Bringt man verschiedene Metalle paarweise in eine Flssigkeit, so werden immer diejenigen Metalle am strksten negativ, welche von der Flssigkeit am strksten angegriffen werden.

Der Spannungsunterschied wird in einer Einheit gemessen, welche den Namen 1 Volt (1 V) fhrt und welche numerisch sehr nahe gleich dem 300. Teil[7] der absoluten elektrostatischen Einheit der Spannung oder des Potentials. In Volt gemessen ist im Wasser der Spannungsunterschied zwischen Zink und Kupfer 0,78 V, zwischen Zink und Platin 1,05 V.

Eine solche Anordnung von zwei Metallen in einer Flssigkeit heisst ein galvanisches oder Voltasches Element oder eine einfache galvanische Kette. Verbindet man die beiden Pole durch einen Leiter, so fliesst infolge des fortdauernd bestehenden Spannungsunterschieds zwischen seinen Enden in diesem Leiter +E vom +Pol nach dem -Pol, whrend sich die -E in der umgekehrten Richtung bewegt. Da an den Berhrungsstellen fortwhrend neue Elektrizittsmengen geschieden werden, so erhlt man in dem Leiter einen ununterbrochenen elektrischen Strom. Den Leiter nennt man den Schliessungsbogen.[8]

33.

Man versteht unter Stromstrke die Elektrizittsmenge, welche in der Zeiteinheit[1] durch einen Querschnitt[2] des Schliessungsbogens hindurchfliesst. Als technische Einheit der Stromstrke dient 1 Ampre (1 A); die[3] bei dieser Stromstrke durch jeden Querschnitt des Schliessungsbogens in 1 Sekunde hindurchfliessende Elektrizittsmenge heisst 1 Coulomb (1Cb) und dient in der Elektrotechnik als Einheit der Elektrizittsmenge. Numerisch ist 1 Cb=310^9 absolute elektrostatische Einheiten.

Da die Stromabgabe[4] eines einzelnen Elementes verhltnismssig schwach ist, so werden fr viele Zwecke eine mehr oder minder grosse Zahl von Elementen gleicher Art zu Batterien, entweder mit Bezug auf[5] die Vergrsserung der in einer gewissen Zeit abzugebenden Elektrizittsmenge, oder mit Bezug auf die Erhhung der Potentialdifferenz, oder auch mit Bezug auf beide Arten der Wirkungserhhung, miteinander verbunden. Die Vergrsserung der Elektrizittsmenge ist allerdings auch durch entsprechende Vergrsserung der wirksamen[6] Metallflchen in einem Elemente zu erreichen, jedoch wird dann sehr bald eine Grenze gefunden, wo die Elemente durch ihre Grsse unbequem werden. Man whlt alsdann zu gleichem Zwecke die Schaltung[7] auf Quantitt oder Parallelschaltung, wobei die gleichnamigen Pole, z. B. einerseits die Pole der Zinkplatten und andrerseits die der Kupferplatten miteinander durch einen Leiter von entsprechend grossem Querschnitt verbunden werden. Soll[8] dagegen eine Erhhung der Potentialdifferenz herbeigefhrt werden, welche von der Flchengrsse der Platten unabhngig ist, indem[9] sie nur durch die physikalische Natur der Elektroden und des Elektrolyten bedingt wird, so ist die Schaltung auf Spannung, oder Hintereinanderschaltung, oder auch Reihenschaltung genannt, zu whlen. Hierbei werden von Element zu Element immer die entgegengesetzten Pole, z. B. die Pole der Zink- und Kupferplatten miteinander verbunden.

Die Akkumulatoren. Der Akkumulator[10] von Plant besteht aus zwei Bleiplatten in verdnnter Schwefelsure. Schickt man einen Strom durch ein solches Element hindurch, so reduziert der an der negativen Bleielektrode auftretende Wasserstoff etwa[11] vorhandenes Bleioxyd zu metallischem Blei, whrend sich der Sauerstoff an der positiven Platte mit dem Blei zu Bleisuperoxyd[12] verbindet. Hat man so den Akkumulator geladen, so erhlt man aus demselben, wenn man die beiden Bleiplatten mit einem Leiter verbindet, in letzterem einen Strom, der von der oxydierten Bleiplatte zur metallischen geht. Derselbe dauert so lange an, bis sich sowohl[13] das Bleioxyd durch den Wasserstoff, wie auch das metallische Blei durch den Sauerstoff in Bleioxyd umgewandelt hat, welches sich mit der vorhandenen Schwefelsure verbindet. Dieses nennt man die Entladung des Akkumulators. Bei einer neuen Ladung wird alsdann das schwefelsaure Blei[14] in metallisches Blei am negativen und Bleisuperoxyd am positiven Pol, und in Schwefelsure umgewandelt. Die E. M. K.[15] eines solchen Elements betrgt anfangs etwas ber 2 V, sinkt aber whrend der Entladung langsam auf etwa 1,8 V und nimmt dann sehr rasch ab. Beim Gebrauch setzt man daher die Entladung nur so lange fort, bis die E. M. K. ziemlich auf 1,8 V gesunken ist.

Um mehr oxydations- bezw.[16] reduktionsfhiges Material zu erhalten, bedeckte Faure die Bleiplatten mit Mennigeschichten[17]. Man kann auch Gitter[18] von Blei herstellen und die Zwischenrume mit Bleiverbindungen ausstopfen.

Man berechnet die Leistungsfhigkeit eines Akkumulators nach Amprestunden. Ein Akkumulator von 100 Amprestunden Kapazitt vermag z. B. 100 Stunden lang einen Strom von 1 A oder 5 Stunden lang einen solchen von 20 A etc. zu liefern. Da der in 1 Stunde von 1 A entwickelte Sauerstoff 3,86 g Blei in Bleioxyd (PbO) verwandelt, so mssen mindestens 386 g oxydierbares Blei vorhanden sein. Uebrigens ist die Kapazitt eines Akkumulators bei langsamer Entladung grsser als bei rascher, so dass einer der 10 Stunden lang 10 A liefern kann, 20 A nur etwa 4 Stunden lang zu liefern vermag.

34.

Die elektrischen Strommaschinen. Die zur Erzeugung von elektrischen Strmen dienenden Maschinen, welche gewhnlich als Dynamomaschinen oder Dynamos bezeichnet werden, unterscheiden[1] sich als Gleichstrom-[2] und Wechselstrommaschinen[3] und beruhen auf der von Faraday entdeckten Erregung[4], Influenz oder Induction elektrischer Strme in Drhten mittels magnetischer Einwirkung. Bei den ersten Maschinen dieser Art fand die Erregung der Strme durch Dauermagnete[5] (sthlerne Hufeisenmagnete) statt, vor deren Polen ein mit zwei Drahtspulen versehener Anker[6] in rasche Umdrehung versetzt werden konnte. In der Clarkeschen Maschine wurden in den dicht bei den beiden Magnetpolen vorbergehenden Ankerschenkeln[7] bei jeder vollen Umdrehung zwei Polwechsel[8] herbeigefhrt und dadurch in den beiden Drahtspulen entsprechend starke entgegengesetzte, aber in gleicher Richtung durch beide Spulen fliessende elektrische Strme induziert, so dass also der Anker bei einer halben Umdrehung einen Strom in der einen Richtung und bei der nchsten halben Umdrehung einen Strom in der entgegengesetzten Richtung in seiner Bewickelung erzeugt. Clarke verbesserte seine Maschine noch durch Anbringung[9] eines Stromwenders[10], um einen Strom in gleicher Richtung im usseren Stromkreise zu erhalten. Diese Vorrichtung[11] besteht aus einem auf die Ankerwelle aufgesteckten Zylinder aus isolierendem Material (Holz, Ebonit u. dergl.[12]), auf dem zwei metallene Sektoren einander gegenberstehen, aber von einander isoliert befestigt sind und dabei ber den Umfang des isolierenden Zylinders etwas emporstehen. Auf jedem dieser beiden Metallsektoren oder Segmenten schleift eine aus Kupferdraht oder schmalen bereinandergelegten Kupferblechstreifen[13] gebildete elastische sogenannte Brste. Beide Brsten sind auf einer isolierenden Grundplatte befestigt und durch geeignete Klemmen[14] mit Leitern verbunden.

Ein wesentlicher Fortschritt war die Einfhrung des Siemensschen Doppel-T-Ankers. Dieser besteht aus einem weichen Eisenkern[15] von zylindrischer Form, in welchen beiderseits eine breite Nut[16] eingefrsst[17] ist, die zur Aufnahme des isolierten Bewickelungsdrahtes dient, so dass die Windungen parallel zur Achse des Ankerzylinders liegen. Die in diesen Windungen bei Umdrehung des Ankers induzierten Strme werden durch einen auf der Achse sitzenden Stromwender gleich gerichtet.

Die permanenten Stahlmagnete wurden zuerst von Wilde durch Elektromagnete ersetzt. In 1867 wurde von Siemens und fast gleichzeitig auch von Wheatstone das sogenannte dynamoelektrische Prinzip entdeckt, welches darauf beruht, dass eine geringe Spur von Magnetismus im Eisen der Feldmagnete zur Selbsterregung der Magnete hinreichend ist, indem die[18] zuerst dem geringen Magnetismus entsprechenden schwachen induzierten elektrischen Strme des Ankers, in die Bewickelung der Magnete geleitet, diesen Magnetismus verstrken, wodurch dann wieder die in der Ankerbewicklung erregten Strme verstrkt werden, so dass diese alsdann den Magnetismus wieder verstrken und so fort bis die volle Wirkung der Maschine erreicht wird.

35.

Die Gramme Maschine. Zwischen den Polschuhen des den Feldmagneten bildenden Elektromagneten ist der[1] aus einem[2] mit isoliertem Kupferdraht bewickelten Eisenring bestehende Anker auf einer drehbaren Welle[3] angebracht. In der Kupferdrahtbewickelung dieses ringfrmigen Eisenkerns werden bei der Bewegung durch das magnetische Kraftfeld elektrische Strme induziert, wobei[4] der Eisenkern durch Influenz magnetisiert wird und die Verdichtung der magnetischen Kraftlinien, sowie die daraus entstehende Verstrkung des magnetischen Feldes stattfindet.

Ursprnglich war Gramme von dem Gedanken ausgegangen, den durch den Einfluss des Feldmagneten magnetisierten Eisenring in der Drahtspirale oder die Drahtspirale um den magnetisierten Eisenring rotieren zu lassen. Der[5] praktischen Ausfhrung dieser Idee stellten sich jedoch unberwindliche Schwierigkeiten entgegen, so dass der Erfinder den Eisenring einfach mit isoliertem Drahte bewickelte und in geeigneter Weise auf der Welle befestigte und so den ganzen Anker vor den Polen des Feldmagneten rotieren liess. In der Tat[6] wurde dadurch dieselbe, von ihm wohl[7] nicht vorhergesehene Wirkung erzielt, als wenn der Eisenkern oder die Drahtspirale fr sich allein rotierten. Durch die Einwirkung der Pole des Feldmagneten werden nmlich[8] auch in dem rotierenden Ringe zwei feststehende entgegengesetzte Pole erzeugt, indem[9] durch die magnetische Influenzierung des Eisenringes dem Nordpole des Feldmagneten gegenber ein Sdpol und dem Sdpole des Feldmagneten gegenber ein Nordpol im Eisenringe entsteht; allerdings[10] werden dabei fortwhrend neue Eisenteilchen im rotierenden Ringe vernderlich magnetisiert und es ist deshalb erforderlich, das Material des Ringes so einzurichten, dass die fortwhrend rasche Aenderung des Magnetismus der Teilchen mglichst erleichtert wird.

Die Bewickelung des Feldmagneten ist einfach eine Fortsetzung der Ankerbewickelung und die Erregung des Feldmagneten wird durch den von der Ankerbewickelung ausgehenden Hauptstrom bewirkt. Man bezeichnet diese Bewickelung, bei welcher Anker und Feldmagnet hintereinander geschaltet sind, als die Reihen- oder Serienbewickelung[11] im Gegensatz zu der Nebenschlussbewickelung.[12]

Um die von der Maschine verlangte Leistung[13] mit einer geringeren Umdrehungszahl zu erreichen, hat man mehrpolige Maschinen hergestellt, bei denen das Magnetfeld von vier, sechs, acht und mehr Polen gebildet wird, wobei Nord- und Sdpol abwechselnd in dem sie verbindenden polygonalen oder kreisrunden Eisengestell[14] angeordnet sind.

36.

Wechselstrommaschinen. Obschon alle elektrischen Strommaschinen nur Wechselstrme erzeugen knnen, weil die magnet-elektrische Induktion nur durch wechselnde Wirkung zwischen magnetischer Kraft und elektrischen Leitern hervorgebracht werden kann, so unterscheidet man doch neben den durch Anbringung eines Stromwenders hergestellten Gleichstrommaschinen noch die eigentlichen[1] Wechselstrommaschinen, welche die durch Induktion erzeugten Wechselstrme direkt in den usseren Stromkreis[2] zur Benutzung abgeben[3]. Die Wechselstrommaschinen bedrfen[4] daher nicht des kostspieligen und sorgsam zu berwachenden Kommutators, der mit seinen Schleifbrsten leicht der Abnutzung unterliegt[5] und zu Betriebsstrungen[6] Anlass geben kann, sobald die Bedienung der Maschine nachlssig ist. Anstatt des Stromwenders sind die Wechselstrommaschinen nur mit dauerhaften Schleifbrsten versehen, von denen der Strom abgenommen wird. Sie knnen auch mit feststehendem Anker eingerichtet werden, so dass die hochgespannten Wechselstrme direkt von den festen Klemmen[7] in die Leitung bergehen.

