Beschreibung
einer
verbesserten
Luftpumpe
nebst
einer Nachricht
von
verschiedenen mit selbiger gemachten
Versuchen
von
Johann Cuthberson
Mechanikus zu Amsterdam .
Aus dem Englischen übersezt .
Mannheim ,
in der neuen Hof- und akademischen Buchhandlung
1788 .
D ie neue Einrichtung der Luftpumpen welche Herr Cuthberson in dieser Abhandlung beschreibt , besizt so wichtige Vorzüge vor den mehrentheils sehr kostbaren und so wenig dauerhaften Werkzeugen dieser Art , daß seine Erfindung gewiß allen Beifall verdient . Da ich für die Physikalische Instrumentensammlung der Staatswirthschafts Hohen Schule zu Heidelberg eine Luftpumpe von neuer Art in Vorschlag zu bringen hatte , so rieth ich zwar zu einer Hurter und Haasischen , suchte aber zuvor zuverlässige Nachrichten über ihren Werth von einem Besizer einzuziehen . Herr Prof . Lichtenberg zu Göttingen hatte die Gewogenheit mir von dem Herrn Prof. Tralles zu Bern zu melden , daß derselbe mit einer solchen Pumpe versehen sey , und rieth besonders nach mündlichen Nachrichten des Herrn De Luc’s zu einer solchen Hurter und Haasischen . Als Beitrag über den Werth dieser Pumpen , will ich hier die Nachricht mittheilen , welche der Herr Prof. Tralles auf meine Nachfrage über ihre Vorzüge und Dauer , mir zu überschreiben so gütig war .
Wenn Sie die Haasische Luftpumpe , für die Herr Hurter ein Patent hat , aus Cavallos Beschreibung , und der Uebersezung davon in Lichtenbergs Magazin , kennen , schreibt Herr Prof. Tralles , so muß ich zuvor berichten , daß die Luftpumpe ganz und gar nicht mehr diese Einrichtung besizt . Herr Haas hat die Exantlationsmaschine von der Compressionsmaschine getrennt , und also aus einer Maschine zwei gemacht , und nicht zum Nachtheil derselben . Die Pumpe ist viel einfacher dadurch geworden , folglich weniger Zufällen ausgesezt . Die Compressionsmaschine ist von der gewöhnlichen kleinen Handcompessions-Pumpe , in dem Cylinder der unten ein nach aussen sich öfnendes Ventil , und oben ein kleines Loch hat , nicht weiter verschieden , als daß vom untern Ende des Stiefels eine Röhre aufwärts zum Teller geht , auf welchen man einen starken gläsernen Recipienten anschrauben kann . Alles ist auf einem eigenen Gestelle , und oben liegt eine gläserne Röhre mit einer Scale , in welcher die Stelle welche ein Quecksilbertropfen in derselben einnimmt , den Grad der Verdichtung der Luft anzeigt . Was die Luftpumpe betrift , so glaube ich allerdings , daß sie bei einer recht guten Ausführung über alle bekannte Vorzüge hat . Allein das
Exemplar , welches Herr Hurter dem Stande Bern geschickt hat , ist davon ausgeschlossen . Der mattgeschliffene metallene Teller hat kleine Grübgen , welche man freilich gröstentheils nur durch eine Linse erblicken kann , die aber doch zu groß sind , um nicht der Luft einen Durchgang zu gewähren . Um mich hievon zu überzeugen , habe ich einen Recipienten gehörig aufgesezt , und aussen um seinen Rand auf den Teller Oel gethan . Bei Verdünnung der Luft unter dem Recipienten drückte die äussere Luft das Oel ausserhalb des Recipienten zwischen Teller und Glas durch , innerhalb desselben , und deutliche Luftblasen sahe ich dabei allemahl welche inwendig zerplazten . Die Ränder der Glocken sind gut geschliffen , an ihnen liegt der Fehler nicht . Dieser Umstand aber mag vielleicht verhindern , daß ich in dem Recipienten nicht einmahl die Luft auf 200 mahl verdünnen kann . Jezt um zu wissen ob der Körper der Luftpumpe nicht vielleicht noch Fehler hätte , schraubte ich in das Loch mitten im Teller eine darzu gehörige Schraube recht luftdicht ein , so daß der zu evacuirende Raum bloß die Röhre und ein kleines Glas mit einem kurzen Barometer war . Die ersten Züge gehen vortreflich , allein bei zwei Linien Barometerhöhe hält die Verdünnung auf , trete
ich alsdenn aufs Pedal so scheint das Quecksilber in der Röhre beim schnellen aufwinden des Stempels seine Erhöhung in der Mitte der Glasröhre verliehren zu wollen , allein das hört im Augenblick auf , und alles bleibt wie vorher . Hier wüßte ich den Fehler nirgends anders als im Pedale zu suchen : denn im Anfang einige Tage lang würkte das Pedal . Auf Ihr Schreiben nahm ich die Luftpumpe von neuem vor , machte alle sichtbare Theile so in Ordnung , daß hier keine Luft irgendwo eindringen konnte , allein die Erfahrung war wie oben , bis auf zwei Linien , verändert hatte sie also in der Zeit nicht mehr , das Pedal aber kann ich ganz und gar nicht gebrauchen . Indessen liegt dieses fehlerhafte nur am Künstler , nicht an der Konstruktion der Pumpe selbst . Der Herr von Saussüre und Herr Paul haben sie mir sehr gelobt , bevor ich Herrn Hurter den Auftrag machte etc . Er hat z. B. an einem Orte mit Zinn gelöthet , und da ich die Pumpe bekam , war die Löthung vom Quecksilber zerfressen . Diese Pumpe mit dem Apparate kommt zusammen auf 83 Pfund Sterling . Mit dem Apparate selbst bin ich inzwischen besser zufrieden .
Dieser Nachricht des Herrn Prof . Tralles zufolge war es daher nicht rathsam , daß wir eine Hurter und Haasische Pumpe wählten , und schlug unser verehrungswürdiger Freund der Herr Doktor Ferd . Dejean Herrn Cuthberson , der durch seine Verbesserungen der Elektrisirmaschinen , so wie durch seine Arbeit an der Teylorschen zu Harlem , bekannt ist , in Verfertigung der besten Pumpen vor . Auf mein erstes Schreiben berichtete mir Herr Cuthberson seine neuen Veränderungen , und bestellte ich bei ihm eine einfache Pumpe dieser Art , welche wir bald nachher nebst dieser Abhandlung erhielten . Ohnerachtet ich von der Dauer dieser Pumpe , welche aber wahrscheinlich die der andern Arten übertreffen muß , noch nichts zu sagen im Stande bin , so kann ich doch versichern ihre Verdünnungskräfte nach des Verfassers Erfahrungen , beträchtlich gefunden zu haben , nur ist wegen der geringen Länge des Cylinders die Auslerung groser Recipienten etwas langwierig . Ich werde in der Folge weitere Beobachtungen über diese Pumpe mittheilen , und bemerke nur noch , daß Herr Cuthberson eine Pumpe von dieser Art mit gedoppelten Cylindern für 330 Holländische Gulden , eine etwas geringere 1 Zoll kürzere für 230 fl. , die beste Art mit einfachem Cylinder
für 180 fl. , gemeine von dieser Art wie jene 140 fl. und den Apparat für 100 fl. verläßt , ein Preiß welcher gegen die Smeatonschen , und Hurter und Haasischen Pumpen , bei ihrer wahren Güte beträchtlich geringer ist .
Heidelberg den 8. April 1788 .
D. G. A. Suckow . Herzogl . Zweibrückischer Hofrath und öffentlicher ordentlicher Professor der Staatswirthschafts Hohen Schule .
1.
Keiner Erfindung hat die Naturkunde mehr als der von der Luftpumpe zu verdanken ; selbst in ihrem ersten Zustande so unvollkommen auch dieser war , gab sie Gelegenheit zu manchen wichtigen Entdeckungen , welche seit der Zeit so vermehrt und zu einem Grad erweitert worden sind , von welchem die ersten Erfinder sich keinen Begrif zu machen im Stande waren ; auch kann man sicher behaupten daß die Wissenschaft in dem Verhältniß zugenommen habe , in welcher dies Werkzeug verbessert worden ist . Eine vollkommnere Einrichtung desselben war daher auch ein wichtiger Gegenstand der Aufmerksamkeit der besten und erfindungsreichsten Künstler . Mancherlei Versuche sind zu dieser Absicht gemacht worden , und ist nicht zu leugnen , daß die Luftpumpe viele Verbesserungen dadurch erhalten habe ; die Erfindung welche ich inzwischen dem Publiko hier vorlege , wird , wie ich glaube , ihr noch eine grösere Vollkommenheit , und vielleicht eine so grose verschaffen , als die Natur dieses Werkzeugs je zulassen mag .
2.
