XLV. Ueber künstliche Eisbildung. Von Hrn. Decourdemanche, Apotheker zu Caen. Aus dem Journal de Pharmacie. Decbr. 1825. S. 584. Mit Abbildungen auf Tab. III. Decourdemanche, über künstliche Eisbildung. Die Société d'Encouragement verlangte in ihrer Sizung vom 10. NovemberPolytechnisches Journal Bd. XIX. S. 195. unter den Preisen der oͤkonomischen Kuͤnste, die sie ausschrieb, ein Mittel zur Aufbewahrung des Eises, und uͤberdieß auch ein Verfahren zu dessen Bereitung im Nothfalle. Um einige Versuche uͤber den ersten Theil dieser Aufgabe machen zu koͤnnen, haͤtten die beiden Winter 1824 und 1825 so strenge seyn muͤssen, daß die Teiche oder Fluͤße meiner Gegend gefroren waͤren, was nicht der Fall war. Ich sah mich also genoͤthigt meinen Vorsaz: einige Augenblike auf die Errichtung eines kleinen, zur Aufbewahrung des Eises tauglichen, Apparates zu verwenden, aufzugeben. Wenn es uns seit 10 Monaten an Eis gebricht, so liegt die Schuld nicht an Mangel an Aufbewahrungs-Orten; denn die Eisgruben haben sich in unserem Departements in mehr als hinlaͤnglicher Menge vermehrt, und doch sind dieselben seit 10 Monaten leer. Der Zufall verschaffte mir Gelegenheit, mir kuͤnstlich Eis zu verschaffen, was mir auch vollkommen gelang. Mehrere Affectionen des Gehirnes, welche waͤhrend des Sommers 1824 ziemlich haͤufig waren, und bei welchen Ueberschlaͤge von kaltem Wasser uͤber den Kopf nicht hinreichten, veranlaßten mehrere Aerzte mich zu fragen: ob es moͤglich waͤre, Eis von Paris kommen zu lassen; ich fand, daß die Bereitung desselben viel kuͤrzer waͤre, und machte daher auch wirklich welches. Das Verfahren, dessen ich mich bediente, ist zwar bekannt, allein ich weiß nicht, ob es wo angewendet wurde. In Thenard's Traité de Chimie. Vol. II. P. 300 befinden sich drei Angaben Kaͤlte erzeugender Mischungen: ich wendete die von Walker an: Soda-Sulphat bald mit verduͤnnter Salpetersaͤure, bald mit verduͤnnter Schwefelsaure, zuerst aber mit Salzsaͤure gemischt. Ich mußte, ehe ich mit Sicherheit arbeiten konnte, einen Versuch machen. Ich wendete daher zuerst Pocale zur Bereitung des Gemenges an, brachte das Wasser in Flaͤschchen von Coͤllnischem Wasser, tauchte sie in dem Gemenge von Saͤure und Salz unter, und ruͤhrte von Zeit zu Zeit um, um die Wirkung zu erneuern; nach viermahliger Wiederholung dieses Verfahrens, d.h. nachdem ich vier neue Mischungen auf dasselbe Wasser wirken ließ, erhielt ich nach vier Stunden kleine, ziemlich feste, Eiscylinder, welche ich durch Zerschlagen der Flaschen herausnahm. Nachdem ich ein Mahl so weit gekommen war, bemerkte ich leicht, daß viele Verbesserungen anzubringen seyen. Ich mußte zuerst mit der Saͤure und dem Salze mehr sparen, und auch einen kleinen, minder zerbrechlichen, und zwekmaͤßigeren, Apparat ausfindig machen; denn eine zerbrochene Flasche, 6 Flaͤschchen, 22 Pfund Salzsaͤure, und 32 Pfund Epsomer-Salz, welche ich verbrauchte, machten mein halbes Duzend Eis-Cylinder etwas zu kostspielig. Ich nahm statt des glaͤsernen Pocales ein kleines Faß von Eichenholz von 14 Zoll Hoͤhe, oben von 5 1/2 Zoll, und am Boden von 4 3/4 Zoll im Durchmesser. (Man sehe die Zeichnung.) Statt der Flaͤschchen, nahm ich eine Roͤhre von Eisenblech von 12 1/2 Zoll Hoͤhe, und 4 1/4 Zoll Dike, in deren Mitte ich eine zweite eben so hohe, aber bloß 2 1/2 Zoll im Durchmesser fassende, Roͤhre anbringen ließ. Diese beiden wurden so zusammengehaͤkelt und zusammengeloͤthet, daß die erste Roͤhre an