XLVI. Versuche mit Kerzendochten. Von Hrn. Joh. Reid, Mitgliede der South African Institution. Aus dem South African Quarterly Journal. N. II. p. 121. in Brewster's Edinburgh Journal of Science. Julius. 1830. S. 337. Reid's Versuche mit Kerzendochten. Der Talg des Schafes oder der Kuh schmilzt, wenn er einer Temperatur von 120° F. „(139° R.)“ ausgesezt wird, und wird zersezt, d.h., in gasartige Verbindungen verwandelt, die aus Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff bestehen, sobald die Temperatur bis auf 500° „(+ 208° R.)“ steigt. Bei dieser erhoͤhten Temperatur brennen diese Gasarten, wenn sie mit der atmosphaͤrischen Luft in Beruͤhrung kommen, und die Verbrennung ist mit Entwikelung von Licht, und Waͤrme verbunden. Wenn eine Talgkerze angezuͤndet wird, so schmilzt ein Theil des Talges, und wird von dem Dochte eingesogen, bis er in die Naͤhe der Flamme kommt, wo er in die oben erwaͤhnten Gasarten verwandelt wird, welche waͤhrend ihrer Verbindung mit dem Sauerstoffe der Atmosphaͤre Licht und Waͤrme entwikeln. Der Waͤrmestoff schmilzt einen neuen Antheil Talges, welcher wieder angezogen, zersezt und verbrannt wird, und auf diese Weise wird ein regelmaͤßiger Nachzug von Talg unterhalten. Verbrennung fordert eine erhoͤhte Temperatur; wenn also irgend ein Koͤrper in einer niedrigen Temperatur in die Naͤhe der Flamme gebracht wird, so entzieht er einen Theil Waͤrmestoff, verursacht eine Verminderung der Groͤße der Flamme, und, wenn er noch naͤher gebracht wird, loͤscht er dieselbe ganz aus. Diese Umstaͤnde sind es nun, welche die Verbrennung reguliren; denn, wenn diese Mittheilung von Waͤrme an die benachbarten Gegenstaͤnde nicht Statt haͤtte, und wenn die Verbindung bei einer niedrigeren Temperatur geschaͤhe, so wuͤrde die ganze Masse beinahe augenbliklich in Brand gerathen. Wenn eine Kerze zum ersten Male, oder, nachdem sie ausgeloͤscht wurde, wieder angezuͤndet wird, und der Docht entweder keinen oder nur wenig Talg hat, so wird er bald verzehrt, und die Flamme ist genoͤthiget herabzusteigen, bis sie in die Naͤhe des ungeschmolzenen Talges kommt. In diesem Falle, oder wenn der Docht zu kurz abgepuzt wurde, wird der Waͤrmestoff zu schnell entzogen, und die Flamme verliert in ihrem Umfange. Da sie nun uͤberdieß dem Talge so nahe steht, so schmilzt sie mehr von demselben, als zur Unterhaltung der Flamme nothwendig ist; das Geschmolzene haͤuft sich an und rinnt an der Kerze ab, macht Ungelegenheit und selbst Verlust. Wenn aber auf der anderen Seite eine Kerze eine Zeit uͤber gebrannt hat, wird der Docht zu lang, und vermindert durch seine Gegenwart das Licht, welches sich bei dem Verbrennen entwikelt. Diese Verdunkelung ruͤhrt theils von dem Schatten dieses undurchsichtigen Koͤrpers her, theils von dem Einflusse, den er auf den chemischen Proceß aͤußert, welcher hier Statt hat. Da der Docht nicht verzehrt ist, so fordert er einen bestaͤndigen Nachzug von Waͤrmestoff um in einer hoͤheren Temperatur bleiben zu koͤnnen, und da dieser von den brennbaren Gasarten entnommen wird, so vermindert er die Temperatur derselben, macht also die Verbrennung minder vollkommen, und erzeugt eine gelbe Flamme statt der gewoͤhnlichen weißen, welche mehr Licht verbreitet. In Folge dieser unvollkommenen Verbrennung wird ein Theil Kohlenstoffes abgesezt, welcher entweder in Gestalt von Rauch davon geht, oder an den Docht sich anhaͤngt und diesen vergroͤßert. Es ist daher nothwendig, daß der Docht die