Die vor mehrern Jahren gebräuchlichsten Luftpumpen waren entweder mit Hähnen oder ledernen Ventilen versehen , um der Luft den Rükgang in den Recipienten zu verschliessen , aus welchem sie gezogen worden . Die Pumpen mit Hähnen , wenn sie gut gearbeitet und neu waren , fand man zur Verdünnung der Luft viel kräftiger , als die mit den Ventilen , wenn sie aber einige Zeit gebraucht waren , wurden sie schlechter als die leztern : denn da die Hähne bei jedem Stempelzug gedrehet wurden , so schliffen sie sich durch die Reibung gar bald aus , so daß die Maschine für den geringsten Versuch unbrauchbar blieb , und da kein Mittel vorhanden war diesem Fehler abzuhelfen , so erhielten die Pumpen mit Ventilen als die dauerhaftesten den Vorzug . Diese hatten aber dem ohnerachtet auch eine Unvollkommenheit , da die äussere Luft immer auf das Ventil im Stemper preßte , und die Hebung desselben hinderte , wenn die Schnellkraft der Luft in dem Recipienten sehr durch die Verdünnung vermindert worden war .
3.
Diese Unvollkommenheit wurde durch Herrn Smeaton zu London gänzlich gehoben , welcher
der Luftpumpe die größte Verbesserung seit ihrer ersten Erfindung verschafte . Seine Einrichtung der Pumpe findet man in den Philosoph . Transactions von den Jahren 1751 und 52 beschrieben Eine Abbildung und Beschreibung findet sich auch in A. G. Kästners Anfangsgründen der angewandten Mathematik , 5 , 6 und 7 Tafel , und in Erxlebens Anfangsgründen der Naturlehre 4te Auflage , mit Zusäzen von G. C. Lichtenberg Götting. 1787 , wo sie nach Nairnes und Blunt’s Verbesserungen beschrieben und abgebildet ist . . So schäzbar aber diese Erfindung war , so behielt sie doch eine Unvollkommenheit welche darinnen bestund , daß die Pumpe , wenn sie einige Zeit nicht gebraucht worden war , nicht mehr so stark als sonst verdünnen wollte , welches von dem Drucke des Stempels auf dasjenige Ventil herrührte , das sich bei dem Durchgang der Luft aus dem Recipienten öfnet , und sich schließt damit solche nicht zurukgehe , ausser dem aber noch mehr von dem verdikten Oele , welches die Bewegung des Ventils vorzüglich verhinderte . Jenen von diesen Mängeln schafte ich dadurch weg , daß ich das Ventil auf die eine Seite des Cylinders brachte , und gebe ich in der teutschen Uebersezung von Priestley’s Observations and experiments
on different kind’s of air , Vol. II eine Beschreibung dieser Verbesserung In Priestley’s Versuchen und Beobachtungen über verschiedene Gattungen der Luft . 2ter Band , finde ich keine Anzeige von dieser Einrichtung . .
4.
Allein nach dieser Einrichtung erschienen neue Mängel , welche voraus zu sehen unmöglich war ; inzwischen konnte man doch mit diesen Pumpen trockene atmosphärische Luft über 600 mahl verdünnen . Ich gedenke besonders der trockenen Luft , weil wenn jemand dies vom Dampf verstehen wollte , die Birnprobe eine Verdünnung von 100,000 zeigen würde ; allein von dieser Erscheinung werde ich weiter unten reden . Dies schien nun die äusserste Vollkommenheit zu seyn , welcher die Luftpumpe fähig war . Die Ursache daß die Verdünnung zu keinem höhern Grad getrieben werden konnte , war die geschwächte Schnellkraft der in dem Recipienten zurück bleibenden Luft , welche , da sie in eben dem Verhältniß abnimmt , als die Menge der Luft vermindert wird , endlich zu kraftlos ist , das Ventil , welches zwischen dem Recipienten und dem Cylinder die Verbindung
bindung macht , zu heben , daß die Luft nicht aus jenem in diesen tretten kann .
5.
So schwer es scheint diesem Fehler abzuhelfen , so wurde es doch von verschiedenen geschickten Künstlern versucht , und waren die Herren Hurter und Haas so glücklich einen Weg zu finden , diesen Fehler wenigstens zum Theil zu heben , und so kam die Luftpumpe einen Grad weiter zu ihrer Vervollkommnung . Eine Beschreibung einer solchen Pumpe nach ihrer Einrichtung ist vom Herrn Tib. Cavallo im 73sten Vol. P. II der Philosoph . Transactions für das Jahr 1783 mitgetheilt worden Man sehe auch Lichtenbergs Magazin für das neueste aus der Physik und Naturgeschichte , 3ter B. 1stes Stück S. 97 . .
6.
Diese Verbesserung besteht in einer durch eine lederne Büchse gehende Stange ( pin ) durch welche man vermittelst eines Pedals das unterste Ventil heben kann , wenn die Schnellkraft der Luft nicht hinreicht solches zu öfnen . Da sich aber diese Stange in einer senkrechten Lage befindet , welche nicht schicklich war das Leder mit Oel versehen zu halten , mithin die Ventile von Leder
der oder von geöltem seidenen Zeuge sehr leicht in Unordnung kommen konnten , so verlohr die Maschine bald ihre Dichtigkeit , und die Erfindung war von geringem Werthe . Ausserdem war aber kein Mittel vorhanden das Ventil im Stemper zu heben , eine Verbesserung welche eben so nöthig als die andere gewesen wäre , da es klar ist , daß die Luft , welche sich zwischen den beiden Ventilen in dem Cylinder befindet , eine grösere Zusammendrückung leiden mußte das Ventil im Stemper zu heben , als wenn es auf eine andere Art geöfnet worden wäre .
7.
Bei genauer Betrachtung aller dieser Unvollkommenheiten , und der Prüfung der Mittel sie zu heben , kam ich auf eine Einrichtung des Stempers , nach welcher , ohne von Hähnen , noch von ledernen , geölten seidenen , oder andern Arten von Ventilen Gebrauch zu machen , der Stempel sich durch seine eigene Bewegung im Stiefel öfnet und schließt , und zwar ohne daß man zu befürchten hätte , daß er nicht luftdicht bliebe , wenn er nur gut gearbeitet ist . Allein das unterste Ventil zu heben war die vorzüglichste Schwierigkeit , und ohne dies bewerkstelligt zu haben , war die andere Verbesserung von geringem Belang . Es
war leicht dies durch eine äussere Verrichtung möglich zu machen , worzu sich verschiedene Mittel fanden , welche aber die Maschine bei wenigem Gebrauch leicht wandelbar gemacht hätten . Ich verwarf solche daher , in der Hofnung eine Methode zu finden , dies durch einen innern Mechanismus zu bewirken , welcher nicht so leicht in Unordnung gebracht werden könnte .
8.
Da ich mit meinem Freund dem Herrn Paats van Troostwyk , welcher durch seine Schriften als ein vorzüglicher Naturkündiger bekannt ist , so wie als einer der grösten Beförderer der Künste und Wissenschaften , auf welchen dieses Land stolz seyn kann , hierüber zu Rathe gieng , so schlug er vor , das Ventil unmittelbar an zwei metallene Stangen zu befestigen , welche durch den Stempel gehen sollten . Dieser Rath war gewiß ausführbar , inzwischen blieb es sehr schwer einen solchen Stemper luftdicht zu machen , erforderte auch so viele innere Einrichtung , daß es kaum möglich gewesen wäre alle Theile mit der Genauheit auszuarbeiten , welche die Natur dieses Werkzeuges verlangte .
9.
Nach mancher Ueberlegung hierüber kam ich
auf ein bequemes und ausführbares Mittel , ohne Gebrauch von einer Art von Ventilen meine Absicht zu erreichen . Es bestand darinnen eine metallene Stange für das Innere der Kolbenstange anzubringen , deren Ende beim herabgehen des Stempers die Oefnung verschliessen sollte , welche mit dem Recipienten in Verbindung stund , und solche beim Aufziehen des Stempers öfne . Zu meiner grösten Zufriedenheit fand ich dies ausführbar , und ganz meiner Erwartung entsprechend .
10 .
Da der Zusaz des Herrn Smeatons zu der gemeinen Luftpumpe , welcher die Absicht hatte , die aus den Recipienten gezogene Luft zu verhindern nicht wieder in die Stiefel zuruck zu gehen , oder mit andern Worten , eine Verbindung zwischen dem Innern der Stiefel und der äussern Luft zu machen , auch hier nothwendig war , so erfand ich eine Stange , welche in das Loch herabfallen muste , wenn die Luft durch solches heraus gegangen war . Dies machte die Verbesserung vollständig und die Maschine eigentlich zu einer Luftpumpe ohne Hähne und Ventile , welche die Vortheile von beiden vereinigte , ohne die Unbequemlichkeiten einer von jenen Verrichtungen zu haben .
11 .