ihrem unteren Ende verschlossen, und die zweite an beiden Enden offen war. Der Zwischenraum zwischen beiden wird auf zwei Zoll vom Rande mit Wasser angefuͤllt. Nachdem die Salzsaͤure und das gepuͤlverte Soda-Sulphat in das kleine Faß gebracht, und schnell mit einander vermengt wurde, bringt man sogleich das Gefaͤß von Eisenblech hinein, indem das Salz, waͤhrend es sich in der Saͤure aufloͤst, die Temperatur vermindert. Bringt man ein Thermometer in dieses erste Gemenge, so faͤllt es gewoͤhnlich von + 14° bis auf – 7° 17: die Temperatur des Wassers faͤllt nach, 8–9 Minuten von + 10° auf 0. Zwanzig Minuten spaͤter braucht man ein neues Gemenge; dieses macht das Thermometer zuerst auf – 8,13, und spaͤter auf – 9 fallen das Wasser auf 2: an den beiden inneren Waͤnden beginnen sich Eismassen zu bilden, die ich mit einem Eisenstabe losmache, um sie mit dem nicht gefrornen Wasser zu vermischen. In demselben Augenblike lasse ich so viel abwaͤgen, als zur dritten Dosis nothwendig ist, und nach zwei und zwanzig Minuten Eintauchung der metallenen Roͤhre ist der Eisblok gebildet; ist er noch nicht fest genug, so muß man ihn noch 15 Minuten lassen, nach welcher Zeit er so hart geworden seyn wird, daß er dem Hammer widersteht. Das Eis nehme ich auf diese Weise aus dem Apparate, daß ich denselben bloß eine Secunde lang in siedendes Wasser tauche: es wiegt gewoͤhnlich 3 Pfund; diese Menge, in Viertel-Portionen auf den Kopf des Kranken gelegt, brauchte 4, oft 5 Stunden, um im Junius 1824 bei einer Temperatur von 18° zu schmelzen. Welcher Unterschied zwischen diesem Resultate und dem ersteren! Ich hatte ehevor nach 4 Stunden 55 Pfund des Gemenges verbraucht, und dieß Mahl erhielt ich nach Einer Stunde 45 Minuten mit 10 Pfund 2 Unzen Saͤure, und 15 Pfund 12 Unzen Salz eine schwerere und festere Eismasse. Die Dosis eines jeden Gemenges betrug 3 Pfund 6 Unzen Salzsaͤure von 15° Dichtheit, und 5 Pfund 4 Unzen gepuͤlvertes Epsomer-Salz. Drei Tage und drei Naͤchte hindurch konnten wir einer und derselben Person 39 Dosen Eis liefern, die zusammen 88–90 Pfd. wogen. Bei Berechnung der Kosten zeigte es sich, daß dieses Eis, als Arzeneimittel abgegeben, noch ziemlich hoch zu stehen kam. Da ich gezwungen war, dasselbe selbst zu machen, und da die Bereitung gelingen mußte, so hatte ich wenig Zeit, andere Mittel zu versuchen, oder ich wagte es nicht, aus Furcht gar kein Eis zu bekommen, andere Versuche anzustellen. Ich nahm nun zeither diese Arbeit wieder vor, um sie wo moͤglich zu vervollkommen, und machte daher folgende Versuche. Ein Gemenge aus Einem Pfunde Salmiak, Einem Pfunde Salpeter, Einem Pfunde 10 Unzen sorgfaͤltig gepuͤlverten Soda-Sulphat, und 3 Pfund Wasser gab mir bei + 10° kein Eis. Die dadurch entstehende Temperatur-Verminderung ist bei Weitem nicht so groß, als sie in Thenard's Tabelle angegeben ist; sie betraͤgt hoͤchstens – 4,28, wenn man immer mit demselben Apparate arbeitet, was die Genauigkeit der Beobachtungen sehr erschwert. Diese Arten von Gemengen sind viel theurer, als die mit Saͤuren; ich gab sie daher auf. Salpetersaͤure von 20–22° mit Soda-Sulphat vermengt, in dem Verhaͤltnisse von 4 Pfund Saͤure auf 6 Pfund dieses Salzes, macht das Thermometer von + 10° bis – 12°,22 fallen: das Eis, welches man erhaͤlt, ist sehr fest. Der Preis der kaͤuflichen Schwefelsaure ist hoͤher, als der der Salzsaͤure; allein diese leztere wird als solche, oder wenig verduͤnnt, angewendet, waͤhrend die Schwefelsaͤure