LXXIII. Ueber die Luftdichtheit des Kautschuks; von Hrn. Peyron. Aus den Comptes rendus, 1841, Bd. XIII., Nr. 16. Peyron, über die Luftdichtheit des Kautschuks. Der Kautschuk wird gewöhnlich als eine für Gase und Dämpfe vollkommen undurchdringliche Substanz betrachtet. Die Chemiker benüzen ihn in Form von Röhren, um die verschiedenen Theile ihrer Apparate miteinander zu verbinden, und die Physiker bedienen sich seiner statt der besten Kitte, um den Hals der Glasballons, welche sie luftleer erhalten, oder worin sie die Gase vollkommen rein aufbewahren wollen, damit zu verschließen. Da ein solches Vertrauen in die Undurchdringlichkeit einer so häufig angewandten Substanz die für die Wissenschaft wichtigsten Resultate trüglich machen könnte, lege ich einige, wiewohl noch unvollkommene, Untersuchungen aus dem Grunde vorzüglich den Männern vom Fache vor, weil in der lezten Sizung der Akademie der Wissenschaften (in Paris) gemachte Mittheilungen diesen Gegenstand an die Tagesordnung brachten. 1) Ich nahm eine Glasröhre von 1 Meter Länge und 1,5 Millimeter innerm Durchmesser, verschloß eines ihrer Enden, nachdem ich es erweitert hatte, genau mit einer starken Kautschukplatte, füllte die Röhre dann mit Queksilber und stürzte sie in eine Schale um, wie einen Barometer. Die anfangs der Barometersäule gleiche Queksilbersäule senkte sich bald und die Luft trat nach und nach durch die Poren des Kautschuks. Bei einem Versuche dieser Art, wo die Kautschukplatte 1 Quadratcentimeter hatte, fiel das Niveau in 24 Stunden um 0,06 M., in den zweiten 24 Stunden um 0,03 M., in den dritten um 0,025 M. Das Fallen nahm immer ab, und als die Höhe der Säule 0,55 bis 0,60 M. über das Niveau der Schale betrug, ging dasselbe beinahe regelmäßig, in den 4 bis 5 Tagen meiner Beobachtung wenigstens, um 0,007 M. vor sich. 2) Ich nahm eine Röhre von 0,02 M. Durchmesser auf 0,25 M. Länge. Die 0,22 M. betragende Höhe der Queksilbersäule war nach 24 Stunden nur mehr 0,20 M.; die Kautschukplatte hatte 5 Quadratcentimeter Fläche. Es geht aus diesen Versuchen hervor, a) daß wenn in einem Reservoir, dessen Wand zum Theil aus Kautschuk besteht, ein leerer Raum gebildet wird, die äußere Luft durch die Poren dieser Substanz dringt; b) daß wenn man zwei Gase von gleicher Beschaffenheit, aber verschiedener Tension, durch eine Kautschukplatte trennt, das dichtere Gas durch seine Poren zu dem weniger dichten hindurchdringt. 3) Wenn die lange Röhre (1) mit Queksilber gefüllt, in die Schale umgestürzt und dann Wasserstoffgas in den leeren Raum gelassen wird, so daß die Höhe der Queksilbersäule um die Hälfte abnimmt, so sieht man das Queksilber in der Röhre bald wieder steigen. Das entwichene Wasserstoffgas wird durch atmosphärische Luft ersezt; es findet Diffusion statt. Versuch. Nach 24 Stunden stieg das Queksilber um 0,01 M.; nach zweimal 24 Stunden betrug das Steigen nur mehr 0,004 M.; nach dreimal 24 Stunden etwas weniger. Das in der Röhre enthaltene Gas entflammt sich mit geringer Detonation. 4) Wenn ein großer Kautschukballon von 0,18 M. Durchmesser mit Wasserstoffgas derart angefüllt wird, daß er sich ausdehnt und man ihn dann unter eine mit atmosphärischer Luft angefüllte Gloke bringt, sieht man ihn bedeutend einschwinden; wird dann, wenn er nur mehr zwei Drittheile seines Volumens hat, das darin enthaltene Gas untersucht, so findet man dasselbe aus einem Gemenge von Wasserstoff und atmosphärischer Luft im Verhältniß von ungefähr 2 Volumen des erstern und 1 Volumen des leztern zusammengesezt. Auch die Gloke enthält ein Gemenge beider Gase. — Sezt man den mit Wasserstoff gefüllten Ballon der freien Luft aus, so verliert er in einiger Zeit allen darin enthaltenen Wasserstoff; wird dann sein Volumen stationär, was der Fall ist, wenn er drei Viertheile des ursprünglichen Volumens verloren, dann findet man in seinem Innern nur atmosphärische Luft. 5) Wenn man einen ähnlichen Kautschukballon zu drei Viertheilen mit Luft anfüllt, über einer in der pneumatischen Wanne mit Wasser angefüllten Gloke befestigt und dann in die Gloke Wasserstoffgas eintreten läßt, bis sie damit ganz angefüllt ist, so sieht man den Ballon nach und nach anschwellen und findet ihn nach zweimal 24 Stunden stark ausgedehnt. Untersucht man hierauf das in der Gloke enthaltene Gas, so findet man es mit Luft gemengt, so wie auch der Ballon ein Gemenge beider Gasarten enthält. — Wenn man den stark angeschwellten Ballon von der Gloke wegnimmt und der freien Luft aussezt, so entweicht alles darin enthaltene Wasserstoffgas und die Luft, welche aus ihm getreten war, tritt wieder in ihn hinein, so daß er zulezt gerade so viel davon enthält, als man anfangs hineingebracht hatte. 