In ihrem Aufbau sind demnach die Wechselstrommaschinen viel einfacher als die Gleichstrommaschinen. Sie sind zur Erzeugung von Strmen bis zu 10000 Volt Spannung zu benutzen, whrend man bei den Gleichstrommaschinen nur ausnahmsweise die Spannung hher als etwa 500 Volt treibt. Da durch die Wechselstrme nicht das erforderliche konstante Magnetfeld hergestellt werden kann, so muss dies durch eine besondere, aber verhltnismssig kleine Gleichstrommaschine geschehen, die als Erregermaschine bezeichnet wird. Zuweilen hat man auch diese direkt mit der Wechselstrommaschine verbunden, indem[8] man mittels eines auf deren Welle aufgesetzten Kommutators einen entsprechenden Teil des erzeugten Wechselstroms in Gleichstrom verwandelt.

Zu den Wechselstrommaschinen gehren auch die Drehstrommaschinen[9], welche drei in ihrer Schwingungsphase gegenseitig um 120 verschobene Wechselstrme erzeugen (Dreiphasenmotor).

Transformatoren. Wichtige Nebenapparate[10] und Ergnzungsmittel[11] der Wechselstrommaschinen sind die Transformatoren. Dieselben beruhen auf der Wirkung der magnetelektrischen Induktion, welche durch Wechselstrme hervorgerufen wird, so dass der erzeugte Magnetismus im Eisen rasch abwechselnd umgekehrt wird. Um diese rasche Umkehrung ohne zu grosse Verluste (Hysteresis und Wirbelstrme[12]) herbeizufhren, mssen die Eisenkerne der Transformatoren aus dnnen (kaum 0,5 mm dicken) Eisenblechen mit isolierenden Zwischenlagen von paraffiniertem Papier etc. hergestellt werden. Zur Magnetisierung des Eisenkerns dient die Primrbewickelung desselben, und durch die abwechselnde Magnetisierung des Eisenkerns wird die Sekundarbewickelung desselben induziert und dadurch der transformierte Wechselstrom erzeugt. Man hat es dabei in der Gewalt, die Spannung des Sekundarstroms zu erhhen und somit die Stromstrke entsprechend zu erniedrigen, oder die Spannung zu erniedrigen und die Stromstrke entsprechend zu erhhen.

Man unterscheidet Kerntransformatoren[13] und Manteltransformatoren. Bei ersteren ist der Eisenkern von der Drahtbewickelung beziehungsweise den Drahtspulen umgeben; bei letzteren sind die Drahtspulen innerhalb des rahmenartigen Eisengestells untergebracht.[14]

37.

Elektrische Lichtanlagen.[1] Die Starkstromleitungen[2] fr Licht- und Kraftbetrieb[3] werden, in der Regel[4], wenigstens innerhalb der Stdte, als Untergrundleitungen in der Form von Bleikabeln angelegt, durch welche die Hauptleitungen gebildet werden, die sich nach den Husern in dnneren Leitungen abzweigen. Diese Kabel enthalten eine grssere Anzahl verseilter[5] starker[6] Kupferdrhte, die in ihrer Gesammtheit[7] nach aussen durch Umspinnung mit Jute und Umwickelung mit Isolierband[8] gegen Stromverlust mglichst gesichert, sowie durch eine die Isolationsmasse umgebende dichte Bleiumhllung gegen Feuchtigkeit geschtzt sind. Um die Verletzung der Bleihlle bei Strassenumwhlungen[9] zu verhten, ist meist noch eine Armierung[10] von Bandeisen oder Eisendraht vorhanden. Die Verbindung der Kabel untereinander, sowie die Abzweigstellen der Nebenleitungen, werden durch gusseiserne Muffen[11] bewirkt. Um die Anschlussstellen[12] behufs Nachsehen, Reparaturen und Neuanschlssen leicht zugngig zu machen, sind Anschlusskstchen und Anschlussgruben[13], die mit abnehmbaren Deckeln geschlossen werden, vorhanden. Ueberall, wo schwchere Leitungen den Strom aus strkeren Leitungen aufzunehmen haben, sind Schmelzsicherungen[14] angebracht, um zu verhten, dass bei zuflligem Wechsel zwischen den Hauptleitungen ein zu starker Strom in die schwcheren Leitungen eintrte und diese zum Glhen und Schmelzen brchte. Insbesondere sind solche Schmelzsicherungen, die bei dem Eintritt einer gewissen Stromstrke die Leitungen unterbrechen, an den Stellen, wo die Leitungen in die Huser eingefhrt werden, unbedingt erforderlich, um Feuers- und Lebensgefahr zu verhten. Auch in den Hausleitungen selbst sind die einzelnen Lampen oder Lampengruppen mittels solcher Schmelzsicherungen zu schtzen. In den Hausanlagen selbst werden die Leitungen, die in der Regel durch Umspinnung mit Baumwolle isoliert sind, mittels kleiner isolierender Porzellanrollen an Wnden und Decken befestigt oder durch isolierende Rhren aus Karton[15] oder Hartgummi unterhalb des Wandverputzes[16] und durch die Wnde selbst von einem Raume in den andern gefhrt.

Zum Aus- und Einschalten[17] der Lampen und anderer elektrischer Apparate werden Schalter[18] von verschiedenen Formen und Einrichtungen benutzt. Ausser diesen sind noch die Umschalter[19] zu erwhnen, welche dazu dienen, den Strom in einer Leitung auszuschalten und dabei gleichzeitig dafr in eine andere Leitung berzufhren oder seine Richtung umzukehren. Diese Apparate sind mit zwei gegenberstehenden Kontaktsystemen versehen, so dass der Hebel beim Umlegen das eine Kontaktsystem aus- und dafr das andere einschaltet.

38.

Die elektrische Kraftbertragung. Der Gleichstrommotor[1] kann bei geeigneter Konstruktion mit einem sehr hohen Wirkungsgrade[2] hergestellt werden, der selbst bei den kleinsten Motoren etwa 56 Prozent der zugefhrten elektrischen Kraft und bei grsseren Motoren mindestens 85 Prozent betrgt. Indessen ist bei diesem Motor der Stromwender[3] ein ziemlich empfindlicher Teil, der[4] mit Sorgfalt zu behandeln ist und durch Funkensprhen[5] leicht zu Strungen Anlass geben[6] kann, ja sogar seine Anwendung an solchen Orten, wo leicht entzndliche Stoffe vorhanden sind, wie z. B. in Steinkohlengruben[7] mit hufig vorkommenden schlagenden Wettern[8], verbietet. Auch ist der Gleichstrom fr Fernleitung wegen der verhltnismssig sehr geringen Spannung[9], mit welcher er zu erzeugen ist, nicht anwendbar, weil er fr die Uebertragung grsserer Kraftleistungen starke Querschnitte[10] der Leitung verlangt, wodurch die Anlage zu kostspielig wird. Man hat unter diesen Umstnden hochgespannte Wechselstrme zu benutzen. Der einfache Wechselstrom ist jedoch insofern unbequem[11], als er zur Erregung seines Magnetfeldes einen Gleichstrom braucht und daher zu dessen Erzeugung einer besonderen Maschine bedarf. Ferner kann auch ein solcher Motor nicht von selber angehen[12], sondern muss zuerst in der gewnschten Richtung in Umdrehung versetzt werden, bis er eine[13] der Stromwechselzahl und seiner eigenen Einrichtung entsprechende Geschwindigkeit angenommen hat, bevor er seine Arbeit verrichten kann; denn wird er bei zu geringer Geschwindigkeit belastet, so kommt er alsbald wieder zum Stillstand. Ueberhaupt[14] muss er, um arbeitsfhig zu sein, in den[15] durch seine Ankerdrehung unter der Einwirkung seines Magnetfeldes hervorgerufenen Stromwechseln mit der den Strom ihm liefernden Wechselstrommaschine bereinstimmen[16]. Man nennt daher den einfachen oder einphasigen Wechselstrommotor auch synchronen Motor.

Um diesem Uebelstand abzuhelfen, brachte man, anstatt des[17] bei dem einphasigen Wechselstrommotor vorhandenen, einfach hin und her schwingenden Magnetfeldes, ein rotierendes Magnetfeld zur Wirkung. So entstand der Dreiphasenmotor oder eigentlich Drehstrommotor, bei welchem die Leitung nur drei Drhte erfordert und dessen Drehfeld als praktisch ganz gleichmssig anzusehen ist, weil die Winkelgeschwindigkeit des Motors keinen merklichen Schwankungen unterliegt[18]. Da derartige[19] Motoren von der Umdrehungsgeschwindigkeit des Generators ganz unabhngig ihre Arbeit verrichten, so nennt man sie auch asynchrone[20] Motoren.

39.

CHEMIE.

Die Chemie ist die Lehre von den Eigenschaften[1] und Umwandlungen[2] der Elemente der Natur und von ihren Verbindungen. Sowohl die Elemente wie ihre Verbindungen nennt man Stoffe[3]. Man kann daher die Chemie auch als die Lehre von den Stoffen, ihren Eigenschaften und Umwandlungen bezeichnen.

Elemente der Natur oder chemische Grundstoffe[4] nennt man diejenigen Stoffe, welche wir bis jetzt nicht in andere Stoffe zu spalten oder zu zerlegen vermgen und daher als chemisch einfach oder unzersetzbar betrachten, ohne dass[5] mit Bestimmtheit gesagt werden kann, dass sie wirklich unzersetzbar sind. Aus den chemischen Grundstoffen baut sich die ganze krperliche Welt vom einfachen Mineral bis zur Pflanze und dem Tier auf.

Jedes Element besitzt eigenthmliche Merkmale[6], die man teils physikalische, teils chemische Eigenschaften oder chemisches Verhalten[7] nennt.

Die physikalischen Eigenschaften beziehen sich hauptschlich auf den Aggregatzustand und alles damit Zusammenhngende.

Unter dem Aggregatzustande der Stoffe versteht man die Eigenschaft derselben, je nach den auf sie einwirkenden Druck- und Temperaturverhltnissen[8], entweder den luftfrmigen (gasfrmigen) oder den flssigen oder den festen Zustand anzunehmen.

Im gasfrmigen Zustande nimmt[9] die Materie den grssten Raum ein, besitzt keinen Zusammenhang, und vermag daher keine selbststndige Form oder Gestalt anzunehmen, sondern erfllt jeden Raum, den man ihr bietet, vollstndig. Lsst[10] man in einen mit einem Gase erfllten Raum ein zweites Gas einstrmen, so verbreitet sich letzteres allmhlig (vorausgesetzt dass die Gase nicht chemisch auf einander einwirken) in dem Raume ebenso gleichmssig, wie wenn kein anderes Gas vorhanden wre. Man nennt dies die Diffusion der Gase. In der atmosphrischen Luft sind Sauerstoff- und Stickstoffgas[11] mit einander diffundiert.

Nach Boyle vermindert sich bei[12] allen Gasen der Raum, den ein Gas einnimmt, im umgekehrten Verhltnis zum Druck. Lsst man z. B. auf ein Gas, das einen Raum von 100 l erfllt, einen doppelten Druck wirken, so wird dadurch das Gas auf sein halbes Volumen, also auf 50 l, zusammengepresst.

Nach Gay-Lussac dehnen sich alle Gase bei gleicher Temperaturzunahme im gleichen Verhltnisse aus und umgekehrt; oder, wenn man ihnen die Ausdehnung nicht gestattet, so erhht sich der Druck, den die Gase auf die Wandungen des sie umschliessenden Gefsses ausben, bei allen Gasen im gleichen Verhltnis zur Temperaturzunahme und umgekehrt. Der Wert, um[13] welchen sich die Gase bei gleichbleibendem Druck fr je 1 C. der Zunahme oder Abnahme der Temperatur ausdehnen oder zusammenziehen, der sogenannte Ausdehnungskoefficient, ist 0,00367 oder 1/273 des ursprnglichen Volumens. Diese Gesetze haben sich bei spteren Prfungen nicht als ganz, sondern nur als annhernd richtig erwiesen.

Durch geeignete Mittel kann ein Gas in eine Flssigkeit, eine Flssigkeit in ein Gas, oder ein fester Krper zuerst in eine Flssigkeit und diese in ein Gas verwandelt werden.

40.

Alle Gase lassen[1] sich, die einen leichter[2], die anderen schwieriger[2], in den flssigen Zustand berfhren (verdichten, verflssigen), wenn man sie unter gengender Abkhlung einem gengend hohen Drucke unterwirft.

Erhitzt man eine flchtige Flssigkeit, so beginnt sie bei einer bestimmten[3] Temperatur, welche man ihren Siedepunkt nennt, oft unter lebhafter Bewegung Dampfblasen zu entwickeln, zu sieden, und dabei[4] in den dampffrmigen Zustand berzugehen. Das Sieden hngt davon ab[5], dass die sich aus der Flssigkeit entwickelnden[6] Dmpfe eine gengende Spannung[7] (Dampfdruck) besitzen, um den auf der Oberflche der Flssigkeit wirkenden Druck (z. B. den Luftdruck) zu berwinden, also[8] unter Verdrngung der Luft von der Flssigkeit emporsteigen zu knnen. Je grsser der auf die Flssigkeit wirkende Druck ist, desto hhere Temperatur ist ntig, um dieselbe zum Sieden zu bringen. Bei normalem Luftdruck von 760 mm Quecksilbersule des Barometers siedet das Wasser bei 100 und entwickelt dabei Wasserdampf von 1 Atm. Spannung oder Dampfdruck. Bei halbem Luftdruck oder 380 mm Quecksilbersule siedet das Wasser schon bei 82; bei 1/4 Luftdruck schon bei 66. Dementsprechend[9] vermindert sich auch der Druck der aufsteigenden Dmpfe auf 1/2 und 1/4 Atmosphren. Bei verdoppeltem Druck steigt der Siedepunkt des Wassers auf 121; bei 3 Atm. Druck auf 135.

Um die Siedepunkte verschiedener Flssigkeiten miteinander vergleichen zu knnen, bezieht[10] man dieselben immer auf den gewhnlichen Luftdruck von 760 mm.

