Michael FaradayNaturgeschichte einer Kerze

2018Veröffentlicht im Verlag FranzbeckerHildesheim

© 2018 Verlag Franzbecker, Hildesheim

Michael FaradayNaturgeschichte einer Kerze168 Seiten, br., NeusatzISBN 978-3-88120-710-2

www.franzbecker.de

Vorwort *

„Weil es sich so eingebürgert hat, haben wir den Titel der sechs Vorlesungen für die Jugend von Michael Faraday stehen lassen: „Naturgeschichte einer Kerze“, aber es ist eine schlechte Übersetzung des englischen „Lectures on the Chemical History of a Candle“, denn bei ‘Naturgeschichte’ denken wir Deutschen an geo-logische, paläontologische oder biologische Zusam-menhänge. Darüber handelt das Buch nicht. Die Ker-ze, die geniale Erfindung des Menschen, würde es zwar durchaus verdienen, historisch betrachtet zu werden, aber auch das war nicht Faradays Absicht. Sein ‘history of a candle’ ist als ‘Werdegang einer Kerze’ zu verste-hen (besser noch: ‘Werde- und Vergehegang einer Kerze’), und das drückt auch viel besser aus, was Faraday bei seinen vielseitigen und langjährigen For-schungsarbeiten vor allem in den Bann zog: der As-pekt der Verwandlung,..“.....„Wie andersartig ist ..unsere Lebens- und Produk-tionsweise heute! Gerade darüber nachzudenken, re-gen Faradays Vorlesungen vielleicht auch an: Nichteinmal unsere Großeltern können sich noch an denFortschritt z. B. in der Qualität der häuslichen Be-leuchtung erinnern, als nach Argands Vorschlag Ker-zen mit hohlem Docht hergestellt wurden, so daß dieLuft nicht nur am Rand, sondern auch im Innern derFlamme Zutritt hat. Die Petroleumlampen, die wir alle

*(mit Zitaten aus dem Vorwort von Peter Buck für die Ausgabedieses Textes als reprint)

kennen, benützen wie selbstverständlich dieses Prin-zip des hohlen Dochts, und auch für Bunsens berühm-ten Brenner stand er Pate. ... Inzwischen hat sich das Voltasche Beleuchtungsprinzip so verselbständigt und verselbstverständlicht, daß er unser elektrisches Licht, durch einen einfachen Schalterdruck entfacht und ohne Wartung unterhalten, zum überwiegenden Teil auf Ver-brennungsprozesse zurückgeht, die fernab im Kraft-werk ablaufen und - chemisch gesehen - den Prozes-sen in einer Kerzenflamme ganz ähnlich sind. Und kaum jemand reflektiert darüber, daß die Generatoren auf Faradays Ideen zurückgehen, ja daß alles, was mit elektrischem Strom zu tun hat, Faradays ureigens-tes Forschungsgebiet war.“

In dieser Ausgabe wurde nur die Schrift geändert, da-mit das Büchlein auch von denen gelesen werden kann, die die alte deutsche Schrift nicht mehr kennen. Alles andere, insbesondere die Rechtschreibung, ist iden-tisch mit der Ausgabe aus dem letzten Jahrhundert, die schon seit längerem als reprint (unter der ISBN 3-88120-010-4) und auch weiterhin erhältlich ist.Aus der französischen Übersetzung, die noch zu Leb-zeiten Faradays erschien, wurden eine Reihe von Ab-bildungen übernommen, die weder in der englischenOriginalfassung, noch in der deutschen Übersetzungvorhanden sind.

