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Naturwissenschaftliche Wochenschritt. 



Nr. 13. 



Die Oberflchenspannung und die Adhsionserscheinungen der Flssigkeiten 

 in ihrer Abhngigkeit vom specifischen Gewicht. 



Von Dr. Karl Fiiedr. Jordan. 

 (Schluss.) 



Nach diesen ZAvischenerrterungen wollen wir uns 

 dei- Betrachtung einiger anderer Versuche zuwenden, 

 welche uns Aufscliluss ber die Abhngigkeit der Ad- 

 hsionserscheinungen vom specifischen Gewichte ver- 

 schaffen knnen. 



Fragen wir uns zunchst: Wie muss sich eine ge- 

 wisse Menge einer Flssigkeit veihalten, die sieh inmitten 

 einer anderen Flssigkeit oder eines Gases aufhlt? 

 Es ist klar, dass in diesem Falle die Druckverhltnisse 

 an allen Punkten der Oberflche der in Frage stehenden 

 Flssigkeitsmenge dieselben sind und daher die Ober- 

 flchenspannung und die durch diese bedingte Krmmung 

 der Oberflche allseits die gleiche ist; die Flssigkeits- 

 menge muss daher mehr oder minder vollkommene Kugel- 

 gestalt oder: Tropfenform annehmen. Dies zeigt sich 

 denn auch, wenn man kleine Flssigkeitsmengen (nur so 

 gross, dass sie noch vollen Zusammenhang behalten) in 

 Gasen oder specifisch leichteren Flssigkeiten fallen lsst, 

 oder wenn man z. . ein lngeres, mitOel geflltes Rohr 

 in ein Gefss mit Wasser eintaucht, so dass das Oel aus 

 der unteren Oeffnung ausflie.sst; dasselbe steigt dann in 

 dem Wasser gleichfalls in Kugelform in die Hhe. Wenn 

 nun aber ein solcher in einer specifisch leichteren Flssig- 

 keit niederfallender Tropfen den festen Boden erreicht, 

 welcher die untere Grenze des ihn umgebenden Mittels 

 bildet, so sollte man denken, dass er nun, seinem grsseren 

 specifischen Gewicht folgend, auseinanderfliessen msste, 

 um somit so viel wie mglich unter der leichteren Flssig- 

 keit zu liegen. Statt dessen fand ich, dass die schwerere 

 Flssigkeit hchstens in Gestalt einer Linse, meist sogar 

 einer Kugel auf dem Boden der leichteren liegen bleibt. 

 Eine Kugel bildete: Glycerin in Olivenl und in Petroleum- 

 benzin; Wasser in Olivenl; Olivenl in Alkohol. Eine 

 zu Anfang entstehende Kugel, die sich zu einer Linse 

 abflachte, beobachtete ich an: Glycerin in Terpentinl 

 und in Petroleum; Wasser in Petroleum und Petroleum- 

 benzin. Sogleich eine Linse entstand, wenn Glycerin in 

 Schwefelther; Wasser in Terpentinl getropft wurde. 



Mgen bei diesen Erscheinungen nun auch Zhig- 

 keits- und andere Verhltnisse mitsprechen, so scheint 

 doch ein Grund fr dieselben auch der zu sein, dass die 

 niederfallende Flssigkeit infolge des auf sie ausgebten 

 strkeren Aetlierdrucks von selten der specifisch leich- 

 teren Flssigkeit ihre nach aussen gewlbte Oberflche 

 beizubehalten strebt. 



Bei den genannten Versuciien muss man es ver- 

 meiden, zwei Stoffe auf ihr gegenseitiges Verhalten zu 

 prfen, welche sich miteinander mischen oder ineinander 

 lsen oder die gar chemisch aufeinander einwirken. 



Denn in diesen Fllen spielen andere Beziehungen 

 der Stoffe zu einander mit, die nicht allein von ihrer 

 specifischen Masse, sondern von ihrer besonderen physi- 

 kalischen oder chemischen Konstitution bedingt werden. 



Im An.schluss an die eben beschriebenen Versuche 

 sei noch der folgende erwhnt. Man bringe in ein Ge- 

 fss zunchst Quecksilber und -darber Wasser; durch 

 letzteres lasse man einen (^uecksilber-Ti'opfen fallen. 