Die 1ste Tafel stellt diese Pumpe in einer perspektivischen Abbildung mit ihren 2 vorzüglichsten Proben vor , welche auf ihre Pläze aufgeschraubt sind . Man gebraucht nicht beide , ausser in Fällen wo die äusserste Genauheit nöthig ist , bei gemeinen Versuchen kann dagegen die eine weggenommen und ihre Stelle mit einer Schraube verschlossen werden . Wenn man sich der Birnprobe bedienen will , muß zuvor ein runder Teller , welcher breit genug ist den Recipienten darauf zu stellen , in das Loch bei A geschraubt werden , im Fall man aber diese Probe nicht gebraucht , muß dies Loch mit einer Schraube verschlossen bleiben . Will man alle drei Proben gebrauchen , so muß , wenn der Recipient ausgelert worden , die Verschliesungsschraube an dem Boden , B , der Pumpe geöfnet werden , um die Luft in den Recipienten zu lassen ; werden aber die Proben nicht sämtlich gebraucht , so kann die Schraube in A , oder eine von den andern zweien ( a , b ) welche statt der Proben eingesezt worden ; zu dieser Absicht geöfnet werden Zu leichterer Uebersicht aller Theile der Pumpe will ich eine vollständigere Beschreibung dieser Tafeln welche um die Helfte verkleinert sind , beifügen . C C sind die beiden Cylinder , deren Profil sich aus der 1. Fig. der 2ten Tafel ergiebt , R ist das Oelgefäß mit der gekrümmten Röhre T , H H sind die beiden Kolbenstangen welche mit den gezähnten Stangen P.P. verbunden sind , und R * stellt die Kurbel vor , durch welche die Stangen in Bewegung gesezt werden. M. ist der Teller oder die Platte der Pumpe , V ihre mittlere Oefnung , welche mit der Röhre m m m 1 und 7te Fig. der 2ten Tafel in Verbindung steht . Die Oefnungen A , b und a sind durch die Röhre S mit der Oefnung V. des Tellers in Verbindung , und können von diesen 4 Oefnungen alle oder nur einige gebraucht werden . b. dient für die sogenannte Heber-Probe , welche mit dem Schenkel E in diese Oefnung geschraubt wird , F ist ihre Scale und I das daran befindliche Gewicht . An die Oefnung a ist die Barometerröhre X X geschraubt , an welcher sich das eigentliche Barometer Y Y mit der Scale q r s t befindet . Beide sind in den Quecksilberbehälter Z gesenkt , welcher auf dem Brette Q Q steht und vermittelst der Schraube W höher oder niedriger gestellt werden kann . Kommt nun auf den Teller M ein Recipient zu stehen , so kann ausser den beiden Proben a und b , in A ein Teller noch für die Birnprobe eingeschraubt werden , im Fall aber diese so wie eine der Proben a und b nicht gebraucht würden , verschlieset man diese Oefnungen mit Schrauben . Die 2te Figur der 2ten Tafel stellt den hölzernen Querriegel vor , welcher in der 1sten Figur nur mit punktirten Linien angezeigt worden . Er ist zwischen den beiden Füssen N N durch die Schrauben O O gehalten . .
12 .
Die 2te Tafel stellt den Durchschnitt von allen wesentlichen Theilen der Pumpe vor , ausser der Winde an welcher sich nichts neues befindet ,
und dem hölzernen Gestelle , welches hinlänglich in der ersten Tafel abgebildet worden .
13 .
Die erste Figur liefert den Durchschnitt von einem Cylinder der Pumpe , mit allen innern Theilen und zwar im 4ten Theil der wahren Gröse ; die 2 , 3 , 4 und 5te Figur stellen die verschiedenen Theile des Stempers vor , welche zu mehrerer Deutlichkeit in der halben Gröse abgebildet sind .
14 .
In der 1sten Figur stellt C D den Cylinder der Pumpe , F den Hals von Leder , G ein hohles Cylindrisches Gefäs welches das Oel aufnimmt , und R. ebenfalls ein Oelgefäß vor , welches das Oel das mit der Luft durch das Loch a a getrieben worden , in soferne der Stemper heraufgezogen ist , empfängt , und nachdem es voll geworden , das mit der Luft herauf gebrachte Oel , durch die Röhre T in das Oelgefäß G übertretten läßt . c c ist eine Stange welche von dem Durchgange der Luft gehoben wird , und sobald solche durch die
Oefnung a a heraus gegangen , fällt die Stange durch ihr eigenes Gewicht wieder herab , verschließt die Oefnung , und hindert daß keine Luft durch diesen Weg in den Cylinder kommen kann . Bei d d sind 2 meßingene Platten befestigt , welche die Stange c c in einer solchen Richtung erhalten , daß die Oefnung genau geschlossen werde . H ist ein walzenförmiger Stab , an welchen der Stemper I. befestigt ist ; dieser Stab ist hohl ausgearbeitet um den langen Stab q q aufzunehmen , welcher die Oefnung L , die mit dem Recipienten auf der Platte in Verbindung steht , öfnet und verschließt . m stellt ein Stück der Röhre vor , ( durch welche die Stiefel mit dem Recipienten verbunden sind ) deren eines Ende in L angeschraubt ist , das andere aber in der Mitte der Recipientenplatte. M ist eine Verschliesungsschraube der untern Oefnung , O P eine dünne Stellschraube deren eines Ende in die Stange q q welche das Loch L öfnet und verschließt angeschraubt worden , an das andere Ende aber ist eine Nuß befestigt , welche , indem sie den engsten Theil der Oefnung versperrt , den Stab ( q q ) hindert zu hoch hinauf zu steigen . Die Stangen mit dieser Schraube sind noch deutlicher in der 2ten und 6ten Figur zu sehen , und bewegen sich in
der ledernen Büchse r r , 2te und 5te Figur in dem mittlern Stücke des Stempers . In der 4ten und 5ten Figur sind die 2 vorzüglichsten Stücke , welche den Stemper ausmachen , vorgestellt , und diese geben mit den Stücken der 3ten und 6ten Figur das Ganze der 2ten Figur . Die 5te Figur stellt ein kegelförmig abgedrehtes Stück Meßing , mit einer Leiste am Grunde vor , in selbiges ist über 2/3 der Länge eine Schraubenmutter eingeschnitten ; der übrige Theil der Höhlung aber in welcher sich keine Schraubenmutter befindet , ist , bis auf eine dünne Platte auf dem Grunde , deren Oefnung genau der Dicke der Stange q q gleich ist , von gleichem Durchmesser mit der Schraubenmutter . Der innere mit keiner Schraubenmutter versehene Theil des Kegels ist mit einer geölten ledernen Büchse ausgekleidet , durch welche die Stange q q luftdicht hinauf und herab schlupfen kann . Um das Leder r r herab zu pressen ist die Schraube ( o o ) angebracht , und diese mit einer zur Stange q q passenden Oefnung versehen . Die 4te Figur a a a a stellt die äussere Seite des Stempers vor , dessen innere Höhlung genau nach der äussern Fläche der 5ten Figur abgedreht ist ; b b sind über 60 Stücke rund geschnittene Leder , mit einer gleich grosen meßingenen
Platte c c , über welcher sich eine Schraube d d befindet , um die Leder so sicht als nöthig ist zusammen zu pressen . Die Schraube p p der 3ten Figur , paßt in die Schraubenmutter der 5ten Figur . Wenn nun die Stange in der 6ten Figur in die Oefnung der 5ten Figur gebracht , diese Verbindung in die 4te Figur , und das Ende p p der 3ten Figur an den obern Theil der 5ten Fig. angeschraubt wird , so macht dies den ganzen in der 2ten Figur vorgestellten Stemper aus . In der 1sten Figur stellt H den nemlichen Theil als H in der 2ten Figur vor , nemlich die Stange an welcher der Stemper befestigt ist . Wird diese daher aufwärts bewegt , wovon man die Würkung durch Verbindung der 5ten mit der 4ten Figur erkennt , so treibt sie die Luft über sich weg , wird er aber herab gestossen , so öfnet sich der Stemper so weit , als der Rand a a ( das herab tretten des Stücks der 5ten Figur ) zuläßt , und verschaft der Luft einen Ausgang . In der 7ten Figur ist A A die Platte für den Recipienten , B B ein langes viereckiges Stück Meßing , welches an der untern Seite der Platte angeschraubt , und so durchbohrt ist , daß die Oefnung auf die Mitte der Platte und auf die drei Schraubenmuttern b b c paßt .
15 .