Januar 2005Verlag Franzbecker KG

Peter BuckKurze Biografie Michael FaradaysKurze Biografie Michael FaradaysKurze Biografie Michael FaradaysKurze Biografie Michael FaradaysKurze Biografie Michael Faradays

Als Michael Faraday am 22. September 1791 in Ne-wington bei London geboren wurde, war England ge-rade auf dem Weg, sich von seinen Niederlagen ausdem amerikanischen Unabhängigkeitskrieg zu erho-len, einem Krieg, den es am Ende gegen die halbeWelt geführt hatte. Genau ein Jahr später wurde inFrankreich die Republik ausgerufen. Das bedeuteteauch für die englische Bevölkerung bald wieder schwe-re Zeiten.Faraday stammte aus einfachen Verhältnissen. SeinVater, ein Schmied, mußte aus Gesundheitsgründenden eigenen kleinen Betrieb aufgeben und im nahegelegenen London Arbeit suchen. Er konnte nur spo-radisch arbeiten und brachte daher - wie damals üb-lich - auch nur sporadisch Geld nach Haus. Die Ein-künfte reichten oft kaum für das Allernötigste. Erstarb 1809, in einer Zeit, als England schlimm unterder Kontinentalsperre Napoleons zu leiden hatte.Michael Faraday war damals gerade 18 alt und standim vierten Lehrjahr einer sieben Jahre dauerndenBuchbinderlehre bei einem französischen Emigran-ten namens Riebeau, der auch Zeitungen und Bücherverkaufte.Auch in anderer Hinsicht war dieses Jahr 1809 fürFaraday von Bedeutung: Unter den Büchern, die Rie-beau verkaufte, war ein „The Improvement of theMind“, das Faraday förmlich verschlang; es gab eineAnleitung, wie man das Lernen lernen könne. IsaacWatts, der Autor dieses Buches, gab z. B. den Rat,

Buch zu führen über Ideen, interessante Beobachtun-gen u. ä. Von Faraday existiert ein solches: „The Phi-locophical Miscelleany, collected bei M. Faraday1809-10“. Watts’ erkenntnistheoretische Ratschlägefanden in Faraday fruchtbaren Boden: „Unterschei-den Sie sorgfältig zwischen Wörtern und Sachen, da-mit Sie sich nicht vom Spreu statt vom Weizen er-nähren müssen!“1 Und: „Seien Sie nicht zu hastig,auf ein paar speziellen Beobachtungen, Erscheinun-gen oder Experimenten weitreichende Theorien auf-zubauen!“2

Auch Faradays Berührung mit seinem späterenHauptarbeitsgebiet, der Elektrizitätslehre, läßt sichin diese Zeit zurückverfolgen. Der Lexikonbeitrag ei-nes Chemikers namens J. Tytler für die Encyclopae-dia Britannica - 127 engzeilige Doppelspalten Text -regte Faraday zu einen Experimenten an. Es wareneinfache Experimente, z. B. eine Anordnung von Zink-scheiben und ½ Pence Münzen, die durch kochsalzge-tränkte Papiere getrennt waren, die selbstgebastel-te Nachahmung der Voltaschen Batterie, die nachtsin einer Ecke von Riebeaus Buchbinderei und Buch-handlung ausprobiert wurden.Diese Interessen führten ihn 1810 zu den Vorträgen,die John Tatum im Rahmen der „City PhilosophicalSociety“ mittwochs gegen Eintritt von 1 shilling überverschiedene Gebiete hielt. Faraday machte sichNotizen von diesen Vorträgen und überarbeitete sieanschließend zu Hause sehr gewissenhaft zu einem

1) I. Watts „The Improvement of the Mind“, London (1809), S. 1182) I. Watts „The Improvement of the Mind“, London (1809) S. 44

1

Erste Vorlesung

Die Kerze. Ihre Flamme. Schmelzen des Brennstoffs. Kapillaritätdes Dochtes. Die Flamme ein brennenden Dampf. Gestalt undTheile der Flamme. Der aufsteigende Luftstrom. Andere Flam-men.

