De Vlaamsche School. Jaargang 6

Over de natuer en de scheikundige zamenstelling der vlam.

De vlam biedt ons een der belangrykste en tevens een der merkweerdigste en leerzaemste natuerverschynselen aen. Zy is het immers die in de lange winteravonden het te snel verdwynend licht der zonne vervangt; zy is het die in onze haerdsteden de bitzigheid der koude verdryft: zy is het ook die als wy alleen zyn, onze aendacht, op de aengenaemste wyze, opwekt en de eentoonigheid der lange avondstonden ongemerkt doet blyven. Voor de beminnaers des schoonen en des verhevenen; voor hen die zich in het aenschouwen der natuer- en scheppingswonderen vermaken, voor hen, in een woord, die zelfs in de kleinste dingen de grootheid des Almogenden aenbidden, kan de vlam niet nalaten een voorwerp van aendacht en van overdenken te zyn. Ware zy inderdaed niet eene zoo gemeene en zoo dagelyksche zaek, ware het maer eenigen natuerkundigen toegestaen dezelve te bezitten of in buitengewoone omstandigheden voort te brengen, met welken yver, met welken drift, zou eenieder niet trachten dit heerlyke en nuttige uitvindsel na te boetsen, of ten minsten, te kunnen bewonderen? Geen wonder dus dat het kleine kind met vreugdekreten het licht der vlamme toejuiche; geen wonder dat sommige volkeren, wier geestdriftige inbeelding al wat schoon, nuttig, verheven of geheimzinnig was, als godheid aenschouwde, de vlam aenbeden hebben. De heerlykheid des voorwerps, de onwetendheid waerin men wegens zyne natuer gedompeld was, en de onschatbare voordeelen welke het verschafte, maken dit, tot een zeker punt, verstaenbaer.

Wy mogen dus hier dit natuerverschynsel met meer aendacht beschouwen, dan men het gewoonlyk doet, maer indien sommige vlammen met recht het vermaek en zelfs de verwondering verwekken, diegene, by voorbeeld, welke wy met onze verbeterde verlichtingsstelsels bekomen, of met welke de vuerwerkers de avonden van openbare vreugde verheerlyken, zyn andere vlammen integendeel leelyk, onaengenaem, akelig zelfs, en, om zoo te zeggen, gemaekt om treurige gedachten in te boezemen⁽¹⁾. Waervan komt dit verschil? Een kort onderzoek der natuer en der eigenschappen der vlam zal ons het gemakkelyk doen vatten.

Een ieder weet dat de natuer ons de lichamen in dry verschillende staten aenbiedt: namentlyk de vaste (metalen by voorbeeld), de vochtige (water en gesmoltene lichamen), en de gazvormige (rook, lucht, enz.). Deze dry staten hangen van de manier af, op dewelke de deeltjes, waeruit de lichamen bestaen, in verbinding zyn. Zyn deze kleine deeltjes, of molekulen, gelyk men ze ook noemt, sterk aen een gekleef, dan vormen zy de vaste lichamen; zyn zy het minder, gelyk in de vochtige, en is de afstand die ze van elkander scheidt grooter, dan kunnen zy zich nevens elkander gemakkelyk bewegen. Is eindelyk de afstand en de onafhankelykheid zoo groot, dat zy zich gemakkelyk van elkander trachten te scheiden, dan vormen zy de dampvormige lichamen, of gazen. Men verstaet dat uit eene zoo groote verscheidenheid van zamenstelling ook een groot verschil in de natuerkundige of physikale eigenschappen moet spruiten, en van nu af mogen wy op het grondgebied dier eigenschappen eene bemerking doen, die ons van groot nut zal zyn in het onder-

(1) Dit bewyzen genoeg de vlammen der flambeeuwen, welke men in de lykdiensten brandt.

[p. 93]