6) Wenn ein Kautschukballon mit Luft angefüllt und in eine Atmosphäre von Stikstoffoxydulgas gebracht wird, so nimmt sein Volumen ab und man findet, daß eine Auswechselung der Gase stattgefunden hat. Nach der Analyse des Hrn. Bourson, am Jardin des plantes, welcher mir bei allen diesen Versuchen beistand, waren in l00 Theilen des im Ballon enthaltenen Gases nur 16,38 Sauerstoff. 7) Ein mit vollkommen reinem kohlensaurem Gas angefüllter Ballon wurde 24 Stunden lang der Luft ausgesezt. Das in ihm enthaltene Gas gab bei der Analyse 20 Proc. Luft. Bei diesen Versuchen wurde der Hals der Ballons stark zusammengebunden, dann die Ränder der Mündung so geschmolzen, daß sie zusammengeklebt werden konnten, und um eine vollkommene Verwachsung zu vergewissern, wurden die Ränder auch noch mittelst einer Zange aneinander gedrükt. Aus diesen Beobachtungen geht hervor, c) daß zwei verschiedene Gase, wenn gleich von verschiedener Tension, durch die sie trennende Kautschuk-Scheidewand gehen, so daß wechselseitiger Austausch der beiden Gase stattfindet; d) daß zwei verschiedene Gase von gleicher Tension dieser Art Endosmose eben so gehorchen. — Prüft man die bei diesen verschiedenen Versuchen erhaltenen Resultate näher, so findet man damit das von Th. Graham aufgestellte allgemeine Gesez der Diffusion der Gase (Transactions of the Royal Society of Edinburgh, Bd. XI. Thl. I, S. 222) neuerdings bestätigt. Dieser scharfsinnige Beobachter wies nach, daß wenn zwei verschiedene Gase mit gleicher Tension sich freiwillig mengen, der Austausch der Gase in Volumen stattfindet, welche sich bei jedem derselben umgekehrt wie die Quadratwurzel ihrer Dichtigkeit verhalten, und man erhält die Dichtigkeit irgend eines mit der Luft in Diffusion befindlichen Gases durch die Formel D = (A/G)2, worin G das Volumen der in Diffusion befindlichen Gase und A das Volumen der dafür eingetretenen Luft ausdrükt. In der That wird man, da die äquivalenten Zahlen der Diffusion, die Luft als Einheit angenommen, für den Wasserstoff 3,7947, für das Stikstoffoxydul 0,81, und für die Kohlensäure 0,8091 sind, die Volum-Veränderungen und in obigen Versuchen erhaltenen Resultate leicht begreifen. Andererseits wird man, wenn man das Diffusions-Aequivalent des Wasserstoffs mit den Aequivalenten der anderen gasförmigen Körper vergleicht und in Bezug auf die Luft erwägt, daß nur ein einziges Volumen derselben für drei Volume austretenden Wasserstoffs eintritt, sich leicht erklären, wie diese Döbereiner's Beachtung entgangene Thatsache die Physiker täuschen konnte, welche annahmen, daß der Wasserstoff durch Oeffnungen geht, die keinem andern Gas Zutritt gestatten. 8) Obige Beobachtungen wurden mit Kautschuk, wie man ihn von Para in Flaschenform bezieht, angestellt. Es mußte nun auch die Durchdringlichkeit der in den Laboratorien angewandten Tafeln, wobei diese Substanz ein anderes Aussehen hat, ermittelt werden. Ohne hier die angestellten Versuche besonders zu erzählen, bemerke ich nur, daß ich in den allgemeinen Resultaten gar keinen Unterschied fand. Doch will ich einen Versuch beschreiben, wobei ich die Umstände, unter denen die Chemiker zu operiren pflegen, herzustellen suchte und welcher zum Zwek hatte, die Diffusion der Gase bei ihrer Entwiklung darzuthun. Der Apparat bestand aus einem noch wenig bekannten, und von Hrn. Gay-Lussac zur leichten Regulirung der Erzeugung dieses Gases erdachten Wasserstoffgasgefäß, ferner einer Chlorcalciumröhre in Verbindung mit einer Kautschukröhre, welche durch einen genau verschlossenen Glasmuff hindurchging. Diese Kautschukröhre war an ihrem andern Ende an eine Glasröhre befestigt, welche unter die zum Aufsammeln des Gases bestimmte Gloke mündete. Ein mit trokenem Kohlensäuregas angefüllter und mit einem Hahn versehener Kautschukballon wurde an eine Glasröhre befestigt, welche in den