-ocr page 1-

OVEU DE YEMIDERLUKIEID

VEIES- m KOOKPUNT DBE VOCÏÏTEN.

ACADEMISCH PEOEPSCHRIFT,

na ma6tiging van den rector magnificus

Mr. J. A. PRUIN,

OEWOON HOOGLEERAAK IN DE EEGTSGELEEEBE FACULTEIT,

MET TOESTEMMING VAN DEN ACADEMISCHEN SENAAT

en

volgens besluit van de wis- en natuurkundige faculteitj
tee vehkbijging van ben geaad van

DOCTOR IN DE WIS- EN NATUURKUNDE,

aan de hoogeschool te utrecht, gt; , -
booe

SAMÏÏEL EEIHEE JOÏÏAI YAN SCÏÏEVIGÏÏAVEN,

theol. doctos,
gebohen te heümen (gelderland),

TE VEEDEDIGEN

op woensdag 10 januaiuj 1866, dbs namiddags te 2 ueen.

SNBEK,
YAN DEUTEN amp; BLEBKER,
1866.

-ocr page 2-

mmm

, m.

flffihsumsofiisv sa .ssïff«

ïdK

, xtrmipasi xvtxùr yuamp; kàv ,nbsp;AV ^ \'\' \'
------------ quot;f^vi\' ;

.^^\'quot;^^^Wr\'iimG^oi. JÎAV ir/jum\'i^\'n^rp tiiir \' quot; : Jifc ^

, ^Ê ^ . . ... ..... ■ ...

.... Bü;.\'--\'- j

y. I

W

gt;

t

-ocr page 3-

AAN MIJNE MOEDER,

-ocr page 4-

\' : ■ • - \' • : v.-nbsp;é

\'nbsp;-nbsp;J- r \' ^nbsp;^ V

iriiiirtiiiiiiiiiiii

-ocr page 5-

Ik zou in mijnen pligt te hort schieten, wanneer il niet
met een enhel woord mijnen danh toehragt aan U allen,
Hooggeleerde Heeren, Hoogleeraren in de Wis- en Natnur-
hundige Faculteit, wier uitmuntende lessen ik het voorregt
had hij te wonen, wier welwillende tegemoethoming ih steeds
mögt ondervinden. Bij name dank ik U, Hooggeleerde
van Rees ! die mij met Uwe heldere voorlichting bij de
bewerking van mijn proefschrift wel heht willen ter zijde
staan.

Moge de Wis- en Natuurknndige Faculteit nog jaren
lang een parel hlijven aan de kroon van onze Alma Mater.

)

è

\\

e

-ocr page 6-

fep?

•i;

ti -

W\'i\'quot;-

fdW\'

^ gt;

.. . .ie..

j

WiÄ il ifrt«Killt çisrjèMJi\'j« Vtoi^ V^Ac^nbsp;4VS ^JöR

- ■ yt\'--nbsp;\'nbsp;, ■ V. :. : . ■nbsp;■nbsp;■ ■ .nbsp;■ ■

t «\'Ät«) Vinbsp;-Juvs Vgt;quot; «ÏSI^UM V»nw»nbsp;^stîtî te-Ä

r

1

ti-

\' »

■.V

i y

\'\'■f % -l

- S-\'A

gt;3lt;

m

-ocr page 7-

INHOUD.

Blz.

Inleiding.................1

1.nbsp;Invloed der drukking op het smeltpunt.......3

2.nbsp;Veranderlijkheid van het vriespunt van water en andere

onvermengde vochten............9

3.nbsp;Regelatie.................16

4.nbsp;Verdere eigenschappen van het ijs...... ; 28

5.nbsp;Veranderlijkheid van het vriespunt van (water uit) zout-

oplossiiigen................37

6.nbsp;Oververzadiging van zout-oplossingen.......M

7.nbsp;Veranderlijkheid van het kookpunt van water en andere
vochten................ . . 57

8.nbsp;Kookpunt van zout-oplossingen..........72

-ocr page 8-

m

.\'f \' o

r .

f-

ïf\'.\' -

. \' .V/-quot; ■,nbsp;/ • 1

—-

-ocr page 9-

INLEIDING.

De temperatuur, waarbij een ligchaam bestaat, heeft
een grooten invloed op al zijne physische en chemische
eigenschappen. Yerandert de temperatuur, dan wordt in
vele gevallen de wijze van bestaan des ligchaams opgehe-
ven en een nieuw ligchaam treedt op met een ander voor-
komen, met andere eigenschappen. Die overgangen kun-
nen op verschillende wijze plaats hebben. Een ligchaam
kan in zijne bestanddeelen gescheiden worden, het kan
zich met andere ligchamen verbinden, de onderlinge
stand der deeltjes kan veranderd worden, d. i. het kan
een anderen aggregatie-toestand aannemen. In het laatste
geval zijn wij wel is waar gewoon het veranderde ligchaam
niet als een ander aan te merken, maar de verandering
is soms toch zoo ingrijpend, dat men dikwijls het ver-
anderde ligchaam met een anderen naam bestempelt.

Sedert de mechanische theorie der warmte is gegrond-
vest, is men meer dan vroeger begonnen acht te geven
op de physische veranderingen der ligchamen. Wanneer
de warmte een bewegingsverschijnsel is, dan moet haar
invloed ook door andere bewegingen gewijzigd kun-
nen worden. Als men nu bemerkt, dat de warmte in

-ocr page 10-

sommige gevallen niet hare gewone uitwerking heeft,
dan is men geneigd aan eene physische of wil men liever
mechanische oorzaak dezer afwijking te denken. Yooral
in den laatsten tijd zijn er eenige verschijnselen bekend
geworden , waarbij het effect der warmte zeer eigenaar-
dig gewijzigd wordt. De veranderlijkheid van het vries-
en kookpunt der vochten, geeft duidelijk te kennen,
dat die beide punten niet alleen functiën zijn van de
temperatuur.

Ik had het voornemen opgevat in een eerste deel de
gewigtigste ontdekkingen en proefnemingen bijeen te
verzamelen, ten einde die in een tweede deel nader te
bespreken en te verklaren. Het bleek mij echter al
spoedig, dat dit tweede deel zeer schraal zou moeten uit-
vallen, niet omdat het aan stof zou ontbreken, maar
omdat de aard der moleculaire krachten ons nog te on-
bekend is, om daarop welgegronde hypothesen te bouwen.

Ik heb daarom besloten dit tweede deel achterwege te
laten en mij te bepalen bij hetgeen de proeven ons on-
middellijk doen kennen. Zoo er tijd en gelegenheid ge-
weest ware, gaarne zou ik eenige nieuwe proeven geno-
men of ten minste eenige waarnemingen herhaald hebben,
waartoe het behandelde onderwerp zeer uitlokt. Mijn tijd
was echter zeer beperkt, terwijl van mij onafhankelijke
omstandigheden mij gedwongen hebben, vele plannen te
laten rusten.nbsp;\'

-ocr page 11-

§ 1-

INVLOED DER DRUKKING OP HET SMELTPUNT.

Door alle natuurkundigen was aangenomen, dat de
smeltpunten der vaste ligchamen onveranderlijk zijn,
toen. J. Thomson in 1849 uit de mechanische theo-
rie der warmte het gevolg afleidde, dat de uitwendige
drukking daarop een hoewel kleinen, toch merkbaren
invloed moet uitoefenen 1).

Deze ontdekking werd door zijn broeder W. Thom-
son proefondervindelijk bevestigd 2). Gebruikmakende
van een Oerstedschen toestel tot zamenpersing van water,
welken hij met water en ijsstukken viilde, en waarin
tevens een manometer en een ether-thermometer geplaatst
waren, vond hij bij 8,1 en 16,8 atmosferen drukking
eene daling van het smeltpunt van 0°,059 en 0°,129
C., terwijl de theorie 0°,061 en 0°,126 gaf.

Eene bevestiging op ruimere schaal is door Bun-
se n bij spermaceti en paraffine gegeven 3). Hij beves-

1)nbsp;Transactions of Edinburgh, XIV, part 5,
Dublin Math. Journ. Nov. 1850,

2)nbsp;Phil. Mag. (3) 37, p. 123.
Pogg. Ann. 81, S 163.

3)nbsp;Pogg. Ann, 81, S 562.

-ocr page 12-

tigde twee dikwandige, gelijke, met kwik gevulde glazen
buizen benevens een gevoeligen thermometer, op eene
plank. De buizen waren één voet lang en aan beide ein-
den tot haarbuisjes uitgetrokken. Het onderste haarbuisje
was evenwijdig aan de glazen buis naar boven gebogen ,
met de te onderzoeken stof gevuld en daarna gesloten.
Het bovenste haarbuisje was 15—20 duim lang en be-
vatte in zijn bovenste gedeelte lucht. Bij den eenen toe-
stel was het open, bij den anderen gesloten, zoodat het
daarin bevatte luchtvolumen tot meting der drukking
kon dienen. Dompelde men nu de buizen in water, welks
temperatuur eenige graden hooger dan het smeltpunt der
stof was, zoo ontstond in de geslotene buis eene druk-
king , welke, door den toestel meer of minder in het
warme water te doen zinken, naar willekeur verhoogd
of verlaagd Icon worden. In de opene buis daarentegen
bleef de drukking steeds onveranderd. Die proef leerde,
dat bij langzame afkoeling van het water de stof in de
geslotene buis vroeger, dus bij hoogere temperatuur,
stolde dan in de andere. Met spermaceti werd gevonden:

Drukking in atmosferen.nbsp;Stollings temperatuur.

1nbsp;47°,7 C.

29nbsp;48,3

96nbsp;49,7

141nbsp;5ü,5

156nbsp;50,9
en met paraffine :

1nbsp;46^3

85nbsp;48,9

100nbsp;49,9
In 1853 werd door Hopkins, Fairbairu en

-ocr page 13-

Joule, in de Britsche associatie, verslag gedaan van
een onderzoek over dit onderwerp, terwijl in het volgen-
de jaar Hopkins de uitkomsten der door hem voortge-
zette proeven mededeelde 1). Daar glas voor sterke druk-
kingen te zwak bevonden werd, maakte hij gebruik van
geelkoperen cilindrische buizen, waarin de stof gebragt
werd. Om het oogenblik der smelting te kunnen waar-
nemen , was op de stof een ijzeren kogel gelegd, waar-
van de aantrekking eene in zijne nabijheid geplaatste
magneetnaald deed afwijken. Zoodra het smelten der stof
den kogel toeliet te vallen, keerde de naald tot den
evenwigtstoestand terug. De drukking werd uitgeoefend
door een zuiger, waarop een lange hefboom werkte. De
invloed der wrijving was vooraf bepaald en werd in re-
kening gebragt. In de onderstaande tabel zijn de verkre-
gene uitkomsten aangegeven. Tot gemakkelijker verge-
lijking met de vorige opgaven, zijn de door den zuiger
uitgeoefende drukkingen tot atmosferen, de temperaturen
tot Celsius-graden herleid.

Drukking :nbsp;Smeltpunten:

Spermaceti. Was. Zwavel. Stearine.

Onbsp;51M 64°,7 107°,2 67°,2

520nbsp;60,0 74,7 185,3 68,3

792nbsp;80,3 80,3 140,5 73,9

Bij vergelijking der medegedeelde uitkomsten doet
zich eene bijzonderheid voor, die eene nadere verklaring
vereischt. Door verhoogde drukking daalt het smeltpunt
bij water, en rijst daarentegen bij de overige onderzochte
stoffen. De theorie geeft hiervan echter voldoende reken-
schap. De vergelijking, waardoor de invloed der druk-
1) Athenaeuni 1854, p, 1207.

-ocr page 14-

king op het smeltpunt wordt voorgesteld, is 1)

dt__A{a-{-i) (■?—g)

dpnbsp;r

Hierin zijn dt en dp de gelijktijdige veranderingen der

temperatuur en der drukking, A — ^ het warmte-

equivalent van de eenheid van arbeid, « = 273, de tem-
peratuur,
s en ff de volumina van de gewigts-eenheden
der stof in vasten en vloeibaren toestand, eindelijk r
de smeltingswarmte. De meeste ligchamen krimpen bij

dt

het bevriezen in, waardoor 5 c lt;r is. Bij deze is dus—r^

positief; verhoogde drukking doet het smeltpunt rijzen.
Het tegendeel heeft plaats bij het water, dat zich bij het
bevriezen uitzet, zoodat s gt; lt;r.

Het is bekend, dat dit niet alleen met water het ge-
val is. Bij bismuth, gegoten ijzer en eenige andere stof-
fen heeft men deze bijzonderheid mede opgemerkt. Daar
de volumen-veranderingen in zulk efen naauw verband
staan met de boven opgegeven theorie van Thomson,
zullen wij daarover met een enkel woord spreken.

Hallström en Despretz 2) hebben de uitzetting
van het water, boven en beneden 4°, naauwkeurig ge-
•meten ; hunne resultaten komen vrij wel overeen. Het
punt van grootste digtheid wordt door Hallström bij
4°,108, door Despretz bij 4°,001 of bij 3^98 opge-
geven. De laatste vond verder, dat de uitzetting van 0°
tot — 9° twaalf maal zooveel bedraagt als van 4° tot 0°.

1)nbsp;Clausius, Pogg. Ann. 81, S 170.

2)nbsp;Ann. de Ch. et de Ph. (3), 70.
Pogg, Ann. 62, S 384.

-ocr page 15-

De volumen-tafelen van Hallström enDespi-etz

volgen hier :

Volgens

Hallström.

Volgens De spretz. Het volumen bij 4°;

1,000000

— 9° 1,0016311

r

0,999950

— 8° 1,001373

0,999916

— 5° 1,000698

0,999894

— 2° 1,000307

3°,9

0,999888

0° 1,0001269 1)

Tegenover de uitzetting van het water bij afkoeling
staat het verschijnsel, dat het ijs bij afkoeling inkrimpt.

Brunner 2) bepaalde de digtheid van het ijs bij lage
temperaturen, door hydrostatische weging in terpentijn-
of steenolie. Hij vond de digtheden, die van water bij
0° = 1 gesteld :

bij 0° 0,91800

—nbsp;5° 0,91856

—nbsp;10° 0,91913nbsp;\' ■

—nbsp;15° 0,91968

—nbsp;20° 0,92025

De proeven van Struve 3) stemmen hiermede over-
een 4). De onderzoekingen van G. A. E r m a n 5), over
de volumen-veranderingen bij het zoogenaamde metaal
van Eose (eene legering van 2 deelen bismuth, 1 deel
lood en 1 deel tin) en bij het phosphorus, gaan wij voor-
bij , om nog kortelijk stil te staan bij sommige waarne-
mingen van H. Ko pp 6). Deze bezigde bij zijne proeven

1)nbsp;Vgl. Ja min: Cours de Phys. II, p. 45.

2)nbsp;Pogg. Ann. 64, S 113.

3)nbsp;Pogg. Ann. 66, S 298.

4)nbsp;Vgl. ook Duvernoy. Pogg. Ann. 117, S 454.

5)nbsp;Pogg, Ann. 7, S 557.

6)nbsp;Ann, der Ch. und. Pharm., 93, S 128.

-ocr page 16-

thermometrische toestellen met cilindrische vergaarbak-
ken, waarin de stof gebragt was die moest onderzocht
worden. Een daartoe geschikte vloeistof vulde de ove-
rige ruimte tot aan eene bepaalde hoogte der verdeelde
bais. Met dezen toestel vond hij de volumen-verandering
van zwavel als volgt, het volumen bij 0° = 1 gesteld
zijnde:

bij 99° 1,0203

^^^^ 1,0956 vast.

quot;nbsp;1,1504 vloeibaar.

„ 140° 1,1636

„ 160° 1,1741

Het volumen van was, bij 64°, is:
1,1607 vast,
1,1656 vloeibaar.

Men had reeds vroeger opgemerkt, dat het stearine bij
53°,6 smelt en zich dan verandert in eene isomere modi-
ficatie, die weder hard wordt en haar smeltpunt bij 63°
heeft. Kopp zag nu, in overeenstemming met deze
waarneming, dat het volumen van stearine is :

1,0308nbsp;eerste modificatie.

1,0076nbsp;tweede „

1,0759nbsp;vast.

1,1393nbsp;gesmolten.

Merkwaardig is de opmerking, door Kopp in het
midden gebragt, dat terwijl bij zwavel de groote toename
van volumen, deels door de klimmende uitzetting bij
hoogere temperatuur, deels door plotseling grooter wor-
den van het\' volumen op den oogenblik van smelten
veroorzaakt wordt, zich bij was alleen het eerste ver-

bij 50°
bij 60°

-ocr page 17-

schijnsel vertoont, terwijl daarentegen de toename van
volumen op den oogenblik van smelten gering is.

Grafische voorstellingen, zoo als die door E r m a n
en Kopp zijn gegeven, zijn zeer geschikt om een over-
zigt over deze
volumen-veranderingen te erlangen.

Deze proeven geven de verklaring aan de hand van
de vermelde proeven van Bunsen en Hopkins. Alle
waarnemingen leiden ons tot het besluit, dat bij con-
stante drukking het smeltpunt volkomen vast is , zoodat
ijs niet boven 0° kan verwarmd worden zonder te smel-
ten , en dat door drukking het smeltpunt van de stoffen,
die bij het vast worden inkrimpen, verhoogd, doch bij
de stoffen, die bij het vast worden uitzetten, verlaagd
wordt.

§ a.

VERANDERLIJKHEID VAN HET VRIESPUNT VAN
WATER EN ANDERE ONVERMENGDE
VOCHTEN.

Kunnen wij het smeltpunt bij constante drukking
standvastig noemen, dit is niet het geval met het vries-
punt.