sehr verduͤnnt seyn muß. Die Verhaͤltnisse, welche ich annahm, sind: auf 50 Pfund zu 66° 55 Pfund Wasser. Bringt man dieses Gemenge auf die Temperatur des Wassers zuruͤk, so zeigt diese Saͤure 36°. Wenn man im Großen arbeitet, wird dieser Unterschied bedeutend. Das Faß haͤlt ein Gemenge von 4 Pfund Saͤure, und 5 Pfund Soda-Sulphat. Bei zwei Apparaten erspart man immer eine Dosis des Gemenges; denn die erste bringt das Wasser auf 0, und die zweite bewirkt das Gefrieren. Bringt man eine neue Roͤhre mit Wasser in das Gemenge, welches zuerst angewendet wurde, und hierauf in jenes, welches das zweite Mahl angewendet wurde, so bringt man auch das Wasser von dieser auf Null, waͤhrend das andere in der dritten Dosis vollkommen gefriert; denn zwei Gemenge sind mehr als hinlaͤnglich, um das leztere gefrieren zu machen. Laͤßt man uͤberdieß bei groͤßerer Nachfrage mehrere Apparate nach einander folgen, so kann man mit 16 Pfund Saͤure und 20 Pfund Salz zwei Eiskuchen bilden, wie es auch mir gelang. Mehrere Versuche mit derselben Saͤure zu 20° sind mir nicht gelungen. Das Thermometer faͤllt kaum auf Null, und das Wasser bleibt 3° uͤber demselben. Bei einer Temperatur von + 12° und einer Saͤure von 36° macht das Gemenge das Thermometer von + 10° auf – 8°,15 fallen. Die vortheilhafteste Saͤure ist die, welche bei Bereitung des Schwefel-Aethers zuruͤkbleibt; viele Apotheker schuͤtten dieselbe weg; allein sie laͤßt sich in einer Apotheke, oder in einem Laboratorium bei Gelegenheit chemischer oder physikalischer Vorlesungen, sehr gut zur Eisbereitung benuͤzen. Diese Saͤure zeigt 36–40°. Man kann sie mit Wasser bis auf 33° bringen, und dann auf 4 Pfund 4 Unzen derselben 5 Pfund 8 Unzen Soda-Sulphat nehmen; dieses Gemenge macht + 10° in wenigen Minuten auf – 8° fallen. Mit 5 Gemengen erhielt ich sehr schoͤne Eiskuchen. Die Anwendung dieser Saͤure veranlaͤßt einige Bemerkungen. Das Gemenge ist anfangs ein diker Brei, der aber bald fluͤßig wird; in diesem Augenblike hat nun die merklichste Temperatur-Verminderung Statt: man muß dann das Gefaͤß aus Eisenblech von Zeit zu Zeit schuͤtteln, und das Gemenge erneuern, sobald es seine vorige Consistenz zu bekommen anfaͤngt. Ohne diese Vorsicht waͤre man, um die Krystallisation, welche sich bildet, zu zerstoͤren, gezwungen die Hize anzuwenden; wahrscheinlich spielt die Pflanzen-Saͤure, welche dieser Ruͤkstand enthaͤlt, eine besondere Rolle; denn dieses Magma wird so fest, daß es beinahe unmoͤglich ist, die Roͤhre von Eisenblech herauszunehmen. Dieses leztere Verfahren verdient den Vorzug, wenn man Ruͤkstand vom Aether hat; im entgegengesezten Falle ist Schwefelsaͤure von 36° weniger kostspielig, als Hydrochlorsaͤure und Salpetersaͤure; sie wirkt weniger auf den Apparat aus Eisenblech, welches dieser Operation gewoͤhnlich nur 30 Stunden lang widersteht, wenn sie bestaͤndig unterhalten wird; in Fabrik-Staͤdten kann man sich uͤberdieß schwache und gefaͤrbte Saͤure, und Soda-Sulphat um sehr geringen Preis verschaffen, da diese Artikel im Handel, so zu sagen, keinen Zug haben. Da das Eis gegenwaͤrtigNicht bloß gegenwaͤrtig, sondern seit den aͤltesten Zeiten; vorzuͤglich bei Blutfluͤßen. A. d. Ueb. ein Arzeneimittel ist; so wird jeder Apotheker, wenn der Winter keines geliefert haben sollte, oder der Kranke zu weit von den Eisgruben entfernt waͤre, im Stande seyn, dasselbe um einen, den Umstaͤnden angemessenen, Preis zu bereiten. Man wird mit scheinbarem Rechte