M 20 . Warszawa, d. 18 Maja 1890 r. T o m I X .
TYGODNIK POPULARNY, POŚWIĘCONY NAUKOM PRZYRODNICZYM.
PRENUMERATA „WSZECHS WIATA.“
W Warszawie: ro c zn ie rs. 8 k w a rta ln ie „ 2 Z przesyłka pocztową: ro c zn ie „ 10 p ó łro cz n ie „ 5
P re n u m e ro w a ć m o ż n a w R e d a k c y i W szech św iata i w e w s z y s tk ic h k s ię g a rn ia c h w k r a ju i z ag ra n ic ą .
Komitet Redakcyjny Wszechświata stanowią panowie:
A leksandrow icz J ., Bujwid O., D eike K „ D ickstein S., F la u m M ., Jurkiew icz K., K w ietniew ski W ł., K ram -
sztyk S., N atanson J . i P ra u ss St.
„ W s z e c h ś w ia t11 p rz y jm u je o g ło sz en ia, k tó r y c h tre ś ć m a ja k ik o lw ie k z w iąz ek z n a u k ą , n a n a s tę p u ją c y c h w a ru n k a c h : Z a 1 w ie rsz z w y k łeg o d r u k u w szp alcie a lb o je g o m ie jsc e p o b ie ra się za p ierw szy r a z k o p . 7 '/•
za sześć n a s tę p n y c h r a z y kop. 6, za dalsze k o p . 5.
A . d r e s I^ecieiłccyi: IR Ira .lro -^ slrie -iF rze d .m ie śc ie ,
3STr S S .
STUDNIE ARTEZYJSKIE.
Zasada fizyczna, na którój polega wy
trysk wody w studniach artezyjskich, za równo jest prosta, jak i powszechnie znana;
aby jednak zrozumieć, skąd pochodzi ten niewyczerpany zasób wody, jaki wciąż ob
ficie rozlewają, ująć należy powinowactwo
ich ze skromnem źródłem, co się u stóp wzgórza na powierzchnię ziemi wyrywa.
Więcój może, aniżeli jakikolwiek inny objaw przyrody ziemskićj, budziły zawsze źródła miłość człowieka. Cześć ta dla źró
deł zrozumiałą jest zwłaszcza w okolicach zwrotnikowych, gdzie grunt jest zeschły, a niebo gorące. Drobne źródełko, wydzie
rające się ze szczeliny skały, staje się do
brodziejstwem człowieka, utrzymując życie roślinne, które mu pożywienia dostarcza;
F ig . 1. S tu d n ia a rte z y js k a p o d R iy ers id e w K alifo rn ii.
306 WSZECHŚWIAT. Nr 20.
skoro wysycha, ludność opuścić musi oko
licę, by nic zginąć z głodu i pragnienia.
Dlatego mieszkaniec oazy żywi cześć isto
tną. dla tój wody dobroczynnćj, która go darzy życiem. W klimatach, bardzićj w de
szcze obfitujących, uwielbienie dla źródeł nie wyraża się tak gorąco,ale, choć człowiek się nie wiąże z niemi tak silnie warunkami swego bytu, nęcą go one swym powabem.
Narody starożytne czciły je często jak bó
stwa, a grecy zwłaszcza, tak wybitnie z ż y ciem przyrody zjednoczeni, uosabiali źró
dła w postaci nim f i półbogów. „Któż zdoła opisać niewymowną piękność najdro
bniejszego źródełka, mówi Rćclus: Czy to rozlewa się tajemniczo śród drzew, między dwoma brzegami kwiecistemi; czy wydoby
wa się zwolna z ciemności jaskiń pod bia- łemi skałami wapiennemi; czy też wytryska perlisto z pod kamyków i kropelkami sw e- mi ziarna piasku podrzuca, źródło każde przedstawia wdzięk sobie właściwy i urok piękności surowćj. Jedno z nich jestto piękny Acis, uciekający z pod złom ów skał, pod któremi chciał go pochłonąć Cyklop;
drugie — to nimfa Aretuza, przepływ ają
ca pod morzem, by błękitnćj swćj wody nie pomięszała z mętną falą rzeki, a in ne znów, to dziewicza Cyana, zraszająca kwiaty, które zbiera, by uwieńczyć Prozer- pinę”.
„Zarazem jednak, gdy człow iek wielbił źródeł pożytek i powab ich poetyczny w pie
śni wyrażał, nęciła go też tajemnica icli po
chodzenia. Skąd przybywają czyste te wo
dy, po jakich drogach przebiegły we wnę
trzu ziemi, zanim się na jaw dzienny w y
dobyły? W jakiejże grocie chroni się ta nimfa czarowna i ze szczytu którćjże góry przybyłaV Pytanie takie rzuca nieświado
my na widok źródeł, ale pytań tych uczony dotąd w pełni nie rosstizygnął. Ileż to jeszcze potrzeba badań i poszukiwań, za
nim, bez obawy pomyłki, zdołamy w yśle
dzić olbrzymi obieg, jaki dokonywa kropla wody przez skały, rzeki i chmury”!
Chociaż nie w szczegółach wszakże, to w ogólnych przynajmniej zarysach obieg ten wody dawno ju ż ująć i początek źródeł wyjaśnić zdołano. Zasób swój czerpią mia
nowicie źródła z wody atmosferycznćj, któ
ra przenika do szczelin gruntu, tworzy tam
niew ielkie zbiorniki, a wreszcie, gdy do dalszych głębi znajduje drogę zapartą, wy
dobywa się na powierzchnię ziemi w m iej
scu, gdzie się jćj nastręcza opór najsłabszy, lub nawet ciągnie swój bieg podziemny wprost aż do otchłani oceanu.
Zasadę tę dokładnie wyraził w r. 1686 sławny Mariotte, potwierdziwszy ją liczne- mi spostrzeżeniami, już jednak na trzydzie
ści lat wcześniej, jak przytacza Gunther, J. Vos8ius, w dziele o początku Nilu i in
nych rzek, twierdzi stanowczo, żc wszyst
kie rzeki powstają z nagromadzenia się wo
dy atmosferycznćj. Z pisarzy starożytnych jasne pojęcia o pochodzeniu źródeł miał szczególniej uczony architekt Witruwijusz;
Arystoteles skłania się do poglądu, że góry wywierają w pływ przyciągający na wodę atmosferyczną; Seneka zaś, niesądząc, aby woda deszczowa do znacznych głębokości przesiąkać mogła, przypuszczał, że zbioro
wiska podziemne zasilane są wodą morską, a na tćj podstawie rozwinął Lukrecyjusz całą teoryją o łączności wody morskićj ze źródlaną. W nowszych nawet ćzasach Des- cartes, Woodward, Kircher i inni przyjmo
wali podobneż kanały podziemne, przyzna
jąc im nadto znaczenie destylatorów, które mają zatrzymywać sól morską. W końcu jednak zeszłego stulecia De la Mćtherie, rozwinąwszy w dziele swojem o teoryi zie
mi zasadę Mariottea, zapewnił jćj stanow
cze zwycięstwo, którego zachwiać nie zdo
łały nowsze pomysły Yolgera i Mohra, ja koby wszelkie wody podziemne i źródlane pochodzić miały z bespośredniego skrapla
nia pary wodnćj, zawartćj w powietrzu, po- chłaniancm przez wierzchnie warstwy zie
mi. Bezzasadność takićj hipotezy wyka
zali głównie Hann i W oliny; wymiana ga
zów między gruntem a powietrzem swobo- dnem zbyt jest drobna, aby w zasilaniu wód podziemnych udział wyraźny przyjmo
wać mogła.