Fr viele Flssigkeiten ist der Siedepunkt ein gutes Merkmal[11] zu ihrer Erkennung[12] und ein Mittel zu ihrer Reindarstellung[13] durch Destillation aus Mischungen mit anderen Flssigkeiten.

Eine besondere Art der Verflssigung erleiden die Gase durch ihre Eigenschaft, sich in verschiedenen Flssigkeiten zu lsen, dabei von der Flssigkeit aufgenommen (absorbiert) zu werden und damit ein homogenes flssiges Gemenge zu bilden. Die Lslichkeit der Gase in Wasser z. B. ist sehr verschieden. 1 Vol. Wasser von 0 C. und 760 mm Druck lst 0,04 Vol. Sauerstoff, 1,8 Vol. Kohlensure[14], 4,4 Volumina Schwefelwasserstoff[15], 525 Vol. Chlorwasserstoff[16] und sogar 1148 Vol. Ammoniakgas. Bei steigender Temperatur sowie bei Druckverminderung nimmt[17] die Lslichkeit ab.

41.

Viele Flssigkeiten haben die Eigenschaft, selbst bei niedrigen Temperaturen, sich mehr oder weniger rasch zu verflchtigen[1]. Man nennt dies Verdampfung[2] oder Verdunstung[3]. Chloroform z. B. verdunstet selbst bei niedrigen Temperaturen so rasch, dass es, wenn man es in einer ungengend[4] verschlossenen Flasche aufbewahrt, vollstndig aus derselben verschwindet.

Die Verflssigung der festen Krper durch Erhitzung nennt man Schmelzen, und den Temperaturgrad, bei welchem die Schmelzung vor sich geht[5], den Schmelzpunkt. Lsst man den geschmolzenen Krper unter seinen Schmelzpunkt abkhlen, so wird er wieder fest. Der Temperaturgrad, bei welchem dies geschieht, wird Erstarrungspunkt, beim Wasser Gefrierpunkt genannt.

Manche Stoffe, z. B. Arsentrioxyd, Kalomel, Kampfer, verwandeln sich beim Erhitzen, ohne vorher zu schmelzen, in Dampf, welcher sich, mit gengend abgekhlten Flchen in Berhrung gebracht[6], direkt wieder zu festen Krpern verdichtet. Diese Art der Verflchtigung wird Sublimation genannt. Man kann jedoch auch schmelzbare Krper, wie Jod[7], Benzoesure, sublimieren, wenn man das Erhitzen im luftverdnnten[8] oder luftleeren Raume vornimmt, oder wenn man sie nicht ganz bis zu ihrem Schmelzpunkte erhitzt.

Die Verflssigung fester Krper in Flssigkeiten nennt man lsen[9]. Ein fester Krper ist lslich[9], wenn er sich in der Flssigkeit (dem Lsungsmittel), mit welcher man ihn in Berhrung bringt, zu einer vllig homogenen flssigen Mischung, der Lsung[9], verteilt.

Je nachdem sich ein Krper nicht oder nur langsam und in verhltnismssig geringer Menge, oder rasch und in grosser Menge lst, unterscheidet man unlsliche, schwer- und leichtlsliche Krper. In Wasser z. B. sind Kreide, Glas, Fett unlslich, gebrannter Kalk, Gips, Weinstein[10] schwer, Chlorcalcium[11], Pottasche, Zucker leicht auflslich. Pottasche, Chlorcalcium und manche andere Stoffe ziehen sogar Feuchtigkeit aus der Luft an und verwandeln sich infolgedessen[12] beim Liegen an der Luft von selbst in eine wsserige Lsung; man nennt sie zerfliesslich.[13]

Hat man von einem festen Krper so viel in der Flssigkeit gelst, als letztere davon zu lsen vermag, so ist die Lsung eine konzentrierte oder gesttigte, andernfalls eine verdnnte oder ungesttigte. Bei den meisten Krpern nimmt[14] die Lslichkeit im Verhltnis der Temperaturerhhung zu. Bei 15 braucht 1 Teil Weinstein z. B. um sich zu lsen 220, bei 100 nur 15 Teile Wasser. Lsst man eine heiss gesttigte Lsung abkhlen, so scheidet[15] sich, und zwar[16] meistens in Krystallen, derjenige Teil des gelsten Stoffes aus, der sich bei der niedrigen Temperatur nicht mehr gelst zu halten vermag.

Je grsser die Oberflche eines Krpers, desto grsser ist seine Absorptionsfhigkeit fr Gase. Dichte, feinporige Holzkohle absorbiert im frisch ausgeglhten Zustande von Ammoniakgas ihr 90faches, von Kohlensuregas ihr 35faches, von Sauerstoffgas ihr 9faches und von Wasserstoffgas ihr 2faches Volumen. Fein verteiltes Platin (Platinmohr[17]) absorbiert viele Gase, vor allen aber Sauerstoff, von welchem es mehr als sein 200faches Volumen auf seiner Oberflche verdichtet.

42.

Die Dichte der Stoffe wird nach dem Gewichte beurteilt, welches bestimmte Volumina derselben besitzen. Als Einheit[1] hat man fr feste und flssige Krper das Wasser in seinem dichtesten Zustande (von +4 C.), fr die Gase die atmosphrische Luft bei 0 und 76 cm Quecksilberdruck gewhlt.

Die Zahlen, welche sich ergeben, wenn man die Gewichte ein und desselben Volumens, (nmlich je eines Kubikcentimeters) der festen, flssigen und gasfrmigen Stoffe bei 0 und 76 cm Quecksilberdruck bestimmt und in Grammen ausdrckt, werden spezifisches Gewicht genannt.

Bei den festen und flssigen Krpern besteht kein Unterschied zwischen den die Dichte und den das spez. Gew. angebenden Zahlen. Die Zahl 10,5 bezeichnet sowohl die Dichte wie das spez. Gew. des Silbers, je nachdem damit ausgedrckt werden soll, dass das Silber 10,5 mal schwerer sei als ein gleiches Volumen Wasser, oder dass. 1 ccm Silber 10,5 g wiege, wobei[2] es wichtig ist, zu wissen, dass 1 ccm Wasser von +4 = 1 g wiegt.

Bei den Gasen dagegen stimmen[3] die auf deren Dichte und spez. Gew. bezglichen[4] Zahlen nicht berein, weil sich die Dichtigkeitswerte auf ein gleiches Volumen von Luft als Einheit, die spez. Gewichtszahlen dagegen auf das in Grammen von je 1 ccm, also auf 1 g Wasser als Einheit beziehen.

Die Dichte der Luft ist bei 0 und 76 cm Quecksilberdruck = 1; das spez. Gew. der Luft dagegen, d. h. das Gewicht von je 1 ccm Luft von mittlerer[5] Zusammensetzung[6] bei 0 und 76 cm Quecksilberdruck ist = 0,001293 g.

Chemische Verbindungen. Schwefel und Quecksilber sind als Elemente bekannt. Jeder kennt den gelben Schwefel und das Quecksilber, dieses flssige Metall von der Farbe und dem Glanze des Silbers. Bei ihrer chemischen Vereinigung verlieren diese beiden Elemente ihre charakteristischen Eigenschaften und bilden ein neues Produkt, den als feurig rote Mineralfarbe geschtzten Zinnober. In dem Zinnober vermag man aber selbst mit dem besten Mikroscope weder Schwefelteile noch Quecksilberteile zu entdecken; auch entzieht Schwefelkohlenstoff, welcher sonst den Schwefel leicht auflst, dem Zinnober keine Spur des in ihm mit dem Quecksilber verbundenen Schwefels.

Ganz anders verhalten sich mechanische Mischungen, in welchen, selbst wenn die Mischung noch so innig ist, doch die einzelnen Bestandteile ihre ursprnglichen Eigenschaften beibehalten. Eine solche mglichst innige Mischung ist z. B. das Schiesspulver. Die Bestandtheile desselben sind: Salpeter, Schwefel und Kohle. Durch Uebergiessen mit Wasser kann man dem Schiesspulver den Salpeter, und durch Behandeln mit Schwefelkohlenstoff den Schwefel entziehen, so dass zuletzt nur die Kohle brig bleibt. Bei einer wirklichen chemischen Verbindung ist eine derartige Trennung der einzelnen Bestandteile durch blosse Extraktion mit verschiedenen Lsungsmitteln nicht mglich.

43.

Die Entstehung[1], die Umwandlungen[2] und Zersetzungen[3] chemischer Verbindungen[4], berhaupt alle Vernderungen, welche die Stoffe in ihrer chemischen Zusammensetzung erleiden, werden als chemische Vorgnge bezeichnet. Trennen sich die in einer chemischen Verbindung enthaltenen Elemente voneinander, so findet eine Zersetzung statt. Scheidet sich aus einer Verbindung nur ein Teil der darin enthaltenen Elemente aus, oder treten neue Elemente ein, so erfolgt eine Umsetzung oder Umwandlung. Ein chemischer Vorgang kann noch so[5] verschiedenartig verlaufen, so besitzen die dabei neu entstandenen[6] Stoffe zusammen immer genau wieder dasselbe Gewicht wie die ursprnglichen. Im ewigen Wechsel des Werdens und Vergehens gelangen[7] die Elemente aus einer Verbindung in eine andere, ohne sich dabei zu verndern und ohne dass dabei[8] ein Stubchen derselben verloren geht. Die Elemente sind unvergnglich.

Jede chemische Verbindung hat eine bestimmte, unvernderliche Zusammensetzung, gleichgltig[9] auf welche Weise sie entstanden ist. Die beiden Bestandteile des Chlorwasserstoffs[10] z. B., Wasserstoff[11] und Chlor[12] knnen sich nicht in jedem beliebigen[13], sondern nur in einem einzigen Verhltnisse[14] miteinander vereinigen, nmlich so dass ein Gewichtsteil[15] Wasserstoff genau 35,37 Gewichtsteile Chlor aufnimmt. Sind von dem einen oder anderen mehr Gewichtsteile da, als diesem Verhltnis entsprechen, so bleibt der Ueberschuss unverbunden.

Viele Elemente und zusammengesetzte Krper vereinigen sich nicht nur in einem, sondern in mehreren verschiedenen aber bestimmten Gewichtsverhltnissen mit einander, derart[16], dass die hheren Verbindungsgewichte stets Multipla der niedrigsten sind.

Stickstoff[17] und Sauerstoff knnen fnf verschiedene Verbindungen mit einander bilden. Diese enthalten auf je 100 Gewichtsteile Stickstoff 57,1 114,3 171,4 228,6 und 285,7 Gewichtsteile Sauerstoff, also[18] Zahlen, die sich wie 1:2:3:4:5 zu einander verhalten, also in multiplem Verhltnis stehen.

Man versteht unter Atom die kleinste Gewichtsmenge, mit welcher die Elemente in eine chemische Verbindung eingehen, und unter Molekl, die kleinste Gewichtsmenge, in welcher ein Krper im freien Zustande zu existieren vermag.

Kein Krper, sei er Element oder chemische Verbindung, bildet eine absolut zusammenhngende Masse. Bei allen Krpern hat man sich die einfachen Atome, sowie die Atomgruppen, die Molekle, aus denen sie bestehen, als usserst kleine, mit dem besten Mikroskop nicht sichtbare, daher direkt nicht wgbare Teilchen zu denken, die durch Zwischenrume getrennt bleiben, welche vielmal grsser als die Atome und Molekle, aber dennoch wegen ihrer Kleinheit unsichtbar sind.

44.

Infolge[1] dieser Beschaffenheit[2] sind die Atome und Molekle fr sich[3] frei beweglich und aneinander verschiebbar, was[4] zur Erklrung vieler Erscheinungen von grosser Bedeutung ist. Man muss sich mit der Auffassung[5] vertraut machen, dass selbst der festeste Krper aus beweglichen, durch Zwischenrume getrennten Moleklen besteht und dem Auge nur deshalb als kompakte Masse erscheint, weil dasselbe die kleinen Molekle und deren Zwischenrume nicht zu erkennen vermag. Auch der Wald, aus gengender Entfernung betrachtet, bildet eine kompakte Masse, in welcher das Auge weder die einzelnen Bume, noch die zwischen diesen[6] vorhandenen Lcken zu unterscheiden vermag.

Die chemische Verbindung der gasfrmigen Elemente erfolgt[7], wie zuerst Gay-Lussac entdeckte, nicht nur in bestimmten Gewichts- sondern auch in bestimmten einfachen Volumenverhltnissen[8]. Bildet sich dabei ein gasfrmiges Produkt, so steht auch das Volumen des Produktes in einem einfachen Verhltnisse zum Volumen der ursprnglichen Gase.

Da sich die Gase unter denselben Verhltnissen des Druckes und der Temperatur in gleicher Weise zusammenziehen oder ausdehnen, und da sie dem Zusammendrcken einen nahezu gleichen Widerstand entgegensetzen, kam Avogadro zu dem Schluss[9], dass alle Gase, gleiche Temperatur und gleichen Druck vorausgesetzt, im gleichen Volumen eine gleich grosse Anzahl von Moleklen enthalten. Die Gasmolekle besitzen also unter gleichen physikalischen Verhltnissen gleiche Dimensionen.