Muff an einem dem Wasserstoffgas-Erzeugungs-Apparat zunächst befindlichen Ende eindrang. Am entgegengesezten Ende des Muffs befand sich eine andere Glasröhre, welche unter eine Gloke mündete. — Ich ließ nun 5 Stunden lang Wasserstoffgas in die Kautschukröhre streichen, welche in dem mit atmosphärischer Luft erfüllten Muff eingeschlossen war. Das entwikelte Gas betrug 6 Liter. Der Durchmesser des gläsernen Muffs war 0,04 M., seine Länge 0,50 M., die Länge der Kautschukröhre 0,40 M., ihr Durchmesser 0,015 M. Am Ende des Versuchs wurde der Hahn des frisch angefüllten Ballons geöffnet und die in dem Muff enthaltene, von der Kohlensäure verdrängte Luft unter einer Gloke aufgefangen. Die Kohlensäure ließ ich vom Aezkali absorbiren; 100 Theile des rükständigen Gases gaben bei der Analyse nur 17,64 Sauerstoff. Es war demnach Wasserstoff in den Muff gedrungen. — Indem ich an die Stelle des mit Kohlensäure gefüllten Ballons einen mit einer Chlorcalciumröhre versehenen Apparat zur Erzeugung dieses Gases brachte, konnte ich die Diffusion der beiden Gase, welche jedes besonders in den Muff und in die Kautschukröhre einströmten, direct bestimmen. — Zu diesem Behufe wurde die Kohlensäure in einer Gloke aufgefangen, welche concentrirte Aezkalilösung enthielt, die alle Kohlensäure absorbirte und nur den Wasserstoff entweichen ließ, und dieser, durch die Kautschukröhre streichend, wurde in einem Gefäße gesammelt, welches vor dem Zutritt der Luft geschüztes Kalkwasser enthielt, worin also die geringsten Spuren Kohlensäure entdekt wurden. 9) Ich hatte nun noch ein Mittel zu suchen, um diese Eigenschaft des Kautschuks, die Gase hindurchzulassen, so gut als möglich zu vernichten. Ich nahm die kleine, 0,25 M. lange Röhre (2), worin sich das Queksilber nach 24 Stunden um 2 Centimeter gesenkt hatte, und stellte den Versuch wieder damit an, nachdem ich die äußere Kautschukoberfläche nacheinander mit zwei Schichten Leinöhls überzogen hatte. Nach 24 Stunden betrug das Fallen des Queksilbers einen Centimeter; als ich hierauf die ganze Kautschukplatte 2 Stunden lang in heißem Leinöhl hatte maceriren lassen, wiederholte ich den Versuch, und nun betrug das Fallen des Queksilbers nach drei Tagen höchstens noch 0,001 M. 10) Noch eines Versuches habe ich schließlich zu erwähnen, welcher beweist, daß der Kautschuk auch vom elektrischen Strom durchdrungen wird. Als eine Platte dieser Substanz die Stelle der Blase eines kleinen galvanoplastischen Apparats vertrat, reducirte sich Kupfer aus dem Kupfervitriol, obgleich nur in sehr geringer Menge. Ein Galvanometer von starkem Draht zeigte eine Ablenkung von 4 bis 5°, ein anderer von dünnem Draht und 1500 Windungen eine von 40°. Hr. Dumas, welcher sich über denselben Gegenstand äußerte, beantwortet die Frage, ob man sich auf den vollkommenen Widerstand des Kautschuks gegen den Durchgang der Luft und der Gase, bei guter Auswahl und richtiger Anwendung desselben, verlassen könne, mit folgenden Thatsachen. 1) Die zu Analysen der Luft angewandten Ballons, wie sie der Akademie vorgelegt wurden, zeigten, als sie nach einem Monat mit einer Barometerröhre in Verbindung gesezt wurden, nur unbedeutende Veränderungen. 2) Sehr complicirte Apparate, mit 60 bis 70 durch Kautschukröhren verbundenen Theilen, behielten nicht nur immer den luftleeren Raum während der Dauer der Versuche, sondern sogar mehrere Tage lang. 3) Was die Erscheinungen der Diffusion betrifft, so muß ich, ohne eben ihre Möglichkeit unter gewissen Bedingungen der Dike der Kautschukplatten läugnen zu wollen, doch bemerken, daß ich bei Versuchen über die Zusammensezung des Wassers durch Apparate, welche mit sehr vielen Kautschukröhren verbunden waren, Wasserstoffgas streichen ließ, welches am Ende des Apparats durch eine Röhre streichen mußte, die eine Auflösung von Kupferchlorür in Ammoniak enthielt. Diese Flüssigkeit, welche von der geringsten Spur Sauerstoffs gebläut worden wäre, blieb völlig farblos. Da jedoch Hr. Peyron bei den von ihm beobachteten Thatsachen offenbar sich nicht täuschen konnte, so ist es von großer Wichtigkeit, die Bedingungen, unter denen der Kautschuk sich durchdringlich zeigt, genau zu bestimmen, um nöthigenfalls die von ihm für zweifelhafte Fälle angegebenen Vorsichtsmaßregeln anzuwenden.