Gdyby wierzchnie warstwy ziemi zgoła były nieprzemakalne, nie byłoby też źródeł, a wszystka ilość wody, sprowadzana przez deszcze i śniegi, spływałaby po powierzchni gruntu, jak to się dzieje z potokami gór- skiemi. W rzeczywistości wszakże wszyst
ka woda, która w jakiejkolwiek postaci na powierzchnię ziemi opada, o ile przez ulot
Nr 20. w s z e c h ś w i a t. 307 nienie nie przechodzi bespośrednio do at
mosfery, przenika w głąb ziemi.
Przemakalność różnych pokładów jest wprawdzie bardzo różna, wszystkie jednak warstwy w pewnćj mierze wodę przepusz
czają. W najznaczniejszych głębokościach jakie dotąd osięgnąć zdołano w kopalniach, lub w otworr.ch świdrowych, napotykamy zawsze obfity dopływ wody, a wyjątkowo chyba przytrafia się tam susza. Gdy przy robotach górniczych nastręcza się potrzeba rossadzania skały, w najgęstszych, w naj
bardziej nawet zbitych głazacli występuje wilgoć; należy je przeto także uważać za przemakalne. P o części dostaje się tam woda przez szczeliny widoczne, mniej lub więcej otwarte, ale więcej jeszcze przez ka
naliki niedostrzegalne tworzące jakby układ rurek włoskowatycb, któro przerzy
nają wszystkie skały. Doświadczenia Dau- brćego wykazały, że pochłanianie wody przez skały, za pośrednictwem tych otwor
ków włoskowatycb zachodzi nawet i wtedy gdy prężność zawartej w nich pary opiera i się wdzieraniu cieczy, przyciąganie więc i włoskowate przemaga ten opór. Dowód ! ten doświadczalny objaśnia tedy, w jaki sposób woda przedostawać się może do wnętrza zbitych i głęboko położonych skał, chociaż inni gieologowie sądzą, że woda w znacznój głębokości w ziemi występują
ca, którój potężne działanie ujawnia się w procesach wulkanicznych, jest pochodze
nia pierwotnego, czyli uległa związaniu już przy początkowem krzepnięciu skorupy ziemskiej.
Pytanie to wszakże nie wiąże się z kwe- styją powstawania źródeł, gdyż sprowadza
ją nam one tylko wodę pochodzenia atmo
sferycznego, która w różnych pokładach schodzi do bardzo różnej głębokości. Cho
ciaż bowiem wszystkie skały mogą być w pewnym stopniu uważane za przemakal
ne, to wszakże różne warstwy posiadają własność tę w mierze tak nieznacznej, że można je uważać za nieprzenikli we w ze
stawieniu z warstwami, które pozwalają na swobodny i szybki obieg wody.
Roskład zatem i występowanie źródeł po- lega przede wszystkiem na wzajemnem względem siebie położeniu warstw prze- makalnych i nieprzemakalnych. Gdy grunt
dobrzo przepuszcza wodę, schodzić może ona szybko do znacznycli głębokości; war
stwa natomiast nieprzenikliwa powstrzymu
je b iegjój ku dołowi i zm uszają do odpły
wu bocznego, dopóki, zależnie od ukształ
towania, powierzchni, nie znajdzie sposo
bności do wydostania się nazewnątrz, two
rząc źródło. Gdy znś, działaniem rąk na
szych, otwieramy sobie sztuczny dostęp do wody podziemnój, mamy wtedy studnię.
Nie należy jednak sądzić, że tylko nie
przemakalny pokład gieologiczny ruch w o
dy zatamować może; luźno bowiem nawet, silnie przemakalne warstwy, skoro są do
statecznie napojono, zatrzymują ruch jej dalszy. Działają one niemal jak gąbka, która zawartość swą wody pod działaniem tylko ciśnienia zewnętrznego oddaje. W ten sposób układa się warstwa wody podzie
mnej czyli woda gruntowa, która przebiega mniej więcej zgodnie z ukształtowaniem
| i falowaniami powierzchni, przystępując do niej tem bliżej, im obfitsze są w danej oko
licy opady wodne.
Skoro zaś w ten sposób bieg wód podzie
mnych zależnym jest od załomów skał, nie
koniecznie przeto, jak rzeki na powierzchni ziemi, spływać muszą wciąż ku miejscom coraz niższym; zdarzać się owszem może, że taki prąd podwodny, zsunąwszy się w głąb, bądź po pochyłości jednostajnej, bądź brzegiem wodospadów, napotykając dalej pokłady ku górze wzniesione, sam również wysuwa się z tych głębi ku p o wierzchni ziemi. Ruch ten wody zachodzi pod działaniem ciśnienia hydrostatycznego, a jakby w rurze zgiętej na kształt głoski U, woda w obu ramionach wznosi się do po
ziomu wyższego, aniżeli pośrodku. Istnie
ją więc nietylko źródła spływające z góry, ale także i źródła wstępujące, które w y
tryskają w kierunku niekiedy prostopadłym do poziomu.
W pustyniach Egiptu i Algieru mieszkań
cy w odległój już starożytności umieli wier
cić studnie schodzące do głębi dziesięciu i dwudziestu metrów, z których wydobywa
ła się śród piasków woda, rospościerająca w około siebie życie i dobrobyt. Gdy oko
lica, w którój się studnia taka mieści, przy
pada na poziomie znacznie niższym, aniże
li zasilające ją zbiorniki górne, woda wy
tryskać będzie w górę, wzbijając się nad powiei-zchnię ziemi. Pierwszą taką studnię wywiercono w r. 1124 w klasztorze L illes w hrabstwie Artois, stąd poszła nazwa studzien artezyjskich; wiadomość wszakże o nich podał dopiero słynny garncarz i pa
leontolog Bernard Palissy w r. 1580 w ro- sprawie „o naturze wód i źródeł natural
nych i sztucznych”, a w sto lat później astronom Dominik Cassini, który przed po
wołaniem swem do Francy i podobne robo
ty w Urbino prowadził, znajomość studzien artezyjskich rospowszechnił.
Przyjmuje się pospolicie, że warstwa zie
mi, sprowadzająca wodę, winna być zawar
tą między dwoma pokładami nieprzemakal-
303 ffr 20.
Paryż zajmuje mniej więcej środek kotliny, którój warstwy wznoszą się wokoło ku po
łudniowi, wschodowi i północy. Piaski zielone należące do formacyi kredowćj, p o
kryte są zbitemi pokładami gliniastemi, bardzo słabo przemakalnemi i wysuwają się na powierzchnię ziemi na przestrzeni od Ardenów do Loary, w wysokości, góro- jącój do 100 metrów nad równiną Paryża.
