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{"created":"2022-01-31T16:11:19.734594+00:00","id":"lit15620","links":{},"metadata":{"alternative":"Handbuch der physiologischen Methodik, Erster Band: Allgemeine Methodik. Protisten, wirbellose Tiere, physikalische Chemie. Stoff- und Energiewechsel, Dritte Abteilung: Stoffwechsel - Respirationslehre - Kalorimetrie","contributors":[{"name":"Rubner, Max","role":"author"}],"detailsRefDisplay":"In: Handbuch der physiologischen Methodik, Erster Band: Allgemeine Methodik. Protisten, wirbellose Tiere, physikalische Chemie. Stoff- und Energiewechsel, Dritte Abteilung: Stoffwechsel - Respirationslehre - Kalorimetrie, edited by Robert Tigerstedt, 150-228. Leipzig: Hirzel","fulltext":[{"file":"p0150.txt","language":"de","ocr_de":"III.\nDie Kalorimetrie\nvon\nMax Rubner in Berlin.\n(Mit 40 Figuren.)\nEinleitung.\nDie Bestimmung von W\u00e4rmequanten, die Kalorimetrie, ist f\u00fcr den Physiologen, nach zwei Gesichtspunkten betrachtet, eine Aufgabe von gro\u00dfer Bedeutung. Die W\u00e4rme ist in der Biologie eine Erscheinung, die um ihrer selbst willen einer Messung unterzogen wird, spielen doch Eigentemperaturen im Gebiet des Belebten \u00fcberall eine Rolle, sie verlangt aber eine durch die kalorimetrische Messung allein erm\u00f6glichte Erkl\u00e4rung. Die W\u00e4rme ist ferner wie bei den Vorg\u00e4ngen des Unbelebten als Energieform, in welche andere leicht \u00fcbergef\u00fchrt werden k\u00f6nnen, von Bedeutung.\nDiejenige Energie, welche besonders in der organischen Welt ein Rolle spielt, ist die chemische Spannkraft neben jener freien Energie, die in den Pflanzen den Chlorophyllk\u00f6rnern durch die Sonnenstrahlung zugef\u00fchrt wird, aber biologisch doch mehr einen sekund\u00e4ren Proze\u00df darstellt.\nKein Leben ohne Ern\u00e4hrung, ohne Verbrauch von Stoffen) ohne Bildung von Spaltungsprodukten unter Verminderung der chemischen potentiellen Energie. Die urspr\u00fcngliche Auffassung des Tierlebens als eine Verbrennung unter oxydativem Abbau der Stoffe hat der allgemeinen energetischen' weichen m\u00fcssen, denn nur die letztere umfa\u00dft auch jene primitiven Lebensformeln bei den Bakterien und Hefen, wo Spaltungsvorg\u00e4nge ohne Beteiligung des Sauerstoffs die Quelle der Energie f\u00fcr die lebende Substanz bilden.\nDie Desenergisierung ist die generelle Formel der lebenden Substanz, der Chemismus die spezielle Formel der Arten und Spezies; beide stehen in untrennbarem Zusammenhang. Noch im \u2019Jahre 1882 sehen wir in dem Handbuch der Physiologie von Hermann, einem Standardwerk des damaligen Wissens, W\u00e4rmelehre und Ern\u00e4krungslehre als v\u00f6llig getrennte Abschnitte und unabh\u00e4ngig voneinander behandelt. Heute ist eine solche Trennung nicht mehr durchf\u00fchrbar, eine Stoffwechsellehre ohne energetische Basis nicht denkbar.\t.\nIst sonach die Bestimmung des Energiekonsums der fundamentalere und weitergreifendere Gesichtspunkt, so hat doch z. B. beim Warmbl\u00fcter die W\u00e4rme","page":150},{"file":"p0151.txt","language":"de","ocr_de":"Einleitung.\n151\nals solche eine besondere Funktion zu entfalten, durch die Erhaltung der K\u00f6rpertemperatur, kann aber auch bei Kaltbl\u00fctern in Fragen ihrer Resistenz bei Erh\u00f6hung der Leibestemperatur von Bedeutung werden.1)\nDer Lebensvorgang besteht in der fortw\u00e4hrenden Ver\u00e4nderung der lebenden Substanz durch den Energievorrat der Nahrung, mit sekund\u00e4rer Bildung von W\u00e4rme oder anderer Kraftformen.\nAber auch f\u00fcr die Untersuchung intermedi\u00e4rer Vorg\u00e4nge der Umsetzungen bei Tieren werden die kalorimetrischen Untersuchungen eine gr\u00f6\u00dfere Bedeutung gewinnen m\u00fcssen, denn es ist klar, da\u00df man im Organismus zwei prinzipiell verschiedene Prozesse der Desenergisierung finden mu\u00df, auf die ich bereits vor vielen Jahren hingewiesen habe.2)\nIm Organismus verlaufen eine Reihe von Reaktionen rein fermentativ, ohne direkte Beziehung zur lebenden Substanz, zweifellos darunter solche mit W\u00e4rmeentwicklung; da W\u00e4rme an und f\u00fcr sich das Lebende nicht mit Energie versorgen kann, sind solche nach Art einfacher chemischer Reaktionen verlaufende Prozesse zumeist als Energieverluste anzusehen und werden nur unter bestimmten Verh\u00e4ltnissen etwa bei den h\u00f6heren Tieren, die eine chemische W\u00e4rmeregulation besitzen, verwendet, um W\u00e4rmeverluste abzugleichen.\nAuch die verschiedenen Fermentierungsvorg\u00e4nge geh\u00f6ren also in das Gebiet der kalorimetrischen Experimente mit hinein. Soviel wir schon jetzt wissen, ist der thermochemische Vorgang bei diesen Prozessen ein h\u00f6chst ungleicher und biologisch wesentliche Ver\u00e4nderungen erfolgen oft mit sehr geringf\u00fcgigen W\u00e4rmet\u00f6nungen oder sogar als thermisch v\u00f6llig indifferente Reaktionen. Man darf nicht aruiehmen, da\u00df alle im Leben bedeutungsvollen Prozesse sich in erhebliche W\u00e4rmebildung auspr\u00e4gen m\u00fcssen. So ist zweifellos der Wachstumsproze\u00df zwar mit einer Massenver\u00e4nderung und einem Zuwachs an Spannkraft \u00fcberhaupt durch die Anlagerung neuer Leibesmaterialien verbunden, was aber die Entwicklung von W\u00e4rme (oder Absorption derselben) anlangt, ein Vorgang, der mit fermentativer Leistung eine gro\u00dfe \u00c4hnlichkeit besitzt, insofern als eine Steigerung des Energieverbrauchs, d. h. der Desenergisierung, w\u00e4hrend des Anwuchses nicht eintritt.3)\nImmerhin werden auch hier auf dem Gebiete des Wachstums und Anwuchses, wenn man einmal in die Synthese des Eiwei\u00dfes, d. h. der Organmasse des K\u00f6rpers einen Einblick gewonnen haben wird, auch thermische Betrachtungen m\u00f6glich sein, denn es ist wahrscheinlich oder sicher, da\u00df das eingef\u00fchrte Nahrungsmaterial an Eiwei\u00df nicht immer die Bausteine des zu bildenden Organs in den richtigen Quanten enth\u00e4lt, so da\u00df das Eingef\u00fchrte nicht in seiner Totalit\u00e4t dem Wachstumszuwachs oder Ansatz dienen kann, sondern nur bestimmte Teilst\u00fccke.4)\nEs ist weiterhin zu erw\u00e4gen, da\u00df bei niederen Organismen auch komplizierte Synthesen ausgef\u00fchrt werden, bei denen der Nutzungswert des Roh-\n1)\tM. Rubner, Kraft und Stoff im Haushalt der Natur, Leipzig 1909.\n2)\tGesetze des Energieverbrauchs, Leipzig u. Wien 1902 S. 376. Kraft und Stoff 1909 S. 77.\n3)\tRubner, Kraft und Stoff 1. c. S. 103.\n4)\tThomas, Die biologische Wertigkeit usw., Arch. f. Physiol. 1909.","page":151},{"file":"p0152.txt","language":"de","ocr_de":"152\nMax Rubner, Kalorimetrie.\nmaterials vielfach ein sehr geringer ist, gegen\u00fcber den Verh\u00e4ltnissen hei den vollkommener organisierten Tieren. Wir stehen aber auf diesem Gebiete der Erkenntnis noch in den Anf\u00e4ngen.\nIm Rahmen dieser Auffassung des Lebensprozesses zerf\u00e4llt die Methodik der Kalorimetrie in zwei wohl getrennte Gebiete:\na) in eine physikalische Messung des Kraftvorrates des Tierleibs selbst und jener der chemischen Verbindungen, die als Nahrungsmaterial in eine Zelle eintreten, und endlich jener Stoffe, die aus den Zellen oder aus dem Organismus wieder austreten.\nDie wissenschaftlichen Ziele solcher Untersuchungen k\u00f6nnen mannigfach sein, ich habe sie. bereits skizziert. Handelt es sich um einen Ern\u00e4hrungsvorgang, so erlaubt die Vergleichung der Kraftzufuhr und der Ausfuhr die Aufstellung einer Bilanz, welcher unter der Voraussetzung eines gleichbleibenden K\u00f6rpergewichts zum Ausdruck f\u00fcr den Gesamtverbrauch an Energie wird (Gesamtstoffwechsel, Kraftwechsel).\nHier wird uns aber sofort die Grenze der Leistungsf\u00e4higkeit der thermischen Methodik klar. Falls die Voraussetzung unver\u00e4nderten K\u00f6rperbestandes nicht gegeben ist, so fehlt in dem einen Falle eine Summe von Kalorien, die zum Ansatz oder Wachstum dient, in dem andern bei ungen\u00fcgender Zufuhr l\u00e4\u00dft der K\u00f6rperverfall ahnen, da\u00df ein Mangel der Ern\u00e4hrung vorliegt; eine Charakterisierung der fehlenden oder \u00fcbersch\u00fcssigen Quantit\u00e4t ist ohne weitere Hilfsmittel aber unm\u00f6glich, aber n\u00f6tig, denn wir haben es in beiden F\u00e4llen unter ' Umst\u00e4nden mit der Zur\u00fcckhaltung oder Abgabe von Stoffen verschiedener Art zu tun.\nDie Methodik kann also v\u00f6llig versagen, sie ist nicht selbst\u00e4ndig, sondern bedarf einer Hilfsmethodik, der Bestimmung der ern\u00e4hrungsphysiologischen Vorg\u00e4nge, welche besagen, ob und welche Stoffe gen\u00fcgt haben, den K\u00f6rper intakt zu erhalten, und welche es sind, die zur Zerst\u00f6rung gelangt sind. Erst so ist eine sichere Bilanz des Kraftwechsels m\u00f6glich. Die kombinierte Methodik kann den Aufgaben einer quantitativen Energiebilanz voll gen\u00fcgen, denn im Tierleib gilt das Gesetz der Erhaltung der Kraft ebenso strenge wie au\u00dferhalb. Andere Kr\u00e4fteformen als W\u00e4rme (thermometrisch me\u00dfbare oder Ver\u00e4nderungen des Aggregatzustandes des Wassers == Wasserverdunstung) und \u00e4u\u00dfere Arbeit kommen nicht in Betracht. Verfasser hat 1891 zuerst bewiesen, da\u00df die durch Nahrungsstoffe dem Tierk\u00f6rper zur Benutzung stehende Energie im Ruhezust\u00e4nde, in welchem \u00e4u\u00dfere Arbeit nicht entsteht, bis auf 0,59 \u00b0/0 genau wieder erhalten werden kann, und hat den Versuch bis auf 45 Tage-ausgedehnt. Atwater und Benedict haben diese Ergebnisse am Menschen vollauf best\u00e4tigt.\nEs kann daher fraglich sein, ob man dann der direkten W\u00e4rmemessung bedarf und ob nicht die ern\u00e4hrungsphysiologische Bilanz mit Berechnung des Energieverbrauchs (indirekte Kalorimetrie) an sich gen\u00fcgt. Dies ist zweifellos f\u00fcr viele F\u00e4lle zu bejahen, ff\u00fcr andere aber zu verneinen.\nF\u00fcr das Studium thermochemischer Umsetzungen und intermedi\u00e4rer Teilprozesse der Ern\u00e4hrung liegt die Anwendbarkeit der Methodik als vollberechtigt und einwandsfrei auf der Hand.","page":152},{"file":"p0153.txt","language":"de","ocr_de":"Die Bestimmung der Verbrennungsw\u00e4rmen.\n153\nb) in die Messung der im Leben eines Tieres wirklich frei gewordenen Energie als W\u00e4rme.\nIch schlage hierf\u00fcr den Namen Biokalorimetrie vor, die also alle Methoden umfa\u00dft, welche die im Lebensproze\u00df frei werdende W\u00e4rme am lebenden Objekt selbst zu messen haben.\nEs handelt sich genau betrachtet auch um eine physikalische Messung, aber die Eigenart des Tier- und Menschenmaterials stellt doch an diese Aufgaben ganz besondere Anforderungen, so da\u00df die Methodik als eine der Physiologie eigent\u00fcmliche betrachtet werden mu\u00df.\n\u00dcberlegen wir uns nun das Verh\u00e4ltnis der Biokalorimetrie n\u00e4her, so werden wir sehen, da\u00df sie allein f\u00fcr sich betrachtet auch eine selbst\u00e4ndige Anwendung nicht finden kann, weil sie nur eine Form des Energieverlustes \u2014 die Wanne \u2014 bestimmt, daneben aber noch als Energieverlust Wasserverdunstung und mechanische Arbeit in Betracht kommen, ferner zumeist auch Ver\u00e4nderungen des K\u00f6rpers, Ansatz oder Abgabe der Stoffe, Fragen nach den Quellen, aus denen die W\u00e4rme flie\u00dft, zu er\u00f6rtern sein werden. Die ern\u00e4hrungsphysiologische Analyse ist daher meist nicht zu entbehren. Somit wird die kalorimetrische Berechnung wie die Biokalorimetrie auch mit der Technik der Respirationsbestimmung, die zu einer vollen Bilanz unentbehrlich ist, Zusammenh\u00e4ngen m\u00fcssen. Diese Kombination wird aber einen bedeutenden Fortschritt darstellen.\nJe umfangreicher die experimentellen Erhebungen bei einem Tierexperiment sind, um so mehr ist die Untersuchung von bleibendem Wert. Wir verdanken die Fortschritte der Erkenntnis der Ern\u00e4hrung weniger den Erforschungen irgendeines Teilst\u00fcckes des Stoff- oder Kraftwechsels als vielmehr der kombinierten Pr\u00fcfung und Untersuchung des gesamten Stoff- und Kraftwechsels.\nI. Abschnitt.\nDie Bestimmung der Verbrennungsw\u00e4rmen.\nAllgemeines.\nDie Bestimmung der Verbrennungsw\u00e4rmen beginnt zur selben Zeit, als das Tierkalorimeter zuerst zum Experiment herangezogen worden ist, mit Crawford 1771, dem wmnige Jahre sp\u00e4ter Lavoisier, Rumford u. a. folgten. Crawfords und Lavoisiers Bestimmungen der Verbrennungs-w\u00e4rme wurden mit denselben Apparaten ausgef\u00fchrt, mit denen sie auch ihre Tierexperimente anstellten.\nCrawford und Rumford benutzten ein Wasserkalorimetei-, Lavoisier ein Eiskalorimeter; erstere ma\u00dfen die Zunahme der Wassertemperatur, Lavoisier die Menge des Schmelzwassers von Eis.\nDie Methoden waren bei Crawford noch recht unvollkommen, besser jene von Rumford und Lavoisier, wie aus folgender Gegen\u00fcberstellung einiger Verbrennungsw\u00e4rmen hervorgehen wird:","page":153},{"file":"p0154.txt","language":"de","ocr_de":"154\nMax Rubner, Kalorimetrie,\nWasserstoff Kohle Alkohol Oliven\u00f6l trockn. Holz\nHeutige Zahlen\tl g Substanz liefert gkal. Lavoisier Rumford\tCrawfo\t\n34 200\t23 400\t\u2014\t\u2014\n8 080\t7 226\t\u2014\tca. 5 700\n7 068\t\u2014\t6195\t\u2014\n9 442\t\u2014\t9 044\t7 500\n4 450\t-\t4314 .\t\u2014\nDie Werte sind, namentlich was Rumfords Messungen anlangt, sogar recht gute N\u00e4herungen an die Wirklichkeit.\nDie weitere Entwicklung der Kalorimetrie hei Dulong und sp\u00e4ter durch Favre und Silbermann kann hier nicht weiter ber\u00fchrt werden, da sie f\u00fcr physiologische Zwecke nur wenig Neues brachten, erst in den 70er Jahren des vorigen Jahrhunderts gewinnt die Kalorimetrie \u00fcberhaupt einen neuen Aufschwung, vor allem auch durch das Interesse, das man ihr von thermochemischer Seite zu widmen beginnt.\nDie allgemeinen Ziele der kalorimetrischen Methoden haben die Aufgabe zu l\u00f6sen, da\u00df ein bestimmter thermischer Vorgang, von andern thermischen Vorg\u00e4ngen der Umgebung ungest\u00f6rt, verlaufen kann und die dabei frei werdende W\u00e4rme in geeigneter Weise me\u00dfbar wird. Alle Instrumente benutzen fast ausnahmslos als W\u00e4rmesammler das Wasser, dessen Temperaturzunahme bestimmt werden mu\u00df, in recht seltenen F\u00e4llen tritt uns die Eisschmelzung wie bei Lavoisier als Methode entgegen.\nUnter die \u00e4u\u00dferen Bedingungen, welche zum Gelingen der- kalorimetrischen Messung geh\u00f6ren, f\u00e4llt ein geeigneter Versuchsraum.\nDer Versuchsraum mu\u00df eine tunlichst gleichbleibende Luftw\u00e4rme besitzen und gleichm\u00e4\u00dfige Wandungstemperaturen, was am besten durch eine permanente, selbstregulierende Heizung eines Zimmers bei gen\u00fcgender Wandst\u00e4rke der Mauern erreicht werden kann. Au\u00dferdem soll die Luftfeuchtigkeit im Raume keine gr\u00f6\u00dferen Schwankungen aufweisen.\nZur weiteren Ausr\u00fcstung geh\u00f6rt das Kalorimeter im engeren Sinne, das f\u00fcr die meisten F\u00e4lle aus einem d\u00fcnnwandigen mit Wasser gef\u00fcllten Metallgef\u00e4\u00dfe besteht, in welches der Apparat versenkt wird, in welchem die Verbrennung der Substanz sich vollzieht. Dieses Kalorimeter wird meist noch mit besonderen Schutzeinrichtungen gegen den Einflu\u00df der Temperatur der umgebenden Luft und der Bestrahlung versehen. Man verwendet hierzu z. B. gro\u00dfe doppelwandige Gef\u00e4\u00dfe mit Wasserf\u00fcllung, in denen das Kalorimeter luftisoliert steht. Gemessen wird die W\u00e4rme zumeist durch die Temperaturerh\u00f6hung des Wassers.\nDas Kalorimeter wird au\u00dferdem mit einer Mischeinrichtung f\u00fcr das Wasser versehen, deren technische Ausf\u00fchrung sehr verschieden ist.\nBei der Erw\u00e4rmung des Wassers nehmen auch andere feste Teile etwas von der W\u00e4rme auf, also der Metallbeh\u00e4lter des Wassers, der eigentliche Verbrennungsapparat selbst, der Mischer usw., kurz alles, was eben mit dem Wasser in Ber\u00fchrung stekt.^ Wie viel W\u00e4rme diese festen Teile aufnehmen, das mu\u00df besonders bestimmt werden, man nennt das di\u00e9 Wasserwertsbestimmung. Sie ist sehr einfach, wo es sich um K\u00f6rper handelt, deren spezifische W\u00e4rme bekannt ist; im Bedarfsf\u00e4lle mu\u00df solch eine Bestimmung","page":154},{"file":"p0155.txt","language":"de","ocr_de":"Die Bestimmung der Verbrennungsw\u00e4rmen.\n155\nder spezifischen W\u00e4rme besonders ausgef\u00fchrt werden. Auf die Einzelausf\u00fchrungen kommen wir bei den betreffenden Kalorimetern zur\u00fcck.\nDie Thermometer f\u00fcr kalorimetrische Zwecke der Bestimmung der Verbrennungsw\u00e4rme brauchen keine sehr ausgedehnte Skala zu besitzen, da W\u00e4rmeunterschiede von 3 bis 4 Graden nicht \u00fcberschritten werden. Quecksilberthermometer sind vollkommen zureichend, die Experimente werden alle bei mittlerer Temperatur, etwa 18\u201420\u00b0, ausgef\u00fchrt, so da\u00df das Gesamttemperaturintervall eines Thermometers von 16 \u2014 24\u00b0 gen\u00fcgend erscheint.\nLonguinine1) empfiehlt das Thermometer so einzurichten, da\u00df auch der Nullpunkt abgelesen werden kann. Dann mu\u00df oberhalb desselben eine Ausbuchtung vorhanden sein, welche das Quecksilber f\u00fcr die au\u00dfer Betracht liegende Temperaturgrenze 0\u201416\u00b0 aufnehmen kann. Die Teilung eines Grades in 4/50 i8t die vorteilhafteste, wobei man bei Lupen- oder Fernrohrablesung leicht Unterabteilungen sch\u00e4tzen kann. Jedes Thermometer mu\u00df nat\u00fcrlich f\u00fcr die 24\u00b0 \u00fcberschreitenden W\u00e4rmen eine Schutzkammer zur Ausdehnung des Quecksilbers besitzen. Die Cuvette des Thermometers soll d\u00fcnnwandig sein, um das Instrument empfindlich zu machen. Soweit das Thermometer in die Fl\u00fcssigkeit des Kalorimeters eintaucht, nimmt es auch bei der Erw\u00e4rmung W\u00e4rme in Anspruch, die gemessen werden mu\u00df; diese Gr\u00f6\u00dfe, der sogenannte Wasserwert, entspricht der spezifischen W\u00e4rme der Substanzen x ihrem Gewicht, am leichtesten ist der Wasserwert zu bestimmen, wenn der Glasbl\u00e4ser bei der Konstruktion auf die einzelnen hier in Betracht kommenden Teile achtet und die Quecksilberma\u00dfe, die Glasma\u00dfe der Cuvette und des ganzen \u00fcbrigen Rohres angeben kann.\nDer Wasserwert wird dann\nf\u00fcr das Quecksilbex(b).................=b g x 0,0324\nf\u00fcr das Cuvettenglas (c)...............= c g x 0,094\nf\u00fcr das Rohr, das eintaucht bei einer L\u00e4nge\nvon 1 und dem Gewicht a, und der ein-\t, j\ntauchenden Strecke n.................= S x 0,094.\nDie Thermometer werden am einfachsten mit anderen sorgf\u00e4ltig geeichten Instrumenten verglichen, Korrektionen f\u00fcr den au\u00dferhalb des Wassers befindlichen Quecksilberfaden sind als unwesentlich beiseite zu lassen. F\u00fcr feinste Beobachtung wird nicht mit freiem Auge, sondern mit dem Fernrohr die Temperatur abgelesen.\nZu den unentbehrlichsten Voraussetzungen geh\u00f6rt weiter eine genaue Zeitmessung durch eine Sekundenuhr.\nAls W\u00e4rmeeinheit wurde lange Zeit Regnaults Kalorie gebraucht, d. h. als Kgkal. die W\u00e4rmemenge, welche 1 Kilo Wasser von 0\u00b0 auf 1\u00b0 erw\u00e4rmt, und als Gkal. die entsprechenden Werte der Erw\u00e4rmung von 1 g Wasser von 0\u00b0 auf 1\u00b0. H\u00e4ufiger wird jetzt die Kalorie f\u00fcr 15\u00b0 (=Kal15 bezeichnet) zugrunde gelegt.; auf Regnaults Kalorie umgerechnet m\u00fcssen die Werte mit 1,008 multipliziert werden.2 *)\n1)\tLonguinine, Bestimmung der Verbrennungsw\u00e4rme. Berlin 1897, s. auch Longuinine et A. Schukarew, M\u00e9thodes de Calorimetrie. Paris 1908.\n2)\tKohlrausch, Lehrb. d. prakt. Physik 1910 S. 188. 1 gkal15 =4.19 \u2022 10UCGS = 4.19\nWattsekunden).","page":155},{"file":"p0156.txt","language":"de","ocr_de":"156\nMax Rubner, Kalorimetrie.\nBei Longuinine (1. c. p. 19) finden sich die Werte der Kgkal. wie folgt angegeben f\u00fcr\t18\u00b0 = 0,9995\n20 \u00bb = 0,99925 22\u00bb = 0,99915 25\u00bb = 0,99930\nInnerhalb dieser Grenzen d\u00fcrften die meisten Experimente ausgef\u00fchrt werden. Die Anwendung elektrischer Einheiten hat sich bis heute noch nicht einb\u00fcrgern k\u00f6nnen, w\u00fcrde auch f\u00fcr physiologische Zwecke nur unbequem und kaum empfehlenswert sein.\nVorbereitung der Substanzen f\u00fcr die Verbrennung.\nDie Substanzen k\u00f6nnen fast ausnahmslos nur im v\u00f6llig wasserfreien Zustand zur Verbrennung benutzt werden; \u00fcber die Methode der Trocknung allgemeiner zu sprechen, ist hier nicht der Platz. Zweifellos spielt aber das ungleich ausgef\u00fchrte Trocknen sehr in die Resultate der verschiedenen Experimentatoren hinein; viele der Materialien geben Wasser schwer ab, andere zerlegen sich in der W\u00e4rme, es kann also zu kurz getrocknet werden und Wasser Zur\u00fcckbleiben, oder zu lange, so da\u00df fortw\u00e4hrend kleine Mengen organischer Substanz fl\u00fcchtig gehen. Es w\u00e4re sehr erw\u00fcnscht, wenn auf Fehler der letzteren Art durch genaue Untersuchungen mehr R\u00fccksicht genommen w\u00fcrde. Die Trocknung bei niedriger Temperatur im Vakuum k\u00f6nnte h\u00e4ufiger angewandt werden, als es geschieht. Angaben \u00fcber die Art der Trocknung sind sehr notwendig, wenn es sich um die Vergleichung der Resultate verschiedener Beobacht\u00e9r handelt.\nF\u00fcr manche Methoden der Verbrennung mu\u00df eine teilweise Entfettung der Substanzen vorausgehen (s. sp\u00e4ter). Die Atherextrakte d\u00fcrfen kalorimetrisch nie von vorne herein und allgemein als \u201eFette\u201c betrachtet werden, sondern es ist meist ihre spezielle Analyse der Verbrennung vorzunehmen.\nSchwierigkeiten begegnen wir bei der Eintrocknung der Abfallstoffe, wie des Harnes und des Kotes. Werden sie ohne besondere Vorsichtsma\u00dfregeln getrocknet, so tritt eine Zerlegung ein, in dem entweder H-haltige Verbindungen wie Ammoniak zu Verlust gehen, oder auch wie beim Kote, wenn er sauer ist, fl\u00fcchtige Fetts\u00e4uren verloren werden.