gehoͤrige Laͤnge habe, damit er auf der einen Seite eine hinlaͤngliche Oberflaͤche darbietet, auf welcher die Verbrennung Statt haben kann, und auf der anderen die Wirkung des Lichtes, welches durch das Verbrennen entwikelt wird, nicht mehr vermindert, als nothwendig ist. Die Dike des Dochtes ist eben so wichtig, als die Laͤnge. Wenn er nicht hinlaͤnglich dik ist, so kann er sich leicht abwaͤrts neigen und auf die Kerze fallen; oder, wem, er auch aufrecht bleibt, so zieht er nicht eine hinlaͤngliche Menge geschmolzenen Talges an sich, um die Verbrennung gehoͤrig zu unterhalten. Wenn er zu dik ist, so wird, obschon eine hinlaͤngliche Menge geschmolzenen Talges angezogen und verzehrt wird, die Beleuchtung auf dieselbe Weise vermindert, wie wenn er zu lang ist, und die Verminderung steht im Verhaͤltnisse zur Groͤße desselben. Um diesem Nachtheile abzuhelfen, kam ich auf die Idee einen flachen Docht zu versuchen. Ich machte mir also eine Kerze mit einem Dochte, der aus drei abgesonderten Schnuͤren bestand, welche in einer und derselben Ebene gegen einander gestellt waren, dessen Breite also groͤßer war, als die Dike. Ich verfertigte ferner eine zweite Kerze mit zwei Dochten, die von einander entfernt standen: jeder Docht hatte fuͤnf Faden. Ich machte noch eine dritte Kerze mit drei Dochten jeden zu fuͤnf Faden, und eine vierte mit einem runden Dochte aus zwanzig Faden. Ich verglich die Beleuchtungskraft jeder dieser Kerzen mit jener einer gemeinen Wachskerze. Die Weise, wie ich den Versuch anstellte, war folgende. Ich versah mich mit zwei vierekigen Kaͤstchen, an deren jedem eine Seite offen, der obere und untere Theil aber geschlossen war. Diese Kaͤstchen wurden so gestellt, daß die offene Seite gegen die Wand gekehrt war. In das eine Kaͤstchen stellte ich die Wachskerze, in das andere eine Kerze nach der anderen, und zwischen die beiden Kaͤstchen stellte ich einen cylindrischen Gegenstand in Entfernung von 4 Zoll von der Wand. Beide Kerzen wurden angezuͤndet und so gepuzt, daß die Dochte die beste Laͤnge fuͤr das Maximum der Beleuchtung haben. Man hielt die Wachskerze 18 Zoll von der Wand, und schob die uͤbrigen Kerzen nach Umstaͤnden ruͤkwaͤrts oder vorwaͤrts, so daß man von jeder Kerze einen Schatten von gleicher Intensitaͤt erhielt. Ich bekam folgende Resultate, die man jedoch, wenn man bedenkt, daß die Flamme einer Kerze immer wandelbar ist, nur als Annaͤherungen des Durchschnittes der Wirkung betrachten kann. Da die Zahl 18 die Entfernung der Wachskerze von der Wand ausdruͤkt, so druͤkt die Zahl neben jeder anderen Kerze die Entfernung aus, in welcher gleiches Licht, wie jenes der Wachskerze, von jeder einzelnen Kerze erhalten wird. Gemeine Wachskerze 18 Talgkerze mit flachem Dochte aus drei Schnuͤren, jede von 5 Faden 17 Talg mit einem Dochte aus 20 Faden 15 Talg mit 2 Dochten, jeden zu 5 Faden 18 Talg mit 3 Dochten, jeden zu 5 Faden 26 1/2. Es ist durch Versuche erwiesen, daß die Beleuchtung im Verhaͤltnisse der Quadrate der Abstaͤnde zu- und abnimmt; wenn daher ein Koͤrper in einer Entfernung von 16 Zoll dieselbe Wirkung hervorbringt, wie ein anderer in einer Entfernung von 12, so verhaͤlt sich die beleuchtende Kraft wie 9 zu 16. Nach diesem Grundsaze kann nun die Menge des Lichtes berechnet werden, welche jede der obigen Kerzen einzeln ausstrahlt. Fuͤr den gegenwaͤrtigen Fall mag es hinreichen zu bemerken, daß die Kerze mit 3 Dochten, oder mit 15 Faden in Allem, dieselbe Wirkung in einer