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Freie Diffusion der Flüssigkeiten.
Methoden. Eine scbarfe Prüfung der Fick'schen Anschauungen versuchte (1879)
H. F. WEBER auf elektrischem Wege und fand sie his auf kleine Correctionen
richtig. Dann haben noch Lonc (1880), LENZ (1882), J. D. R. SCHEFFER (1881 und
1884) u. A. die Abhängigkeit der Diffusion von der Natur des diffundirenden Stoffs
und DE HEEN (1885) die Aenderung mit der Temperatur festzustellen sich be-
müht. Endlich hat in neuester Zeit (1884— 87) vaw'r Horr den aus osmotischen
Versuchen abgeleiteten Begriff des osmotischen Drucks entwickelt und seine Ge-
setze untersucht, mit Hilfe dessen es dann NznwsT (1887) gelungen ist, zum ersten-
mal eine Molekulartheorie der Diffussion aufzustellen und deren Folgerungen mit
der Erfahrung zu vergleichen. —
Schichtet man von zwei mit einander mischbaren Flüssigkeiten die leichte über
die schwerere, so tritt Diffusion ein, welche (bei Ausschluss von Temperatur-
schwankungen) bewirkt, dass nach langer, streng genommen nach unendlich
langer Zeit, eine vollstándig gleichfórmige Mischung der beiden Flüssigkeiten zu
Stande kommt. Beim Studium dieses Processes hat man fast ausschliesslich die
Verbreitung eines Salzes in seinem Lösungsmittel (oder einer Säure in Wasser)
d. h. die Diffusion einer concentrirteren Lósung in eine verdünntere, oder in eine
solche von der Concentration 0 betrachtet. Wir sprechen deshalb der Ein-
fachheit halber im Folgenden fast nur von diesem Falle. Die Aufgabe besteht
hiernach darin: über eine Salzlósung von bekanntem Salzgehalt so Wasser zu
schichten, dass dabei noch keine Mischung eintritt, dann die beiden Flüssigkeiten
bei constanter Temperatur sich selbst zu überlassen und nach gemessenen Zeiten
den Fortgang der Mischung festzustellen.
Die ersten Versuche von GRAHAM (2) wurden in folgender Weise ange-
stellt: Kleine Gläser mit kurzem Halse, dessen obere Oefinung eben geschliffen war,
wurden bis zu constantem Abstand von der Oeffnung mit der zu untersuchenden
Salzlôsung getüllt und in ein grósseres Gefüss gestellt. Indem man auf die Lösung
ein Korkscheibchen legte und langsam auf sie Wasser tropfen liess, füllte man
den übrigen Theil des Halses vorsichtig mit Wasser und goss endlich in das
äussere Gefäss so viel Wasser, dass dasselbe etwa einen Zoll hoch über der
Mündung des Diffusionsgläschens stand. Nach einem bestimmten Zeitraum wurde
das Glüschen mit einer Glasplatte bedeckt, aus dem Wassergefäss herausgenommen
und untersucht, wie viel Salz in das letztere übergegangen war. (GRAHAM fand so,
die übergegangenen Salzmengen bei ganzen Gruppen von Stoffen für sehr geringe
(18) Concentration einander gleich, für wenig grössere (1—4 2) Concentrationen
diesen merklich proportional und mit der Temperatur zunehmend. Diese Re-
sultate sind nur als annähernd richtig zu betrachten und lassen eine Verfolgung
des Diffusionsvorganges in seinen einzelnen Stadien nicht zu.
Eine solche gelingt eher nach einer von WirrraM "THOMsON!) angegebenen
Methode. Derselbe legte in das mit den beiden Flüssigkeiten gefüllte Gefäss
eine Anzahl von Glaskügelchen von verschiedenem specifischen Gewicht, die
anfangs auf der Grenzfláche der Flüssigkeiten schwammen. Im Verlauf der Diffu-
sion trennten sie sich von einander uud gaben durch ihre Lage das specifische
Gewicht der Mischung und so deren Concentration in verschiedenen Tiefen an.
Die Flüssigkeiten müssen bei diesem Versuche sorgfültig ausgekocht sein, damit
sich keine Luftbláschen an die Kügelchen ansetzen und das Resultat fülschen.
Die Theorie der Diffusion von Fick (3) ist Fourier’s Theorie der
Wärmeleitung nachgebildet. Sie nimmt an, dass die Salzmenge 4.5, die im
1) S. MAXWELL: Theorie der Wärme, deutsch von NEESEN, pag. 311.