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Naturwissenschaftliche Rundschau. 



No. 38. 



Die Zusammensetzung des in Salzlösungen oder 

 im Meerwasser entstehenden Eises ist schon vielfach 

 untersucht worden , ohne dass die scheinbar einfache 

 Frage, ob das im Eise nachweisbare Salz in demselben 

 in festem Zustande (etwa) als Hydrat, oder als an- 

 hängendes Salzwasser enthalten sei, entschieden ge- 

 löst werden konnte. Die Schwierigkeit liegt hier in 

 dem Umstände, dass man das Eis weder mit destillir- 

 tem Wasser auswaschen, noch durch Wärme trocknen 

 und deshalb von anhängender Flüssigkeit nie ganz 

 befreien kann. Herr Buchanan selbst war während 

 der Challenger - Fahrt der ersten Ansicht, da er sich 

 überzeugte , dass das Eis des Meerwassers einen nie- 

 drigeren Schmelzpunkt hatte als 0" und niemals ganz 

 salzfrei gemacht werden konnte. Auch Herr Pet- 

 tersson, welcher auf Grund der von der Vega-Expe- 

 dition gesammelten Thatsachen eine eingehende 

 Untersuchung über das Frieren des Seewassers an- 

 gestellt hatte, war derselben Ansicht und verwarf die 

 Meinung, dass das Seeeis aus reinem Eis mit an- 

 hängendem , concentrirtem Salzwasser bestehe , weil 

 in diesem Falle das Verhältniss des Chlors zur 

 Schwefelsäure in dem aufgethauten Eise stets dasselbe 

 hätte sein müssen, wie in dem Meerwasser, während 

 die von ihm ausgeführten Analysen sehr grosse 

 Schwankungen ergeben hatten. Als fernere Stütze 

 dieser Auffassung wurden endlich die Versuche von 

 Guthrie herangezogen, welcher beim Abkühlen von 

 Salzlösungen verschiedener Concentration gefunden 

 hatte, dass in schwachen Lösungen bei 0° sich rei- 

 nes Eis ausscheide, und in stärkeren Lösungen bei 

 etwas niedrigeren Temperaturen ; wenn aber die 

 Wärmeentziehung noch weiter getrieben werde, 

 dann erfolge eiue Erstarrung der ganzen Lösung , es 

 entstehen die „Kryohydrate", welche fixe Gefrier- und 

 Schmelzpunkte haben; namentlich wichtig war das 

 Kryobydrat des Natriumsulfats , das sich bei — 0,7° 

 bildet und schmilzt. 



Die Versuche von Guthrie aber, welche ja zu- 

 nächst lehrten, dass beim Abkühlen von Salzlösungen 

 sich bei 0" oder bei tieferen Temperaturen, wenn die 

 Lösung concentrirter ist, zuerst reines Eis ausscheidet, 

 machten Herrn Buchanan bedenklich. Eine ge- 

 legentliche Beobachtung des Herrn Pettersson, dass 

 ein Thermometer in einem Gemische von Schnee und 

 Seewasser, das beständig umgerührt wird, — 1,8" C. 

 zeigt, Hess Herrn Buchanan an der Richtigkeit 

 seiner oben angeführten Schlussfolgerung zweifeln 

 und veranlasste ihn, den Gegenstand im verflossenen 

 Winter einer eingehenden experimentellen Prüfung 

 zu unterziehen. Diese Untersuchung erstreckte sich 

 erstens auf das Frieren von Meerwasser und von 

 Chlornatriumlösungen, wie auf die genaue chemische 

 Analyse des festen und des flüssigen Theiles, in welche 

 sich die Flüssigkeiten beim Abkühlen trennen, und 

 zweitens auf die Ermittelung der Temperatur, bei 

 welcher reines Eis in Meerwasser und in einer Reihe 

 von Salzlösungen verschiedener Concentration schmilzt. 