Ein bestimmtes Volumen, z. B. 1 l, ob mit Chlor oder Wasserstoff gefllt, enthlt also eine gleich grosse Anzahl Molekle. Chlor und Wasserstoff verbinden sich nun im Verhltnis gleicher Volumina mit einander, also z. B. je 1 l Chlor mit je 1 l Wasserstoff unter Bildung von 2 l Chlorwasserstoffgas. Nimmt[10] man nun beispielsweise[11] an, dass in den 2 l Chlorwasserstoffgas 1000 Molekle vorhanden sind, so befinden sich in je 1 l davon nur halb so viel, also 500 solcher Molekle, und nach Avogadros' Lehrsatz enthlt dementsprechend[12] auch je 1 l Chlor 500 Chlormolekle und je 1 l Wasserstoff 500 Wasserstoffmolekle. In jedem Molekl Chlorwasserstoff ist aber 1 Atom Wasserstoff mit 1 Atom Chlor vereinigt. Es[13] mssen daher 1000 Molekle Chlorwasserstoff aus 1000 Atomen Wasserstoff und 1000 Atomen Chlor bestehen. Da nun aber 1 l Wasserstoff, sowie 1 l Chlor nicht 1000, sondern nur 500 Molekle enthalten, so folgt, dass diese 500 Molekle je 1000 Atomen entsprechen[14], oder dass jedes einzelne Molekl Wasserstoffgas aus 2 Atomen Wasserstoff, und jedes einzelne Molekl Chlor aus 2 Atomen Chlor besteht.

45.

Mischt man die beiden Gase H und Cl im Dunkeln und bei gewhnlicher Temperatur, so erfolgt keine Vereinigung. Lsst man dann auf die Mischung direktes Sonnenlicht oder einen brennenden Krper oder einen elektrischen Funken wirken, so vereinigen sich die Gase pltzlich mit heftigem Knall zu Chlorwasserstoff. Diese und viele hnliche Verbindungserscheinungen wrden schwer erklrlich sein ohne die Annahme[1], dass sich in den Gasen keine freien, sondern nur gepaarte Atome, z. B. aus je zwei Atomen zusammengesetzte Chlormolekle und Wasserstoffmolekle vorfinden. Es bedarf zunchst[2] der Arbeit des Trennens der im Molekl vereinigten Atomen zu freien Atomen, bevor eine neue Verbindung entstehen kann, bevor sich also die Atome in neuer Weise gruppieren knnen. Diese Arbeit wird im vorliegenden Falle durch den Sonnenstrahl oder die Hitze des brennenden Krpers oder elektrischen Funkens eingeleitet[3] und pflanzt[4] sich dann infolge der durch die Vereinigung entstehenden Wrme, von selbst ber die ganze Masse fort.

Als Ursache der chemischen Vereinigung denkt man sich zwischen den Atomen der Elemente eine Art Anziehungskraft wirkend, welche nicht allein die Vereinigung veranlasst[5], sondern zugleich die mehr oder weniger grosse Bestndigkeit[6] der unter ihrem Einfluss entstandenen chemischen Verbindungen bedingt. Diese Kraft wird Affinitt, chemische Verwandtschaft, chemische Anziehungskraft genannt. Sie unterscheidet sich dadurch von der allgemeinen Anziehungskraft der Massen aufeinander, dass sie nur zwischen den kleinsten Teilchen, und nur auf unmessbar kleine Entfernungen zur Wirkung kommen kann.

Manche Elemente verbinden sich direkt mit einander, d. h. bei blosser Berhrung; andere knnen nur indirekt, auf Umwegen[7], andere gar nicht miteinander verbunden werden. Je nachdem sich zwei Elemente leicht, schwer oder gar nicht miteinander verbinden lassen, sagt man gewhnlich: Die beiden Elemente besitzen eine grosse, geringe oder gar keine chemische Verwandtschaft[8] zu einander.

Die Atome der verschiedenen Elemente besitzen eine verschiedene, jedoch bestimmte und begrenzte Fhigkeit[9], sich mit anderen Atomen zu verbinden. Bezieht man diese Fhigkeit, die sogen.[10] Valenz, auf die Verbindungsverhltnisse der Elemente mit Wasserstoff, so findet man, dass sich ein Teil der Elemente nur mit 1, ein anderer Teil mit 2, 3 und 4 Atomen Wasserstoff zu verbinden vermag. Dementsprechend[11] unterscheidet man einwertige,[12] zweiwertige, dreiwertige und vierwertige Elemente. In den organischen Verbindungen bewahren[13] die hauptschlich beteiligten Elemente die ihren Atomen eigene Valenz. In denselben ist der Kohlenstoff[14] konstant vierwertig, der Sauerstoff konstant zweiwertig, der Wasserstoff konstant einwertig.

46.

Suren nennt man diejenigen Verbindungen des Wasserstoffs mit elektronegativen Elementen oder Radikalen, welche sich mit den Basen bei Gegenwart[1] und unter gleichzeitiger Bildung von Wasser zu Salzen umsetzen[2]. Die in Wasser lslichen Suren besitzen gewhnlich einen mehr oder weniger sauren Geschmack, sowie eine saure Reaktion, infolge deren sie blaues Lackmuspapier[3] rten.

Die Suren, hnlich wie die Elementaratome, besitzen eine verschiedene Wertigkeit[4] oder Sttigungskapazitt[5]. Salpetersure HNO{3} bedarf zu ihrer Sttigung oder Neutralisation, d. h. zur Bildung eines neutralen Salzes, nur ein Molekl Kaliumhydroxyd (Aetzkali[6]) KOH, wobei ihr einziges Wasserstoffatom durch Kalium ersetzt wird und Salpeter KNO{3} entsteht. Solche Suren nennt man einbasisch. Die Schwefelsure H{2}SO{4} ist zweibasisch, denn sie hat zwei durch Metalle oder Radikale ersetzbare[7] Wasserstoffatome. Sie gebraucht zur Sttigung zwei Molekle einer Basis mit einem einwertigen Metall (z. B. Aetzkali), oder ein Molekl einer Basis mit zweiwertigem Metall (z. B. Kalkhydrat Ca(OH){2}). Lsst man nur ein Molekl Aetzkali auf Schwefelsure wirken, so kann nur ein Atom H der Sure durch ein Atom K des Kalis ersetzt werden, wodurch ein unvollstndig gesttigtes, sogen.[8] saures Salz, das saure Kaliumsulfat KHSO{4}, entsteht.

Basen nennt man solche Verbindungen des Wasserstoffs mit elektropositiven Elementen oder Radikalen, welche sich mit den Suren, bei Gegenwart und unter Bildung von Wasser, zu Salzen umsetzen. Wenige in Wasser lsliche Basen, namentlich[9] Alkalien, besitzen einen alkalischen (laugenartigen[10]) Geschmack und eine alkalische Reaktion, indem[11] sie die blaue Farbe des durch Suren gerteten Lackmuspapiers wieder herstellen[11]. Je nach der Sttigungskapazitt unterscheidet man einsurige Basen, die, wie z. B. das Aetzkali KOH, je einem Molekl Wasser entsprechen und je ein Molekl einer einbasischen Sure neutralisieren; ferner zweisurige und dreisurige Basen. Erfolgt die[12] Sttigung einer mehrsurigen Basis nicht vollstndig, werden z. B. in dem Wismuthydroxyd Bi(OH)_{3} nur zwei der vertretbaren[13] Wasserstoffatome durch zwei Molekle einer einbasischen Sure vertreten, so erhlt man ein unvollstndig gesttigtes, sogen.[8] basisches Salz.

Die Produkte der gegenseitigen vollstndigen oder teilweisen Wechselwirkung[14] oder Sttigung zwischen Suren und Basen nennt man Salze. Sind die Wasserstoffatome einer mehrbasischen Sure durch Atome zweier verschiedener Metalle vertreten, so wird das entsprechende Produkt Doppelsalz genannt.

47.

Verfahren[1] zur Darstellung[2] des Wasserstoffs. Man wirft kleine Stcke von metallischem Zink oder Eisen in eine Flasche, bergiesst dieselben mit Wasser und lsst durch das[3] bis in das eingefllte Wasser tauchende Einflussrohr von Zeit zu Zeit etwas verdnnte Schwefelsure (aus 1 Teil konzentrierter Schwefelsure und 8 Teilen Wasser gemischt) zufliessen. Unter lebhaftem Aufbrausen[4] entwickelt sich, ohne dass man zu erwrmen braucht, das Wasserstoffgas, welches, nachdem alle Luft aus der Flasche durch dasselbe verdrngt worden ist, dann rein durch das Gasentwickelungsrohr[5] entweicht und in mit Wasser gefllten Gefssen unter Wasser angesammelt werden kann. Will man das Wasserstoffgas reiner erhalten, um z. B. Luftballons damit zu fllen, so muss man es erst durch Wasser leiten, um mit bergerissene Sureanteile[6] zu beseitigen, und dann lsst man es, um es zu entwssern, durch ein mit geschmolzenem Chlorcalcium geflltes Glasrohr strmen. Die Wasserstoffgasentwickelung beruht darauf[7], dass das Zink den in der Schwefelsure gebundenen[8] Wasserstoff verdrngt, wobei[9] sich Zinksulfat bildet, welches in dem vorhandenen Wasser gelst bleibt: H{2}SO{4} und Zn setzen sich um[10] zu ZnSO{4} und H{2}.

Von grossem Interesse ist auch die direkte Zersetzung des Wassers durch den elektrischen Strom. Zu diesem Behufe[11] lsst man die Pole einer gengend starken galvanischen Batterie in schwach mit Schwefelsure angesuertes Wasser ausmnden[12] und stlpt[13] zugleich ber jeden Pol ein mit Wasser geflltes Glasrhrchen. An dem -Pole sammelt sich das Wasserstoffgas und an dem +Pole das Sauerstoffgas an. Da das Wasser aus 2 Volumen Wasserstoff und nur 1 Volum Sauerstoff besteht, so sammelt sich doppelt so viel Gas in dem Rhrchen des ersteren an.

48.

Sauerstoff. Der Sauerstoff ist auf der Erde das verbreitetste[1] Element; die Luft enthlt 21 Prozent, das Wasser 88,8 Prozent und die Gesteine enthalten ber 40 Prozent Sauerstoff. Zur Darstellung des Sauerstoffs in kleinerem Massstabe[2] vermischt man Kaliumchlorat mit ungefhr 1/10 seines Gewichts fein gepulvertem Braunstein und fllt die Mischung in eine Retorte von Glas oder Gusseisen, die man mittels eines durchbohrten Korks oder einer Rhre von vulkanisiertem Kautschuk mit einer nicht zu engen Glasrhre verbindet. Die Retorte setzt man auf ein Stativ[3] und erhitzt sie durch eine Spiritus- oder Gasflamme. Die Gasentwickelungsrhre[4] lsst man in ein gerumiges, mit Wasser geflltes Becken, eine sogen. pneumatische Wanne[5], ausmnden und sammelt das Gas in mit Wasser gefllten Cylindern, Flaschen, oder, wenn man grssere Mengen davon darstellt, in Gasometern. Infolge der Erhitzung entwickelt sich aus dem Kaliumchlorat sehr bald eine grosse Menge (39,16 Prozent) von reinem Sauerstoffgas. Der Braunstein hat hier nur den Zweck, der ganzen Masse des Kaliumchlorats die Wrme rasch mitzuteilen, da das Kaliumchlorat fr sich[6] ein schlechter Wrmeleiter ist.

Der Sauerstoff ist ein farbloses, durchsichtiges, geruch- und geschmackloses Gas. Bei niedrigen Kltegraden und unter gleichzeitiger Anwendung eines hohen Druckes lsst sich der Sauerstoff zur Flssigkeit verdichten. Seine kritische Temperatur liegt bei -118,9. Bei dieser Temperatur gengt ein Druck von 50,8 Atmosphren, um den Sauerstoff zu verflssigen. Bei noch niedrigeren Temperaturen gengt ein noch niedrigerer Druck. Der Sauerstoff ist derjenige Bestandteil der Luft, welcher den Verbrennungsprozess unterhlt. Er verbindet sich hierbei mit dem brennenden Krper. Diesen Vorgang nennen wir Oxydation; die Produkte der Verbrennung heissen je nach[7] der Menge des in der Verbindung enthaltenen Sauerstoffs Oxydul[8], Oxyd, Superoxyd[9] etc.

Stickstoff[10] und Sauerstoff z. B. knnen in fnf verschiedenen Verhltnissen mit einander verbunden werden:

1. Stickstoffoxydul N{2}O 2. Stickstoffoxyd NO 3. Stickstoffsesquioxyd N{2}O{3} 4. Stickstoffdioxyd NO{2} 5. Stickstoffpentoxyd N{2}O{5}

49.

_Die Salpetersure_ HNO_{3}, Molekulargewicht = 62,58, spez. Gew. bei 0 = 1,56, bei 15 = 1,530, kommt auf der Erde hauptschlich in der Form von Salzen, den Nitraten, vor, z. B. als salpetersaures[1] Kali (Kalisalpeter), und ganz besonders als salpetersaures Natron (Chilesalpeter), letzteres in ungeheuren Lagern in einigen Distrikten Chiles und Perus. Zur Darstellung der Salpetersure benutzt man hauptschlich den Chilesalpeter, indem man[2] 4 Gewichtsteile desselben mit 4-1/2 Gewichtsteilen englischer Schwefelsure langsam destilliert, wobei die Salpetersure bergeht[3], whrend Natriumhydrosulfat zurckbleibt. 1 Molekl Chilesalpeter NaNO_{3} wird nmlich[4] zersetzt durch 1 Molekl Schwefelsure H_{2}SO_{4}, zu HNO_{3} und zu NaHSO_{4}. Destilliert man den Salpeter mit einer geringeren Menge von Schwefelsure, als oben angegeben wurde, oder erhitzt ein Gemenge von Chilesalpeter und Thonerde zum Glhen, so erhlt man eine mit Untersalpetersure[5] verunreinigte Salpetersure von sehr tzender Wirkung als rotgelbe Flssigkeit, die sogen.[6] rote rauchende Salpetersure. Die reine Salpetersure ist eine farblose, an der Luft stark rauchende Flssigkeit, die bei 86 siedet, bei -40 zu einer farblosen Krystallmasse erstarrt. Mit Wasser mischt sie sich in jedem Verhltnis. Der Suregehalt[7] der Mischung wird durch das spezifische Gewicht bestimmt. Die gewhnliche konzentrierte Sure des Handels besitzt bei 15,5 das spez. Gew. 1,41 entsprechend einem Gehalt an reiner Salpetersure von 68 Prozent; ihr Siedepunkt liegt bei 123. Die Salpetersure frbt die Haut und manche organische Stoffe gelb, wirkt berhaupt sehr tzend[8] und zerstrend und muss mit Vorsicht behandelt werden. Sie ist ziemlich unbestndig[9] und zersetzt sich schon unter dem Einfluss des Lichts (2 HNO_{3}=2 NO_{2} + H_{2}O + O), wobei sie wegen des Stickstoffdioxydgehalts eine gelbe Farbe annimmt. Der durch den gasfrmig entweichenden Sauerstoff ausgebte Druck kann dichtgeschlossene Gefsse zersprengen. Es empfiehlt sich daher, die Salpetersure in khlen Rumen vor Licht geschtzt aufzubewahren. Infolge ihrer leichten Zersetzbarkeit unter Sauerstoffabgabe ist die Salpetersure ein starkes Oxydationsmittel. Die meisten Metalle werden von ihr oxydiert. Die gebildeten Oxyde[10] lsen sich fast alle (nicht z. B. Zinn und Antimon) in der berschssigen Sure[11] zu salpetersauren Salzen, Nitraten. Ihrer Eigenschaft, Silber zu lsen und Gold nicht anzugreifen, verdankt die Salpetersure den Namen Scheidewasser[12], weil man sie schon frher dazu benutzte, um damit Gold vom Silber zu scheiden. Die Salpetersure hat in der chemischen Industrie, besonders zur Darstellung vieler sogenannter Nitroverbindungen (Nitrobenzol, Schiessbaumwolle, Dynamit etc.) eine sehr bedeutende Anwendung gefunden. Mit dem drei- bis vierfachen Volumen Salzsure vermischt, bildet sie eine gelbe, stark nach Chlor riechende Flssigkeit, welche Gold und Platin auflst und Knigswasser[13] genannt wird.

