Naturwissenschaftliche Rundschau. 



Wöchentliche Berichte 



über die 



Fortschritte auf dem Gesammtgetaete der Naturwissenschaften. 



XV. Jahrg. 



1. Deeember 1900. 



Nr. 48. 



Die Bedeutung der Phaseulelu-e 1 ). 



Von Prof. Dr. H. W. Bakhuis Roozeboom (Amsterdam). 



(Vortrag, gehalten in der 72. Versammlung 

 deutscher Naturforscher und Aerzte zu Aachen, September 1900.) 



[In der gemeinsamen Sitzung der naturwissen- 

 schaftlichen Hauptgruppe der diesjährigen Versamm- 

 lung deutscher Naturforscher und Äerzte, am 19. Sept., 

 hielt Herr Roozeboom einen Vortrag über die Be- 

 deutung der Phasenlehre, welcher der bisher nur 

 einem engen Kreise von Forschern vertrauten Lehre 

 eine grössere Verallgemeinerung zu geben bezweckte. 

 Um diese den physikalischen Chemikern fast unent- 

 behrlich gewordene Vorstellungsweise auch den 

 Fernerstehenden bekannt zu machen, bringen wir 

 nachstehend die orientirende Einleitung und den die 

 praktischen Anwendungen der „Phasenlehre" be- 

 handelnden Schlufs des Vortrages und verweisen be- 

 züglich der eingehenden Darstellung dieser Lehre 

 auf die unter obigem Titel publicirte , kleine Schrift 

 des Autors.] 



Es sind jetzt etwa 35 Jahre her, seitdem das 

 Studium der Gleichgewichtserscheinungen fast gleich- 

 zeitig in der Chemie auf die Tagesordnung gesetzt 

 wurde von G uldb er g und Waage und von St. Ciaire - 

 Deville, und die Umwälzung, welche von ihren 

 Arbeiten ausging, ist so grofs, dals ein Chemiker der 

 Vorzeit heute ein Fremdling sein würde in den Be- 

 griffen, die in den Vordergrund getreten sind. 



Die genannten Bahnbrecher haben zweierlei Wege 

 betreten: Guldberg und Waage haben dem Studium 

 der Gleichgewichtserscheinungen kinetische Molecular- 

 betrachtungen zugrunde gelegt, St. Ciaire -Deville 

 hat versucht, die Gesetze der physikalischen Gleich- 

 gewichte auf die so viel verwickeiteren chemischen 

 Gleichgewichte zu übertragen, und damit den Weg 

 betreten, der zur Anwendung der Thermodynamik 

 geführt hat. Die Untersuchungen, die sich an diese 

 beiden Gedanken knüpften , haben das Material zu- 

 sammengetragen, woraus unsere jetzige physikalische 

 Chemie erwachsen ist. 



Wie lebenskräftig beide Gedanken noch sind , be- 

 weisen die jüngsten Spröfslinge, die sie erzeugt haben: 

 die Theorie der verdünnten Lösungen, die auf kinetisch- 

 molecularem, und die Phasenlehre, welche auf thermo- 

 dynamischem Boden gezogen ist. Die Theorie der 



') Besonders erschienen im Verlage von Wilhelm 

 Engelrnann in Leipzig (Preis 0,80 Mk.). 



verdünnten Lösungen hat es ziemlich rasch zur fast 

 allgemeinen Anerkennung gebracht; die Phasenlehre 

 ist aber vielfach noch eine unbekannte, daher möchte 

 ich Sie heute über deren Bedeutung unterhalten. 



Die Phasenlehre ist begründet von Prof. Willard 

 Gibbs zuNew-Haven, Connecticut, in seinen berühmt 

 gewordenen Abhandlungen aus den Jahren 1873 bis 

 1876. Er hat darin mit einem grofsen mathemati- 

 schen Apparat von Formeln aus den Energiegesetzen 

 eine Reihe Bedingungen sehr allgemeiner Art abzu- 

 leiten gewufst, durch die das Gleichgewicht zwischen 

 zwei oder mehr Zuständen eines Stoffes oder eines 

 Systems mehrerer Stoffe beherrscht wird. Die in sich 

 gleichförmigen und durch physische Trennungsflächen 

 von einander getrennten Zustände werden Phasen 

 genannt. Um diesen Ausdruck richtig zu verstehen, 

 betrachten wir einzelne Beispiele. 



Phasen des Wassers. Wenn wir in ge- 

 schlossenem Räume Wasser und Dampf neben einander 

 haben, bilden diese ein heterogenes System aus zwei 

 Phasen , flüssiges und gasförmiges Wasser. Gleich- 

 gewicht darin besteht bei jeder Temperatur nur bei 

 bestimmtem Dampfdruck. Ebenso könnten wir unter- 

 halb 0° bei sehr niedrigen Dampfdrucken Eis und 

 Dampf und bei grölseren Drucken Eis und Wasser 

 neben einander als coexistente Phasen haben, während 

 endlich bei einer ganz nahe an 0° liegenden Temperatur 

 und bei einem ganz bestimmten Druck von etwa 

 4,6 mm Hg festes, flüssiges und dampfförmiges Wasser 

 als drei Phasen eoexistiren können. Beim Wasser 

 sind also durch genaue Untersuchungen die Be- 

 dingungen der Coexistenz seiner drei Phasen 1 ) oder 

 deren zwei völlig bekannt. 



Phosphor und Schwefel. Bei vielen anderen 

 Stoffen ist die Sachlage weniger deutlich, zumal wenn 

 die Anzahl coexistirender Zustände sehr grots ist, wie 

 beim Phosphor oder beim Schwefel, wo wir bereits 

 aufser dem flüssigen und dampfförmigen Zustande 

 etwa acht feste Zustände kennen. Wie steht es mit 

 der Möglichkeit der Coexistenz dieser Phasen, je zwei 

 und zwei, drei und drei u. s. w. ? Die Untersuchung 

 giebt oft keine sichere Antwort — so kennen wir 

 z. B. erst seit kurzem die Sachlage beim Phosphor 

 — , ein theoretischer Leitfaden ist nöthig. 



Wasser und Kochsalz. Noch mehr wird dieses 



l ) Ich sehe hier ab von der Möglichkeit der Existenz 

 mehrerer Eisarten, obwohl Tammann dieselben neulich 

 dargethan hat. 



