Table Of ContentWISSENSCHAFTLICHE ABHANDLUN(;EN
DER
KAISERLICHEN NORMAL-AICHUNGS
KOMMISSION
(FORTSETZUNG DER "METRONOMISCHEN BEITRÄGE")
ll. HEFT
SPRINGER-VERLAG BERLIN HEIDELBERG GMBH 1900
DIE DICHTE, AUSDEHNUNG UND KAPILLARITÄT
VON"
LÖSUNGEN REINEN ROHRZUCKERS
IN WASSER
UNTER lVIITWIRKUl\G VOl\
DR. J. DOMKE uNn DR. H. HARTING
t:NTERSCCHT UND BEARBEITET
VON
DR. F. PLATO
MIT 9 IN DEN TEXT GEDRUCKTEN ABBILDUNGEN
SPRINGER-VERLAG BERLIN HEIDELBERG GMBH 1900
INHAL TSVERZEICHNISS.
Heite
Vorwort . . . . . . . . . . . . . . VII
Einleitung . . . . . . . . . . . . . IX
Die benutzten Apparate nnd Instrumente
Die Schwimmkörper 1
Schwimmkörper F II . . 3
S~~m~~mNW 8
Die benutzten Gewichtssätze 14
Die benutzten Waagen 14
Die Thermometer 15
Die verwendeten Materialien 16
Der Zucker . . . . . . 16
Das destillirte WassPr 19
Die Dichte der Lösungen von reinem Rohrzucker in Wasser. 19
Die Anordnung der Versuche. . . 19
Die Berechnung· der Beobachtungen 29
Die Dichte des reinen ZuckerH . . 58
Diskussion der Beobachtungen . . 66
Die Fehlerquellen bei der Beobachtung . 66
Die Fehlerquellen bei der Berechnung· . 73
Ueber die hygroskopischen Eigenschaften des reinen Rohrzuckers 77
Die thermische Ansdehnung von Lösungen reinen Rohrzuckers in Wasser 80
Die benutzte Methode . . . . . . . . . . . so
Die Berechnung de:r Ausdehnungsbestimmungeil . . . . . . . . . . 87
Die Diskussion der Beobachtungen . . . . . . . . . . . . . . . 106
Die Bestimmung der Kapillarität von I~ösnngen reinen Rohrzuckers in Wasser 111
Auordnung der Versuche 111
Berechnung der Beobachtungen . 118
Diskussion der Beobachtungen 122
Die Kontraktion 127
Nachtrag . . . . . . . . . . . 132
ISBN 978-3-662-38611-8 ISBN 978-3-662-39467-0 (eBook)
DOI 10.1007/978-3-662-39467-0
VORWORT.
Die vorliegende Arbeit bietet die Ergebnisse ausgedehnter und zahlreicher
experimenteller Untersuchungen über die physikalischen Eigenschaften der
Lösungen von reinem Rohrzucker in Wasser, mit denen der jetzige Herr
Regierungsrath Dr. Plato im Interes:::~e der Saccharimetrie von der Normal
Aichungs-Kommission betraut worden war. Bei dem überwiegenden Theil
der Versuche und der Berechnung derselben wurde er von den Herren Dr. Domke
und Dr. Harting unterstützt, bei den Berechnungen war0n ausserdem die
Herren von Hoegh und Dr. Wölfer thätig.
Die Untersuchungen beziehen sich auf die Feststellung der Abhüng·igkeit
der Dichte von dem Prozentgehalt, auf die thermische Ausdehnung· und die
Kapillarität der Rohrzuckerlösungen und erstrecken sich ausserdem auf die
Dichte des reinen Rohrzuckers in seinen verschiedenen Modifikationen sowie auf
sein Verhalten gegenüber den Einflüssen der Luftfeuchtigkeit. Die vortreffliche
Reinheit des von Herrn Professor Dr. Herzfeld, dem Direktor des Laboratoriums
des Vereins für Rübenzucker-Industrie zur Verfügung gestellten Rohrzuckers,
sowie die ganze Art der experimentellen, theoretischen und rechnerisehen
Bearbeitung der Aufgabe lassen erwarten, dass in den am Schlusse der Arbeit
veröffentlichten Tafeln 1 und 4 die Dichteangaben mindestens bis auf eine
Einheit der fünften Dezimalstelle der Dichte und die Angaben der Tafel~ bis
auf wenige Einheiten der gleichen Dezimale richtig sein werden, was als ein
zweifelloser Fortschritt auf diesem Gebiete anerkannt werden wird.
Die Hauptergebnisse der Beobachtungen und Berechnungen sind auf den
Seiten 57, 66, 79, 105, 126, 1:30 und 1: j6 zusammengestellt. :-;ie haben bei der
:B'estlegung der Skalen der durch die Bekanntmachung vom 2 . .Juli 1897
VIII
(Reichs-Gesetzblatt 1897, Beilage zu No. 31) zur Aichung zugelassenen Mess
werkzeuge zur Bestimmung des Prozentgehaltes von Zuckerlösungen bereits
Verwendung gefunden, ebenso bei der Bestimmung der steuerlichen Zwecken
dienenden Bierproher in Norwegen. Ihre Einführung in Russland ist in Aus
sicht genommen und theilweise schon im Gange.