50.

_Die Schwefelsure_ H_{2}SO_{4}, Molekulargewicht = 97,35, spez. Gew. = 1,854, ist auf der Erde in der Form ihrer Salze sehr verbreitet. Sie bildet sich beim Zusammentritt[1] von Schwefeltrioxyd und Wasser. Schwefeltrioxyd entsteht leicht durch Oxydation von schwefliger Sure SO_{2} mittels des Sauerstoffs der Luft. Findet dieser Prozess bei Gegenwart von Wasser statt, so wird direkt aus der schwefligen Sure Schwefelsure gewonnen:

SO{2}OH{2}O=H{2}SO{4}.

Diese Entstehungsart[2] ist die Grundlage der grossartigen Schwefelsureindustrie.

Auf geeigneten Herden[3] wird Schwefel zu schwefliger Sure[4] verbrannt (S+O_{2}=SO_{2}) oder es[5] werden in geeigneten Rostfen natrlich vorkommende Metallsulfide, z. B. Schwefelkies (FeS_{2}), Zinkblende (ZnS), Bleiglanz (PbS) in der Glhhitze bei Luftzutritt oxydiert, wobei sich der Schwefel der Sulfide ganz oder teilweise in schwefligsaures Gas verwandelt, z. B.

4 FeS_{2}+ 11 O_{2} = 2 Fe_{2}O_{3} (Eisenoxyd)+ 8 SO_{2}

Die bei dieser Reaktion entstehende Wrme ist gengend, um den Rstprozess ohne besondere Feuerung zu unterhalten. Die zum grssten Teil aus schwefliger Sure bestehenden Rstgase werden in Bleikammern mit Wasserdampf und Salpetersure zusammengebracht, wobei man dafr sorgt[6], dass gleichzeitig immer frische Luft zutreten kann und dass im Innern der Kammern eine Temperatur von ungefhr 40 herrscht. Whrend nun die schweflige Sure durch die Bleikammern strmt und gleichzeitig mit Luft und den Dmpfen der Salpetersure bei Vorhandensein[7] von Wasser in Berhrung kommt, wird sie durch den Sauerstoff der Salpetersure zu Schwefelsure oxydiert, whrend sich die Salpetersure zu Stickstoffdioxyd (Untersalpetersure[8]) reduziert. Sobald aber letzteres mit den vorhandenen Wasserdmpfen in Berhrung kommt, zerfllt[9] es zu Salpetersure, die von neuem eine entsprechende Menge von schwefliger Sure zu Schwefelsure oxydiert, und zu Stickstoffoxyd, das unter Aufnahme von Sauerstoff aus der in der Kammer vorhandenen Luft von neuem in Stickstoffdioxyd bergeht[10], so dass also eine kleine Menge Salpetersure gengt, um grosse Mengen von schwefliger Sure in Schwefelsure berzufhren[11].

Die Schwefelsure des Handels, zuweilen auch englische Schwefelsure oder Vitrioll genannt, ist eine farblose, durchsichtige, geruchlose Flssigkeit von 1,83 Dichte und einem Gehalt von 98 Prozent Schwefelsure neben 2 Prozent Wasser; oder im reinsten, konzentriertesten Zustande von 1,854 Dichte. Sie besitzt einen brennend scharfen, tzenden, oder, wenn mit viel Wasser verdnnt, rein sauren Geschmack, siedet bei 338 oder wenn ihre Dichte nur 1,83 bei 326. Auf die meisten organischen Substanzen wirkt sie zerstrend ein, verkohlt z. B. Holz, Strke, Zucker, lst Haut und Leder auf und wirkt daher innerlich genossen[12], im konzentrierten Zustande als tzendes, heftiges Gift. Will man Schwefelsure verdnnen, so muss die Sure langsam und unter Umrhren in das Wasser gegossen werden. Giesst man unvorsichtigerweise wenig Wasser zu Schwefelsure, so entsteht oft heftiges Spritzen der Flssigkeit, wodurch man leicht beschdigt werden knnte. Je mehr man die Sure mit Wasser verdnnt, desto niedriger wird ihre Dichte. Man muss die Schwefelsure in gut mit Glasstpsel verschlossenen Flaschen aufbewahren, da sie sonst, die Feuchtigkeit aus der Luft anziehend, allmhlig verdnnter wird.

51.

Mit den Metalloxyden setzt sich die Schwefelsure unter meist sehr heftiger Einwirkung[1] zu schwefelsauren Salzen, Sulfaten oder Vitriolen um, von welchen sich viele oft massenhaft in der Natur finden; so z. B. das Kaliumsulfat oder das schwefelsaure Kali, das Natriumsulfat oder das schwefelsaure Natron (Glaubersalz), das Bariumsulfat oder der schwefelsaure Baryt (Schwerspat), das Strontiumsulfat oder der schwefelsaure Strontian (Clestin), das Calciumsulfat oder der schwefelsaure Kalk[2] (Gips, Anhydrid), das Magnesiumsulfat oder die schwefelsaure Magnesia (Bittersalz[3]), das Bleisulfat oder das schwefelsaure Bleioxyd (Bleivitriol) und viele andere. Die Schwefelsure ist eine der unentbehrlichsten chemischen Verbindungen und wird bei chemischen Operationen massenhaft[4] und zu den verschiedensten Zwecken gebraucht. Ausser der englischen Schwefelsure, welche man auch nur kurzweg als Schwefelsure bezeichnet, erhlt man im Handel noch die sogen. Nordhuser- oder rauchende Schwefelsure, rauchendes Vitrioll, neuerdings Oleum genannt, eine brunliche, lige, usserst tzende, an der Luft weisse, stechend saure Dmpfe ausstossende Flssigkeit von 1,88 bis 1,93 Dichte, die eine Mischung der gewhnlichen Schwefelsure mit Schwefelsureanhydrid ist. Dieses Oleum findet in der chemischen Technik[5] eine immer steigende Verwendung, z. B. in der Farbenfabrikation, zur Lsung des Indigos, zur Reinigung gewisser Mineralle etc. Wird das Oleum auf 80 erwrmt, so destilliert Schwefelsureanhydrid ab, das auf diese Weise leicht in geringen Mengen dargestellt werden kann.

Natron. Was man im Handel Natron oder Aetznatron[6] nennt, ist stets Natriumhydroxyd oder Natronhydrat NaOH. Es wird im kleinen[7] dargestellt, indem man[8] zu einer siedenden Lsung von 4 Teilen krystallisierter Soda in 24 Teilen Wasser allmhlig und unter Umrhren einen aus 1-1/2 Teilen gebranntem Kalk und 4 Teilen Wasser bereiteten Kalkbrei[9] hinzufgt und so lange kocht, bis eine herausgenommene filtrierte Probe beim Versetzen[10] mit verdnnter Salzsure nicht mehr aufbraust. Der Kessel, in welchem diese Zersetzung vorgenommen wird, wird hierauf bedeckt, und nachdem sich das gebildete Calciumkarbonat zu Boden gesetzt hat, zieht man mit einem Heber die klare Natronhydratlsung, die sogen. tzende Lauge, Seifensiederlauge, Aetznatronlauge, Natronlauge ab und dampft[11] sie in eisernen Kesseln oder silbernen Schalen[12] so weit ein, bis ein Tropfen der Flssigkeit auf einer kalten Glastafel sogleich erstarrt. Im grossen[13] gewinnt man zur Zeit das Natriumhydroxyd hauptschlich auf elektrolytischem Wege. Das Aetznatron ist eine weisse, undurchsichtige, faserige oder krnige Masse von 2,13 Dichte. In der Rotglhhitze schmilzt es zur farblosen Flssigkeit; in der Weissglhhitze ist es flchtig. Es zieht aus der Luft mit Begierde[14] Feuchtigkeit und Kohlensure an, lst sich im Wasser unter Erhitzung in fast jedem Verhltnisse auf, wirkt usserst tzend (zerstrend) auf organische, namentlich tierische Substanzen ein. Seine wsserige Lsung, die Natronlauge, benutzt man zur Seifenfabrikation, zum Bleichen, Reinigen und Waschen von Stoffen und in der Chemie zur Darstellung vieler chemischer Prparate oder Einleitung[15] chemischer Zersetzungen.

Die Natronsalze sind mit Ausnahme des Natriumantimonats, antimonsauren Natrons, in Wasser smtlich[16] lslich und meistens aus ihren Lsungen leicht krystallisierbar. Sie zeichnen sich dadurch aus[17], dass sie, mit Salzsure befeuchtet und mit Weingeist bergossen, wenn dieser entzndet wird, der Flamme eine lebhafte gelbe Farbe erteilen.

52.

_Soda._ Das neutrale kohlensaure Natron Na_{2}CO_{3} + 10 H_{2}O ist eines der wichtigsten Salze und wird daher im grossartigsten Massstabe[1] fabriziert. Am hufigsten benutzt man zu seiner Fabrikation das Kochsalz. Zu diesem Behufe wird nach dem Verfahren von Leblanc das Kochsalz zunchst durch Erhitzen mit Schwefelsure zersetzt und in Glaubersalz bergefhrt. Diese Erhitzung findet in besonderen Oefen statt, die so konstruirt sind, dass alles[2] bei der Zersetzung des Kochsalzes durch die Schwefelsure frei werdende Chlorwasserstoffgas behufs[3] seiner Verdichtung durch Wasser und Ueberfhrung in verkufliche Salzsure abgeleitet werden kann. Zuletzt wird das entstandene Glaubersalz bis zum Glhen erhitzt und dann in den Sodaschmelzfen mit ungefhr seinem gleichen Gewicht von Calciumkarbonat und zwei Dritteilen Anthracit oder Steinkohle unter fortwhrendem Durcharbeiten der Masse bis zum Schmelzen erhitzt, wobei zunchst infolge der reduzierenden Einwirkung des Kohlenstoffs das Glaubersalz zu Schwefelnatrium reduziert wird, welches sich mit dem Calciumkarbonat zu Natriumkarbonat (Soda) und zu Calciumoxysulfid umsetzt.[4] Aus der geschmolzenen Masse wird durch Wasser das Natriumkarbonat ausgezogen und durch Verdunsten dieser Auflsung in Krystallen bereitet[5], muss aber dann durch nochmaliges[6] Umkrystallisieren weiter gereinigt werden.

Nach dem seit 1870 im grossen zur Anwendung gekommenen Verfahren[7] von Solvay, lst man in konzentriertem, aus Gaswasser dargestelltem Aetzammoniak Kochsalz auf und leitet in diese Lsung unter einem Drucke von 2 Atmosphren Kohlensuregas, wobei sich Natriumdikarbonat bildet, das herauskrystallisiert, whrend Salmiak[8] in Lsung bleibt. Durch Erhitzen wird das Natriumdikarbonat in Soda bergefhrt und die dabei entweichende Kohlensure wieder von neuem verwendet. Den gleichzeitig entstandenen Salmiak zersetzt man immer wieder durch Kalk, um von Neuem Ammoniak daraus abzuscheiden, wobei sich als letztes Produkt Chlorcalcium bildet. Bei diesem Verfahren erspart man die mhevollen Schmelzoperationen; aber man gewinnt keine Salzsure, die zu den unentbehrlichsten Chemikalien gehrt und beim Leblanc-Verfahren als billiges Nebenprodukt entsteht.

In neuester Zeit stellt[9] man auch aus dem elektrolytisch gewonnenen Natriumhydroxyd Soda her, indem man[10] durch Einleiten von Kohlensure zunchst Natriumdikarbonat (doppeltkohlensaures Natron) erzeugt.

53.