\nWenn man den Harn bei hoher Temperatur abdampft, k\u00f6nnen bis 10% des Harnstoffs zerlegt werden; man mu\u00df das fl\u00fcchtige Ammoniak stets in einer Vorlage auf fangen und f\u00fcr sich in Rechnung stellen, den trockenen R\u00fcckstand unterwirft man der Verbrennung. Bequemer ist der Zusatz von Oxals\u00e4ure, welche an sich wenig Verbrennungsw\u00e4rme liefert, also keine erhebliche Korrektur einf\u00fchrt und, zumal ihre Reinheit leicht sicher zu stellen ist, keine Fehler bedingt. Verf\u00fcgt man \u00fcber einen Vakuumapparat, so kann man den Harn, wie er ist, leicht und schnell zur Verdunstung (bei 25\u00b0) bringen und in einer mit Schwefels\u00e4ure beschickten Vorlage die kleinen Mengen von NH3, welche abdunsten, bestimmen und deren bekannte Verbrennungsgr\u00f6\u00dfe zum Gesamtresultat addieren. Unbedenklich scheint auch hier die Zugabe von etwas Oxals\u00e4ure oder Weins\u00e4ure, Wodurch sich das Auffangen des Ammoniaks er\u00fcbrigen w\u00fcrde.1)\n1) Rubner, Gesetze des Energieverbrauchs 1902 S. 29. Krummaclier, Zeitschr. f. Biol. XLII, S. 246.","page":156},{"file":"p0157.txt","language":"de","ocr_de":"Die Bestimmung der Verbrennungsw\u00e4rmen.\n157\nDas fr\u00fcher von Kellner empfohlene Eindicken des Harns auf Filtrierpapierzylindern d\u00fcrfte entbehrlich sein, weil die Vakuumtrocknung an sich sehr einfach ist. Auch der Kot kann im Vakuumapparat bei alkalischer Reaktion unter Zugabe kleiner Mengen Oxals\u00e4ure getrocknet werden; vorherige teilweise Entfettung ist f\u00fcr manche Methoden unbedingt erforderlich. Die Atherextrakte sind abzudampfen und f\u00fcr sich zu verbrennen.\nDie Angaben der Verbrennungsw\u00e4rme f\u00fcr aschefreie Substanz, wie sie vielfach berechnet wird, h\u00e4ngen ganz von der Art der Aschebestimmung ab, die zweifellos sehr ungleich ausgef\u00fchrt wird. Je nach den in einzelnen Laboratorien ge\u00fcbten Verfahren d\u00fcrften Differenzen bis 10 \u00b0/0 der Asche nicht auszuschlie\u00dfen sein; bei aschereichen Substanzen kann daher die auf aschefreie Substanz berechnete Verbrennungsw\u00e4rme recht wohl merklich beeinflu\u00dft werden.\nDie Chloratmethode.\nDas chlorsaure Kali war in den Anf\u00e4ngen der organischen Chemie zu Bestimmungen der organischen Substanzenverwandtworden, aber allm\u00e4hlich in Vergessenheit geraten. L ewis Thompson hat es zur Bestimmung von Verbrennungs w\u00e4rmen wieder herangezogen, indem er die organischen Substanzen mit einem Satze von chlorsaurem Kali und etwas Braunstein verbrannte und die dabei auftretende W\u00e4rme an Wasser \u00fcbertrug. Frankland li\u00e2t die Methodex) zum ersten Mal zur Untersuchung auch solcher K\u00f6rper, welche physiologisches Interesse haben, benutzt.\nDer Apparat bestand damals (Fig. 1) aus einer kupfernen Taucherglocke (C), in welche man von unten in einer Art Patrone (a) die Mischung der Substanz mit chlorsaurem Kali (und Braunstein) brachte, zugleich mit einem Z\u00fcndfaden.\nZu diesem Zweck kann der Boden der Taucherglocke, die zugleich als Mischer ausgestaltet ist, abgenommen und das Gef\u00e4\u00df mit der Substanz wie eine Kerze auf einen Leuchter eingesetzt und dann mittels\nBajonettverschlusses schnell, nachdem der Z\u00fcndfaden angebrannt ist, eingef\u00fcgt und unter Wasser getaucht werden.\nKurz darauf erfolgt die Z\u00fcndung, die Gase gehen durch die \u00d6ffnungen\ni) Philos. Mag. XXXII S. 182.","page":157},{"file":"p0158.txt","language":"de","ocr_de":"158\nMax Ruinier. Kalorimetrie.\ndes Bodenst\u00fccks (E) und streichen aufw\u00e4rtsquirlend durch das Wasser unter Entwicklung von Cklorkaliumd\u00e4mpfen oder auch D\u00e4mpfen der Untersalpeters\u00e4ure. Man hat dann zu mischen, damit die W\u00e4rme sich verteilt und das aus chlorsaurem Kali entstandene Chlorkalium sich aufl\u00f6st, der Hahn der Taucherglocke wird ge\u00f6ffnet, damit das Wasser eindringen und das Chlorkaliuni l\u00f6sen kann.\nDie Menge der W\u00e4rme berechnet sich aus dem Wasserwert des Kalorimeters (Wasser und Metallteile, Thermometer), sie wird zu gro\u00df gefunden, da sich chlorsaures Kali (13,3 g) zu Chlorkalium unter W\u00e4rmeentwicklung zersetzt und die Z\u00fcndschnur einige Kalorien liefert.\nDiese Korrektionszahl f\u00fcr die Zersetzungsw\u00e4rme des chlorsauren Kali's betr\u00e4gt 580 gkal., wozu ein paar Kalorien der Z\u00fcndschnur kommen; dieser Wert mu\u00df vom Endresultat abgezogen werden.\nFranklands Zahlen waren zum Teil sehr fehlerhaft, weil die Taucherglocke durch die sauren D\u00e4mpfe angegriffen wird und Kupfersalz zur L\u00f6sung kam. Die Teile m\u00fcssen ganz aus Platin hergestellt werden.\nDie Verbrennungspatrone aus Platin ist unten durchl\u00f6chert, damit das Chlorkalium aufgel\u00f6st werden kann; vor dem Versuch mu\u00dften \\di\u00a9 L\u00f6cher mit Seidenpapier verklebt werden, damit die Substanz nicht heyausfiel. Ich habe an Stelle dieser Platinpatrone d\u00fcnnwandige Glasr\u00f6hrchen genommen, welche bei der Verbrennung schmolzen und beim Nachdringen des Kalorimeterwassers zersprangen und so eine vollkommene schnelle L\u00f6sung der Chlorkaliumschmelze erzielen lie\u00dfen, was f\u00fcr die Genauigkeit der Messungen wesentlich ist.\nDas Kalorimeter wird nach Stob mann.4 Vorschlag in ein zylindrisches doppelwandiges Gef\u00e4\u00df, das mit Wasser gef\u00fcllt ist, gestellt, wie dies Fig. 2 zur Anschauung bringt. Plier befindet sich durch Ebonitkl\u00f6tzchen isoliert ein zylindrisches Metallgef\u00e4\u00df und wieder durch Luft und isolierende Kl\u00f6tzchen vom Metallgef\u00e4\u00df geschieden das eigentliche Kalorimeter.\nBetreffs der Technik der Verbrennung mag noch folgendes angef\u00fchrt werden. K\u00f6rper, die reich an N sind, k\u00f6nnen nicht direkt verbrannt werden, weil sich zu viel Oxydationsprodukte des N bilden, dagegen verl\u00e4uft die Verbrennung unter Zugabe von Stearins\u00e4ure oder Naphtalin gut.\nN\u00e4heres s. bei Stolimann, Landwirtschaftl. Jahrb\u00fccher XIII, S. 513 u. Rubner, Zeit. f. Biol. XXI 1885, S. 250.","page":158},{"file":"p0159.txt","language":"de","ocr_de":"Die Bestimmung der Verbrennungsw\u00e4rmen.\n159\nBei jeder Verbrennung entsteht etwas Salpeters\u00e4ure und salpeterige S\u00e4ure, nicht unwesentlich trotz Stearins\u00e4irrezusatz bei Substanzen wie Harnstoff oder Harns\u00e4ure. In diesen F\u00e4llen habe ich das Kalorimeterwasser konzentriert und mittels der Schl\u00f6singschen (Schultzeschen) Methode durch Erhitzen bei Gegenwart von Eisenchlorid und Salzs\u00e4ure, die Nitrate und Nitrite als Stickoxyd bestimmt und in Rechnung gestellt.1)\nDie Chloratmethode erfordert Vorversuche \u00fcber den- besten Verbrennungsverlauf (bei N-haltigen K\u00f6rpern auch betreffs der Zus\u00e4tze, z. B. von Naphtalin oder Stearins\u00e4ure). Die Regulierung der Verbrennungsgeschwindigkeit wird durch Beigabe gepulverten Bimssteins vorgenommen, je mehr zugesetzt wird, um so langsamer verbrennt die Substanz. Als Z\u00fcndstoff wurde meist ein Baumwollfaden, der in chlorsaure Kalil\u00f6sung getaucht und getrocknet war, benutzt, oder auch elektrische Z\u00fcndung.\nBei zu schneller Verbrennung verfl\u00fcchtigt etwas Chlorkalium, dessen D\u00e4mpfe man wahrnimmt. Um sicher zu sein, da\u00df die Verbrennungsmischung gut abgebrannt ist und alles Chlorkalium gel\u00f6st ist, wurde am Ende der Versuch einer Chlortitrierung des Wassers vorgenommen.\nAm Ende des Versuchs mu\u00df die bei der Verbrennung entstandene Schmelze des Chlorkaliums vollst\u00e4ndig aufgel\u00f6st sein, weil hierdurch W\u00e4rmebindung erfolgt und dieser Vorgang in allen Experimenten gleich verlaufen mu\u00df.\nDie Chloratmethode versagt bei den f\u00fcr physiologische Zwecke n\u00f6tigen Verbrennungen auch bei den sehr schwierig zu verbrennenden Substanzen nicht. Es ist durchaus unberechtigt, diese Methodik f\u00fcr weniger leistungsf\u00e4hig zu halten als die jetzt gebr\u00e4uchlichen, ja nicht ausgeschlossen, da\u00df man auf sie wieder zur\u00fcckgreifen wird.2)\nr Die Berthelotsehe Bombe.\nBerthelot ist dazu \u00fcbergegangen, die Verbrennung nicht bei gew\u00f6hnlichem Druck vorzunehmen, sondern hat Sauerstoff unter hohem Druck angewandt (1881). Da unter soldi en Bedingungen die Substanzen zumeist sehr glatt verbrennen, hat sich die Methode alsbald weit verbreitet. Die Methode3) ist erst viele Jahre nach ihrer ersten Beschreibung in Gebrauch gekommen, da die Kosten der Anschaffung des Kalorimeters au\u00dferordentlich hohe waren: seitdem billigere Instrumente im Handel Vorkommen, hat sich ihr Gebrauch sehr verallgemeinert und wegen der gro\u00dfen Handlichkeit die Chloratmethode verdr\u00e4ngt.\nDie Einrichtung des Berthelotschen Verbrennungsger\u00e4tes ist folgende: Zur Aufnahme der Kalorimeterteile dient ein doppelwandiges kupfernes, im Versuchsfall durch eine Ebonitplatte oben abzudeckendes, mit Wasser gef\u00fclltes Gef\u00e4\u00df, auf welchem die R\u00fchrvorrichtung und der Halter f\u00fcr das Thermometer montiert sind. In seinem Hohlraum steht auf drei Isolier-kl\u00f6tzchen das aus Messingblech hergestellte versilberte Kalorimeter, in dem Kalorimeter die Bombe. Um die Bombe bewegt sich durch ein Triebwerk, mit der Hand in Bewegung gesetzt, der Mischer, gleichfalls versilbert.\n1)\t1. c. S. 285.\n2)\ts. auch Longuinine, Bestimmung der Verbrennungsw\u00e4rme, Berlin 1877, S. 59.\n3)\tAnnal. Ckim. [6] 6. 546, 10. 433, 13. 289.","page":159},{"file":"p0160.txt","language":"de","ocr_de":"160\nMax Ruinier. Kalorimetrie.\nDie Bombe von nebenstehender Form (Fig. 3), durch schwere Gewinde mit einem gro\u00dfen Schl\u00fcssel, der bedeutende Hebelarme besitzt, um Kraft anwenden zu k\u00f6nnen, mittels eines Decksttickes verschlie\u00dfbar, enth\u00e4lt die Substanz und Sauerstoff, letzteren auf 24 Atmosph\u00e4ren komprimiert. Sie ist aus Stahl, au\u00dfen vernickelt. Im Innern ist sie mit Platin ausgekleidet und fa\u00dft\nFig. 3.\netwa 290 ccm = 10 g Sauerstoff. Mehr als 3 g Sauerstoff d\u00fcrfen aber f\u00fcr die Verbrennung nicht beansprucht werden.\nF\u00fcr die Bombe kann der heutzutage \u00fcberall k\u00e4ufliche komprimierte Sauerstoff, den man unter Beobachtung von Manometern in die Verbrennungsbombe \u00fcberstr\u00f6men l\u00e4\u00dft, nachdem die festschlie\u00dfenden H\u00e4hne der Berthelotbombe ge\u00f6ffnet sind, Verwendung finden.\nIn der Bombe (Fig. 4) befindet sich ein Platinstab, vom Deckel ausgehend, als Tr\u00e4ger f\u00fcr ein Platinsch\u00e4lchen (F), in welchem die zu verbrennende Substanz ruht, er durchsetzt elektrisch isoliert den Deckel und kann durch eine kleine","page":160},{"file":"p0161.txt","language":"de","ocr_de":"Die Bestimmung der Verbrenn\u00fcngsw\u00e4rmen.\t161\nSchraube mit dem Pol eines Akkumulators oder: einer Batterie in Verbindung gebracht werden. Ein zweiter Platinstift ragt parallel dem andern vom Deckel in die Bombe.\t.\nDie Substanz, welche: verbrannt werden soll, wird zuerst getrocknet, dann in eine Pastillenpresse (Fig. 5) gebracht, ein, feiner:Eisendraht durchgelegt und zu einer Art zylindrischer Briketts geformt. Man w\u00e4gt zuerst die Substanz, ehe man sie pre\u00dft, ann\u00e4hernd, d. h. man w\u00e4hlt soviel, als hinreicht, um nicht mehr als ^ des in der Bombe befindlichen Sauerstoffs durch die Verbrennung in Anspruch zu nehmen. Der Eisendraht der Pastille: wird um die\nbeiden oben benannten Platindr\u00e4hte gewickelt und dient zur Entz\u00fcndung der Substanz, die ; im Platinsch\u00e4lchen, (F) ruht. 1 m Eisendraht wiegt 0,114 g, 5 cm \u2014 0,0057 g gen\u00fcgen f\u00fcr eine Verbrennung. 1 g Eisen verbrennend, liefert Eisenoxyduloxyd \u20141601 gcal. oder 9,1 gcal. f\u00fcr die verwendete Drahtmenge einer Pastille. Die Z\u00fcndung erfolgt in dem Augenblick, in welchem der Gasabflu\u00dfhahn auf dem Deckel der Bombe mit dem zweiten Pol der Batterie oder des Akkumulators ber\u00fchrt wird.\nNach dem Versuch nimmt man die Bombe aus dem Wasser, heraus^ l\u00e4\u00dft durch L\u00fcften des eben genannten Gasabflu\u00dfhahnes die Verbrennungsgase und/ den Testierenden Sauerstoff' entweichen und kann dann die Bombe \u00f6ffnen, worauf man die Asche in dem Platinsch\u00e4lchen finden wird.\nF\u00fcr die Vorbereitung der zu verbrennenden Substanz ist noch zu sagen Tigerstedt, Handle\u00bb, d. pliys. Methodik I, 3.\t11","page":161},{"file":"p0162.txt","language":"de","ocr_de":"162\nMax Rubner, Kalorimetrie.\nda\u00df viele tierische und pflanzliche Substanzen nicht direkt verbrannt werden k\u00f6nnen, weil sie stark fetthaltig sind. Beim Pressen kann dann Fett abgepre\u00dft werden und die Pastille enth\u00e4lt weniger Fett, als der Wirklichkeit und der chemischen, Analyse entspricht. Solche Fehler k\u00f6nnen sehr leicht Vorkommen, zur Vorsicht wird man deshalb unter Umst\u00e4nden mindetens einen Teil des Fettes entra liieren und fettarme Substanz und Fett getrennt verbrennen.\nManche Substanzen brennen schlecht an, dann pre\u00dft man auf die obere Schicht (der dann genau zu wiegenden Substanz) eine Lage Zucker oder etwas Naphtalin, deren Menge genau bekannt sein mu\u00df.\nGerade bei Organen der Tiere, die reich an Asche sind, kann es Vorkommen, da\u00df man auf dem Boden der Bombe kleine Mengen unverbrannter Substanz findet, die weggeschleudert wurden, ehe sie verbrennen konnten, darauf ist R\u00fccksicht zu nehmen.\nEin gro\u00dfer Vorteil ist es, da\u00df in der Bombe der Akt der Verbrennung ungemein rasch und die Abgabe der W\u00e4rme an das Kalorimeterwasser schnell erfolgt, daher sind die Korrektionen der Beobachtung sehr einfach und gering. Man richtet das Kalorimeterwasser in seiner Temperatur so vor, da\u00df es etwas unter der Lufttemperatur, d. h. unter der Temperatur der Umgebung bleibt, stellt die gef\u00fcllte Bombe in das Wasser, wartet unter fortw\u00e4hrendem Mischen einige Minuten (4\u20145), bis der erste Ausgleich der Temperatur erfolgt ist, liest weitere 4 Minuten den Gang der Temperatur ab und bildet das Mittel des Anstiegs (der gleichm\u00e4\u00dfig sein mu\u00df), und z\u00fcndet dann die Mischung. Sofort steigt die Temperatur, die nach einigen Minuten einen H\u00f6hepunkt erreicht und unter den gegebenen Voraussetzungen gleichm\u00e4\u00dfig zu sinken beginnt. Man beobachtet 5 Minuten dieses gleichm\u00e4\u00dfigen Abfalls.\nDie Temperatur zu Beginn der Z\u00fcndung erf\u00e4hrt man, wenn man zur letzten Ablesung vor der Z\u00fcndung die gefundene Korrektion (f\u00fcr 1 Min.) hinzuf\u00fcgt. Das Kalorimeter erreicht durch die Verbrennung nicht den maximalsten Hochstand, denn es hat w\u00e4hrend des Anstiegs W\u00e4rme verloren. Die Beobachtung nach der Verbrennung gibt die Korrektion, die f\u00fcr so viele Minuten hinzuzurechnen ist, als es dauerte, bis der H\u00f6chststand der Erw\u00e4rmung erreicht wurde. Die Differenz dieser Werte x dem Wasserwerte des Kalorimeters gibt die Anzahl der Kalorien. W\u00e4hrend des ganzen beschriebenen Verbrennungsaktes mu\u00df das R\u00fchrwerk in gleichm\u00e4\u00dfiger, kr\u00e4ftiger Bewegung gehalten werden. In zwei Minuten sind schon 99% der W\u00e4rme von der Bombe an das Wasser \u00fcbertragen.\nDie wichtigste Vorarbeit bei Benutzung der Bombe besteht in der Feststellung des Was serwertes derselben; hierzu kann man durch Berechnung der einzelnen verwendeten Materialien gelangen '(der Masse des Stahles, des Platins, Messings der Bombe und des Kalorimeters, des Thermometers, des Wassers, des Sauerstoffs, der Teile des Mischers). Diese Methode setzt, wenn sie wirklich grundlegende Zahlen ergeben soll, voraus, da\u00df man f\u00fcr die spezifischen W\u00e4rmen der Metallteile nicht mit beliebigen Mittelzahlen, sondern nach direkten Versuchen \u00fcber die spezifische W\u00e4rme des verwendeten Materials rechnet. Es mu\u00df also letztere z. B. an einer Stahlmasse bestimmt werden, aus der die Bombe selbst hergestellt worden war.\nDer Wasserwert des Apparats kann aber auch in einer leicjit ausf\u00fchrbaren Weise so bestimmt werden, da\u00df man von einer Substanz verschiedene Ver-","page":162},{"file":"p0163.txt","language":"de","ocr_de":"Die Bestimmung der Verbrennungsw\u00e4rmen.\n163\nbrennungen macht, indem man wechselnde Mengen, die um das zweifache oder dreifache verschieden sind, unter Variation der Menge des Kalorimeterwassers anwendet. Man erh\u00e4lt dann mehrere Gleichungen, aus denen der Wasserwert ableitbar ist. Ist K der Wasserwert des Kalorimetergef\u00e4\u00dfes und des Mischers, des Thermometers usw. und M und M' das Gewicht des Wassers, p und p' das Gewicht der verbrannten Substanz, t und t' die entsprechenden Temperaturerh\u00f6hungen bei der Verbrennung und X der Wert der Bombe, so ist die Whirmemenge\nbeim ersten Versuch (M + K + X)t beim zweiten Versuch (M'-(-K + X)^ und diese beiden Werte verhalten sich zueinander wie die angewandten Gewichte, also\n(M + K + X)t p (M' + K + X)t' p' \u2019\nworaus K + X oder X bestimmt werden kann. Endlich kann man auch zur Bestimmung des Wasserwertes von der Verbrennung einer Substanz mit genau bekannter Verbrennungsw\u00e4rme ausgehen und berechnen, welche Wasserwerte zugrunde gelegt werden m\u00fcssen, um die bekannte Verbrennungsw\u00e4rme zu erhalten.\nGew\u00f6hnlich benutzt man f\u00fcr solche Versuche Naphtalin als Testsubstanz (1 g = 9628 gkal. nach Stohmann, 9694 nach Berthelot und Vieille). Die Methode ist f\u00fcr alle physiologischen Aufgaben v\u00f6llig ausreichend1).\nNeuerdings hat man auch eine Eichung der Bombe zur Bestimmung des Wasserwertes mittels des elektrischen Stromes vorgenommen, die sehr exakte Resultate gibt2). Wrede fand mit einem solchen Instrumente f\u00fcr reines Naphtalin 9667,8 gkal. p. 1 g, f\u00fcr Rohrzucker 3961,7 gkal., was f\u00fcr die oben angef\u00fchrte Wasserwertbestimmung von Belang sein kann.\nBei jeder Verbrennung wird durch Oxydation des Stickstoffs der Bombenluft etwas Salpeters\u00e4ure gebildet. Man erf\u00e4hrt diese Gr\u00f6\u00dfe, wenn keine andere S\u00e4ure sich gebildet hat, aus einer Titration des im Kalorimeter niedergeschlagenen Wassers, das man aussp\u00fclt und mittels Sodal\u00f6sung (3,706 g C03Na2 pro Liter) unter Zugabe von Methylorange titriert; 1 ccm einer solchen Sodal\u00f6sung ist 1 gkal. entsprechend3).\nEs sind f\u00fcr die Ausf\u00fchrung von Verbrennungsbestimmungen noch einige Bemerkungen anzuf\u00fcgen. Beim Verbrennen schwefelhaltiger K\u00f6rper kann leicht eine Mischung von Kohlens\u00e4ure, Kohlenoxyd, Schwefels\u00e4ure und schwefliger S\u00e4ure entstehen. Um dies zu verh\u00fcten, gibt man in die Bombe 10\u201415 ccm Wasser (was bei dem Wasserwert in Rechnung zu stellen ist), der gesamte Schwefel der Substanz findet sich dann als gel\u00f6ste Schwefels\u00e4ure und sonst nur Kohlens\u00e4ure, kein Kohlenoxyd. Man titriert wie gew\u00f6hnlich dieses Wasser mit Soda, f\u00e4llt die Schwefels\u00e4ure mit Chlorbaryum und zieht den auf sie treffenden S\u00e4ureanteil von der Gesamtazidit\u00e4t ab, worauf die\n1)\ts. auch Longuinine 1. c. p. 63.\n2)\tBerichte der deutschen physikal. Gesellschaft v. 23. Jan. 1903 und Franz Wrede, Inauguraldiss., Berlin 1903, Emil Fischer und Franz Wrede, Sitzungsber. d. Kgl. preu\u00df. Akademie XX v. 14. April 1904.\n3)\tStohmann, Journ. f. prakt. Chemie [2] Bd. 39 S. 522.\n11*","page":163},{"file":"p0164.txt","language":"de","ocr_de":"104\tMax Rubner, Kalorimetrie.\nSalpeters\u00e4urtekorrektion gemacht werden kann. Letztere scheint \u00fcbrigens mit dem Stickstoffreichtum \u2018 der verbrannten Substanz allein nicht im Zusammenhang zu stehen.\nWird Aschte aus dem Verbrennungssch\u00e4lchen herausgeschleudert, so wird die Genauigkeit der Schwefels\u00e4urebestimmung und Nitrattitrierung in Frage, gestellt').,\n\u00dcber die Einrichtung von Verbrennungsversuchen f\u00fcr Chlor enthaltende Stoffe s. bei Longuinine I. e. p. 96. Die Besprechung dieser Verh\u00e4ltnisse kann als f\u00fcr die meisten Anwendungen des Kalorimeters f\u00fcr die hier in Frage stehenden Zwecke vernachl\u00e4ssigt werden.\nDie W\u00e4rmtemte\u00fcgen, welche beim Verbrennen einer Substanz in Sauerstoff bei konstantem Atmosph\u00e4rendruck erhalten werden, und jene, die man in der Berthelotschen Bombe erh\u00e4lt, bei konstantem Volum sind nicht v\u00f6llig gleich.\nNennt man die Werte f\u00fcr konstanten Druck = D und jene f\u00fcr konstantes Volumen = V, so ergibt sich folgende Beziehung\n: l) ='\u00a5+(|\nworin H die Zahl der Wasserstoffatome, O die Zahl der Sauerstoffatome im Molek\u00fcl und 0,291 eine f\u00fcr 18\u00b0 g\u00fcltige Konstante ist2).\nBei; allen K\u00f6rpern, welche im Molek\u00fcl auf je 2 Wasserstoffatome 1 Sauerstoffat\u00f6m enthalten, ist die Verbrennungsw\u00e4rme bei konstantem Volumen und konstantem Druck gleich. Bei allen K\u00f6rpern, welche im Molek\u00fcl mehr Wasserstoffmol\u00e8k\u00fclte enthalten, als der Sauerstoff zur Bildung von Wasser beansprucht, ist die .Verbrennungsw\u00e4rme bei konstantem ' Druck gr\u00f6\u00dfer, als bei konstantem Volumen, bei allen K\u00f6rpern, die mehr Sauerstoffatome enthalten, als dem Wasserstoff entspricht, ist die Verbrenn\u00fcngsw\u00e4rme bei konstantem Druck geringer als bei konstantem Volumen. Die Unterschiede sind \u00fcbrigens meist nicht erheblich.