Pod Paryżem warstwa piasków zielonych zagłębia się do pięciuset przeszło metrów;
gdy więc dosięgnie jej świder ziemny, to wytrysk wody, według zasady naczyń połą
czonych, wzbijać się jeszcze może ponad powierzchnię gruntu do wysokości około 60 metrów, chociaż tarcie i inne przeszkody
WSZECHŚWIAT.
F ig . 2. Z b io r n ik w o d y d o s ta rc z a n e j
nemi. W idzieliśm y jednak wyżej, że prze- makalna nawet warstwa spodnia napaja się zwolna wodą i dalsze jćj zagłębianie się powstrzymuje; skoro zatem woda bocznego odpływu nie znajduje, dolny pokład nie
przemakalny nie jest bynajmniej koniecz
nym warunkiem studzień artezyjskich.
W ystarcza już nieprzem akalny pokład górny, zakrywający warstwę, przez którą woda przesiąka.
Źródeł bijących w górę nie możemy ocze
kiwać w krajach płaskich; chociaż więc nieraz wiercono u nas studnie głębokie, żadna z nich nie je st istotną studnią artezyj
ską. Szczególniej zaś korzystne dla nich wa
runki przedstawia kotlina paryska. Sam
p rz ez s tu d n ie a rte z y js k ie w R iy ers id e .
wysokość tego słupa obniżają. Sławna studnia w Grenelle dosięgła wodonośnej warstwy piasków w głębokości 548 me
trów, a jój woda wzbija się na 28 metrów w górę.
Studnie artezyjskie znajdują się również w znacznój ilości w A nglii, w Saharze, w Ameryce północnej, w Australii. Woda słona, tryskająca ze źródła artezyjskiego w Neusalzwerk, pod Minden, przybywa z głębi 730 metrów. W ytrysk wody siar- czanej w Louis-ville, w Kentucky, wznosi się przez rurę długości 636 metrów, a wo
da wzbija się do wysokości 52 metrów po
nad otwór. Głębokość studni wyw ierco
nej w Sain Louis w Missouri wynosi 800 metrów.
Nr 20 WSZECHŚWIAT. 309 Ilość wody, jakiśj studnie artezyjskie do
starczają, jest niekiedy nader znaczna, a by- i łaby nieraz większą jeszcze, gdyby rury, po których woda w górę się wznosi, miały : średnicę większą. Źródło w Neusalzwerk wylewa 1460 litrów na minutę; studnia ar
tezyjska w Sidi Amram, w Algieryi, wy
rzuca w ciągu tego samego czasu, 4020 li
trów, czyli przeszło cztery metry sześcien
ne, a studnia w Passy blisko pięć i pół me
trów sześciennych. Niekiedy też studnia j artezyjska łączy w jeden slup wytryskujący wody kilku warstw, położonych w różnych głębokościach; przy wierceniu studni w Diep*
pe, do głębokości 3.33 metrów, napotkano ; kolejno siedem obfitych żył wodnych.
Źródła artezyjskie sprowadzają wodę tem cieplejszą, im z głębszych czerpią ją obsza
rów. W ytrysk studni w Grenelle posiada temperaturę 28° C, o 18° wyższą od śre- dnićj temperatury gruntu, co pozwala wno
sić, że w miejscu tem przyrost temperatury, w miarę zagłębiania się w ziemię, wynosi około 1° na każde 30 metrów głębokości.
Wiadomo wszakże, że w różnych okolicach temperatura nie w jednakiej wzmaga się mierze.
Studnie artezyjskie dla wielu okolic oka
zały się istotnem dobrodziejstwem, sprowa
dzając życie i bogactwo w jałowych poprze
dnio stronach, jak zwłaszcza w Saharze a l gierskiej i w Australii. Od lat kilku świad
czą one podobneż usługi w okolicach m ia
sta Riyerside w Kalifornii. Miastu brakło wody zdatnćj do picia, dziś dzięki wywier
conym studniom posiada ono obfitość wody, która umożebnia szybki jego rozwój.
Kotlina tych studzien przypada u stóp gór San Bernardino i Gray Back w Sierra Nevada. Druga z nich sięga do wysokości 3000 metrów nad poziom morza i pokryta jest wńecznym śniegiem. W oda, z topienia śniegu tego pochodząca, schodząc w głąb ziemi, cedzi się w piaskach; wydobywając się przeto na powierzchnię, jest zupełnie czystą i przejrzystą. Wywiercono dotąd w okolicy tćj czternaście takich studzien, na obszarze siedmiu akrów; głębokość ich nie jest zresztą znaczna, wynosi bowiem
około 40 metrów tylko.
Niekiedy, woda wytryska tam w postaci dzwona, jak w wodotryskach sztucznych,
a jednę z tych studzien wskazuje załączona rycina; pod powłoką wodną człowiek w y
godnie pomieścić się może. Ze wszystkich tych studzień wody gromadzą się w sadzaw
ce okrągłej, gdzie, spływając w postaci kas
kady, rospuszczają w sobie powietrze, a stąd przez rury przybywają do miasta, znajdu
jącego się w odległości 16 kilometrów. Róż
nica poziomów sadzawki i miasta wynosi 53 metry; woda zaś zasila nietylko miasto, ale i kanały irygacyjne, zaprowadzone dla potrzeb uprawy pomarańcz, którój Riyer
side jest ogniskiem.
S. K.
Wielkie odkrycia Lavoisiera.
W dwudziestym dziewiątym roku życia Lavoisier podjął szereg doświadczeń, które zapewniły mu nieśmiertelną sławę ojca no
woczesnej chemii i stały się trwałą podwa
liną współczesnej nauki o przyrodzie. Do doświadczeń tych nie popchnął w ielkie
go uczonego przypadek, nie badał on po- omacku, chcąc koniecznie coś własnego wnieść do skarbca wiedzy; przeciwnie, po
znawszy całą doniosłość sprawy, którą dłu
go rozważał, z góry do najdrobniejszych szczegółów obmyślił plan pracy, stworzył metodę postępowania i dopiero do roboty przystąpił.
Opierając się na wykładzie prof. M. Ber- thelota o pracach Lavoisiera, wyłożym y tu prawdziwy pogląd na dwie najważniejsze prace odnowiciela chemii, z których pierw sza dotyczy składu chemicznego powietrza, druga zaś składu wody.
I.
Do połowy mnićj więcćj X V III stulecia powietrze atmosferyczne poczytywane było za pierwiastek rozłożyć się niedający, za coś w swoim rodzaju osobliwego, jedynego.
Nie znaczy to, że alchemicy w wielu swych doświadczeniach nie dostrzegli wytwarza
nia się elastycznych płynów (gazów), które niejednokrotnie były powodem wybuchów
w przyrządach; lecz mięszali je oni z inne- mi ciałami lotnemi, obejmując ogólnem mia
nem spiritus, które i w dzisiejszym jeszcze języku doskonale pochodzenie swe wska-
zuje.
Fizyczne własności powietrza, jego cię
żar, sprężystość i t. p. poczęli badać w d o kładniejszy sposób dopiero fizycy końca X V II wieku, Mariotte i zwłaszcza Boyle.