Fahrenheit was de eerste die deze opmerking
maakte 1). Hij vulde een glazen bol, die met eene buis
voorzien was, gedeeltelijk met water, verdreef de lucht
door koking en smolt daarop de buis digt. Toen hij nu
den bol in den winter gedurende eenige uren aan eene
koude van 17° E. (— 9°,4 C.) had blootgesteld, vond hij

1) PMl. Transactions, 1724, no, 382, p. 78.

-ocr page 18-

het water nog onbevroren. Na het afbreken van de punt
der buis vertoonden zich echter dadelijk ijsnaalden in
het water, hetgeen hij aan het toetreden der lucht toe-
schreef. Verdere proeven leerden hem echter, dat het wa^
ter ook zonder verbreking der buis door schudding tot
bevriezen kan gebragt worden. Latere waarnemers heb-
ben het water nog bij lagere temperaturen vloeibaar ge-
zien; Gay-Lussac bij ^ 12% üespretz zelfs bij
~ 20°.

quot;Wanneer het water, onder 0° afgekoeld, begint te
bevriezen, rijst het dadelijk tot 0°. De oorzaak is gele-
gen in het vrij worden der smeltingswarmte. Hooger
dan 0° kan de temperatuur echter niet rijzen, omdat dan
het gevormde ijs weder smelten zou. Het woord vries-
punt kan dus in twee verschillende beteekenissen opge-
vat worden. Het is, of de temperatuur waarbij het vocht
begint te bevriezen (en in dezen zin is het woord in het
opschrift dezer paragraaf gebezigd), hf die , welke het
vocht aanneemt zoodra de bevriezing begonnen is en be-
houdt zoo lang de bevriezing voortduurt. In de eerste
beteekenis is het vriespunt veranderlijk, in de tweede is
het vast en hetzelfde als het smeltpunt. Met het oog
hierop geeft Despretz de volgende definitie van het
vriespunt: „La température stationnaire et constante qui
se produit quand Ie passage ä Tétat solide a commen-
cé.quot; 1).

Dufour 2) heeft ons een tal van proeven, die op dit
onderwerp betrekking hebben, medegedeeld. Hij vond het
noodig, dat men de vloeistof die men bestudeert, geheel

1) Comptes rendus, 1837,11, p. 19.

3) Archives des sc. Phys. et Nat., 10, p. 346; 11, p. 22 (1861).

-ocr page 19-

omringt met eene andere vloeistof, om elke aanraking met
een vast ligeliaam te voorkomen. Zoo deed hij waterbollen
zweven in een mengsel van chloroform en amandel-olie ,
en het gelukte hem sommige van deze bollen af te koelen
tot op — 30°, voordat er bevriezing plaats had. Door ver-
schillende middelen kan men de bevriezing eensklaps
doen optreden. Aanraking met een vast ligchaam brengt
somtijds, niet altijd, de verandering van staat te weeg,
die echter dadelijk plaats grijpt zoodra men den waterbol
met ijs aanraakt. De ontlading van eene leidsche flesch
en van een galvanischen stroom doen dit echter niet —
ten minste zelden; — de stroom van een inductie-ma-
chine van Eühmkorff is werkzamer. D u f o u r schrijft
echter deze werking meer toe aan de mechanische schud-
ding, dan aan de elektriciteit zelve.

Het smeltpunt van zwavel is 115°. Dufour bragt
gesmolten zwavel in een oplossing van chloorzink / die
gelijke digtheid had als de zwavel. Hij kon de zwavel-
bollen afkoelen tot op 70° en 50°, voordat ze vast wer-
den en, wegens hunne vermeerderde digtheid, als gele
opake massa\'s naar den bodem zakten. Door ze met een
stuk zwavel of met een metalen draad aan te raken, be-
spoedigde men het vast worden, maar bij 50° behielden
de bollen soms nog hun staat, wanneer ze een diame-
ter hadden van 6 mm. Wanneer de diameter mm. be-
droeg, bleven ze soms vloeibaar tot op 6°. Op dezelfde
wijze kan men gesmolten phosphorus, waarvan het smelt-
punt bij 44° ligt, tot op 5°, ja tot op 0° afkoelen,
voordat het vast wordt.

Naphtaline, waarvan het smeltpunt bij 79° is gelegen
en waarvan de digtheid bijna gelijk is aan die van wa-

-ocr page 20-

ter, bleef in warm water vloeibaar tot 55°. De diameter
der bollen was 8 mm.

Uit bovenstaande proeven trekt Dufonr het gemo-
tiveerde besluit, dat alle vloeistoffen bij eene verschil-
lende, maar voor iedere vloeistof constante temperatuur,
de mogelijkheid tot vast worden bekomen, terwijl het
werkelijk vast worden volgt bij eene temperatuur, die af-
hangt van den toestand, waarin het vocht verkeert, en
van de drukking. Hij drukt dit aldus uit: „De bevrie-
zing van eene vloeistof heeft plaats op verschillende tem-
peratuur, afhangende van de physische conditiën waarin
ze geplaatst is; deze temperatuur is gelijk of kleiner dan
een maximum, dat afhangt van de natuur der vloeistof
en van de drukking.quot;

Dr. Berger, uit Frankfort, is tot het zelfde be-
sluit gekomen als D u f o u r, maar heeft zijne proeven
geheel anders ingerigt, en zich voor als nog alleen bij
water bepaald 1). Hij maakte\'vrij aanzienlijke waterkogels
op een porseleinen schaaltje, dat hij verscheidene malen
met lampzwart had bedekt. Men kan ook het schaaltje
slechts eens met lampzwart voorzien, maar moet dan de
bollen bestrooijen met lycopodium-poeder.

Kleinere sferoïden verkreeg hij, door den binnenkant
van een vel watten met water te bespuiten. Hij bevonil
nu dat de ingedompelde thermometer, in eene omgeving
van — 14° tot— 16° C. en lager, vóór het bevriezen,
nooit verder daalde dan tot 0°. Doch bij eene omgeving
van — 5° tot — 10° werden de bollen afgekoeld van
— 1° tot — 5°, voordat de bevriezing volgde. De tem-
peratuur van het water, waarmede men de proef begoix,
1) Pogg. Ann., 134, S 415.

-ocr page 21-

was onverschillig mits boven 0°. Als het lycopodium-
poeder of het lampzwart ergens door het water nat werd,
bestond er meer neiging tot bevriezen.

Evenals Dufour zag hij kleinere bollen langer weer-
stand bieden aan het vast worden, dan grootere. Als de
bevriezing plaats had steeg de temperatuur tot 0°, soms
langzaam, maar meestal snel.

Berger vond verder dat de beweging der lucht, bla-
zen , het indompelen van, of zacht omroeren met ijze-
ren of glazen staven, van eene temperatuur boven 0°,
geen bijzonderen invloed uitoefenden op het vast worden.
De genoemde staven hadden meer invloed, wanneer zij
eene temperatuur hadden beneden 0°. Men ziet dus, dat
Dufour in zijn mengsel van alkohol en amandel-olie
de waterbollen verder kon afkoelen voordat ze vast wer-
den, dan Berger in de lucht.

Dufour en Berger beiden hebben hunne proeven
dienstbaar gemaakt tot verklaring der hagelvorming.

De eerste toonde door proeven aan, dat wanneer eene
kleine vloeibare sfeer (3 ä 5 mm.) bij eene lage tempera-
tuur (— 6° ä — 7°) in aanraking wordt gebragt met eene
bevroren sfeer, men twee aan elkaar gevroren maar zeer
goed onderscheidbare sferen verkrijgt. Was de tempera-
tuur hooger (— 2° ä — 1®) en de vloeibare sfeer grooter,
dan breidde deze laatste zich over de andere uit. Zoo
doende verkreeg Dufour afwisselende lagen, evenals
men ze bij hagelkorrels aantreft. Bragt hij een kristalletje
sneeuw in aanraking met eene vloeibare sfeer van bene-
den 0°, dan geraakte het kristal binnen in den bol en
de bevriezing had oogenblikkelijk plaats. Ook dit ver-
schijnsel doet ons aan hagel denken.

-ocr page 22-

Volgens de theorie van Dufour is het noodzakelijk,
dat de waterbolletjes in den dampkring beneden 0° af-
gekoeld zijn, als de lagen zullen gevormd worden, die
wij bij de meeste hagelkorrels waarnemen.

Berger noemt het aannemen van dit vereischte ge-
waagd. Door ruim water op een ijs-sferoïd te gieten,
heeft hij ook hagelkorrels gemaakt. Nu neemt hij aan,
dat de nevelvorming afhankelijk is van het bestaan van
twee luchtstroomen (een kouden, neerdalenden en een
warmen, opstijgenden stroom), die elkaar in vertikale
rigting ontmoeten 1). Volgens hem zou een ijsbolletje ,
ontstaan uit den elastischen damp in den kouden lucht-
stroom , overspringen in den warmen stroom, daar damp
condenseren en aan zijne oppervlakte smelten, weer over-
springen in den kouden stroom, en daar weer geheel
bevroren worden. Het bolletje zou zóó een zeker aantal
onderscheiden lagen bekomen. De oorspronkelijke ijsbol-
letjes zouden, als er geene inwendige oorzaak werkzaam
is, ontstaan zijn, bf door de aanraking van de water-
bolletjes met reeds voorhanden, misschien uit damp ge-
vormde ijskristalletjes, of door beweging. quot;Wat de sneeuw-
kern aangaat, die men in sommige hagelkorrels vindt,
het is volgens Berger niet noodig het bestaan van
sneeuw daarbij aan te nemen, daar hij, bij eenvoudige
bevriezing van watersferoïden, eene dergelijke kern zag
ontstaan.

Beide theoriën verklaren de hagelvorming, maar voor
dat men een beslissend oordeel kan uitspreken, moet
nog menig ander duister vraagstuk worden opgelost.

1) Pogg, Ann., 118, S 456.

3) Pogg, Arni., 121, S 637.

K

-ocr page 23-

Dr. Mohr 3) lieeft zeer belangrijke mededeelingen
gedaan omtrent ijsregen en „Rauhfrost.quot; Een Eauhfrost,
waargenomen aan de boorden van de Moezel (11 Eebr.
1864), gaf hem gelegenheid om het maaksel der naal-
den naauwkeurig te bestuderen. De temperatuur was —
11° E. en elk naaldje zeer duidelijk gekristalliseerd. Hij
trekt hieruit het besluit, dat de neveldeeltjes bij —11° E.
nog vloeibaar zijn geweest en vindt het waarschijnlijk, dat
de nevelblaasjes (?) tot 25° onder nul vloeibaar blijven.
Om de mogelijkheid van zulk eene afkoeling aan te too-
nen , smolt hij fijne zwavel op een glazen plaat en koel-
de die af tot 80° onder het smeltpunt, voordat ze vast
werd. Het aanraken met het fijnste stofje zwavel deed
de zwaveldeeltjes oogenblikkelijk in harde, helgele sfe-
roïden veranderen. Hoe fijner de zwavelstofjes zijn, hoe
verder men ze kan afkoelen. Gesmolten phosphorus kon
ook hij beneden het smeltpunt afkoelen.

Dat de afkoeling van het water beneden 0° ook bij
zeer groote massa\'s kan plaats hebben, mag men opma-
ken uit de waarnemingen van Br man 2). Volgens hem
zouden geheele lagen ijs van een groot meer in Siberië
het voorkomen hebben van ver beneden het smeltpunt
afgekoeld, en dan plotseling bevroren te zijn.

1) Reise nm cHe Erde u. s. w. Histor. Abth. Vol. 2, S 175, 183S—1849.
Phll. Magg., 17, p, 405.

-ocr page 24-

§ 3.

REGELATIE.

In het jaar 1850 deelde Faraday de waarneming
mede, dat wanneer twee stukken ijs, die in eene omge-
ving boven 0° aan de oppervlakte vochtig geworden zijn,
met elkander in aanraking gebragt worden, de dunne
waterlaag tusschen beide dadelijk bevriest 1). Dat voch-
tige sneeuw tot een sneeuwbal kan worden zaamgedrukt,
terwijl drooge, hard gevroren sneeuw dit niet toelaat, is
een verschijnsel dat, volgens Faraday, geheel in over-
eenstemming is met het voorgaande. Nog merkt hij op,
dat sommige vaste stoffen (b. v. flanel) ook aan eene op-
pervlakte van ijs vast vriezen, terwijl andere stoffen (b.v.
goudblad) dit niet doen. John Tyndall deelde eeni-
gen tijd later de volgende waarnemingen mede 2).

Op een der warmste dagen van de maand Julij 1858,
toen de thermometer meer dan 80° F. in de schaduw,
en meer dan 100° in de zon aanwees, zag hij voor een
winkelraam een hoop ijsstukken staan. Het was van be-
lang om te onderzoeken, of de stukken op de contact-
plaatsen verbonden waren. Als men het bovenste stuk
ophief, kon men den geheelen hoop, bestaande uit ver-
scheidene groote stukken, uit den schotel ligten. Bij deze
hooge temperatuur waren dus de stukken op de contact-

1)nbsp;Athenaeum, 1850, p. 640.

2)nbsp;Phil, mag. (4), 15, p. 367.

-ocr page 25-

plaatsen aaneen gevroren, hoewel al het ijs rondom die
plaatsen was weggesmolten, somtijds tusschen de stukken
kleine cilinders ijs overlatende.

Twee stukken ijs zullen, in water, dat zoo warm is, dat
men er nog juist de hand in kan houden, aaneen vrie-
zen en soms in het heete water aaneen gevroren blijven,
totdat, even als in het voorgaande geval, het ijs rondom
de punten van aanraking zoover is weggesmolten, dat de
stukken nog slechts door kleine kolommen ijs verbonden
zijn.

Het verschijnsel nu, dat een laagje water, als het ge-
heel door ijs omringd is, bij eene temperatuur boven 0°
bevriest, is door T ij n d a 11
regelatie genoemd.

De regelatie staat dus in verband met hetgeen wij in
de tweede paragraaf behandelden; ï^araday had daarop
reeds de aandacht gevestigd. Zij geeft echter meer dan het
daar vermelde aanleiding, om naar eene verklaring te
zoeken, aangezien het verschijnsel minder zamengesteld is.

De proeven van verklaring zijn dan ook niet uitgeble-
ven. F
0 rb e s 1) gaat uit van P e r s o n\'s meening, om-
trent het gradueel vloeibaar worden van ijs, dat ijs trapsge-
wijze latente warmte opneemt, te beginnen bij een punt dat
merkbaar lager is dan 32° F. Hieruit leidt hij de stelling
af, dat de temperatuur van water, dat reeds eenigen tijcl
met ijs in aanraking is geweest, een klein weinig hooger
moet zijn dan 32°, terwijl de temperatuur van het ijs
lager moet zijn.

Hij had geen gelegenheid om het eerste gedeelte de-
zer stelling te verifieren. Voor het tweede voert hij de

1) Phil. Mag. (4), 16, p. 544.

-ocr page 26-

volgende proeven aan. Snel fijn gemaakt ijs, dat reeds
lang op water had gedreven, of dagen lang in een dooi-
jenden staat was gehouden, gaf eene temperatuur aan van
0°,3 F. onder het smeltpunt. Hij had een cilinder, die
verscheidene duimen lang was, met water gevuld, in zijn
as een thermometer geplaatst en dezen geheelen toestel
laten bevriezen. Als men het ijs trapsgewijze ontdooide of
den cilinder langen tijd in dooijend, fijn gemaakt ijs leg-
de , dan stond de thermometer ongeveer op 0°,35 on-
der 32°.

Indien dit nu zoo is, dan moet er op de grens van het
water en van het ijs een laagje zijn, dat gedeeltelijk water
en gedeeltelijk ijs is. Dit laagje, dat men als physische
oppervlakte van het ijs kan beschouwen, is „plasticquot; ijs
of „viscidquot; vi\'ater en heeft een zeer snelle verandering
van de locale temperatuur te verduren. Ligchamen van ver-
schillende temperatuur kunnen niet blijven bestaan zon-
der op elkaar te werken. Het water moet warmte afgeven
aan het ijs, maar deze doet een onbeduidenden dooi ont-
staan aan de oppervlakte, die daarom afneemt, al is het
water wat men noemt ijs-koud, dat is van eene tempera-
tuur, die het water heeft als het in een ijsholte is besloten.

Als nu twee ijsstukken in contact worden gebragt bij
eene temperatuur boven 32°, dan liggen daar tusschen
twee laagjes van „viscid quot; water. Maar het evenwigt is ver-
broken, Die laagjes ontvangen dan uit het ijs wel koude,
maar geen warmte; de warmte die ze hadden geven ze
af aan de naastliggende ijslagen. Zij zullen dus overgaan
in meer of minder volkomen ijs.

Hetzelfde zal plaats hebben als men een der twee stuk-
ken ijs door een slechten warmte geleider, b. v. een wollen

-ocr page 27-

handschoen, vervangt. Het laagje aan de oppervlakte heeft
aan ééne zijde kouder ijs, en aan de andere zijde kan het
slecht geleidend ligchaam niet genoeg warmte aanvoeren,
om het ijs vloeibaar te doen blijven. P o r b e s zag zelfs
metalen aan ijs vast vriezen, als zij er door omringd wa-
ren, of als zij op eene andere wijze verhinderd werden te
veel warmte door te laten.

Tegen deze theorie werden vele bedenkingen in het
midden gebragt. Tyndall 1) vraagt: waarom Por bes
in zijne boven vermelde proeven het ijs zoo spoedig
fijn maakt. Geef het ijs tijd, zegt hij, dan zal de fijnste
thermometer steeds 32° F aanwijzen. De vraag is niet
of het ijs van binnen niet dikwijls eene eenigzins lagere
temperatuur bezit, dan aan de wanden; dit zal niemand
ontkennen. Maar de geheele theorie van F o r b e s valt,
wanneer bewezen is, dat er ijs bestaan kan, dat eene
temperatuur bezit van niet minder dan 32°.