einwenden, daß, bei meinem Apparate, die Kaͤlte erzeugende Wirkung bei der Aufloͤsung des Salzes in der Saͤure, durch die Wirkung der Saͤure auf das Metall vermindert wird; dieß mag auch der Fall seyn. Ich wollte daher ein glaͤsernes Gefaͤß statt des von Eisenblech anwenden; allein die geringere Leitungs-Faͤhigkeit des ersteren verspaͤtet das Resultat stark; ich fand auch, daß die Wirkung der Saͤure auf das Metall, indem es die Politur desselben zerstoͤrt, die entwikelte Waͤrme mehr als ersezt, indem sie die Leitungs-Faͤhigkeit desselben vergroͤßert; die Zeit, welche dasselbe Volumen-Wasser in einem glaͤsernen Gefaͤße, in einem noch frisch verzinnten Gefaͤße, und endlich in eben diesem, aber seiner Politur beraubten, Gefaͤße, zum Gefrieren braucht, beweist mir dieß hinlaͤnglich. Die Dimensionen, welche ich dem Apparate gebe, scheinen mir hinlaͤnglich; man koͤnnte jedoch auch die Hoͤhe desselben vermehren. Die innere Roͤhre faßt soviel von dem Gemenge, als noͤthig ist, damit das Gefrieren auf ihrer Wand ebenso schnell erfolgt, als auf der entgegengesezten Wand, und ein groͤßeres Faß wuͤrde nur mehr von dem Gemenge enthalten, und die Kosten vermehren, ohne ein vortheilhafteres Resultat hervorzubringen. Der untere Durchmesser des kleinen Faßes ist kleiner, als der obere; denn daß Gefrieren am Boden erfolgt immer ziemlich schnell, waͤhrend an der Oeffnung mehr von dem Gemenge noͤthig ist, und das Niveau desselben hoͤher seyn muß, als jenes des Wassers. Ich will hier auch noch einen zweiten Apparat angeben, mit welchem man in derselben Zeit mehr Eis erhaͤlt. (Siehe die Zeichnung.) Hoͤlzerne Kufen sind zu dieser Arbeit viel besser geeignet, weil sie schlechte Leiter sind; die einigen sind angestrichen und uͤberfirnißt; vielleicht waͤre es aber besser sie mit alten, befeuchteten, Lappen Tuches zu bedeken, oder mit nassen Lumpen zu umgeben. Die Verdampfung des Wassers wuͤrde die Luft verhindern, etwas von ihrem Waͤrmestoffe an den Apparat abzugeben, und wuͤrde uͤberdieß auch einen Theil von jenem des Fasses entfernen. Allein ich muß bemerken, daß dieß die Muͤhe vermehrt, ohne etwas zur Ersparniß beizutragen; es ist dieß eine Operation, die auf Bestellung gemacht werden kann; bei einem Versuche hingegen waͤre es anders; denn man wuͤrde dann mit doppelten, und im Nothfalle mit dreifachen Gemengen arbeiten. Ich versuchte das Faß in ein anderes, mit kleinen Oeffnungen durchloͤchertes, zu sezen, und den Zwischenraum mit befeuchteter Kohle auszufuͤllen; dieß Mittel ist gut bis auf einen gewissen Punct; gießt man aber aus Ungeschiklichkeit etwas Saͤure auf die Kohle, welche, obschon sie ausgewaschen wurde, nie ganz rein ist, so entwikelt sich dadurch mehr Waͤrmestoff, als zur Verspaͤtung der Operation nothwendig ist. Ich bediene mich gegenwaͤrtig einer befeuchteten Buͤchse, mit welcher ich das Kaͤlte erzeugende Bad bedeke, das ich an einen kuͤhlen Ort bringe. Man muß dafuͤr sorgen, daß sich die Saͤuren auf einer niedrigeren Temperatur befinden, als die der Luft ist, und daß das Salz vorher gut gepuͤlvert und durchgesiebt ist; denn je feiner zertheilt dasselbe ist, um so schneller ist der Erfolg, den es hervorzubringen hat, und um so groͤßer ist die Absorption des Waͤrmestoffes. Man muß die Gemenge auch von Zeit zu Zeit umruͤhren; denn sonst sezt sich das Salz vermoͤge seiner groͤßeren Schwere auf den Boden des Fasses ab, und oben hoͤrt die Wirkung auf. Verwitterte Salze duͤrfen nicht angewendet