Ten ostatni dowiódł nawet, że można w y
tworzyć „sztuczne powietrze”, działając na żelazo roscieńczonym wodą kwasem siar- czanym: był to nasz wodór; Boyle wszakże nie odróżniał tego sztucznego od zwykłego powietrza. Ilalcs, w X V III stuleciu, gor
liwie zajmował się badaniem gazów i wy
nalazł najlepsze sposoby zbierania tych ciał . i obchodzenia się z niemi, pozostając je dnakże wciąż wiernym poglądowi, że wszy
stkie one są identyczne z powietrzem atmo- sferycznem i powstają zeń przez domięsza- nie pewnych wyziewów i par obcych.
A nglik Black, któremu w dziejach fizyki należy się zasługa wskazania utajonego c ie pła, pierwszy dowiódł bessprzeczncgo ist
nienia gazu absolutnie różnego od zw ykłe
go powietrza. Gazem tym było „powietrze trw ałe”, obecny nasz dwutlenek węgla czyli kwas węglany. Prace Van Helmonta w zna
cznym również stopniu przyczyniły się do poznania chemicznćj natury tego ciała, któ
remu badacz ten poraź pierwszy nadał na
zwę gazu. Black zbadał warunki znikania
„powietrza trwałego" w obecności alkalicz
nych ciał i wydzielania się go z tych związ
ków. B y ł on prawdziwym poprzednikiem i zwiastunem prac Lavoisiera.
Postęp na drodze poznawania gazów nie ustawał. W roku 1767 Cavendish dowiódł przy pomocy nader przekonywających do
świadczeń istnienia nowego gazu, palnego powietrza, obecnego wodoru. Gaz ten zna
ny był już dawniój, lecz uważano go za po
łączenie palnćj jakiejś istoty ze zwykłem powietrzem. W ystąpił też wówczas Priestłey, który w ciągu lat kilku, od 1771 do 1774 roku, odkrył główniejsze znane nam obec
nie ciała gazowe: tlen, azot, tlenki azotu, chlorowodór, dwutlenek siarki, amonijak, niepoznawszy zreaztą ich prawdziwego składu. Odkrycia te najzupełniej prze
kształciły dawniejsze poglądy na naturę
310 Nr 20.
Pojęcie o okre
ślonej, jed yn ej, zawsze tej samćj substancyi zamieniło się na świadomość o pewnym ogólnym stanie, stanie gazowym, stosują
cym się do wielu, jeśli n i e do wszystkich, ciał.
Priestłey wszakże, nieprzyjaciel wszel
kich przypuszczeń i teoryj, nie wyciągnął żadnego ogólnego wniosku ze swych pięk
nych odkryć i przypisywał je zresztą cał
kowicie szczęśliwemu przypadkowi. A opi- I sując je ówczesnym językiem, wyłuszczał jednocześnie osobliwe, zgoła niewiążące się ze sobą poglądy, uparcie aż do śmierci (1804) pozostając wiernym wyznawcą teo- ryi flogistonowćj. Lavoisierowi przypadło w udziale wyjaśnienie nagromadzonych tu faktów, które dzielny ten umysł obrał za punkt wyjścia do swych doświadczeń i z któ
rych wysnuł ogólny system nowoczesnej chemii.
Cza3 po temu był zupełnie odpowiedni.
Szybko po sobie następujące odkrycia wzbu
dziły w umysłach ogólny zapał i ferment.a- cyją. Każdy odczuwał, że panujące poglą
dy stały się niezadawalniającemi. Poznanie gazów, dotąd przez chemiją nieuwzględnio- nych, również jak nowe poglądy fizyczne na ciepło wytworzyły konieczność zrewido
wania niejako wszystkich doświadczeń i teo
ryj. Nazwa chemii „pneumatycznej”, przy
jęta następnie przez tę naukę, dostatecznie świadczy, jak ważny udział przypadł ga
zom w mających nastąpić przewrotach nau
kowych.
Lavoisier nasamprzód powtarza znane już podówczas dobrze doświadczenie „kalcyno- wania” l) cyny w obecności powietrza. Cy
nę ogrzewa w hermetycznie zamkniętem
■ naczyniu i stwierdza, że całkowity ciężar naczynia wraz z tem, co się w niem znaj
duje, nie zmienia się przez to. Jestto sprze
czne ze zdaniem Boylea, który utrzymywał, że dowiódł w tem doświadczeniu zwiększe
nia się ciężaru, pochodzącego jakoby z przy
łączenia się pierwiastku ognia. Błąd Boy
lea łatwo daje się wytłumaczyć tem, że do naczyń wpływało powietrze w chwili ich otwierania. Lavoisier spostrzegł nadto, że
') K a lc y n o w a n ie = w a p n ie n ie , o b ecn e u tle n ia n ie . WSZECHŚWIAT.
powietrza i wogóle gazów.
Nr 20. WSZECHŚWIAT. 311 sama cyna zamieniona na „wapno” *) zy
skała na wadze, podczas gdy kolba tyleż co i przedtem ważyła. A zatem kosztem powietrza wewnętrznego, pochłoniętego podczas ogrzewania, podniósł się ciężar me
talu; a ten przyrost na wadze równa się dokładnie utracie ciężaru powietrza. Do
świadczenie to, wydające nam się dzisiaj j tak prostem, w istocie swej najzupełniej j
inaczej było pojmowane podówczas.
Tlenki metaliczne i ich powstawanie z me
tali znane były od najdawniejszych czasów, a wielu obserwatorów, już w końcu X V I wieku, zwróciło uwagę na, to, że tlenki j (wapna) cięższe są. od odpowiednich metali.
Lecz, wobec nieświadomości co do istoty | i własności gazów, to powiększanie się cię
żaru przypisywano połączeniu się metalu z pierwiastkiem ognia, który, jak powia- j
dano, przenikał przez pory szkła naczynia. J
Boyle nawet sądził, że fakt ten udało mu się dowieść doświadczalnie.
Stahl około początku X V III stulecia wy
głosił nową [teoryją, która obejmowała nie- tylko oddzielne fakty, dotyczące ołowiu i cy
ny, lecz całość zjawisk palenia się i „kal- cynowania”, w których to dwu, napozór różnych zjawiskach, on pierwszy dojrzał j istotne, wewnętrzne pokrewieństwo.