Tegenover de tweede proef plaatst Tyndall\'eene
andere, die hij met groote naauwkeurigheid heeft uit-
gevoerd 2). Hij bezigde een toestel van Harrison tot het
maken van ijs en vond, door vijf thermometers op ver-
schillende afstanden van de buitenste oppervlakte te plaat-
sen en de door kunstkoude verkregen ijsklomp daarna
aan de gewone temperatuur bloot te stellen, dat alle ther-
mometers na eenigen tijd 32° aanwezen. Dit ijs van 32°
werd vervolgens nogmaals sterk afgekoeld, en daarna
weer in de gewone temperatuur geplaatst. Na ongeveer
twee dagen stonden de thermometers weer op 32°.

Nog brengt Tyndall het volgende in het midden

1)nbsp;Phil. Mag. (4). 17, p. 92.

2)nbsp;Phil. Mag, (4), 16, p. 347.

-ocr page 28-

om te bewijzen, dat ijs zeer goed eene temperatuur van
juist 32° kan hebben 1). Wanneer men van de oppervlakte
van een stuk ijs (de „thawing surfacequot;) eenig ijs-poeder
afschraapt, dan zal dit, ook volgens Forbes, eene
temperatuur hebben van 32°. Door drukking kan men
nu dit poeder zeer gemakkelijk in vast ijs veranderen,
dat dan natuurlijk ook eene temperatuur heeft van 32°.

Veel ijs bevat somwijlen cellen, die gedeeltelijk met
water zijn gevuld. Zoo als wij later zien zullen, ontstaat,
volgens Tyndall, dit water door warmte, die door
het ijs is aangevoerd. Nu kan ijs niet smelten, dan bij eene
temperatuur van minstens 32°. Bij het ontstaan dier wa-
tercellen moet de temperatuur dus minstens 32° zijn ge-
weest , en het ijs, dat de geleider van die temperatuur is
geweest, kon op dien oogenblik ten minste geene la-
gere temperatuur bezitten 2).

Forbes liet zich niet uit het veld slaan. Om de
temperatuur van het ijs te kennen, zegt hij 3), mag men,
na het fij n stampen, geen tijd laten voorbij gaan, omdat
anders elk deeltje ijs door water wordt omgeven, en men
dan door een thermometer de temperatuur van het wa-
ter, niet die van het ijs bepaalt.

Het is om dezelfde reden, dat poeder van ijs eene
temperatuur van 32° aanwijst. Tn één woord, een ther-
mometer kan niet de temperatuur van het ijs aannemen,
tenzij dit ij s droog is.

Het effect van de drukking, waardoor Tyndall dat
poeder tot vast ijs heeft gemaakt, is, dat al het volko-

1) t. a. pl. 17, p. 93.

3) Vgl. Phil. Mag. (4), 16, p. 347.

3) Phil, Mag. (4), 17, p. 197.

-ocr page 29-

men water wordt uitgedrongen, terwijl meer of minder
kneedbare laagjes water tusschen de ijsdeeltjes terug blij-
ven. Deze deeltjes bezitten ieder hun magazijn van kou-
de , en dit veroorzaakt de vastwording. Hij voegt er bij:
„In this explanation I admit your (Tyndall\'s) view, that
water is absolutely-frozen in the process; but I believe al-
so in the cohesive aggregation or
welding under pressure
of surfaces of ice softened by imminent thaw, though
not yet reduced to water,quot; Alles hangt, volgens hem, te
zamen met de leer, dat het ijs
trajpsgewijze latente warm-
te opslorpt.

Het komt ons voor dat in deze repliek de aanmerking
van T y n d a 11 op de proef van Forbes gelukkig be-
streden is. Wij treffen er echter niets in aan tot weerleg-
ging van de overige proeven van Tyndall, die toch
de geheele theorie moeten omver werpen.

Het argument tegen de verklaring van Forb eg, ge-
put uit de watercellen, die somtijds in het ijs voorko-
men , is ook door Thomson aangevoerd, Forbes
schijnt te meenen, dat een klein stuk ijs in eene groote
massa water gelegd, door den dooi aan de oppervlakte, lang-
zamerhand moet verdwijnen, terwijl het, zoo lang het ijs
blijft, eene temperatuur behoudt beneden 32°, maar, dat
het binnenste van een klein weinig water, dat zich in eene
groote massa ijs bevindt, zijn „dosisquot; latente warmte behou-
den, en dus eene temperatuur even boven 32° bezitten zal,
ofschoon in het water dat het ijs raakt eene zeer langzame
regelatie zal plaats hebben. Thomson 1) vraagt: waar
blijft, in het eerste geval, de koude van het ijs en in het

1) Phil Mag. (4), 19, p. 393.

-ocr page 30-

tweede, de warmte van het water ? E o r b e s zelf be-
weert immers, dat ligchamen van verschillende tempera-
tuur niet kunnen blijven bestaan, zonder op elkaar te
werken. Indien de stelling waar ware, dan zou, als men een
massa ijs in eene even groote massa water plaatste, het
geheel na eenigen tijd in een staat van homogene kneed-
baarheid (viscidity) moeten overgaan, hetgeen tegen de
waarneming strijdt.

Hier is het zwakste punt van F o r b e s\' hypothese.
Ook Earada\'y 1) maakt hierop opmerkzaam. Het is,
volgens dezen, eene physische onmogelijkheid, dat een
mengsel van sneeuw en ijs, uren, ja dagen blijft bestaan
zonder dat de temperatuur van het mengsel uniform wordt.
En deze uniformiteit werpt de hypothese omver.

Eene andere verklaring der regelat le IS door I. T h o m-
s
o n 3) in het midden gebragt. Hij zoekt die in het ver-
schil van drukking dat de ijsdeeltjes ondervinden. Zijne
meening is deze.

Indien op eene ijsmassa, die de temperatuur heeft van
het smeltpunt, drukkingen worden aangewend, die den
vorm trachten te veranderen, dan zal er eene aanhou-
dende opeenvolging van drukkingen op sommige deelen
ontstaan. Deze deelen zullen vloeibaar worden, daar de
drukking eene verlaging van het smeltpunt te weeg brengt,
en dus koude ontwikkelen, Het voortgebragte water zal
zich
zóó verspreiden, dat daardoor vermindering van
drukking ontstaat. Vervolgens zal er door de ontstane
koude eene herbevriezing van het nu aan de drukking
onttrokken water plaats hebben.

1)nbsp;Phil. Mag. 17, p. 162 en 21, p! 146.

2)nbsp;Phil, Mag. 19, p, 391 en 23, p. 407.

-ocr page 31-

Het hoofddenkbeeld van Thomson is dus, dat „re-
gelatie een gevolg is van de verlaging van het vriespunt
bij de te zamen gedrukte deelen 1).quot; Aan te toonen, dat
bij de regelatie die drukking niet bestaat, is hetzelfde als
de theorie van Thomson te bestrijden.

Dit nu werd het eerst beproefd door Eorbes 2). Hij
hing twee stukken ijs, waarvan de oppervlakten zoo goed
mogelijk vlak geslepen waren, en eene grootte hadden
van 20 of meer vierkante duimen, op in een niet be-
woonde kamer aan een glazen staaf, door twee openin-
gen in de platen gestoken. De vlakken der platen waren
dus vertikaal. De stukken werden in contact gebragt door
twee zeer slappe stukken van een horologieveer. In an-
derhalf uur waren ze zoo stevig aaneen gevroren, dat
verscheidene gedeelten van de platen, wanneer ze met
geweld in stukken werden gebroken, vereenigd bleven.
Ze waren even vast vereenigd, als bij eene andere proef,
waarbij dergelijke platen door gewigten te zamen werden
gedrukt. Zijn besluit is: „dat de uitwerking der drukking
ter bevordering der regelatie voornamelijk of alleen toe te
schrijven is aan de grootere oppervlakten van aanraking,
verkregen door de naauwere aaneenvoeging.quot;

Thomson vindt, dat deze proef niet tegen zijn ge-
voelen pleit. De drukking wordt hier, volgens hem, ver-
oorzaakt door capillaire krachten. Hij meent, dat het
waterlaagje tusschen de beide ijsstukken wordt opgehou-
den door capillaire spanning, en dat dit eene drukking
heeft die minder is dan die eener atmosfeer. Daarom wor-

1) t. a. pl. p. 394.
3) PWl. Mag. 16, p. 545.

-ocr page 32-

den de beide ijsplaten tegen elkaar gedrukt door het
overwigt van de uitwendige atmosferische drukking bo-
ven de inwendige drukking van het water en dit over-
wigt is vrij aanzienlijk. Indien b. v. het laagje één vier-
kante duim groot is, zullen de stukken zaamgedrukt wor-
den door eene kracht voorgesteld door het gewigt van
eene halve kubieke duim water. Het waterlaagje onder-
vindt dus eene drukking, minder dan die eener atmos-
feer ; het smeltpunt zal derhalve rijzen, zoodat, bij de
temperatuur van het omringende ijs, bevriezing noodza-
kelijk is. Die bevriezing zal bevorderd worden door de
koude, ontwikkeld bij het vloeibaar worden der ijsdeel-
tjes, hetgeen een gevolg is van de drukking. Bij het vast-
vriezen van een warme handschoen aan ijs, werkt de ca-
pillaire attractie evenzoo, maar directe drukking is hier
stellig ook in het spel.

Faraday 1) heeft op eene zeer eenvoudige wijze uit-
gemaakt, dat hier van geene capillaire werking sprake
kan zijn. Hij deed zijne proeven onder water en zag vol-
komen dezelfde verschijnselen plaats hebben. Moeijelij-
ker is het om bij de proeven alle uitwendige drukking
te vermijden. Faraday heeft dan ook niet anders aan-
getoond, dan dat de veranderingen van temperatuur en
de drukking al te klein zijn, om hier in aanmerking te
worden genomen. Om dit te bewijzen, maakte hij eene
opening in ieder van twee stukken ijs, stak daardoor een
wollen draad en bevestigde aan het einde van dien draad
twee looden ballen. Alles geschiedde onder water. De
stukken lagen dus als het ware voor anker. Als men nu

1) Phil. Mag. 31, p 146.

-ocr page 33-

de stukken, die twee duim van elkaar stonden, in con-
tact bragt, volgde oogenblikkelijk regelatie, niettegen-
staande hier eene aanzienlijke kracht werkzaam was om
ze van elkaar te scheiden. Eene zeer geringe drukking
had er natuurlijk plaats op den oogenblik, dat de stuk-
. ken in contact werden gebragt. Als men de openingen
in de hoeken aanbragt , stonden de stukken met eene
der diagonalen loodregt in het water. Als men ze nu 45°
om eene horizontale as draaide, zoodat de bovenranden,
als er contact gegeven werd, horizontaal stonden, zag
men, 36 uren nadat de regelatie had plaats gehad, niet
de minste verandering van stand ten opzigte van elkan-
der , ofschoon ieder stuk van het andere trachtte los te
worden. Dit bewijst, dat drukking voor regelatie niet
noodzakelijk is, evenmin als het bestaan van een voor-
waarde als die van zachtheid of van een schuivend con-
tact.

Verder draaide hij de stukken om hunne vertikale as-
sen in tegenovergestelde rigting en bragt ze slechts even
in contact. Eegelatie volgde oogenblikkelijk, hoewel
hier eene vrij groote wringkracht werkzaam was. Indien
men nu door middel van een houten staa^\'e de torsie-
kracht van het eene stuk wat te gemoet kwam, en
dus die van het andere grooter maakte, zag men de
aanvriezing aan het punt van contact nageven en de
stukken zich ten opzigte van elkaar bewegen, zonder
dat zij echter van elkander scheidden. Hield men een
oogenblik op, dan waren ze aanstonds weer vast ver-
bonden. Dit verschijnsel noemt Faraday „buigzame
adhesie.quot; Hier is volgens hem de drukking volkomen
buiten gesloten.

-ocr page 34-

Ia een toevoegsel aan het stuk, waarin hij de boven
opgegeven proeven mededeelt, wijst hij nog op de vol-
gende methode, om de verschijnselen der regelatie te
onderzoeken. Men vormt eenige stukken of staven ijs,
omstreeks een duim dik, en zorgt er voor, dat de ran-
den rond en de bovenste oppervlakten convex zijn. Als
men deze stukken bij de gewone temperatuur in water
legt, dan zullen de middelste gedeelten der oppervlakten
van de stukken alleen boven het water uitsteken, terwijl
de afstand van het eene stuk tot het andere, gerekend
langs het watervlak, te groot is om aan capillaire wer-
kingen te doen denken. Deze stukken vertoonen rege-
latie, zelfs als men op een der stukken een plaatje was
of spermaceti legt, waardoor dat stuk de geneigdheid
verkrijgt om te zinken en zich dus van het andere af te
scheiden. Ook hier kan niet van drukking sprake zijn.

Tyndall is het evenmin met Thomson eens 1).
De bevriezing heeft plaats, zegt hij, zonder tusschen-
komst van eene drukking die in rekening mag gebragt
worden. Een zeer klein stukje ijs op een ander even
klein stukje gelegd, vertoont regelatie. Een handdoek,
waarin een stuk ijs van 32°_is gerold, vriest aan het ijs
vast. Een stuk flanel vriest er soms zoo stevig aan vast,
dat eene groote kracht noodig is om het van het ijs te
scheiden. Boomwol en haar doen evenzoo, zonder tus-
schenkomst van eenige drukking.

Thomson heeft getracht Faraday te weerleggen
1). Hij spreekt echter bijna alleen over de „buigzame
adhesiequot; en weerlegt de hoofdaanmerkingen niet. Het is

1) Phil. Mag., 16, p. 350.

-ocr page 35-

hem niet gelukt aan te toonen, dat voor regelatie druk-
king een noodzakelijk vereischte is.

De uiteenzetting, die Par ada j van de regelatie geeft,
is minder het terugbrengen der regelatie tot bekende
verschijnselen , als het aannemen eener nieuwe experi-
mentele wet. Zijn hoofddenkbeeld is het volgende 2).

In alle homogene ligchamen, die cohesie bezitten, d. i.
die in vasten of in vloeibaren staat zijn, trachten de deel-
tjes, die omringd zijn door andere deeltjes van denzelf-
den staat, hun staat te behouden, al zijn zij ook onder-
worpen aan zulk eene stijging of daling van temperatuur,
dat daardoor aanstonds de staat waarin zij verkeeren,
veranderd zou worden, wanneer de deeltjes niet alzoo
omringd waren. Dit is dan een bijzonder geval van de
algemeene wet, dat de vaste of vloeibare toestand eens
ligchaams, bij constante temperatuur, gewijzigd wordt
door den toestand der ligchamen, waarmede het in aan-
raking is. Tyndall is het in de hoofdzaak met P a r a-
d a y eens.

In den winter van 1864 was ik zelf in de gelegenheid
een verschijnsel waar te nemen, dat stellig met de rege-
latie in verband staat. Bij eene temperatuur even boven
Oquot; ontlastte zich, boven een bijna stilstaand water, een
zware hagelbui. In een oogwenk was de geheele opper-
vlakte van het water bedekt met eene menigte ijsschollen,
ter grootte van een tafelbord. Deze schollen waren zoo
stevig, dat men ze met de hand uit het water kon ne-
men , zonder ze te breken.

1)nbsp;Phil. Mag., 33, p. 409.

2)nbsp;Phil. Mag., 17, p. 163.

-ocr page 36-

§ 4.

VERDERE EIGENSCHAPPEN VAN HET IJS.

In den laatsten tijd is het ijs het onderwerp van me-
nigvuldige onderzoekingen geweest. Het spreekt van zelf
dat daardoor menige belangrijke eigenschap van dit
merkwaardig ligchaam is aan het licht gekomen. Eenige
eigenschappen, die op ons onderwerp betrekking hebben,
willen wij hier mededeelen.

Absorptie van warmte hij Tcenze. In het reeds vermelde
stuk van Tyndall 1) maakt hij de volgende proeven
bekend.

Hij liet het .zonlicht binnen in een stuk ijs vallen door
een lens van 4 eng. dm. diameter, die een focaal afstand
had van lO\'/a duim. De weg van de stralen kenmerkte
zich door een groot aantal kleine Hchtende puntjes. Het
ijs, van boven gezien, vertoonde zesbladige bloemen,
waarvan de kern een schitterend voorkomen had, terwijl
de bladen duidelijk met water gevuld en dus dof waren
2), De grootste werking was op een duim afstands van
de plaats waar de zonnestralen het eerst invielen, verder
op werden de afstanden tusschen de bloemen grooter, en
en het ijs daar tusschen bleef helder.

Nu moest er worden uitgemaakt wat de inhoud was

1)nbsp;Phil. Mag., 16, p. 333.

2)nbsp;Hun zigtbaarheid hangt af van het klein verschil in breekbaarheid
tusschen ijs van 32° en water van de zelfde temperatuur.

-ocr page 37-

der lichtende kernen, die oogenschijnlijk met lucht wa-
ren gevuld. Daartoe werd het ijs in warm water geplaatst.
Op den oogenblik waarop de smelting de kernen bereik-
te, verdwenen deze en er steeg geen lucht op. Het is
a priori ook wel duidelijk dat er bij de vorming der bloe-
men door smelting een luchtledig moet ontstaan.

Tyndall vond stukken Noorweegsch ijs met ronde,
zeer dunne schijfjes, die er uitzagen als oogjes op kalfs-
soep. Ze hadden
Yiq a \'/oq duim diameter.

