454 Henning: Erzeugung und J 
‚ mit 
schwefliger Säure — 10° erreichen. Diese Tem- 
peraturen lassen sich noch bedeutend erniedrigen, 
wenn der Druck über der Flüssigkeit 
durch kräftig wirkende Saugpumpen nicht 
nur aut 1 at, ‚sondern saul setwa ier ab 
erniedrigt wird. Indessen kann man nach 
dem gleichen Prinzip nicht alle Gase ohne 
weiteres zur Gewinnung tiefer Temperaturen 
verwenden. Andrews (1869) erkannte nämlich, 
daß sich nicht jedes Gas bei gewöhnlicher Tempe- 
ratur allein durch Erhöhung des Druckes verflüs- 
sigen läßt, wenn dieser auch noch so hoch gestei- 
gert wird. ‘Jedes Gas besitzt vielmehr eine kri- 
tische Temperatur, unter die es zunächst abge- 
kühlt werden muß, um durch Druck in den flüs- 
sigen Zustand überführbar zu sein. Diese kritische 
Temperatur beträgt für Sauerstoff — 118°, für 
Stickstoff — 146°. Zwischen beiden Werten liegt 
die kritische Temperatur für Luft. Um Luft 
allein durch Kompression zu verflüssigen, haben 
sich Pictet sowohl wie Kamerlingh Onnes der 
sogenannten Kaskadenmethode bedient. Diese be- 
steht darin, ein schwerer zu verflüssigendes Gas 
durch Verdampfung eines leichter verflüssigbaren 
bis unter die kritische Temperatur abzukühlen. 
Kamerlingh Onnes ordnet drei Kreisläufe zu 
einer Kaskade an. Im ersten wird Methylchlorid 
bei gewöhnlicher Temperatur durch Kompression 
verflüssigt und bei niedrigen Drucken verdampft, 
wobei Temperaturen bis — 90° erzeugt werden 
können. Die Dämpfe gelangen wieder in den Kom- 
pressor und durchlaufen den gleichen Weg von 
neuem. Der zweite Kreislauf wird mit Äthylen 
beschickt, dessen kritische 'Temperatur bei + 10° 
liegt. Es wird bei der tiefsten Temperatur des 
ersten Kreislaufes sehr leicht verflüssigt und lie- 
fert dann, bis auf kleine Drucke entspannt, Tem- 
peraturen bis herab zu — 165°. Im dritten Kreis- 
lauf, der auf dieselbe Weise an den zweiten ange- 
schlossen wird, kann man durch ständige Verflüs- 
sigung und Verdampfung von Sauerstoff dauernd 
eine Temperatur bis zu —217° erzielen. Mit 
Hilfe der für tiefe Temperaturen unentbehrlichen 
Dewarschen Glasgefäße von doppelter Wandung, 
die bei scharfer Evakuierung des Zwischenraums 
eine ausgezeichnete thermische Isolation gewähren, 
kann man Sauerstoffbäder von mehreren Litern 
längere Zeit unter — 200° sieden lassen. Steht 
ein solches Bad zur Verfügung, so ist Luft schon 
bei Atmosphärendruck sehr leicht zu verflüssigen, 
wenn man sie durch eine Kühlschlange saugt, die 
in das Bad eineeführt ist. Auf diese Weise 
lessen sich in dem von Kamerlingh Onnes geleite- 
ten krvogenen Laboratorium zu Leiden pro Tag 
etwa 50 ] flüssige Luft herstellen. 
Wir kennen kein Gas, das sich als vierte Stufe 
der Kaskade an den Sauerstoffkreislauf anreihen 
ließe, um zu noch tieferen Temperaturen zu ge- 
langen. Dagegen sind uns noch drei Gase be- 
kannt, deren kritische Temperatur bei — 217° 
noch nicht unterschritten ist. Es sind dies Neon, 

Messung sehr tiefer Temperaturen. 