werp dat wy behandelen. Indien men de warmbestandige elementen den invloede der hitte onderwerpt, dan bemerkt men dat het juist die gene zyn, die hunne deeltjens het dichtste te zamen gedrongen bezitten, de vastte namentlyk en de zwaerste, die het eerste beginnen te gloeijen. Deze bemerking, om juist en algemeen te zyn, moet ons toelaten te voorzien hoe de meetste elementen zich gedragen als men ze hevig warmen wil. Trachten wy ze den metalen, by voorbeeld, toe te passen. De zwaerste en de onsmeltbaerste dezer lichamen, als platina, goud, yzer, zilver, koper, enz. beginnen reeds by eene middelmatige hitte te gloeijen, en dit in de orde waerin wy ze aengehaeld hebben. Andere, ook tamelyk zwaer, als lood, kwikzilver, enz. schynen, wel is waer, uitzondering te maken, maer inderdaed bevestigen zy ons bemerking. Het lood, wiens groot gewicht algemeen bekend is, begint te smelten lang vóor het oogenblik van den gloeitoestand des yzers, en, eens dat het gesmolten is, moet men het aenzien als een vocht, dat is, als een lichaem wiens deeltjens sterk van elkander verwyderd zyn, en dat, volgens onze bemerking, zeer moeijelyk gloeijen moet. (Men weet inderdaed dat men in eenen gloeijenden yzeren lepel gesmolten lood kan houden, zonder dat hetzelve den minsten gloeischyn toone.) Wat het kwikzilver betreft, men kan ten dien opzichte hetzelfde zeggen als van het gesmoltene lood, vermits het reeds by den gewoonen warmtegraed onzer landstreek vloeibaer is, en, als men het warmt, wordt al de hitte gebezigd, niet om het te doen gloeijen, maer om het te doen koken en in dampen te doen over gaen. Onze bemerking is dus juist, vermits zy ons leert dat de onsmeltbaerste metalen, platina by voorbeeld, zeer snel beginnen te gloeijen, terwyl de andere, het lood by voorbeeld, eene veel geweldigere hitte daertoe vereischen. Zy schynt zich ook den gazvormigen elementen toetepassen, vermits diegene wier deeltjes zeer weinig te zamen gedrongen zyn, zelfs by eene zeer groote warmte, den gloeitoestand niet bereiken. Leidt men, inderdaed, een gaz door eene vuerroode yzeren of porceleinen buis, dan blyft het niet te min donker en onzienlyk: de felle hitte die de gazen noodig hebben om lichtgevend te worden kan hun door dezen middel niet verschaft worden. Men bereikt dit doel alleen wanneer men de gazen in eene scheikundige verbinding doet treden, en de groote warmte die men alzoo voortbrengt, daertoe benuttigt. Dit is juist hetgeen in de vlam gebeurt. De hitte ontbindt de stof die het hout, het vet, enz. uitmaekt en verandert ze in water: koolstofachtige gazen (hydrocarbures gazeux.) Deze ontmoeten de zuerstof (oxygène) der lucht op een oogenblik dat hun warmtegraed niet hoog genoeg is om te doen gloeijen, maer wel om de verbinding der kool- en waterstof met de zuerstof toe te laten. Deze verbinding geschiedt met eene zoo groote verhitting, dat de gazen den gloeitoestand nemen en de vlam vormen, gelyk wy verder zien zullen. Eens dat dit alles plaets heeft gehad, verstaet men gemakkelyk dat de omstandigheden de zelfde blyvende, het vlammen ook moet voortduren. De vlam is dus de gloeitoestand der gazvormige lichamen: om het te bewyzen heeft men alleenlyk eenen hevigen tocht van koude lucht op dezelve te sturen om ze te verkoelen, dat is, om ze uit te doen en in rook of gaz te zien veranderen. Warmt men op nieuw dezen rook door eene andere vlam, zelfs aen eenigen afstand der wiek, dan ziet men hem met eene kleine ontploffing weder vuer vatten om zynen vorigen staet te hernemen. Men kan dit ook op eene andere wys klaerblykend maken: men ontsteekt eene lamp of eene kaers, met eene dikke wiek voorzien, en eenige millemeters boven deze, plaetst men in de vlam een glazen buisje, uit wiens bovenste opening men welhaest den gaz ziet komen die de vlam vormen moet, en dien men zoo insgelyks kan ontsteken.

Nu dat wy weten wat eene vlam is, moeten wy haren oorsprong en hare zamenstelling nagaen; maer dit kunnen wy niet doen voor de verscheidene vlammen die de zoo talryke en zoo verschillende brandstoffen ons opleveren; wy moeten derhalve ons genoegen een of twee gevallen te onderzoeken, en niets zal gemakkelyker zyn dan ditgene te verstaen wat in het algemeen zal gebeuren. Wat de vorming der vlam betreft, wy moeten, om ze na te zien, een geval nemen waerin men reeds geene vlam behoeft te gebruiken om eene andere voorttebrengen: het onsteken van een stuk hout, by voorbeeld, met een gloeijende yzer. Het hout bestaet grootendeels uit kool- en uit waterstof: deze twee elementen verlaten het kleine deel zuer- en stikstof waeraen zy in het hout verbonden waren, en vereenigen zich om waterstoffen te beelden, die zich als rook of damp toonen. Deze gazen hebben dan reeds eenen hoogen warmtegraed, en ontmoeten de zuerstof der lucht in de beste omstandigheden om zich met haer te verbinden, ook worden kool- en waterstof in vryheid gezet, om aenstonds water, koolzuerstof (oxyde de carbone) en koolzuer (acide carbonique) te geven, terwyl de nog niet gebrandde gazen gloeijen en de vlam vormen. Men kan zich zonder moeite overtuigen dat het gloeijend yzer alleen het hout niet kan doen branden, en dat de zuerstof, die zich in de lucht bevindt, noodzakelyk is tot het vormen der vlam, vermits het hout meestendeels vuer vat slechts op het oogenblik dat men het yzer uit het gat