Het ontstaan van deze zesbladige bloemen en oogjes
geeft aanleiding tot de vraag, waarom die figuren juist
daar ontstaan en niet op andere plaatsen ? Tyndall
wijst er op, dat Knoblauch bij platen steenzout, als
ze dik genoeg waren, ook eene dergelijke „elective ab-
sorptionquot; waarnam. Faraday 1) zegt hierover in een
noot achter het stuk van Tyndall het volgende.

Wanneer de oppervlakte van een meer op het punt
staat van te bevriezen, dan hebben de opvolgende lagen,
van boven naar beneden, toenemende temperaturen van 32°
tot 40°. Als nu het water eenig zout bevat en de boven-
ste laag bevriest, dan zal dat zout worden afgescheiden
en in de daarop volgende laag geraken. Deze zal nu een
streven toonen om te zinken, en door het zout zal het
vriespunt dezer laag dalen. Toch zal ze boven blijven,
Want de koude van de bovenlaag doet hare temperatuur
dalen onder 32°, daardoor wordt het volumen grooter, en
ontstaat er een streven om te drijven. Als nu eene nieu-
we laag van een zekere dikte beviest, kan het gebeuren
dat het zoute water blijft hangen, en later bij verdere da-
ling van temperatuur bevriezende, de meer smeltbare

1) t. a, pl. p. 854.

-ocr page 38-

plaatsen in liet ijs vormt. Kleine omstandigheden kunnen
de zaak wijzigen.

Vloeibaar worden van ijsdeeltjes, die slechts aan eene
zijde met ijs in aanraMng zijn.

Groote stukken ijs vertoonen dikwijls lagen van eene
menigte langwerpige luchtbellen 1). Tusschen ieder bed
van bellen ligt eene heldere laag, even als aan de opper-
vlakte; deze laatste schijnt meer van uitwendige invloe-
den geleden te hebben. Onregelmatig verspreide lucht-
bellen, een weinig water bevattende, dat er uitziet als olie,
bevinden zich daarbinnen. Wanneer men het stuk om-
draait, gaat de luchtbel steeds naar boven, of is geheel
met water omgeven. Deze zamengestelde cellen komen
vooral voor in zeer doorschijnend ijs. A g a s s i z, de ge-
broeders SchlagintweitenHuxley hebben reeds
vroeger op deze verschijnselen gewezen
2). De drie eer-
ste hebben de zaak verklaard door aan te nemen, dat
het diathermane ijs de warmtestralen doorlaat, maar,
dat de in de bellen aanwezige lucht zooveel warmte op-
neemt, dat het ijs in het rond smelt.

Tyndall weerlegt deze verklaring onweersprekelijk.
Hij zegt: als de soortgelijke warmte van water gelijk één is,
dan is die van de lucht 0,35; daarom moet een pond
lucht 4)° P. in temperatuur dalen, om een pond water één
graad te doen toenemen. Als het soortgelijk gewigt van
water één is, dan is het van lucht /^^
q; dus heeft een pond
lucht 770 maal het volumen van een pond water. Opdat
dus een hoeveelheid lucht een volumen water, dat even

1)nbsp;Tyndall, t. a. pl. p. 339

2)nbsp;A g a s s i z: système Glaciaire, pg. 169. S c h 1 a g i n t w e i t. Unter-
suchungen, S 17. H u X1 ey, Phil. Mag., 14, p. 241

-ocr page 39-

groot is als haar eigen volumen één graad doe rijzen,
moet de lucht eene temperatuur hebben van 770 X 4 =
3080°.

De latente warmte van water isnbsp;6 P; dus is de

hoeveelheid warmte, die noodig is om een zeker gewigt ijs
te smelten, 142,6 maal de hoeveelheid, die noodig is om
hetzelfde gewigt water één graad te doen rijzen. Eene
zekere hoeveelheid lucht, die haar eigen volumen ijs zal
doen smelten, moet derhalve verliezen 3080 X 142,6 =
439208°. Deze warmte zou nu de lucht in een zeer korten
tijd moeten opnemen. Daarbij komt nu nog, dat volgens de
proeven van Delaroche en Melloni 1), een warmtebundel,
Uit een medium tredende waarin hij een zeer kleinen af-
stand heeft afgelegd, in zeer hooge mate het vermogen
bezit om te gaan door eene additionele lengte van hetzelfde
medium. De absorptie heeft dus plaats in het allereerste
begin. Een luchtbel kan alzoo uit een bundel zonnestra-
len, die reeds zód lang door de lucht is gegaan, geene
warmte meer opnemen.

Nu blijft de vraag over hoe die luchtbellen, die zich zeer
veel in gletschers voordoen, in het ijs zijn gekomen-
Bi u x 1 e y meent, dat het daarin begrepen water nooit
bevroren geweest, maar vloeibaar is gebleven van den
beginne af, evenals de vloeistof in de holten van eene
Gruijère kaas. Tyndall zegt: als het water ontstaan
IS door het smelten van het ijs, dan moet het volumen
verminderd en dus de luchtbellen zamengesteld zijn uit
verdunde lucht. Wanneer men dus een vloeibaar verband
maakt tusschen de luchtbel en de atmosfeer, dan moet

1) La Thermoclirose, p. 203.

-ocr page 40-

men eene vermindering van volumen waarnemen. Hij
vond dit ook werkelijk. Tyndall\'s verklaring van dit
laatste verschijnsel komt met het hoofddenkbeeld van
Parad ay (zie bl. 25) overeen. Zijne meening is dat het
ijs in aanraking met de luchtbel is gesmolten door de
warmte, die is aangevoerd door het ligchaam zonder
merkbaar nadeel te doen aan de soliditeit. En wanneer
men met Tyndall aanneemt dat warmte een bewegings-
verschijnsel is, dan wordt het duidelijk, dat het ijs, wan-
neer het aan ééne zijde aan de lucht grenst, eerder moet
smelten dan wanneer het geheel door ijs omringd is.

Plasticiteit. Wij hebben vroeger gezien, dat Eor-
b e s op theoretische gronden de viscositeit van het ijs
aangenomen en daaruit de regelatie verklaard heeft. Al
is men het nu niet met deze verklaring eens, toch zal
men moeten toegeven dat er verschijnselen zijn, die het
moeijelijk maken eene zekere plasticiteit aan het ijs te
ontzeggen. Het is wederom Tyndall, die hieromtrent
schoone proeven heeft bekend gemaakt 2). In twee stuk-
ken hard hout, 4 vierk. dm. groot en 2 dm. dik, wa-
ren twee holten gemaakt, zoodat er, als het eene stuk
op het andere geplaatst was, een lensvormige ruimte
gevormd werd. Een
sfeer van doorschijnend ijs, groot
genoeg om die ruimte te vullen, werd tusschen de hou-
ten platen gezet en daarop, door middel van een hy-
draulische pers, drukking aangewend. Het ijs werd fijn
verbroken, maar bij voortgezette drukking na weinige se-
conden weer vereenigd tot eene doorschijnende
lens, die
den vorm en de afmeting had van de ruimte waarin ze

3) PMl. Mag., 15, p. 368.

-ocr page 41-

gevormd was. Deze lens werd geplaatst in eene cilindri-
sche holte, 2 dm. breed bij Va ^iin. diepte, en een plat
stuk hout daar bovenop gelegd. Door drukking werd er
in een halve minuut een doorschijnende ijskoek gevormd.

Verder werd er in een stuk hout een hemisferische
holte gemaakt, eri aan een ander stuk eene kleinere uit-
springende halve bol gedraaid , zoodat wanneer beide
concentrisch op elkander gelegd werden er tusschen de
holle en de bolle oppervlakte een afstand van een vierde
eng. duim overbleef. Een klomp helder ijs werd in de
holte geplaatst en vervolgens drukking aangewend. Wel-
dra was de klomp ijs veranderd in een harden , door-
schijnenden, bolvormigen ijsbeker.

Nog maakte men een stuk hout, waarvan de boven-
oppervlakte een weinig gebogen en in het midden voor-
zien was van een in de lengte loopende gleuf, die een
duim breed en een duim diep was. Een ander stuk hout,
waarvan de onderoppervlakte den vorm had van een con-
vexen cilinder, werd daar bovenop geplaatst, een ^sprisma
van een duim breed en ruim een duim dik in de gleuf
gelegd en nu drukking aangewend. Het ijs werd verbro-
ken en de stukjes weer vereenigd, zoodat er na een paar
minuten eene gebogene staaf voor den dag kwam.

Wanneer men gebruik maakte van drie andere hout-
vormen, die even als de vorige waren ingerigt, maalquot;
eene toenemende kromming hadden, kon men van het
prisma een doorschijnenden halven ring van hard ijs ma-
ken.

De plasticiteit van het ijs vertoont zich vooral duide-
lijk bij de gletschers. Het is overbekend , dat een glet-
scher zich beweegt. Hij voegt zich naar de kronkelingen

-ocr page 42-

der wanden en naar de ongelijkheden der vallei, die hij
altijd geheel blijft vullen en beweegt zich in het midden
sneller dan aan de zijden. Hij dringt door tot in de

naauwste spleten.

Dat ijs een zekere plasticiteit bezit, is dus onweerleg-
baar. Maar is die plasticiteit het zelfde verschijnsel als
dat, wat wij bij teer en soortgelijke ligchamen waarne-
nemen ? P o r b e s meent deze vraag bevestigend te moe-
ten beantwoorden. Er is echter zeer veel tegen zijne theo-
rie aan te voeren; eenige bedenkingen hebben wij reeds
rroeger besproken. De leer van dê beweging der glet-
schers is te uitgebreid, om hier uitvoerig behandeld te
worden. Voor ons doel is het voldoende, wanneer wij op-
merken, dat Tyndall door zijne proeven een mecha-
nisch equivalent voor de ware plasticiteit heeft aangewe-
zen, die op de gletscher-beweging geheel van toepassing
is 1). Door groote drukking wordt het ijs in stukjes ge-
broken, eene nieuwe vereeniging komt tot stand door
regelatie van de gescheiden oppervlakten en zoo wordt
de vorm van het ijs veranderd, zonder nadeel te doen

aan zijn continuiteit.

Dat echter de verlaging van het smeltpunt door druk-
king, bij de verklaring van sommige verschijnselen moet
worden aangenomen, volgt uit de volgende proefneming
van Tyndall ä). Als men een cilinder ijs tusschen hou-
ten platen te zamen drukt, ontstaan er zeer dunne,
doffe oppervlakten, zoodat het stuk gelijkt op een gips-
kristal, waarvan de kliefvlakten door eene uitwendige

1)nbsp;t. a. pi. p. 366.

Vgl. The Glaciers of the Alps.

2)nbsp;Phil Mag., 16, p. 350

-ocr page 43-

kracht, uit het optisch contact gebragt zijn. Er is geen
lucht in deze laagjes, want als men het ijs onder water
zamenperst, ontstaan ze even duidelijk. Men vindt ze
het duidelijkst en het talrijkst waar de drukking het
grootst is.
Als men die vlakjes met eene lens beziet,
dan blijken ze gevuld te zijn met kleine waterspatten.
Tyndall zag ze in een toestand van heftige beweging,
waarschijnlijk veroorzaakt door moleculaire spanningen
van de kleine waterdeeltjes. Die beweging volgde den
rand van de oppervlakte, wanneer deze zich door het
vaste ijs uitbreidde. Een paar maal hadden de vlakjes
aanhangsels, die denzelfden vorm hadden als de kris-
tallijne dorens en stekels van het water, dat op venster-
glazen bevroren is. De vlakjes ontstonden in vlakken,
loodregt op de rigting van de drukking. Later heeft
Tyndall nog eene waarneming medegedeeld, die ook
tot de plasticiteit van het ijs betrekking heeft 1).

Eene laag sneeuw, 1 a 2 duim dik, was op het gla-
zen dak van een broeibak gevallen. Bij toeval was dit dak
in langwerpige strepen verdeeld en aan de regter zijde
meer verwarmd dan aan de linker, zoo dat de sneeuw
naar beneden gleed. Nu zag Tynd all, dat die strepen
sneeuw een eind over het dak heen uitstaken en naar
beneden hingen; de verschillende strooken hingen meer
of minder diep. Sotjis krulde de strook achterwaarts naar
boven. Deze waarneming van Tyndall heeft aanleiding
gegeven tot eenige opmerkingen en mededeelingen van
Prof. Eeusch 2). Door aan een reep ijs, 100 mm. lang,

1)nbsp;Phil. Mag., 23, p. 312.

2)nbsp;Pogg. Ann 121, S, 576.

-ocr page 44-

3G

12 mm. breed, 3 mm. dik, die aan. twee strikken, die
46—80 mm. van elkaar bevestigd waren, was opgehan-
gen, een gewigt van 180 grm. op te hangen, verkreeg
hij eene doorbuiging van 6 tot 8 mm. Eenmaal kon hij
eene dunne plaat ijs met de hand eenigzins buigen. Verder
merkt hij nog op, dat de tanden van de zaag, waarmede
men het ijs doorzaagt, spoedig gevuld zijn met nieuw ge-
vormd ijs, zoodat de zaag meestal zonder wrijving door
het ijs gaat.

Nog een ander argument tegen de verklaring der vis-
cositeit van het ijs, zooals die door Eorbes wordt
aangenomen, berust op de volgende proef van R e u s c h.
Wanneer men de convexe kant van een mes onder eene
zekere drukking over het ijs beweegt, dan ontstaat er
een glinsterende barst (een kras is niet voldoende), waar-
langs men het ijs kan breken. De door het mes naar be-
neden gedrukte deeltjes werken als wiggen en doen het
ijs tot op een zekere diepte springen. Zeer opmerkelijk
is het, dat men hetzelfde verschijnsel ziet, wanneer het
ijs in eene warme kamer ligt en dus met eene waterlaag
bedekt is. Dan kan het ijs echter niet meer gebroken
worden langs de barst, omdat het water, dat daarin
dringt, aanstonds bevriest en de barst van boven geslo-
ten wordt. Het ijs is dus nog altijd zeer broos, wanneer
het op het punt staat van te smelten, iets wat met ware
viscositeit niet is overeen te brengen.

-ocr page 45-

§ 5.

VERANDERLIJKHEID VAN HET VRIESPUNT VAN
(WATER UIT) ZOUTOPLOSSINGEN.

Despretz 1) heeft reeds de stelling uitgesproken,
dat de daling van het smeltpunt bij water evenredig is
aan de hoeveelheid der opgeloste stoffen. Zijne proeven
met anhydriseh carbonas potassae en met zuiver carbo-
nas sodae bewijzen deze uitspraak voldoende. Bij het
laatste zout kon hij de wet niet verder vervolgen, dan
tot eene oplossing van 24,692 zout op 1000 deelen
water, omdat zich, bij eene oplossing met meer zout,
watervrij zont afscheidt. Hetzelfde verschijnsel ziet inen
bij sulphas sodae en nitras potassae. Hij wijst verder op
de opmerkelijke verhouding van carbonas sodae tegenover
carbonas potassae. Het eerste zout is minder oplosbaar
dan het tweede, en toch verlaagt het \'t smeltpunt meer.
Men weet dat carbonas sodae, hetgeen zoo gemakke-
hjk zout afscheidt, in thermometer-buizen ook tot op

15° C zonder bevriezing kan worden afgekoeld. Evenzoo
verlaagt het minder oplosbare chloornatrium het smelt-
punt meer dan chloorcalcium. De tafelen van D e s p r e t z,
•lie op chloornatrium en op chloorcalcium betrekking
hebben, laten wij hier volgen:

1) Pogg. Ann. 4quot;l, S. 496.

-ocr page 46-

chloornatrium.nbsp;chloorcalcium.

Smeltpunt.

Zout op 1000 dee-

Smeltpunt.

Zout op 1000 dee-

len water.

len water.

_ 0°,36 C

6,173

— 0°,22

6,173

— 0,71

12,346

— 0,53

12,346

— 1,41

24,692

— 1,03

24,658

— 2,12

37,039

— 1,61

37,039

— 4,34

74,078

— 3,56

74,078

— 9,20

148,156

— 8,91

148,156

Men ziet hieruit, dat voor chloorcalcium de wet alles
behalve naauwkeurig is , terwijl voor chloornatrium bij
— 9°, 2 O het verschil tusschen de theoretische en de
werkelijke daling van het smeltpunt niet minder dan
eene halve graad bedraagt. Wij zullen spoedig zien wat
de oorzaak is van dit verschil.

Taraday 1) heeft aangetoond, dat het ijs, dat ont-
staat door bevriezing van water uit oplossingen, volko-
men zuiver
is, of ten minste volkomen zuiver kan ver-
kregen worden. Daartoe bereidde hij oplossingen van
een
indigo-zwavelzuur, van verdund zwavelzuur en van
verdund ammonia, liet die in glazen proefbuizen gedeel-
telijk bevriezen, en goot vervolgens de niet bevroren vloei-
stof af.

Het gevormde ijs werd volmaakt kleurloos en vrij van
zuur of alkali bevonden. De afgegoten vloeistof had, in
de eerste proef, een meer intense blaauwe kleur en ver-
toonde, in de tweede proef, een sterkere zure, in de
derde, een krachtiger alcalische reactie, dan de vloei-
stof bezat, voordat er bevriezing had plaats gehad. Om

(1 Athenaeum 1850, p- 640.

-ocr page 47-

volkomen helder, doorschijnend en kleurloos ijs te ver-
krijgen, bewoog hij de vloeistof bij het bevriezen met
een veer en verwijderde elke luchtbel, die uit de bevrie-
zende vloeistof opsteeg.