\nIm F\u00e4lle, da\u00df eine Substanz von unbekanntem .Molekulargewicht, bei Mischungen verbrannt wird, wite1 dies bei physiologischen Aufgaben die Kegel ist, bietet zwar die Berechnung auch keine Schwierigkeiten, denn es ist nur zu bestimmen das bei der Verbrennung n\u00f6tige Sauerst\u00f6ffvolumen (nach der Elementaran\u00e4lyse) und das dabei erzeugte Kohlens\u00e4urevolumen und das Stickstoffvolumen. Der Vergleich dieser auf 0 \u00b0 und 760 mm Druck reduzierten; Volume mit dem von einem Molekel (22,33 1) Gas eingenommenen Volumen, ergibt die Unterlage f\u00fcr die Bestimmung des3) gesuchten Werts.\nDa aber tats\u00e4chlich die Gr\u00f6\u00dfe solcher Berechnungen pro l g Substanz den Wert von 2 bis 4 gkal. nicht \u00fcbersteigt, so kann man wohl f\u00fcr alle uns zurzeit interessierenden Fragen biologischer Natur auf diese Korrektionen Verzichten 4).\nAn Stelle der teueren Apparate von Berthelot werden in'neuerer Zeit\n1)\tWeiteres findet sich bei Langbein, Zeitschr. f, angew. Chemie 1900, Heft 49 u. 50 und Krummacher Zeitschr. f. Biol. 1904 XLV, p. 319.\n2)\tBerthelot, Essay de Mechanique chimique 1, p. 115 und Ostwald, Allgemeine Chemie 2, p. 292.\n3)\tLonguinine 1. c. p. 33.\t,\n4)\tStohm\u00e0nn u. Langbein, Journal f. prakt. Chemie [2]Bd . 44 S. 344.","page":164},{"file":"p0165.txt","language":"de","ocr_de":"Die Bestimmung der Verbrennungsw\u00e4rmen.\t165\ndie vereinfachten Apparate von Mahler, Ivr\u00f6ker usw. vertrieben (Fig. 6), welche f\u00fcr die meisten kalorimetrischen Aufgaben auch gen\u00fcgen d\u00fcrften. Der Sauerstolfdruck wird durch Zuleitung aus dein Beh\u00e4lter 0 und unter Kontrolle, des Manometers M. auf 15 Atmosph\u00e4ren gebracht, statt Platin ist eine Emailauskleidung vorhanden, der kupferne doppelwandige Zylinder zur W\u00e4rmeisolierung A ist bei den einfachsten Instrumenten durch ein Holzgef\u00e4\u00df ersetzt. Solche Systeme dieser Bomben, bei denen diese tunlichst viel mit ihren Teilen unter Wasser tauchen, sind anderen Konstruktionen vorzuziehen. Im \u00fcbrigen ist die Ausf\u00fchrung des Experiments wie Oben f\u00fcr die Berthelot-Bombe beschrieben.\t- \u25a0\t'\nBei Org\u00e4hen des Tierleibes und Abfallstoffen findet man fast immer ein Herausschleudern gl\u00fchender Asche, welche allm\u00e4hlich den Em\u00e4ilbelag, besonders am Boden der Bombe angreift. Nach meinen Erfahrungen gen\u00fcgt das Einlegen einer Porzellanscheibe (Tiegeldeckel mit beseitigter Ose, Wasser-\nwert derselben ist in Rechnung zu stellen), um die Zerst\u00f6rung des Emails zu hindern.\nBei Anwendung der kalorimetrischen Bombe zur Bestimmung der Verbrennungswerte f\u00fcr die Aufgaben des Energiewechsels kann man es meist mit der Feststellung zweier Analysen bewenden lassen und es k\u00f6nnen dazu auch die einfachen Bomben (wie die von Mahler z. B.) ganz wohl gen\u00fcgen.\nAnders liegt die Sache dort, wo die thermischen Angaben zu Berechnungen von thermochemischen Gleichungen benutzt werden sollen und wo auf sehr feinen Unterschieden der Messungen schon die Entscheidung ruht. Hierher geh\u00f6ren eine Reihe von Fragen der Fermentwirkung und der dabei verlaufenden W\u00e4rmet\u00f6nung. Auf dem gedachten Gebiete haben wir die Erfahrung machen k\u00f6nnen, da\u00df die zahlenm\u00e4\u00dfigen Angaben nicht nur \u00fcber die Gr\u00f6\u00dfe, sondern selbst sogar \u00fcber die Art der W\u00e4rmet\u00f6nung1 (positiv oder negativ) bei verschiedenem Beobachten verschieden ausfallend\nThermische Prozesse dieser Art sind inr Verh\u00e4ltnis zur Verbrennungsw\u00e4rme der in Aktion tretenden Substanzen \u00fcberhaupt sehr klein, so da\u00df also an die Genauigkeit der Methodik gro\u00dfe Anforderungen gestellt werden, sie findet nat\u00fcrlich auch ihre Grenzen.","page":165},{"file":"p0166.txt","language":"de","ocr_de":"166\nMax Rub n er, Kalorimetrie.\nEs ist daher vorteilhafter, statt der indirekten Bestimmung solcher fermentativen W\u00e4rmet\u00f6nungen direkte W\u00e4rmemessungen auszuf\u00fchren, ich verweise wegen der hierf\u00fcr n\u00f6tigen Methodik auf den Abschnitt Mikrokalorimetrie.\nVerbrennung mit unterbromigsauren Salzen.\nVerfasser hat zur Kontrolle der Verbrennungsw\u00e4rme solcher Stoffe, die wie der Harnstoff fr\u00fcher manche Schwierigkeiten bereiteten, die Zerlegung dieses K\u00f6rpers mit Bromlauge in w\u00e4ssriger L\u00f6sung benutzt1).\nDie Ausf\u00fchrung ist an sich einfach, erfordert aber eine Reihe von besonderen Vorsichtsma\u00dfregeln, welche (1. c.) n\u00e4her geschildert sind. Wenn man\nbeachtet, da\u00df nicht aller Harnstoff zerlegt wird, und die gefundene W \u00e4rme also nur auf den wirklich verbrannten Harnstoff sich bezieht, stimmen die Ergebnisse dieser Art der Verbrennung mit den anderweitig erhaltenen Zahlen gut \u00fcberein.\nVerbrennungsw\u00e4rme von Gasen.\nDie Bestimmung der Verbrennungsw\u00e4rme von Gasen kommt wohl nur selten f\u00fcr physiologische Zwecke in Frage, da man die verbrennlichen Darmgase beim Menschen und den meisten Tieren au\u00df^r Betracht lassen kann, auch ihre Sammlung in ausreichenden Portionen nicht \u00fcberall gelingt. Allenfalls k\u00f6nnte bei gr\u00f6\u00dferen Tieren mit entwickeltem Blinddarm eine solche Analyse ge w\u00fcnscht werden.\nFerner kommen Wasserstoff oder Leuchtgas vielleicht f\u00fcr Eichungen eines Tierkalorimeters in Betracht, auch nur ausnahmsweise, denn man wird solche Eichungen besser mit warmem W asser oder auf elektrischem Wege vornehmen als durch Verbrennung von Wasserstoff.\n- F\u00fcr die Bestimmung der Verbrennungsw\u00e4rme von Gasen kann ein Eiskalorimeter benutzt werden, wie es Schuller und Wartha und v. Than f\u00fcr den vorliegenden,Zweck eingerichtet haben2). (\u00dcber die Konstruktion dieses s. sp\u00e4ter S. 170.)\n1)\tZeitschr. f. Biol. 1884 u. 1885 XXI, p. 273, Sitzungsber. d. bayr. Akadmie v. 5. Juli 1884.\n2)\tSchuller u. Wartha in Wiedemanns Anal.1877 II, p. 359 und v. Than in Wiedemanns Anal. XIII; s. auch bei Longuinine p. 105 u. 108.","page":166},{"file":"p0167.txt","language":"de","ocr_de":"Die Bestimmung der Verbrennungsw\u00e4rmen.\n167\nVerf\u00fcgt man \u00fcber gr\u00f6\u00dfere Gasmengen, so eignet sieb f\u00fcr die Verbrennungsw\u00e4rmebestimmung der Gase das Juncker sehe Kalorimeter (Fig. 7).\nDas Instrument l\u00e4\u00dft das in einer Gasuhr gemessene Gas durch einen Brenner in den hohen zylinderf\u00f6rmigen Raum des Kalorimeters treten. Die Verbrennungsgase steigen auf (siehe die Pfeilrichtung) und gelangen in R\u00f6hren, die durch den Wassermantel hindurchgelegt sind. Da die abgek\u00fchlten Gase schwerer sind als Luft, str\u00f6men sie unten bei 32 aus. Hier kann man das Abflie\u00dfen der Gase durch eine Klappe 33 regulieren. Der kondensierte Wasserdampf kann gesammelt werden (35).\nDurch den Mantel str\u00f6mt Wasser, das von einem kleinen Reservoir mit \u00dcberlauf stammt und bei 13 unten eintritt, oben ist der Abstrom des Wassers, an der Eintritt- und Austrittsstelle des Wasserstromes am Kalorimeter je ein Thermometer, die Temperaturzunahme l\u00e4\u00dft sich also leicht feststellen. An einer Skala (10) kann man die Stellung des Wasserhahnes genau ablesen. Die Wassermenge des Ablaufs wird mittels eines Me\u00dfzylinders gemessen. Man w\u00e4hlt solche Wassermengen, da\u00df der Temperaturunterschied der Thermometer nicht zu klein ist, was man durch Drehung des Wasserhahnes beliebig zu regulieren imstande ist. Man erh\u00e4lt die Verbrennungsw\u00e4rme mit gro\u00dfer Genauigkeit.\nDie Produkte der Verbrennung bei dem kalorimetrischen Versuch und ihre Verwendung zur Elementaranalyse.\nBei einem tadellosen kalorimetrischen Versuch mu\u00df die organische Substanz in Kohlens\u00e4ure und Wasser bezw. Kohlens\u00e4ure, Wasser, N und Schwefels\u00e4ure (oder Phosphors\u00e4ure) aufgel\u00f6st werden. Bei unvollkommener Verbrennung entsteht auch Kohlenoxyd, das man beim Durchleiten der Verbrennungsgase durch Palladiumchlor\u00fcr an dem bekannten schwarzen Niederschlag erkennen kann.\nDie Produkte der Verbrennung k\u00f6nnen nat\u00fcrlich auch gewisserma\u00dfen zur \u201eElementaranalyse\u201c einer Substanz verwendet werden. Dieser Gedanke ist zuerst f\u00fcr die Chloratmethode von Stob.mann ausgef\u00fchrt worden, indem er sich ein besonderes Metallgef\u00e4\u00df herstellen lie\u00df, in welchem er eine Verbrennung unterWasser ausf\u00fchrte und die Gase direkt auffing1). Diese Methode scheint nicht allgemein bekannt geworden zu sein. Als die Ber-thelotsche Bombe in Aufnahme kam, wurde die Verwendung der Bombe zur Bestimmung der C02 und der H20 neu empfohlen2). Die Bestimmung des Wassers mittels der Berthelot sehen Bombe hatte man \u00fcbrigens f\u00fcr die technische Analyse schon fr\u00fcher ausgef\u00fchrt, weil bei Brennmaterialien die nutzbare W\u00e4rme um so gr\u00f6\u00dfer ist, je weniger Wasserdampf gebildet wird. Um den Wasserdampf v\u00f6llig zu erhalten, wird die Bombe in ein \u00d6lbad gebracht (105\u00b0) und trockne Luft durchgesaugt. Vorbedingung ist in diesen F\u00e4llen, da\u00df trockner Sauerstoff eingef\u00fcllt wurde oder da\u00df der Gehalt des Sauerstoffs an Wasser in einem Kontrollversuch bestimmt wird.\nDie Bestimmung der Kohlens\u00e4ure l\u00e4\u00dft sich in verschiedener Weise\n1)\ts. Bechenberg, Journ. f. prakt. Chemie 1879 und Bubner, Zeitschr. f. Biol. XXI, p. 271.\n2)\tX. Zuntz, Ber. der chem. Gesellschaft XXX, p. 380.","page":167},{"file":"p0168.txt","language":"de","ocr_de":"168\nMax Rubner, Kalorimetrie.\nz. B. mittels Durclileiten der Gase durch Barytwasser oder durch einen Kaliapparat usw. ausf\u00fchren. Von der Bestimmung der Schwefels\u00e4ure war oben'S. 163' die Rede. Sie hat unzweifelhaft den Vorzug, da\u00df sie uns der Notwendigkeit \u00fcberhebt, eine gesonderte Elementaranalyse auszuf\u00fchren.\nVersuche des Verfassers, die bisher nicht ver\u00f6ffentlicht sind, haben ergeben, da\u00df man zur Bestimmung der Kohlens\u00e4ure sich auch des gasanalytischen Verfahrens bedienen kann, indem man die Gase der Bombe durch ein Gef\u00e4\u00df und dann durch eine Gasuhr treten l\u00e4\u00dft und den Gasrest des Gef\u00e4\u00dfes auf seinen o/j-Gehalt an C02 untersucht.\nAnderweitige thermische Aufgaben.\na) Bestimmungen der spezifischen W\u00e4rme.\nInsoweit es sich um die Benutzung rein physikalischer Konstanten handelt, sei auf die Zusammenstellung solcher bei.Ifan-do.lt. und B\u00f6rnstein1) ver-\nwiesen, . Es ergibt sich aber doch mitunter die Notwendigkeit, f\u00fcr physiologische :Zwecke. eigene Bestimmungen auszuf\u00fchren, eine solche Aufgabe ist z. B. die Bestimmung der spezifischen W\u00e4rme des K\u00f6rpers, als Unterlage f\u00fcr die, Berechnung kalorimetrischer. Versuche, bei denen der Organismus\nz. B. an W\u00e4rme, zugenommen oder abgenommen hat.\t;,\nAuch als .Hilfsoperation f\u00fcr die Pr\u00fcfung von Material zur Wasserwert-bestimmung bei den Kalorimetern kann die Bestimmung notwendig sein.\nVon den zahlreichen Modalit\u00e4ten sollen nur jene besprochen werden, die den physiologischen Bed\u00fcrfnissen am angepa\u00dftesten sind. Hier kommt\nJj Physikalisch- chemische Tabellen.","page":168},{"file":"p0169.txt","language":"de","ocr_de":"Die Bestimmung der Verbrennungsw\u00e4rmen.\n169\nin erster Linie das Eiskalorimeter in Betracht, allerdings nicht in seiner urspr\u00fcnglichen Form,, sondern in der von Bunsen gegebenen Anordnung.\nDas Eiskalorimeter (Fig. 8) besteht aus einem Glasgef\u00e4\u00df, in welches eine re\u00e0genzgla.s\u00e2rtig\u00e8 Bohre eingeschmolzen ist. Am unteren F.ndo des Glasgef\u00e4\u00dfes ist : ein engeS Bohr, das U-f\u00f6rmig nach, oben geht, \u00e4ngeschmolzen. Es tr\u00e4gt oben einen H\u00e4hnau\u00e4schliff (dar\u00fcber einen kleinen Ansatz zum Eingu\u00df), in welchen rechtwinklig ein fast meterlanges, in min geteiltes Bohr, das in einen Glashalm endigt, so befestigt werden kann, da\u00df der Hahn im Hahnschliff Sieh dreht.\nDer ganze Glasappar\u00e4t wird in ein Gef\u00e4\u00df mit Eiswasser so eingesenkt, da\u00df nur der Hals und der Hahnschliff herausr\u00e4gt. Das Gef\u00e4\u00df ist zum gro\u00dfen Teil mit ausgekochtem destilliertem, Wasser, zum kleinen Teil mit reinem Quecksilber gef\u00fcllt, so da\u00df beim Einf\u00fchren der Me\u00dfr\u00f6hre in den Hahnschliff ein Quecksilberfaden in die letztere \u00dcbertritt. Die Skala des Me\u00dfrohrs mu\u00df in seiner ganzen L\u00e4nge genau durch allm\u00e4hliches Vorr\u00fccken eines kleinen Quecksilberfadens auf seinen kubischen Inhalt geeicht sein.\nMan l\u00e4\u00dft: vor dem Gebrauch durch das Beagenzrohr einen Strom stark abgek\u00fchlten Alkohols, durchflie\u00dfen, so da\u00df sich das Bohr mit einem schwachen Eismantel umgibt. Man nimmt den Alkohol weg, ersetzt ihn durch Wasser von 0\u00b0 und wartet die Einstellung des Quecksilberfadens ab. .\nHoch einfacher ist es, wenn man ein d\u00fcnnwandiges Probierrohr nimmt und es mit Eis und Chlorkalzium f\u00fcllt und kurze Zeit in den Apparat einf\u00fchrt, bis die entsprechende Eishaut sich gebildet hat1),\nDer Hahn kann sowohl in der Bichtung des Kalorimeters, als nach oben zu dem kleinen Trichterchen die Kommunikation hersteilen, letzteres zu dem Zwecke, um etwa noch Quecksilber 'herauszunehmen oder nachzuf\u00fcllen.\nIst die Einstellung gen\u00fcgend, so l\u00e4\u00dft man in einem gegebenen Momente einen gewogenen K\u00f6rper von h\u00f6herer bekannter Temperatur als Null in das Aufnahmerohr des Kalorimeters fallen und schlie\u00dft es mit einem Kork. Durch diev W\u00e4rme wird ein Teil des Eises schmelzen, das Volumen des durch, das Quecksilber abgeschlossenen Baumes also geringer,, der .Quecksilberfaden zieht sich zur\u00fcck, man liest ab und kann nunmehr die spezifische. W\u00e4rme berechnen. Die Messungen mit dem Eiskalox-imeter nehmen im allgemeinen mehrere Stunden in. Anspruch.\t; :\nUm 1 g Eis in Wasser von 0\u00b0 zu verwandeln, sind 80,0 gkal. n\u00f6tig. 1 g Eis vonO0 hat das Volumen 1,0908 ccm, lg Wasser ein solches von 1,0001 ccm.. Wenn das Volumen sich um 1 ccm mindert, ist eine Eismenge von\n.\t(p)()7=11,03 g\t-\ngeschmolzen (1 \u2022 0908 \u2014 1 \u25a0 0001 = 10,0907).\nIst die Volumenabnahme (v) dadurch entstanden, da\u00df m g eines K\u00f6rpers von t auf 0\u00b0 sich abk\u00fchlen, so ist die spezifische W\u00e4rme des K\u00f6rpers (c)\nv 11,03x80\tv 882\nC.=--------T---77=------7\nm t\tm t\n1) N\u00e4heres s. auch bei Kohlrauseh, Lehrbuch d. prakt. Physik 1910 S. 200; Ost-wald-Luther, Physiko-ehemische Messungen 1910 \u2019S. 330.\t1","page":169},{"file":"p0170.txt","language":"de","ocr_de":"170\nMax RuInter. Kalorimetrie.\nAls Mittel einer Sch\u00e4tzung der spezifischen W\u00e4rme des Gesamtk\u00f6rpers des Menschen kann man 0,83 annehmen (Liebermeister), es h\u00e4ngt der Wert aber wesentlich von dem Fettreichtum des K\u00f6rpers ab.\nJ. Rosenthal hat mit dem Bunsenschen Eiskalorimeter eine Reihe von K\u00f6rpersubstanzen untersucht4).\nVerfasser findet f\u00fcr mageres Fleisch 0,828, und f\u00fcr wohlentwickeltes Fettgewebe 0,53. Die spezifische W\u00e4rme des reinen Fettes ist rund 0,452). Da das Fett sehr ungleichm\u00e4\u00dfig im Organismus sich verteilt, so sind wechselnde Bezirke des K\u00f6rpers von sehr ungleicher spezifischer W\u00e4rme.\nDie urspr\u00fcngliche Form des Eiskalorimeters ist mehrfach abge\u00e4ndert, so von Schuller und Wartha (Fig. 9), an Stelle der kalibrierten R\u00f6hre\nBu.nsens wird die Volumenverminderung beim Schmelzen von Eis dadurch bestimmt, da\u00df von einem gewogenen Vorrat von Quecksilber, das sich meinem Sch\u00e4lchen befindet, eine gewisse Menge in den Apparat gesaugt wird. Durch W\u00e4gung wird diese Gr\u00f6\u00dfe festgestellt. 1 gkal. = 0,0154 8 g Quecksilber3).\nIn einigen F\u00e4llen wird man von den Eiskalorimetern noch einen besonderen Gebrauch machen k\u00f6nnen, n\u00e4mlich zur Feststellung der Quel-lungsw\u00e4rme. Verfasser hat zuerst darauf hingewiesen, da\u00df zu einer geordneten Bilanz unserer Nahrungszufuhr in kalorimetrischer Hinsicht auf den Quellungszustand, in dem wir manche Stoffe aufnehmen, geachtet werden m\u00fcsse4), und hat versucht, diese Gr\u00f6\u00dfen etwas zu umgrenzen. Neuerdings hat Krummacher die Quellung von Muskeleiwei\u00df mittels des\n1) Arch. f. Anat. u. Physiol. 1878 S. 215.\nKompakter Knochen\t0,3\nSpongi\u00f6ser Knochen\t0,71\nFettgewebe\t0,71\nQuergestreifter Muskel\t0,825\nVen\u00f6ses Blut\t0,892\nArterielles Blut\t1,031.\n2)\tArch. f. Hygiene LY, S. 237.\n3)\tWiedemanns, Annal. 1877 2, 259.\n4)\tZ. f. Biol. XX, S. 307 u. Sitzungsber. d. bayr. Akad. 1. c. 1884.","page":170},{"file":"p0171.txt","language":"de","ocr_de":"Die Bestimmung der Verbrennungsw\u00e4rmen.\n171\nBunsenschen (Warthaschen) Eiskalorimeters bestimmt. 1 g trockne Substanz entwickelt mit 'Wasser rund 28 gkal. an W\u00e4rme.1)\nDie Benutzung des Eiskalorimeters zur Feststellung der Verbrennungsw\u00e4rme von Gasen wurde schon oben erw\u00e4hnt.\nEbenso wie Organteile m\u00fcssen bisweilen nat\u00fcrlich beliebige andere Stoffe und L\u00f6sungen auf ihre spezifische W\u00e4rme untersucht werden.\nHandelt es sich um spezifische W\u00e4rmen verd\u00fcnnter L\u00f6sungen, so kann man auf eine direkte Bestimmung meist ' verzichten und sich an die von Berthelot gegebene Regel halten, da\u00df der Wasserwert verd\u00fcnnter Salzl\u00f6sungen einfach ihrem Gehalt an Wasser gleichzusetzen sei.\nManchmal kann man aber von so einfachen Regeln keinen Gebrauch machen, z. B. bei organischen K\u00f6rpern und Gemischen solcher (etwa bei Milch).\nHier ist die direkte Messung nicht zu umgehen.\nSteht kein Eiskalorimeter zur Verf\u00fcgung, so gibt es noch andere bequem auszuf\u00fchrende Verfahren; man l\u00e4\u00dft eine bekannte Gewichtsmenge Fl\u00fcssigkeit in dem Wasser eines Kalorimeters sich ab k\u00fchlen und bestimmt den W\u00e4rmezuwachs des Kalorimeterwassers.\nAngewendet werden dabei zumeist 100 g Fl\u00fcssigkeit, im Kalorimeter etwa 1500.\nDie auf ihre spezifische W\u00e4rme zu untersuchende Fl\u00fcssigkeit kommt in ein kleines (etwa 120 ccm fassend) Messing- oder Platingef\u00e4\u00df (zylindrisch) Fig. 10, mit konisch eingeschliffenem Deckel oder einfachem Ansatzrohr, in welchen, durch Kork (b) isoliert, ein Thermometer steckt. Die Fl\u00fcssigkeitsmenge darf nie das Gef\u00e4\u00df ganz f\u00fcllen, sondern mu\u00df Spielraum f\u00fcr das Sch\u00fctteln der Fl\u00fcssigkeit gew\u00e4hren.\nMan erhitzt das Gef\u00e4\u00df mit Fl\u00fcssigkeit im Wasserbad oder Luftbad, hat inzwischen das Kalorimeter mit Wasser gef\u00fcllt, sich in der Temperatur einstellen lassen und diese notiert; in einem gegebenen Moment liest man die Temperatur des Gef\u00e4\u00dfes mit der zu untersuchenden Fl\u00fcssigkeit rasch ab und taucht es sofort ins Kalorimeterwasser, ergreift es am oberen Ende des Thermometers und benutzt dieses selbst als Mischer. Das Wasser des Kalorimeters nimmt an W\u00e4rme zu und das Gef\u00e4\u00df an W\u00e4rme ab; man braucht nicht so lange zu warten, bis das letztere sich v\u00f6llig mit dem Kalorimeterwasser abgeglichen hat, sondern unterbricht schon vorher unter Ablesen der Temperatur des Kalorimeterwassers und des Unter-suchungsgef\u00e4\u00dfes das Experiment.\nVom Gef\u00e4\u00df mu\u00df man das Gewicht des Inhalts kennen und das Metallgewicht, aus welchem man aus bekannten Angaben den Wasserwert (spezifische W\u00e4rme des Messings oder Platins) ableiten und in Rechnung stellen kann (meist sehr klein).\nWir erhalten eine bestimmte Menge von Kalorien, die an das Kalorimeter (Wasserf\u00fcllung + Wasserwert .desselben) \u00fcbertragen worden ist, und\nFig. 10\n1) Zeitschr. f. Biol. 1909 4 LII, S. 262.","page":171},{"file":"p0172.txt","language":"de","ocr_de":"172\nMax Rubner, Kalorimetrie.\nandererseits die Temperaturabnahme der Substanz, woraus sich die spezifische W\u00e4rme ableiten l\u00e4\u00dft, wenn man die Menge- der von einem Gramm Substanz f\u00fcr einen Grad W\u00e4rmeabnahme an das Kalorimeter verlorene Kalorienzahl bestimmt.\nWeiter l\u00e4\u00dft sich die spezifische W\u00e4rme durch Mischen warmen Quecksilbers mit einer L\u00f6sung bestimmen, ein durch das vorgenannte entbehrliches Verfahren. Dasselbe gilt f\u00fcr das Verfahren von Krummacher, der ein Ber-thelotkalorimeter statt mit Wasser mit der Fl\u00fcssigkeit f\u00fcllte, deren spezifische W\u00e4rme untersucht werden sollte, und dann eine Verbrennungsw\u00e4rmebestimmung mittels einer Substanz von genau bekanntem Kaloriengehalt ausf\u00fchrte, wobei sich bei einer Substanz von geringerer spezifischer W\u00e4rme als Wasser ein st\u00e4rkerer Temperaturzuwachs als bei letzterem ergibt.1\nb) Bestimmungen der L\u00f6sungsw\u00e4rme.\nZu den gelegentlichen Aufgaben kalorimetrischer Messung geh\u00f6rt die Bestimmung der L\u00f6sungsw\u00e4rme eines K\u00f6rpers. Meist werden freilich die n\u00f6tigen Daten aus physikalischen Handb\u00fcchern zu entnehmen' sein.\nBesondere F\u00e4lle, die eben nur physiologisches Interesse bieten, sind z.B. die Bestimmung der L\u00f6sungsw\u00e4rme der Harnbestandteile. Ich habe zuerst die L\u00f6sungsw\u00e4nne des Harnstoffes bestimmt2), indem ich das Thomp-son-Frankland-Kalorimeter benutzte, dessen Konstanten f\u00fcr Verbrennungs-w\u00e4rmebestimmungen schon bekannt waren; die feingepulverte Substanz kam in das kleine Gef\u00e4\u00df der Taucherglocke (Fig. 1), beim Offnen des Hahnes trat das Wasser nach. Die spezifische W\u00e4rme der (2%) Harnstoffl\u00f6sung mu\u00df aber dabei besonders festgestellt werden.\nIm \u00fcbrigen bedarf es keiner komplizierten Einrichtung, um derartige Experimente auszuf\u00fchren; jedes Kalorimeter kann uns dazu diehen; nur mu\u00df darauf gesehen werden, da\u00df die (gepulvert) einzubringende Substanz von gleicher W\u00e4rme wie das Kalorimeterwasser sei.