Entfernung von 26 1/2 Zoll hervorbringt, wie eine Kerze mit 2 Dochten oder 10 Faden in einer Entfernung von 18 Zoll; oder wie eine Kerze mit Einem Dochte aus 20 Faden in einer Entfernung von 15 Zoll u.s.f. mit den uͤbrigen. Ich versuchte nun die Wirkung zu bestimmen, welche durch Verminderung der Groͤße des Dochtes entsteht, und nahm, wie vorher, eine Wachskerze als Maßstab. Die Resultate waren folgende: Wachs 18 Talg mit 3 Dochten, jeden zu 5 Faden 16 1/2 do    –           do         do        4   do 23 3/4 do    –           do         do        3   do 21 1/2 Ein Umstand, welcher auf die Beleuchtungskraft Einfluß hat, ist die Entfernung, in welcher die Dochte von einander gestellt sind, insofern sie naͤmlich bis auf 1/4 Zoll zunimmt: uͤber diese Entfernung hinaus bilden sich, wo 5 Faden im Dochte vorhanden sind, zwei Flammen. Wenn die Flammen vollkommen abgeschieden sind, so vermindert eine Entfernung von 1/3 Zoll dieselbe nicht. Die zwekmaͤßigste Entfernung ist die von 1/4 Zoll: da aber waͤhrend des Brennens die Abstaͤnde sich zuweilen andern, und die Dochte einander naͤher kommen, oder sich von einander entfernen, so ist die Entfernung von 1/6 Zoll am besten, wo man immer Eine Flamme von beiden erhalten wird. Indem ich mich bemuͤhte, die verhaͤltnißmaͤßige Menge Lichtes zu bestimmen, welche aus einer bestimmten Menge Talges entwikelt wird, wobei ich mich einer gewoͤhnlichen Talgkerze und einer mit zwei Dochten bediente, fand ich, daß, wenn ich beide kurz abpuzte, nur wenig Unterschied Statt hatte. In einem Versuche betrug die Menge Talges, welche in einer halben Stunde verbraucht wurde (bei aller Sorgfalt, die Flammen waͤhrend des Versuches immer gleich hoch zu halten) an der gewoͤhnlichen Talgkerze 68 Gran; an der Kerze mit zwei Dochten 66   – In einem anderen Versuche verzehrten beide Kerzen gleich viel. Bei einem dritten Versuche ließ ich beide Kerzen brennen ohne sie zu puzen, bis der Docht einen Zoll lang ward, in welchem Zustande der Verbrauch des Talges nicht sehr von jenem verschieden ist, welcher dann Statt hat, wann man ihn in maͤßiger Laͤnge unterhaͤlt. Das Resultat, welches ich erhielt, war folgendes. Wachslicht, wie vorher 18 Zoll. Talg mit zwei Dochten, jeden zu 8 Faden, gepuzt, 21 1/2   – Do ungepuzt belassen 19 1/2   – Gewoͤhnliche Talgkerze mit Einem Dochte aus 20 Faden, gepuzt 15   – Do ungepuzt   7 1/2   – Da diese Beobachtungen zeigen, daß eine Kerze mit zwei Dochten ein Licht gibt, welches beinahe einer Wachskerze gleichkommt, so will ich versuchen auf jene Umstande aufmerksam zu machen, welche man beruͤcksichtigen muß, wo man von obigen Beobachtungen eine nuͤzliche Anwendung machen will. Wenn nicht jeder Faden einzeln fuͤr sich gedreht ist, sondern bloß alle Faden uͤberhaupt zusammengedreht sind, so aͤndert jeder Docht waͤhrend des Brennens bestaͤndig seine Lage, wie man dieß haͤufig an Spermacet- oder Wachs-Kerzen sieht, wo das Ende des Dochtes bald nach dieser, bald nach einer anderen Seite hingekehrt ist; die beiden Dochte weichen demnach ein Mal von einander ab oder entfernen sich von einander, und naͤhern sich ein anderes Mal wieder gegenseitig, oder neigen sich seitwaͤrts in entgegengesezten Richtungen. Wenn aber jeder Faden vorerst einzeln gedreht wird, und dann erst alle diese Faden zusammengedreht werden, wird der Docht auf diese Weise seine gehoͤrige Staͤrke erhalten und desto ruhiger in seiner Lage bleiben. Eine gewisse Anzahl von Faden ist nothwendig um