Berl in, im März 1900.
W. Foerster,
Geheimer Regierung·$rath.
EINLEITUNG.
Nachdem die Normal-Aichungs-Kommission im .Jahre 1888 die Gewichts
alkoholometer und im Jahre 1891 die Aräometer zur Bestimmung der Dichte
von Mineralölen zur Einführung gebracht hatte, trat aus den Kreisen der
Zuckerindustriellen der Wunsch an sie heran, auch die Saccharimeter in die
Reihe der aichfähigen Instrumente mit einzubeziehen. Die Kommission glaubte
diesem Wunsche um so eher Rechnung tragen zu sollen, als auch die Steuer
verwaltung ein lebhaftes Interesse an dem Besitze gerrauerer Messwerkzeuge
zur Ermittelung des Prozentg~haltes von Zuckerlösungen hat.
Die gebräuchlichen Saccharimeter genügten den Anforderungen nicht,
welche an aichfähige Instrumente gestellt werden müssen, denn sie Iiessen
vor allem die Einheitlichkeit der Angaben vermissen, da jeder Glastechniker
nach seinen eigenen Normalen arbeitete, ohne Rücksicht auf die Normale
seiner Konkurrenten. Die erste Aufgabe der Kommission musste also darin
bestehen, zunächst die in Betracht kommenden Glasinstrumentenfabrikanten
mit Arbeitsnormalen zu versehen, die alle auf ein Hauptnormal bezogen sind.
Hier trat nun gleich die Frage auf, welche Angaben über das Verhältniss
zwischen der Dichte und dem Prozentgehalt der Lösungen von Rohrzucker
in Wasser den Normalskalen zu Grunde zu legen seien. In Betracht kamen
für diesen Zweck die Arbeiten von Balling, deren Neuberechnung durch
Brix, die Untersuchungen von Mategeczek und endlich diejenigen von Gerlach.
Letztere sind mit ganz besonderer Sorgfalt durchgeführt und die auf ihre
Ergebnisse sich stützenden Tafeln von Scheibler haben nicht nur in Deutsch
land, sondern auch im Auslande, insbesondere in Frankreich eine weite V er
breitung gefunden. Andrerseits sind die meisten Saccharimeterskalen auf die
Balling'schen Angaben bezogen.
Unter diesen Umständen war die Entscheidung., ob den Balling'schen
oder Gerlach'schen Zahlen der Vorzug zu geben sei, nicht leicht. Eine ge
nauere kritische Würdigung der beiderseitigen Untersuchungen führte zu
dem zu der Ueberzeugung, dass in der. Frage des Zusammenhanges zwischen
X
Dichte und Prozentgehalt wässeriger Zuckerlösungen noch nicht das letzte
\Yort gesprochen sei, dass vielmehr die Genauigkeit noch wesentlich weiter
getrieben werden könne, weil einerseits nach dem heutigen Stande der tech
nischen Chemie die Darstellung chemisch reinen, von allen fremden Rei
mengungen freien Rohrzuckers keine übergrossen Schwierigkeiten mehr be
reitet, andrerseits auch die physikalischen Untersuchungsmethoden seit
Balling und Gerlach bedeutend vervollkommnet sind. So kam die Kommission
zu dem Entschluss, von der Benutzung der vorhandenen Zahlen ganz abzu
sehen und neue Beobachtungen selbst auszuführen. Uebrigens entspricht ein
derartiges Vorgehe11 durchaus den Gepflogenheiten der Behörde, sich, wo es
nur irgend angängig erscheint, auf eigene Wahrnehmungen und Beobach
tungen zu stützen und nur solche mit ihrem Namen herauszugeben und zu
decken.
Die vorliegende Arbeit verdankt daher ihre Entstehung einem rein prak
tischen Bedürfniss, und verfolgt in erster Linie auch nur den Zweck, den
Anforderungen der Praxis Rechnung zu tragen. Wenn die nachstehend
mitg·etheilten Ergebnisse diesen Zweck, den Gehaltsermittelungen auf
saccharimetrischem Gebiete einen gegen den früheren Zustand erhöhte Ge
nauigkeit und Schärfe zu verleihen, Genüge leisten, so ist das gesteckte Ziel
erreicht. Immerhin dürften die Resultate der Arbeit auch in wissenschaft
licher Beziehung nicht ohne einige Bedeutung sein.
Ursprünglich lag es nur in der Absicht, den Zusammenhang zwischen
Dichte und Prozentgehalt von Lösungen reinen Rohrzuckers in Wasser fest
zustellen. Die Nothwendigkeit, den (}ebrauch der Saccharimeter auch bei
anderen Temperaturen als der Normaltemperatur zu ermöglichen, führte zu
der Untersuchung der thermischen Ausdehnung der Zuckerlösungen. An
diese schloss sich die Bestimmung der Kapillaritätskoeffizienten, sowie eine
kleine Nebenuntersuchung über die Dichte und Hygroskopicität des reinen
Rohrzuckers, welche letztere für die Praxis von geringerem Werthe ist.