Diese Beschreibung aller Theile aus welchen die Pumpe besteht , kann einen hinlänglichen Begrif geben , wie nun die Verdünnung der Luft durch sie bewürkt wird . Zum Grunde gesezt , daß der Stempel auf dem Boden des Cylinders , und ein Recipient auf der Platte stehe , so ist das Innere des Cylinders vom obern Theil des Stempers bis zu a ( in der 1sten Figur ) voll von Luft und der Stemper geschlossen ; wird er nun durch die Stange H aufwärts gezogen , so wird er in seinem Gange die Luft durch die Oefnung a a in das Oelgefäß R und von da durch die Röhre [ c ? ] in die Atmosphäre vor sich her treiben . Der Stemper ist alsdann bis zu dem obersten Theil des Cylinders getrieben , und hat die Stange q q fast den in der 1sten Figur abgebildeten Stand , wie sie eben aus der Oefnung L in die Höhe gestiegen , und von der Nuß o im höher steigen gehindert wird . Wenn der Stemper aufwärts bewegt worden , so dehnt sich die Luft in dem Recipienten aus , und tritt durch die gekrümmte Röhre m o ( 1te und 7te Figur ) in das innere des Cylinders . Auf solche Art wird dieser mit Luft erfüllt , die bei jedem Stemperhub in dem Verhältnisse verdünnt wird , welches der Inhalt des Recipienten
der Röhre und des Cylinders gegen den Inhalt des Cylinders allein besizt . Wird aber der Stemper wieder herab getrieben , so zwängt er den kegelförmigen Theil ( 5te Figur ) so weit aus der innern Höhlung ( 4te Figur ) als die grösere Breite des Randes a a der 2ten Figur zuläßt , und bleibt so weit offen , daß die Luft frei durchgehen kann , und da zugleich das Ende der Stange q q gegen die Oefnung L getrieben wird , so verschließt sie solche , und verhindert daß keine Luft in den Recipienten zurück tretten kann . Wenn daher der Stemper nieder gedruckt wird , so läßt er die Luft an der Seite des kegelförmigen Theils (4 und 5te Figur ) heraus gehen , und wenn er auf den Boden des Stiefels gekommen , hat er die Luftsäule über sich . Beim Aufziehen schließt sich hingegen der Stemper nieder , treibt diese Luft aus , und verschaft durch die Oefnung L einer neuen Luft aus dem Recipienten freien Durchgang . Bei Wiederhohlung dieses Verfahrens wird nun die Luft unter dem Recipienten so stark verdünnt , als ihre ausdehnende Kraft es zuläßt : denn diese Pumpe ist nicht wie die gewöhnliche mit Ventilen versehen , welche bei sehr verminderter Elastizität der Luft sich nicht mehr heben können . Hier ist alles so eingerichtet , daß die Oefnung
durch die Bewegung des Stempers bewirkt wird , und nichts vorhanden , was die Luft hinderte sich aus den äussersten Grad ausdehnen .
16 .
Beim Verdünnen mit dieser Maschine sind keine andern Regeln als bei den gewöhnlichen Pumpen zu beobachten , noch eine besondere Vorsicht nöthig , diese ordentlich zu befolgen , ausgenommen , daß das Oelgefäß G über die Hälfte voll Oel gehalten werden muß . Hat die Pumpe einige Zeit ungebraucht gestanden , so ist nöthig ein oder zwei Eßlöffel voll Oel durch das mittlere Loch der Recipientenplatte hinein zu bringen , wenn der Stemper ganz auf den Boden gebracht worden . Dreht man alsdenn die Winde vor und ruckwärts , um den Stemper zu heben und nieder zu stossen , so dringt das Oel durch alle Theile der Pumpe , und der überflüßige Theil durch die Röhre T in das Oelgefäß G . An dem obern Ende der walzenförmigen Stange H ist ein viereckigtes Loch zu der Absicht angebracht , daß etwas Oel aus dem Gefässe G hinein dringen könne , damit das geölte Leder ( 5te Figur r ) durch welches die Stange q q schlupft , immer hinlänglich damit versehen sey Eine Unbequemlichkeit äussert sich gleichwohl hier von dem Eindringen des Oels in das obere und untere Barometer , besonders in das leztere . .
17 .
Soll die Pumpe entweder zu gleicher Zeit , wenn sie zum verdünnen gebraucht wird , oder besonders , zum Zusammenpressen der Luft dienen , so muß das Stück welches die gekrümmte Röhre T enthält , abgenommen , und das Stück welches die 8te Figur darstellt , an dessen Stelle aufgeschraubt werden . In der 8ten Figur ist dieser Theil für eine Pumpe mit zwei Stiefeln vorgestellt , für eine mit einfachem Stiefel gebraucht man aber nur den Theil b a a , wo das gedoppelte Stück nach der punktirten Linie a a abgeschnitten ist . In diesem Stücke befindet sich ( bei a a ) eine Schraubenmutter , welche das Ende einer langen meßingenen Röhre aufnimmt , an welche eine Blase , wenn sie zu dem Versuche hinreicht , befestigt , oder ein Glas welches besonders zu dieser Absicht eingerichtet ist , angeschraubt werden muß , da die Luft welche aus dem Recipienten gezogen worden , mit Gewalt in die Blase oder das Glas , welche mit jener Röhre verbunden sind , getrieben wird . Hat aber die Pumpe zwei Stiefel , so muß das Stück nach der 8ten Figur gebraucht , und
die lange meßingene Röhre in die Schraubenmutter C geschraubt werden .
18 .
Die 9te und 10te Figur stellen die 2 Proben oder Zeiger vor , welche hinlänglich im 24 und 25 §. erläutert sind ; wenn diese gebraucht werden , so muß die Probe welche die 9te Figur abbildet , entweder in die Mutter c oder b der 7ten Figur , und die Probe , welche die 10te Figur darstellt in die untere Schraubenmutter a b , 7te Fig. eingeschraubt werden .
19 .
Will man die Pumpe als eine einfache gebrauchen , entweder zum verdünnen oder zusammenpressen der Luft , so muß die Schraube K durch welche die gezahnte Stange mit dem Cylindrischen Stab ( H ) verbunden ist , heraus genommen werden . Stößt man alsdenn den Stemper ganz herab , so dient die Maschine als einfache Pumpe zum ausleren , und soll sie zum zusammendrücken gebraucht werden , so muß die im 17ten §. bemerkte Einrichtung in Ansehung der gekrümmten Röhre und des Stücks welches die 8te Figur darstellt , getroffen werden .
20 .
Nach der Beschreibung dieser verbesserten
Luftpumpe , welche ausserdem daß sie verdünnt , noch andere Bequemlichkeit , vor allen Arten dieser Maschinen besizt , muß ich noch eine kurze Nachricht von manchen Versuchen beibringen , um zu zeigen wie stark sich die Luft durch diese Pumpe verdünnen lasse .
21 .
Ehe ich aber auf die Versuche selbst kommen kann , wird es nicht überflüßig seyn , einige Beobachtungen über die Verdünnungsproben beizubringen , und von der einen verbesserten Probe Nachricht zu geben , deren ich mich bedient habe : denn die gemeinen Proben sind viel zu unvollkommen für Pumpen , welche in grosen Graden verdünnen , und sowohl in ihrer Einrichtung als der Art ihres Gebrauchs so mangelhaft , daß ich mich nicht darauf verlassen konnte .
22 .
Zuerst prüfte ich diese Pumpe mit einem kurzen Barometer , wie es von Herrn Nairne in seiner Nachricht von Versuchen mit der Luftpumpe beschrieben ist , und in welcher das Quecksilber etwas gekocht worden war . Bei dem ersten Versuche fand ich daß das Quecksilber so tief fiel , daß es nur 1/40 Zoll höher stand , als die Oberfläche in der Kapsel , und dieser wurde mit gleichem Erfolg
verschiedene mahle denselben Tag wiederhohlt . Als ich aber nach zwei Tagen den nemlichen Versuch machte , so fiel das Quecksilber gleich tief mit dem in der Kapsel , und nachher noch tiefer wenn der Versuch zu verschiedenen Zeiten wiederhohlt wurde . Es ist klar , daß dies bei reinem und luftlerem Quecksilber nicht zu erwarten gewesen wäre , und schloß ich daher , das Quecksilber müßte in der bei diesem Versuche vorgegangenen Bewegung Luft eingesaugt haben , woraus denn auf die Verdünnung nichts zu folgen sey .
23 .
Ich nahm hierauf mein Zuflucht zu der langen Barometerprobe , welche mit dem Normalbarometer , welches Nairne in der angeführten Abhandlung beschreibt , aus einer gleichweiten Röhre bestund ; in dieser Probe stieg das Quecksilber zu einer so genauen Höhe mit dem in dem Barometer , daß es schwer war sie mit hinlänglicher Genauheit zu messen . Ich verfertigte daher eine Scale von gleicher Länge mit der am Barometer , und fand daß das Quecksilber in der Probe , zuweilen zu einer gleichen , zu anderer Zeit aber zu einer grösern Höhe stieg , als in dem Barometer . Es war klar , daß dieser Unterschied nicht von der Verdünnung herrühren konnte , sondern
von einem gewissen Fehler im Maase abhangen muste . Bei wiederhohlten Versuchen fand ich auch daß es nur geschah , wenn die Probe in einer andern Richtung , als die , welche das Barometer hatte , hieng , und schloß ich daß es von diesem Umstand herrühren müsse . Auch fand ich , daß das Licht wie es auf die zwei Scalen fiel , einen Augenbetrug verursachte , und diese Probe Irrungen , besonders bei Pumpen von einer solchen ausserordentlichen Verdünnungskraft , aussezte . Es war daher nothwendig eine genauere Probe zu versuchen , und diese welche ich jezt beschreiben werde , ist nicht nur von den oben bemerkten Fehlern frei , sondern wie ich glaube , auch so genau als nur ein solches Werkzeug seyn kann . Aus dieser Ursache , und da sich diese Probe nicht wohl versenden läßt , muß ich für diejenigen eine hinlängliche Beschreibung beifügen , welche solche einrichten wollen .