[p. 94]

trekt dat het geboord heeft, dat is, als de zuerstof met de gevormde gazen in betrekking komt. Dit blykt ook uit de volgende bemerking. Een ieder beeft soms eene flambeeuw uitgedaen en gezien dat men oogenblikkelyk daerna door een middelmatig blazen, de vlam op nieuw ten voorschyn kan doen komen; en nogthans zou de koude lucht, die men op de wiek dryft, dezelve weleer moeten verkoelen. Maer deze koude lucht, die men tamelyk snel op de rookende wiek jaegt, geeft in weinig tyds zuerstof genoeg, om de gazen hevig te ontbinden, ze te verwarmen en te doen gloeijen.

Wy zyn zoodanig gewoon de vlam met bare schitterende en helle kleur te zien dat wy zullen verwonderd zyn te vernemen dat eene ware vlam byna donker en zonder kleur is; ook moeten wy haer licht en hare kleur aen de tegenwoordigheid van vreemde voorwerpen toewyten en ware het zoo niet, dan zouden wy niet kunnen verstaen dat sommige vlammen byna van alle kleur en licht beroofd zyn en dat andere de verschillendste tinten aennemen. Men zal dus eene vlam bekomen die wezentlyk donker en kleurloos is, indien men alle maetregelen neemt om alleenlyk gloeijende dampen, zonder vreemde lichamen, te hebben. Dit is het geval als men waterstof in eenen platinbek doet branden⁽¹⁾. Men neemt ten dien einde eene flessche die waterstof voortbrengt (fig. 1), of eenen met dit gaz gevulden gazometer, en men stelt ze in verbinding met een fyn buisje van platina; aen dezes opening ontsteekt men de waterstof. Men bekomt alszoo eene vlam die alleenlyk uit een gloeijende gaz bestaet, en byna onzienlyk is: hare hitte is nogthans zeer groot, vermits een fyne yzerdraed, dien men in dezelve plaetst aenstonds witrood wordt, en slechts dan wordt de vlam lichtgevend en krygt zy eene geele kleur⁽²⁾. Iets diergelyks gebeurt in de vlammen die wy alle dagen onder de oogen hebben. Ziet men met aendacht naer de zamenstelling eener niet te groote, niet te schitterende, en terzelfder tyd niet rookende vlam, die eener bougie by voorbeeld, dan bemerkt men welhaest dat zy uit vier deelen bestaet (fig. 2.). Het binnenste is een donkerachtige, kegel of konus a, die uit de wiek schynt voort te spruiten, en die door het overige der vlam langs alle kanten omringd is. Juist nevens en boven dit deel, bevindt zich het tweede b, dat door zyne grootte en zynen glans, het zienlykste deel der vlam uitmaekt, en haer hare verlichtende eigenschappen geeft. Het derde deel c is rond, van blauwachtige kleur, en vormt de basis der vlam. Het vierde eindelyk is tevens het belangrykste en het minst zigtbare, het bestaet uit eene zeer weinig lichtgevende geelkleurige lage, die de vlam op zyde omringt en haren punt vormt: het is in dit deel dat de warmte het hevigste is; dit kan men bemerken als men in de vlam eenen zeer fynen platindraed houdt, hetzy volgens Aa of volgens dd



en op die manier kan men ook, volgens zyn gloeijen, van de verdeeling der warmte oordeelen. In het deel d der vlam is de draed altyd witrood, in b, waer de heette minder is, wordt hy rood of donkerrood, volgens de plaets, en in a blyft het gansch donker. Wy besluiten daeruit dat de dry lagen a, b en d zeer verschillende warmtegraden hebben. De binnenste en donkerste a, is zamengesteld uit de gazen welke het vet voortbrengt als het zich ontbindt; wy hebben hier boven gezien hoe men deze gazen kan ten voorschyn doen komen; zy zyn tamelyk koud, vermits de wiek maer zeer weinig verbrandt wordt, en dat een platindraed, in dit deel der vlam, zelfs niet kan gloeijen. Men heeft dikwyls gezegd dat dit donkere deel bestond uit gazen die, door het overige der vlam omringd met de zuerstof der lucht niet in betrekking waren, en dus niet branden konden! maer dit gedacht kunnen wy niet aennemen, vermits wy weten dat de deeltjens der gazen zoodanig onafhankelyk van elkander zyn, dat zy zich gemakkelyk door een ander gaz laten doordringen. Daerenboven vindt men by de ontleding der gazen die zich in a bevinden⁽¹⁾, een gedeelte zuerstof, dat gewis niet groot genoeg is om deze gazen volkomen te doen branden, maer dat toch in aendacht moet genomen worden, en als men een gemeng van twee deelen waterstof met een deel zuerstof (deelen die juist noodig zyn tot een volkomen verbran-