W edług nauki Stahla, ciała palne, takie jak siarka, oleje, węgiel, zawierają w sobie j osobliwy pierwiastek — flogiston — prze
obrażający się w materyją ognia, gdy ciała te poddajemy wysokiej temperaturze. Ma- teryja ognia rosprasza się w płomieniu, cie
ple i świetle. Ogrzane metale tracą ten sam pierwiastek — flogiston, zamieniając się na wapna metaliczne. A zatem ciała pal
ne, a także metale, złożone są z owego flo- gistonu i mniejszej, lub większej ilości wa
pna, al bo ziemi. Spalając się, tracą flogi
ston i pozostaje z nich wapno. Odwrotnie do otrzymania pierwotnego metalu z m e
talicznego wapna wystarcza dodać doń flo- gistonu. Daje się to zaś osięgnąć przez ogrzewanie wapna z ciałem palnem, flogi-
•) „ W a p n a m i11 n azy w a n o w szelkie m e ta le , k tó re w jak ik o lw ie k sposób p o le c zy ły sig z tle n e m , o c z y w iście n ie z d a ją c so b ie s p ra w y z rz ec zy w iste g o , zach o d ząceg o p rz y te m zjaw iska c h e m ic z n e g o .
ston zawierającem, takiem jak olej, siarka, lub węgiel. Tworzenie się metalicznych wapien zostało więc sprowadzone w ten sposób do zjawiska palenia. Stahl poglą
dami swemi zacieśnił węzły pomiędzy zja
wiskami palenia się ciał, tworzenia płom ie
nia i wydzielania ciepła, objął też niemi zjawisko oddychania zwierzęcego, w któ- rem, jak sądził, flogiston ciała ludzkiego zostaje nazewnątrz wydalany, jednem sło wem, wielką, liczbę rozmaitych zjawisk sprowadził do jednego ogólnego sposobu pojmowania. Było to niewątpliwą na cza
sy owe zasługą. Nauka Stahla znalazła do
skonale przyjęcie i zyskała w świecie uczo
nym nadzwyczaj wielu zwolenników. I z nią właśnie w sprzeczności pozostawało do
świadczenie Lavoisiera nad cyną; z nią wy
padło Lavoisierowi gorącą stoczyć walkę.
Odkryciu Lavoisiera należy nadać rze
czywisty charakter, gdyż nie przez wszyst
kich Lavoisier prawdziwie jest oceniany.
Otóż, naprzód nieprawdą jest, że Lavoisier pierwszy wygłosił aksyjomat, że „nic nie ginie i nic się nie tworzy”. W starożytno
ści już doktryna ta bardzo była rospowsze- chnioną śród uczonych i filozofów. Za Epikurem powtarza Lukrecyjusz:
„Ex n ih ilo n ih il, in n ih ilu m n il posse reyerti'1.
Nawet alchemicy nigdy nie utrzymy
wali, że potrafią stworzyć złoto, lub inne metale, starali się oni jedynie zamieniać j e dno w drugie.
Niemniej Lavoisier nie był pierwszym, który posługiwał się wagą, jak to często twierdzono. Przyrząd ten używany był przez chemików po wszystkie czasy. A l
chemicy greko-egipscy, autorowie papirusu znajdującego się dzisiaj w Lejdzie, najstar
szego znanego nam pomnika chemii, bezu
stannie stosują ważenie ciał. Pomiędzy in
nemi nazwami chemii, arabowie przytacza
ją też nazwę „nauki o wagach”. Na słyn-
! nym obrazie „melancholii” Alberta Durera pomiędzy przyrządami i symbolami wiedzy
| obok klepsydry (zegara piaskowego), mie
rzącej czas, widzimy wagę, mierzącą ciężar ciał.
Jeżeli jednak niezniszczalność inateryi ogólnie była przyjętą, a waga od dawien- dawna była stosowaną w pracowniach che
micznych, to jednakże nic dowodziło to
312 WSZECHŚWIAT. Nr 20 podówczas jeszcze trwałości ciężaru tych
specyjalnych ciał, z któremi chemicy mie
li do czynienia. Ciężar ten, w rzeczy samój, zdawał się zmieniać bezustannie podczas operacyj chemicznych, zwłaszcza pod wpływem ciepła. Już widziano meta
le zyskujące na wadze przy kalcynowa- n iu ”, ju ż znanem było znikanie ciał pal
nych, pozostawiających po sobie drobne ślady popiołu lub „ziemi”. Stąd owo po
zornie słuszne przeświadczenie, że ciała palne mogą się przeistoczyć w pierwiastki ognia, lub raczój w ytw orzyć ten utajony w nich pierwiastek. „Siarka obficie zaw ie
ra w sobie ogień” m ówił ju ż Plinijusz.
Tak przeto nieuniknionem prawie było w wiekach średnich pomięszanie wiado
mości o ogniu, o ciałach palnych i o lo t
nych pierwiastkach, czyli obecnych naszych parach i gazach. Teoryja Stahla była nau
kowym wyrazem tych poglądów, przyjętym I przez dwa pokolenia i teoryją tę właśnie Lavoisierowi obalić przypadło w udziale.
D ow iódł on w rzeczy samój, że zwapnienie metali pochodzi z połączenia ich z częścią otaczającego powietrza, nie zaś z utraty czę
ści zawartego w nich poprzednio flogistonu.
Nastąpiła zatem zamiana ról: metal stał się ciałem prostem, a wapno metaliczne, po
przednio za część składową metalu poczy
tywane, stało się ciałem złożonem. Pod
stawy całój nauki chemii do głębi zostały wstrząśnięte.
Nie należy przypuszczać, że przed Lavoi- sierem nie uznawano niezbędności powie
trza do spraw palenia i kalcyno wania.
Najprostsza obserwacyja dowodziła tego z dostateczną ścisłością, a system atyczne do
świadczenia potwierdziły to. L ecz przy
puszczano, że udział powietrza w tych zja
wiskach czysto jest mechaniczny, fizyczny, że chodzi tu o prężność powietrza, o jego ciśnienie, że dzieje się tu coś podobnego do utrwalenia się elektryczności na powierzch
ni ciał. A Lavoisier dowiódł, że powietrze działa chemicznie i że dla objaśnienia tych zjawisk nietrzeba uciekać się do flo<n- stonu.
N ietylko w wapnach metalicznych powie
trze chemicznie zostaje przyłączone. Lavoi- sier jednocześnie przekonywa, że powietrze ten sam udział przyjmuje w tworzeniu się
i kwaśnych produktów ze spalenia siarki [ i fosforu. Powstawanie wapien metalicz- [ nych i kwasów sprowadza się przeto do je - j dnego i tego samego zjawiska.
I oto mamy drugą podwalinę nowego gmachu naukowego wzniesionego przez prace Lavoisiera.
Zaledwie ogłoszone były pierwsze do
świadczenia Lavoisiera, odrazu nabrały n o wego, nieoczekiwanego znaczenia wskutek odkrycia tlenu. Odkrycie to zawdzięcza
my Priestleyowi, który opisał je językiem zgodnym z panującą podówczas teoryją fłogistonową. Bergmann i Scheele udosko
nalili pracę Priestleya, właściwą wszakże doniosłość zyskała ona dopiero w rękach Lavoisiera.