24 .
Ich nahm zwei Barometerröhren von gleicher Weite mit der welche an der Luftpumpe befestigt war , und füllte diese mit Quecksilber , welches viermahl sorgfältig darinnen gekocht wurde . Hierauf wurden sie geprüft in wie weit sie beide einen gleichen Stand des Quecksilbers zeigten , welchen ich
auch ganz übereinstimmend fand . Allein um mehrerer Genauigkeit willen , kochte ich das Quecksilber in der einen Röhre noch viermahl , um zu versuchen , ob dies einen Unterschied in dem Stande des Quecksilbers bewürken würde , wovon ich aber nichts bemerkte . Meine Absicht bei dem wiederhohlten Kochen des Quecksilbers in der einen Röhre war , sie so vollkommen zu machen , dass sie elektrisirt im Dunkeln nicht leuchtete , wohin ich es aber nicht zu bringen im Stande war . Inzwischen gab doch keine von den Röhren ein Licht im Dunkeln von sich , wenn das Quecksilber darinnen geschüttelt wurde , welches ein gewisses Merkmahl ihrer hinlänglichen Vollkommenheit war . Das Ende der einen von diesen Röhren brachte ich in den Behälter für die Proben ( Z. 1 Tafel ) zu der an die Pumpe geschraubten Röhre ( x. 1 und 2te Taf. 10 Fig. ) mit welcher sie dergestalt verbunden wurde , daß sie mit solcher immer einen gleichlaufenden Stand behielt , und brachte eine bewegliche Scale von einem Zoll Länge daran , welche in 40 gleiche Theile getheilt wurde . (1 und 2te Taf. 10 Fig. q r s t ) . Bei dem Gebrauch der Probe muß nun die Scale beständig so gestellt werden , daß ihr oberster Rand , noch ehe man zu verdünnen anfängt , der Höhe des eingekochten Quecksilbers
gleich stehe , um den Unterschied der Quecksilberstände bis auf den hundersten Theil eines Zolles mit der grösten Genauheit beobachten zu können , welches , da beide Röhren nahe mit einander verbunden sind , auch ohne Irrung geschehen kann , selbst wenn sie nicht genau senkrecht stünden , indem nicht die Höhe einer einzelnen Quecksilbersäule , sondern der Unterschied zwischen beiden hier zu bestimmen ist .
25 .
Noch bediente ich mich einer zweiten Probe , welche ich wegen ihrer Gestalt einen doppelten Heber nennen muß . 2te Tafel 9te Figur und 1. Tafel E F I h. Sie ist ebenfalls mit der äussersten Genauheit verfertigt , und das Quecksilber sorgfältig gekocht , auch eine Scale (m n o p 9 Figur 2. Taf. ) zur Messung der Höhen des Quecksilbers in den beiden Schenkeln angebracht . Diese Scale war gleichfalls einen Zoll lang , und in gleichviel Theile mit der vorigen getheilt . Da aber die Richtigkeit der Probe erforderte , daß die Schenkel senkrecht und gleichlaufend stunden , so war ich genöthigt ein anderes Befestigungsmittel der Scale zu wählen , welches ich darinnen fand , sie an einen Halter , welcher an den einen Schenkel des Hebers befestiget war , zu hängen , und
mit den Drähten ( t u ) ein Gewicht ( F ) zu verbinden , durch welches die obere Schärfe der Scale immer wagrecht bliebe , wobei denn kein Stand der Heberschenkel eine Irrung veranlassen konnte . Bei Vergleichung dieser beiden Proben fand ich , daß sie immer einen gleichen Grad der Verdünnung anzeigten . Ausserdem richtete ich noch eine Birnprobe , wie sie von Herrn Smeaton gebraucht worden , zu , um meine Versuche mit denen zu vergleichen , welche ehedem von dem Herrn Nairne und andern gemacht worden . Ich gebrauchte sie nicht um ihre Genauheit zu bestättigen , denn ich kenne keine unvollkommnere Probe , sondern wählte sie , weil man noch keine andere hat , durch welche eine Bestimmung desjenigen erhalten werden kann , was nach geschehener Verdünnung von Luft oder Dämpfen unter dem Recipienten bleibt Die Heber und Barometerprobe , sind eingentlich Elasticitätszeiger , die Birnprobe hingegen der Dichtigkeitszeiger . Herr Cuthberson urtheilt von lezterer nicht richtig , wenn er sie die unvollkommenste nennt , da doch seine folgenden Versuche beweisen , dass sie , nicht aber die Barometerproben , die wahre Verdünnung anzeigt . .
26 .
Vermittelst dieser Probe fand Herr Nairne
daß alle Körper während dem Evacuiren eine Art von Dunst oder Dampf geben , welcher durch seine Ausdehnung fast alle zurück bleibende Luft austreibt . Ist aber der Druck der Luft wieder hergestellt , so verliehrt er seine Ausdehnungskraft und ist wieder in seinen vorigen Zustand verdikt . Daher zeigt diese Probe zuweilen eine Verdünnung bis auf 1 /1000000 Theilgen , wenn die andere Probe kaum eine 200 mahlige oder noch geringere angiebt . Verschiedene sehr genaue Versuche hierüber , welche von drei Edelleuten , die ich zu bedienen die Ehre habe , angestellt worden , werden nächstens bekannt gemacht werden . Vor der Hand habe ich die Erlaubniß folgender Vorsichten zu gedenken , welche zu genauen Versuchen unumgänglich nöthig sind .
27 .
Erstens muß bei Versuchen über die Stärke der Verdünnung dieser und anderer Luftpumpen , der Recipient nicht wie gewöhnlich auf geöltes oder mit Wasser angefeuchtetes Leder gesezt , sondern nachdem die Platte für den Recipienten so trocken als möglich gemacht worden , das innere des Recipienten über Feuer erwärmt , oder aber mit einem warmen Tuche ausgerieben werden , biß es elektrisch geworden ist . Alsdenn läßt man
den Recipienten auf die Platte sezen , und entweder mit blosem , oder mit Oel vermischtem Schweinsfett den äussern Rand desselben einschmieren . Unter dieser Vorsicht wird nun die Pumpe ihre stärksten Verdünnungskräfte zeigen , und das was in dem Recipienten zurück bleibt , und die Pumpe nicht weiter verdünnen kann , wird blose Luft seyn . Soll nun die Birnprobe gebraucht werden , so muß sie und ihr Recipient auf gleiche Weise von Feuchtigkeit gereinigt seyn , und in diesem Zustande zeigen alle drei Proben fast den nemlichen Grad der Verdünnung . Da es aber ohnmöglich ist die Birnprobe gleich trocken mit dem Recipienten auf der Platte zu machen , so finden sich immer einige Verschiedenheiten zwischen dieser und den beiden andern Proben , welche leztere allein die wahre Verdünnungskraft der Maschine anzeigen .
28 .
Zweitens . Sollen Versuche blos die äusserste Verdünnungskraft der Pumpe betreffend , ohne Absicht die Beschaffenheit des in dem Recipienten bleibenden Rückstandes zu prüfen , angestellt werden , so kann man den Recipienten wie gewöhnlich auf nasses Leder sezen , und ist nicht nöthig solches zu trocknen . Ist nachher die Verdünnung so weit als möglich getrieben , so wird die Heber-
und Barometerprobe einen geringern Grad zeigen , als in dem vorigen Versuche , läßt man aber die Luft wieder hinzu , so zeigt die Birnprobe eine Verdünnung von einigen tausend Theilen mehr an als zuvor . Wird in diesem Falle die wahre Menge der nach der Verdünnung im Recipienten zurück bleibenden Luft gesucht , so kommt die Birnprobe der Wahrheit näher als jede andere , da bei der größten Verdünnung das angefeuchtete Leder eine Art von elastischem luftartigen Wesen gehen läßt , welches den Recipienten erfüllt , und die zurück gebliebene Luft heraus treibt . Die zwei erstern Proben zeigen daher nur den Grad der Verdünnung an , welcher von dem ganzen im Recipienten gebliebenen Rückstand abhangt , nemlich von der elastischen Flüßigkeit und der zurück gebliebenen Luft . Die Birnprobe hingegen zeigt blos den Verdünnungsgrad an , welcher sich allein auf die zurück gebliebene Luft bezieht , indem diese den elastischen Dampf wieder in seine vorigen Grenzen treibt , in denen er ohne Würkung ist .
29 .
Drittens hat man gefunden , daß mehrere Körper diese elastische Flüßigkeit geben , wenn der Druck der Luft stark genug vermindert worden ist , und nicht blos feuchtes oder geöltes , sondern
ein Stück gewöhnlich trockenes Leder von ohngefähr einem Quadratzoll , oder ein Stück trockenes oder grünes Holz , sind zu dieser Absicht hinlänglich .