\tV\nDie nach verschiedenen Methoden gemessenen Werte der L\u00f6shrigsw\u00e4rme (negativ) des Harnstoffs sind pro Molekel:\nRubner (1. c. 1884)\t3,679 kgkal. (pro 1 g 61,318 gkal.\nBerthelot u. Petit3) 3,580 Thommsen4)\t3,349\nSpeyer5)\t3,628\nKrummacher\t3,57\nIm Harn kommen auch die Salze f\u00fcr die L\u00f6sungsw\u00e4rme in Betracht. Nach Krummacher6) liefert 1 g Harn nach Fleischf\u00fctterung 40,05 gkal., nach reiner Eiwei\u00dfkost 47,65 gkal. Vergleicht man pro 1 g N des Harnes die L\u00f6sungsw\u00e4rme, so hat man bei\nHarnstoff 127,4 gkal. L\u00f6sungsw\u00e4rme Eiwei\u00dfkost 119,3\t\u201e\t\u201e\nFleischkost 116,1 \u201e\t\u201e\nzu rechnen.\n1): Zeitschr. f. Bi\u00f6l. 1905 XLVI, S. 309.\n.\t. 2) Zeitschr. f. Biol. 1884 XX, S. 414.\n3)\tAnnal, de chim. et Phys. (6) 1890.\t'\n4)\t-Thermochem. Untersuch. I, S. 407.\n5)\tChem. Zentralblatt 1896 1, S. 684.\n6)\tZ.L Biol. 1908 LI, S. 329.","page":172},{"file":"p0173.txt","language":"de","ocr_de":"Die Bestimmung der Verbrennungs w\u00e4rmen,\t173\nEinige Betrachtungen \u00fcber den Gebrauch der kalorimetrischen Ergebnisse.\nBestimmungen der Verbrennungsw\u00e4rme sind in einem sehr ausgedehnten Ma\u00dfe ausgef\u00fchrt worden, so da\u00df wir \u00fcber die f\u00fcr den Physiologen wesentlichsten Stoffe hinreichend genau unterrichtet sind.\nNachstehend sind in der Tabelle eine Reihe solcher Messungen an tunlichst rein dargestellten Substanzen zusammengestellt worden.\nTabelle I,\n1 g Trockensubstanz liefert gkal.\n\tStohmann\tBerthelot .\tliubner\nEiwei\u00df\t\t\t5735\t5687\t\nEiwei\u00dfstoff des Fleisches . ... . . . .\t5721\t5728\t5778\nFleisch vom Bind (fett- und aschefrei) .\t. .\t5641\t\u2014\t5656\nSerumalhumin \t\t\t\t5918\tA .\t; : <. \u20184-1.\nH\u00e4moglobin .\t. . . . .....\t...\t.\t5885\t5910\t,5949.\nKasein\t\t5858\t5626\t5871\t.\nVitellin \t\t\t\t5745\t5781 .\t\nDottereiwei\u00df \t\t\t5841\t\u2014\t\nFibrin. . .\t: \t\t\t\t5636\t5529\t. -n .\t\u25a0\nLegumin. ..............\t5793\t\u2014 . '\t...\nK\u00fcrbiseiwei\u00df . . . . \t\t\t\t5672\t. \u2014 '\t'\t,\t\u201477\nKonglutin\t\t5479\t\u2014\t1 \u2014\nLeim geh. Gewebe . . . . . . . . . . .\t5355\t\t/' '\nOssein j \u25a0\u25a0'. ... . . ... . . . . .\t5040\t5410\t\nKnorpelleim\t\t\t5121\t5342\t\nPepton\t\t5299\t\u2014\t\u2014\nGlykokoll . /,. , v . . . . . . ... ;\t3129\t\u25a0 \u2014\t-4\nAlanin . ......\t\t\t4355\t! ~\t:: 7] D 4 ;\nLeuzin ....\t. \t\t\t\t6525\t\u2014\t... ..\nAsparagins\u00e4ure ...\t. \t\t\t2899\t\u2014\t-7,..\nHarnstoff . -.\t. . . .. ., .\t. . .\t2537\t. 2525\t2523 .\nHarns\u00e4ure . \t\t\t\t2741\t2747\t\nExtraktivstoffe des Fleisches . ...... .\t' \u2022 \u2014-\t\t4537,.'-\nTierisches K\u00f6rperfett\t\t\t . . .\t9500\t\u2014\t9423\nButter . . .... . . . . . . . . .\t9231\t' '' '' \u2019 '\t9216\nVegetabil. Fett . ;\t. . . . . . . . . .\t' \u2014\t9520\t' \u2014\nSt\u00e4rke . . .... . . . . . . . . .\t4183\t4228\t' \u20147.\nDextrin . . . . ... . . ... . . .\t\t\u2022 4119\tV\t'\nKohrzucker /\t. . .. ....... .\t3955\t3962 -\t4001\nGlukose . \t\t\t\t3743\t3762 :\t\nMilchzucker, krist., . ..\t;r. . . . .: . ,\t3737\t:. 3777\t\nArabinose ............ . . . . ;\t\u25a0\t3720\t3714 .\t\u25a0: \u2014\n\u00c4thylalkohol .\t. . ... ... . . . . .\t\u2014 7\t7068\t\u25a0 ; \u25a0 rr-^;\nCholesterin \t\t\t\u2022\u2014\t\u2014\t9883\nOchsengalle\t\t\t, .. \u2014 .\t,.\t: . \u25a0\u25a0 ;i\t,7614\nCholals\u00e4nre\t\t-4-\t-r\u2014\u2022;\t8119\nHaare. . ... . . . . . ... . . ...\t5818\t\t\nDie Nahrungsmittel sind Gemische einzelner Nahrungsstoffe; sie ent-","page":173},{"file":"p0174.txt","language":"de","ocr_de":"174\nMax Rubner, Kalorimetrie.\nhalten mehr oder minder reichlich auch Aschebestandteile. An ein paar Beispielen soll ihr Verbrennungswert gezeigt werden.\nTabelle H.\n1 g Trockensubstanz liefert gkal.\nSubstanz\tgkal.\tSubstanz\tgkal.\nMageres Rindfleisch . . .\t5390\tSpeck\t\u25a0\t9019\nFettes Kalbfleisch*) . . .\t5874\tButter\t\t9216\nHecht\t\t5473\tSchweinefett\t\t9480\nKarpfen\t\t5816\tW ei\u00dfbrot* ;\t\t4302\nHeringe, ger\u00e4uch. ....\t4545\tGraubrot\t\t4220\nSchinken (mager) ....\t4439\tKleiebrot ........\t4243\nMilch (Kuh)\t\t5613\tRoggenbrot*)\t\t4421\nMagerk\u00e4se\t\t4739\tKartoffel\t\t4104\nDie menschliche Kost enth\u00e4lt, wenn sie fettreich ist, rund 6,030 kgcal. p. 1 g organisch, eine fettarme gemischte Kost rund 5,006 kgkal. p. 1 g organisch.\nF\u00fcr physiologische Zwecke ist mit den unmittelbaren Ergebnissen dos Verbrennungswertes der Verbindungen unser Interesse nicht abgeschlossen. Die Eigenart der tierischen Organisation verlangt noch einige Bemerkungen und Erw\u00e4gungen, die f\u00fcr die Anwendung der Zahlen f\u00fcr energetische Fragen von Bedeutung sind.\nEinfach, d. h. dem rein physikalischen Vorzug der Verbrennung entsprechend verhalten sich solche Kohlehydrate und Fette, welche Nahrungsstoffe sind, sie verbrennen im K\u00f6rper normalerweise glatt in Kohlens\u00e4ure und Wasser.\t\u2022\u2022\nAbweichend davon gestaltet sich die Einsetzung bei den N-haltigen Stoffen, hier wird der N, wie absolut feststeht, nur in den fl\u00fcssigen und festen Ausscheidungen abgegeben, wenn es sich um Eiwei\u00dfstoffe, Albumosen, Peptone und Leim handelt. Beim Menschen und manchen Tieren sind die Harnbestandteile Umsatzprodukte der Eiwei\u00dfstoffe und verwandter Verbindungen. Neben den genannten Verbindungen kommen in den Nahrungsmitteln N-haltige Stoffe vor, welche als Extraktivstoffe bezeichnet werden. Von den Extraktivstoffen des Muskels hat Verfasser3) und sp\u00e4ter B\u00fcrgi nachgewiesen, da\u00df sie so gut wie ganz unver\u00e4ndert in den Harn \u00fcbergehen. Es ist wahrscheinlich, da\u00df bei der nahen chemischen Verwandtschaft der Extraktivstoffe in anderen Organen, diese sich wie die Muskelextraktivstoffe verhalten. Auch in Pflanzen sind \u00e4hnliche K\u00f6rper oft in gro\u00dfer Menge vorhanden (z. B. in der Kartoffel).\nEiwei\u00dff\u00fctterung liefert auch einen eigenartigen Kot, der wohl als Umsatzprodukt anzusehen ist und einen dem Eiwei\u00df also zuzurechnenden Energieverlust bedingt. Vom Kot nach Fleischf\u00fctterung sind etwa * 1 2/3 der\n*) Nach Stohmann, die \u00fcbrigen Werte vom Verfasser.\n1)\tRubner, Zeit. f. Biol. XLII, S. 298.\n2)\tZeit. f. Biol. XX, 1884, S. 261 u. Arch. f. Ilyg. 1904, LI, S. 220 usw.","page":174},{"file":"p0175.txt","language":"de","ocr_de":"Die Bestimmung- der Verbrennungsw\u00e4rmen.\n175\nN-Substanzen und 68 \u00b0/0 der verbrennlichen Stoffe \u00fcberhaupt in \u00c4ther und absolutem Alkohol l\u00f6slich (Rubner). Verfasser1) hat zuerst direkte Bestimmungen der Abfallprodukte der Nahrung beim Fleischfresser (Hund) angestellt.\nEs liefert 1 g Harnstoff1) ....\t. 2523 gkal\t\nHarn nach Eiwei\u00dff\u00fctterung ....\t. 2706\t\u201e (aschefrei)\n\u201e nach Fleischf\u00fctterung ....\t. 2954\t\n\u201e bei Hunger\t Die organische Substanz des Kotes\t. 3101\t\u00bb \u00bb\nbei reiner Fleischkost 1 gr. . . .\t. 6284\t\n\u201e\t\u201e Fettkost\t\t. 7625\t\n\u201e Fleisch, Fett, St\u00e4rke ....\t. 5306\t\n\u201e Knochenf\u00fctterung\t\t. 5205\t\nDer Kot (nach Fleisch) enth\u00e4lt fast ebensoviel in \u00c4ther, wie in saurem \u00c4ther l\u00f6sliche Stoffe (sogen. Seifen), erstere Substanzen erreichen bis 9,2, letztere etwa 7,2 kgkal. p. 1 g organisch^selten mehr. Das Alkoholextrakt 3,982 kgkal. p. 1 g. Der von allen im \u00c4ther und saurem \u00c4ther l\u00f6slichen Stoffen befreite Kot liefert 4,144\u20144,454 kgkal. p. 1 g organisch.\nAus den vorliegenden Ergebnissen hatVerf. seinerzeit zur Erleichterung der Verwendung derselben das kalorische \u00c4quivalent des N (im Stoffwechselsinne) abgeleitet. Da ja dies Element zur Bestimnmng des Eiwei\u00dfumsatzes dient, ist es willkommen, eine Konstante zur Berechnung zu besitzen. Es liefert :\n1 X bei hungerndem Tier\t24,94 kgkal.\n1 S , Fleischf\u00fctterung\t25,98 \u201e\n1 N , Fleischeiwei\u00dff\u00fctterung 26,66 \u201e\nF\u00fcr den Menschen gilt bei Fleischkost fast genau der gleiche Wert wie f\u00fcr den Hund.2) Die geringere Wertigkeit des N bei Hungerzersetzung beruht auf der Bildung eines an verbrennlichen Substanzen reichen Harnes.\nDie Durchrechnung des kalorischen Wertes des N mag an einem Beispiel gezeigt werden. Es ist zun\u00e4chst zu ber\u00fccksichtigen, a) da\u00df die Eiwei\u00dfstoffe in gequollenem Zustande aufgenommen werden und bei der Quellung W\u00e4rme verloren wird; dieser Betrag l\u00e4\u00dft sich sch\u00e4tzen, b) Die Harnbestandteile l\u00f6sen sich unter W\u00e4rmebindung.\nIm einzelnen ergibt sich f\u00fcr Fleisch folgende Bilanz:\n100 g trockenes Fleisch, 15,4 X = 534,5 kgkal.\nAbzug f\u00fcr Harn 15,16 X x 8,495 = 128,8 Abzug f\u00fcr Kot 3,46 gNx4,824,\t16,8\nAbzug f\u00fcr Quellung des Eiwei\u00dfes3) 2,7 Abzug f\u00fcr L\u00f6sung des Harnes4) 2,0\t150,3\nbleibt f\u00fcr 15,4 X 384,2 kgkal.\nIn der Literatur werden von einigen noch immer die theoretischen Einw\u00e4nde Pfl\u00fcgers,5) die ihn aber schlie\u00dflich doch zu den gleichen Endresultaten wie mich f\u00fchrten, wiedergegeben, obschon ich dieselben eingehend experimentell widerlegt habe.6)\n1)\tGesetze des Energieverbrauchs S. 34.\n2)\tGes. d. Energieverbrauchs S. 32.\n3)\tund 4) sind Sch\u00e4tzungen.\n5)\tArch. f. d. ges. Physiol. LII, 1892 u. LXXVI11, 1900.\n6)\tGes. d. Energieverbrauchs 1902, S. 19.","page":175},{"file":"p0176.txt","language":"de","ocr_de":"17g\tMax Eubner, Kalorimetrie.\nBeim Menschen liegen die Nahrungsverh\u00e4ltnisse viel komplizierter, als bei unseren Versuchstieren. Die Verschiedenheit der animalischen und vegetabilischen Nahrungsmittel geben, was das Eiwei\u00df anlangt, eine Zufuhr der verschiedenartigsten K\u00f6rper. Auch ist der N-gehalt der Nahrungsstoffe nicht immer nur Eiwei\u00df, sondern reichlich, manchmal sogar bis zur H\u00e4lfte extraktiver Natur. Was man Fett nennt, ist nur der \u00c4therextrakt verschiedener Herkunft, die Kohlehydrate sind gleichfalls Mengungen verschiedener Stoffe.\nIch habe auf Grund sorgf\u00e4ltiger Erw\u00e4gungen bestimmt, da\u00df man bei der \u00fcblichen Analysenart unserer Nahrungsmittel pro\n1 g X-Substanz 4,1 1 g Fett\t9,3\n1 g Kohlehydrat 4,1 kgkal.\nrechnen m\u00fcsse.1 2 3 4)\t\u2022\t,\t.\t.\t\u25a0\nDie Berechnung dieser Annahmen ist bewiesen durch eingehende kalorimetrische Untersuchungen der gemischten Kost durch v.Rechenberg,'3) durch sp\u00e4tere umfangreiche Vergleichungen der Berechnung und direkte Bestimmung der menschlichen Kost meinerseits.3)\nIch betrachte es als eine unerfreuliche Tatsache, da\u00df immer wieder Versuche unternommen werden, andere Berechnungsfonnen, die' weder im Resultat genauer noch auch hands amer, oder innerlich berechtigter sind, an Stelle meiner Standardzahlen, zu empfehlen. Ich mu\u00df daran festhalten, da\u00df die Verluste mit dem Kot f\u00fcr sich bestimmt und berechnet werden. Jedes Verfahren, das die Ausnutzung bereits bei den Standardzahlen berechnen will, ist unzul\u00e4ssig; es gibt keine mittlere Ausnutzung von Eiwei\u00df, Fett oder Kohlehydrat. F\u00fcgt man verschiedene Nahrungsmittel zu einer Kost zusammen, so kann keine Rede davon sein, da\u00df sich die wirkliche Ausnutzung aus der Summe der Einzelausnutzungen berechnen l\u00e4\u00dft.4)\nDie auf die Ausnutzung zu beziehende Korrektur ist zu wandelbar, als da\u00df sie generell in eine Formel gebracht werden k\u00f6nnte, sie kann nur im Einzelfall genauer ber\u00fccksichtigt werden.\tx\nDer w\u00fcnschenswerte Fortschritt in der Erkenntnis der Details unserer stofflichen und energetischen Betrachtungen kann nur von der Weiterentwicklung der Nahrungsmittelanalyse erwartet werden.\nMan kann den Energieverlust bei gemischter Kost, in der Gem\u00fcse und Schwarzbrot vertreten sind, auf rund 8 % (M\u00fcnchner Beobachtung5) oder bei wenig Gem\u00fcsen und Wei\u00dfbrot (nach meinen Berliner Beobachtungen) auf rund 6 \u00b0/0 annehmen.\nDie Berechnung des Energieverbrauchs (nach meinen Standardzahlen) stimmt mit der direkten Messung der Verbrennungsw\u00e4rme innerhalb der Grenze -f-1,6 \u00b0/0 und \u20141,2 \u00fcberein, was f\u00fcr alle \u00fcblichen Kraftwechselbetrachtungen gen\u00fcgend ist,\n1)\tZeit. f. Biol. XXI, S. 377.\n2)\tDie Ern\u00e4hrung der Handweber. Leipzig 1890. S. 33.\n3)\tZeit. f. Biol. XLII, S. 261. \u2014 Siehe auch hei Tigerste dt, Handbuch der Biochemie von Oppenheimer, IY. Bd., S. 29.\n4)\tSiehe Kritik bei K\u00fchner, Zeit. f. Biol. XLII, 1901, S. 265, sie betrifft das Verfahren von Rechenberg u. Stohmann, u. von K\u00f6nig (die menschlichen Nahrungs-u. Genu\u00dfmittel, Bd. II, 1904, S. 372).\n5)\tK\u00fchner, Zeit. f. Biol. XVI, 1885, S. 379.","page":176},{"file":"p0177.txt","language":"de","ocr_de":"Die Bestimmung der Yerbrennungsw\u00e4rmen.\n177\nWir besitzen auch \u00fcber eine Reihe von einzelnen Nahrungsmitteln genauere Zahlen \u00fcber den Energiewert, den sie dem K\u00f6rper zuf\u00fchren.\nWas an Energie von jedem Nahrungsmittel im Organismus verwertbar ist, habe ich den physiologischen Nutzeffekt genannt.1)\nMittelwerte f\u00fcr den Erwachsenen.\nNahrung\tVerl in im Harn\tuste % im Kot\tPhysiol. Nutzeffekt D %\nKuhmilch\t\t5,13\t5,07\t89,8\nGemischte Kost (fettreich)\t3,87\t5,73\t90,4\n\u201e\t\u201e ifettanti) .\t4,60\t6,00\t89,3\nKartoffel\t\t2,0\t5,6\t92,3\nBrot aus ganzem Korn .\t2,4\t15,5\t82,1\nKleiebrot\t\t2,2\t24,3\t73,5\nFleisch\t\t16,3\t6,9\t76,8\nAlle im Darm gut ausgenutzten N-armen Nahrungsmittel haben einen hohen, nur die N-reichen trotz guter Ausnutzung keinen hervorragenden Nutzeffekt (vgl. Fleisch und Kartoffel).\nNoch einige Betrachtungen \u00fcber den Energieverlust f\u00fcr Harn und Kot sind hier anzuf\u00fcgen.\nIch habe zuerst nachgewiesen, da\u00df das Verh\u00e4ltnis ; lm Harn einem\nWechsel unterworfen ist, dieser Wert, der kalorische Quotient benannt, betr\u00e4gt (beim Hund):\nbei Harnstoff..............5,41\n\u201e Harn nach Eiwei\u00dff\u00fctterung 6,69 \u201e\t\u201e\t\u201e Fleischkost . . 7,45\n\u201e\t\u201e bei Hunger .... 8,49\nAls Grund dieser Verschiedenheit habe ich erwiesen den ungleichen Gehalt dieser Harne an Harnstoff einerseits und K\u00f6rpern organischer Natur, die nicht Harnstoff sind, andererseits.2)\nBeim Menschen habe ich zuerst bei Milchkost die Beobachtung gemacht,3) da\u00df der Erwachsene einen kalorischen Quotienten besitzt (7,71), der mit der Fleischkost des Hundes \u00fcbereinstimmt, w\u00e4hrend der S\u00e4ugling an der Mutterbrust eine au\u00dfergew\u00f6hnlich hohe Zahl liefert (12,2), die auch in dem hohen Kohlenstoffgehalt des Harnes einen Ausdruck findet, was sp\u00e4ter von anderer Seite voll best\u00e4tigt wurde.4)\nLangstein hat gezeigt, da\u00df dieser hohe kalorische Quotient nur vor-'\n1)\tRubner, Zeit. f.-Biol. XL1I, S. 306.\n2)\tZeit. f. Biol. XXI. S. 331.\n3)\tZeit. f. Biol. XXXVI, S. 71, 1898 und Heubner u. Rubner ebd. S. 49.\n4)\tVan Oordt, Zeit. f. Biol. XLI1I, S. 46.\nTigerstedt, Handb. d. pkys. Methodik 1,8.\n12","page":177},{"file":"p0178.txt","language":"de","ocr_de":"178\nMax Rubner, Kalorimetrie.\nhanden ist, so lange wenig Eiwei\u00df umgesetzt ist, d. h. viel Eiwei\u00df beim Wachstum angesetzt wird.1)\nTangl glaubt auch bei gemischter Kost des Menschen gro\u00dfe Differenzen im kalorischen Quotienten zu finden (8,6\u20149,6 bei fettreicher, 11,5\u201411,9 bei kohlehydratreicher Kost). Ich konnte in umfangreichen Untersuchungen diese Differenzen nicht best\u00e4tigen2) (auch nicht bei ausschlie\u00dflicher Kartoffelkost), indem bei fettarmer Kost der Quotient zu 8,45, bei fettreicher zu 8,65 im Mittel gefunden wurde, im Gesamtmittel f\u00fcr gemischte Kost zu 8,02.\nDie von Atwater3) bestimmten kalorischen Quotienten des Menschen schwanken zwischen 7,09 bis 9,08, als Mittel gibt er 8,07 an, was .mit meinen Werten vollst\u00e4ndig \u00fcbereinstimmt.4)\nDer Kot des Menschen zeigt sich von sehr gleichartiger Zusammensetzung, vox-ausgesetzt, da\u00df die Ausnutzung nicht schlechter wird, als 8 \u00b0/0 Enei\u2019gieverlust der Einnahme entspricht.\nAuf 1 g organisch trifft im Kot\nbei Fleisch................ 6403 g-kcal.\n\u201e\tMilch....................6518\t\u201e\n\u201e\tfetter gemischter Kost . . 6104\t\u201e\n\u201e\tfettarmer Kost.......... 6059\t\u201e\n\u201e\tKartoffel................6413\t\u201e\n\u201e\tKleiebrot5 6)........... 5293\t\u201e/\tsohIecht ausnutzbar\nbeim S\u00e4ugling bei Muttermilch \u00ab) 5893 . \u201e\n\u201e Mekonium7)..............5813 \u201e\nFassen wir die Bestimmung des Energiewertes der Kost nochmals kui-z zusammen, so wird dieselbe voi'genommen werden k\u00f6nnen, a) vorausgesetzt, da\u00df der Mensch wirklich mit der Nahrung im Gleichgewicht ist, durch direkte Analyse aller Zufuhr der Kost und aller Abg\u00e4nge; ein meist sehr umst\u00e4ndliches -Yerfahren, b) durch die Bei\u2019echnung der Einnahmen aus den Standardzahlen, und a) unter Abzug der Yerbrennungsw\u00e4rme des Kotes nach direkter Analyse oder \u00df) unter Abzug eines Verlustes von'6\u20148% der Zufuhr als Kotverlust. Die letzte Methode wird f\u00fcr die meisten praktischen Frpgen vollst\u00e4ndig zureichend sein.\nDer kalorische Wert des Sauerstoffs und die Berechnung der Verbrennungsw\u00e4rme aus der Elementaranalyse der K\u00f6rper.\nDer Gedanke aus den Respirationspi-odukten, die Gr\u00f6\u00dfe der erzeugten W\u00e4rme im Tierleib zu bestimmen, ist so alt, wie die experimentellen Untei\u2019-suckungen auf diesem Gebiete, denn sie gehen so weit zur\u00fcck, wie die Kalorimetrie selber, n\u00e4mlich auf Crawford und Lavoisier. Bei Crawford finden wir den kalorischen Wert des Sauerstoffs zuerst in die Ei'scheinung\n1)\tJournal f. Kinderheilkunde LXI, S. 94. Arch. f. Anat. u. Physiol. 1899, S. 261.\n2)\tZeit. f. Biol. 1902, X1.II. S. 303.\n3)\tBull. No. 136, S. 223, 1903.\n4)\tSiehe auch L\u00f6wy, Arch. f. Physiol. 1901, S. 317.\n5)\t.Rubner, Zeit. f. Biol. XL11, 1902, S. 297.\n6)\tRubner u. Heubner, Zeit. f. Biol. XXXVI, S. 49.\n7)\tZeit. f. Biol. XL11, \u00bb. 298.","page":178},{"file":"p0179.txt","language":"de","ocr_de":"Die Bestimmung der Verbrennung\u00abw\u00e4rmen.\n179\ntreten und bei Lavoisier die W\u00e4rmeberechnung aus verbranntem Kohlenstoff und Wasserstoff, Versuche einer thermischen L\u00f6sung, die in der Ge-dankenrichtung der Quelle der tierischen W\u00e4rme bei beiden Forschern zu suchen sind, f\u00fcr Crawford stammt die W\u00e4rme aus dem Sauerstoff, f\u00fcr Lavoisier aus der verbranntem Substanz.\nDiese Gesichtspunkte kehren in der Folgezeit immer wieder und lassen sich bis auf unsere Tage verfolgen.\nBesonders lang hat sich das Verfahren von Lavoisier erhalten und noch heute geben manche Lehrb\u00fccher gewissenhaft solche W\u00e4rmeberechnungen, deren Unhaltbarkeit bereits Ludwig in seinem Lehrbuch, 2. Teil, S. 747, 1864, an der Hand der Verbrennungsw\u00e4rmen von Favre und Silbermann gezeigt hatte.\nNoch einseitiger war der Versuch, ein kalorisches \u00c4quivalent der Kohlens\u00e4ure aufzustellen, wobei also die Verbrennung von Wasserstoff ganz au\u00dfer Betracht blieb. Andere Autoren gingen von der Annahme aus, der Sauerstoff sei in seinem kalorischen W\u00e4rmewerte gleich. Ich habe die Gr\u00f6\u00dfe der maximal\u00e8n Fehler dieser Methoden zuerst pr\u00e4zisieren k\u00f6nnen, als die genauen Verb rennungs w\u00e4rm en der Hauptgruppen unserer Nahrungsstoffe durch meine Untersuchungen bekannt geworden waren;1) danach war das Lavoi-siersche Verfahren noch das wenigst fehlerhafte, die Berechnung des kalorischen \u00c4quivalentes der Kohlens\u00e4ure das fehlerhafteste Verfahren. In jeder Gruppe der Nahrungs Stoffe ergaben sich aber einheitliche Werte f\u00fcr den kalorischen Wert des Sauerstoffes.\nDiese Tatsache ist sp\u00e4terhin zum Ausgangspunkt f\u00fcr eine Reihe von Betrachtungen geworden, welche f\u00fcr die Frage der Energieberechnung aus den respiratorischen Vorg\u00e4ngen die Unterlage bildeten. So hat namentlich Zuntz und seine Schule die W\u00e4rmeberechnung aus den Respirationsprodukten auf Grund der Dreiwertigkeit der kalorischen \u00c4quivalenz .weiter ausgebildet, wir kommen darauf noch zur\u00fcck.\nAuf der gleichen Basis, da\u00df der Sauerstoff in chemischen nahestehenden Gruppen den gleichen kalorischen Wert besitzt, bewegt sich auch ein Vorschlag von Erwin Voit zur Berechnung der Verbrennungsw\u00e4rme.2)\nKennt man die elementare Zusammensetzung einer Verbindung, so l\u00e4\u00dft sich die zur vollkommenen Oxydation notwendige Sauei\u2019stoffmenge wie folgt berechnen: wenn h die Wasserstoff-, c die Kohlenstoff-, s die Schwefel- und o die Sauerstoffprozente angeben und unter O die f\u00fcr 1 g Substanz n\u00f6tige Sauerstoffmenge = Sauerstoffkapazit\u00e4t verstanden wird, ist:\n100 0 = 8\n(\u2014\nVI, 01\nDivi diert man dieVerbrennungsw\u00e4rme von lg Substanz durch 0, also\n!\n1)\t. Zeit. f. Biol. XXI, S. 264.\n2)\tDie Berechnung der Verbrennung\u00ab w\u00e4rme mittels der Elementarzusammensetzung. Zeit. f. Biol. XL1V, 1902, S. 345 ff.\n12*","page":179},{"file":"p0180.txt","language":"de","ocr_de":"180\nMax Rub n er, Kalorimetrie.\nso erh\u00e4lt man die W\u00e4rmewerte von 1 g Sauerstoff, d. h. die W\u00e4rmemenge, welche hei v\u00f6lliger Oxydation durch 1 g Sauerstoff entbunden wird.\nDie Verbrennungsw\u00e4rme ergibt sich, wenn man die Sauerstoffkapazit\u00e4t mit dem mittleren Wert K (dem kalorischen Wert des Sauerstoffs) multipliziert. Die Werte f\u00fcr K sind in gkal:\nF\u00fcr die Zuckerarten...................................... 8525\nf\u00fcr niedere Fetts\u00e4uren..................................  3275\nf\u00fcr hohe Fetts\u00e4uren.....................................  3265\nf\u00fcr Neutralfette......................................... 