Wiedziano oddawna, żemerkuryjusz(rtęć) ogrzewany na powietrzu zamienia się na czerwone ciało, podobne do wapien meta
licznych, oraz że produkt ten pod wpływem ciepła znów daje metal, bez pośrednictwa węgla, lub jakiegokolwiek innego ciała pal
nego. W Lutym 1774 r. doniósł Bayen, że powtórzył to doświadczenie i przekonał się, że powstaje przy tem gaz podobny naj
zupełniej do gazu spostrzeżonego przez La- yoisiera podczas redukowania (odtleniania) wapien metalicznych. Ogrzewając tę czer
woną materyją (t. zw. praecipitatum per se) zapomocą promieni słonecznych, skupio
nych w silnój soczewce, Priestley otrzymał i scharakteryzował ten gaz dnia 1 K w ie
tnia 1774 roku. Skonstatował on, że saz7 C5 ten podtrzymuje żyw y płomień świecy;
a w Marcu r. 1775 spostrzegł też, że w ga
zie tym odbywa się oddychanie i natych
miast pomyślał o leczniczem jego stosow a
niu. W wielkim zapale, jaki odkrycie to sprowadziło, współcześni Priestleya sądzili, że udało im się zdobyć sposób podniesienia sił żywotnych organizmu ludzkiego, odmła
dzać starców i niemal osięgnąć nieśmier
telność. Marzenia chemików po wszystkie czasy wybiegały daleko poza ziemskie sfery.
(dok. nast.).
M aksym ilijan Flcium.
Nr 20. WSZECHŚWIAT.
0 ZWIERZĘTACH OSIADŁYCH.
( w e d ł - a g A r n o l d a I j a n g a >).
Arnold Lang, zająwszy się badaniem zwierząt osiadłych, doszedł do wyników szerszego znaczenia, mogących obchodzić nietylko specyjalistów. To też rospatrzymy je tu nieco obszernićj.
O przykłady zwierząt osiadłych nietru
dno: możemy je znaleść prawie wre wszyst
kich głównych działach państwa zwierzę
cego. Z pierwotniaków (Protozoa), a mia
nowicie z wymoczków, przytoczymy tuYor- ticellidae, opatrzone długą, często rozgałę
zioną nóżką, zapomocą którćj tworzą całe kolonije, dostrzegalne już golem okiem, a pokrywające nieraz stosunkowo dość zna
czne przestrzenie, np. nietrudno znaleść pływaki (Ditiscus), których grzbiet jest cał
kiem pokryty, jakby białą pilśnią, koloni- ją tych wymoczków. Pomiędzy gąbkami i innemi jamochłonami osiadły sposób życia jest bardzo rospowszechniony: wszystkie gąbki są przytwierdzone do twardego pod
łoża, jak również i stułbiowate polipy, czyli stułbiatki; nieznaczna bowiem zdolność ru
chu, jaką jest obdarzona nasza stułbia słod
kowodna (Hydra), zaledwie zasługuje na uwagę, a zresztą i ona znaczną część życia spędza nieruchomo. Doskonałego przykła
du osiadłych jam ochłonów dostarczają nam korale, których twardy i ciężki polipnik, czyli koralowina ju ż sama przez się wyklu
cza wszelką możność ruchu. W typie szkar- łupni przeważna część lilij morskich jest przytwierdzoną do gruntu.
Pomiędzy robakami taki sposób życia jest mniój rospowszechnionym, chociaż i tu znaj
dujemy zwierzęta osiadłe, np. rurówki (Tu- bicolae). Pokrewne robakom mszanki (Bry- ozoa) tworzą też przez pewien okres życia niewielkie osiadłe kolonije. Z mięczaków
i) A rn o ld L a n g . U e b er d e n E in flu ss d e r festsi- tz e n d e n L eb e n sw e ise a u f d . T h ie r e u. iib e r d e r U rs p ru n g d e r u n g e sc h le ch tlic h e n F o rlp fla n z u n g d u rc h T h e ilu n g u n d K n ospung. N a tu rw isae n sc h a ft- lic h e R u n d sc h a u , N r 1, 1889 r .
313 dość je st przytoczyć ogólnie znaną ostrygę, lecz oprócz nićj takiż sam żywot pędzi wie
le innych małżów oraz ślimaków. Osiadły sposób życia jest również właściwym całój jednój grupie osłonnic, mianowicie żachwom (Ascidiae). W dziale stawonogich osiadłe formy są już dość rzadkie; z raków miano
wicie jedne tylko wąsonogie (Cirripedia), zamknięte w swym twardym pancerzu, przypominającym skorupę, pędzą żywot osiadły.
W nauce jest ogólnie przyjętą zasadą, że formy osiadłe powstały od form wolno ży
jących; Lang stara się wskazać warunki, przez które zwierzęta zostały zmuszone do przyjęcia osiadłego sposobu życia, oraz ko- rzyści, jakich sposób takowy dostarcza im w walce o byt. W najodpowiedniejszych warunkach dla osiadłego życia znajdują się zwierzęta wodne, to też one jedynie (poza pasorzytami) stają się osiadłemi. U zw ie
rząt lądowych całkowitemu przytwierdze
niu się przeszkadza brak ośrodka, dostar
czającego pokarm i ułatwiającego zapła- dnianie, ośrodka, jaki właśnie stanowi wo
da. Zwierzęta wodne zyskują wogóle na przyjęciu osiadłego trybu życia, bo, jeśli np. żyją w bliskości brzegów, to w ten spo
sób zabespieczają się przeciwko sile fal, dą
żących do odrzucenia ich na pełne morze, gdzie nie mogłyby znaleść równie pomyśl
nych warunków do życia. Zwierzęta, ży
jące na największych głębinach (a tam też znajdujemy wiele form osiadłych), nie po
trzebują wprawdzie obawiać się fal, ale za to przez przytwierdzenie się oszczędzają siłę, jakąby zużyły na ruch; o pokarm zaś nie mają potrzeby się troszczyć: dostarczają im go w wielkićj ilości żyjątka, przynoszo
ne przez wodę z warstw górnych. W ta kich warunkach wolne zwierzęta, bez ża- dnćj szkody dla podtrzymania gatunku, mogą stać się osiadłemi. D la wielu form bardzo łatwo wskazać drogę, jaką one prze
bywały, przechodząc od życia wolnego do osiadłego. Małże np. posiadają w swój mu- skularnćj nodze, służącćj im wogóle jako organ ruchu, gruczoł, którego włókniste,
| twardniejące w wodzie wydzieliny pozwa
lają im przyczepiać się na pewien przeciąg czasu do gruntu. Stąd przejście do życia osiadłego nie jest wcale trudnem. Cieką-
314 WSZECHŚWIAT.
wą jest jednak rzeczą obserwować, jak or
gan ruchu, wraz z ustaniem wolnego trybu życia, zanika stopniowo, zwolna wpraw
dzie, ale ciągle. Małże pełzające, np. na
sza skójka malarska (Unio pictorum), ma
ją nogę nadzwyczaj wielką i silną, podczas gdy u gatunków, przytwierdzających się zapoinoeą bisioru, jak np. u omólka (M yti- lus), stanowi ona organ w znacznej części zmarniały i bardzo mały.
