit sieden, so vermag die Essigsaͤure nicht mehr dasselbe aufzuloͤsen wegen der Staͤrke der Aggregation, welche die Theilchen des Oxides durch die Einwirkung der Waͤrme erhalten haben. Da die Krystallisation nur eine Abaͤnderung der Cohaͤsions-Verwandtschaft ist, so koͤnnen wir, glaube ich, annehmen, daß die durch die Hize erregte Krystallisations-Verwandtschaft, die noch durch die Verwandtschaft des Kalkes zu einem Theile des Wassers vermehrt wird, die Verwandtschaft des Kalkhydrates zum Aufloͤsungs-Wasser so sehr uͤbertrifft, daß Krystallisation erfolgen muß. Waͤre die Menge des niedergeschlagenen Kalkes im Verhaͤltnisse mit der verduͤnsteten Fluͤssigkeit, so gaͤbe es keinen Grund jene Ursache der Krystallisation zuzulassen, die ich so eben anzeigte. Herr Dalton ließ, statt geradezu bei niedriger Temperatur bereitetes Kalkwasser zu erhizen, Wasser uͤber Kalkhydrat sieden; er muͤßte sonst auch die Krystallisation des Kalkes beobachtet und wuͤrde sich derselben bedient haben, um seine sonderbare Beobachtung zu erklaͤren. Als ich diese Versuche machte, wußte ich daß Hr. Gay-Lussac durch Einwirkung der Schwefelsaͤure im luftleeren Raume Kalkkrystalle erhielt; ich wußte aber nicht, daß man von Krystallisation durch Waͤrme bereits gesprochen hatte: ich habe zeither gesehen, daß Hr. Thenard von dieser Thatsache in seinem Traité de Chimie spricht; da er jedoch nicht bemerkt, in welchem Verhaͤltnisse diese Kristallisation statt hat, und da er sich dieses Phaͤnomens nicht zur Erklaͤrung der Erscheinung bedient, warum kaltes Wasser mehr Kalk aufloͤst als warmes, so glaubte ich, daß obige Angaben nicht ohne alles Interesse seyn wuͤrden. Bemerkungen des Herrn Redakteurs der Annales de Chemie. Hr. Phillips sucht die bei der Temperatur des siedenden Wassers geringere Aufloͤsbarkeit des Kalkes als bei jener des Eispunktes dadurch zu erklaͤren, daß er annimmt, im Kalke wuͤrde, durch Einwirkung der Hize, die Aggregation so stark, daß sie die Aufloͤsbarkeit vermindere: er gruͤndet seine Ansicht zum Theile darauf, daß, wenn man eine kalt bereitete Kalkaufloͤsung sieden laͤßt, der Kalk sich theilweise in Gestall von Krystallen ausscheidet, zum Theile aber auf den Umstand, daß die Aufloͤsung bei Siedehize bis auf einen Theil abgeraucht, und dann erkaltet, weniger Kalk enthaͤlt als sie sollte. Wir bemerken dagegen zuerst, daß der krystallinische Zustand des Kalkes nicht mehr beweißt als der staubartige: denn die wechselweise Anziehung der Molekuͤln ist in beiden Faͤllen dieselbe; (? d. Uebers.), und es ist ganz natuͤrlich, daß, wenn der Kalk wirklich bei 100° weniger aufloͤsbar ist, als bei 0°, derselbe sich aus dem Wasser in dem Verhaͤltnisse, als die Temperatur erhoͤht wird, ausscheiden, und eine regelmaͤßige Form annehmen muß, wie dieß gewoͤhnlich bei jeder uͤbersaͤttigten Salzaufloͤsug der Fall ist. Es waͤre vielleicht nicht eben so leicht zu erklaͤren, warum, nach einer Verduͤnstung eines Theiles Kalkwassers bei 100°, der Ruͤkstand auf die Temperatur von 0° zuruͤkgefuͤhrt, weniger Kalk enthaͤlt, als er enthalten sollte, wenn wir anders annehmen, daß die Beobachtung ihre Richtigkeit hat, woran jedoch folgende Betrachtungen uns aus triftigen Gruͤnden zu zweifeln erlaubenDiesen Gruͤnden allen Beifall schenkend, insofern sie allerdings an sich richtig sind, glauben wir jedoch stets, daß ein Koͤrper in seiner Krystallisation kraͤftigere Aggregation seiner Theile aͤußert als im gepuͤlverten Zustande, und daß das Phaͤnomenon quaͤstionis sich hieraus erklaͤren laͤßt. A. d. Ueb.. Herr Phillips beliebe zu bemerken, daß der Kalk aus seiner gesaͤttigten Aufloͤsung sich alsobald