(1) Om waterstof te bereiden, neemt men eene met eenen



wyden hals voorziene flessche (fig. 1); men vult zet er tweederden met water, en men werpt er eene handvol stukken zink in. Wen giet in de flessche het twintigste van haren inhoud zwavelzuer (acide sulfurique of vitriool) en men sluit de opening met eenen doorboorden kork in welken men een glazen buisje geplaetst heeft. Men wacht eenige oogenblikken tot dat de zich ontwikkelende waterstof de lucht uit de flessche gejaegd hebbe, dan kan men den gaz aen het bovenste deel der buize ontsteken of door andere buisjes van glas of van kaoetschoek leiden waer men het hebben wil. Het is goed, om van tyd tot tyd zwavelzuer by te kunnen gieten, eenen langhalsigen trachter door den kork tot in het water te doen komen. Het beste zink dat men daertoe kan gebruiken is het oud zink, of wel het gekorreld metael dat men bekomt met gesmolten zink in koud water te doen vallen.

(2) Men behoed eenen bek van platina te bezigen, vermits glas, yzer, koper, enz., porcelein zelfs, altyd kleine deeltjes van hunne eigene stof in de vlam laten vliegen, en dezelve verwen.

(1) Om deze gazen te vangen voor de ontleding, gebruikt men eene kaers die in het midden harer wiek een fyn metalen buisje heeft, door hetwelk men de gazen kan zuigen.

[p. 95]

den,) ontsteekt, bemerkt men nog het donkere deel in het midden der vlam, alhoewel het, in deze omstandigheden, tamelyk klein is. Dit verstaet zich zeer wel want de vlam die men alzoo voortbrengt is de hitte aller vlammen, en indien het donkere deel uit koude gazen bestaet, zoo als wy het denken, moet dit koude gedeelte in eene zeer warme vlam ook zeer gering worden. - Laet ons nu het klare deel onderzoeken. Wy hebben reeds gezegd dat in dit punt der vlam de warmte reeds veel grooter is dan in het vorige; deze warmte is nog niet groot genoeg om een gaz te doen gloeijen, dat is om eene vlam te vormen, maer de vaste lichamen kunnen reeds daer rood worden, zoo als de platindraed het ons daer even heeft doen zien. Hoe dunner dat deze draed zal zyn, hoe warmer zal hy worden, en als men hem door een zeer fyn stof vervangt, zal dit ongetwyfeld zeer heet en zelfs witgloeijend worden. Dit heeft ook plaets in de gewoonelyke vlam. De gazen die zich in a bevinden, verwarmen zich meer en meer, namate zy zich van de wiek verwyderen om in b over te gaen; de warmte wordt in dit punt groot genoeg om ze te ontbinden en in kool- en waterstof te veranderen. De waterstof gaet voort tot in de buitenste lage; de koolstof, onder de gedaente van een zeer fyn poeder, begint te gloeijen en geeft aen het deel b schitterend licht.

Men kan zich gemakkelyk verzekeren dat deze lage wezentlyk koolstof inhoudt; men heeft het maer te verkoelen vooraleer het verbrandt zy; daerom plaetst men eene koude of yzeren plaet in het gedeelte b, en men zal het aenstonds met koolstof of lampzwart bedekt zien. Men bemerkt dit nog beter als men eene, uit hare natuer byna onzienlyke vlam, die der waterstof, by voorbeeld, door eene waterkoolstof lichtgevend doet worden. Ten dien einde neemt men eene flessche die waterstof voortbrengt en men zet ze in verbinding met eene Uvormige glazen buis (fig. 3) waerin men een weinig wol met naphta doorweekt geplaetst heeft. Naphta is eene koolwaterstof die zich door den



gazstroom tot in de vlam laet medeslepen, en haer koolstof verschaft. Onlangs zelfs heeft men een diergelyk stelsel uitgevonden om de lichtgevende eigenschappen des gazes te vermeerderen. Indien wy in de fig. 3 de wol en de naphta door koolstof in natuer vervangen, door lampzwart, by voorbeeld, zullen deze kleine stukjes kool in de vlam beginnen te gloeijen en ze lichtgevend maken, maer vermits deze deeltjes veel grooter zyn dan by hunne vorming in de vlam der bougie, zullen zy van elkander gescheiden en als vurige punten voorkomen. Deze laetste proefneming vereischt eenen tamelyk snellen tocht van waterstof. Om den gewenschten uitslag te bekomen, dat is, om eene vlam te hebben die eerst onzichtbaer zy, moet het buisje a (fig. 3) van metael, van lood, by voorbeeld, en de bek b van platina zyn.

(Word voortgezet.)

Th. S.