werden; ich wuͤnschte zu erfahren, ob die Theorie mit der Wirkung uͤbereinstimme, und es ergab sich mir, daß sie, da es ausgemacht ist, daß sie das zur Krystallisation noͤthige Wasser wieder aufnehmen, Waͤrmestoff entwikeln, der die Absorption, des Waͤrmestoffes beinahe ganz verhindert. Hat man zufaͤllig ausgekochtes Wasser, so verdient dieses den Vorzug; denn die Temperatur von diesem kann zwar, ohne daß es gefriert, bis auf – 2° sinken; allein dann bewirkt auch die geringste Bewegung die Krystallisation desselben. Das Sinken des Thermometers, welches ich hier angab, ist viel geringer, als es in den Tabellen angegeben wird; der Grund davon ist ganz einfach; wenn die Saͤure und das Salz, waͤhrend sie sich mit einander verbinden, gierig nach Waͤrmestoff sind, so finden sie welchen in dem Apparate, der Apparat in dem Wasser, wodurch die thermometrische Wirkung geschwaͤcht wird. Ich glaube noch erinnern zu muͤssen, daß man die in den Tabellen angegebenen Grade, mit Ausnahme des ersten, nur durch dreifache Gemenge in sehr gut leitenden Gefaͤßen erhaͤlt. Ich will nun mit wenigen Worten den Vortheil anfuͤhren, den Leslie's Versuche bei der Eisbereitung haben koͤnnen. Mit einer Luftpumpe, einem Gefaͤße mit Schwefelsaͤure, einem Gefaͤße mit Wasser, und durch Erzeugung eines leeren Raumes erhaͤlt man einige Eismassen. Dieser Versuch wird in den physikalischen und chemischen Vorlesungen immer wiederholt. Allein, Hr. Leslie bediente sich mit viel mehr Vortheil einiger Stuͤke zersezten, gepulverten und im Ofen getrokneten, porphyrischen Basaltes. Es gelang ihm innerhalb 5 Minuten ein Stuͤk Eis zu bilden, indem er unter einer Gloke auf eine, mit Wasser gefuͤllte. Schale von poroͤser Erde eine andere, mit diesem Pulver gefuͤllte, Schale sezte, und einen leeren Raum erzeugte; allein dieser Versuch wird immer mit einer Luftpumpe gemacht, und ich weiß nicht, ob die Fabrikanten im Stande sind, uns sehr große und gute Luftpumpen um denselben Preis, wie kleine, zu liefern, mit welchen wir Eis zur Ausfuhr erzeugen, und unsere Extracte concentriren koͤnnten. Eine andere, hoͤchst sinnreiche, Entdekung des Hrn. Leslie ist das Gefrierenmachen des Wassers in einem leeren Raume durch schwach geroͤstetes Haber-Mehl. Durch Ausbreitung von diesem auf der Oberflaͤche eines Quadratfußes zu Einem Zoll Hoͤhe, gelang es ihm 20 Unzen Wasser, die sich in einem hemisphaͤrischen und poroͤsen Gefaͤße befanden, zum Gefrieren zu bringen. Dieses Resultat ist vollkommener: auch ist es leichter sich Haber-Mehl zu verschaffen. Ich bin uͤberzeugt, daß andere, hinlaͤnglich geroͤstete, Pulver dieselbe Eigenschaft besizen. Der Kalk, z.B. ist sehr wohlfeil, und koͤnnte mit großem Vortheile unter einer Saugpumpe, wie man sie jezt in den Zuker-Raffinerien anwendet, benuͤzt werden. Diese Note laͤßt noch naͤhere Untersuchungen zu. Fortgesezte Versuche mit anderen Substanzen wuͤrden vielleicht zu einer Entdekung fuͤhren, welche den Forderungen der Hygiaͤne und der Medicin vollkommner entspricht. Das Eis, welches ich auf die angegebene Weise bereitete, ist noch zu theuer, als daß jeder Mann dasselbe benuͤzen koͤnnte. Erklaͤrung der Kupfer-Abbildungen auf Tabelle III. 17. Doppelte Röhre. 18. Faß. 19. Durchschnitt der doppelten Roͤhre. 20. Kufe, welche das Kaͤlte erzeugende Gemenge enthaͤlt. 21. Buͤchsen von Eisenblech, welche oben und unten durch 2 Stangen gehalten werden. Diese mit Wasser gefuͤllten Buͤchsen geben in 1 1/2 Stunde 36 Pfund Eis.