 Die Resultate sollen hier in möglichster Kürze mit- 

 gctheilt werden. 



Die chemische Analyse hat Zahlen ergeben, welche 

 zu Gunsten der Ansicht sprechen, dass das Salz aus- 

 schliesslich von, dein Eise anhängendem Salzwasser 

 herrühre. Wenn nämlich Meerwasser sorgfältig ab- 

 gekühlt wurde, war das Verhältniss des Chlors zu 

 der Schwefelsäure im ursprünglichen Wasser in den 

 Krystallen und in der Mutterflüssigkeit immer das 

 gleiche. Es ist nun höchst unwahrscheinlich, dass, 

 wenn ein Theil der Salze in die Substanz der Kry- 

 stalle eintreten würde und der Rest in der Lauge 

 zurückbliebe, keine Verschiedenheit bei der Sonderung 

 der einzelnen Bestandteile auftreten sollte. (Die 

 abweichenden Resultate anderer Beobachter müssen 

 auf Störungen zurückgeführt werden, welche durch 

 schnelles, plötzliches Abkühlen entstehen; in den 

 Versuchen des Herrn Buchanan war die Abkühlung 

 eine sehr langsame, das Kältebad war stets nur 2" 

 niedriger als der Gefrierpunkt.) 



Wenn Schnee oder reines Süsswasser -Eis, das von 

 selbst oder in reinem Wasser unter Atmosphären- 

 druck bei der Temperatur 0" schmilzt, in eine Salz- 

 lösung getaucht wird, dann verändert es seine Schmelz- 

 temperatur. Die Aenderung ist immer dieselbe für 

 Lösungen derselben Zusammensetzung (zweifellos mit 

 etwas Spielräum für den Druck) , verschieden aber 

 für Lösungen verschiedener Zusammensetzung. Die 

 einzelnen Tabellen, welche im Original nachgesehen 

 werden müssen, zeigen dies deutlich; nicht die Menge 

 des gelösten Salzes ist auf die Erniedrigung des 

 Schmelzpunktes von Einfluss, auch nicht zur Con- 

 centration steht sie in einem directen Verhältnisse, 

 sondern das Aequivalentgewicht der Salze spielt hier- 

 bei eine wesentliche Rolle. 



Noch interessanter ist die Thatsache , dass die 

 Temperatur, bei welcher reines Eis in einer Lösung 

 schmilzt, identisch ist mit derjenigen Temperatur, 

 bei welcher sich Eis aus derselben Lösung ausscheidet, 

 wenn sie hinreichend abgekühlt wird. 



Lässt man Meerwasser frieren, bis 15Proc. seiner 

 Masse fest geworden , und lässt man dann die so ge- 

 bildeten Krystalle in der Flüssigkeit, in der sie ent- 

 standen sind , schmelzen , dann schmelzen sie genau 

 so, wie sie sich gebildet haben. Wenn Schnee oder 

 reines Eis in Salzwasser getaucht wird, das sich durch 

 theilweises Frieren von Meerwasser gebildet hat, dann 

 schmilzt es bei derselben Temperatur, wie das Eis, 

 das beim Frieren des Meerwassers entstanden , so 

 lange die chemische Zusammensetzung in beiden 

 Fällen dieselbe ist. 



Wenn Salzlösungen hinreichend lange auf eine 

 genügend tiefe Temperatur abgekühlt werden, dann 

 tritt bei einer bestimmten Temperatur eine gewisse 

 Concentration auf, bei welcher eine weitere Wärme- 

 entziehung das Festwerden des gesammten Salzwassers 

 (Kryohydratbildung) erzeugt. 



Die Concentration, die nothwendig ist für das Fest- 

 werden der Kryohydrate, selbst eines solchen, dessen 

 Schmelzpunkt sehr hoch liegt, ist eine derartige, 

 dass beim ursprünglichen Frieren des Meerwassers 

 in der Natur ein solcher Körper sich nicht bilden 