__________

Die Naturgeschichte einer Kerze wählte ich schon beieiner früheren Gelegenheit zum Thema meines Vortrags,und stände die Wahl nur in meinem Belieben, so möch-te ich dieses Thema wohl jedes Jahr zum Ausgang mei-ner Vorlesungen nehmen, so viel Interessantes, so man-nigfache Wege zur Naturbetrachtung im Allgemeinenbietet dasselbe dar. Alle im Weltall wirkenden Gesetzetreten darin zu Tage oder kommen dabei wenigstens inBetracht, und schwerlich möchte sich ein bequemeresTor zum Eingang in das Studium der Natur finden las-sen.Vorweg möchte ich mir die Bitte an meine Zuhörer er-lauben, bei aller Bedeutung unseres Gegenstandes undallem Ernst der wissenschaftlichen Behandlung dessel-ben doch von den Älteren unter uns absehen zu dürfenund das Vorrecht zu beanspruchen, als junger Mann zujungen Leuten zu sprechen, wie ich es früher bei ähnli-cher Veranlassung getan; und wenn ich mir auch bewußtbin, daß meine hier gesprochenen Worte in weitere Kreisehinausdringen, so soll dies doch nicht abhalten, den frü-her gewohnten Familienton gegen die mir Nächstste-

2

henden auch in den gegenwärtigen Vorlesungen anzu-schlagen.Zuerst muß ich Euch, meine lieben Knaben und Mäd-chen, wohl erzählen, woraus Kerzen verfertigt werden.Da lernen wir denn ganz sonderbare Dinge kennen. Hierhabe ich etwas Holz, Baumzweige, deren leichte Brenn-barkeit Euch ja bekannt ist - und hier seht Ihr einStückchen von einem sehr merkwürdigen Stoffe, der ineinigen Moor-Sümpfen Irlands gefunden wird, sogenann-tes „Kerzenholz“; es ist dies ein vorzüglich hartes, fes-tes Holz, als Nußholz vortrefflich verwendbar, da es sichsehr dauerhaft zeigt, bei alledem aber so leicht bren-nend, daß man an seinen Fundorten Späne und Fackelndaraus schneidet, die wie Kerzen brennen und wirklichausgezeichnetes Licht geben, so daß wir hierin die na-türliche Kerze, eigentlich eine Naturkerze vor uns se-hen.Wir haben hier indes besonders von Kerzen zu spre-chen, wie sie im Handel vorkommen. Hier sind zunächstetliche sogenannte gezogene Lichte. Dieselben werdenauf folgende Weise verfertigt: baumwollene Schnürewerden mit einer Schlinge an einem Stab aufgehängt, ingeschmolzenen Talg eingetaucht, herausgezogen undabgekühlt, dann wieder eingetaucht, und dieses Verfah-ren so lange fortgesetzt, bis eine genügende Menge Talgrings um den baumwollenen Docht hängen gebliebenist, und so die Kerze die gewünschte Dicke erhalten hat.Die große Verschiedenartigkeit der Kerzen könnt Ihrrecht deutlich an denen sehen, welche ich hier in der

3

Hand halte; diese sind auffällig dünn, sie wurden ehedemvon den Bergleuten in den Kohlenbergwerken ge-

braucht. In früheren Zeiten mußte sich der Bergmannseine Kerzen selbst verfertigen; aus Sparsamkeit nun,besonders aber wohl, weil man der Meinung war, dieGrubengase würden von einer kleinen Flamme nicht sorasch entzündet wie von einer großen, machte man dieKerzen so dünn, daß 20, 30, 40, ja 60 auf das Pfundgingen. Statt ihrer kamen die Davy’sche und verschiede-nen andere Sicherheitslampen in Gebrauch. - Hier sehtihr dagegen eine Kerze, welche Oberst Pasten aus demuntergegangenen Schiff Royal-George entnommen hat.Viele Jahre lang auf dem Meeresgrund der Einwirkungdes Seewassers ausgesetzt, überdies geschunden undzerknickt, zeigt sie uns, wie gut sich eine Kerze