3271\npflanzliches Eiwei\u00df .\t. . ...............................32-98\ntierisches Eiwei\u00df........................................ 3273\nMuskelfleisch1).........................................  3060,\nF\u00fcr die Abfallstoffe:\nHarnstoff, Harns\u00e4ure..................................... 3171\nHarn nach Fleischzufuhr2)................................ 3290\nKreatin, Sarkosin........................................ 3391\nLeucin, Glykokoll.......................................  3244\nExkremente nach Fleischeiwei\u00dff\u00fctterung beim Huhn3) 3250\nDie Werte f\u00fcr die Nahrungsstoffe gelten f\u00fcr die Verbrennung in Sauerstoff, sind aber f\u00fcr Fette und Kohlehydrate unmittelbar, f\u00fcr die Eiwei\u00dfstoffe nur bedingt anwendbar, da bei letzteren auch Harn und Kotbestandteile ber\u00fccksichtigt werden m\u00fcssen. F\u00fcr die Berechnung des kalorischen Wertes m\u00fc\u00dften auch genauere Analysen f\u00fcr Harn und Kot vorliegen, woran es bisher meistens fehlt. Die vielen Berechnungen des kalorischen Wertes des Sauerstoffs bei Eiwei\u00dfverbrennung im Tierk\u00f6rper geben recht erhebliche Abweichungen, weil die einzelnen Autoren bald von Fleisch,, bald von mittleren Analysen f\u00fcr Eiwei\u00df ausgehen, bald von der Verbrennungsw\u00e4rme der gequollenen Stoffe oder von den trockenen, bald als Verlust nur Harnstoff, oder andererseits den spezifischen Harn und Kot ber\u00fccksichtigen. So schwankt \u25a0der Wert von 3,04) \u2014 3,3, je nach den Unterlagen, die gew\u00e4hlt werden. Man hat auch nicht au\u00dfer acht zu lassen, da\u00df abgesehen von den Schwankungen der Zusammensetzung des Harns bei Berechnung der Sauerstoffkapazit\u00e4t gewisse Unsicherheiten in der Verrechnung der Elemente S wie auch des P vorliegen k\u00f6nnen und da\u00df bei aschehaltigen Substanzen, das was wir als Asche finden, nicht ganz und gar dem Begriffe \u201eanorganische Beimengung\u201c entspricht.\nWenn man die von einem Organismus aufgenommene Sauerstoffmenge kennt, so lie\u00dfe sich unter gewissen Voraussetzungen aus den kalorischen Quotienten im Mittel die W\u00e4rmebildung berechnen, falls Sauerstoff nur zur Oxydation gedient hat; nun haben die \u2022 drei Hauptn\u00e4hrstoffe die Eigent\u00fcmlichkeit, da\u00df sie bei gleichem Sauefstoffver-\n1)\tNach meinen Analysen und Stohmanns Analyse von entfettetem Fleisch.\n2)\tNach eigenen Analysen.\n3)\tNach Krumm a cher (Z. f. Biol. 1903 XLIV, S. 374).\n4)\tMeine Zahl f\u00fcr frisches Fleisch; ich rechne f\u00fcr trockenes mit Ber\u00fccksichtigung von Harn und Kot 3,097 und 3,10, derselbe Wert ergibt sich unter gleicher Annahme aus den Analysen von Stohmann, wie ich sehe.","page":180},{"file":"p0181.txt","language":"de","ocr_de":"Die Bestimmung der Verbrennungsw\u00e4rmen.\n181\nbrauch verschiedene Kohlens\u00e4uremengen bilden, d. h. verschiedene respiratorische Quotienten liefern. Eine solche Beobachtung des respiratorischen Quotienten lie\u00dfe sich leicht aufteilen, wenn z. B. nur zwei Substanzen bestimmter Natur verbrennen.\nN. Zuntz hat in neuerer Zeit vorgeschlagen, aus dem N-umsatz den Sauerstoffbedarf und Kohlens\u00e4ureanteil der Eiwei\u00dfstoffe zu berechnen, um so statt eventuell dreier verschiedener Quotienten nur zwei, also eine berechenbare, aufteilbare Mischung zweier Quotienten (Fett, Kohlehydrat) zu erhalten, (Resp. Q. f\u00fcr Fett 0,707, Kohlehydrat 1,00).\nDabei mu\u00df aber die Voraussetzung gemacht werden:\na)\tda\u00df aus Kohlehydraten kein Fett gebildet wird, da hierbei respiratorische Quotienten \u00fcber 1 tats\u00e4chlich Vorkommen;\nb)\tda\u00df keine Glykogenbildung aus Eiwei\u00df (oder Fett) vorhanden ist, weil dabei Quotienten von unter 0,7 m\u00f6glich sind;\nc)\tda\u00df der in der Zeiteinheit ausgeschiedene N wirklich dem N-umsatz von Eiwei\u00df entspricht, was zwar f\u00fcr Tagesperioden, nicht aber immer f\u00fcr kurze Perioden (Stunden) oder Teile einer solchen zutrifft.\nDa wir bei kurz dauernden Versuchen von 20 bis 30 Minuten mit den M\u00f6glichkeiten verschiedener intermedi\u00e4rer Stoffwechselvorg\u00e4nge zu rechnen haben, ist die bisweilen in der Literatur vorkommende \u00dcbertreibung des Wertes solcher kurzdauernder Versuche f\u00fcr Stoffwechsel- und W\u00e4rmeberechnungen nicht immer am Platze.\nDie Versuche m\u00fc\u00dften zum mindesten die Nahrungszufuhr genau feststellen, ebenso auch die N-Bilanz auf Grund der Bestimmung von Harn und Kot, und ber\u00fccksichtigen, welche N-Nahrung (Eiwei\u00df oder anderes Material z. B. Fleisch) vorliegt, was meist ganz vernachl\u00e4ssigt wird.\nWas die gebr\u00e4uchlichen Zahlenwerte anlangt, so wird f\u00fcr \u201eEiwei\u00df\u201c der respiratorische Quotient 0,809, und f\u00fcr 1 g dieser Substanz als Korrektur, die von dem Gesamtsauerstoffverbrauch und der Kohlens\u00e4ureausscheidung abzuziehen ist, um den Quotienten f\u00fcr Fett und Kohlehydrat zu finden, f\u00fcr Sauerstoff 966,1 cc, f\u00fcr Kohlens\u00e4ure 781,7 cc.1) angegeben.\nAls kalorisches \u00c4quivalent gilt pro 1 Lit. Sauerstoff f\u00fcr\nEiwei\u00df 4,600 Kgbal.\nFett\t4,686\t\u201e\nKohlehydrat 5,047\t\u201e\nVon einer exakten Berechnung des Energieverbrauchs aus den Respirationsprodukten, welche etwa den kalorimetrischen Versuch ersetzen k\u00f6nnte, kann allgemein wohl nicht die Rede sein.\n1) Statt der komplizierten Berechnungen, kann man f\u00fcr gemischte Kost, die zumeist in Betracht kommen d\u00fcrfte, wobei 1 g N-Substanz (Eiwei\u00df) = 4,1 kgkal. entspricht,\twie\tfolgt\tdie Ableitung machen.\tDa der kalorische\tWert des\nSauerstoffs\tauf\trund\t3,2 angenommen werden\tkann, so ist f\u00fcr 1\tg Eiwei\u00df-\nsubstanz \u00dc\u00c4 1,281g O n\u00f6tig = 896 cc; der Quotient bleibt bei reiner Eiwei\u00dfkost auf\n0,79, also f\u00fcr C02 708 cc. Diese Werte sind merklich kleiner als die gew\u00f6hnlich berechneten.","page":181},{"file":"p0182.txt","language":"de","ocr_de":"182\nMax Bubner, Kalorimetrie.\nII. Abschnitt.\nDie Biokalorimetrie.\nAllgemeines.\nDie Kalorimetrie f\u00fcr biologische Zwecke hat im Laufe ihres Bestehens in ihren technischen Mitteln und wissenschaftlichen Zielen wesentliche Wandlungen durchgemacht.\nDie ersten Experimente wurden, soviel wir wissen, im Jahre 1777 von Crawford in der Absicht ausgef\u00fchrt, um zu zeigen, da\u00df die W\u00e4rmebildung im Tierleib und die Verbrennung von organischen Stoffen ein gleichwertiger Vorgang sei. Dieser Gedanke kehrt auch bei Lavoisier wieder, und viele Jahrzehnte (1823) sp\u00e4ter bei Dulong und Depretz. Aber den Erfolg, die tierische W\u00e4rme als ausschlie\u00dfliches Produkt der Verbrennung zu beweisen, hatten diese Arbeiten nicht. Denn die Behauptung von Claude Bernard (1876), da\u00df es Dulong und Depretz gelungen sei, eine vollkommene \u00dcbereinstimmung zwischen der berechneten W\u00e4rmemenge und der von den Tieren produzierten zu finden, besteht nicht zu Hecht. Johannes M\u00fcller lehnte in seinem Lehrbuch eine solche Deutung v\u00f6llig ab1). Die W\u00e4rmeentwicklung, sagt er, sei nicht nur von chemischen Prozessen, sondern auch von der Einwirkung lebender Teile abh\u00e4ngig.\nNach einer langen Pause begegnen wir in den Jahren 1860\u20141880 einer Neuaufnahme der kalorimetrischen Arbeiten.\nEs sind meist spezielle Fragen, wie die der Fieberlehre, die man bearbeitete, Fragen der W\u00e4rmebildung bei der Arbeit, manchmal geleitet von dem Gedanken, da\u00df bei Alterationen des Stoffwechsels die Untersuchung der W\u00e4rmeerzeugung ein Hilfsmittel der Forschung sein k\u00f6nne.\nEin ganz unverkennbarer Aufschwung der Kalorimetrie beginnt seit dem Jahre 1884 offenbar im Zusammenhang mit der Begr\u00fcndung der energetischen Richtung in der Ern\u00e4hrungslehre. Die W\u00e4rme war nunmehr keine Nebenerscheinung des Ern\u00e4hrungsprozesses, wie sie es nach \u00e4lterer Auffassung gewesen war, sondern selbst das Ma\u00df f\u00fcr die Intensit\u00e4t des Lebensprozesses, f\u00fcr die Aufwendungen, die f\u00fcr den Unterhalt des Lebens gemacht werden. Es ist dabei auffallend, da\u00df eine Reihe von Erscheinungen, welche durch die energetische Betrachtung des Stoffwechsels v\u00f6llig feststanden, oft in recht unvollkommener Weise kalorimetrisch nachgepr\u00fcft wurden und als besondere neue Funde betrachtet wurden. Das mag vielleicht darin seine Erkl\u00e4rung finden, da\u00df man einige Zeit an der Fiktion festhalten wollte, die Bestimmung des Energieumsatzes auf ern\u00e4hrungsphysiologischem Wege und die Biokalorimetrie seien getrennte Gebiete, zum Teil hatte man aber wirklich den Gedanken ausgesprochen, da\u00df die Stoffwechselvorg\u00e4nge zu kompliziert und unvollkommen bekannt seien, als da\u00df sich energetisch berechen-\n1) s. Bd. I S. 81, Handbuch der Physiologie, Coblenz 1844.","page":182},{"file":"p0183.txt","language":"de","ocr_de":"Die Biokalorimetrie.\n183\nbare Gleichungen aufstellen lie\u00dfen. Seitdem ich gezeigt habe (1891), da\u00df die Bilanzen der Energie aus den Stoffwechselgleichungen mit der direkten Messung der Energie auf kalorimetrischem Wege sich decken, sind nat\u00fcrlich derartige Arbeitsprogramme erledigt.\nAber wir d\u00fcrfen nicht vergessen, da\u00df es auf dem Gebiete des Stoffwechsels noch zahllose Fragen gibt, die sich zweifellos mit Hilfe der Methodik der ern\u00e4hrungsphysiologischen Stoffwechselbilanzen nicht erledigen lassen, und in dieser Richtung der Aufkl\u00e4rung des Chemismus des Stoffverbrauchs und der Erl\u00e4uterung komplizierter Prozesse desselben liegt die k\u00fcnftige Aufgabe der kombinierten Methodik, der Kalorimetrie und den Stoffwechselstudien, die neben den Bilanzen der festen und fl\u00fcssigen Ausscheidungen auch den kompletten Respirationschemismus heranziehen mu\u00df.\nDie Kalorimetrie ist ein Kind der Technik, es kann uns daher nicht wunder nehmen, da\u00df in der neueren Zeit auch diese Hilfsmittel in vollstem Ma\u00dfe dienstbar gemacht werden.\nDie ersten kalorimetrischen Experimente.\nWenn es auch der Aufgabe der vorliegenden Arbeit entsprechend w\u00e4re, hier mit einer systematischen Darstellung der einzelnen gebrauchten Instrumente zu beginnen, so rechtfertigt es doch der historische Gedanke, die beiden ersten Versuche einer tierischen W\u00e4rmemessung f\u00fcr sich zu behandeln, um so mehr als die ersten Systeme dieser Art die Vorbilder f\u00fcr weitere konstruktive Ausf\u00fchrungen gewesen sind.\nAdair Crawford hat im Sommer 1777 zu Glasgow wichtige Beobachtungen ausgef\u00fchrt1). Das Kalorimeter Crawfords (Fig. 11) bestand aus drei ineinander gest\u00fclpten Beh\u00e4ltern (verzinntes Eisen), deren innerster zur Aufnahme des Tieres bestimmt war (Fig. 1 in Fig. 11). Zwischen dem inneren und mittleren Gef\u00e4\u00df konnte Wasser eingef\u00fcllt werden und zwischen dem mittleren und \u00e4u\u00dferen waren Flaumfedern zur Isolierung angebracht, ein Polster mit Flaumfedern (1. c. S. 245) deckte das Kalorimeter nach oben ab. Das Kalorimeterwasser wurde mit einem Holzst\u00e4bchen gemischt. Die Experimente waren mit Meerschweinchen angestellt worden. Temperaturmessungen wurden mittels eines Fahrenheitthermometers auf ]/10 0 genau vorgenommen.\nCrawford kannte bereits eine Reihe von physiologischen Tatsachen, welche f\u00fcr das Gelingen solcher Experimente wichtig sind. Die Respirationsversuche machte er zwar getrennt von den kalorimetrischen in einem kleinen nebenstehend abgebildeten Respirationsapparat (Fig. 2 in Fig. 11) unter Analyse der Gase, die allerdings der damaligen Zeit entsprechend noch primitiv war. Sie wurden von A, B nach Qu, R getrieben, gemessen, mit Kalkwasser von Kohlens\u00e4ure befreit.\nEr kannte den Einflu\u00df der Temperatur auf die Respiration, d. h. das Bestehen einer W\u00e4rmeregulation, und bemerkt sp\u00e4ter einmal in einer Kritik der Lavoisier-Laplaceschen Experimente ganz richtig, da\u00df dieser Um-\n1) Versuche und Beobachtungen \u00fcber die W\u00e4rme der Tiere usw. von Adair Crawford, deutsche Ausgabe, Leipzig 1789.","page":183},{"file":"p0184.txt","language":"de","ocr_de":"184\nMax Kubner, Kalorimetrie.\nstand von den beiden letzten Beobachtern nicht gen\u00fcgend in Rechnung gezogen sei. Die Bedeutung der Was server dun stung wird gew\u00fcrdigt. Im einzelnen sehen wir ja vielerlei Ungenauigkeiten, die sich aber bei dem damaligen Stande der chemischen Methodik und der Technik \u00fcberhaupt nicht wohl besser \u00fcberwinden lie\u00dfen.\nSein Grundgedanke, der ihn bei der Kalorimetrie leitete, war ein Vergleich der durch _brennbare Stoffe erzeugten W\u00e4rme und der durch das Tier erzeugten. Uber die Quelle der W\u00e4rme war er nicht richtig orientiert, er verlegte die Energiequelle, w\u00fcrden wir heute sagen, in den geatmeten, d. h. verbrauchten Sauerstoff. Auf letzteren bezieht er daher auch die entwickelte W\u00e4rme bei seinen Experimenten mit Leuchtmaterial, die er in demselben Kalorimeter anstellte, wie auch bei seinen Tierexperimenten. Er\nFig\\ 11.\nbestimmt also, wie wir heute sagen, den kalorischen . Wert, des Sauerstoffs (1. c. S. 272) und findet, da\u00df 31 Pfund und 7 Unzen Wasser f\u00fcr 100 Unzenma\u00dfe reiner Luft durch das Verbrennen\t^\ndes Wachses um.........................21\u00b0\ndurch Kohle um.........................19,3\u00b0\ndurch das Atemholen eines Meerschweins um 17,3\u00b0\nver\u00e4ndert wurden. Die Unterschiede erkl\u00e4rt Crawford, indem er sagt: \u201eDiese Unterschiede entstehen wahrscheinlich aus folgenden Ursachen: in dem ersteren Palle wird ein betr\u00e4chtlicher Teil der Luft in Wasser verwandelt und mehr W\u00e4rme durch die Ver\u00e4nderung der reinen Luft in diese Fl\u00fcssigkeit hervorgebracht, als wenn sie in feste Luft (Kohlens\u00e4ure) ver\u00e4ndert wird. In dem letzteren Falle wird ein Teil der W\u00e4rme durch unmerkliche Ausd\u00fcnstung wegg\u00e8schafft.\u201c\nRechnet man die Beobachtungen Crawfords in die.moderne Sprache und Gewichte um, so hat er in den obigen Zahlen als kalorisches \u00c4quivalent des Sauerstoffs angegeben 3,27, 2,56, 3,05 W\u00e4rmeeinheiten. Die Werte sind f\u00fcr den Kohlenstoff zu klein. Im \u00fcbrigen ist die Ann\u00e4herung doch in Wirklichkeit eine sehr weitgehende (s. auch oben S. 154).\nDer bedeutendste Zeitgenosse und Konkurrent auf dem Gebiete der","page":184},{"file":"p0185.txt","language":"de","ocr_de":"Die Biokalorimetrie.\n185\nKalorimetrie war Lavoisier, hinter dessen Verdienste jene von Crawford allzusehr haben zur\u00fccktreten m\u00fcssen.\nAm bekanntesten sind in der Literatur die Versuche von Lavoisier und Laplace am Meerschweinchen. Lavoisier hatte mit eigenen Methoden die Verbrennungs w\u00e4rme von Kohlenstoff und Wasserstoff bestimmt und wollte nun die Verbrennungstheorie auch am lebenden Organismus pr\u00fcfen.\nDie Arbeiten sind abgedruckt in den Abhandlungen der Akademie der Wissenschaften zu Paris vom Jahre 1777, dieser Band ist aber erst 1780 erschienen und die Abhandlung von Lavoisier wurde erst im Juni 1783 in der Akademie verlesen 1).\nLavoisier und Laplace verwendeten zum Tierexperi-ment ihr Eiskalorimeter (Fig. 12).\nLetzteres setzt sich zusammen aus einem zylindrischen, nach unten verj\u00fcngten Beh\u00e4lter, in welchen ein zweiter im Abstand von einigen Zentimetern eingebaut ist; so entstehen zwei voneinander v\u00f6llig getrennte R\u00e4ume, deren jeder einen besonderen Abla\u00dfhahn besitzt.\nIn dem inneren Beh\u00e4lter ist ein zylindrisches Gef\u00e4\u00df mit durchbrochenen Wandungen mit einigen Metallspangen freischwebend gehalten. Zum Gebrauch f\u00fcllt man kleingehacktes Eis sowohl in den Raum, der den durchbrochenen Beh\u00e4lter umgibt, wie in den Raum zwischen diesem und der Au\u00dfenwandung. Das Tier wird in den durchbrochenen Innenraum gebracht, ein Deckel mit doppelten Wandungen darauf gegeben, das zerkleinerte Eis dar\u00fcber, nun mit einem zweiten gro\u00dfen Deckel der ganze Apparat geschlossen und Eis darauf gegeben. Der Verlauf des Experimentes ist dann folgender: Durch die Erw\u00e4rmung des Apparates in warmer Umgebung schmilzt Eis und Wasser von 0\u00b0 l\u00e4uft aus dem einen Hahn ab. Der Innenzylinder mit dem, durchbrochenen Beh\u00e4lter gibt durch den mit ihm verbundenen Hahn, solange keine W\u00e4rmequelle im Innern sich befindet, aber kein Schmelzwasser ab; wird aber irgend ein \u00fcber 0\u00b0 warmer K\u00f6rper oder ein Tier hereingebracht, so l\u00e4uft so viel Wasser ab, als Eis geschmolzen ist, vermehrt beim Tierversuch um das Kondenswasser des ausgeatmeten Wasserdampfes. Aus der Schmelzw\u00e4rme des Eises lie\u00df sich dann ann\u00e4hernd\n1) s. Herrn Lavoisiers physikalisch-eliemische Schriften. Deutsch v. Weigel, Greifswald 1785, S. 358 u. 359 Anmerkung, und S. 383.","page":185},{"file":"p0186.txt","language":"de","ocr_de":"186\nMax Rubner, Kalorimetrie.\ndie W\u00e4rmeproduktion berechnen, sie ist aber fehlerhaft, weil ja das Kon-denswasser des Tieres sich hier beigemengt hat. Den Fehler, da\u00df nicht alles Schmelzwasser sofort abl\u00e4uft, sondern am Eis und in dessen Kapillarr\u00e4umen haften bleibt, kann man ann\u00e4hernd eliminieren, wenn man vor dem Versuch das Eis des Innenraums mit Wasser von 0\u00b0 durchtr\u00e4nkt und den \u00dcberschu\u00df ablaufen l\u00e4\u00dft, man ist aber auch dann nicht ganz sicher, ob w\u00e4hrend eines l\u00e4ngeren Versuchs die Bedingungen f\u00fcr den Schmelzwasserablauf ganz dieselben bleiben. Den Mangel der Ventilationslosigkeit des Kalorimeters hatte Lavoisier dadurch beseitigt, da\u00df er durch Seitenwand und Deckel K\u00f6hren hindurchleitete und eine L\u00fcftung herbeif\u00fchrte. Kleine Tiere halten ihre Eigenw\u00e4rme im Eiskalorimeter nicht auf normaler H\u00f6he, die W\u00e4rmebildung sinkt dadurch.\nDas Eiskalorimeter ist sp\u00e4terhin f\u00fcr Tier exp\u00e9rimente nicht mehr in Anwendung gezogen worden. Insoweit Respirationsversuche mit den kalorimetrischen Ergebnissen verglichen werden sollten, haben Lavoisier und Seguin solche in besonderen Experimenten unter ventilierten Glasglocken, also unter wesentlich andern Bedingungen angestellt.\nEine weitere Kritik der Ergebnisse der genannten Autoren s. bei Rosenthal, Handbuch d. Physioldgie v. Hermann Bd. IV II. Teil 1882 S. 354 und Rubner, Zeitsohr. f. Biol. Bd. XXX S. 74.\nDas Wasserkalorimeter.\nWeitere kalorimetrische Arbeiten an Tieren wurden nach Crawford und Lavoisier erst im Jahre 1823, also erst 46 Jahre sp\u00e4ter, aufgenommen.\nAus Anla\u00df einer von der Pariser Akademie gestellten Preisaufgabe \u00fcber die Quellen der tierischen W\u00e4rme unternahmen zwei Bewerber den Bau eines Tierkalorimeters, Depretz und Dulong; dem ersteren wurde am l.Juni 1823 der Preis zugesprochen 1).\nDie beiden Kalorimeter sind fast \u00fcbereinstimmend konstruiert, die Ausf\u00fchrung der Experimente war in mancher Richtung bei Dulong nine vollkommenere als bei Depretz, beide kn\u00fcpfen an Crawford bezw. W Rumford an. Nur ist inzwischen die Technik eine vollkommenere geworden, die Lehre vom respiratorischen Gesamtaustausch besser bekannt und die Methode der Gasan\u00e4lyse schon recht genau.\nDie Kombination des Kalorimeters mit Vorrichtungen zur Untersuchung des Gaswechsels ergab sich aus der Fragestellung, welche den Nachweis, ob sich die tierische W\u00e4rme aus den Atmungsprozessen, also dem Stoffwechsel erkl\u00e4ren lasse, zum Ziele hatte.\nDie Kalorimeter hatten folgende Einrichtung (Fig. 13 a und b). In einem Wasserbeh\u00e4lter wurde ein Kasten zur Aufnahme des Tieres eingebaut, der einen in einen vertieften Rand eingreifenden Deckel besa\u00df. Die vertiefte Rinne wird mit Quecksilber gedichtet und dann Wasser dar\u00fcber geschichtet, so da\u00df\n1) Dulong, De la chaleur animale. Journ. de physiol, exp\u00e9rim. Paris III, 45\u201452 1823. \u2014 Depretz, Rech, exp\u00e9rim. sur les causes de la chaleur animale. Journ. de physiol. exp\u00e9rim. Paris IY, 143\u2014159 1824 und M\u00e9m. sur la chaleur animale. Annal, de chim. et de phys. Paris 1,3, 440 1841.","page":186},{"file":"p0187.txt","language":"de","ocr_de":"Die Biokalorimetrie.\n187\nder ganze Tierraum von Wasser umgeben ist. W\u00e4hrend Crawford noch einen Schutz gegen W\u00e4rmeverlust nach au\u00dfen um den Wassermantel, der den Tierraum umgab, angewandt batte, sehen wir bei Dulong und Depretz diesen fehlen, was sicher kein Vorteil war. Der Tierraum ist aber ventilierbar, ein zuf\u00fchrendes Luftrohr geht im Wasser nach abw\u00e4rts in denselben, der\nFig. 13 a.\nAbstrom der Luft durch eine in Schlangenwindungen gef\u00fchrte R\u00f6hre (Fig. 13b) unter dem Tierraum weiter. Die Luft gleicht ihre W\u00e4rme mit dem Kalorimeterwasser aus und verl\u00e4\u00dft dann aufsteigend den Wasserbeh\u00e4lter. Je gr\u00f6\u00dfer\nFig. 13 b.\ndie Ventilation, ein um so gr\u00f6\u00dferer Bruchteil der produzierten W\u00e4rme wird durch' die L\u00fcftung verloren. Somit setzen sich die Verluste des Kalorimeters aus seinem W\u00e4rmeverbist an die umgebende Luft und dem Ventilationsverlust zusammen, welch ersterer empirisch festgestellt werden mu\u00dfte. Dazu kommt noch der W\u00e4rmeverlust durch den vom Tier abgegebenen Wasser-dampf.","page":187},{"file":"p0188.txt","language":"de","ocr_de":"188\nMax Rub n er, Kalorimetrie.\nDas Kalorimeter von Depretz bestand aus Kupfer, er scheint die eintretende Zimmerluft vorher mit Chlorkalzium getrocknet zu haben *).