U ostryg, przytwierdzonych zapomocą skorupy i nieużywających zupełnie nogi, brak jćj często całkiem, a jeśli jest, to tyl
ko jako organ szczątkowy. W przytoczo
nych tu wypadkach można bespośrednio i dokładnie wykazać przejściowe stany od wolnego do osiadłego sposobu życia, a tem samem i zmiany, jakim ulegały zwierzęta wolne, przeistaczając się w osiadłe. In a czej rzecz się ma, gdy mamy do czynienia tylko ze zwierzętami osiadlemi, nieznając całkiem jakichbądź spokrewnionych, albo przynajmniej podobnie ukształtowanych form wolnych; taki wypadek zachodzi u po
lipów stułbiowatych i u m szywiołów (msza- nek). Zeby sobie wówczas w ytw orzyć do
kładniejsze pojęcie o w pływ ie osiadłego sposobu życia na ukształtowanie ciała ta
kich zwierząt, należy zbadać pojedyncze sy- ; stematy ich organów w zestawieniu z moż- j liw ie podobnemi formami, albo też, gdy tych ostatnich zupełnie nie znamy, zestawić j stopień rozwoju, lub zaniku organów z ich czynnością u zw ierząt osiadłych. Zapo
mocą obu sposobów badania można wypro
wadzić wnioski o właściwościach, charak
terystycznych dla zwierząt osiadłych. Przy
toczymy tu tylko najważniejsze i najbar
dziej zajmujące wyniki badań Langa.
Cały systemat nerwowy, jak również i or
gany zmysłów u zwierząt osiadłych znaj
dują się w stanie mnićj lub więcej zmarnia
łym , jak to zresztą łatwo było przewidzieć.
Co się tyczy np. oczu, to bezwarunkowo powinny one być silniej rozwinięte u form wolnych, gdyż te ostatnie potrzebują oso
bnego przyrządu do oryjentowania się przy zdobywaniu pokarmów, przy poszukiwaniu innój płci, wreszcie dla uniknięcia nieprzy
jaciół. O to wszystko zwierzęta osiadłe nie mają potrzeby się troszczyć; to też ich oczy, jak również i inne organy
zmysłów, a wreszcie i cały systemat ner
wowy ulegają stopniowemu zanikowi. N ie
mniej naturalnem jest to, że one, będąc skazane na czysto przypadkowe dostarcza
nie pokarmu, wytwarzają sobie specyjalny przyrząd, ułatwiający chwytanie pokarmu.
Taki przyrząd stanowią najczęściej macki, tworzące rodzaj lejka koło otworu gębo
wego. U osiadłych pierściennic znajduje
my taki wieniec z maćków, służący jedno
cześnie za organ dotyku i oddychania;
u mszywiołów (mszanek) i wrotków czyn
ności inacków spełniają rzęsy organu rzęs
kowego. A któż nie słyszał o wieńcu z maćków u polipów? macki te, otaczające otwór gębowy, chwytają ciała, mogące słu
żyć za pokarm i przesyłają jo do wnętrza zwierzęcia.
W iele zwierząt osiadłych posiada, pro
mienistą budowę ciała, którą ostatecznie zawsze można sprowadzić do bocznie umia
rowej. Na tę zmianę typu budowy należy zwrócić baczniejszą uwagę, bo ona właśnie wykazuje silny stopień przekształcenia, ja kie objęło całą organizacyją zwierząt osia
dłych pod wpływem zmiany trybu życia.
To też, zdaje się, słusznym je st pogląd, że promienista budowa wolnych szkarłupni dostała się im od form osiadłych i nastę
pnie drogą dziedziczności utrwaliła się w całój grupie.
Zdolność fosforescencyi, jaką posiada w ie
le zwierząt osiadłych, ma zastosowanie przy łowieniu zwierząt, mających im służyć za pokarm. Jest rzeczą ogólnie znaną, że światło przyciąga wiele zwierząt, to też zdolność świecenia jest wielce korzystną dla tworów, żyjących w głębinach mor
skich: chwytają one i połykają zwierzęta, i przyciągnięte przez światło.
(dok. nast.)
B ohdan D yakow ski.
cze S ci składowe Ż E L A Z A HANDLOWEGO.
(C iąg d a ls z y ).
Fosfór. Trzeci ten, zawsze niemal we wszystkich odmianach żelaza handlowego
Nr 20. WSZECHŚWIAT. 315 napotykany pierwiastek niemetaliczny, mo
że być słusznie nazwany wrogiem żelaza, naj niekorzystniej bowiem wpływa na jego własności, pomimo tego, że się znajduje za
zwyczaj w bardzo małych ilościach. Fosfor spotyka się w rudach, topnikach oraz w po
piele paliwa, używanego do wytapiania su
rowca w piecach wielkich (koks, węgiel), w postaci fosforanów wapnia, żelaza i in
nych; w wysokiej temperaturze pieców w iel
kich, w obecności żelaza metalicznego, fos
for zostaje zredukowany przez węgiel i łą
czy się z żelazem, do którego ma tak znacz
ne powinowactwo, że dość zmięszać bogate w węgiel żelazo w stanie stopionym z sola
mi kwasu fosfornego, by zredukować za
warty w nich fosfor i otrzymać żelazo, obfi
tujące w fosfor.
Fosfor znajduje się w żelazie w postaci fosforku żelaza, prawdopodobnie wzoru F e4 P 2, rospuszczonego w masie metalu;
ilość jego w surowcu dochodzi w niektó
rych razach do 3%, w stali i żelazie kowal- nem rzadko przenosi kilka dziesiętnych procentu. Działanie fosforu na żelazo po
lega głównie na tem, że żelazo traci swoję elastyczność i staje się niezmiernie kruchem i to tem znaczniej, im więcej węgla za
wiera, tak, że to się spostrzega w większym stopniu w surowcu, niż w stali, w tej zaś ostatniej w większym, niż w żelazie kowal- nem. Taki obfitujący w fosfor surowiec staje się bardzo mało wytrzymałym na wszelkie uderzenia, wstrząśnienia i t. p., belka np. lub kolumna z surowca fosforycz
nego, która w stanie zupełnego spokoju dźwiga znaczny ciężar, może pęknąć od wstrząśnienia, spowodowanego przez przejeż
dżającą obok niej karetę, lub wóz ładowny.
To zmniejszenie elastyczności surowca daje się zauważyć już przy zawartości fosforu, równej 0,5%, — największej, jaka nie wy
wiera jeszcze zbyt szkodliwego wpływu na odlewy z żelaza surowego — i staje się bar
dzo znacznem przy zawartości l,5°/0 fosfo
ru, przy której surowiec w żaden sposób nie może być używanym do odlewów. AV pe
wnych zresztą wypadkach, np. przy odle
wie drobnych wyrobów artystycznych i t. p., od których nie wymaga się mocy, umiarko
wana zawartość fosforu (około 1%) nietyl- ko nie szkodzi, ale jest nawet pożądaną,
fosfor bowiem zniża temperaturę topliwości surowca i nadaje mu większą, płynność, wskutek czego taki surowiec dokładniej wypełnia formy i wyroby z niego mają w y
razistsze kontury i delikatniejszy wygląd.
O dlewy takie są bardzo nietrwałe, na co wpływa jeszcze to, że fosfor przeszkadza wydzielaniu się węgla w postaci grafitu (t. j. „bieli” surowiec); w ten sposób pow
staje zaczarowane koło: fosfor zwiększa w surowcu zawartość chemicznie złączone- go węgla, ten zaś zwiększa szkodliwe dzia
łanie fosforu. Równe działanie wywiera fosfor na stal; małe ilości fosforu nie w pły
wają wprawdzie na wytrzymałość stali przy stałem obciążeniu, zmniejszają jednak jej sprężystość oraz ciągłość; stal staje się kru
chą, łamliwą, szczególniej przy niskiej tem
peraturze: łamliwą na zimno (kaltbriichig) i to tem znaczniej, im więcej w niej węgla.