30 .
Viertens . Nach einem Versuche wo sich diese elastische Flüßigkeit erzeugt hat , muß man vorzüglich darauf bedacht seyn , die Pumpe davon zu reinigen , ehe man einen neuen Versuch unternimmt , indem diese Flüßigkeit nicht nur in dem Recipienten , sondern auch in den Röhren und dem Cylinder zurück bleibt , sich also bei einer neuen Verdünnung wie vorher ausdehnt , und einen irrigen Schluß veranlassen kann .
31 .
Die beste Art eine Pumpe von dieser Flüßigkeit zu reinigen , besteht darinnen , einen weiten Recipienten nach der im 27 §. gegebenen Vorschrift so stark als möglich auszuleren . Der elastische Dampf , welcher in dem Cylinder und der Röhre zurück geblieben , zerstreut sich alsdann in dem Recipienten , und wird um so viel dünner als zuvor , als der Inhalt des Recipienten , des Cylinders und der Röhre , gröser ist als der Inhalt der beiden leztern . Ist der Recipient groß , so ist eine Auslerung hinreichend , die Pumpe so
stark zu reinigen , daß der Rückstand von keinen Folgen seyn kann . Wäre aber der Recipient klein , so muß die Auslerung 2 bis 3 mahl wiederhohlt werden , und da der Verdünnungsgrad der Pumpe im trockenen Zustande bekannt ist , so zeigt der Heber- oder Barometerprobe , wenn die Pumpe völlig gereinigt worden .
32 .
Noch wird es nicht überflüßig seyn zu bemerken , daß sowohl die Platte als die Ränder der Recipienten für diese Pumpe so genau auf einander gepaßt sind , daß kein Leder erforderlich ist . Da aber doch der Recipient die Platte leicht zerkrazen und verderben könnte , so ist es immer am sichersten auf den Rand desselben etwas Schweinsfett mit einem Pinsel aufzutragen , und im Fall das Fett etwas zu dick seyn sollte , so kann es ohngefähr mit dem vierten Theil Oel verdünnt werden . Ohnerachtet ich von der Beimischung des Oels keinen Nachtheil bemerkt , so ist es doch besser wenn man das Fett ohne solches gebrauchen kann ; es verhindert die Beschädigung der Platte , und entbindet keine Dämpfe . Mit Alaun bereitetes weises Kalbsleder giebt einen grosen Theil elastischer Flüßigkeit von sich , daher es der Verdünnungskraft der Pumpe nachtheilig ist . Ist
es aber in Schweinsfett geweicht worden , so scheint es diese Eigenschaft zu verliehren , und kann bei gemeinen Versuchen ohne Nachtheil gebraucht werden ; zugleich erspahrt es den unangenehmen Gebrauch des Fettes , und läßt sich immer fertig halten .
33 .
Bei den folgenden Versuchen habe ich mich immer der Heber- und langen Barometerprobe bedient , welche im 24 und 25 §. beschrieben worden . Es wäre zwar eine von diesen hinlänglich gewesen , die Ursache aber warum ich beide gebrauchte , war , daß , wenn sich durch eine Luftblase ein Zufall in der einen ereignet hätte , die andere den Fehler entdecken , und einen falschen Schluß aus dem Versuche verhüten möchte . Da die Birnprobe nicht durchgängig nöthig war , so bediente ich mich nur ihrer , wenn die Beschaffenheit des Versuchs solche forderte , in welchen Fällen ich es anzeige .
34 .
Waren die beiden Proben an ihre Pläze geschraubt , und die Oefnung der Recipientenplatte mit einer Schraube verschlossen , so konnte die Pumpe so stark als möglich verdünnen , und der Unterschied der Quecksilberhöhen beider Proben ,
betrug 1/40 Zoll . Das Normalbarometer zeigte damahls eine Höhe von ohngefähr 30 Zollen , daher der Druck der Luft auf die Oberfläche des Quecksilbers in den Schenkel A des Hebers , und auf dem Schenkel X der Barometerprobe ohngefähr um 1/1200 vermindert war , oder nach dem gemeinen Ausdruck , die Luft in den beiden Proben eine 1200 mahlige Verdünnung zeigte .
35 .
Aus diesen versuchen erhellet nun nach der Uebereinstimmung der Barometerproben , daß diese Pumpe 1200 mahl verdünnte , mithin 600 mahl stärker als eine andere . Herr Nairne beschreibt am angeführten Orte , einen oder zwei Versuche in welchen seine Pumpe 600 mahl verdünnte , und Herr G. Cavallo in der Beschreibung der verbesserten Luftpumpe sagt : „ Ohnerachtet diese Pumpe nicht luftdicht war , und vor länger als 6 Wochen nicht zerlegt und gereinigt worden , während welcher Zeit sie beständig gebraucht , und dem Staube einer Werkstatt ausgesezt war , so zeigte sie doch in diesen ungünstigen Umständen eine Verdünnung von 600 mahlen , und aus den obigen Versuchen kann man wie ich glaube schliessen , daß sie in ihrem guten Zustand die Luft über 1000 mahl verdünnen könne . “ Inzwischen
zwischen geben die Worte des Herrn Cavallo noch keine Gewißheit , daß seine beschriebene Pumpe die Luft würklich stärker als 600 mahl verdünne , auch habe ich nicht erfahren , daß sie zu einer grösern Vollkommenheit gebracht worden sey .
36 .
Wenn bei dem lezten Versuche der ausgelerte Recipient so stehen blieb , so fiengen die Proben sogleich an zu fallen , und in 10 Minuten oder etwas kürzerer Zeit blieben sie stehen , wo sie eine Verdünnung von ohngefähr 300 mahl zeigten . Herr Cavallo beobachtete dies und scheint es einer geringen Menge elastischer Flüßigkeit zuzuschreiben , welche sich aus dem Oele in der Pumpe entbunden habe .
37 .
Die folgenden Versuche bestättigen auch solches : denn nimmt man die Schraube aus der Recipientenplatte , und bedeckt solche nachdem sie wohl getrocknet worden , mit einem mit Fett versehenen Recipienten , und evacuirt solchen , so zeigen die Proben nicht allein die vorige Verdünnung , sondern bleiben auch ohne Aenderung so stehen . Die elastische Flüßigkeit , welche in dem vorigen Versuche die Proben zum fallen brachte , ist hier zwar in nicht geringerer Menge , aber wie
Herr Cavallo bemerkt ihre Verhältnisse zu dem ausgelerten Plaze zu gering , um eine sinnliche Würkung auf die Proben zu äussern . Wir können daher schliessen , daß je weiter der Recipient ist , desto besser der Versuch vor sich gehe .
38 .
Oft habe ich bei Auslerung eines Recipienten nach dem lezten Versuch gefunden , daß die Barometerstände so nahe an einander kamen , daß der Unterschied kaum den 100sten Theil eines Zolles betrug , welches eine Verdünnung von mehr als 420 mahlen anzeigte .
39 .
Ich untersuchte hierauf die Verdünnungskraft der Pumpe mit der Birnprobe , welche auf einen kleinen auf A 1ste Tafel geschraubten Teller gesezt wurde . Da die Pumpe so stark verdünnt hatte , daß die Heber- und Barometerprobe sie von 1200 mahlen zeigte , so stieß ich die Birnprobe in das Quecksilber , und lies die Luft hinzu , wo ich fand , daß die Luft bis auf den 1/1600 Theil ausgezogen worden .
40 .
Den vorigen Versuch wiederhohlte ich , nur mit dem Unterschied , daß statt die Platte mit einem Recipienten zu versehen , ich ihre Oefnung
mit einer Schraube verschloß . Die Heber- und Barometerprobe zeigte die nämliche Verdünnung wie vorher , die Birnprobe aber noch eine grösere als in dem leztern Versuche .
41 .
Ich wiederhohlte diesen Versuch noch einmahl , aber statt die Oefnung der Platte mit einer Schraube zu verschliessen , sezte ich einen Recipienten in welchen ein Stück gemeines weises Leder , ohngefähr einen Quadratzoll groß , gethan worden , auf . Es war ohnmöglich die Heber- und Barometerprobe weiter zu bringen , als daß sie eine Verdünnung von 200 mahlen zeigten , hingegen die Birnprobe gab bei Zulassung der Luft eine Verdünnung von 100,000 mahlen an . Hieraus läßt sich schliessen , daß das Leder eine elastische Flüßigkeit von sich gegeben , welche durch ihre Ausdehnung eine grösere Verdünnung der Luft verursachte , als sonst möglich gewesen wäre ; da sie aber in ihrer Ausdehnung den Recipienten und die beiden Proben füllte , so verhinderte sie die Anzeige einer grösern Verdünnung , da bei fortgeseztem evacuiren sich immer mehr elastische Flüßigkeit aus dem Leder entband , welches alle Mühe vereitelte , an den Proben eine stärkere Verdünnung wahrzunehmen . Ueber die Ursache hievon sehe man den 28 § .