Das Eisen findet sich nur in den aus dem Weltraume auf die Erde gefallenen Meteoriten gediegen[1], sonst mit Sauerstoff oder Schwefel verbunden. Wir kennen kaum ein Gestein, das nicht mindestens Spuren von Eisen enthlt, und kaum eine Pflanze, die bei der Verbrennung nicht eine eisenhaltige[2] Asche hinterlsst. Auch findet es sich im tierischen und menschlichen Krper. Im chemisch reinen Zustand ist es fast silberweiss, metallisch glnzend, sehr weich, geschmeidig und hmmerbar, von 7,844 Dichte, schmilzt erst bei ber 1600, hlt sich[3] in trockener Luft; in feuchter Luft dagegen beginnt es unter Aufnahme von Sauerstoff zu rosten. Es lst sich leicht in verdnnter Salpetersure, Salzsure und Schwefelsure auf. Im konzentrierten Zustande dagegen greifen[4] diese Suren, namentlich die Schwefelsure das Eisen selbst in der Hitze nicht an. Es wird vom Magnete angezogen. Da es von allen Metallen das wichtigste ist, wird es aus seinen Erzen, namentlich dem natrlichen Eisenoxyd, Eisenoxydhydrat, Magneteisen und Eisenkarbonat, httenmnnisch[5] in grossartigstem Massstabe abgeschieden.

Das Roheisen[6] ist die unreinste Eisensorte. Es wird durch den sogen. Hochofenprozess[7] abgeschieden. Zur Gewinnung des Roheisens werden ntigenfalls die Eisenerze behufs[8] Austreibung von Wasser, Schwefel, Arsen u. dergl.[9] zunchst gerstet. Dann werden die Eisenerze mit Koks[10] (seltener mit Holzkohle) und einem die Schmelzung vermittelnden[11] Gestein (Kalkstein, Quarz u. dergl.) von oben in den glhenden Hochofen aufgeschttet, whrend von unten erhitzte Luft zustrmt. Die Kohle reduziert die Eisenoxyde zu metallischem Eisen, das sich unter der Schlacke[12], dem geschmolzenen Gestein sammelt, whrend glhende Gase, die sogen. Gichtgase[13], oben aus dem Ofen entweichen. Die Schlacke fliesst bestndig ab; das Roheisen wird von Zeit zu Zeit abgelassen. Der Hochofen wird ununterbrochen, Tag und Nacht im Betriebe[14] erhalten. Das weisse Roheisen lsst sich nicht mit Werkzeugen verarbeiten. Es schmilzt bei 1000 bis 1200, ist aber im geschmolzenen Zustande dickflssig[15] und zum Giessen nicht geeignet; dagegen ist es das Hauptmaterial zur Schmiedeisen- und Stahlfabrikation. Zur letzteren benutzt man besonders eine grossbltterige[16], lebhaft glnzende, 5 bis 20 Prozent Mangan enthaltende Sorte, welche unter dem Namen Spiegeleisen bekannt ist.

Das graue Roheisen ist von krnigem[17], nicht krystallinischem Gefge[18], ziemlich weich und zhe, bricht jedoch, wie das weisse Roheisen, unter den Schlgen des Hammers, lsst sich dagegen feilen, bohren, drehen, berhaupt mit den verschiedensten Werkzeugen verarbeiten. Es schmilzt bei etwa 1100, ist im geschmolzenen Zustande dnnflssig und daher zum Giessen geeignet, weshalb man es gewhnlich Gusseisen nennt.

Das Schmiedeeisen[19] oder Stabeisen[20] ist das reinste Eisen, das zur technischen Verwendung kommt. Es enthlt nur 0,2 bis 0,5 Prozent Kohlenstoff, besitzt eine Dichte von 7,5 bis 7,85 und ist weich, geschmeidig und zh. Sowohl im kalten wie besonders im glhenden Zustand ist es hmmerbar und streckbar[21] und lsst sich mit den verschiedensten Werkzeugen bearbeiten. In der Weissglhhitze erweicht es und wird schweissbar[22], d. h. es knnen mehrere durch Glhhitze erweichte Stcke durch Druck und Schlag, z. B. unter einem Dampfhammer zu einem Stck verbunden, zusammengeschweisst werden. Auch kann dies erweichte glhende Eisen unter Walzen und Hmmern zu Schienen, Blechen etc. ausgewalzt oder in die verschiedenartigsten Formen gebracht werden.

54.

Das Schmiedeeisen schmilzt erst bei 1600 und lsst sich nicht giessen. Es wird nicht direkt aus den Eisenerzen, sondern aus dem Roheisen dargestellt, indem[1] man letzteres einem oxydierenden Schmelzprozesse, entweder nach alter Art, dem sogenannten Frischen oder Puddeln, oder nach neuer Art, dem Bessemer- oder Martinverfahren unterwirft, wobei[2] die im Roheisen enthaltenen Stoffe bis auf einen kleinen Teil des Kohlenstoffs verbrennen und sich als Schlacke ausscheiden, whrend Schmiedeeisen zurckbleibt.

Der Stahl enthlt 0,6 bis 1,9 Prozent Kohlenstoff, der fast vollstndig chemisch mit dem Eisen verbunden ist. Seine Dichte ist 7,7 bis 7,85. Es ist licht grauweiss, erscheint auf dem Bruche stets krnig, jedoch dichter und gleichmssiger als das Stabeisen; er lsst sich schmieden und walzen und bleibt dabei immer krnig, wird also nicht sehnig[3] wie das Schmiedeeisen; auch mit den verschiedensten Werkzeugen lsst er sich bearbeiten und wie das Schmiedeeisen schweissen. Bei etwa 1400 schmilzt er und lsst sich giessen. Die merkwrdigste Vernderung erleidet er aber, wenn man ihn bis ungefhr zum Kirschrotglhen (800) erhitzt und glhend in kaltem Wasser ablscht[4]. Hierdurch wird der Stahl glashart, so dass er Glas ritzt und an Kieselsteinen Funken giebt. Man nennt dies das Hrten des Stahls. Erwrmt man aber den so gehrteten Stahl, z. B. in Metallbdern, auf 221 bis 322, so verliert er unter Annahme verschiedener Farben (hellgelb, strohgelb, hafergelb, goldgelb, orange, braun, purpurfleckig, purpurrot, hellblau oder violett, dunkelblau und schwarzblau) in dem Verhltnisse wie die Temperatur steigt, an seiner Hrte, und nimmt dagegen an seiner Elastizitt zu. Diese Operation nennt man Anlassen oder Adoucieren[5] des Stahls. Der gehrtete Stahl ist ungemein politurfhig und widersteht der oxydierenden Wirkung der Luft ziemlich gut. Im allgemeinen bertrifft der Stahl das Schmiedeeisen an Festigkeit sehr bedeutend und verdrngt das letztere in dem Verhltnisse als er billiger produziert werden kann mehr und mehr.

Eisen und Sauerstoff verbinden sich direkt mit einander. Man kennt mindestens drei verschiedene Oxyde.

Das Eisenoxydul, Ferrooxyd[6] FeO ist in reinem Zustande wenig bekannt. Das Eisenoxyd, Ferrioxyd[7], Eisensesquioxyd, Fe{2}O{3}, findet sich sehr hufig in der Natur. Wenn metallisches Eisen lngere Zeit in feuchter Luft liegen bleibt, so bildet sich darauf der sogenannte Rost, der nichts anderes ist als Eisenhydroxyd.

Eisenoxyd und Eisenoxydul vereinigen sich in verschiedenen Verhltnissen mit einander, besonders zu Eisenoxyduloxyd Fe{3}O{4}, das in der Natur als Magneteisenstein vorkommt.

Je nachdem sich Eisenoxydul oder Eisenoxyd mit Suren zu Salzen umsetzt, erhalten wir Ferrosalze oder Ferrisalze.

So unterscheidet man z. B. das Ferrosulfat, das schwefelsaure Eisenoxydul FeSO_{4} + 7 H_{2}O, auch Eisenvitriol, grner Vitriol genannt, von dem Ferrisulfat, dem schwefelsauren Eisenoxyd Fe_{2}(SO_{4})_{3}.

Mit Chlor bildet das Eisen das Ferrochlorid, Eisenchlorr[8] FeCl_{2} und das Ferrichlorid, Eisenchlorid Fe_{2}Cl_{6} oder richtiger Fe_{2}Cl_{3}.

Eisen und Schwefel verbinden sich sehr leicht direkt mit einander. Man kennt mindestens drei verschiedene Eisensulfide: das Ferrosulfid, Einfachschwefeleisen[6] FeS, das Ferrisulfid, Eisensesquisulfid Fe_{2}S_{3}, und das Eisendisulfid, Zweifachschwefeleisen[9] FeS_{2}.

55.

Benzolreihe. Die wichtigeren[1], besonders die niedrigeren[1] Glieder der Benzolreihe findet man in dem[2] durch trockene Destillation der Steinkohlen behufs der Leuchtgasbereitung entstehenden Steinkohlenteer, zum Teil auch im Steinkohlenleuchtgas selbst, und benutzt beide Produkte zu ihrer Fabrikation, die in grossem Massstabe betrieben wird, und darauf beruht[3], dass man den Kohlenteer der fraktionierten Destillation unterwirft und die Produkte nach[4] ihren Siedpunkten trennt und durch verschiedene Manipulationen reinigt. In neuerer Zeit werden auch betrchtliche Mengen von Benzol und Homologen (Toluol, Xylol, Cumol etc.) aus dem Gase der Koksfen gewonnen. Bei diesem Prozess entstehen bedeutende Mengen von Gas, welches durch geeignete, mit schweren Teerlen beschickte[5] Absorptionsapparate geleitet wird, wobei das Teerl das im Gas enthaltene Benzol samt Homologen zurckhlt. Durch Einblasen von gespanntem Wasserdampf entzieht man dem vorher erhitzten Oel das absorbierte Benzol wieder, da letzteres mit Wasserdmpfen leicht flchtig ist. Die Kohlenwasserstoffe der Benzolreihe[6] lassen sich unter dem Einflusse verschiedener chemischer Agentien leicht in unbegrenzt viele neue Verbindungen berfhren. Mit Chlor, Brom und Jod geben sie Additions- oder Substitutionsprodukte, mit konzentrierter Salpetersure und konzentrierter Schwefelsure Nitroderivate, in welchen ein oder mehrere Wasserstoffatome durch die Gruppe NO{2} ersetzt[7] sind. Bei der Einwirkung von konzentrierter oder von rauchender Schwefelsure bilden sich Sulfosuren[8]: hier wird ein Wasserstoffatom, oder auch mehrere, durch die Gruppe SO{3}H ersetzt. Diese Kohlenwasserstoffe sind infolgedessen nicht allein in wissenschaftlicher Hinsicht hchst interessant, sondern, da mehrere der aus ihnen darstellbaren Krper eine bedeutende technische[9] Anwendung gefunden haben, zugleich auch von grosser praktischer Wichtigkeit. Ganz besonders gilt[10] dies vom Benzol C{6}H{6}.

Das Benzol ist eine farblose, sehr lichtbrechende, leicht bewegliche Flssigkeit von eigentmlichem, nicht sehr unangenehmem Geruch, von 0,89 Dichte, und dadurch ausgezeichnet, dass es bei 0 zu einer bltterig[11] krystallinischen Masse oder zu rhombischen Prismen erstarrt. In Wasser ist es unlslich, lsst sich dagegen mit Alkohol, Aether, therischen Oelen etc. in jedem Verhltnisse mischen und ist ein vorzgliches Lsungsmittel fr alle Fette, fr Asphalt, Kautschuk, Guttapercha und viele andere Stoffe. Es ist leicht entzndlich und brennt mit hellleuchtender, russender[12] Flamme.

Bringt man Benzol unter Khlung mit mglichst konzentrierter, von niederen Stickstoffoxyden freier Salpetersure zusammen, so wird es glatt[13] in Nitrobenzol C_{6}H_{5}(NO_{2}) verwandelt. Nach Zusatz von Wasser scheidet sich das entstandene[14] Nitrobenzol als schwere Flssigkeit ab, wird gesammelt und mit Wasser gewaschen.

Behandelt man das Nitrobenzol mit Gemischen, welche Wasserstoff entwickeln, z. B. Eisen und Salzsure, so wird die Nitrogruppe zu der Gruppe NH{2} (Amingruppe genannt) reduziert und es bildet sich Anilin (Amidobenzol) C{6}H{5}(NH{2}), eine lige Flssigkeit, welche zur Fabrikation der Anilinfarben eine ausserordentliche technische Wichtigkeit erlangt hat.



NOTES.

1.

[1] Der Posten: item, term.

[2] Observe that this sentence begins with a verb, but is not a question, nor a command; also that the next clause begins with so. Under these circumstances supply it at the beginning.

[3] Wievielmal ... sovielmal: as many times ... so many times.

[4] Before translating um, see if the phrase ends with zu and an infinitive; if so um = in order.

[5] oder aber: or else.

[6] seinem Werte nach: according to its value = as regards its value.

[7] Jede Art der Einheiten: each kind of units.

[8] schriftlich: in writing.

[9] indem man ... rckt and dadurch, dass man ... rckt are two German ways of saying by moving. Verbs following indem man or dadurch, dass man should be turned into the English present participle with by.

[10] die ... Stelle: the place. This is the compound adjective construction which is so common in scientific German. Observe how the phrase is built up:

die werdende Stelle the becoming place die leer werdende Stelle the empty-becoming place die dadurch leer werdende Stelle the thereby empty becoming place

The article (die) or some other determining word is separated from its noun (Stelle) by a number of words; but in all cases the word next before the noun is an adjective or participle (werdende), which in turn is preceded by a word qualifying it (leer) and so on. In English the corresponding words follow the noun in the reverse order. This note will be frequently referred to.

2.

[1] Die Quersumme: sum across = sum of the digits.

[2] also: therefore; never translate it by also.

[3] geradstellig, ungeradstellig: even, odd.

[4] ein Mehrfaches: a multiple.

[5] der Nenner, der Zhler: denominator, numerator.

[6] see 1 Note 9.

[7] Grundfaktoren: prime factors.

[8] d. h. (das heisst): that is to say (i. e.)

[9] an und fr sich: by itself, per se.

[10] beziehungsweise: or as the case may be.

[11] darin, dass man ... dividiert: in dividing (lit.: in this, namely that we divide). Darin anticipates and represents the following clause.