Rudorff 1) is het geheel eens met Earaday. Ook
hij bevond, dat het gevormde ijs zeer weinig zout be-
vatte, ja, bij sulphas cupri en bichromas potassae, was
het ijs bijna geheel zonder zout. De aanwezigheid van
het zout moet waarschijnlijk worden toegeschreven aan
de zoutoplossing , die tusschen de lamellen van het ijs
terug blijft, zoodat men mag aannemen : „dass aus einer
Salzlósung reines Eis gefriert.quot;

Dufour 1) geeft dit niet toe; talrijke proeven heb-
ben hem geleerd:

1°. dat er bij het bevriezen van oplossingen nooit eene
volkomene scheiding plaats heeft van de opgeloste stof en
van het oplossingsmiddel.nbsp;, ■

\'2°. dat het ijs in het algemeen een eenigzins kleiner
zoutgehalte heeft dan de oplossing zelve.

3°. dat het uiterlijke, de kleur, de digtheid van het ge-
vormde ijs afhangen van de opgeloste stof (dit ijs is altijd
digter dan het ijs van zuiver water) en

4°. dat de opgeloste stof tusschen de ijskristallen in
vasten staat schijnt verstrooid te zijn, maar niet zoo, dat
hare deeltjes door een mikroskopisch onderzoek zouden
te onderscheiden zijn.

Het verschil in gehalte van de opgeloste stof tusschen
het ijs en de oplossing zelve, verklaart Dufour door
aan te nemen, dat de oplossing de in het ijs aanwezige

1) Pogg. Ann. 114, S. 63; 116, S. 55.
3) Archives des sciences phys. et nat. 9 pg. 353.

-ocr page 48-

deeltjes van de opgeloste stof op nieuw oplost. Hieraan
moet het ook worden toegeschreven, dat men dikwijls zee-
ijs gezien heeft, dat in het geheel geen of ten minste zeer
weinig zout bevatte.

Eudorff 1) heeft Dufour met goed gevolg be-
streden. Zijne argumenten zijn de volgende:

De uitkomsten der onderzoekingen van Dufo ur

zeiven.

Wanneer een kristal keukenzout, en een ijs-kristal
beneden 0° C met elkaar in aanraking zijn, te midden ee-
ner niet verzadigde keukenzout-oplossing, dan moet aan-
stonds het zout met het ijs, onder daling van tempera-
tuur, worden opgelost.

3°. De oplossing van het schoon gekleurde Mg. Pt.
Cya is volkomen kleurloos. Het ijs, dat zich uit deze op-
lossing afscheidt, is dit mede. Hieruit mag men besluiten,
dat zich in het ijs geen kristallen van het zout bevinden.

4*^. Indien men eene verzadigde oplossing van sulphas
sodae afkoelt tot onder haar vriespunt, en daarin een stukje
ijs werpt, dan scheidt zich oogenblikkelijk meer ijs af.
quot;Werpt men echter een stukje glauberzout in de oplossing,
dan wordt er alleen zout en geen ijs afgezet. Hetzelfde
heeft plaats met carbonas sodae
2).

1)nbsp;P. A. 116 S. 56.

2)nbsp;Wanneer men twee deelen salpeter en drie deelen sulphas sodae in
vijf deelen laanw water oplost, de oplossing in twee flesschen giet, die daar
mede gevuld zijnen dan in de eerste een salpeter-, in de tweede een glauber
zont-kristal brengt, daarna de flesschen in smeltende sneeuw plaatst, zoo
schiet in de eerste flesch alleen salpeter, in de tweede alleen glauberzout
aan. (Berzelius Lehrbuch, 5e Aufl 1, S. 423).

Vgl. bij deze geheele paragraaf: Bijdragen tot de geschiedenis van het
scheikundig gebonden water door G. J. Mulder, Rott. 1864, bl. 315.

-ocr page 49-

Bij de proeven, die E u d o r f f met betrekking tot het
bevriezen van zoutoplossingen genomen heeft, koelde hij
het vocht af tot even beneden het punt, waarop in voor-
gaande proeven de bevriezing plaats had, en Maerp er dan
een vlokje sneeuw in. De bevriezing volgde oogenblikke-
lijk en de temperatuur nam maar weinig toe. De laatste
temperatuur-waarneming geeft het smeltpunt aan, d. i. de
temperatuur, waarop zich in de oplossing ijs kan vormen.
Eerst nadat er veel ijs was gevormd, begon de temperatuur
te dalen.

Uit zijne waarnemingen besloot E u d o r f f, dat de da-
ling van het vriespunt onder nul evenredig is aan de hoe-\'
veelheid zout, opgelost in 100 deelen water. Deze wet
ging door bij chloorammonium, gewoon zout, chloor-
kalium , nitras ammoniae, nitras sodae, nitras potas-
sae, carbonas potassae en nitras calcis, wanneer men de-
ze zouten als watervrij beschouwt. Daarentegen , moet
men aannemen, dat het chloorcalcium in de oplossing
verbonden is met 6, het chloorbarium met 2 equivalenten
water enz. Hij vond die wet ook bij de alkaliën geldig,
indien men aanneemt dat kali in de oplossing met 5 ,
natron met 4 , ammoniak met 2 equiv. water verbon-
den is.

Despretz schijnt dit niet te hebben opgemerkt, van
daar de onregelmatigheid, die wij bij zijne proeven met
chloorcalcium opmerkten.

E u d 0 r f f vond verder, dat, als de temperatuur lager
was dan — 9°, de daling van het vriespunt, bij chloor-
natrium, dat bij eene hoogere temperatuur het vriespunt
doet dalen in evenredigheid van de hoeveelheid opgelost
anhydriseh zout, evenredig wordt aan de hoeveelheid zout.

-ocr page 50-

dat kristalliseert raet 4 eq-aivalenten water. Wij heb-
ben gezien, dat het juist beneden — 9° was, dat de af-
wijking in de tafel, dieDespretz van het gewone zout
gegeven heeft, begint.

Ru d o r f f meent, dat men door het vriespunt van zout-
oplossingen te bepalen, onderscheiden kan of een zout als
watervrij of als waterhoudend in eene oplossing voorhan-
den is.

Deze methode van onderzoek is zonder twijfel zeer juist,
indien maar vooraf onomstootelijk is aangewezen, dat de
wet, door Rudorff aangenomen, waar is. Het besluit,
dat D uf
o u r uit zijne waarnemingen trekt, is van dien
aard, dat men alle bedenkingen nog niet als opgeheven
mag beschouwen. Dufour meent

1°. De verlaging van het vriespunt, voor oplossingen
van verschillend gehalte van een zelfde stof, is dikwijls
omstreeks evenredig met de hoeveelheid opgeloste stof.
Er zijn echter uitzonderingen op deze wet (nitras potas-
sae enz.).

2°. De verlaging van het vriespunt verandert met de
natuur van het zout. Zij is meer sprekend voor de chlo-
ruren en de nitraten dan voor de sulphaten. In deze drie
groepen verlagen de anmoniacale verbindingen het vries-
punt het meest. Organische oplossingen hebben een zwak-
keren invloed.

3°. Er is geen verband te vinden tusschen de verla-
ging van het vriespunt en de overige eigenschappen van
de opgeloste ligchamen: oplosbaarheid, latente oplossings-
warmte, invloed op de verdamping van het water, kristal-
water.

Volgens Rudorff ligt de oorzaak van het verschil

-ocr page 51-

tusschen hem en D u f o u r hierin, dat D u f o u r te groote
stukken ijs liet bevriezen, en de afkoeling derhalve te

plotseling was.

Uit bovenstaande proeven leidt E u d o r f f nog als ge-
volg af, dat de zoogenaamde koudmakende mengsels de
temperatuur niet lager kunnen brengen, dan tot het punt,
waarop zij, indien de zelfstandigheden vooraf vloeibaar
waren geweest, bevriezen zouden 1).

Om dit smeltpunt gemakkelijk te vinden, trekt hij twee
lijnen, waarvan de abscissen de temperaturen aangeven,
terwijl de ordinaat der eene lijn het maximum van zout-
gehalte voorstelt, dat men bij de door de abscis gegevene
temperatuur in 100 deelen water
kan oplossen, zonder dat
zich zout afscheidt, en de ordinaat der andere het mini-
mum van zout, dat men in 100 deelen water
moet op-
lossen, zal zich bij bekoeling tot op dezelfde temperatuur
geen ijs afscheiden. Die abscis, waarvoor de ordinaten
dezelfde zijn, wijst het smeltpunt der verzadigde oplos-
sing aan.

Evenals water, kan men ook zout-oplossingen onder
haar vriespunt afkoelen. Dufour verkreeg bij eene
■oplossing van citroenzuur van 1,0315 digtheid, eene
vertraging van 8°, bij eene oplossing van druivensuiker,
bedroeg die vertraging 4°,33, bij melksuiker van 1,034 digt-
heid, 6°,2. Deze exceptionele vloeibare toestand is hier
veel standvastiger dan bij het water. Het roeren met een
glazen staaf, het inwerpen van zand of van ongelijksoor-
tige kristallen heeft dikwijls geen invloed.

1) t. a. p. en Pogg. Ann, 122, S. 337.

-ocr page 52-

§ 6.

overvejeizadiging van zout-oplossingen.

Behalve de in het vorige hoofdstuk behandelde ver-
anderlijkheid van het vriespunt van onverzadigde zout-
oplossingen, bieden deze een ander opmerkelijk verschijn-
sel aan. Men weet dat de oplosbaarheid van een zout in
water in het algemeen met de temperatuur toeneemt.
Wordt dus eene bij eene bepaalde temperatuur verzadigde
oplossing verkoeld, zoo kan men verwachten dat het
overvloedige zout zich weder zal afzetten. Het gebeurt
echter dikwijls, dat de afzetting van zout niet dadelijk
aanvangt, zoodat het water dan meer zout opgelost
houdt dan men er, bij eene lagere temperatuur begin-
nende, in zoude kunnen oplossen. Dit verschijnsel wordt
oververzadiging genoemd.

Het is zeker niet noodig te wijzen op de groote ana-
logie tusschen dit verschijnsel en dat van het dalen der
niet verzadigde oplossingen beneden haar eigenlijk vries-
punt. Het eenige verschil toch is, dat in het eerste ge-
val het zout, in het andere het water bij de bevriezing
vast wordt.

Gay-Lussac 1), die dit verschijnsel het eerst naauw-
keurig onderzocht, zegt er van: „Toute dissolution sa-
line pouvant abandonner du sel, sans que la temperature
change, est nécessairement sursaturée.quot;

1) Ann. de Cli. et de Ph. (2) 11, 301, 1819.

-ocr page 53-

De Hoogl. Mulder 1) definieert de oververzadiging
nader als
behoud van een toestand, aan het zout gegeven
door eene hoogere temperatuur.
Het is bekend dat de
Hoogleeraar de warmte een factor van de ligchamen
noemt en aanneemt dat een ligchaam slechts
dat lig-
chaam is tusschen zekere temperaturen als uitersten.

Wij moeten nu vooreerst vragen : wanneer kunnen
wc eene oplossing verzadigd noemen ? „La saturation
zegt Gay-Lussac 2) „est Ie terme auquel le dissol-
vant, toujours en contact avec le sel ne peut plus ni en
prendre ni en abandonner aucune portion.quot;

Het bepalen van dit punt is niet gemakkelijk, vooral
niet bij sulphas sodae, bij welk zout wij ons in het ver-
volg alleen zullen bepalen, omdat dit toch het merk-
waardigste voorbeeld dezer oververzadiging is. Dit zout
is namelijk bekend onder drie verschillende vormen : 1
NaO SO3 10 HO, 2°. NaO SO3 -f 7 HO en 3°. het
watervrije zout. Dit laatste kan men kristallijn of amorf
bekomen,

Gay-Lussac heeft de oplosbaarheid van het eerste
zout (het gewone glauberzout) reeds zeer naauwkearig
bepaald. Hij verkreeg eene verzadigde oplossing door eene
der volgende methoden toe te passen. Hij verwarmde het
water met het zout en liet het bekoelen tot de tempera-
tuur, waarvoor hij de oplosbaarheid zocht; of wel, hij
deed in koud water overvloedig zout en liet de tempera-
tuur langzamerhand klimmen. In beide gevallen hield
kij de eindtemperatuur minstens gedurende twee uren

1)nbsp;Bijdragen tot de geschiedenis van het scheikundig gebonden water.
Rotterdam, 1864, bl. 241, 337.

2)nbsp;t. a. pl. p. 312.

-ocr page 54-

constant en schndde de zoutoplossing dikwijls 1). Door
proeven, in de kelders van het observatorium te Parijs
genomen, heeft hij aangetoond dat beide methoden tot
dezelfde uitkomsten voerden. Loewel en Mulder
hebben bijna alleen gebruik gemaakt van de tweede me-
thode. Om constante temperaturen te verkrijgen, bezigde
Loewel een waterbad, Mulder 2) maakt nog gebruik
van de bijna constante temperaturen die smeltend ijs,
de kelder van het Utrechtsche laboratorium en kokend
water verschaffen. Het resultaat der onderzoekingen vol-
gens Loewel 3) is als volgt:

100 deelen water bevatten bij verzadiging in oplossing:

Temperaturen.

Anhydrisch zout.

Zout, dat kristalliseert met
10 equv, HO.

0°,00

5°,2

12,16

10,00

9,00

23,04

15,00

13,20

35,96

18,00

16,80

48,41

20,00

19,40

58,35

25,00

28,00

98,48

26,00

30,00

109,81

30,00

40,00

184,09

33,00

50,76

323.13

34,00

55,00

412,22

Bij eene temperatuur boven 34°, zet zich uit de oplos-
sing een zout af, dat watervrij is. Men kan het bij lagere
temperaturen verkrijgen, door NaO SO3 10 HO te
smelten en te koken, vervolgens de kolf te sluiten en nu

1) t. a, pl. p, 398.

3) t. a. pl. p, 1—22].

3) Ann. de Ch. et de Ph., 49, p, 50,

-ocr page 55-

tot 18° af te koelen. Dit laatste zout is kristallijn. De
oplosbaarheid wordt aangegeven door het volgend sche-
ma, weder volgens Loewel 1).

Deelen anhydr. zout, die 100 deelen water

in oplossing houden.

53,35
5-2,76
51,53
51,31
50,37
49,71
49,53
49,27
48,78\'

47.81

46.82
\\ Bepaald door

\' { Gay-Lussac.
44,35

42,96

42,65

Temperaturen.

18°,00
20,00
25,00
26,00
30,00
33,00
34,00
36,00
40,15
45,04
50,40
59,79
70,61
84,42

103,17

Wanneer men geconcentreerde oplossingen van glau-
berzout in vaten, die bij de kooktemperatuur gesloten
zijn, laat afkoelen, dan zet zich bij 16° a 17° zout af
met 7 equivalenten water. Dit zout kan niet bestaan
boven 26°. Volgens Loewel 2) is de oplosbaarheid
aldus:

1)nbsp;t. a. pl. 49, p. 39.

2)nbsp;t. a. pl. 49, p. 48.

-ocr page 56-

100deelen waterhonden, bij verzadiging in oplossing:

Temperaturen.

Anhydr. zout.

Zout met 7 HO

19,62

44,84

10

30,49

78,90

15

37,43

105,77

18

41,63

124,59

20

44,73

140,01

25

52,94

188,46

26

54,97

202,61

Hoe is nu

het zout in de oplossing aanwezig ?

Prankenheim 1) schijnt te meenen, dat het zout
in oplossing beneden 33° C. steeds 10 equiv. water bevat.
Immers hij zegt, dat de kristallen van NaO SO^ -}- 7 HO
en NaO SO^, die zich wel eens uit eene verzadigde
oplossing afzetten, niet gelijksoortig zijn met het zout
dat in de oplossing aanwezig is.

Gay Lussac 2) dacht zich het zout met zijn kris-
talwater verbonden, wanneer het bij temperaturen bene-
den 50° in water werd opgelost.

Loewel 3) heeft aan het slot zijner laatste verhande-
ling het gevoelen voorgestaan, dat het zout steeds anhy-
drisch in de oplossing aanwezig is. Deze bewering is
echter in strijd met al wat hij vroeger omtrent de ver-
schillende oplosbaarheid van het anhydrisch zout en van
zijne hydraten vermeld heeft. Ook kunnen de feiten, die
hij tot*staving van dit gevoelen aanvoert, alle verklaard
worden, wanneer men aanneemt, dat het zout met 7 HO
voor oververzadiging vatbaar is.

1)nbsp;P. A. 39p. 379.

2)nbsp;t. a. pl. p. 313.

3)nbsp;Ann dé Ch. et. de Ph. (3) 49, 51 enz.

-ocr page 57-

Dafc het water, hetwelk met vaste zouten verbonden
is, ook in oplossing met water daarmede vereenigd kan
blijven, maakt Mulder 1) op :

1°. Uit de warmte ontwikkeling van gedehydrateerde
zouten.

Wit gedroogde sulphas cupri wordt in watervrijen
alkohol niet verkleurd, in waterhoudenden alkohol blaauw.

3quot;. Ohloorcobalt is watervrij blaauw, waterhoudend
rood; het eerste wordt blaauw in watervrijen alkohol op-
gelost, rood in water.

Het komt ons voor dat tegen zulke feiten niet veel
valt in te brengen.

Mulder meent echter dat niet alle equiv. even sterk
met het zout vereenigd zijn. Wat het sulphas sodae be-
treft, hier omtrent maakt hij de opmerking, 2) dat het an-
hydriseh zout, bij dalende temperatuur, zich langzaam
voorbereidt om bij 33° met 10 equiv. te kunnen kristal-
liseren, daar de oplosbaarheid steeds klimt.nbsp;»

Mulder onderscheidt twee soorten van oververza-
diging.

a. Die alle oplosbare zouten ondergaan kunnen en
door den Hoogleeraar eenvoudig aan inertie wordt toe-
geschreven ; een zout behoudt nog eenige oogenblikken
iets van hetgeen het had bij hoogere temperatuur.