4

conservieren kann: denn angezündet brennt sie, wir Ihrhier seht, ganz gleichmäßig fort, und der schmelzendeTalg bewährt sich völlig in seinen ursprünglichen Ei-genschaften.Herr Field in Lambeth hat mir viele sehr gute Zeich-nungen und Materialien aus der Kerzenfabrikation zu-gestellt, mit denen ich Euch bekannt machen werde. Hierzunächst ist Nierenfett, Rindertalg, ich glaube russischerTalg, aus dem die gezogenen Lichte gemacht werden.Dieser Talg wird nach einem von Gay-Lussac herrüh-renden Verfahren in die schöne Substanz verwandelt,die Ihr daneben liegen seht. Ihr wißt, daß unsere jetzi-gen Kerzen nicht so beschmutzend abfetten, wie dieseTalglichter, sondern ganz sauber sind, und daß man he-rabgefallene Tropfen abkratzen und pulverisieren kann,ohne zu beschmutzen. Das Verfahren ist folgende: DerTalg wird zuerst mit gelöschtem Kalk gekocht, wodurcheine Art Seife gebildet wird; dies Seife wird dann durchSchwefelsäure zersetzt, welche der Kalk fortnimmt unddas veränderte Fett als Stearinsäure zurückläßt. Zugleichwird etwas Glycerin, eine syrupartige Flüssigkeit, gebil-det. Durch Auspressen wird sodann alles Oelige entfernt,und Ihr seht hier einige Preßkuchen, an denen sich zeigt,daß die Unreinigkeiten je nach Stärke des Druckes all-mählich mehr und mehr entfernt werden; die zurückge-bliebene Masse wird nun geschmolzen und zu Kerzengegossen, wie sie hier vor uns liegen. Die Kerze, welcheich hier in der Hand habe, ist eine auf dem beschriebe-nen Wege hergestellte Stearin-Kerze. Daneben habe ich

5

eine Wallrath-Kerze, aus dem gereinigten Fett des Pott-fisches verfertigt; ferner seht Ihr hier gelbes und weißesWachs, woraus Kerzen gemacht werden; hier eine merk-würdige Substanz, das aus irischen Sümpfen gewonne-ne Paraffin*), sowie einige Paraffinkerzen, und endlichhier noch eine Substanz, die aus Japan bei uns einge-führt wird, seitdem wir den Zugang zu diesem fernenLande erzwungen haben, eine Art Wachs, welches mirein guter Freund gesandt hat, und welches ein neuesMaterial für die Kerzenfabrikation bildet.Wie werden nun diese Kerzen verfertigt? Soeben habeich Euch von gezogenen Lichten erzählt und will Euchnun auch sagen, wie die gegossenen gemacht werden.Nehmen wir an, irgend eine dieser Kerzen bestehe auseinem Material, das gegossen werden kann. „Gegossen“,sagt Ihr: „Nun, eine Kerze ist doch ein Ding, das schmilzt,und was sich schmelzen läßt, daß läßt sich doch wohlauch gießen.“ Durchaus nicht! Es ist gar merkwürdig,wie sich im Verlauf der praktischen Arbeit Hindernissein den Weg stellen, die man vorher durchaus nicht er-wartete. Es kann nicht jede Art Kerzen gegossen wer-

*) Das Paraffin für die Kerzenfabrikation wird jetzt aus Braunkohlen,gewissen Arten sehr fetter Steinkohlen, aus sogenannten bituminösen,d. h. von organischen Stoffen durchsetzen Schiefern und ähnlichenRohstoffen gewonnen, indem man dieselben in geschlossenen Gefä-ßen stark erhitzt. Dadurch erhält man Leuchtgas, Theer, Kokes undandere Produkte; das Paraffin wird dann aus dem Theer durch weitereBearbeitung gewonnen. Auch bei der Reinigung des Petroleums erhältman Paraffin als Nebenprodukt.

6

den. So ist z. B. das Wachs, eine Substanz, die sehr gutbrennt und in einem Lichte zwar leicht schmilzt, aberdoch nicht gegossen werden kann; ich werde nachherdie Fabrikation der Wachskerzen kurz angeben, jetzt aberzunächst bei den Materialien verweilen, die sich gießenlassen.Hier ist ein Rahmen mit einigen Gießformen, in diezunächst der Docht eingefügt wird. Hier habe ich einen

geflochtenen Docht, der nicht ge-putzt zu werden braucht, an ei-nem kleinen Draht hängen; erreicht bis unten hinab, wo er an-gepflöckt wird, so daß dasPflöckchen ihn sogleich straffhält und die untere Öffnung völ-lig schließt, damit nichts Flüssi-ges hindurch kann.