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Annalen der Hydrographie und Maritimen Meteorologie, September 1896.
Thontheilchen, welche die ihrer chemischen Zusammensetzung entsprechende Menge
Wasser aufgenommen haben. Dieses Wasser ist nur schwach gebunden; die
geringste Veränderung in Zusammensetzung und Temperatur der Flüssigkeit
macht es schon frei, und nur bei ganz bestimmten Temperaturen sind die Ver-
bindungen stabil.
So sehr wahrscheinlich es ist, dafs innerhalb der einzelnen Partikelchen
irgendwelche schwache chemische Veränderungen vor sich gehen, so genügt doch
Brewers Hypothese — und eine solche bleibt sie, so lange unsere Reagentien
nicht fein genug sind, um diese Verbindungen nachzuweisen — Barus nicht zur
Erklärung der dauernden Suspension. Warum, fragt Barus, der dieser Hypothese
von Anfang an skeptisch gegenüberstand, warum soll ein Partikelchen, nachdem
es ein Hydrat gebildet, leichter in Suspension gehalten werden als vordem,
hält sich doch auch Staub, der keiner Hydroxydbildung unterliegt, ebenfalls
dauernd in der Luft? Unter Hinweis auf diesen Punkt hält Barus es zunächst
für angezeigt, von einem chemischen Vorgang überhaupt abzusehen. Er versucht
hingegen eine Erklärung des Phänomens auf rein physikalischer Grundlage, indem
er sagt: Bleiben feste Theilchen in Gas und Luft suspendirt, um wie viel leichter
mufs dies in dem ungleich dichteren Wasser geschehen! In den erstgenannten
Medien erfolgt die Suspension, sobald die Reibung die Schwere überwiegt; was
hindert uns, ein Gleiches auch für das Wasser anzunehmen? Findet wirklich
eine Hydratbildung statt, so mufs dies, falls dieselbe in der Weise sich geltend
macht, dafs sie die Partikelchen in ihre Moleküle zerlegt, nicht trübend, sondern
klärend wirken: modificirt sie hingegen lediglich die Oberfläche der Theilchen,
so muß man für den Absatz dieser, die dem Wasser allesammt eine Oberfläche
von gleicher Natur bieten, ein allgemein gültiges physikalisches Gesetz aufstellen
können, ein Gesetz, bestimmt durch die Faktoren der Dimensionen, der Gestalt
und der Dichte der Partikelchen.
Dauernder Suspension unterliegen ausschließlich ultramikroskopisch kleine
Theilchen; mit dem Mikroskop wahrnehmbare sind nie daran betheiligt, sondern
sinken je nach Gestalt und Dichte mit gröfserer oder geringerer, aber immerhin
beträchtlicher Geschwindigkeit zu Boden. Die Fallgeschwindigkeiten für Körper
von ähnlicher Figur und gleicher Dichte sind proportional dem Quadrat ihrer
Dimensionen; vermindert sich diese um das Zehnfache, so erfolgt der Absatz
hundertmal langsamer, für das Hundertstel zehntausendmal etec., bis schliefslich
die Zeit des Absatzes gleich unendlich wird, also ein ewiges Schweben statt-
findet. Aus diesen Ausführungen ergiebt sich, dafs eine Schicht alle diejenigen
Theile enthält, die gleiche Dimensionen aufweisen, nicht, wie bei Brewer,
gleiche chemische Konstitution.
Bemerkt sei übrigens, dafs Barus schliefslich doch nicht umhin gekonnt
hat, chemische Vorgänge innerhalb der Flüssigkeit anzuerkennen, was indessen
der Glaubwürdigkeit seiner Theorie keinen Abbruch thut, da in dieser nur der
Nachweis geführt werden soll, dafs schon der Reibungskoefficient des Wassers
stark genug ist, innerhalb gewisser Grenzen die Schwere zu paralysiren. „Erdiger
Staub“, wie Barus sich ausdrückt, fällt nämlich bei 100° schneller als bei 0°
oder bei gewöhnlichen Temperaturen. Der Forscher führt diese Thatsache auf
die Bildung von Hydraten zurück, die zwar bei gewöhnlichen Wärmegraden ent-
stehen und dann den Absatz verlangsamen, bei 100° aber unmöglich sind.
Eine rein physikalische Erklärung der Schichtenbildung versucht Thoulet.
Der Fall des Körnchens, sagt er, der in erster Linie eine Funktion der Dichte-
differenz zwischen ihm und dem Wasser ist, ruft eine Gegenströmung hervor,
Diese Gegenströmung, die um so stärker wird, je mehr Körner von oben fallen,
vermindert successive deren Fallgeschwindigkeit, bis endlich ein Moment eintritt,
in dem beide entgegengesetzten Geschwindigkeiten einander paralysiren und eine
mehr oder weniger scharf ausgeprägte Demarkationsfläche bilden („nappe“ bei
Thoulet, „surface“ bei Brewer). Diese „nappes“ erscheinen nacheinander und
sind von oben nach unten reicher an Sedimenten. Bei sehr schwachem Gehalt
an Sinkstoffen findet wegen Mangels kräftiger Gegenströmungen keine Schichten-
bildung statt, ebenfalls nicht bei zu grofser Fallgeschwindigkeit der Körnchen,
da in diesem Fall in dem kurzen Augenblick des Aufeinandertreffens der beiden
Strömungen schon so zahlreiche andere Theilchen aus den oberen Lagen störend
dazwischentreten, dafs das Bild nicht zu Stande kommt.