dem Dochte eine solche Staͤrke zu geben, daß er sich nicht beugt. Man erhaͤlt zwar einen hinlaͤnglichen Grad von Licht aus zwei Dochten, deren jeder aus sechs, oder selbst aus drei oder vier Faden besteht; allein diese Dochte saugen waͤhrend des Verbrennens viel geschmolzenen Talg ein, und die Spize derselben wird mit einer Ablagerung von Kohlenstoff beladen, die sie bald beugt; die Strahlen des Waͤrmestoffes werden zu sehr auf die Kerze gerichtet, schmelzen den Talg zu schnell und verursachen einen Verlust an demselben. Der Docht braucht also nicht mehr als 8 Faden, um die gehoͤrige Staͤrke zu erhalten, damit er so lang aufrecht stehen bleiben kann, bis er die verlangte Laͤnge erreicht hat, wo er sich dann beugt, und das Ende gewoͤhnlich abbrennt.Die Baumwolle, deren ich mich bediente, war diejenige Sorte, welche man in Kramlaͤden zur Verfertigung der Dochte fuͤr gegossene Kerzen vorraͤthig hat. 8 Faden geben einen Docht von der Dike, wie man sie an Wachskerzen gewoͤhnlich findet. A. d. O. Das Ende des Dochtes einer gewoͤhnlichen Talgkerze bleibt uͤber die gehoͤrige Zeit in dem Mittelpunkte der Flamme, und nimmt eine solche Menge Kohlenstoff auf, der sich daselbst ablagert, daß seine Groͤße dadurch bedeutend vermehrt wird; dadurch wird aber die Intensitaͤt des Lichtes wenigstens um die Haͤlfte vermindert. Diesem Nachtheile laͤßt sich zum Theile dadurch abhelfen, daß man die Kerze in eine von der senkrechten Lage etwas weggeneigte Stellung bringt. Da aber der Neigungswinkel, der zur Beseitigung dieses Nachtheiles nothwendig ist, nicht weniger als 30° betraͤgt, so hat man sich dieser Abhuͤlfe nur selten bedient. Eine Hauptabsicht, die ich bei diesem Versuche hatte, war, eine Talgkerze zu verfertigen, bei welcher man diesen Vortheil leichter erlangen koͤnnte. Da eine Talgkerze mit zwei Dochten beinahe dasselbe Licht gibt, wie eine Wachskerze, so schien sie mir zu meinem Zweke besser geeignet, als eine Kerze mit drei Dochten, und ich stellte daher meine Versuche mit einer zweidochtigen Kerze an. Ich fand, daß, wenn die Kerze genau senkrecht gestellt war, die Dochte zuweilen sich nicht bald genug bogen, oder in entgegengesezter Richtung auseinander fuhren und eine dem Auge widerliche Gestalt annahmen. Es schien in dieser Hinsicht nothwendig, der Kerze eine etwas geneigte Lage zu geben, und ich fand, daß ein Winkel von nicht mehr dann 10° hinreichte, indem die Dochte in einer und derselben Ebene gegen einander standen: beim Anzuͤnden gab ich der Kerze gewoͤhnlich eine geringe Neigung. Mit dieser Vorrichtung reichte ich zum Theile aus, indem eine solche auf diese Weise aufgestellte Kerze brannte, ohne daß es nothwendig war, sie zu puzen, und die Dochte, wo sie aus 8 bis 10 Faden bestanden, stark genug waren um gerade zu bleiben, bis sie endlich lang genug geworden sind um sich am Ende zu beugen und zu verzehren. Es sind aber noch ausgedehntere und mannigfaltigere Versuche nothwendig, als ich nicht im Stande war anzustellen, um die Vortheile und Nachtheile einer solchen Kerze mit jenen einer gemeinen Talgkerze zu vergleichen, und hiernach die Brauchbarkeit oder Unbrauchbarkeit derselben unter gewissen Umstaͤnden zu bestimmen. Ich besorge jedoch, daß, wenn auch die Kerze mit zwei Dochten (in schiefer Richtung gehalten) in kalter oder temperirter Witterung und in vollkommener Windstille trefflich dient, bei heißer Witterung oder in Zugluft ablaufen wird, indem dann der Talg in zu großer Menge schmilzt.