[ Die Natur 
Wasserstoff und Helium, von denen das. zuerst ; 
genannte wegen seiner großen Seltenheit bisher 
keine besondere Bedeutung erlangt hat. Der flüs- 
sige Zustand jedes dieser Stoffe liegt außerhalb © 
der Temperaturgrenzen für den flüssigen Zustand 
der andern beiden. Die Kaskadenmethode muß — 
also bei der Verflüssigung dieser Gase versagen. — 
An ihre Stelle tritt ein anderes Verfahren, 
dessen Grundprinzip zuerst von Joule und Thom- 
son erkannt worden ist. Diese Forscher beobach- | 
teten, daß stark komprimierte Gase, die unter mög- 
lichster Wärmeisolation gegen die Umgebung durch © 
einen porösen Pfropfen gepreßt und dabei ent- 
spannt werden, eine Temperaturänderung erfah- — 
ren. Stellt man diese Versuche bei Zimmertempe-. 
ratur an, so kühlt sich Luft um etwa t/,° pro At- | 
mosphäre Druckverlust ab, während Wasserstoff — 
unter den gleichen Bedingungen eine geringe Er- — 
wärmung (etwa 0,03°) erleidet. Die Erwärmung ~ 
ist um so geringer und die Abkühlung um so stär- 
ker, je tiefer die Ausgangstemperatur liegt. Linde 
in Deutschland und Hampson in England führten 
die stark komprimierte Luft durch enge, möglichst 
dünnwandige, spiralförmig aufgewundene Röhren, 
an deren Ende das Gas unter starker Druckab- 4 
Die dadurch ab- — 
nahme durch ein Ventil strömte. 
gekühlte Luft führten sie an der Außenwandung ~ 
der Spiralröhren vorüber, um dem vor dem Ventil — 
befindlichen Gas Wärme zu entziehen und den © 
weiteren Abkühlungsprozeß dadurch zu verstärken. 
Durch dieses sogenannte Gegenstromprinzip ge- — 
langt die aus dem Ventil austretende Luft auf 
ständig tiefere Temperatur und wird schließlich 
verflüssigt. 
Für Wasserstoff ist dasselbe Verfahren nicht 
ohne weiteres anwendbar, da dies Gas bei Zim- | 
mertemperatur durch den Joule-Thomson-Effekt 
erwärmt wird. Selbst bei — 80° zeigt sich noch 
keine Abkühlung. 
versionstemperatur des Wasserstoffs, bei der das 
Strömen durch einen porösen Pfropfen oder 
durch ein Ventil ohne irgendeine Temperaturände- 
rung verläuft. 
kühlung des Wasserstoffs ein, wenn man ihn vor 
der Entspannung durch flüssige Luft kühlt. Dann 
kann man seine Temperatur nach dem Lindeschen — 
oder Hampsonschen Verfahren ständig weiter sin- 
ken lassen und den Wasserstoff schließlich verflüs- — 
sigen. Zum erstenmal gelang dies dem englischen 
Physiker Dewar im Jahre 1898. 4 
Läßt man Wasserstoff unter Atos a 
sieden, so erhält man eine Temperatur von — 2530, 
die sich noch um weitere 6° durch Reduktion dee 
Dampfdruckes erniedrigen läßt. Damit sind gleich- 
zeitig die Mittel für die Verflüssigung des He- — 
liums gewonnen, die im Juli 1908 zum erstenmal — 
von Kamerlingh Onnes durchgeführt wurde. — 
Umfangreiche Vorversuche hatten es wahrschein- 
lieh gemacht, daß die Temperatur — 259° weit 
genug unter dem Inversionspunkt des Heliums | 
liegt, so daß nach Vorkühlung des Gases bis auf © 
diesen Betrag der Joule-Thomson-Effekt zum 
wissenschaf en 
Es ist dies die sogenannte In- — 
Sehr wohl aber tritt deutliche Ab- — 