42 .
Es ist daher klar , daß man die Birnprobe nicht eher zu gebrauchen nöthig habe , als bei Versuchen , wo die Entbindung einer solchen elastischen Flüßigkeit zu erwarten stehet , und man die eigentliche Menge der zurück bleibenden Luft schäzen will . Die andern Proben bleiben die genauesten in der Bestimmung der Auslerung , und ist einmahl der höchste Grad der Verdünnung dessen die Pumpe fähig , bestimmt , so kann man gewiß seyn , daß sie in ähnlichen Umständen auch in dem nemlichen Grad verdünne . Sollten daher nach Beobachtung der im 27 §. gegebenen Vorschriften diese zwei Proben jenen Grad nicht anzeigen , und keine sichtbaren Ursachen hievon angegeben werden können , so ist zu vermuthen , daß die im 41 §. bemerkten schuld daran sind .
43 .
Nachdem ich die Pumpe von der elastischen Flüßigkeit gereinigt hatte , welche sich während dem lezten Versuch darinnen entwickelt , so befestigte ich vermittelst einer krummen metallenen Röhre eine dritte Barometerröhre , welche ich in den nemlichen Behälter senkte , in welchem die andere Probe stand . Nach der möglichst stärksten Verdünnung sonderte ich diese Röhre durch
Hülfe einer Schmelzlampe ohngefähr einen Zoll über dem Quecksilber ab , welches in dessen Stande keine Veränderung verursachte . Diese so gefüllte Röhre zeigte die Veränderung in der Atmosphäre so genau als irgend ein Barometer , und wenn das Quecksilber durch Neigung der Röhre bis an das obere Ende getrieben worden , so schien sie nicht die geringste Menge von Luft zu enthalten .
44 .
An das eine Ende einer Glasröhre , von ohngefähr zwei Zoll Weite , und zwei und einen halben Fuß Länge wurde eine metallene Fassung mit einer ledernen Auskleidung befestigt , durch welche ein metallener Stab , der ohngefähr zwei Zoll in die Röhre reichte , gesteckt , und sie durch solchen mit dem Hauptleiter einer starken Elektrisirmaschine verbunden wurde . Das andere Ende war am Grund eben , und wurde , mit Schweinsfett versehen , auf die Recipientenplatte gesezt . Die Röhre wurde hierauf evacuirt , und während dem verschiedene mahle elektrisirt . Die Erscheinungen waren die gewöhnlichen , zuerst Flammen , dann Lichtstreifen , bis die Probe eine Verdünnung von ohngefehr 300 mahlen anzeigte , wo das blasse etwas roth und purpurfarben schillernde
Licht beständig und gleichförmig wurde . Bei 600 mahliger Verdünnung , bekam aber das Licht eine mattere weise Farbe , und da die Verdünnung auf 1200 mahl gestiegen war , verschwand das Licht in der Mitte der Röhre , und zeigte sich nur an den beiden Enden . In diesem Zustande leitete die Röhre so gut , daß der Hauptconduktor mit dem sie verbunden war , kaum sichtbare Funken gab . Diese Erscheinung bewog mich diesen Versuch zu wiederhohlen , und die leitende Kraft der Röhre unter verschiedenen Graden ihrer Auslerung zu prüfen .
45 .
Nachdem ich die Röhre weggenommen , und sie so trocken als möglich gemacht hatte , wurde sie wieder auf den Teller gesezt , und wie zuvor mit dem Hauptleiter der Elektrisirmaschine verbunden , welcher zweizöllige Funken gab . Da die Luft ohngefehr zehnmal verdünnt worden , blieben die Funken von der nemlichen Länge , zuweilen erschien aber ein Lichtpinsel von drei Zoll Länge , welcher vom Stabe in das Glas fuhr . Bei 20 mahliger Verdünnung waren die Funken des Leiters nicht über einen Zoll lang , und das elektrische Licht erschien in der ganzen Röhre in getheilten Streifen . Da die Proben eine 30 mahlige
Verdünnung zeigten , waren die Funken nur noch halb zöllig , und das Licht zeigte sich in sehr langen purpurfarbenen Streifen , welche von einem Ende der Röhre bis zum andern rauschten . Bei 100 mahliger Verdünnung waren die Funken nur noch 1/8 Zoll lang , und das Licht durch die ganze Röhre ununterbrochen sichtlich , von der nemlichen nur schwächern Farbe wie zuvor . Nach 300 mahliger Verdünnung blieben die Erscheinungen sowohl in Ansehung der Funken als des Lichts gröstentheils die nemlichen . Als die Luft aber 600 mahl verdünnt worden , waren die Funken noch 1/10 Zoll lang , und das Licht in der Mitte der Röhre von schwacher weiser Farbe , an den Enden derselben aber röthlich . In der Mitte der Röhre war aber kaum einiges Licht zu bemerken , und an den Ende war es auch schwächer , doch röthlich nach 1200 mahliger Verdünnung . Endlich wurde die Verdünnung auf 1400 mahl , dem höchsten Grade dessen die Pumpe fähig war , gebracht , wo ein Raum ohngefähr von 6 Zoll Länge in der Mitte der Röhre ganz ohne Licht war , an den Enden sich aber ein schwaches Licht zeigte , frei von aller Röthung , und die Funken des Leiters hatten ohngefähr noch 1/40 Zoll Länge .
46 .
Ein Stück weises Kalbsleder ohngefähr einen Quadratzoll groß , wurde auf den Teller der Pumpe gelegt , und die Röhre wie in dem vorigen Versuche mit der Elektrisirmaschine verbunden , und während dem evacuiren wie vorher elektrisirt . Alle Erscheinungen waren die nemlichen bis zur hundert mahligen Verdünnung , wo das Licht in der Mitte der Röhre zu verschwinden anfieng , und als die Verdünnung auf 200 mahl gestiegen war , als so weit sie sich bringen lies , so verschwand das Licht in der ganzen Länge der Röhre , an beiden Enden zeigte sich aber ein schwaches Licht von 3/8 Zoll im Durchmesser , und die Funken des Leiters waren kaum bemerkbar . Wurden sowohl in diesem als dem vorigen Versuche die Funken vom Leiter durch die Röhre getrieben , so erschien das Licht in ihrer ganzen Länge , ohnerachtet es hier viel schwächer als in dem vorigen Versuche war .
47 .
Ich will diese Versuche mit der Beschreibung von einigen beendigen , in welchen die elastische Flüßigkeit in gewissem Betracht sichtbar gemacht worden ist , um die bereits bemerkten Würkungen derselben sinnlicher darzustellen . Es läßt sich
sonst nicht wohl begreifen , wie ein Stück so dünnes Leder so viel von dieser Flüßigkeit liefern kann , daß die Pumpe ohne solche 1400 mahl , mit dieser aber nur 250 mahl verdünnen könne .
48 .
Zu diesem Versuche müssen die Stücke T T der ersten Tafel mit den gekrümmten Röhren weggenommen , und dafür das Stück C 8te Figur der 2ten Tafel gebracht werden , an welches man den halb voll Wasser gefüllten Heber D schraubt . An ein Stück Leder wie es in dem vorigen Versuche gebraucht worden , bindet man ein Stück Blei , um es zum untersinken zu bringen , thut es in ein Glas , und übergießt es mit klarem Oele , daß es einen halben Zoll damit bedeckt ist . Hierauf sezt man das Glas unter einen Recipienten , welcher nicht gröser , als eben nothwendig ist , nachdem seine Ränder zuvor mit Schweinsfett eingeschmiert worden . Man fange alsdann zu evacuiren an , welches aber sehr langsam geschehen muß , damit das Wasser im Heber nicht durch den schnellen Ausgang der Luft heraus getrieben werde . Zuerst wird das Leder seine Luft auf die Oberfläche heraus lassen , welche in Blasen durch das Oel in den Recipienten tritt , hierauf aus dem Cylinder in den Heber , wo es in Blasen durch das
Wasser in die Luft gehen will . Ist aber der Druck der Luft so sehr vermindert , daß die Proben einen festen Stand behalten , so erhält die elastische Flüßigkeit des Leders eine luftartige Form , und steigt auf gleiche Weise durch das Oel in den Recipienten , doch wird man finden , daß bei aller Lebhaftigkeit mit welcher die Blasen durch das Oel dringen , man keine bemerkte , welche durch das Wasser gienge , indem die elastische Flüßigkeit von der im Heber befindlichen Luft verdichtet , und in ihre vorige nicht sichtliche Gestalt versezt wird . Hat diese elastische Flüßigkeit Freiheit sich auszudehnen , so zeigt sie keine Zeichen von Feuchtigkeit , durch den Druck der Atmosphäre aber verdichtet , wird sie ganz in Feuchtigkeit verwandelt , welches der folgende Versuch erheitert .
49 .