 Wenn derselbe die Oberflche der <\)uecksilber- Unterlage 

 erreicht, so zerfliesst er nicht, wie man vielleicht denken 

 sollte, vereinigt si(ih nicht mit der grossen Masse des 

 Queck.silbers; vielmehr bleibt er als Kugel auf der Queck- 



silber-Oberflche liegen. Diese Erscheinung kann man 

 meiner Meinung nach nicht etwa durch Berufung auf die 

 Zhigkeit des Quecksilbers erklren; der einzig annehm- 

 bare Grund fr dieselbe scheint mir vielmehr der zu sein, 

 dass der sehr bedeutend strkere Aetherdruck des zwischen 

 Quecksilber-Unterlage und Quecksilber-Tropfen befind- 

 lichen Wassers ein Abflachen der Oberflche des Tropfens 

 und damit das Auseinandei-fliessen desselben und seine 

 Vereinigung mit der Quecksilber-Unterlage verhindert. 



Bringt man, entgegen den angegebenen Versuchen, 

 eine kleine Menge einer Flssigkeit auf die Oberflche 

 einer specifisch schwereren Flssigkeit, so verbleibt 

 dieselbe in keinem Falle als eine mehr oder minder eng 

 umschriebene Linse schwimmend auf dieser Flssigkeits- 

 oberflche, sondern sie breitet sich oft erheblich weit 

 auf ihr aus. 



So bildet in einem Glasgefss von massigem Durch- 

 messer: Olivenl auf Wasser eine flache Linse, auf 

 Glycerin eine flache Scheibe; eine mehr oder minder 

 flache Scheibe bildet auch: Terpentinl auf Wasser; 

 Petroleum auf Wasser. Eine usserst dnne, weit aus- 

 gebreitete Flche wird gebildet von: Terpentinl auf 

 Gl}'cerin; Alkohol auf Olivenl; Petroleum auf Glycerin: 

 Schwefelther auf Glycerin; Petroleumbenzin auf Glycerin 

 und auf Wasser. 



Wie ist dies zu erklren? 



Fragen wir uns, wie sieh berhaupt eine kleine 

 Menge einer specifisch leichteren Flssigkeit auf einer 

 .specifisch schwereren verhalten kann! Als wohl- 

 gebildete Kugel in die letztere um ein betrchtliches 

 Stck einsinken kann sie nicht, eben weil sie specifisch 

 leichter ist. Dann knnte sie vielleicht nach oben 

 in die Luft strker gewlbt sein und nun nur so 

 weit einsinken, dass das Gewicht der verdrngten schwere- 

 ren Flssigkeit gleich ihrem ganzen Gewichte ist. Ver- 

 hindert nun aber nicht die sogenannte Erdanziehung, die 

 ja alle Flssigkeitsoberflchen wagerecht zu stellen sucht, 

 jene Hervorwlbung nach oben? 



Diese Frage kann keineswegs ohne weiteres bejaht 

 werden; denn trfe jenes zu, so msste doch die Erd- 

 anziehung" auch einen Tropfen Wasser oder Olivenl 

 usw. auf einer .specifisch schwereren festen (z. B. Glas-) 

 Oberflche flach oder platt ziehen. 



Die richtige Erklrung der fraglichen Erscheinungen 

 scheint mir vielmehr folgende zu sein. 



Da der von der .specifisch leichteren Flssigkeit 

 ausgehende Aetherdi'uck grsser ist als derjenige der 

 specifisch schwereren, so strebt sich die letztere gegen 

 erstere berall, wo sie mit ihr in Bei'hrung ist, vorzu- 

 wlben, whrend ihr die leichtere Flus.sigkeit angepresst 

 wird. Es kann daher die leichtere Flssigkeit nicht in 

 die schwerere eindringen oder einsinken, sondern sie muss 

 dieselbe in um so dnnerer Schicht und um so weiterer 

 Ausdehnung berziehen, je geringer ihr specifi.sches 

 Gewicht ist. Dies zeigen auch die oben angegebenen 

 Versuche, denn Olivenl bildet z. B. auf Wasser eine 

 flache Linse, das leichtere Terpentinl eine Scheibe, 

 ebenso eine noch flachere Scheibe Petroleum, und 

 endlich bildet l'etroleumbenzin eine dnne Flciie; ander- 

 seits bildet Olivenl auf Wasser eine flache Linse, auf 

 dem specifisch schwereren Glycerin dagegen, zu dem es 



