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Luftpumpe (Töplers Quecksilberluftpumpe).

Quecksilber bis über h'' steigen, schließt h'', senkt B, bis das Quecksilber unter h' gesunken ist, schließt nun h' und senkt dann erst weiter, bis A entleert ist. Wird nun h geöffnet und dann wieder geschlossen, hierauf das Quecksilber wieder bis h' gehoben, so wird die dort zusammengedrängte Spur von Luft beim Öffnen des Hahnes h' in den zwischen h' und h'' vorhandenen luftverdünnten Raum entweichen. Der Raum zwischen h' und h'' wirkt also ähnlich wie der Babinetsche Hahn bei einer gewöhnlichen L. Eine sinnreiche Abänderung der Geißlerschen Pumpe ist die Quecksilberluftpumpe von Töpler, mit Verbesserungen von Bessel-Hagen und Neesen, an welcher Hähne und Ventile ganz vermieden sind. In der Fig. 2, welche dieselbe darstellt, sind die analogen Teile wie bei der Geißlerschen Pumpe bezeichnet. An das Gefäß A schließt sich oben das Auslaßrohr b c, ein Rohr in Form eines Heberbarometers, dessen längerer und engerer Schenkel b 815 mm, der kürzere, weitere und oben offene Schenkel c 250 mm lang ist. Zwischen dem obern und untern Ende des Gefäßes A ist ein seitliches Verbindungsrohr d angeschmolzen zur Vermeidung der heftigen Stöße des Quecksilbers beim Eintritt der Luft aus dem Rezipienten. Die Verbindung zwischen A und dem bei R vor dem Hahn H anzusetzenden Rezipienten wird durch die Vorrichtung pEG vermittelt. Von dem Punkte p aus erhebt sich nämlich bis E eine 110 cm lange, oben offene Steigröhre, welche durch den Boden eines mit Quecksilber gefüllten, cylindrischen, oben offenen Gefäßes F hindurchgeht; über sie ist ein weiteres, unten offenes Rohr FE gestülpt, welches unten in das Quecksilber in F taucht, oben aber mit der abwärts steigenden Röhre G verschmolzen ist, die nach dem Trockengefäß T und nach dem Rezipienten bei R führt. Der zur Einfüllung der Trockensubstanz in T eingeschliffene Stöpsel sowie der nach dem Rezipienten führende Hahn können erforderlichen Falls auch vermieden werden, wenn T nach erfolgter Füllung zugeschmolzen und der Rezipient bei R angeschmolzen wird. Hebt man das Quecksilbergefäß B, so wird, sobald das Quecksilber in C bis p gestiegen ist, die Verbindung von A mit R durch die in pE emporsteigende Quecksilbersäule abgesperrt und die in A zusammengepreßte Luft durch das im Auslaßrohr bc befindliche Quecksilber hindurch in Blasen ausgetrieben. Wenn man, nachdem A bis oben mit Quecksilber gefüllt war, das Gefäß B wieder senkt, so wird, sobald die Einmündungsstelle p frei geworden ist, die Luft durch GEp aus dem Rezipienten gesaugt, und gleichzeitig steigt im Auslaßrohr b das Quecksilber aus c und in dem zwischen Steigrohr pE und Überstülprohr enthaltenen Zwischenraum das Quecksilber aus F bis zu einer Höhe, welche dem Unterschied des Druckes zwischen dem äußern und der im Rezipienten noch vorhandenen Luft entspricht. Dieses Verfahren wird so lange wiederholt, bis beim Heben des Gefäßes B bei c keine oder nur unbedeutende Luftblasen entweichen. Um nun die Luft, die noch in b zurückgeblieben ist, deren Druck gleich ist demjenigen der Atmosphäre, vermehrt um die kleine Quecksilbersäule in c, auch noch fortzuschaffen, wird B langsam höher gehoben und zwar so weit, daß Quecksilber aus A in b eintritt und die Luft vor sich her aus c hinaustreibt. Wird sodann B wieder in die tiefste Lage gesenkt, so entsteht in A die Toricellische Leere, welche mit dem Rezipienten in Verbindung tritt, sobald die Stelle p frei wird. Die Töplersche Pumpe ist hiernach als eine Verbindung von drei Barometern anzusehen, von welchen eines (AC) als Pumpe, die beiden andern (bc und FEG) als Ventile wirken. Da die Verdünnung, welche man mit der Töpler-Hagenschen Quecksilberluftpumpe erreicht, bis 0,000009 mm geht, so kann dieselbe mit einer gewöhnlichen Barometerprobe nicht mehr gemessen werden. Die Druckmessung geschieht vielmehr durch die Pumpe selbst. Zu diesem Zwecke befindet sich oben an dem Rohre b eine Skala, welche einerseits eine Millimeter, anderseits eine Volumeneinteilung trägt. Man liest den Stand des Quecksilbers in b ab, während das Quecksilber in AC so tief steht, daß eben noch die Verbindungsstelle p frei ist, ferner, wenn das Quecksilber bis an das obere Ende von A gehoben ist. Ist jetzt V das in b zurückgebliebene Luftvolumen, welches ebenfalls an der Skala abgelesen wird, ferner V das ein für allemal bestimmte Volumen des Gefäßes A samt der Röhre d, h die aus den beiden ersten Ablesungen sich ergebende Differenz der Quecksilbersäulen und x der zu bestimmende kleine Druck der verdünnten Luft, so ist nach dem Mariotteschen Gesetz Vx = v(x+h), woraus sich ergibt x = v/(V-v). h, oder genau genug, da V im Vergleich mit V sehr klein ist, x = (v/V) h. Auf demselben Prinzip der Messung kleiner Drucke beruht das Manometer von Mac Leod, welches mit der Geißlerschen oder jeder andern Quecksilberluftpumpe verbunden werden kann. Nicht auf dem Prinzip der Toricellischen Leere, sondern auf demjenigen des Mitreißens der Luft durch eine fallende Flüssigkeitssäule (wie bei der Bunsenschen Wasserluftpumpe) beruht die Sprengelsche Quecksilberluftpumpe, die von Gimingham verbessert, von Weinhold vereinfacht wurde. In letzterer Form ist sie durch Fig. 3 dargestellt. Das Quecksilbergefäß. B auf der Konsole c wird mittels des Stiftes s anfangs so hoch an dem Stativ angebracht, daß das Niveau in demselben etwas über der Einmündung des Zuführungsrohrs r in das Fallrohr f steht. Indem das durch den Schlauch D und das Rohr r zugeführte Quecksilber durch die Röhre f in das Sammelgefäß g herabstürzt, reißt es die Luft in derselben mit und bewirkt in dem obern weitern Teile Luftverdünnung. Dieser mündet in das Trockengefäß T, in welches die Barometerprobe M sowie die nach dem Rezipienten führende Röhre R eingesetzt ist. Das Trockengefäß wird durch die Schlifföffnung des Manometers mit konzentrierter Schwefelsäure oder wasserfreier Phosphorsäure beschickt; es ist durch den Kork k gestützt, der auf das Brettchen b geleimt ist; wird letzteres um die Schraube a zur Seite gedreht, so kann das Trockengefäß nach unten hin abgenommen werden. Am Sam-^[folgende Seite]

^[Abb.: Fig. 2. Töplers Luftpumpe.]