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Gasinterferometer

[306] Gasinterferometer, Apparat zur Bestimmung des Methangehaltes der Luft auf Grund der optischen Eigenschaften des Methans. Der Apparat wurde auf Anregung von Haber durch Löwe, Physiker der Firma Carl Zeiß in Jena, gebaut.

Durch einen Kollimator Kl (Fig. 1–3) werden die von einer kleinen Osramlampe O ausgehenden Lichtstrahlen parallel gerichtet. Die obere Hälfte des Strahlenbündels geht durch die äußere Luft, dann durch die Hilfsplatte H und durch eine Blende mit zwei senkrechten Schlitzen (Doppelblende d) in das Fernrohr F. In der oberen Hälfte des Gesichtsfeldes steht man durch das Okular Ok ein Fraunhofersches Beugungsspektrum, welches immer die gleiche Lage behält und als Nullstellung für die Ablesung dient. Die untere Hälfte des Strahlenbündels tritt aus dem Kollimator in zwei parallele 1 m lange Kammern, die mit Ein- und Austrittsöffnungen A und B versehen sind. Die Kammer L wird mit Luft gefüllt, die Kammer G mit dem zu untersuchenden Gase, das einen andern Brechungsexponenten als die Luft hat. Weiter treten die Strahlen aus der Luftkammer durch die einstellbare Kompensatorplatte Pl, die Strahlen aus der Gaskammer durch die feststehende Kompensatorplatte Pg und durch die Doppelblende in das Beobachtungsfernrohr. In der unteren Hälfte des Gesichtsfeldes steht man ein zweites Beugungsspektrum, das gegen das obere seitlich, aber verschoben[306] erscheint. Es wird nun die Mikrometerschraube durch die Trommel Tr so lange gedreht und dadurch die Neigung der Kompensatorplatte Pl so lange geändert, bis das untere Beugungsspektrum sich senkrecht unter dem oberen einstellt. Die Trommelablesung ergibt nach der Eichungstabelle den Gehalt des Grubengases, z.B. an Methan, bis auf 0,02% genau. – Fig. 3 zeigt einen Blick in das Fernrohr ohne Okular, man steht die beiden Schlitze der Doppelblende und den wagerechten Strich zur Trennung der oberen und unteren Hälfte des Gesichtsfeldes. Die Lage der beiden Gaskammern L und G ist punktiert angedeutet. – Zur Untersuchung sind nur Gasgemische geeignet, die neben Luft noch einen fremden Bestandteil enthalten, z.B. Methan. Etwa vorhandene Kohlensäure und Feuchtigkeit muß vorher absorbiert werden. Auch Kohlensäure allein in der Luft kann bestimmt werden, nur muß das Instrument hierauf geeicht werden, da der Brechungsexponent der Kohlensäure ein andrer ist als derjenige des Methan. Dagegen können solche Grubengase nicht untersucht werden, die neben Methan noch schwere Kohlenwasserstoffe enthalten (wie auf den Kohlenzechen Obernkirchen und Preußische Clus im Ruhrbezirk) oder neben Methan noch Wasserstoff, wie in gewissen Kalisalzgruben. – Das Interferometer wird in zwei Ausführungen gebaut, ein Laboratoriumsinstrument von 2 m Länge und ein tragbares Interferometer in Form eines Zylinders von 50 cm Länge und 10 cm Durchmesser. Letzteres hat Gaskammern von 10 cm Länge und liefert Ergebnisse auf ± 0,1 bis 0,2% genau.

Literatur: [1] Kuppers, E., Die Bestimmung des Methangehaltes der Wetterproben mit Hilfe des tragbaren Interferometers, Essener »Glückauf« 1913, S. 47. – [2] v. Klemperer, Einige Anwendungen des Interferometers, Chemikerztg. 1911, S. 557.

Treptow.

Fig. 1., Fig. 2., Fig. 3.