[12] der beiden betreffenden Zahlen: of the two numbers in question.

[13] das Glied, Vorderglied, Hinterglied: term, antecedent, consequent.

3.

[1] soll erhoben werden: is to be raised. Very frequently soll with an infinitive means is to.

[2] das Quadrat: square; das Biquadrat: fourth power.

[3] vereinfachen: to simplify.

[4] es sei x: let x be.

[5] betrgt (betragen): amounts to.

[6] die Rechnung stimmt: the calculation is correct.

[7] belaufen sich: amount to.

[8] die Beschaffenheit: nature.

[9] der Rest verhlt sich zur Summe wie eins zu zwei: the remainder is to the sum as one is to two. Das Verhltnis: ratio, relation.

[10] See 1 Note 2; zieht ... ab (abziehen): subtracts.

4.

[1] Soll; see 3 Note 1.

[2] und zwar: and moreover.

[3] gerade so viel: just as much.

[4] berdies: in addition, to boot.

[5] sieben Meilen zurckgelegt: makes 7 miles. The German mile varied in different sections from 4.7 to 5.6 U. S. miles.

[6] zu Stande bringen: do, accomplish, finish.

[7] in eben der Zeit: in the same time.

[8] gentigt: obliged.

[9] herabzusetzen: to reduce.

[10] Angaben: data, statements.

[11] die Mandel: lot or set of 15.

[12] um 306: by 306. Um often means to the amount of, to the extent of.

[13] das Merkmal: characteristic.

[14] nach dem Berichte: according to the report.

[15] das erste Feld: the first square.

[16] wenn ... auch: even if.

5.

[1] z. B. (zum Beispiel): for example.

[2] die ... Linien; see 1 Note 10.

[3] einerlei Seite: one and the same side.

[4] kongruent: equal in every respect.

[5] betragen; see 3 Note 5.

[6] Es is merely introductory; the subject is Seiten.

[7] man stecke ... ab: lay off; lit. let one lay off.

[8] also; see 2 Note 2.

[9] alsdann = dann: then.

[10] daran stossenden (Seite): side adjacent to it.

6.

[1] eine ... Figur; see 1 Note 10.

[2] die ... senkrechte; see 1 Note 10.

[3] die Sehne: chord.

[4] dazu gehrigen: belonging to it.

[5] ganz beliebig ... gegebene Punkte: points given entirely at pleasure = any given points whatever.

[6] der Centriwinkel: angle at the centre.

[7] der Peripheriewinkel: angle at the cirumference.

[8] inhaltsgleich equal in area; der Inhalt: contents.

[9] die Kathete: leg of a right-angled triangle.

[10] Sei CAB ein ... Dreieck: let CAB be a triangle.

[11] der ... Quadrate; see 1 Note 10.

[12] es lsst sich zeigen: it allowes itself to be shown = it may be shown. A common use of lassen.

[13] Hlfslinien: auxiliary lines, construction lines.

[14] see 1 Note 9.

[15] d. i. (das ist): that is to say (i. e.)

7.

[1] nach keiner Seite hin: in no direction.

[2] wie weit ... auch: however far.

[3] gleichlaufend: German equivalent for parallel. In many cases German uses a foreign word and also a native word for the same term.

[4, 5] die ... Seiten; see 1 Note 10.

[6] verhalten sich: are to each other.

[7] Die ... Senkrechte; see 1 Note 10.

[8] anliegend: adjacent.

[9] es kommt nur darauf an: it is only required.

8.

[1] Um um: the first um means in order and belongs to the infinitive zu beschreiben; the second um means around.

[2] halbiere: bisect.

[3] herumzutragen: to lay off.

[4] eines Vielecks; see 1 Note 10.

[5] die Flche: surface, area.

[6] krperliche: solid.

[7] bis ins Unendliche: to infinity.

[8] der Krper: body; (in Geometry) solid.

[9] zwei ... Ebenen; see 1 Note 10.

[10] entsteht: is formed.

[11] die Grundflche: base (surface).

[12] und zwar: and moreover.

9.

[1] inhaltsgleich: of equal (cubic) contents = of equal volume.

[2] die Mantelflche: curved surface.

[3] dergestalt: in such a manner.

[4] Ein ... Abschnitt; see 1 Note 10.

[5] Wie verhalten sich: in what ratio are ... to each other.

[6] einem ... Denkmale; see 1 Note 10.

10.

[1] im Wesentlichen: essentially.

[2] allseitig: on all sides.

[3] die Einheit: unit.

[4] das ... Normalmeter; see 1 Note 10.

[5] Allgemeine Eigenschaften: universal properties.

[6] starr: rigid, solid.

[7] gelufig: familiar.

[8] selbstverstndlich: of course.

11.

[1] das Beharrungsvermgen: capacity for persisting = inertia.

[2] sich gerade befindet: just finds itself = just happens to be.

[3] das Kausalgesetz: law of causation.

[4] ein ... Krper; see 1 Note 10.

[5] die Festigkeit: firmness = strength.

[6] reicht ... hin (hinreichen): suffices.

[7] der Annahme widersetzt: opposes the assumption.

[8] infolgedessen (in Folge dessen): in consequence of that.

[9] wegschnellen: to fillip.

[10] Beispiele is the object of bieten, and fr governs Drehungsbewegungen.

[11] entsprechend: corresponding, appropriate.

12.

[1] ussert sich: manifests itself.

[2] see 1 Note 10.

[3] die Unterlage: support.

[4] bt ... aus (ausben): exerts.

[5] also; see 2 Note 2.

[6] das Lot (Loth): plumb-line.

[7] Vielfache: multiples.

[8] giebt ... an (angeben): states.

[9] Pyknometer: specific gravity flask.

[10] Es sei nun P{1} das Gewicht: now let P{1} be the weight.

[11] alsdann = dann: then.

[12] einer ... Marke; see 1 Note 10.

13.

[1] Orte und Lagen: places and positions.

[2] see 1 Note 2.

[3] gelegen: situated.

[4] fortschreitende Bewegung: motion of translation.

[5] die ... Wege: the paths; see 1 Note 10.

[6] von einem ... begriffenen Krper: of a body engaged; see 1 Note 10.

[7] see 1 Note 2.

[8] der ... Weg: the path; see 1 Note 10

[9] infolge (in Folge): in consequence.

[10] einer beliebig: of any desired, of any whatever.

[11] kommt ... zu stande: comes about, is brought about.

[12] bei: in the case of (not by.) Bei is of very common occurence with this meaning, which will generally suggest the proper preposition (at, with, in etc.) to use in English.

14.

[1] die Gewichtseinheit: unit of weight.

[2] heisst: means.

[3] die Breite: latitude.

[4] am Meeresspiegel: at the level of the sea.

[5] am bequemsten: most conveniently.

[6] darstellen: to represent.

[7] t stands for Tonne = 1000 kg.

[8] see 1 Note 2.

[9] Observe that the comma is used as a decimal point and the period as a sign of multiplication.

[10] also; see 2 Note 2.

[11] nimmt ... zu (zunehmen): increases.

[12] see 1 Note 2.

[13] um: to the distance of.

[14] die Gesammtarbeit: total work.

[15] einzel (einzeln): separate.

15.

[1] See 1 Note 2.

[2] aufgespeichert: stored up.

[3] bei Verminderung: on diminishing; see 13 Note 12.

[4] um: to the distance of.

[5] musste: had to. Do not translate by must; it is in the past tense.

[6] geleistet: (leisten): performed. Die Leistung: performance.

[7] streng genommen: taken strictly = strictly speaking.

[8] eine Feder spannen: compress a spring.

[9] die Spannkraft: tension, potential.

[10] bei Beurtheilung: in judging; see 13 Note 12.

[11] ist massgebend: is decisive, is a criterion.

[12] hinsichtlich: as regards.

[13] u. s. f. (und so fort): and so forth.

16.

[1] Nebenformen: secondary forms.

[2] noch so komplizierten: never so complicated, no matter how complicated.

[3] rollen: the hyphen indicates that hinab belongs also to rollen: to roll down.

[4] stellt ... dar (darstellen): represents.

[5] einen ... Druck; see 1 Note 10.

[6] aufheben: to neutralize, balance.

[7] der Fall: case.

[8] aufzufassen: to conceive.

[9] entstanden (entstehen): originated, formed.

[10] flachgngig: square-threaded.

[11] bez. (beziehungsweise): or as the case may be.

[12] scharfgngig: v-threaded.

[13] der Schraubengang: turn of the screw.

[14] das Gewinde: thread.

[15] die Bolzenstrke: thickness of the cylinder. Strke, usually strength, also means thickness.

[16] die Kernstrke: thickness, of the core.

[17] See 1 Note 2., arbeitet ... aus: works out, hollows out.

[18] der Betrag, um den: the amount to the extent of which....

[19] die Steigung oder Ganghhe: pitch.

[20] See 2 Note 2.

[21] Stellschrauben: set screws; stellen, to adjust.

17.

[1] verhalten sich umgekehrt: they are to each other inversely.

[2] Bekannt: well known.

[3] hierbei: in this case (not hereby), Compare 13 Note 12.

[4] findet ... statt (stattfinden): takes place.

[5] bei Klingelzgen: in bell-pulls.

[6] wobei: in which; compare 13 Note 12.

[7] in der Regel: as a rule.

[8] der Flaschenzug: block and tackle.

[9] das Rad an der Welle: wheel and axle.

[10] einem ... Seile; see 1 Note 10.

[11] Riemen- und Seilscheiben: pulleys for belts and ropes.

18.

[1] die Fortpflanzung: propagation, transmission.

[2] einer ... Flssigkeit: of a liquid; see 1 Note 10.

[3] infolgedessen (in Folge dessen): in consequence of which.

[4] pflanzt sich ... fort (sich fortpflanzen): propagates itself.

[5] Ein ... Krper: a body; see 1 Note 10.

[6] sogen. (sogenannte): so-called.

[7] Ist ... taucht; see 1 Note 2

[8] dabei: in that case; compare 13 Note 12.

[9] gilt (gelten): holds true.

[10] eines ... Gefsses: of a vessel; see 1 Note 10.

[11] die Druckhhe: head, column.

19.

[1] der Heber: siphon.

[2] selbstttig: automatically.

[3] das Niveau: level.

[4] zweischenkelig: two-legged, two-armed; der Schenkel, thigh.

[5] dabei: at the same time (not thereby).

[6] die Festigkeit: strength (of materials).

[7] das Mass: measure (do not confound with die Masse, mass).

[8] die Zugfestigkeit: tensile strength.

[9] der Querschnitt: cross-section.

[10] die Grsse: magnitude, quantity.

[11] die rckwirkende Festigkeit: compressive strength.

[12] die relative Festigkeit: transverse strength.

[13] Grssen- und Formnderungen: changes of size and form. The hyphen indicates that nderungen belongs to Grssen also.

[14] sprde: brittle.

[15] zhe: tough.

[16] dehnbar: ductile.

[17] geschmeidig: plastic, pliable.

20.

[1] die Gehrempfindung: sensation of hearing.

[2] die Wellenbewegung: wave motion.

[3] die Fortpflanzungsgeschwindigkeit: velocity of propagation.

[4] das Fadentelephon: string telephone (toy).

[5] Zwei ... Stcke; see 1 Note 10.

[6] das Mittel: medium.

[7] der Nachhall: reverberation.

[8] vorwiegend: preponderating; translate: mostly.

[9] Sind; see 1 Note 2.

[10] Sinusschwingungen: sine oscillations.

[11] hngt ... ab (abhngen): depends.

[12] stehend: vertical.

[13] bei; see 13 Note 12.

[14] der Grundton: fundamental note.

[15] das Geprge: coinage = character.

[16] die Klangfarbe: tone color = timbre.

21.

[1] selbstleuchtend: self-luminous.

[2] lassen sich ungezwungen erklren: may be explained in a natural (lit. unforced) way.

[3] das Mittel: medium.

[4] der Lichtther: luminiferous ether.

[5] daran ... dass: by the fact that; lit. by this, namely that ..., Daran represents the following clause and anticipates it.

[6] Besitzen; see 1 Note 2.

[7] der Kernschatten: umbra; der Kern, kernel.

[8] der Halbschatten: penumbra.

[9] unmittelbar: directly.

[10] auf ... angewiesen: confined to.

[11] der Einfallswinkel: angle of incidence.

[12] der Schirm: screen.

22.

[1] der ebene Spiegel: plane mirror.

[2] das Spiegelbild: reflected image.

[3] der Senkrechte: the vertical, perpendicular; see 1 Note 10.

[4] einem ... Kreis: a circle.

[5] der Durchschnitt: section.

[6] Perlen: beads.

[7] beim Hineinblicken: on looking in.

[8] ein ... Mittel: a medium.

[9] zwei ... Ebenen: two planes. This sentence is an example of one compound adjective construction within another.

[10] brechend: refracting.

[11] einen ... Spalt: a slit.

[12] bandfrmig auseinandergezogen: drawn out in the form of a ribbon.

[13] brechbar: refrangible.

[14] einzelne: single, separate, individual.

[15] derartig: that kind, such.

[16] indem man; see 1 Note 9.

[17] das Knallgeblse: oxy-hydrogen blowpipe.

[18] die betreffenden Metalle: the metals in question.

[19] geschlossen werden kann: conclusions may be drawn.

23.

[1] vermittelt: transmitted.

[2] schrieb ... zu (zuschreiben): ascribed, attributed.

[3] und zwar: and moreover.

[4] nimmt ... zu ... ab (zunehmen, abnehmen); increases, decreases.

[5] see 1 Note 9.

[6] die Lagennderung: change of position.

[7] bei; see 13 Note 12.

[8] der Abstand: distance apart.

24.

[1] um: to the extent of, by.

[2] bezw. (beziehungsweise); see 2 Note 10.

[3] der Trger: beam, girder.

[4] das Mauerwerk: masonry.

[5] der Radreifen: tire of a wheel.