Wskutek tego dobra stal niepowinna za
wierać więcej niż 0,05% fosforu; ponieważ jednak jestto niełatwem do osięgnięcia, przeto starano się o zobojętnienie w jaki- kolwiekbądź sposób szkodliwego działania fosforu. W obecności krzemu działanie to uwydatnia się w znacznie mniejszym sto
pniu, niż w obecności węgla; a ponieważ krzem zwiększa wytrzymałość i twardość żelaza w ten sam sposób co węgiel, przeto gdy chodzi o nadanie znacznej wytrzyma
łości żelazu, zawierającemu fosfor, to moż*
na to zrobić zapomocą zwiększenia w niem zawartości krzemu i jednoczesnego zmniej
szenia zawartości węgla. Jeszcze lepiej użyć w tym celu manganu, który, jak to zo
baczymy niżej, również zwiększa twardość i wytrzymałość żelaza; w ten sposób zmniej
szywszy w stali zawartość węgla do 0,10 — 0,15%, można zawartość w niej fosforu do
prowadzić do 0,30%. Spostrzeżenie to, zrobione przez Sladca, dyrektora New-Jer- sey Steel Comp., było następnie zastosowa
ne na szeroką skalę w belgijskich i nie
mieckich stalowniach, szczególniej przy wyrobie szyn kolejowych. Obecność man
ganu wpływa również dodatnio przy samćj obróbce stali fosforycznej. Bałwanki takiej stali pękają łatwo pod młotem i między wałkami; gdy zaś w niej zawiera się dosta
teczna ilość manganu, wtedy wyroby ze stali (blachy, obręcze i szyny kolejowe, b el
ki i t. p.) mają zupełnie czystą, gładką i ró
wną powierzchnię.
Godnem uwagi jest zachowanie się żelaza kowalnego fosforycznego pod młotem. Im więcćj zawiera ono fosforu, tem do niższśj temperatury powinno być ogrzewanem, by przy kuciu nie rosprysnęło się na części.
Akerman tłumaczy to w ten sposób: metal, zanim się stopi, przechodzi w stan aglome
ratu kryształków i przejście to odbywa się tem łatwiej, im niższą je st temperatura to
pliwości metalu, fosfór zaś zniża tempera
turę topliwości żelaza, czyli tę temperaturę, przy którćj żelazo staje się skupieniem kryształków, a więc kruchem i rospadają- cem się od uderzenia. Poniżój tćj tempe
ratury żelazo fosforyczne daje się kuć do
skonale i dopiero po oziębieniu szkodliwy w pływ żelaza staje się widocznym.
S ia rk a . Ostatnim nareszcie niemetalem, często napotykanym w żelazie i oddziały
wającym nań w wysokim stopniu, jest siar
ka. Z rud, głów nie zaś z koksu, który za
wiera niekiedy do 2% siarki, przechodzi ona do surowca w większćj, lub mniejszej ilości, stosownie do ilości użytego jako to
pnik w'apna (które się łączy z nią, dając siarek wapnia, rospuszczający się w żużlu pieców wielkich); im wapna wzięto wię- cój, tem mniój siarki będzie zawierał suro
wiec.
Siarka, łącząc się z żelazem w dowolnym stosunku, wywiera nań w pływ ujemny.
W surowcach zm niejsza ona ilość węgla oraz utrudnia wydzielanie się grafitu, po
woduje więc tworzenie się surowca białego.
Jednocześnie zniża temperaturę topliwości surowca, który jednak staje się gęstszym i wskutek tego, a również z powodu, że się w nim łatwo tworzą bąble (od w ydzielają
cego się siarku węgla), mniój przydatnym do odlewów; w pływ ten siarki daje się za
uważyć już przy zawartości jój, równój 0,1%, gdy zaś ta ostatnia wzrośnie do 0,6%, to surowiec staje się zupełnie nieprzydat
nym do odlewów. Przy dłuższem topieniu takiego surowca część siarki ulatnia się w postaci siarku węgla, większa atoli część jój pozostaje; tak Percy podaje, że suro
wiec, zawierający 3,84% węgla i 4,38%
siarki, po przetopieniu zawierał 3,17% wę
gla i 2,12% siarki. Nieznaczna zawartość 316
siarki (niewięcćj nad 0,1%) nie wpływa na wytrzymałość surowca, a nawet, je3t nie
kiedy pożyteczną, może, jak sądzi Akerman, dlatego, że zmniejsza w nim zawartość wę
gla, bowiem surowiec jest najwytrzymal
szym wtedy, gdy zawartość w nim węgla związanego chemicznie, nie przenosi 1,8%.
Zawartość siarki w stali jest zazwyczaj bardzo nieznaczna, zależy zresztą od spo
sobu jćj fabrykacyi; tak stal, otrzymywana w znacznych ilościach, np. do wyrobu szyn kolejowych, zawiera jćj zazwyczaj więcój.
Podług Bressona, np.
Stal bessemerowska z GrS-tz zawiera śla
dy siarki.
Stal Kruppa na działa zawiera 0,02%
siarki.
Stal Pcrnot z Sheffield zawiera 0,071%
siarki.
Stal bessemerowska z Dowlais na szyny kolejowe zawiera 0,09% siarki.
Stal pudlowa z Ebbwale zawiera 0,096%
siarki.
Siarka utrudnia, znaczniejsza zaś jśj za
wartość uniemożebnia kucie i walcowanie stali; jako korektywa działa w tym wypad
ku mangan, który znosi szkodliwe działanie siarki, jeżeli ilość jój nie przenosi 0,15%;
w każdym jednak razie wydłużanie się ta- kiój stali bywa nieznaczne i wytrzymałość niepewna. Takiego stosunku pomiędzy siar
ką a węglem, jaki zachodzi między węglem a fosforem, nie zauważono; prędzćj bodaj stal, obfitująca w węgiel, jest mnićj czułą na działanie siarki, niż mało nawęglona;
zresztą może to zależy od obecności manga
nu, którego w twardych gatunkach stali zazwyczaj więcćj, niż w miękich.
Jeszcze silniej działa siarka na żelazo sztabowe; podług Eggertza, już 0,02% siar
ki osłabiają jego spójność w temperaturze ciemnej czerwoności, zaś 0,04% nadają mu łamliwość na gorąco w tak wysokim sto
pniu, że się staje nieprzydatnem do użytku;
przy kuciu, walcowaniu i wogóle obróbce mechanicznej takiego żelaza, ogrzanego do ciemnój czerwoności, pęka ono, dając rysy częstokroć nawet niewidzialne, który je dnak osłabiają jego wytrzymałość; można go obrabiać tylko przy wyższój temperatu
rze jasnej czerwoności, pod warunkiem j e Nr 20.
WSZECHŚWIAT.