Die vele oplosbare zouten ondergaan, waarbij de
nieuwe toestand aanhoudt (sulphas sodae, sulphas mag-
iiesiae, aluin enz.).

Het sulphas sodae vertoont ons beide soorten van

oververzadiging.

1)nbsp;t. a. pl., M. 307.

2)nbsp;t. a. pl., bl. 122.

-ocr page 58-

Wanneer men eene bij eene boogere temperatuur ver-
zadigde oplossing van sulplias sodae aan de vrije lucht
laat bekoelen, beginnen zich, indien de temperatuur
beneden
34° is, spoedig kristallen met 10 HO te vor-
men, wier hoeveelheid toeneemt naar gelang de tempe-
ratuur daalt. Geschiedt die afkoeling langzaam en voor-
zigtig, dan kan men meer zout in oplossing behouden ,
dan er bij die temperatuur in oplossing kan overgaan,
wanneer men begint met het vaste zout in water van
die temperatuur op te lossen. Er is dus oververzadiging.

Gay Lussac 1) vergelijkt dezen toestand geheel bij
dien, waarin water verkeert, dat beneden 0° is afgekoeld.
De oorzaak is, volgens hem, gelegen inde inertie der
moleculen, d. i. in een\' weerstand aan de verandering van
staat of van evenwigt. Die inertie heeft mede haren
grond in de moeite, die de moleculen hebben, om in
een volmaakt homogene middenstof hunne positiën te
veranderen, in de viscositeit van de oplossende vloeistof,
in de geleidbaarheid voor de warmte, die, door aan de
ontwikkeling of aan de absorptie der warmte weerstand te
bieden, het evenwigt der moleculen kan doen blijven be-
staan, eindelijk in
een electrlschen invloed. De oogen-
blik, waarop de kristallisatie optreedt, hangt af van de
natuur van het vat, van zijn
gepolijstheid, van zijn ge-
leidingsvermogen, van de beweging der lucht. De eind-
oorzaak van de vertraging bij het kristalliseren is zuiver
mechanisch.

Loewe 1 is het met dit laatste niet eens. Toch blijkt
uit zijne proeven, dat men indien men
eene oplossing

1) t. a. pl. p. 301.

-ocr page 59-

aan de lucht laat afkoelen , altijd kristallen met 10 HO
verkrijgt; dat aanraking van ongezuiverde staven van glas
en platina aanstonds kristallisatie veroorzaken, even als
een ingeworpen kristal van sulphas sodae , dat eene ge-
ringe schudding slechts dan geene uitwerking heeft, wan-
neer de lucht gedeeltelijk is afgesloten en de afkoeling
groot is. Dit bewijst onzes inziens volmaakte analogie tus-
schen deze verschijnselen en die, welke zich voordoen bij
water dat onder 0° is afgekoeld, Loewel heeft nog
niet bewezen, dat het niet eene zuiver mechanische oor-
zaak zijn zou, die de plotselinge kristallisatie uit over-
verzadigde oplossingen van NaO SO3 10 HO te voor-
schijn roept.

Sluit men daarentegen de lucht af terwijl de oplos-
sing nog warm is , zoo blijft het vocht helder , of er
zetten zich, echter nooit voordat de temperatuur tot
16° of 17° gedaald is, op den bodem van het vat kris-
tallen af van sulphas sodae met 7 HO. Het zoutgehalte,
bevat in de daarboven staande oplossing, komt overeen
met dé groote oplosbaarheid van NaO SO3 -f- 7 HO
Deze kristallen nemen toe met daling der temperatuur
en worden door verhooging der temperatuur ook weder
gedeeltelijk opgelost.

De kristallisatie van het zout met 7 HO begint niet
dadelijk, zoodra de temperatuur zoover gedaald is, dat
de oplossing met dat zout verzadigd is, maar meestal
eenige graden lager. Zoo vond Loewel 1) dat eene
oplossing, volgens het bekende watergehalte bij 19° ver-
zadigd, eerst zout afzette bij 13° of 12°; eene bij 18°

1) t, a. pl. 29 : 91

-ocr page 60-

verzadigde oplossing daalde tot 9° of 8° eer de kristal-
lisatie begon; eene andere bij 8° verzadigd tot nabij *
0°. Hier is eene oververzadigde oplossing van het zout
met 7 HO aanwezig, waaruit men, door sterk schudden
en door aanraken met glazen of metalen staven, kristallen
met 7 HO kan verkrijgen.

Wanneer het vat hermetisch gesloten is, kan de op-
lossing dezen toestand een onbegrensden tijd behouden.
Loewel 1) heeft gedurende drie jaren de oververza-
digde oplossing in digt gesmolten buizen bewaard, zon-
der dat die toestand veranderde. Slechts dan, wanneer
hij door kunstkoude het vocht in de buizen liet bevrie-
zen, vond hij daarin het zout met 10 HO gekristalliseerd.

In dien toestand van oververzadiging kan men het
vat hevig schudden, zonder de kristallisatie te voorschijn
te roepen 2). Hierin verschilt deze toestand van dien
van water dat, beneden 0° afgekoeld, door schudding
dadelijk bevriest. Men houde echter in het oog dat hier
sprake is van eene oververzadiging, die op eene geheel
bijzondere wijze verkregen is.

Om deze oververzadiging te doen optreden is het niet
noodig dat de lucht volkomen afgesloten is. Het is vol-
doende, dat de flesch of kolf die het vocht bevat, met
een glazen kapje bedekt of onder eene klok geplaatst
zij 3). Daarbij is het geheel onverschillig of men de lucht
onder de klok vochtig houdt, of haar, door tevens een
vat met zwavelzuur onder de klok te plaatsen, volkomen

1)nbsp;t. a. pl. 29: 71

2)nbsp;t. a. pl. 29 : 66.

3)nbsp;t. a. pl. 39 :103.

-ocr page 61-

droogt. Hierdoor is het bewijs geleverd, dat de kristal-
lisatie bij vrije toetreding der lucht niet veroorzaakt wordt
door de verdamping van het water aan de oppervlakte.

Herstelt men nu de gemeenschap met de lucht door
de kolf te openen of de klok weg te nemen, zoo vangt
onmiddellijk of na korten tijd, en wel des te spoediger
hoe ruimer de toegang der lucht is, de kristallisatie aan.
Zij begint aan de oppervlakte en breidt zich snel door
het geheele vat uit, zoodat het met eene poreuse massa
van zoutkristallen met 10 HO gevuld is, tusschen welke
slechts eene geringe hoeveelheid der oplossing vloeibaar
overblijft. Tegelijk rijst de temperatuur door de vrij
wordende smeltingswarmte van het zout. Indien in de
oververzadigde oplossing reeds kristallen met 7 HO af-
gezet waren, worden deze, zoodra zij door de zich nu
vormende kristallen bereikt worden, ondoorzigtig en
schijnen zich in de modificatie met 10 HO om te
zetten.nbsp;» quot;

Wanneer bij toetreding der lucht de kristallisatie niet
dadelijk begint, roept men haar met zekerheid te voor-
schijn door het inwerpen van een klein kristal van sul-
phas sodae. Maar ook andere middelen zijn daartoe
geschikt. Men behoeft de oplossing slechts met een gla-
zen staafje of metalen draad aan te raken, de kristallisa-
tie volgt dadelijk.

Doorvoering van lucht heeft dezelfde uitwerking.
Men kan daartoe door de kurk, waarmede de kolf, ter-
wijl de oplossing nog warm is, zal gesloten worden, twee
buizen brengen, de eene tot nabij den bodem van de
kolf reikende, terwijl de andere het vocht niet bereikt
en boven de kurk regthoekig omgebogen is. Beide wor-

4*

-ocr page 62-

den gedurende de bekoeling door stoppen gesloten ge-
houden. Nadat de oplossing de temperatuur der omge-
ving aangenomen heeft en nu oververzadigd is, neemt
men de stoppen weg en zuigt aan de omgebogen buis.
Door de andere buis treden dan luchtbellen in de op-
lossing en de kristallisatie begint. De kristallen zijn we-
der met 10 HO.

Men kan aan de staafjes en draden hun kristallisatie-
wekkend vermogen ontnemen en ze dus, volgens Loe-
wel,
adynamisch maken, door ze vooraf te verwar-
men en buiten vrije toetreding der lucht te laten be-
koelen. Zij heffen dan, in de oplossing gebragt, den toe-
stand van oververzadiging niet meer op. Loewel vond
nog, dat de staafjes ook adynamisch worden, wanneer
zij in kokend water gedompeld zijn geweest of in den
damp der kokende vloeistof gehangen hebben.

Men wordt hierdóor gewezen op eene voorzorg, die
tot het welgelukken der proeven in acht te nemen is.
De wanden toch van het vat kunnen ook werkzaam zijn
en de oververzadiging tegengaan. Het is dus noodig,
dat de oplossing in het vat zelf, waarin zij bekoelen zal,
verhit wordt. Loewel verhitte haar daarom steeds tot
koking.

De verklaring dezer bijzonderheden schijnt aanvanke-
lijk niet moeijelijk. Men weet toch, dat op alle vaste
ligchamen eene dunne laag lucht verdigt is, die echter
door de warmte verdreven wordt. Het kan dus deze lucht-
laag zijn, waaraan de werking der staafjes is toe te schrij-
ven. Maar andere proeven wederleggen deze verklaring.
Dat de oververzadigde oplossing met gassen in aanraking
kan komen zonder te kristalliseren, bewijst eene merk-

-ocr page 63-

waardige proef van Loewel l). Hij liet in een U vor-
mig buisje eene oplossing van sulphas sodae koken en
sloot toen de twee armen van het buisje met kurken,
door welke adynamisch gemaakte platinadraden gingen,
die tot in het vocht reikten. Na afkoeling leidde hij
een galvanischen stroom door het vocht, waarbij aan de
draden eene levendige ontwikkeling van gasbellen plaats
had. Desniettegenstaande bleef het vocht onveranderd.

Maar ook de lucht zelve kan adynamisch gemaakt
■worden. Loewel 2) merkte reeds op, dat zij hare werk-
zaamheid verliest, wanneer men haar voordat zij met de
oplossing in aanraking komt, langzaam door flesschen,
die door naauwe buizen vereenigd zijn, laat stroomen
of nog beter, door eene met boomwol gevulde buis. Die
waarneming is later door anderen bevestigd 3).

Het is op dezelfde wijze, dat men aan de lucht het
vermogen ontneemt om gisting, rotting en schiijimel-
vorming te bevorderen of te doen ontstaan. Het is thans
eene vrij algemeen aangenomene meening dat de veran-
dering, die de lucht hierbij ondergaat, geene andere is
dan het gezuiverd worden van die tallooze stofjes, die
in de gewone lucht zweven en ons zigtbaar worden, zoo
dikwijls een zonnestraal in eene donkere kamer dringt.
I^e lucht door de boomwol gevoerd, ondergaat eene soort
Van filtrering, waarbij deze stofjes in de boomwol blij-
ven hangen. quot;Wanneer wij deze verklaring ook op ons

1) t. a. pl. 29 : 98.
3) t. a. pl. 37 : 176,180.

8) Liebea Fortschritto der Pliysik im Jahre 1854. p. 146.
Van deu Broek. Alljum der Natuur 1865
p. 200.

-ocr page 64-

onderwerp toepassen, moeten wij aannemen, dat het niet
de lucht zelve, maar de vaste met haar medegevoerde
deeltjes zijn, die tot de kristallisatie der oplossing de
aanleiding geven.

Aan die kristallisatie gaat echter eene verandering
van moleculaire constitutie van het zout vooraf, waar-
door het de eigenschap verkrijgt om met 10 HO te kristal-
liseren. Yreemd is het, dat de lucht, volgens Loewel,
adjnamisch kan gemaakt worden door haar kunstmatig
met waterdamp te verzadigen. De verschijnselen bij staaf-
jes waargenomen . kunnen ook gedeeltelijk uit de met
stofjes vervulde lucht verklaard worden. Dat de aan de
staafjes klevende stofjes, door indompeling in kokend
water of blootstelling aan den heeten damp volkomen
bevochtigd, adynamisch worden, kan niet bevreemden.

Moeijelijker is het, de werking van drooge verhitting
op de staafjes met deze verklaring overeen te brengen,
vooral, wanneer in aanmerking genomen wordt, dat vol-
gens Loewel 1) eene verwarming van glazen staafjes
tot 35° a 40° hen reeds onwerkzaam maakt. Deze tem-
peratuur is gewis niet toereikende om al de aanhangende
stofjes te verdrijven.

Ook van andere zijden heeft de gemelde verklaring
tegenspraak gevonden. S c h i ff 3) heeft door proeven trach-
ten aan te toonen, dat de kristallisatie der oververzadia:de
oplossing ook kan optreden zonder dat de oplossing met
de buitenlucht, dus ook niet met de daarin bevatte !ig-
chamen, in aanraking komt. Een plotselinge schok, zegt

1) t. a. pl. 39 : 109.

3) Ann. der Ch. und Pharm. 106 : III.

-ocr page 65-

hij, b, V. een sterk kloppen op de tafel, brengt dikwijls
oplossingen tot kristalliseren, op welke schudden zonder
werking is.

Bene voldoende en volledige verklaring blijft dus nog
ontbreken. Het feit, dat bij afsluiting der lucht de over-
verzadigde oplossing alleen kristallen met 7 HO afzet,
terwijl zoodra de lucht toetreedt het zout met 10 HO
kristalliseert, is zeer raadselachtig. De oorzaak van dit
verschijnsel zal eerst kannen gevonden worden, wan-
neer de constitutie der in water opgeloste zouten nader
is toegelicht 1).

§

veranderlijkheid van het kookpunt van
water en andere vochten.

De opmerking, dat het kookpunt van water niet con-
stant is, werd reeds door Gay-Lussac 2) en nog vóór
hem door A c h a r d 3) in het midden gebragt. G a y-
Lnssac zag zoowel water als zwavelzuur in een metalen
vat eerder koken dan in een glazen; bij water bedroeg het
verschil soms meer dan een graad, bij zwavelzuur ver-

1)nbsp;Ch. Violette (Compt. rend. t. 60 p. 831) en d e Gernez
(Compt. rend t. 60 p. 833) verklaren den invloed der lucM door aan te
nemen, dat zich ten allen tijde sulphas sodae in de luclit bevindt. Zie
Journal für prakt. Ch. 96 : 60. Oct. 1865. I. Jeannet verwerpt deze
verklaring. Zie P. A. (4) 6. Oct. 1865.

2)nbsp;Ann. deCMm. et Phys. 7, p. 307.

Vgl. Ann. de Ctim. 83, p. 174.

3)nbsp;Ann. de Chim. 10, p. 49.

-ocr page 66-

scheidene graden. Hij zag verder, dat een thermometer,
in de vloeistof gedompeld, vooral bij zwavelzuur aanzien-
lijke veranderingen ondergaat en hooger staat dan het
gewone kookpunt van het vocht. De uitkomsten der proe-
ven van Muncke en Gmelin, die deze bewering
moesten logenstrafPen, bevestigden juist de waarnemin-
gen van Gay-Lussac. De opmerking zelve, dat water
niet altijd op dezelfde temperatuur kookt, is later ge-
noegzaam bevestigd geworden. De verklaringen van het
verschijnsel loopen echter uiteen.

G a y-L u s s a c denkt voornamelijk aan twee oorzaken:
aan de cohesie van de vloeistof, die de damp moet over-
winnen, en aan den weerstand dien de vloeistof biedt aan
de staatsveranderingen, een dergelijken weerstand als bij
ieder soort van evenwigt voorkomt. Men kan zich zeer
goed een vast of vloeibaar ligchaam denken, zegt hij,
waarvan de damp, die zich aan de oppervlakte vormt,
evenwigt maakt met de drukking des dampkrings, ter-
wijl de temperatuur in het binnenste gedeelte hooger is
dan het gewone kookpunt. Als een vloeibaar ligchaam
zich in een vat bevindt, en van onder verAvarmd wordt,
staat aan de damp vorming niet alleen de drukking die
van buiten plaats heeft in den weg, maar ook de co-
hesie (of viscositeit) der vloeibare moleculen. De adhesie
van de vloeistof aan het vat versterkt, volgens hem, de
werking der cohesie. Op den weerstand aan de staats-
verandering moet de meer of mindere geleidbaarheid
voor de warmte en de natuur (de gepolijstheid) der opper-
vlakte een grooten invloed uitoefenen. Het laatste maakt
Gay-Lussac op uit de waarneming, dat water in een
glazen vat, waarin men glaspoeder heeft gedaan, bij eene

-ocr page 67-

lagere temperatuur kookt, dan in een dergelijk vat zon-
der poeder.

Yolgens Mar eet 1) is de vertraging van het koken
bij de vloeistoffen voornamelijk toe te schrijven aan de
meer of mindere adhesie van het vocht aan het vat.
Om dit te bewijzen kookte hij water, zoutoplossingen en
alkohol in verschillende soort van vaten. Hij vond nu
dat bij vaten, waarvan de binnenoppervlakten voorzien
waren met druppeltjes zwavel of lak, het koken altijd
plaats had op eene temperatuur, die dezelfde is als die
van den zich ontwikkelenden damp. Hier ziet men het
koken bij een minimum van temperatuur. Bij inetalen
vaten (waarbij het grootste onderscheid in kooktempera-
tuur 0°,1 bedroeg) kon de temperatuur van het water
0°,3 die van den damp overtreffen. Bij glazen vaten was
de vertraging van het koken zeer sprekend, vooral indien
daarin zwavelzuur was geweest. M a r c e t zag zelfs eene
vertraging van 6°. De aard der oppervlakte doet, vol-
gens hem, alles af. Van daar ook de invloed van andere
ligchamen, als fijngestampt glas, ijzervijlsel, enz. in
glazen en metalen vaten. Hij meent, dat de adhesie an-
ders is bij ieder vat en zelfs bij het zelfde vat, al naar
den toestand van de oppervlakte, die door physische of
chemische werkingen (werking van zwavelzuur enz.) kan
gewijzigd worden.