niederzuschlagen beginnt, wenn seine Temperatur sich erhoͤht; daß der Kalk als Hydrat sich ausscheidet; daß er identisch mit geloͤschtem Kalke ist, welcher, waͤhrend des Aktes der Loͤschung, sich in einer weit hoͤheren Temperatur als jene von 100° befindet; daß dieser also eine weit staͤrkere Cohaͤsion als jener Kalk haben mußte, der sich aus seiner waͤsserigen Aufloͤsung bei 100° ausscheidet, und folglich eine geringere Aufloͤsbarkeit; daß, wenn es irgend einen Umstand gaͤbe, welcher geeignet waͤre, die Cohaͤsion des Kalkes und den Widerstand desselben gegen seine Aufloͤsung zu vermehren, dieser sein Garbrennen seyn muͤßte, welches nie außer bei Rothgluͤhehize, statt hat; daß das Wasser im Zustande eines Hydrates in den Koͤrpern die Aufloͤsung vielmehr beguͤnstigt, als daß es sich derselben widersezte; daß die Vergleichung, die er zwischen dem Eisenoxide, welches sich leicht in Essigsaͤure in dem Augenblike, wo es niedergeschlagen wurde, und schwer in derselben bei einer Temperatur von 100° aufloͤst, nicht sehr genau ist; denn man muͤßte damit anfangen, daß man bewiese, die Hize vermehre ebenso die Cohaͤsion des Eisenoxides fuͤr sich allein, als wenn dieses Oxid sich im Zustande der Aufloͤsung befindet, um das Niederschlagen des Kalkes durch die in Anspruch genommene Cohaͤsion der Krystalle, die noch nicht vorhanden sind; (? des Uebers.) zu erklaͤren; daß es endlich sehr wahrscheinlich ist, daß Herr Phillips die Kalkkrystalle nicht lang genug in der Fluͤssigkeit, in welcher sie sich in der Hize niederschlugen, schuͤttelte, um dieselbe zur vollkommenen Saͤttigung zu bringen. Obschon man uͤbrigens nicht laͤugnen kann, daß die Cohaͤsion der Niederschlage in sehr vielen Faͤllen durch die Hize vermehrt wird, so kann man doch nicht daraus schließen, daß diese nothwendig ihre Aufloͤsbarkeit vermindern muͤsse; leztere wird wahrscheinlich viel langsamer geschehen; allein die Quantitaͤt derselben wird am Ende auf Eins hinauslaufen. So loͤßt sich krystallisirte schwefelsaure Bittererde sehr schnell im Wasser auf, und wenn sie vorher geschmolzen wurde, braucht sie, im Gegentheile, eine so lange Zeit zur Aufloͤsung, daß man sie fuͤr beinahe unaufloͤsbar halten koͤnnte: indessen nimmt das Wasser allmaͤhlig eben so viel von derselben auf, als wenn sie nicht geschmolzen worden waͤre. Diese Erscheinung ist durchaus einerlei mit derjenigen, die sich an dem Dampfe zeigt, welcher sich aus dem Wasser und aus dem Eise entwikelt; wenn beides 0° hat: obschon der Unterschied in der Cohaͤsion des Wassers in diesen beiden Zustaͤnden sehr groß ist, ist doch die Elasticitaͤt der Daͤmpfe in beiden Faͤllen durchaus dieselbe. Der Kalk ist nicht der einzige Koͤrper, der in der Waͤrme weniger aufloͤsbar ist, als in der Kaͤlte. Schwefelsaure Soda hat das Maximum ihrer Aufloͤsbarkeit bei ungefaͤhr 33°, und von diesem Punkte aus vermindert sich dasselbe in dem Verhaͤltnisse, als die Temperatur zunimmt. Ueber 100° wurde der Versuch nicht getrieben; es ist aber sehr wahrscheinlich, daß die Aufloͤsbarkeit, nachdem sie ihr Minimum erreicht hat, wieder steigen wird. Wir wollen noch bemerken, daß das Phaͤnomen einer geringeren Aufloͤsbarkeit in der Waͤrme als in der Kaͤlte, das ohne Zweifel haͤufiger vorkommt als man glaubt, aufhoͤrt als etwas Ungewoͤhnliches zu erscheinen, wenn man sich erinnert, daß die Hize, die anfangs nothwendig ist, um eine Verbindung zu erzeugen, dieselbe Verbindung oft wieder zerstoͤrt, wenn ihre Intensitaͤt zunimmt: denn die Hize kann oft, nachdem sie die Anziehungskraft der Mollekuͤln der Koͤrper erhoͤhte, dieselbe nicht nur vermindern, sondern selbst in Abstoßungskraft verwandeln.