Man nehme eine zwei Schuh lange und im Durchmesser halbzöllige Glasröhre , welche an dem obern Ende zugeschmolzen , an dem untern aber mit einer so breiten meßingenen Fassung versehen ist , daß sie auf der Platte der Pumpe stehen und evacuirt werden kann , und thue in solche nachdem sie gereinigt und getrocknet worden , ein trockenes Stück Leder . Nach der Auslerung lies ich die Luft indem ich die Röhre neigte , damit
keine Feuchtigkeit vor dem Durchgange der Luft hinein kommen konnte , wieder hinzu , wo ich dann fand , daß sich eine Feuchtigkeit nahe bei dem obern Ende der Röhre angesezt hatte .
50 .
Aus den vorigen Versuchen erhellt nun , daß eine Pumpe von dieser Einrichtung alle die Vorzüge besizt , welche die Naturkündiger und Künstler so lange zu erreichen gewünscht haben , und ist sie also zu derjenigen Vollkommenheit gerbacht , welche die Natur dieser Maschine zuläßt . Man kann die Vortheile dieser Verbesserung auf folgende bringen , nemlich
1 ) Auf ihre vorzügliche Kraft der Verdünnung , welche sich nach genauern als bisher gebräuchlichen Methoden 600 mahl , und unter manchen besondern Umständen 800 mahl stärker ergab , als Herr Nairne in den äusserst günstigen Umständen mit seinen Pumpen verdünnen konnte , oder wie auch Herr Cavallo mit der Pumpe der Herren Hurter und Haas , welche damahls die beste war , würklich gethan zu haben scheint . Ausser ihrer ausserordentlichen Verdünnungskraft , hat aber die hier beschriebene Maschine noch manche Vorzüge , welche jene nicht besaß .
2 ) Ist sie nicht so leicht dem Verlust ihrer
Luftdichtigkeit ausgesezt . Dieser Unvollkommenheit war jene durch die Stangen welche die untere Klappe heben , so wie überhaupt durch die Ventile , unterworfen , da hingegen die Erfindung bei dieser Luftpumpe die Stelle der Ventile ersezt , und sie mithin diesem Mangel nicht bloß gestellt ist ; da auch die Einrichtung vom Meßing gemacht worden , so wird die Pumpe immer luftdichter , je mehr sie gebraucht worden .
3) Beim Gebrauch erfordert sie nicht mehr Aufmerksamkeit als jede ähnliche Maschine ; es ist hier kein Gebrauch des Fusses nöthig , und besteht die Arbeit bloß darinnen , die Winde nieder und aufwärts zu bewegen .
4 ) Auch darf man nichts unangenehmes von dem Oele in der Pumpe befürchten , da es immer wieder in den obern Theil derselben getrieben wird , wo es beständig erforderlich ist . Die Erfindung durch welche die Herren Hurter und Haas verhinderten , daß das Oel aus ihrer Maschine heraus getrieben wurde , war in der That sehr gut zu dieser Absicht eingerichtet , und entsprach dem Zweck so lange , bis das Oelgefäß voll war , welches gleichwohl unvermeidlich war , wenn das Werkzeug einige Zeit gebraucht worden , wo es aber nicht bald genug erkannt werden konnte , um Zufällen abzuhelfen .
51 .
Bei dieser so wie bei allen andern Luftpumpen ist der mögliche Grad der Verdünnung nach den verschiedenen Zeiten abänderlich , und hängt von der Beschaffenheit der Atmosphäre zu der Zeit wo der Versuch gemacht wird , ab . Der höchste Grad der Verdünnung zu 420 mahl , dessen im 38 § . Erwähnung geschehen ist , konnte nur bei völlig trockenem Zustand der Luft erhalten werden . Eine Verdünnung von 1200 mahl ist nur bei sehr klarem Wetter möglich , ist aber die Luft sehr feucht , so wird die Verdünnung auf gleiche Weise verhindert , und zuweilen so stark als durch das Stück Leder dessen im 41 §. gedacht worden . Die vorigen Versuche beweisen , daß Feuchtigkeit welche auf einige Art in die Pumpe und den Recipienten kommen kann , nach aufgehobenem Druck der Luft , die Gestalt eines elastischen Dampfes annehme , und in dem Recipienten den Raum der ausgezogenen Luft erfülle . Herr Nairne beobachtete das nemliche bei seiner Pumpe , aber er scheint nicht auf den Zustand der Atmosphäre als der Ursache hievon Rücksicht genommen zu haben . Ohnerachtet aber die Feuchtigkeit der Luft die Auslerung verhindert , so ist sie doch bei weitem kein Hinderniß der Verdünnung
der Luft , wie dies die Birnprobe beweißt . Daß aber der Zustand der Atmosphäre in Rücksicht ihrer Wärme einen sehr grosen Einfluß auf den Grad der Auslerung habe , erhellt aus Herrn Nairnes Abhandlung , in welcher er sagt , daß wenn das Wetter so warm gewesen , daß das Fahrenheitische Thermometer bei 57 ° stand , er die Barometerprobe nicht weiter bringen konnte , als daß sie eine Verdünnung von 56 mahlen zeigte ; stand aber das Thermometer auf 46 ° , so zeigte sich eine 84 mahlige Verdünnung . Wenn also eine so geringe Veränderung der Wärme der Atmosphäre , eine so grose Verschiedenheit in der Auslerung von seiner Pumpe bewürken konnte , so kann man vermuthen daß sie auch einigen Einfluß bei Pumpen von gröserer Würkung habe .
52 .
Ich habe nie gefunden daß unter besonderer Vorsicht die Feuchtigkeit der Atmosphäre die Auslerung der Pumpe so weit verhindert hätte , daß die Heber- und Barometerprobe eine Verdünnung von 300 mahlen angezeigt hätte . Welcher Wärme Grad inzwischen der günstigste sey , kann ich aber dermalen nicht bestimmen ; aus den vorigen Versuchen erhellt indessen , daß die Leere desto vollkommner werde , je trockner die Luft ist . Ich
zweifle nicht , daß in der günstigsten Temperatur der Luft , diese Pumpe noch stärker verdünne als 420 mahl , indem ich diesen Grad nur hier erhalten , und es wenige Länder giebt , wo die Luft mit mehrerer Feuchtigkeit beladen wäre , als in diesen .
53 .
Da der bemerkte elastische Dampf , welcher sich aus verschiedenen Körpern bei aufgehobenem Drucke der Luft entbindet , unauslerbar , oder wenigstens nur auf einen gewissen Grad auslerbar zu seyn scheint , so werden noch einige Beobachtungen zur Erläuterung dieser Erscheinung meinen Lesern nicht unangenehm seyn . Herr Nairne zeigt daß er gefunden , wie dieser Dampf während dem Auspumpen entstehe , und bei fortgesezter Arbeit der Grad der Verdünnung welchen die Barometerprobe zeigte , stufenweis abnahm . Indessen kann dies nur bei Pumpen mit Ventilen Plaz haben , und wird durch den Wiederstand derselben gegen den Durchgang dieser Dämpfe veranlaßt : denn bei der beschriebenen Pumpe habe ich dies nie gefunden , im Gegentheil , daß man der wahren Leere desto näher komme , je länger man zu pumpen fortfährt . Herr Nairne erwähnt einer Beobachtung vom Herrn Cavendiß , daß Wasser , wenn der Druck der Luft auf einen gewissen Grad abgenommen , in Dampf verwandelt worden sey , und bei wieder hergestelltem Druck sich sogleich wieder in Wasser verwandelt habe . Diese Eigenschaft des Wassers ist wie ich glaube jezt allgemein bekannt , und da das Wasser ohne Zweifel der Grund der elastischen
Flüßigkeit ist , so erhellt die Ursache warum sie nicht vollkommen ausgelert werden kann .
Sezt man einen von Körpern welche dies elastische flüßige Wesen liefern , oder um den Versuch zu vereinfachen , Wasser unter den Recipienten , so wird es , wenn die Menge gering ist , bei gehöriger Verdünnung gänzlich verfliegen , und in einen elastischen Dampf verwandelt werden , welcher sich in den Recipienten und die Pumpe zerstreut . Bei aufgezogenem Stemper wird er in den Stiefel tretten , und wenn er hinab getrieben worden , geht etwas durch ihn hindurch , der gröste Theil bleibt aber zwischen den Seiten des Stempers und Stiefels , und also auf dem Boden des leztern . Alle diese Dämpfe werden nun beim Herabgehen des Stempers verdichtet , und erhalten ihre vorige Gestalt ; beim Aufziehen des Stempers werden sie aber wieder ausgedehnt , und leiden also eine wechselsweise Zusammendrückung und Ausdehnung , ohne daß sie ganz entweichen könnten . Es bleibt daher immer ein Rest elastischer Flüßigkeit übrig , welcher , so gering er auch seyn mag , sich ausdehnt , und eine vollständige Leere im Recipienten verhindert . Je länger inzwischen das evacuiren fortgesezt wird , desto mehr kommt man derselben näher .
Hierzu gehören 2 Kupfertafeln , die im Text selbst erkläret sind .