M a g n u s 2) meent, dat de oorzaak der vertraging
van het koken afhangt én van de cohesie der vocht-mo-
moleculen, én van hare adhesie aan de wanden van het

1) Bibliothèque universelle, 1842. T, 38, 888.
3) P. A. 61,
p. 251.

-ocr page 68-

vat of aan vaste ligchamen. Wanneer de adhesie grooter
is dan de cohesie, zal da vloeistof in damp overgaan,
zoodra de cohesie overwonnen is. De hoogste tempera-
tuur die een vocht kan bezitten, zou men dus moeten
waarnemen, wanneer het kookte in een vat, waarvan alle
wanddeelen eene adhesie uitoefenden, sterker dan de
cohesie der moleculen onderling. Aan deze voorwaarde is
bijna voldaan bij water, dat zich in een door zwavelzuur
gereinigd glazen vat bevindt; daarom vond Marcet
hier eene rijzing van het kookpunt van 5°.

Men zou nu denken dat eene dergelijke verhooging
ook bij een metalen vat met gepolijste oppervlakten moet
plaats hebben, maar men bedenke dat er dan toch steeds
plaatsen zijn die niet bevochtigd worden, en dat daar dus
de adhesie met het water geringer is dan de cohesie der
waterdeeltjes. Marcet heeft echter in een platina schaal-
tje , dat met kaustieke potasch en later met zwavelzuur
was behandeld, ook eenige verhooging van het kookpunt
verkregen. Dat die verhooging niet aanzienlijker was,
lag, volgens hem, daaraan dat het schaaltje niet vrij was
van krassen.

Is daarentegen de adhesie tusschen de wanden en het
vocht geringer dan de cohesie der deeltjes onderling, dan
zal er eene geringere kracht noodig zijn om de deeltjes
van de wanden, dan om ze van elkaar te scheiden en
het koken moet dus eerder volgen, dan wanneer de ad-
hesie de overhand heeft. Het kookpunt is des te lager,
hoe geringer de aantrekking is van de wanden of van
andere vaste ligchamen op de vloeistof. Het kan derhalve
door de wanden wel verlaagd, maar niet verhoogd wor-
den , ten minste niet boven de temperatuur waarbij de

-ocr page 69-

vloeistof koken zou, indien er geen vast ligchaam aanwe-
zig ware.

Bij ieder invallend stofje nu is de adhesie der vocht-
deeltjes aan het vaste ligchaam geringer dan hunne co-
hesie. Van daar dat ook, behalve de aard der wanden,
die door zoo vele omstandigheden kan gewijzigd wor-
den , de aanwezigheid van kleine vaste deeltjes zalk een
invloed heeft op de vertraging van het koken.

Buitendien bestaat er nog eene andere oorzaak, die
de temperatuur van een kokend vocht soms zoo veran-
derlijk doet zijn. Als er zich, bij eene temperatuur boven
het kookpunt, dampen vormen, zetten deze zich nog in
de vloeistof uit, terwijl zij eene spanning en eene tem-
peratuur aannemen, die met die drukking overeen komt.
Hierdoor wordt het vocht afgekoeld, zoodat er dan weder
eenige tijd moet verloopen, voordat de temperatuur hoog
genoeg is, om de cohesie der deeltjes te overwinnen.

Ook Donny l) schrijft de vertraging van het koken
toe aan de cohesie der vochtdeeltjes en aan hunne adhe-
sie aan de wanden van het vat 2), maar neemt daarbij
aan, dat de aanwezigheid van lucht de grootte dier co-
hesie en adhesie wijzigt. Deze beide krachten zijn ech-
ter volgens hem veel grooter dan men doorgaans aan-
neemt. Om dit te bewijzen vulde hij een U vormigen ma-
nometer met zwavelzuur, zoodat de gesloten buis, die
een centim. diameter had, geheel gevuld Avas en het

1) Mémoire sur la cohesion des liquides. (Mém. couronnés de l\'acad.
Bruxelles 1843, torn XVII).

3) 5,Je constate que la cohesion empêche, ou tout au moins retarde
considérablement l\'ébullition des liquides purgés d\'air,quot; zegt Donny.

-ocr page 70-

vocht in de opene buis, waarvan de diameter maar half
zoo groot was, tot 45 mm. stond. De buizen waren 1,30
mm. lang. Was het zwavelzuur zoo goed mogelijk van
lacht gezuiverd, dan daalde het vocht, wanneer de ge-
heele toestel onder een glazen cilinder op de luchtpomp
gezet werd, geen enkelen millimeter. Was er een weinig
lucht in het vocht, dan vormde zich een luchtbel. Het
zwavelzuur, daaronder gelegen, viel dan weldra snel om-
laag; het daarboven gelegene vloeide langzaam langs
de wanden naar beneden. Was er veel lucht in het zwa-
velzuur, dan zag men, als de luchtpomp begon te wer-
ken , aanstonds eene menigte kleine luchtbellen, die
zich boven in de buis begaven. De kolom zwavelzuur
daalde omlaag nog voordat de spanning van de lucht
in de recipient geen evenwigt meer maakte met het ge-
wigt van de kolom der vloeistof. Wat D o n n y aan de
cohesie, wat aan de adhesie toeschrijft, is niet duidelijk.

Om de grootte der cohesie van het water aan te too-
nen , vulde hij twee glazen buizen voor de helft met ge-
distilleerd water. Beide werden gesloten, maar een van
hen niet dan nadat de lucht uit de overschietende ruimte
was weggenomen. Als hij nu de buizen vertikaal hield en
van boven met de hand daarop sloeg, werd in de buis,
waarin zich lucht bevond, de w^atermassa verdeeld. Bij het
neervallen van het opgesprongen water, hoorde men het
geluid van een waterhamer. Hier werd de werking der
cohesie verzwakt door de lucht die in het water was op-
gelost. De aangewende kracht had alleen de drukking
van eene atmosfeer te overwinnen. In de buis, waarin
zich geen lucht bevond, werd het water door het stoo-
ten niet verdeeld; de lucht verhinderde de werkine der

-ocr page 71-

cohesie niet. De aangewende kracht moest dus de cohesie
der waterdeeltjes overwinnen. Hieruit besloot Donny
reeds, dat de cohesie-kracht grooter is dan de drukking
van eene atmosfeer.

Het is aan Donny gelukt water te verwarmen tot
135°, voordat het begint te koken. Hij bezigde daartoe
eene gesloten glazen buis, die zoo goed mogelijk lucht-
ledig gemaakt was. Het water daarin was ook van lucht
bevrijd. De toestel was zoo ingerigt, dat de damp in de
luchtledige ruimte steeds de temperatuur van de buiten-
lucht, dus eene zeer geringe spanning had. Door de
buis in oplossingen van kokend chloorcalcium. te hou-
den die bij verschillende temperaturen kookten, kon hij
het koken van het water vertragen tot 135°. Hieruit
trekt hij het besluit, dat de kracht der cohesie grooter
is dan eene drukking van drie atmosferen, omdat de
damp, die zich bij eene temperatuur van 136° ontwikkelt,
eene spanning heeft van drie atmosferen.nbsp;quot;

Vervolgens vulde hij eene opene buis met water en
lucht, en zorgde er voor, dat deze lucht en dus ook het
water, dat nu wel lucht bevatte, door middel van een
kwikkolom, in de buis gedrukt werd door anderhalve at-
mosfeer.
Als hij het instrument eene halve minuut in
eene chloorcalcium oplossing van 113° gehouden had,
had er dampvorming plaats en wel eene zeer rustige, ter-
wijl die in het voorgaande geval eene zeer heftige was.
De aanwezigheid van lucht scheen dus grooten invloed
uit te oefenen.

Dufour 1) heeft eene rij proeven medegedeeld, die

1) Archives des sciences physiques et naturelles, 12, p. 210 (1861).

-ocr page 72-

eenig licht kunnen verspreiden over den aard der krach-
ten, die bij het koken des waters werkzaam zijn. Wij wil-
len eerst zijne proeven mededeelen, om daarna te doen
zien, welke besluiten hij uit zijne waarnemingen heeft
getrokken.

Hij verhitte lijnolie in een platina bakje tot 80° ä 90°
en liet een paar droppels water daarin vallen. Deze zon-
ken dadelijk en gingen, bij verhooging van temperatuur,
gedeeltelijk in damp over wanneer ze den bodem aan-
raakten. Zij kregen dan een schok, waardoor ze een paar
mm. werden opgeheven. Vervolgens daalden ze weder en
dezelfde verschijnselen herhaalden zich. Hoewel de tem-
peratuur aanzienlijk hooger was dan 100°, bleven de
droppels, gedurende het tijdsverloop waarin zij, na door
eene plotselinge dampvorming te zijn opgeheven, weder
langzaam naar beneden daalden , altijd volmaakt kalm,
terwijl het aanraken met een metalen draad het koken
dadelijk te voorschijn riep.

Kleine droppels van 1 mm. diameter bleven somtijds
op den bodem van het bakje rustig liggen, waarschijn-
lijk door eene dunne olielaag daarvan gescheiden, terwijl
de in de olie gedompelde thermometer 145° aanwees.
De proeven werden herhaald met schaaltjes van koper,
porselein en glas; dit voerde tot analoge resultaten.

In een mengsel van lijnolie en kruidnagelolie, van de-
zelfde digtheid als water, kon hij waterbollen brengen,
als de diameter 10 mm. was, tot 130°, was de diame-
ter van 1—3 mm., tot 175° en zelfs tot 178° , voordat
zij in damp overgingen. De spanning van den damp be-
draagt dan acht ä negen atmosferen. Het water was ge-
woon bronwater.

-ocr page 73-

Zoodra de bolletjes tegen den wand stieten, had er
dampvorming plaats; hetzelfde geschiedde wanneer ze
bij 150° of daaromtrent werden aangeraakt met een glazen
of metalen staaf of wanneer zij een stofje ontmoetten.

Dufour zag het koken zelden optreden zonder eene
merkbare oorzaak. De opgeloste lucht scheen geen in-
vloed uit te oefenen. Hij zag wel eens luchtbellen opstij-
gen, maar dit was eene uitzondering. Hij zegt: „Je suis
disposé a croire, que dans les conditions spéciales des
expériences dont il est ici question, le dégagement de
l\'air en dissolution de l\'eau est empêché ou retardé,
tout aussi bien que la vaporisation de Feau elle même.quot;

Wanneer het water ver boven 100° verhit is, en door
aanraking met een vast ligchaam plotseling in damp over-
gaat , hoort men een fluitend geluid, evenals men ver-
neemt wanneer gloeijend ijzer in water wordt gehouden.

Om het koken van sommige zoutoplossingen te bestu-
deren, bezigde Dufour gesmolten zwavel, waarboven
zich een olielaag van 20 mm. dikte bevond. De oplossin-
gen zweefden, natuurlijk in den vorm van bollen, op de
zwaveloppervlakte en konden dus verwarmd worden on-
der dezelfde omstandigheden, als het water in de boven-
staande proeven. De bollen gingen minder zeldzaam, dan
dit bij water het geval was, zonder eene zigtbare oorzaak
in damp over.

Somtijds behielden bollen van 4 tot 6 mm. den vloei-
baren staat bij eene temperatuur van 140°. De oplossin-
gen door Dufour onderzocht, bevatten: chloorsodium
van 20% (kookpunt omstreeks 103°,5), sulphas cupri van
10%, nitras potassae van 10% (kookpunt 101°),
chloorkalium van 10% (kookpunt omstreeks 101°).

a

-ocr page 74-

Chloroform, in eene oplossing van cliloorzink, kon hij
tot 97° en 98° verhitten voordat het dampvormig werd.
Soms verscheen er, onder invloeden die Dufour niet
kon nagaan, eene bel damp, zelfs op 60° (het kookpunt
van chloroform). Het gewenschte resultaat werd dan na-
tuurlijk niet verkregen.

Zwaveligzuur werd bij eene temperatuur beneden —10°
(kookpunt) in verdund zwavelzuur gebragt, dat gelijke
digtheid had. Bollen, die een diameter hadden van ver-
scheidene mm., kon Dufour brengen tot 0° en klei-
nere tot -}- 8°, voor dat er koken optrad.

Nog onlangs heeft Dufour 1) de uitkomst van eene
nieuwe rij proeven bekend gemaakt. Hij heeft het ko-
ken bestudeerd, door het te voorschijn te laten treden,
door eene vermindering van drukking. Gedistilleerd wa-
ter, eenmaal tot 100° verhit en vervolgens afgekoeld,
kookte, bij vermindering van drukking, op eene tempe-
ratuur, die door de bekende wet wordt aangegeven. Hoe
meer malen men het water verhitte of kookte en weer
afkoelde, hoe langer het koken zich liet wachten. Een
verschil van 7° tot 20° tusschen de temperatuur van het
water en die, bij welke het koken onder de bestaande
drukking had moeten aanvangen, was niet zeldzaam. De
proef gelukte ook met gewoon water, mits het eenige
malen te voren gekookt en afgekoeld was. Het normale
koken is hier minder zeldzaam dan bij gedistilleerd wa-
ter, maar toch verkreeg D a f o u r een oponthoud van
meer dan 15°. Dufour meent geregtigd te zijn tot de
uitspraak: L\'eau demeure beaucoup plus facilement et

1) Arch, des se. phys et nat. 31 : 201 (1864).

-ocr page 75-

beaucoup plus fréquemment liquide au-delà du mini-
mum d\'ébullition lorsque c\'est la pression qui est l\'é-
lément variable et la température l\'élément constant.

Wij merkten boven reeds op dat men, vooral bij wa-
ter, bet koken zelden zonder eene merkbare oorzaak ziet
optreden. Die oorzaak is meestal gelegen in de aanra-
king van de bollen met grootere of kleinere vaste
ligchamen.

Dufour heeft naauwkeurig nagegaan welken invloed
de aard van het aanrakende ligchaam op het koken
uitoefent, en bevonden, dat die invloed voor verschil-
lende ligchamen anders is. Glas doet het koken niet zoo
spoedig en zoo zeker optreden als metalen. Hout, vlok-
jes watten, papier, laken, kwik, krijt, kristallen van
sulphas cupri en van salpeter brengen aanstonds koken
te weeg. In het algemeen is een poreus ligchaam zeer
werkzaam.

De ontlading eener leidsche flesch, en een stroom
van drie Bunsensche elementen of van een machine van
Bjühmkorff doen, wanneer het water boven 100° verhit
het koken mede aanstonds optreden. Evenals Mar-
ket kon D u-f 0 u r, in een goed gezuiverd vat met
glazen wanden, het water vloeibaar houden tot 106°.
Gedistilleerd water, voorzigtig verwarmd en bedekt
met een laag olie, kon hij tot 109° verwarmen. Deze
proef was reeds door Magnus gedaan, die de verhoo-
giûg van het kookpunt onder deze omstandigheden had
toegeschreven aan de cohesie der oliedeeltjes, waardoor
de vorming van waterdamp belet wordt. Het contact
van vaste ligchamen met zulk oververhit water en de
van eene elektrische vonk of van een gal-

5

-ocr page 76-

vanischen stroom hadden ook hier denzelfden invloed,
als boven.

Dufour meent, dat men, ter verklaring van de ver-
traging van het koken, de adhesie tusschen het vocht
en de wanden van het vat niet mag te hulp roepen. Of-
schoon hij opgeeft, dat hij het niet met Magnus eens
is, zoo komt het ons toch voor, dat de meeningen beider
geleerden in veLo opzigten zeer overeenstemmen. M a g-
nus beweert: „Der Kochpunkt kann durch die Wände
des Gefässes wohl erniedrigt, niemals aber erhöht werden,
wenigstens nicht über die Temperatur, bei welcher die
Flüssigkeit ohne Anwesenheit eines fremden Körpers
kochen würdequot; 1); terwijl Dufour zegt: „Le contact d\'un
solide, non seulement n\'est point nécessaire pour qu\'un
liquide n\'entre pas en ébullition à la temperature où sa
force élastique fait équilibre à la pression extérieure,
mais il peut empêcher un retard d\'ébullition de se pro-
duire ou de se maintenir.quot;

Ook door de cohesie der vloeistof, kan men volgens D u-
f o u r het vertragen van het koken niet verklaren. Water
damp is toch geheel iets anders dan fijne deeltjes water ;
het heeft eene eigene elasticiteit en eene bijzondere uitzet-
tings-coëfficient. Daarenboven men heeft hier met dezelf-
de soort van verschijnselen te doen, als bij het bevriezen.
Toch wordt dan het volumen meestal kleiner, zoodat daar
ten minste geen sprake kan zijn van het overwinnen der
cohesie. De fout is, volgens D u f o u r, dat men veron-
derstelt, dat het
dezelfde cohesie is die de scheiding
der waterdeeltjes tegenhoudt en die omstreeks 100quot; zich
verzet tegen de groote uiteenwijking (écartement) van
waterdamp. Men kan ook nimmer beweren dat die cohe-

-ocr page 77-

sie overwomien wordt door den damp die nog eerst ont-
staan moet. Dit laatste is zeker waar , maar daarmede
is nog niet het gevoelen weerlegd van hen, die het er
voor houden, dat de cohesie (viscositeit) aan de damp-
vorming in den weg staat.nbsp;*

Het moleculair evenwigt en de uitwendige invloeden
van aanraking, die de vochten ondergaan kunnen, zijn
volgens hem de oorzaken der vertraging van het koken.
Zijne proeven hebben over den aard dier invloeden eenig
uitsluitsel gegeven. Het koken begint steeds aan de wan-
den van het vat of aan de oppervlakte van de grootere of
kleinere vaste ligchamen, die in de oververhitte vloeistof
gebragt worden. Die aanraking verandert dus het mole-
culair evenwigt. Hoe grooter de oppervlakte van aanra-
king is, hoe krachtiger die verstoring van het evenwigt
optreedt, zooals blijkt uit de krachtige werking van po-
reuse ligchamen.