\nDie Luft str\u00f6mte aus einem Gasometer zu und wurde nach dem Durchgang durch das Kalorimeter in einem zweiten auch mit Wasser gef\u00fcllten Gasometer wieder aufgefangen, durch Gasanalysen bestimmte Depretz den Sauerstoffverbrauch und die Kohlens\u00e4ureausscheidung. Die Kohlens\u00e4ure nahm er mit Lauge weg, der Sauerstoff wurde durch Verpuffen mit Wasserstoff bestimmt. Die Versuche konnten nur k/j bis l3/4 Stunden ausgef\u00fchrt werden und die Ventilation war so ungen\u00fcgend, da\u00df der Kohlens\u00e4uregehalt der Luft im Durchschnitt bis auf 6\u00b0/0 stieg. Den W\u00e4rmeverlust durch die Ventilation und den Wasserdampfgehalt der abstr\u00f6menden Luft' bestimmte Depretz nicht.\nDulongs Kalorimeter ist dem allgemeinen Aufbau entsprechend wie das Depretzsche gebaut gewesen, nur lie\u00df \u00ebr die Luft f\u00fcr die Ventilation, die aus einem Gasometer kam und nach einem zweiten gedr\u00fcckt wurde, mit Wasserdampf ges\u00e4ttigt, eintreten, erhielt also im Kalorimeter selbst bezw. in den unter dem Kalorimeterboden gelegenen R\u00f6hren die mehr oder minder v\u00f6llige Kondensation des exhalierten Wasserdampfes.\nDie W\u00e4nnemessung ist also vollkommener als bei Depretz, immerhin mu\u00df noch durch die Ventilationsluft etwas W\u00e4rme dabei verloren gehen, obschon die Ventilationsgr\u00f6\u00dfe zweifellos zu klein war, da 5\u20146\u00b0/0 Kohlens\u00e4ure in der abstr\u00f6menden Luft vorhanden waren. Die Wasserdampfs\u00e4ttigung der Luft ist gleichfalls ein Umstand, der st\u00f6rend auf den Verlauf des Experiments eingewirkt haben wird. Das Tier war durch eine Art Korbgeflecht von der Ber\u00fchrung der Kalorimeterwandungen gesch\u00fctzt, eine Einrichtung, welche nicht wie sp\u00e4tere unverst\u00e4ndige Kritiker gemeint haben, fehlerhaft, sondern durchaus zweckentsprechend war.\nWasserkalorimeter einfacher Art haben auch sp\u00e4terhin noch mehrfach Verwendung gefunden, teils mit, teils ohne Anwendung von Vorrichtungen zur Messung der respiratorischen Ausgaben.\nGanz \u00e4hnlich dem Kalorimeter von Dulong und Depretz wat das Kalorimeter von Senator gebaut1 2), wie auch das neuere Kalorimeter von J. Ott3). Bei letzterem ist der Wassermantel nach au\u00dfen durch einen weiten Kupfermantel oder Holzbekleidung isoliert. Ott hat sein Wasserkalorimeter, das in gro\u00dfen Dimensionen mit 250 1 Wasserf\u00fcllung f\u00fcr den Menschen hergestellt worden war, mittels Verbrennung von Alkohol kontrolliert und bis auf 5 \u00b0/0 genaue Resultate erhalten.\nDie Wasserkalorimeter sind besonders bei gr\u00f6\u00dferen Dimensionen sehr schwerf\u00e4llige Instrumente, die Valvationen der Wasserw\u00e4rme sind wegen der hohen spezifischen W\u00e4rme des Wassers naturgem\u00e4\u00df gering, sie machen Mischapparate unentbehrlich. Die Korrekturen f\u00fcr den W\u00e4rmeverlust sind erheblich und nur unter selten (zu realisierenden Bedingungen exakt\n1)\tAnnal, d. chim. et de phys. 1824 (3) I, S. 440.\n2)\tNeue Untersuchungen \u00fcber die W\u00e4rmebildung und den Stoffwechsel. Physiol. 1872.\n3)\tHuman calorimetry. N. Y. med. Journal 1890.\nArch. f.","page":188},{"file":"p0189.txt","language":"de","ocr_de":"Die Biokalorimetrie.\n189\ngenug. Die Dauer der Experimente ist meist nur eine sehr beschr\u00e4nkte und entbehrt daher des Vorteils eines gleichzeitig ausgef\u00fchrten Stoffwechselversuches. In kurzdauernden Experimenten kommen auch etwaige Fehler der \u00c4nderung der K\u00f6rpertemperatur als unangenehme Komplikationen sehr in Frage.\nDas Bad als kalorimetrische Einrichtung.\nAn das Wasserkalorimeter schlie\u00dft sich in dem Erfindungsgedanken die Anwendung des Bades zur W\u00e4rmemessung nahe an. Es lassen sich aber die Ergebnisse dieser Methodik nur schwer verallgemeinern oder gar auf die Verh\u00e4ltnisse der W\u00e4rmeproduktion beim Aufenthalte in Luft \u00fcbertragen.\nIn den Jahren 1860 und 1861 ver\u00f6ffentlichte Liebermeister1) solche mit B\u00e4dern angestellte Versuche.\nDie Badeversuche Liebermeisters sind entweder in der Weise ausgef\u00fchrt, da\u00df die W\u00e4rmeabgabe an das Badewasser bei gleichbleibender K\u00f6rpertemperatur gemessen wurde, oder so, da\u00df .eine Person zuerst die Temperatur in der Achselh\u00f6hle ma\u00df, und dann sich in ein Bad begab, dessen Temperatur gleich der Temperatur der geschlossenen Achselh\u00f6hle war, wobei die W\u00e4rmeproduktion nach dem Steigen der K\u00f6rpertemperatur berechnet wurde2). Es bedarf kaum einer weiteren Er\u00f6rterung, da\u00df die zweite Methode Liebermeisters f\u00fcr genauere Messungen nicht in Frage kommen kann, da sie ja zur Voraussetzung hat, da\u00df der Wasserwert des lebenden K\u00f6rpers, d. h. seine spezifische W\u00e4rme bekannt sei. Nun l\u00e4\u00dft sich ja die spezifische W\u00e4rme einzelner Organe an totem Materiale messen, es kann aber niemand gen\u00fcgend genau wissen, welche Zusammensetzung ein Lebender hat, vor allem macht der sehr variable Fettgehalt verschiedener Menschen eine solche Berechnung der spezifischen W\u00e4rme ganz illusorisch.\nDie Badekalorimetrie wurde sp\u00e4ter auch von Leyden3) in kleinen Kalorimetern, f\u00fcr den Fu\u00df (oder Arm) bestimmt, ausgef\u00fchrt und selbst Berechnungen \u00fcber die Gesamtw\u00e4rmeproduktion abgeleitet. Es bedarf kaum eines Hinweises, da\u00df diese sogenannte partielle Kalorimetrie auch nicht das geringste \u00fcber die Gesamtw\u00e4rmeproduktion aussagen kann. L\u00e4\u00dft man Arm oder Bein bei k\u00fchlen Wassertemperaturen in einem solchen Kalorimeter, so str\u00f6mt nat\u00fcrlich weit mehr W\u00e4rme ab, als unter normalen Verh\u00e4ltnissen auf Arm oder Bein entfallen waren, und eine Umrechnung auf den ganzen K\u00f6rper ist schon deshalb ausgeschlossen.\nLiebermeister beobachtete (35 Min.) vor dem Bad und (35 Min.) nach dem Bad den Gang der Temperatur des Wassers und erhielt aus den Mittelwerten beider die Korrekturengr\u00f6\u00dfe f\u00fcr den W\u00e4rmeverlust der Wanne w\u00e4hrend der Badeperiode. Der Gang der K\u00f6rpertemperatur mu\u00df beobachtet werden, um Verlust von W\u00e4rme oder Aufnahme von W\u00e4rme aus dem Bade zu kontrollieren. Die Verdunstung des Badewassers war in derartigem Ex-\n1) Physiol. Untersuchungen \u00fcber die quantitativen Ver\u00e4nderungen der W\u00e4rmeproduktion, Arch. f. Anat. u. Physiol. 1860, S. 520, 554; 1861, S. 28; 1862, S. 661.\n21 Siehe: Zur Kenntnis der W\u00e4rmeregulierung v. Wold. Kernig. Inaug.-Diss. Dorpat 1864, S. 20.\n8) Untersuchungen \u00fcber das Fieber. Deutsch. Arch. f. klin. Mediz. V, 273, 1868.","page":189},{"file":"p0190.txt","language":"de","ocr_de":"190\nMax Rub n er, Kalorimetrie.\np\u00e9riment nicht ausgeschlossen und liegt in der \u201eKorrektion\u201c mit inbegriffen. Es lassen sich eine ganze Reihe von Einwendungen gegen die Badeversuche machen, zun\u00e4chst sind die Ausschl\u00e4ge des Temperaturzuwachses recht m\u00e4\u00dfige (bei etwa 1501 Wasserf\u00fcllung) und die Korrektur f\u00fcr die \u201eAbk\u00fchlung\u201c der Badewanne usw. an sich h\u00e4ufig erheblich im Verh\u00e4ltnis zur ganzen Variation der Temperatur des Badewassers. Verloren gehtf\u00fcr dieW\u00e4rmemessung zum mindesten die der ausgeatmeten Luft. Bei Variationen der K\u00f6rpertemperatur m\u00fcssen entsprechende Korrektionen f\u00fcr den W\u00e4rmeverlust oder W\u00e4rmegewinn des K\u00f6rpers gemacht werden; diese Korrektion ist, wie erw\u00e4hnt, unsicher, da a) die spezifische W\u00e4rme eines Individuums nicht genau bekannt ist, b) weil die mittlere, d. h. f\u00fcr alle Teile g\u00fcltige Temperatur des K\u00f6rpers sich \u00fcberhaupt nicht exakt bestimmen l\u00e4\u00dft.\nEs ist sicher, da\u00df diese Bademethode mit einer Reihe von M\u00e4ngeln behaftet ist, welche sie mehr oder minder ungenau machen; manche lassen sich aber abstellen, z. B. kann man die Menge des Badewassers geringer nehmen und somit die erhaltene Temperatur vergr\u00f6\u00dfern. Man k\u00f6nnte auch m. E. durch doppelwandige, im Mantelraum mit Luft gef\u00fcllte Wannen, vor allem aber durch Aufgie\u00dfen einer Olschicht auf das Wasser die W\u00e4rmeverluste nach au\u00dfen sehr herabsetzen. (Siehe auch Lef\u00e8vre, Quantit\u00e9 de chaleur perdue par l'organisme dans un bain froid; Bulletins de la soci\u00e9t\u00e9 de la biologie, 1894, p. 450; er kommt auf diese Bademethode erneut zur\u00fcck. Man wird aber auch nach Lef\u00e8vres Empfehlung keine Veranlassung haben, auf sie, als allgemeine Methode der Kalorimetrie, zur\u00fcckzukommen, ein Umstand, der nat\u00fcrlich nicht abhalten soll, f\u00fcr spezielle Fragen der Balneotherapie unter geeigneten Verbesserungen, die oben angef\u00fchrt sind, sich ihrer zu bedienen.)\nKastenkalorimeter.\nMan hat zeitweilig sich bem\u00fcht, um die Anwendung der Kalorimetrie namentlich auf den Menschen zu erm\u00f6glichen, andere Konstruktionen, als die Wasserkalorimeter zu ersinnen.\nEine Reihe sehr einfacher Kalorimeter f\u00fcr Menschenversuche hind die Ka\u00e4tenkalorimeter !), sie haben das Gemeinsame, da\u00df der Mensch sich in einem * Raum von mehr oder weniger betr\u00e4chtlichemKubikinhalt (Kasten) befindet. Hirn verwandte einen Raum von 4 cbm Inhalt, der f\u00fcr seine Arbeitsversuche auch ein Tretrad eingebaut enthielt, Durch den Aufenthalt des Menschen steigt die Temperatur des Raumes, bis schlie\u00dflich ein Gleichgewicht der W\u00e4rme entsteht und ebensoviel W\u00e4rme erzeugt, als nach au\u00dfen verloren wird. Wenn dies erreicht war, atmete die Person bei Hirn einige Zeit hindurch Luft von au\u00dfen durch eine R\u00f6hre ein und gab die veratmete Luft nach au\u00dfen ab. Beide Luftproben wurden gemessen und analysiert.\nDie Graduierung eines solchen Kalorimeters wurde von Hirn mit Wasserstoffverbrennung vorgenommen und gefunden, da\u00df innerhalb seiner\n1) Scharling, Journ. f. prakt. Chemie, XLVIII, S. 435,1849. Vogel, Arch. d. Vereins f\u00fcr wiss. Heilkunde 1864. Hirn, Recherches sur l\u2019\u00e9quivalent m\u00e9canique de la chaleur. Colmar 1858.","page":190},{"file":"p0191.txt","language":"de","ocr_de":"Die Biokalorimetrie.\n191\nVersuchsbreiten der W\u00e4rmeverlust proportional mit der Temperaturzunahme stieg, pro 10 Temperaturanstieg also eine Konstante sieh berechnen lie\u00df, welche die Gr\u00f6\u00dfe , des W\u00e4rmeverlustes festzustellen erlaubte.\nDie Methode hat ihre zahlreichen Bedenken, zun\u00e4chst was die Eichung anlangt, d\u00fcrfte schon die Unm\u00f6glichkeit den bei der Verbrennung von Wasserstoff entstehenden Wasserdampf gleichm\u00e4\u00dfig zur Kondensation zu bringen, einen berechtigten Einwand geben. Viel gr\u00f6\u00dfer wird aber die Ungenauigkeit sein, welche darin liegt, da\u00df sich bei der Differenzberechnung zwischen Zimmer und Kastentemperatur erstere nur schwer exakt angeben l\u00e4\u00dft. Macht dieser Umstand doch schon bei kleinen Kalorimetern, die in einer verh\u00e4ltnism\u00e4\u00dfig gleichartigen Luftschicht liegen, sich geltend, so ist dies bei einem so gro\u00dfen Objekt, wie ein 4 cbm gro\u00dfer Kasten es ist, noch viel mehr der Fall. Die Luftschichten sind vertikal von meist sehr differenter Temperatur und den Einflu\u00df der Wandtemperaturen eines Zimmers, der sehr gro\u00dfem Wechsel unterliegt, exakt zu bestimmen d\u00fcrfte kaum m\u00f6glich sein. Weiter ist die Feststellung der Kastentemperatur bei Anwesenheit des Menschen zweifellos mit Fehlern behaftet,, allenfalls noch am besten w\u00e4re es, wenn f\u00fcr die k\u00fcnstliche Mischung der Kastenluft und die Benutzung eines gegen Strahlung gesch\u00fctzten Aspirationsthermometers gesorgt ist.\nSolche Versuche k\u00f6nnen, wenn man keine Ventilation einf\u00fchrt, nur kui'ze Zeit w\u00e4hren, das ist f\u00fcr die meisten kalorimetrischen Experimente, wie schon gesagt, kein Vorteil. Durch den sich ansammelnden Wasserdampf werden von Minute zu Minute die Verh\u00e4ltnisse f\u00fcr die Erw\u00e4rmung des Kastens andere und die R\u00fcckwirkung der Zunahme des Wasserdampfes auf die Versuchsperson ist ung\u00fcnstig und f\u00fchrt zu allerlei Unbehaglichkeiten. Die Ansammlung der Atemgase kann gleichfalls auf den Ablauf der W\u00e4rmeproduktion st\u00f6rend wirken und sogar die Bluttemperatur zum Steigen bringen, eine sichere Bestimmung des von Menschen abgegebenen Wasserdampfes ist unm\u00f6glich.\nV entilationskalorim eter.\nDie Kastenkalorimeter haben ihren Hauptnachteil in der Ventilations-losigkeit. Ventiliert man mit steigenden Luftquanten, so wird mehr und mehr W\u00e4rme in den Ventilationsstrom gebracht. Man verlegt dann die W\u00e4rmemessung mehr auf die Temperaturdifferenz der ein- und abstr\u00f6menden Luft und wenn man das Kalorimeter selbst, um die unsichere Korrektur f\u00fcr den W\u00e4rmeverlust nach au\u00dfen zu vermeiden, mit einem f\u00fcr W\u00e4rme schlecht durchg\u00e4ngigen Mantel versieht, so k\u00f6nnte noch eine Verbesserung der Methodik erzielt werden. Gro\u00dfe Ventilationen erzeugen aber nach anderer Richtung einen schwerwiegenden Fehler, die Feststellung des Wasserverlustes wird fast zur Unm\u00f6glichkeit und damit f\u00e4llt die praktische Anwendung eines solchen Syst\u00e8mes, denn ohne Messung dieser Gr\u00f6\u00dfe ist eine Angabe des W\u00e4rmeverlustes im Sinne des Gesamtenergieverlustes unm\u00f6glich. Bis jetzt ist auch kein einziges brauchbares nach diesem Prinzip gebautes Instrument bekannt geworden.\nIn der Literatur wird vielfach das Anemokalorimeter dArsonvals erw\u00e4hnt;- es besitzt aber derartige offenkundige M\u00e4ngel, da\u00df es v\u00f6llig unverst\u00e4ndlich ist, warum es unter den wirklich messenden Instrumenten aufgef\u00fchrt wird. Bei diesem Apparat ist ein kleiner, f\u00fcr den stehenden Menschen ein-","page":191},{"file":"p0192.txt","language":"de","ocr_de":"192\nMax Rubner, Kalorimetrie.\ngerichteter Raum vorhanden1.) Nicht die W\u00e4rme wird gemessen, sondern die Luftbewegung, welche durch die Erw\u00e4rmung der den Menschen umgebenden Luft hervorgerufen wird. Der den Menschen umgebende Beh\u00e4lter ist oben zu einer Bohre verj\u00fcngt, an welcher ein Anemometer mit Z\u00e4hlwerk befestigt wird. Aus der Anzahl der Umdrehungen des Windrades wird auf die entwickelte W\u00e4rme geschlossen. Die Luftbewegung wird nat\u00fcrlich in einigem Zusammenhang mit der W\u00e4rme stehen, aber ein wirkliches W\u00e4rmeme\u00dfinstrument ist dieser Apparat nicht, um so weniger, als er wie so mancher andere auf die Wasserdampfabgabebestimmung ganz verzichtet.\nEin ganz \u00e4hnliches Instrument hat sp\u00e4ter Ignatowski angegeben.\nDas Verdampfungskalorimeter.\nDie Idee des Lavoisier sch en Eiskalorimeters hat Bosehthal2) auf die Konstruktion eines Verdampfungskalorimeters \u00fcbertragen. Der in Vorschlag\nFig. 14.\ngebrachte Apparat besteht aus zwei Zylindern, die ineinander stecken, beide sind mit derselben Fl\u00fcssigkeit gef\u00fcllt und liegen in einem mit Wasser gef\u00fcllten Kessel, dessen Temperatur durch Gasregulationsheizung konstant.auf der Siedetemperatur der betreffenden Fl\u00fcssigkeit (Azetaldehyd bei 21\u00b0, Athyl\u00e4ther bei 34.9\u00b0) gehalten wird. Beide Zylinder sind mit R\u00f6hren, die mit Quecksilber gef\u00fcllt sind, abgeschlossen. In dem Inneren der beiden Zylinder ist ein Rohr aus Metall, in welches beim Versuch die W\u00e4rmequelle eingebracht wird, eingepa\u00dft.\nBringt man ein Tier in diesen Raum, so wird .es durch seine W\u00e4rme einen Teil der in dem einen Zylinder enthaltenen Fl\u00fcssigkeit, verdampfen,\n1)\tD\u2019Arsonval, L\u2019an\u00e9mocalorim\u00e8tre. Arch, de physiol., T. 26, p. 360, 1894. desgl. T. 102, p. 217, 1904.\n2)\tArch. f. Anat. u. Physiol. 1878, S. 349.","page":192},{"file":"p0193.txt","language":"de","ocr_de":"Die Biokalorimetrie.\n193\nwenn die W\u00e4rme bis dahin vorgedrungen ist, und der Dampf schiebt die in der einen Glasr\u00f6hre befindliche Quecksilbers\u00e4ule vor sich her, deren zur\u00fcckgelegte Wegstrecke ein Ma\u00df der verausgabten W\u00e4rme ist. Irgend welche Anwendung f\u00fcr biokalorimetrische Experimente scheint das Instrument bisher nicht gefunden zu haben.\nAuf dem gleichen Prinzip beruht das Verdampfungskalorimeter von D\u2019Arsonval1) (Fig. 14).\nDas Kalorimeter (1) ist hohlwandig und mit einer zylindrisch-graduierten R\u00f6hre (2) absolut in dichter Verbindung, es enth\u00e4lt in diesem Hohlraum eine leicht verdampfende Fl\u00fcssigkeit.\nFig. 15.\nDas zylindrische doppelwandige Kalorimeter ist luftisoliert nach au\u00dfen, durch den Hohlraum (3), die graduirte R\u00f6hre aber taucht in ein Wasserbad, das \u00fcbrigens auch in einigem Abstand das ganze Kalorimeter als Schutzmantel umgibt.\nIst vorher ein Temp eraturausgleich vorhanden und wird dann ein Tier od. dgl. in den Kalorimeterraum gebracht, so destilliert die verdampfende Fl\u00fcssigkeit in das zylindrische Rohr im Wasserbeh\u00e4lter (4), aus dem Volum des Destillates wird die W\u00e4rme berechnet. Auch von diesem Instrument sind praktisch bedeutungsvolle Messungen nicht zu erwarten und nicht bekannt geworden.\nRegistrierendes Wasserkalorimeter f\u00fcr konstante Temperatur.\nEin eigenartiges Prinzip hat d\u2019Arsonval bei seinem Kalorimeter mit konstanter Temperatur angewandt2).\n1)\tRecherches de calorim\u00e9trie. Journ. de Fanat. et de la physiol. T. XXII, S. 113 (1886).\n2)\tRecherches de calorim\u00e9trie. Journ. de l\u2019anat. et de la phys. T. 22, p. 113, (1886.)\nTigerstedt, Handb. d. pbys. Methodik 1,8.\t13","page":193},{"file":"p0194.txt","language":"de","ocr_de":"194\nMax Kubner, Kalorimetrie.\nDas Kalorimeter ist zylindrisch und als Wasserkalorimeter gebaut. Durch den Wasserraum gehen zwei spiralig gewundene R\u00f6hren, deren eine bestimmt ist, die Ventilationsluft abzuf\u00fchren und deren W\u00e4rme an das Wasser zu \u00fcbertragen, (S. auch S. 195) w\u00e4hrend die zweite f\u00fcr K\u00fchlwasser bestimmt ist, das zu zirkulieren beginnt, sobald die Temperatur des Kalorimeterwassers \u00fcber die Anfangstemperatur steigt (Fig. 15).\nUm diese Regulation zu erm\u00f6glichen, wird die Ausdehnung des Kalorimeterwassers beim Erw\u00e4rmen benutzt, um eine Klemme zu \u00f6ffnen und Eiswasser zulaufen zu lassen (Fig. 16); sinkt in Folge davon die Temperatur des Kalorimeterwassers, so schlie\u00dft sich der Regulator durch Sinken der Walze (7), der Einlauf des Eiswassers- h\u00f6rt auf. Das ablaufende Wasser sammelt sich in einem Gef\u00e4\u00df mit Schwimmer, (Fig. 15) der einen Hebel\nFig. 16.\nbewegt und die Volume des abgelaufenen Wassers auf eine rotierende Trommel aufschreibt; es wird also ein dem Volum des abgelaufenen Wassers gleiches Volum Wasser von 0\u00b0 auf die Kalorimetertemperatur gebracht. Volum x diese Temperaturdifferenz gibt die Kalorien. Zur Voraussetzung mu\u00df gemacht werden, da\u00df die Temperatur des Raumes, in welchem das Kalorimeter aufgestellt wird, nicht variiert, da sonst zu viel oder zu wenig Wasser durch den Regulator abl\u00e4uft. Daher soll der Apparat in einen doppelwandigen, mit Wasser gef\u00fcllten, durch einen Gasregulator auf gleicher Temperatur gehaltenen Kasten aufgestellt werden.,\nDie Regulationseinrichtung f\u00fcr den Wasserstrom funktioniert trefflich, die Schattenseite des Instruments liegt in dem Erfordernis einer gleichbleibenden Temperatur der Umgebung, was namentlich bei l\u00e4ngeren Versuchen","page":194},{"file":"p0195.txt","language":"de","ocr_de":"Die Biokalorimetrie.\n195\nsich kaum realisieren l\u00e4\u00dft. Als Vereinfachung wurde sp\u00e4ter vorgeschlagen, die Schlange, durch welche die aus dem Apparat austretende Ventilationsluft durch das Kalorimeterwasser geleitet wurde, wegzulassen; daf\u00fcr ist an der Decke des Innenraumes ein Blech angebracht, (Fig. 15) das die Luft zwingt, den durch das Blech und die Kalorimeterwand gebildeten Spalt zu durchsetzen, ehe sie die Abstrom\u00f6ffnung erreicht, dadurch soll eine gen\u00fcgende Abgabe der W\u00e4rme ans Kalorimeter erfolgen.\nAuf \u00e4hnlichen Prinzipien beruht das Wasserkalorimeter von Lef\u00e8vre1). Das K\u00fchlwasser str\u00f6mt, statt durch K\u00f6hren, direkt in den Mantelraum, als Stromregulator dient ein in letzterem befindliches Kohr, mit Alkohol gef\u00fcllt, die Volum\u00e4nderung setzt eine Regulationsvorrichtung, die nach Bedarf k\u00fchles Wasser nachtreten l\u00e4\u00dft, in T\u00e4tigkeit.\nDer Apparat wird durch einen von einem Motor betriebenen Blasebalg ventiliert, von dem Triebrad geht eine \u00dcbertragung nach der oberen Fl\u00e4che des Kalorimeters und schiebt, auf Schienen montiert, einen Mischer und den Schlauch f\u00fcr den Einlauf des k\u00fchlen Wassers hin und her. Die Temperatur des K\u00fchlwassers und des ablaufenden Wassers wird dauernd kontrolliert.\nDas Luftkalorimeter.\nDie Einf\u00fchrung des Luftkalorimeters bedeutet einen wesentlichen Fortschritt der Kalorimetrie. Das Tier oder der Mensch befindet sich bei ihnen in einem doppelwandigen Metallbeh\u00e4lter, das ganze System hat also wenig Masse, erw\u00e4rmt sich schnell und k\u00fchlt schnell ab. Indem die W\u00e4rme von einer Metallfl\u00e4che durch die Luft zur andern wandert, nimmt die Luft selbst eine andere Temperatur an, und diesen Ver\u00e4nderungen gehen die W\u00e4rmemengen proportional. Der Luftmantel wird also sozusagen zum Luftthermometer.\nAu\u00dfer den durch die W\u00e4rme des im Kalorimeter befindlichen Organismus bedingten Ver\u00e4nderungen \u00fcben die Schwankungen der umgebenden Temperatur wie auch die Luftdruckschwankungen auf die Luftmasse des Kalorimeters einen Einflu\u00df aus; wie man die durch diese Umst\u00e4nde bedingten Fehlerquellen vermeidet, davon sp\u00e4ter.\nLuftkalorimeter sind im Jahre 1884 merkw\u00fcrdigerweise von mehreren Autoren gleichzeig ver\u00f6ffentlicht worden.