[6] gilt (gelten): holds true.

[7] der Schrumpfring: hoop shrunk on a gun.

[8] bei; see 13 Note 12.

[9] bt ... aus (ausben): exerts.

[10] die Dampfspannung, die Spannkraft: tension.

[11] es bilden sich: there are formed.

[12] Verdampfen: vaporization.

[13] Verdunsten: evaporation (without artifical heat.)

25.

[1] bei; see 13 Note 12.

[2] die Vakuumpfanne: vacuum pan.

[3] die Zuckersiederei: sugar refinery; sieden, to boil.

[4] umgekehrt: conversely.

[5] der Papinsche Topf: Papin's digestor.

[6] das Sicherheitsventil: safety-valve.

[7] die Spannkraft: the tension.

[8] See 1 Note 9.

[9] absperren: to bar off = to confine.

[10] noch so gross: never so great, no matter how great.

[11] tropfbar: capable of forming drops.

[12] See 18 Note 6.

[13] der Grenzwert: limit of value; limit.

26.

[1] einen beliebig grossen Zwischenraum: a distance as great as may be desired = any distance.

[2] die Strahlung: radiation.

[3] die Leitung: conduction.

[4] gleicht sich ... aus (sich ausgleichen): equalizes itself.

[5] wir haben uns ... vorzustellen: we must conceive.

[6] hierbei: in this case.

[7] bermittelt: transferred, communicated.

[8] See 13 Note 12.

[9] die Wrmeeinheit: heat unit.

[10] um; see 24 Note 1.

[11] die Heizungstechnik: heating industry.

27.

[1] um; see 24 Note 1.

[2] die Menge: quantity.

[3] wobei: in which case; see 13 Note 12.

[4] See 13 Note 12.

[5] Aggregatzustandsvernderungen: changes in the state of aggregation (i. e. from liquid to solid etc.).

[6] also; see 2 Note 2.

[7] umgekehrt: conversely.

[8] ermitteln: to ascertain.

[9] vermag = kann.

[10] niederschlagen: to precipitate.

28.

[1] entsteht: arises, is formed, comes into existence.

[2] die Arbeitsgrsse: amount (lit. magnitude) of work.

[3] im Mittel: on an average.

[4] wobei: in which case.

[5] eine angesaugte und ... verdichtete Luftmenge: a sucked up and ... condensed quantity of air.

[6] die Pleuelstange: connecting rod.

[7] die Kurbel: crank.

[8] die Welle: axle.

[9] das Schwungrad: flywheel.

[10] dabei: in that case.

[11] See 13 Note 12.

[12] der Uebergang: transition.

[13] dabei: at the same time.

[14] der Kolbenhub: stroke of the piston.

[15] setzen ... um (umsetzen): convert.

29.

[1] der Zylinder: cylinder. Some writers change c's of Latin Swords to z or k according to the sound.

[2] sperren: to bar, to cut off.

[3] die Steuervorrichtung: lit. appliance for steering = slide-valve.

[4] wobei, hierbei, dabei; see 28 Notes, 4, 10, 13 and 26 Note 6.

[5] niedrigerer: lower, note the comparative expressed by the first er.

[6] geht verloren: is lost.

[7] ausfallen kann: may turn out.

[8] indem man ... verwendete und ... antrieb; see 1 Note 9.

[9] der Wirkungsgrad: degree of effect = efficiency.

[10] Dampfstrahlen: jets of steam.

[11] das Schaufelrad: paddle wheel, blade wheel.

30.

[1] Energiearten: kinds of energy.

[2] beliebig: any ... whatever.

[3] zutragen: take place.

[4] der Kreisprozess: cycle.

[5] am allgemeinsten: in the most general way.

[6] das Niveau: level.

[7] so fasst man ... auf: we conceive.

[8] begriffen: engaged (in).

[9] Wrme is the object of enthalten.

[10] zieht ... an (anziehen): attracts.

[11] dagegen: on the other hand.

[12] stossen ... ab (abstossen): repel.

31.

[1] dadurch, dass man; see 1 Note 9.

[2] Es stellte sich dabei heraus: it turned out in this case.

[3] in gleicher Hinsicht: with the same purpose.

[4] darstellen: represent, constitute.

[5] lagern: arrange.

[6] sich aufheben: neutralize each other.

[7] herzustellen: to produce, make.

[8] das Beharrungsvermgen: capacity for persistence = inertia.

[9] sich einstellen: take its place.

[10] vorzustellen: to place before (the mind) = to imagine.

32.

[1] der Richtung nach: as regards direction.

[2] der Leiter: conductor.

[3] und zwar: and moreover.

[4] woraus zu schliessen ist: from which it is to be concluded.

[5] also; see 2 Note 2.

[6] Berhrungsstellen: points of contact.

[7] dem 300. Teil: to the 300th part. The period after 300 indicates the ending sten.

[8] der Schliessungsbogen: closing arc = conductor which closes the circuit.

33.

[1] die Zeiteinheit: unit of time.

[2] der Querschnitt: cross section.

[3] die ... Elektrizittsmenge: the quantity of electricity.

[4] die Stromabgabe: current delivery = amount of current delivered.

[5] mit Bezug auf: with regard to.

[6] wirksam: active.

[7] die Schaltung: connection.

[8] soll ... herbeigefhrt werden: is to be brought about.

[9] indem sie ... bedingt wird: as it is governed by.

[10] der Akkumulator: storage battery.

[11] etwa: possibly; transl. any.

[12] Bleisuperoxyd: peroxide of lead, PbO_{2}.

[13] sowohl ... wie: as well ... as = both ... and.

[14] das schwefelsaure Blei: sulphate of lead.

[15] die E. M. K. (elektromotorische Kraft): electromotive force.

[16] bezw. (beziehungsweise); see 2 Note 10.

[17] Mennigeschichten: layers of red oxide of lead (minium).

[18] das Gitter: lattice work, bars.

34.

[1] unterscheiden sich: are distinguished.

[2] der Gleichstrom: direct current.

[3] der Wechselstrom: alternating current.

[4] die Erregung, Influenz, Induktion: induction (three synonyms).

[5] der Dauermagnet: permanent magnet.

[6] der Anker: armature.

[7] der Schenkel: limb, branch.

[8] der Polwechsel: change of pole.

[9] die Anbringung: attachment, addition.

[10] der Stromwender: commutator.

[11] die Vorrichtung: appliance, contrivance.

[12] u. dergl. (und dergleichen): and the like.

[13] der Kupferblechstreifen: strip of sheet copper.

[14] die Klemme: clamp, binding post.

[15] der Eisenkern: iron core.

[16] die Nut: groove, rabbet.

[17] eingefrsst: cut out.

[18] indem die ... Strme: (in that =) as the currents.

35.

[1] der Anker: armature.

[2] einem Eisenring: an iron ring. This sentence contains one compound adjective clause within another.

[3] die Welle: shaft, axle.

[4] wobei: while at the same time.

[5] der: to the.

[6] in der Tat (That): indeed.

[7] wohl: probably.

[8] nmlich: translate by beginning the sentence with For.

[9] indem ... entsteht: as there is formed.

[10] allerdings: to the sure.

[11] die Reihenbewickelung: series winding.

[12] die Nebenschlussbewickelung: shunt winding.

[13] die Leistung: performance, efficiency.

[14] das Eisengestell: iron frame.

36.

[1] eigentlich: properly so called, real.

[2] der Stromkreis: circuit.

[3] abgeben: deliver.

[4] bedrfen: require (followed by the genitive).

[5] der Abnutzung unterliegt: is subject to wear and tear.

[6] Betriebsstrungen: disturbances = irregularities in running.

[7] die Klemme: clamp, binding post.

[8] indem man ... verwandelt; see 1 Note 9.

[9] die Drehstrommaschine: three phase motor.

[10] Nebenapparate: secondary apparatus.

[11] Ergnzungsmittel: means of completion = supplements.

[12] der Wirbelstrom: eddy current.

[13] Kern- und Manteltransformationen: core and shell transformers.

[14] untergebracht: placed.

37.

[1] die Anlage: plant.

[2] Starkstromleitungen: conductors for powerful currents.

[3] Licht- und Kraftbetrieb: production of light and power.

[4] in der Regel: as a rule.

[5] verseilt: covered with rope.

[6] stark: heavy, thick (the usual meaning is strong).

[7] in ihrer Gesamtheit: in their totality = all taken together.

[8] das Isolirband: insulating tape.

[9] Strassenumwhlungen: digging up the streets.

[10] die Armierung: strengthening.

[11] Muffen: sleeves.

[12] Anschlussstellen: places for the connections.

[13] Anschlussgruben: man holes (Grube: pit).

[14] die Schmelzsicherung: safety-fuse.

[15] Karton: pasteboard.

[16] der Wandverputz: plastering.

[17] Aus- und Einschalten: connecting and disconnecting.

[18] der Schalter: switch.

[19] der Umschalter: four point switch.

38.

[1] der Gleichstrommotor: direct current motor.

[2] der Wirkungsgrad: degree of efficiency.

[3] der Stromwender: commutator.

[4] der is the subject of the three verbs ist, geben kann and verbietet.

[5] das Funkensprhen: sparking.

[6] Anlass geben: to give rise.

[7] die Steinkohlengrube: coal mine.

[8] schlagende Wetter: fire-damp.

[9] die Spannung: tension.

[10] starke Querschnitte: large cross sections.

[11] unbequem: inconvenient.

[12] angehen: to start.

[13] eine ... Geschwindigkeit: a velocity.

[14] berhaupt: at all events.

[15] den ... Stromwechseln: the alternations of the current.

[16] bereinstimmen: correspond, synchronize.

[17] des ... Magnetfeldes: of the magnetic field.

[18] unterliegt: is subject.

[19] derartig: such.

[20] asynchron: asynchronous (not synchronous).

39.

[1] die Eigenschaft: property.

[2] die Umwandlung: conversion.

[3] der Stoff: substance.

[4] der Grundstoff: fundamental substance, element.

[5] ohne dass ... gesagt werden kann: without (our) being able to say.

[6] das Merkmal: characteristic.

[7] das Verhalten: behavior.

[8] Druck- und Temperaturverhltnisse: conditions of pressure and temperature.

[9] nimmt ... ein (einnehmen): occupies.

[10] See 1 Note 2.

[11] Sauerstoff- und Stickstoffgas: oxygen and nitrogen gas.

[12] See 13 Note 12.

[13] See 24 Note 1.

40.

[1] lassen sich ... berfhren: may be converted.

[2] leichter ... schwieriger: more easily, more difficulty.

[3] bestimmt: certain, definite.

[4] dabei; see 28 Note 13.

[5] hngt davon ab: depends upon the condition.

[6] entwickelnd: developing, disengaging.

[7] die Spannung: tension.

[8] also: that is to say.

[9] dementsprechend: corresponding to that = accordingly.

[10] beziehen: to refer.

[11] das Merkmal: characteristic.

[12] die Erkennung: recognition, identification.

[13] die Reindarstellung: preparing in the pure state.

[14] die Kohlensure: carbonic acid.

[15] der Schwefelwasserstoff: sulphuretted hydrogen.

[16] der Chlorwasserstoff: hydrochloric acid.

[17] nimmt ab (abnehmen): diminishes.

41.

[1] sich verflchtigen: to be volatilized.

[2] die Verdampfung: vaporization (with the aid of heat).

[3] die Verdunstung: evaporation (at ordinary temperatures).

[4] ungengend; recognize the adverb by the absence of adjective endings and translate: insufficiently.

[5] vor sich geht: goes on, takes place.

[6] gebracht: when brought.

[7] das Jod: iodine.

[8] luftverdnnt: rarefied.

[9] lsen, lslich, die Lsung: to dissolve, soluble, the solution.

[10] der Weinstein: tartar.

[11] das Chlorcalcium: calcium chloride.

[12] infolgedessen (in Folge dessen): in consequence of that.

[13] zerfliesslich: deliquescent.

[14] nimmt ... zu (zunehmen): increases.

[15] scheidet sich ... aus: separates.

[16] und zwar: and moreover.

[17] Platinmohr: platinum block, platinum sponge.

42.

[1] die Einheit: unit.

[2] wobei; see 28 Note 4.

[3] stimmen ... berein (bereinstimmen): agree.

[4] bezglich: relating.

[5] mittler: average, mean.

[6] die Zusammensetzung: composition.

43.

[1] die Entstehung: origin, formation.

[2] die Umwandlung: conversion.

[3] die Zersetzung: decomposition.

[4] die Verbindung: composition, compound.

[5] noch so verschiedenartig: no matter how differently.

[6] entstanden (entstehen): formed.

[7] gelangen: to get.

[8] dabei: in the process.

[9] gleichgltig (gleichgiltig): indifferent, all the same, no matter.

[10] der Chlorwasserstoff: hydrochloric acid.

[11] der Wasserstoff: hydrogen.

[12] das Chlor: chlorine.

[13] beliebig: any desired, any whatever.

[14] das Verhltnis: ratio.

[15] der Gewichtsteil: part by weight.

[16] derart (in der Art): in such a way.

[17] der Stickstoff: nitrogen.

[18] also: that is to say.

44.

[1] Infolge (in Folge): in consequence.

[2] die Beschaffenheit: nature.

[3] fr sich: in themselves.

[4] was: which.

[5] die Auffassung: conception.

[6] diesen: these, the latter (i. e. trees).

[7] erfolgen: to ensue, follow, take place.

[8] Verhltnissen, proportions, belongs also to Gewichts- as indicated by the hyphen.

[9] der Schluss: conclusion.

[10] nimmt man ... an (annehmen): if we assume.

[11] beispielsweise: by way of example.

[12] dementsprechend: corresponding to that = accordingly.

[13] Es is merely introductory; the real subject is 1000 Molekle.

[14] dass diese 500 Molekle je 1000 Atomen entsprechen: that each 500 of these molecules correspond to 1000 atoms.