Waarom een bel waterdamp\' nu]\'eens de geheele massa
aan het koken brengt, terwijl dan weer, aan één punt
op den bodem verscheidene bellen gevormd worden en
opstijgen zonder invloed op de omgeving uit te oefenen,
verklaart Dufour niet te begrijpen. De invloed der
electrische ontladingen hangt naar zijne meening van
mechanische oorzaken af.

Eene zeer belangrijke mededeeling, omtrent den invloed
der vaste ligchamen op het koken, is deze. Men kan dik-
wijls een glazen staafje brengen in water van 102° of
10 3°, dat zich in een met zwavelzuur gereinigd glazen
vat bevindt, zonder dat er koken optreedt. Beweegt men
echter dit staafje zonder drukking over den bodem van
het vat, dan ziet men op de aangeraakte plaatsen eene

-ocr page 78-

aanhoudende ontwikkeling van bellen waterdamp. Indien
men wijnsteenzuur in eene oplossing van een potaschzout
brengt, dan blijft deze vloeistof nog eenige oogenblikken
vloeibaar; maar indien men een glazen staafje langs de
wanden van het vat beweegt, dan ziet men op de aange-
raakte plaatsen eene^ aaneenschakeling van zeer kleine
kristallen ontstaan.

G a y-L u s s a c had reeds opgemerkt, dat platina de
vertraging van het koken bijzonder tegenwerkt. M ag n us
had echter, zOoals wij zagen, eene vertraging van het
koken in een platina schaaltje kunnen verkrijgen. In over-
eenstemming hiermede vond Dufour, dat een platina
draad, die langen tijd gebruikt is om het koken te doen
optreden, een soort van passiviteit verkrijgt.

Uit de laatste proeven van Dufour blijkt het, dat
het platina, wanneer het water, daarmede in contact, dik-
wijls en lang verhit en vervolgens afgekoeld wordt, ge-
heel onwerkzaam is. Zelfs blijven stukjes krijt, ijzer, lood,
koper,\'tin, zink, kalk, kwarts, papier en hout geheel on-
werkzaam, indien het water langen tijd met deze stoffen
in aanraking was en verscheidene malen wordt verhit en
afgekoeld. Dat deze ligchamen het koken zoo bijzonder
bevorderen, moet worden toegeschreven aan de gaslaag die
ze omgeeft. Hoe de geheele voorgaande theorie met deze
stelling te rijmen is, verklaart Dufour niet. Hij nadert
hier meer tot de meening van D o n n y, die hij vroeger
bestreden had.

Den invloed van het gas op het koken bewees hij door
aan twee onwerkzaam geworden platina draden, die in een
retort bevestigd waren, de pooldraden van een galva-
nisch element te verbinden. Zoodra er gas ontwikkeld
werd, trad het koken op.

-ocr page 79-

Het besluit dat Dufour uit zijne onderzoekingen
trekt is, dat er bij het koken twee werkingen in het spel
zijn , namelijk de warmte en de moleculaire invloeden.
Eene temperatuur van 100° is voor het koken een mini-
mum. Dat water meestal bij dit minimum kookt, komt
omdat de omstandigheden meestal
zóó zijn, dat de mole-
culaire werkingen, die het koken bevorderen, met kracht
optreden. De vochten, steeds in vaste vaten verwarmd,
zijn juist aan dien invloed der aanraking onderworpen ,
die het koken tot nabij het minimum van temperatuur
verlaagt. Daarbij komt, dat de ontwikkeling van damp,
zoodra zij begonnen is, eene opwekkende oorzaak van
koken is voor de omgevende plaatsen. De damp nu neemt
bij hare vorming zoo veel warmte in beslag, dat het mini-
mum van temperatuur optreedt. De wet voor het koken
moet aldus worcfen veranderd: „L\'ébullition d\'un liquide,
a une pression déterminée, peut se produire à des tempé-
ratures différentes suivant les conditions physiques dans
lesquelles il est placé. Ces températures sont égales ou
supérieures à celle où la force élastique de la vapeur fait
équilibre à la- pression extérieure.quot;

D u f 0 u r\'s verdiensten bestaan vooral hierin, dat hij
door zijne proeven den weg heeft geopend, die zeker wel
tot eene volledige verklaring voeren zal. Zijne theorie
staat echter naar onze meening niet boven die van G- a y-
Lussac, M a g n u s of Donny.

Donny en Dufour brengen de besproken ver-
schijnselen in verband met het springen der stoomketels.
De laatste merkt op, dat een groot aantal dier ongeluk-
ken, zelfs de meeste, plaats grijpen terwijl de machine in
rust was of onmiddellijk daarna. Hij verklaart dit door

-ocr page 80-

aan te nemen, dat, daar water langzaam afkoelt terwijl
de afkoeling van den damp wegens de inrigting der ketels,
wier bovenste gedeelte aan de lucht blootgesteld is, veel
spoediger voortgaat, het water boven zijn kooktemperatuur
bij de verminderde drukking verhit blijft. Het gevolg
daarvan is eene plotselinge vorming van veel damp , die
den ketel doet springen.

§ 8-

kookpunt van zout-oplossingen.

Wij hebben in § .5 gezien, dat de aanwezigheid van
zout-moleculen in water het vriespunt van het water doet
dalen. Deze moleculen bezitten dus het vermogen, om
de waterdeeltjes te beletten, dien stand ten opzigte van
elkander aan te nemen, die voor het vastworden nood-
zakelijk is. Uit analogie met dit verschijnsel mogen wij
verwachten, dat de aanwezigheid van zout-moleculen,
ook het water zal beletten, bij de gewone temperatuur den
dampvorm aan te nemen. Zij moeten wel een zekeren
weerstand te weeg brengen, die niet bestaat bij het koken
van zuiver water. Het is \'ons niet bekend, dat er proe-
ven zijn genomen omtrent den invloed, dien physische om-
standigheden op het kookpunt van een en dezelfde zout-
oplossing , van een bepaald gehalte en eene bepaalde
temperatuur, uitoefenen. De weinige waarnemingen van
Dufour, daaromtrent, deelden wij reeds vroeger mede.

De proeven omtrent den invloed van het opgeloste
zout op de verhooging van het kookpunt van water

-ocr page 81-

zijn ook niet talrijk. De voornaamste bron isLegrandl);
latere waarnemers hebben zijne proeven niet verbeterd.
De toestel waarvan hi] zich meestal bediende was een
glazen buis, zes duim lang en elf streep breed, verwarmd
door een spiritus-lamp. De thermometer was in de as
der buis bevestigd en bleef zes streep van den bodem
verwijderd; eene kurk, met eene opening voorzien tot
het ontwijken van den damp, sloot de buis en droeg te-
vens den thermometer. Door eene beweegbare loup kon
hij zeer naauwkeurig tiende deelen van graden aflezen.
Het gewigt van het opgeloste zout werd even naauwkeu-
rig bepaald. Bijna alle zouten waren in droogen staat
gebragt, voordat ze werden opgelost.

De graad verdeeling van de thermometers, die men
wenschte te gebruiken, werd eerst beproefd; voor ieder
instrument vervaardigde Legrand eene kleine correc-
tie-tafel. Als verzadigings-temperatuur van eene bepaalde
oplossing, nam hij de temperatuur aan, die de ther-
mometer aanwees,
terwifl het zout zich afzette.

Merkwaardig is nog dat Legrand het stooten van
water, dat in een glazen vat kookt, het best kon voor-
komen, door er stukjes zink of ijzer in te werpen, dus
juist die ligchamen die het gemakkelijkst het water ont-
leden. Hij trachtte ook de oververzadiging van kokende
zout-oplossingen te voorkomen. Eenmaal zag hij eene
oplossing van carbonas potassae eene temperatuur berei-
ken van 140°, zonder zout af te scheiden. Eensklaps
had er een levendige effervescentie plaats; eene groote
hoeveelheid zout werd gevormd en de thermometer daal-

1) Ann. de Ch. et Phys. (2), 59, p. 423.

-ocr page 82-

HI

de tot op 135°. Ook op dit verschijnsel werd naauwkeu-
rig acht gegeven.

Zijne proeven strekten zich uit over zeventien zouten.
Legrand construeerde krommen van de vertragingen
der koking, door de waargenomen vertragingen als or-
dinaten en de hoeveelheden zout, opgelost in 100 dee-
len water, als abscissen aan te nemen. Die krommen
zijn niet zeer van elkander onderscheiden. Bij het eene
zout is de convexe zijde naar de abscis, bij het andere
naar de ordinaat gekeerd. Soms is zij eerst naar de ordi-
naat dan naar de abscis gekeerd, zoodat er een buigpunt
ontstaat. Slechts eenmaal is de lijn regt, nl. bij chloras
potassae. Deze lijnen wijzen ons dus aan, in hoeverre het
in de oplossing aanwezige zout den weerstand tegen de
staatsverandering eener nieuwe hoeveelheid vermeerdert
of vermindert 1). Bij chloras potassae verhindert het aan-
wezige zout de werking eener nieuwe hoeveelheid niet. Is
de convexe kant naar de abscis gekeerd, dan vergroot het
reeds in oplossing verkeerende zout, den weerstand eener
nieuwe hoeveelheid; is zij naar de ordinaat gekeerd, dan
verkleint ze dien weerstand. Volgens den hoogleeraar
Mulder kan er, bij de lijnen die een buigpunt bezit-
ten, moeijelijk aan iets anders gedacht worden dan aan
verandering der zouten zeiven.

Het opgeloste zout heeft nog een anderen invloed ,
die niet mag worden voorbij gezien, den invloed nl.
op de spankracht van den ontwijkenden waterdamp.
Wij kunnen volstaan met de uitkomst der proeven van
A. Wüllner mede te deelen.

1) Mulder, Geschiedenis van het scheik. geb. water, bl. 321.

-ocr page 83-

In zijne eerste verhandeling 1) kwam W ü 11 n e r tot de
volgende wet: „Die Yerminderungen der Spannkräfte
des Wasserdampfes durch gelöstes Salz sind bei dersel-
ben Temperatur direct proportional den Mengen des ge-
lösten Salzes.quot; Later 2) vond hij dat kalihjdraat, natron-
hydraat en chloorcalcium, in verbinding met hun kristal-
water, verminderend op de spanning des damps inwerk-
ten, dat is, als KaO 5HO, NaO éHO en CaCl-t-6H0.
Zijn besluit is: „dass diejenigen wasserhaltigen Salze,
welche das Wasser stark anziehen, die eigentlich zerfliess-
lichen Salze; in Verbindung mit ihrem Krystallwasser
vermindernd auf die Spannkraft des Wasserdampfes
einwirken, während diejenigen, welche weniger innig
mit ihrem krystallwasser sich verbinden, die verwittern-
den oder beständigen Salze in Bezug auf die Verminde-
riing der Spannkraft des Dampfes als wasserfreie Salze
wirken.quot;

De zouten, die als watervrije zouten verminderend op
de spankracht van den damp inwerken (b. v. sulphas
sodae, sulphas nickeli, sulphas cupri e. a.), moeten nu,
volgens W ü 11 n e r, anhydrisch in de oplossing gedacht
worden, daar men anders de verschijnselen niet verkla-
ren kan. Hoewel hij aanneemt dat de verschijnselen, die
wij in onze zesde paragraaf beschreven, niet voor zijne
hypothese pleiten, zoo meent hij toch dat de tegen-
gestelde meening niet kan zamengaan met zijne waarne-
mingen.

Het komt ons voor dat deze bewering wel wat eenzij-
dig is; men kan toch uit Wüllners proeven met

1)nbsp;P. A. 103, S. 329.

2)nbsp;P. A. 110, S. 564.nbsp;.

-ocr page 84-

evenveel regt afleiden, dat het kristalwater aan sulphas
sodae op eene eenigszins andere wijze gebonden is dan
aan chloorcalcium. Mulder meent dat de uitkomsten
van W ü 11 n e r niet als zoodanig kunnen aangenomen
worden, daar er onder de door hem opgenoemde zouten
zijn, die eerst bij hoogere temperatuur een deel van het
water laten varen en geenszins alles bij de gewone tem-
peratuur in drooge lucht.

Het verdient nog onze opmerking, dat er eene groote
overeenkomst bestaat tusschen de uitkomsten van quot;W ü 11-
n e r, met betrekking tot de vermindering der spankracht
van den waterdamp door het opgeloste zout, en van
Eudorff, met betrekking tot de verlaging van het vries-
punt door die zelfde oorzaak. Yolgens beiden moet men
aannemen dat het chloorcalcium met 6, kali met 5, soda
met 4 equiv. water inde oplossing verbonden zijn 1).

Wat de physische oorzaak der vermindering van span-
kracht betreft, deze is volgens Wüllner tweeledig:
1°. de damp moet eene vermindering van spankracht
toonen, wegens den grooteren weerstand, dien de vloei-
stof biedt aan de verandering van aggregatie-toestand,
en 2°. de reeds gevormde damp is ook nog onderhevig
aan de werking van de zoutdeeltjes. Magnus 2) vond,
dat eene oplossing van keukenzout, in kokend water ge-
bragt, aanstonds de spankracht van den damp aanmerke-
lijk vermindert. Bij gevolg trekt ook het zout den damp
als zoodanig aan. De betrekking tusschen de toename
van temperatuur en de toename van vermindering in

1)nbsp;Vgl, § 5.

2)nbsp;P, A,, 61, S, 250, Biot had dezelfde opmerking reeds vroeger ge-
maakt. Vgl. Traité de Physique I, 285,

-ocr page 85-

77

spankracht bij den waterdamp , vond W ü 11 n e r voor
ieder zout verschillend. Hij kon hier geene eenvoudige
wet ontdekken. Evenmin vond hij verband tusschen de
vermindering in spankracht bij den damp en de overige
eigenschappen van het opgeloste zout.

-ocr page 86- -ocr page 87-

STELLINGEN.

I.

Het is niet onmogelijk, zuiver ijs te verkrijgen door
zoutoplossingen te laten bevriezen.

IL

Be theorie van Tyndall, ter verklaring der regela-
tie, is de meest aannemelijke.

III.

Men heeft geen regt, van „nevelblaasjesquot; te spreken,

lY.

De oorzaak, die het bevriezen of het koken van een
vloeistof vertraagt, is eene mechanische.

V.

De toestand eener oververzadigde oplossing van sul-
phas sodae, die, na gekookt te hebben, afgesloten van
de lucht tot beneden 26° is afgekoeld, mag niet vergele-
ken worden bij den toestand van water, dat beneden 0°
is afgekoeld.

YI.

Het

springen der stoomketels heeft meestal zijnen

-ocr page 88-

grond in het vloeibaar blijven van het water boven het
kookpunt.

VII.

Te regt beweert Clausius, dat de evenwigtstoestand
van damp, die zich bevindt in een afgesloten ruimte
boven het vocht waaruit hij ontstaan is, niet is een
toestand van rust, maar een toestand, waarin voortdu-
rend water damp en damp water wordt (P. A. 100, S.
362).

VIII.

In eene zelfde oplossing van één zout zijn toch meer
oplossingen aanwezig.

IX.

De uitdrukking „middelpuntvliedingskrachtquot; moet
uit de wetenschap worden verbannen.

X.

IJzeren schepen zijn in alle opzigten boven houten te
verkiezen.

XI.

Te regt zegt Berger: een ligchaam in spheroidalen
toestand is zulk een ligchaam, waarnaar de warmte door
zijn eigen damp wordt toegevoerd (P. A. 119, S. 636).

Xfl.

Het bewijs door de limieten behoort vermeden te wor-
den in de lagere meetkunde.

-ocr page 89-

Het regt van het gebruik der imaginaire grootheden
moet a priori bewezen worden, niet door gelukkige toe-
passingen.

XIV.

De plaats van het zwaartepunt van elke figuur moet
uit de ervaring worden ontwikkeld.

XV.

Steenzout is niet een volkomen diathermaan ligchaam.

XVI.

Een juiste, numerische waardering van de sterkte der
tonen is onmogelijk.

XVII.

Er bestaat geen juiste pyrometer.

XVI !l.

A\'oor naauwkeurige proeven is de ijs-calorimeter niet

verkieslijk.

XIX.

Ten onregte beweert Schacht, dat bij de bevruch-
ting der planten de eerste ontwikkeling der plant in
de tubus pollinicus zelve plaats heeft.

XX.

Xantophyllum is waarschijnlijk niet anders dan eene
wijziging van het chlorophyllum.

-ocr page 90-

De cuticula der cellen is een uitzweetingsprodukt.

XXII.

De wijze , waarop Briinnow spreekt over het be-
proeven van het niveau , is niet in alle op\'ïigten juist
(Lehrb. der Sphär. Astron., S. 424).

XXIII.

Het is wenschelijk dat de Physiologie en de Anatomie
van den mensch als leervakken in de Wis- en Natuur-
kundige Faculteit aan onze hoogescholen worden opge-
nomen.

XXIV.

Men kan niet beweren dat zon, maan en aarde „het
problema der drie ligchamenquot; praktisch oplossen (Bern-
stein).

XXV.

Verkeerdelijk willen wijsgeeren kracht aan hunne be-
toogen bijzetten door algebraïsche formules te gebruiken.

XXVI.

Het bewijs door de limieten pleit voor \'s menschen on-
sterfelijkheid.

XXVII.

De studie der Theologie kan niet dan voordeelig zijn
voor de Wis- en Natuurkundige Wetenschappen.