\nGeigel'2) hat im Jahre 1884 \u00fcber eine in den Vorjahren ausgef\u00fchrte Arbeit \u00fcber die Bekleidung berichtet, in der er ein von Kunkel f\u00fcr den Arm des Menschen konstruiertes Luftkalorimeter verwendet hat. Es bestand aus einem doppelwandigen Blecbzylinder der Form des Armes angepa\u00dft; die W\u00e4rmemessung geschah durch Beobachtung der Verschiebung einer Fl\u00fcssigkeitss\u00e4ule in einem schwach geneigten Rohre, was eine sehr empfindliche Einrichtung ist. Das Prinzip des Luftkalorimeters ist also durch di|| Kunkelschen Apparat ganz deutlich gegeben.\nIm gleichen Jahr haben auch d\u2019Arsonval und Richet die Beschreibung von Luftkalorimetern publiziert, die in dem Grundgedanken der Instrumente,\n1)\tC\u00e2lorim\u00e9trie par double courant de compensations. Journ. de physiol, et de pathol. T. 4, p. 257, 411, 1902.\n2)\tW\u00e4rmeregulation und Kleidung. Arch. f. Hyg. 1884 S. 322,\n13*","page":195},{"file":"p0196.txt","language":"de","ocr_de":"196\nMas Kubner, Kalorimetrie.\nmit Kunkel Ubereinstimmen. Die beiden Autoren haben aber zwei verschiedene L\u00f6sungen der W\u00e4rmeregistrierung versucht.\nRichets Calorim\u00e8tre \u00e0 siphon (Fig. 17) besteht aus einerKombination zweier aus Messingr\u00f6hren gewickelten hohlen Halbkugeln, die zusammengeklappt den kugelf\u00f6rmigen Hohlraum f\u00fcr das Tier bilden. Am besten f\u00fcttert man den Hohlraum mit einem Drahtnetz, das. auch aus zwei Halbkugeln besteht, damit die Tiere die Wandungen nicht direkt ber\u00fchren. Die obere Halbkugel enth\u00e4lt eine \u00d6ffnung zum Eintritt von Luft.\nSHIifi\u00effr\u00ef\u00bb \\>J,JV'f\t-\u2019r '\nI n|\nK.\u2019: \u2022 \u00ab\u00a3\n\\\nDurch die W\u00e4rmeabgabe des Tieres wird die Luft in den Messingr\u00f6hren ausgedehnt, das Ende der letzteren an jeder der Halbkugeln wird mit einem Schlauch an ein \"T-St\u00fcck angeschlossen und die einheitliche Leitung der sich ausdehnenden Luft zu einer Flasche mit dreifach durchbohrtem Pfropfen gef\u00fchrt. Die Flasche ist teilweise mit Wasser gef\u00fcllt. Die eine Durchbohrung dient zur Zuleitung der erw\u00e4rmten und sich ausdehnenden Luft, die zweite dient f\u00fcr einen Heber, dessen anderes Ende beweglich ist und an einem mit einem Zahnrad versehenen St\u00e4nder auf und ab bewegt und so eingestellt werden kann, da\u00df der Heber eine O-Stellung einnimmt; dr\u00fcckt dann Luft aus dem Kalorimeter nach, so f\u00e4ngt der Heber an zu wirken und das ausflie\u00dfende Wasser, das Ma\u00df der entwickelten W\u00e4rme wird","page":196},{"file":"p0197.txt","language":"de","ocr_de":"Die Biokalorimetrie.\n197\nin einer graduierten R\u00f6hre aufgefangen. Die dritte Durchbohrung enth\u00e4lt ein gerades Rohr, das bis ins Wasser der Flasche eintaucht. Hier k\u00f6nnen sich die Variationen des Luftdrucks abgleichen.\nDieses Kalorimeter von Richet kann nur f\u00fcr ganz kurz dauernde Versuche benutzt werden; eine Ventilation des Raumes und Bestimmung des abgegebenen Wasserdampfes l\u00e4\u00dft sich nicht ausf\u00fchren. Das Instrument macht nur Angaben, solange die W\u00e4rmeabgabe des Tieres noch zunimmt, bei W\u00e4rmegleichgewicht str\u00f6mt \u00fcberhaupt kein Wasser mehr ab; etwaige vor\u00fcbergehende Abnahme der W\u00e4rmeproduktion kann gar nicht gemessen\n\t\nFig. 18.\nwerden. Der Mangel liegt nicht im System des Luftkalorimeters, sondern in dem einseitigen Registrierungssystem der W\u00e4rmebildung, dessen Funktion nur so lange besteht, als W\u00e4rmegleichgewicht nicht vorhanden ist.\nBrauchbarer in der Konstruktion ist die Methodik von dArsonval. Er wendet zwei ganz gleiche doppelwandige Zylinder an, die durch Deckel mit doppelten Wandungen geschlossen werden k\u00f6nnen. Die sich bei Erw\u00e4rmung oder \u00c4nderung des Luftdruckes ausdehnende oder sich zusammenziehende Luft des Kalorimeters und des Deckels wird durch Kautschukverbindungen mit einem mit Fl\u00fcssigkeit gef\u00fcllten Manometer verbunden, und zwar werden beide Kalorimeter an ein Manometer angeschlossen.\nDas eine Kalorimeter bleibt leer, das andere dient zur Aufnahme des Tieres, das erste gibt Druckver\u00e4nderungen, wenn Temperatur des Raumes und Barometerdruck sich \u00e4ndern, das zweite die gleichen Werte und au\u00dferdem die Ver\u00e4nderungen der Erw\u00e4rmung und Ausdehnung der Luft, die","page":197},{"file":"p0198.txt","language":"de","ocr_de":"198\nMax Hubner, Kalorimetrie.\ndurch das Tier bedingt sind. Aus dem Steigen des Manometers kann also auf die W\u00e4rmeproduktion des Tieres geschlossen werden, und zwar nimmt der Druck proportional der. W\u00e4rmemenge zu. Statt der manometrischen Messung hat sp\u00e4ter d\u2019Arsonval zwei Gasglocken (Fig. 18), die an einem Wagebalken befestigt sind und in eine Fl\u00fcssigkeit tauchen, benutzt. An dem einen Wagebalken ist ein Schreibhebel, der an einer rotierenden Trommel Aufschreibungen macht, befestigt.\nDer von d\u2019Arsonval angewandte Schreibapparat gibt nur brauchbare Resultate, wenn das Volumen der angewandten Kalorimeterluftr\u00e4ume absolut das gleiche ist, was zumeist nicht zutrifft und ja technisch nicht immer leicht zu erreichen ist. Sind die Hohlr\u00e4ume etwas different, so schreibt der\nFig. 19.\nRegistrier apparat im blinden Versuch keine geraden Linien, sondern eine geneigte. Wenn eine W\u00e4rmequelle im Apparat sich befindet, machen sich zwar die Ausschl\u00e4ge auf der Registriertrommel sofort sichtbar, doch wei\u00df man bei l\u00e4ngerdauernden Versuchen nur bei v\u00f6lliger Gleichheit der Gasglocken, mit welcher Abszisse man zu rechnen habe; f\u00fcr Versuche von k\u00fcrzerer Dauer, wie sie d\u2019Arsonval meist ausgef\u00fchrt hat, kommt der Fehler weniger in Betracht. Ein \u00dcbelstand liegt in den starken Druckvariationen der Luftr\u00e4ume \u00fcberhaupt, in k\u00fcrzeren Zeitr\u00e4umen k\u00f6nnen positive und negative Drucke von mehreren Zentimetern Vorkommen, welche, abgesehen von der Gefahr des R\u00fccksaugens von Fl\u00fcssigkeit oder des \u00dcberflie\u00dfens aus den Glocken nach au\u00dfen, Verbiegungen der immerhin d\u00fcnnen Metallwandungen herbeif\u00fchren k\u00f6nnen und jetle kleinste Undichtigkeit verh\u00e4ngnisvoll machen.\nIn der angegebenen einfachen Form ist das Instrument f\u00fcr exakte","page":198},{"file":"p0199.txt","language":"de","ocr_de":"Die Biok\u00e0lorimetrie.\t199\nl\u00e4nger dauernde Messungen unanwendbar, znmal auch die Bestimmung der Wasserdampfabgabe nicht vorgesehen ist.\nd\u2019Arsonval1) hat auch ein gr\u00f6\u00dferes Luftkalorimeter gebaut (Fig. 19), das \u00fcber einen Menschen gest\u00fclpt werden konnte; es wurde ventiliert durch ein Bohr, in welchem eine Grasflamme brennt, die frische Luft tritt bei einer \u00d6flfnung \u00fcber dem Kopfe der Versuchsperson ein. Die W\u00e4rme wird durch den Ausschlag eines Manometers gemessen, das einerseits mit dem Mantelraum des Kalorimeters, andererseits mit einer geschlossenen Glasflasche verbunden ist. Dadurch werden die Einfl\u00fcsse der Luftdruckschwankungen eliminiert.\nZur genauen Messung ist das Instrument in dieser Ausf\u00fchrung nicht zu gebrauchen, da weder eine exakte Messung der L\u00fcftung m\u00f6glich ist, noch auch auf die Wasserdampfausscheidung B\u00fcck-sichtgenommenist. B\u00fcckwirkungen der umgebenden Temperatur sind gar nicht zu vermeiden und beeinflussen bei der gro\u00dfen Dimension des Luftraumes die Ergebnisse in ganz unkontrollierbarer Weise.\nEin Luftkalorimeter einfacher Art hat Verfasser 1889 angegeben2), die Konstruktion desselben entwickelte sich aus der Frage des W\u00e4rmeschutzes durch die Kleidung und kn\u00fcpfte an die Konstruktion der oben erw\u00e4hnten, von Kunkel und Geigel benutzten Apparate an. Die ersten Instrumente waren zur W\u00e4rmemessung am menschlichen Arm gebaut.\nDie Kalorimeter waren ventilierbar, und der Wasserdampf bestimmbar, sie hatten zylindrischen Bau (Fig. 20). Verschieden von den anderen Luftkalorimetern ist der Me\u00dfapparat, er besteht aus Volumetern, d. h. in Petroleum getauchten, aus feinem Kupfer hergestellten Zylindern, die durch ein mittels einer Schnur befestigtes Gegengewicht gehalten werden. Die eine der Bollen, um welche die Schnur gleitet, ist mit einem langen Zeiger versehen, der vor einer in Grade eingeteilten Scheibe sich bewegt. Bei jeder Ausdehnung und Zusammenziehung der Luft im Mantelraum des Kalorimeters bewegen sick diese leichten Zylinder fast ohne Widerstand. Dadurch, da\u00df an Stelle der Druckmessung die ausschlie\u00dfliche Messung von Volumen gew\u00e4hlt wurde, war die Empfindlichkeit des Kalorimeters au\u00dferordentlich gesteigert und keinerlei Gefahr vorhanden, da\u00df durch Spannungen der Metallw\u00e4nde etwa Undichtigkeiten entstanden.\nF\u00fcr Tierversuche erhielt das Kalorimeter eine aufrechte Stellung, das Tier ruhte auf einer w\u00e4rmeundurchl\u00e4ssigen Unterlage. Das Verschlu\u00dfst\u00fcck,\n1)\t(D\u2019Arsonval, Recherches de calorim\u00e9trie. Journ. de l\u2019anat. et de la physiol. T. 22, 1886, p. 113.\n2)\tZeit. f. Biol., Bd. XXV, S. 400, 1889.","page":199},{"file":"p0200.txt","language":"de","ocr_de":"200\nMax Rubner, Kalorimetrie.\nauf dem das Gef\u00e4\u00df zum Auffangen von Harn und Kot sich befand, wurde mit Ol gef\u00fcllt, damit etwaige Ausscheidungen des Tieres sofort vor Verdunstung gesch\u00fctzt wurden.\nDie Ventilation geschah durch eine Gasuhr, deren Trommelachse angetrieben werden konnte, die Wasserbestimmung f\u00fcr kurzdauernde Versuche mittels Saussurschen Haarhygrometers im Ein- und Abstrom. Dies ist ein wohl brauchbares Verfahren, wenn man \u00fcber exakte Instrumente verf\u00fcgt.\nDas eine Kalorimeter diente dem Tiere zum Aufenthalt, das andere als Kontrolle f\u00fcr Temperatur und Barometerdruck. Derartige Instrumente haben f\u00fcr eine ganze Reihe von Untersuchungen praktische Verwendung gefunden.\nF\u00fcr absolute Messungen konnten die Kalorimeter durch ein in den Hohlraum des Einen gebrachtes Metallschlangenrohr, das von warmem Wasser durchstr\u00f6mt wurde, geeicht werden. Bestimmt man Einflu\u00df- und Ausflu\u00dftemperatur und Wassermenge, so ei\u2019gibt sich daraus ohne weiteres die aufge-\nFig. 21.\nwandte Kalorienmenge, welche mit den Ausschl\u00e4gen der Volumeter zusammen betrachtet, den Eichungswert pro 1\u00b0 Ausschlag berechnen l\u00e4\u00dft. Die blanke Messingoberfl\u00e4che solcher Kalorimeter mu\u00df m\u00f6glichst rein gehalten werden, damit die Konstante der Eichung sich nicht \u00e4ndert.\nEin Kalorimeter Rosenthals1) schlie\u00dft sich in allen wesentlichen Teilen an jenes von D\u2019Arsonval an, er verwendet ein Doppelkalorimeter, dessen Angabe auf ein Manometer \u00fcbertragen wird. Die Eichung geschah mit Wasserstoff, wie in den \u00e4lteren Versuchen von Hirn (s. d. S. 190).\nHaldane, White und Washburn2) haben eine Modifikation der Luftkalorimeter angegeben, die von Interesse ist (Fig. 21). Zwei Instrumente, nach au\u00dfen mit Filz bekleidet, befinden sich nebeneinander, ihre Mantelr\u00e4ume sind durch ein empfindliches Manometer (C) verbunden. In dem einen Kalorimeter befindet sich das Tier, im anderen eine Wasserstoffflamme, die stets so reguliert wird, da\u00df das Manometer auf Kuli bleibt, dann ist soviel W\u00e4rme aus Wasserstoffverbrennung entstanden, als durch das Tier entwickelt wurde.\n1)\tArch. f. Physiol. 1889.\n2)\tAn improved form of Animal calorimeter. Journ. of Physiol. Vol. 16, p.123,1894.","page":200},{"file":"p0201.txt","language":"de","ocr_de":"Die Biokalorimetrie.\n201\nIn beide Apparate tritt vorher \u00fcber Schwefels\u00e4ure getrocknete Luft (Fig. 21 E, El), die Ventilation ist f\u00fcr beide Kalorimeter gleich, die abstr\u00f6mende Luft gibt ihren Wasserdampf an Schwefels\u00e4ure ab (D, D 1), der verbrannte Wasserstoff wird bestimmt aus dem Gewichtszuwachs des mit konzentr. Schwefels\u00e4ure gef\u00fcllten Absorptionsapparates.\nDer Apparat kann nur bei fortw\u00e4hrender Bedienung in Funktion gehalten werden, da ein st\u00e4ndiges Regulieren der Wasserstoff flamme n\u00f6tig ist.\nGleichzeitige Beobachtungen \u00fcber die Respiration der Tiere sind m\u00f6glich (1. c. p. 138).\nRespirationskalorimeter f\u00fcr Dauerversuche von Rubner.\nDie bisher beschriebenen Kalorimeter sind s\u00e4mtlich f\u00fcr die bedeutungsvollen und grundlegenden Fragen der Kalorimetrie nicht ausreichend gewesen, vor allem haben sie keine M\u00f6glichkeit zu wirklichen Dauerversuchen geboten. Handelt es sich namentlich im Vergleich mit Stoffwechselvorg\u00e4ngen um brauchbare Mittelwerte, so ist die Anforderung zu stellen, da\u00df ein Kalorimeter 24st\u00fcndige ununterbrochene Versuche gestatten mu\u00df. Es ist weiter erforderlich, da\u00df solche Instrumente eine st\u00e4ndige \u00dcberwachung nicht erfordern, sondern automatisch mit gr\u00f6\u00dftm\u00f6glicher Entlastung des Experimentators arbeiten.\nEin Kalorimeter dieser Art mu\u00df alle Formen des W\u00e4rmeverlustes quantitativ messen, also vor allem die von anderen Experimentatoren so sehr vernachl\u00e4ssigte Bestimmung der Wasserdampfabgabe l\u00f6sen. Ich habe zuerst die gesetzm\u00e4\u00dfigen Beziehungen der Luftfeuchtigkeit zur Wasserdampfabgabe und zum Energieverbrauch der Tiere experimentell nachgewiesen1).\nDamit waren die Grundlinien f\u00fcr die Behandlung der Wasserdampfverh\u00e4ltnisse im kalorimetrischen Versuche gegeben.\nJede Variation der Luftfeuchtigkeit innerhalb eines recht ansehnlichen Temperaturintervalls \u00e4ndert zum mindesten die Angaben des Kalorimeters in dem Sinne, da\u00df an trockenen Tagen weniger, bei feuchter Luft mehr W\u00e4rme gefunden wird, z. B. wechselten zwischen 26 \u00b0/0\u201470 \u00b0/0 relativer Feuchtigkeit, die an das Kalorimeter \u00fcbertragenen W\u00e4rmen zwischen\n219,6 kal (trockene Luft) und 243,4 \u201e (feuchte Luft).\nBei gr\u00f6\u00dferen Feuchtigkeitsdifferenzen werden die Differenzen noch gr\u00f6\u00dfer, bis zu 30% und mehr. Will man von solchen mehr zuf\u00e4lligen Schwankungen der kalorimetrischen Messung unabh\u00e4ngig sein, so mu\u00df die Luft auf gleicher relativer Feuchtigkeit gehalten werden.\nDie Schwankungen der Luftfeuchtigkeit \u00e4ndern aber innerhalb eines sehr weiten Temperaturgebietes nichts an der Gesamtw\u00e4rmeproduktion. Wo also in trockener Luft das Kalorimeter kleine Angaben macht, gleicht die latente\n1) Die Beziehungen der atmosph\u00e4rischen Feuchtigkeit zur Wasserdampfabgabe, Arch. f. Hyg., Bd. XI, S. 137, 1890. Stoffzersetzungen und Schwankungen der Luftfeuchtigkeit, ebd. S. 213. Thermische Wirkungen der Luftfeuchtigkeit, ebd. S. 255. Schwankungen der Luftfeuchtigkeit bei hohen Temperaturen in ihrem Einflu\u00df auf den tierischen Organismus, Arch. f. Hyg., Bd. XVI, S. 101, 1893.","page":201},{"file":"p0202.txt","language":"de","ocr_de":"202\nMax K\u00fchner, Kalorimetrie.\nW\u00e4rme des verdunsteten Wassers dieses Mehr gegen\u00fcber dem Versuch bei feuchter Luft v\u00f6llig ab 1).\nWegen der Vernachl\u00e4ssigung der Messung des Wasserdampfes und der Feuchtigkeitsregulierung ist ein gro\u00dfer Teil der von den verschiedensten Beobachtern gemachten kalorimetrischen Messungen unexakt und indiskutabel.\nBei h\u00f6heren Lufttemperaturen ist die Feuchtigkeit auch f\u00fcr den gesamten Kraftwechsel von Bedeutung, da der letztere mit zunehmender Feuchtigkeit auch ansteigt, ohne da\u00df es zun\u00e4chst etwa zu einer durch Anwachsen der K\u00f6rpertemperatur nachweisbaren W\u00e4rmestauung k\u00e4me.\nDer abgegebene Wasserdampf ist eine hervorragende Quelle des W\u00e4rmeverlustes des Tieres und des Menschen; man mu\u00df also ebendieselbe Genauigkeit der Wasserdampfbestimmung wie die der W\u00e4rmemessung des Kalorimeters erreichen, die Wasserdampfbestimmung ist ein wesentlicher Teil der Kalorimetrie \u00fcberhaupt. Sie es auch um deswillen, weil sie im Vergleich zur gesamten angegebenen W\u00e4rme ein Bild der Art der W\u00e4rmeregulation liefert.\nKondensationen des Wasserdampfes sind im kalorimetrischen -Versuch bei meinem Kalorimeter leicht zu vermeiden, da alle Teile des Kalorimeterraumes fast von gleicher Temperatur sind; man scheidet ihre M\u00f6glichkeit aber noch dadurch aus, da\u00df man Luft von geringer relativer'Feuchtigkeit zur Ventilation benutzt.\nNur f\u00fcr besondere Aufgaben werden in das Kalorimeter Apparate zur Messung der Arbeitsleistung (Dynamometer) einzubauen sein.\nKeichliche gute Ventilation ist jeder starken Anh\u00e4ufung der Ausatemprodukte unbedingt vorzuziehen, sie ist auch gleichm\u00e4\u00dfig zu gestalten, da bei Tieren bereits insensible Luftstr\u00f6mungen den Stoffwechsel steigern k\u00f6nnen2).\nDas vom Verfasser konstruierte, zu quantitativen Versuchen benutzte Kalorimeter vereinigt in sich den kompletten Apparat zur W\u00e4rmemessung, sowie zur Bestimmung der ausgeschiedenen Kohlens\u00e4ure, des Wasserdampfes und bietet die M\u00f6glichkeit der indirekten Bestimmung des aufgenommenen Sauerstoffs. Es k\u00f6nnen sonach alle, namentlich f\u00fcr die Erforschung biologischer Prozesse, notwendigen Messungen zu gleicher Zeit vorgenommen werden.\nWenn man einen Vergleich mit den fr\u00fcher besprochenen Luftkalorimetern machen will, so m\u00fc\u00dfte man dieses Instrument als ein unter Wasser versenktes Kalorimeter bezeichnen. Das Korrektionskalorimeter ist vollkommen beseitigt und durch einen besonderen Korrektionsapparat ersetzt, welcher die Temperaturschwankungen des Wassers, in dem das Kalorimeter versenkt ist, sowie die Luftdruckschwankungen anzuzeigen hat.\nIch sehe zun\u00e4chst von dem Bespirationsteil des Kalorimeters ab und gehe zur Skizzierung des Kalorimeters, welche das Schema, Fig. 22, erleichtern wird, \u00fcber.\nDer Kalorimeterraum R, welcher zur Aufnahme einer W\u00e4rmequelle dient, ist im Vertikalschnitt wie Horizontalschnitt rechteckig gestaltet, mit etwas abgestumpften Kanten, h\u00f6her als breit. Die L\u00e4ngsachse ist horizontal.\n1)\tArch. f. Hyg., XI, 1890, S. 137\u2014221; ebd. 244-254 u. S. 255\u2014290.\n2)\tKubner, Arch. f. Hyg., L, S. 296. 1904.","page":202},{"file":"p0203.txt","language":"de","ocr_de":"Die Biokalorimetrie.\n203\nDen Verschlu\u00df bildet eine luftdicht aufschraubbare T\u00fcr (T). Diesen Raum R umgibt an allen Stellen, die T\u00fcr ausgenommen, ein Mantel aus Kupferblech (M), die zur Bewegung der Volumeter n\u00f6tige Luftmenge einschlie\u00dfend.\nDer ganze dem urspr\u00fcnglichen Luftkalorimeter entsprechende Teil des Apparates wird von einem zweiten Mantel, gleichfalls aus Kupferblech, umgeben, so da\u00df der Isolierraum (J) entsteht.\nDas System der Mantelr\u00e4ume ist an dem Eingang in den Kalorimeterraum fest verl\u00f6tet und in ein Wasserbad (W) von gro\u00dfen Dimensionen versenkt, doch so, da\u00df eine Seite des Wasserbades behufs Kommunikation mit dem Kalorimeterraum durchbrochen wird (bei T).\nDas bei den fr\u00fcheren Versuchen mit dem Hauptkalorimeter in seinen Dimensionen identische Korrektionskalorimeter wird durch den Korrektionsapparat ersetzt. Letzterer besteht airs 4\u20145 kupfernen Hohlk\u00f6rpern von rechtwinkligem Querschnitt (C). (Fig. 22 f\u00fchrt deren nur vier auf), welche in dem zwischen Kalorimeter und Wasserbadwandung bleibenden Raume versenkt sind. Die Hohlk\u00f6rper kommunizieren durch R\u00f6hren untereinander und eine Ableitung f\u00fchrt die Luft nach einem Korrektionsvolumeter.\nMan lasse Kalorimeterraum und Korrektionsraum von ann\u00e4hernd gleichen Dimensionen hersteilen, alle L\u00f6tungen in Hartlot.\nDas Wasserbad, in welches das Kalorimeter wie der Korrektionsapparat eingebettet ist, wird st\u00e4ndig auf gleicher Temperatur erhalten und dadurch eine Korrektion, die sonst st\u00f6rend wirkt, fast vollst\u00e4ndig beseitigt, so da\u00df im allgemeinen als Korrektionswerte nur die Schwankungen des Barometerdrucks in Frage\t-^ig. ^2.\nkommen.\nNach der im vorstehenden allgemeinen Beschreibung des Kalorimeters will ich die wesentlichsten Teile desselben noch besonders besprechen, da das Gelingen der Versuche auch von richtiger Anordnung des Details abh\u00e4ngig ist.\nDer Wasserraum besteht aus einem gro\u00dfen aus Kupfer hergestellten Gef\u00e4\u00df von rechteckigem Querschnitt, am Vertikalschnitt sind die unteren Kanten abgerundet. Um das Verbiegen der Wandungen zu verhindern, umgeben den Kupferbeh\u00e4lter starke Eisenb\u00e4nder. Bedeckt ist der Beh\u00e4lter von einer schweren eisernen Platte, welche in Zapfen der Eisenb\u00e4nder eingreift. Die seitlichen B\u00e4nder werden noch au\u00dferdem durch drei \u00fcber den Deckel zu klappende, an den Zapfen der seitlichen B\u00e4nder durch Schrauben zu befestigende Eisenst\u00e4be festgehalten.\nDer kupferne Beh\u00e4lter hat sechs F\u00fc\u00dfe und ist so hoch gestellt, da\u00df unter dem Kalorimeter ein Gasbrenner bequem Platz findet.","page":203},{"file":"p0204.txt","language":"de","ocr_de":"204\nMax Rubner, Kalorimetrie.\nNahe dem Boden befindet sich an der Stirnseite des Apparates ein messingener Abflu\u00dfhahn weiter Bohrung, um das Wasser bequem aus dem Wassermantel ablassen zu k\u00f6nnen; an dieser Seite des Apparates befindet sich auch ein Eingang in den Kalorimeterraum, der durch eine T\u00fcr absolut luftdicht zu verschlie\u00dfen ist. Letztere besteht aus einem kr\u00e4ftigen kupfernen Rahmen, in welchem in dem Abstande von etwa 2 cm zwei Spiegelscheiben befestigt sind. Zwischen den Spiegelscheiben befindet sich also ein geschlossener Hohlraum.\nDer Kupferrahmen selbst hat 16 Durchbohrungen, welche f\u00fcr den Durchtritt von ebensoviel Schrauben bestimmt sind. Mittels Fl\u00fcgelmuttern wird die T\u00fcr fest auf eine Gummidichtung aufgepre\u00dft.\nZwei durch Messingklappen verschraubbare Durchbohrungen des T\u00fcrrahmens dienen zur Einleitung von Gasen oder f\u00fcr elektrische Zuleitungen oder f\u00fcr die Zuleitung von Fl\u00fcssigkeiten. Die Oberfl\u00e4che der T\u00fcr betr\u00e4gt weniger als 10 \u00b0/0 der gesamten Innenfl\u00e4che des Kalorimeters.\nIn dem Wassermantel sind alle wesentlichen Teile des Kalorimeters untei'gebracht; er selbst wird auf beliebiger, aber w\u00e4hrend der Yersuchszeit vollkommen gleichm\u00e4\u00dfiger Temperatur gehalten.\nDie Temperaturregulierung ist eine zweifache. Der Mantelraum besitzt einen Kaltwasser- und einen W\u00e4rme-Leuchtgasregulator.\nDer Kaltwasserregulator ist ein modifizierter Soxhletscher; er besteht aus einem 25 cm langen zylindrischen K\u00f6rper, der sich oben zu einer R\u00f6hre verj\u00fcngt, letztere ist in ihrem Mittelteile um eine horizontale Achse S-f\u00f6rmig gekr\u00fcmmt und erweitert sich sodann wieder in axialer Richtung trichterf\u00f6rmig.\nDer K\u00f6rper des Regulators enth\u00e4lt Methylalkohol, der S-f\u00f6rmige Teil Quecksilber. Der trichterf\u00f6rmige Aufsatz ist f\u00fcr die Regulation des Wasserstromes bestimmt.\nD er Trichter hat seitlich ein Abflu\u00dfrohr und der ihn abschlie\u00dfende Kork zwei Durchbohrungen. Durch eine derselben str\u00f6mt Wasser in den Trichter ein und verl\u00e4\u00dft denselben wieder durch einen Glasheber, der gleichfalls durch den Kork gesteckt ist. Der Heber reicht mit seiner M\u00fcndung tiefer als das seitliche Abflu\u00dfrohr an dem Trichter. Daher str\u00f6mt, solange der Heber offen ist, kein Wasser aus der seitlichen \u00d6ffnung des Trichters.\nWird der Regulator erw\u00e4rmt, dann treibt der sich ausdehnende Methylalkohol das Quecksilber vor sich her, bis dieses den Heber schlie\u00dft; sodann l\u00e4uft kaltes Wasser aus dem Seitenrohr und dieses Wasser wird in den Mantelraum des Kalorimeters zur K\u00fchlung geleitet. Folgt eine Abk\u00fchlung des Regulators, dann \u00f6ffnet das Quecksilber den Heber, das'Wasser flie\u00dft durch diesen ab, ohne mit dem Kalorimeter in Ber\u00fchrung zu kommen. Der Heber tr\u00e4gt an seinem au\u00dferhalb dem Trichter gelegenen Ende ein kleines oben durchl\u00f6chertes Glasgef\u00e4\u00df. Dadurch wird ein vollst\u00e4ndiges Ablaufen des Hebers vermieden. Die Regulation ist eine ganz vorz\u00fcgliche, reicht aber nat\u00fcrlich nur f\u00fcr bestimmte Grenzen. Wenn man Versuche bei sehr hoher Zimmertemperatur und niedriger Kalorimetertemperatur oder mit sehr* bedeutenden W\u00e4rmequellen anstellen will, so gen\u00fcgt die unseren Regulator in maximo durchstr\u00f6mende Wassermenge nicht zur ausreichenden K\u00fchlung.","page":204},{"file":"p0205.txt","language":"de","ocr_de":"Die Biokalorimetrie.\n205\nIn solchen F\u00e4llen leitet man direkt in den Mantelraum kaltes Wasser der Leitung. Der Regulator besorgt unter diesen Umst\u00e4nden nur die feinere Einstellung.\nDie Beibehaltung einer gleichen Temperatur mu\u00df jedoch noch durch eine zweite Reguliereinrichtung gew\u00e4hrleistet werden.\nDer Apparat tr\u00e4gt einen Soxhletschen Gasdruckregulator, welcher, um vom Barometerdruck abh\u00e4ngige Schwankungen zu vermeiden, gleichfalls wie der Kaltwasserregulator mit Methylalkohol gef\u00fcllt wird.\nUnter dem Kalorimeter ist ein doppelarmiger Mikrobrenner aufgestellt, welcher die zur Regulation notwendige W\u00e4rme dem Apparat zuf\u00fchrt.\nDer Wasserraum des Kalorimeters trug urspr\u00fcnglich eine komplizierte R\u00fchrvorrichtung, welche durch eine Kraft in best\u00e4ndiger Bewegung erhalten werden sollte. Es stellte sich aber alsbald das \u00dcberfl\u00fcssige einer solchen Einrichtung heraus. Die Temperatur des Apparates zeigte trotz Mischens keinerlei Ver\u00e4nderung, so da\u00df wir auf jede st\u00e4ndige mechanische R\u00fchrvorrichtung verzichten konnten. Wir haben an dem in 0,05\u00b0 geteilten Thermometer nach dem Mischen nie eine andere Temperatur wie vordem gefunden. Die Gleichm\u00e4\u00dfigkeit der mit unserer Regulationseinrichtung erreichbaren Temperatur ist eine staunenswerte. Wir haben vollkommen selbstt\u00e4tig dieselbe sich viele Wochen hindurch auf 0,1\u00b0 vollkommen genau erhalten sehen. Wir erhalten also eine Gleichm\u00e4\u00dfigkeit der Temperatur, wie dies f\u00fcr die in Frage stehenden Zwecke bis jetzt unerreichbar war. Die Temperaturmessung des Wassermantels erfolgt durch ein feines in 0,05\u00b0 geteiltes Thermometer, welches tief in das Wasser eintaucht.\nDer Versuchsraum hat 66 cm L\u00e4nge, 45 cm H\u00f6he und 28 cm Breite. 10 cm \u00fcber dem Boden ist ein aus d\u00fcnnen Holzst\u00e4ben hergestelltes Ger\u00fcst, auf welches sich die Tiere zu legen haben. Ein Teil dieses Ger\u00fcstes kann leicht herausgenommen und nach Tierversuchen nachgesehen werden, ob keinerlei Verschmutzung durch Harn oder Kot stattgefunden hat.\nEine direkte. Ber\u00fchrung der Wandungen ist durch ein Zinkdrahtnetz,, welches im Abstand von 2 cm dieselben an allen Seiten bedeckt, zur Unm\u00f6glichkeit gemacht. Der Versuchsraum ist im Innern mit einer d\u00fcnnen Lage Eisenlack \u00fcberzogen. An der Decke m\u00fcndet das Rohr der einstr\u00f6menden Luft, nahe dem Boden findet die Ableitung der Abstromluft. statt. Letzteres Rohr wird noch besonders durch ein feineres Drahtnetz vor dem Ansaugen von Haaren gesch\u00fctzt.\nDie Temperatur der einstr\u00f6menden wie abstr\u00f6menden Luft wird in unmittelbarer N\u00e4he des Kalorimeters durch ein in 0,05\u00b0 geteiltes Thermometer gemessen. Diese Ablesungen brauchen nur in gro\u00dfen Zeitr\u00e4umen gemacht zu werden, f\u00fcr die Nacht z. B. gen\u00fcgt oft ein Mittelwert aus der letzten Abend- und der ersten Morgenablesung.\n\u00dcber den Mantelraum (M) selbst, sowie \u00fcber den Isolierraum, ist wenig weiter zu sagen; die \u00e4u\u00dfere Fl\u00e4che des Mantelraumes besteht aus reinem Kupfer, den Isolierraum habe ich mit zwei \u00d6ffnungen versehen, welche von Zeit zu Zeit zur Pr\u00fcfung auf die vollkommene Wasserdichtheit des Isolierraumes benutzt werden. In der Regel tragen die \u00d6ffnungen je ein Chlorkalziumrohr als Aufsatz.","page":205},{"file":"p0206.txt","language":"de","ocr_de":"206\nMax Rubner, Kalorimetrie.\nEiner sehr sorgf\u00e4ltigen Bearbeitung bed\u00fcrfen die Volumeter. Die Zylinder sollen aus dem d\u00fcnnsten Kupferblech hergestellt werden; die Rollen f\u00fcr die \u00c4quilibrierung und der Zeiger sind aus Aluminium gefertigt und auf eine m\u00f6glichst geringe Reibung R\u00fccksicht genommen. Der geringste zur Bewegung notwendige Druck oder Zug betr\u00e4gt 0,04 mm Wasser.\nAn dem Aquilibrierungsgewicht der Volumeter befestigt, gleitet in zwei St\u00e4ben als F\u00fchrungen ein kleiner Rahmen mit Schreibfeder und schreibt die Kurven auf rotierende Zylinder, die genau im Lot stehen.\nIn kurzdauernden Versuchen von 2\u20144 Stunden benutzt man die graduierte Scheibe der Volumeter direkt zu Ablesungen; diese Werte sind um das 3,7\u20143,8 fache gr\u00f6\u00dfer als die geschriebenen Exkursionen.\nDie Verbindung der Volumeter mit dem Mantelraum und dem Korrektionsapparat wird durch Kautschukschl\u00e4uche, welche mittels T-St\u00fcck ein seitliches Anblaserohr besitzen, vermittelt. Die Anblaseleitung wird durch einen Geis! ersehen Glashahn geschlossen; sie dient zum Anblasen und Absaugen von Luft aus den Volumetern mittels eines Gummiballons. W\u00e4hrend dieser Operationen, wird mittels Quetschhahns die Kommunikation mit dem Mantelraum und Korrektionsapparat aufgehoben.\nUm namentlich im Winter an die W\u00e4rmeregulierung der Kalorimeter keine zu gro\u00dfen Anforderungen zu stellen, ist das Zimmer durch eine selbstregulierende Gasheizung auf konstante Temperatur gebracht.\nDas Kalorimeter ist zu dem Zwecke der Untersuchung der Respirationsprodukte mit einer hierzu geeigneten Einrichtung versehen. Ein Situations-biid gibt Fig. 23: im Vordergrund das Kalorimeter; rechts an der Wand die registrierenden Volumeter, im Hintergrund der Respirationsapparat mit seinen 4 Gasuhren, links die regulierende Gasheizung des Zimmers. Die Wahl des zu benutzenden Systems des Respirationsteiles ergibt sich leicht; alle mit dem Kalorimeter zu l\u00f6senden Aufgaben, geh\u00f6ren sie den Lebensprozessen oder Verbrennungsprodukten zu, erfordern eine reichliche Versorgung mit frischer Luft und sehr bedeutende Mengen von Ventilationsluft. Man kann daher am besten das von Pettenkofer zuerst durchgef\u00fchrte Prinzip der Untersuchung eines Teilstromes verwenden.\nAls Triebwerk f\u00fcr die Gasuhr hat sich ein Elektromotor, der sich durch beliebige Widerst\u00e4nde leicht in seiner Geschwindigkeit variieren l\u00e4\u00dft, vollkommen bew\u00e4hrt. Fig. 23 l\u00e4\u00dft noch die \u00e4ltere Einrichtung des Triebwerkes durch ein Wasserrad erkennen.\nIm Bedarfsf\u00e4lle l\u00e4\u00dft sich auch der Gang der Gasuhr mittels eines automatischen Schreibapparates andauernd kontrollieren.\nDie Entnahme des Teilstroms der Ventilationsluft geschieht mittels Quecksilberpumpen, in einer nach dem kleineren Pettenkoferscl|en Respirationsapparat modifizierten Weise.\nDie Volumeter und Registriertrommeln werden in unmittelbarer N\u00e4he des Apparates auf einer Konsole an der Wand befestigt, welche wom\u00f6glich massiv und vollkommen ersch\u00fctterungsfrei sein soll. Bestrahlung durch einen Heizk\u00f6rper oder durch die Sonne mu\u00df vermieden werden.\nAn das Kalorimeter schlie\u00dft sich der Respirationsteil eng an. Die austretende Luft gelangt durch ein kurzes Rohr zur gro\u00dfen Gasuhr; der Teilstrom, welcher die zur Untersuchung zu verwendende Luft abzuleiten hat,","page":206},{"file":"p0207.txt","language":"de","ocr_de":"Die Biokalorimetrie.\n207\nwird unmittelbar vor dem Eintritt der zustr\u00f6menden und unmittelbar nach dem Austritt der abstr\u00f6menden Luft weggenommen.\nFis-, 23.","page":207},{"file":"p0208.txt","language":"de","ocr_de":"208\nMax Rubner, Kalorimetrie.\nDurch diese kurze Leitung, welche den Einstrom wie Abstrom mit den Schwefels\u00e4ure-Bimssteink\u00f6lbchen verbindet, wird eine Kondensation von Wasserdampf in der Zweigleitung, welche die allergr\u00f6\u00dften Fehler hervor-rufen k\u00f6nnte, g\u00e4nzlich vermieden.\nVon dem Schwefels\u00e4urek\u00f6lbchen gelangt die Luft in einer Glasr\u00f6hrenleitung nach den Quecksilberpumpen, welche den Teilstrom absaugen, sodann nach den mit nassen Bimssteinst\u00fccken gef\u00fcllten Fl\u00e4schchen, welche als Befeuchtungsapparat dienen, von hier nach den Barytr\u00f6hren zur Abgabe der Kohlens\u00e4ure und nach den Gasuhren, in denen schlie\u00dflich die Gr\u00f6\u00dfe des zur Untersuchung benutzten Teilstromes gemessen wird.\nHat der Apparat in allen seinen Teilen eine richtige Aufstellung gefunden, so mu\u00df der kalorimetrische wie respiratorische Teil auf seine Genauigkeit gepr\u00fcft werden. Als die erste und wichtigste Aufgabe ist zun\u00e4chst\ndie Vergleichung der beiden Volumeter zu bezeichnen. Die zuverl\u00e4ssigste Methode ist die Beobachtung der Schwankungen des Luftdrucks; denn die Schwankungen des Barometerdrucks sind in beiden Volumetern synchron.\nHat man die \u00c4nderungen der Stellung des Volumeters bei einem blinden Versuch graphisch darstellen lassen, so wird das Millimeterpapier von dem Zylinder abgenommen und mittels eines Planimeters gemessen. Mit den gewonnenen Verh\u00e4ltniszahlen beider Volumeter, die als Mittelwerte von 20\u201430 ganzt\u00e4gigen Versuchen gewonnen sind, lassen sich die Angaben des Korrektionsvolumeters auf das Mantelraumvolumeter umrechnen.\nDas Kalorimeter kommt etwa nach Ablauf einer Stunde ins thermische Gleichgewicht.\nDie Empfindlichkeit des Instrumentes ist eine sehr weitgehende, es pr\u00e4gen sich alle Schwankungen einer W\u00e4rmequelle genauestens in den Diagrammen aus. Um dies n\u00e4her zu erl\u00e4utern, sei die graphische Darstellung eines Verbrennungsversuches mit einer gew\u00f6hnlichen Talgkerze wiedergegeben; die Kurve (Fig. 24) zeigt uns alle Schwankungen der W\u00e4rmebildung, wie sie mit dem L\u00e4nger- und K\u00fcrzerwerden des Dochtes verbunden zu sein pflegen, in einem IGst\u00fcndigen Versuch aufs allergenaueste.' Wpnn ein Tier im Kalorimeter unruhig ist und Bewegungen ausf\u00fchrt, so lassen sich solche sofort an dem Gange der Volumeter erkennen.\nZur Gewinnung von Werten nach absolutem Ma\u00dfe mu\u00df nun festgestellt werden, wie vielen W\u00e4rmeeinheiten 1\u00b0 der Volumeter oder 1 qcm bei Fl\u00e4chenmessungen entspricht,\nDas Instrument mu\u00df, wie jedes der Kalorimeter, innerhalb der praktischen Verwendungsgrenzen geeicht werden. Eichungen mittels Verbrennung","page":208},{"file":"p0209.txt","language":"de","ocr_de":"Die Biokalorimetrie.\n209\nvon Ol, Alkohol, Gras sind immer mit kleinen Unsicherheiten behaftet. Die Anwendung des Wasserstoffs bedingt bei dessen gewaltiger Verbrennungsw\u00e4rme besondere Ma\u00dfregeln betreffs seiner Reinheit, die Bestimmung des verbrannten Wasserstoffs aus der Menge des erzeugten Wassers ist zweifellos unbequem und bietet manche Fehlerquellen.\nEine gemessene W\u00e4rmemenge l\u00e4\u00dft sich am einfachsten an den Apparat \u00fcbertragen, wenn man denselben nach Art einer Warmwasserheizung beheizt.\nBehufs Durchf\u00fchrung der Konstantebestimmung sind an meinem Kalorimeter in dem Kupferrahmen der T\u00fcr zwei \u00d6ffnungen angebracht. Durch eine derselben wird mittels des Ansatzst\u00fcckes, welches das Einstromthermometer tr\u00e4gt, Wasser durch das im Kalorimeterraum befindliche Metallrohr geleitet. Das Wasser tritt bei einer anderen \u00d6ffnung der T\u00fcr aus dem Kalorimeter, wird mittels des Abstromthermometers gemessen und l\u00e4uft durch den nachfolgenden Hahn nach einem Auffanggef\u00e4\u00dfe.\nDas warme Wasser wird in einem durch einen Soxhletregulator regulierten Bassin erzeugt, welches hoch steht. Die Teilst\u00fccke mit den Thermometern sind mittels Watte gut isoliert. Der Wasserstrom selbst wird genau reguliert.\nW\u00e4hrend der .Versuchszeit (von 2 Stunden) wird dann das Einstrom-und Abstromthermometer, die Ventilation abgelesen, die Gr\u00f6\u00dfe derselben bestimmt und die Kotierungen des Volumeterstandes vorgenommen. Hieraus lassen sich die definitiven Eichungswerte ableiten.\nNachfolgend stelle ich solche Eichungswerte des Kalorimeters zusammen.\nNo.\tW\u00e4rme- abgabe des Wassers in Kal.\tW\u00e4rme nach Abzug des Verlustes mit der Ventilation\tW\u00e4rme nach Abzug des Verlustes *) aus der Leitung\tAusschlag in 0 des Volumeters\tF\u00fcr 1\u00bb trifft f\u00fcr 2 Stunden in Kal.\n1\t35,2\t34,9\t32,2\t287\t0,1122\n2\t37,4\t36,6\t32,8\t292\t0(1126\n3\t36,0\t35,6\t33,3\t296\t0.1124\n4\t36,1\t35,8\t33,6\t293\t0(1147\n5\t37,5\t36,6\t34,2\t304\t0,1125\n6\t38,4\t38,1\t35,4\t311\t0,1138\n7\t40,9\t40,1\t36,0\t311\t0,1157\n8\t39,2\t38,9\t36,2\t306\t0,1183\n9\t39,G\t38,7\t36,3\t305\t0,1188\n10\t40,1\t39,2\t36,7\t319\t0,1151\n11\t40,1\t39,2\t36,7\t319\t0,1151\n12\t41,8\t41,5\t38,7\t333\t0,1162\n13\t53,0\t52,2\t42,5\t364\t0,1167\n14\t61,7\t60,9\t58,8\t511\t0,1150\n15\t63,2\t62,5\t59,0\t514\t0,1148\n16\t62,9\t61,7\t59,2\t505\t0,1172\n17\t\u25a0 65,8\t64,3\t60,1\t510\t0,1178\n18\t70,1\t69,1\t60,9\t536\t0,1136\n19\t67,8\t66,2\t62,0\t542\t0,1143\n20\t75,4\t74,3\t65,8\t572\t0,1150\n21\t76,8\t75,8\t67,1\t571\t0,1171\n22\t88,3\t86,6\t82,5\t731\t0,1127\n23\t91,0\t89,7\t85,3\t739\t0,1154\n24\t109,3\t108,1\t91,8\t805\t0,1140\n25\t122,3\t121,3\t105,4\t930\t0,1133\n1) Verlust von den Thermometern bis zum Eintritt des Rohres in die T\u00fcre. Tigerstedt, Handb. d. phys. Methodik I, 8.\t14","page":209},{"file":"p0210.txt","language":"de","ocr_de":"210\nMax Rubner, Kalorimetrie.\nAn Stelle des Wasserstromes wird man heutzutage lieber den elektrischen Strom zur Eichung des Kalorimeters anwenden. Die in der Zeiteinheit entwickelte W\u00e4rme (W) des Stromes ist\nJ2R x 3600 W~ 9,81x424\nJ = Amperemenge, R = der Widerstand. Am besten benutzt man zur Eichung geschw\u00e4rzte Gl\u00fchlampen, deren Widerstand genau bestimmt sein mu\u00df.\nEs mag noch angef\u00fcgt sein, da\u00df bei einer Eichung mittels verbrennenden Materials auch die Gr\u00f6\u00dfe des erzeugten und zur Verdunstung gelangten Wasserdampfes bekannt sein mu\u00df. Eingehende Versuche hier\u00fcber sind in meinem Laboratorium von E. Cramer angestellt worden1)- 7\u201410 \u00b0/0 der W\u00e4rmebildung des Beleuchtungsmaterials entfallen auf Wasserdampfbildung.\nDer Respirationsteil des Apparates mu\u00df gleichfalls, wie das Kalorimeter, auf seine Genauigkeit gepr\u00fcft werden.\nDieser Forderung ist v. Pettenkofer zuerst bei einem Apparate dadurch gerecht geworden, da\u00df durch Verbrennung von Stearinkerzen von bekanntem Kohlenstoffgehalt dem Luftraum eine gewisse Menge Kohlens\u00e4ure zugef\u00fchrt und mit der in dem Respirationsversuche gefundenen verglichen wurde. Sp\u00e4terhin hat man auf die exakte Eichung der Gasuhren besonders R\u00fccksicht genommen und die Angaben eines solchen Apparates auch hinsichtlich der Bestimmung des Wasserdampfes genauestens kontrolliert.\nDa sowohl der kalorimetrische wie der Respirationsteil des Apparates automatisch funktioniert, ist die \u00dcberwachung eines Experimentes eine wenig anspruchsvolle Arbeit, eine Beaufsichtigung w\u00e4hrend der Nachtstunden entbehrlich. Die Dauer eines Versuches bel\u00e4uft sich auf 22 Stunden, 2 Stunden sind zur Abk\u00fchlung des Kalorimeters und zu den sonstigen Vorbereitungen n\u00f6tig. Verfasser hat ununterbrochene Versuchsreihen von mehreren Wochen ausgef\u00fchrt.\nF\u00fcr manche Aufgaben kann es notwendig sein, auch den Sauerstoffkonsum direkt zu bestimmen, da die indirekte Methode Pettenkofers und Voits nicht eine f\u00fcr alle F\u00e4lle n\u00f6tige Genauigkeit besitzt. F\u00fcr diese Zwecke hat der Respirationsteil im Jahre 1905 einige Ab\u00e4nderungen erfahren, die kurz erw\u00e4hnt sein m\u00f6gen2).\nDie nach dem System Pettenkofer gegebene Einrichtung entnimmt frische Luft aus dem Freien und l\u00e4\u00dft die verbrauchte Luft aus der Ventilationsuhr abstr\u00f6men.\nZur Bestimmung des Sauerstoffs wurde dagegen in Anlehnung an die Versuchsanordnung von R\u00e9gnault und Reiset der Luftstr\u00f6m in einen Kreisstrom umgewandelt. (Siehe das Situationsbild Fig. 23.)\nDie Luft str\u00f6mt aus dem Kalorimeter f\u00fcr Ventilationszwecke nach der gro\u00dfen Gasuhr und von dieser zur\u00fcck zum Kalorimeter. Zu diesem Kreisstrom ist ein zweiter mit einer Absorptionsvorrichtung f\u00fcr Kohlens\u00e4ure und Wasser-\n1)\tArch. f. Hyg., X, 1890, S. 283 ff.\n2)\tEin Apparat war ausgestellt 1907 gelegentlich des internat. Kongresses fiir Hygiene u. Demographie zu Berlin.","page":210},{"file":"p0211.txt","language":"de","ocr_de":"Die Biokalorimetrie.\n211\ndampf nebengeschaltet. Letztere besteht in einem K\u00f6rtingschen Ventilator, welcher mit 7 \u00b0/0 Natronlauge betrieben wird.\nBeide Kreise stellen gewisserma\u00dfen eine 8 dar; w\u00e4hrend die Luft im Kohlens\u00e4ureabsorptionsteil in sehr lebhafter Bewegung ist, bewegt sich der Ventilationskreislauf innerhalb der \u00fcblichen Grenzen, und entf\u00fchrt nur m\u00e4\u00dfige (gemessene) Mengen von W\u00e4rme aus dem Kalorimeter.\nDer durch Wasser- und Kohlens\u00e4ureabsorption entstandene negative Druck reguliert automatisch den Sauerstoffverbrauch.\nDer Regulator (Fig. 25) besteht in folgender Einrichtung.\nFig. 25.\nMit dem Kalorimeterraum in Verbindung steht eine R\u00f6hre, die zu einem Volumeter f\u00fchrt, dieses tr\u00e4gt einen isolierten Kupferb\u00fcgel, der r. u. 1. von demselben in zwei Quecksilbern\u00e4pfe taucht; sinkt das Volumeter, so wird eine Stromverbindung hergestellt.\nZu diesen Quecksilbern\u00e4pfen f\u00fchrt eine Zuleitung des Stra\u00dfenstromes, welche \u2014 unter Zwischenschaltung einer Gl\u00fchlampe \u2014 einen starken Elektromagneten speist. Letzterer zieht einen Eisenkern mit Bleigewichten an, der vorher einen darunter liegenden Kautschukschlauch komprimiert hatte, der Kautschukschlauch seinerseits leitet Sauerstoff zu. Eine Sauerstoffbombe mit doppeltem Reduzierventil dient als Reservoir, von dort geht der O-Strom nach einer feinen in ccm eingeteilten Gasuhr, ein Quecksilbermanometer l\u00e4\u00dft den Druck ablesen, wenn das Abstr\u00f6men des 0 gehindert ist. Die Hemmung liegt vor der Gasmessung.\nDa das O-Stromrohr (nach der Gasuhr) zu gleicher Zeit mit dem Volumeter verbunden ist, so gestaltet sich das Spiel der Regulation wie folgt: Ein schwacher negativer Druck (weniger als 1 mm Wasser) l\u00e4\u00dft das Volu-\n14*","page":211},{"file":"p0212.txt","language":"de","ocr_de":"212\nMax Rub n er, Kalorimetrie.\nmeter sinken, der elektrische Kontakt tritt in T\u00e4tigkeit, O str\u00f6mt durch die Gasuhr (unter gew\u00f6hnlichem Druck) nach dem Kalorimeter und bei Druckabgleich sofort nach dem Volumeter, hebt den Kontakt auf und schlie\u00dft den O-Strom. Die Funktion ist also ganz automatisch.\nAm Schlu\u00df des Versuches worden Proben der Kalorimeterluft zur Analyse weggenommen, ebenso Proben des Sauerstoffs der Bombe, der ja einige Prozent Stickstoff einzuschlie\u00dfen pflegt. Der Sauerstoffverbrauch in 24 Stunden kann durch W\u00e4gung der Bombe kontrolliert werden.\nAlle Gasuhren sind mit Paraffmum liquidum statt Wasser gef\u00fcllt.\nDie Analyse der Luft auf Kohlens\u00e4ure und Wasserdampf erfolgt nach dem Pettenkoferschen Teilstromprinzip, aber als Kreisstrom, d. h. die entnommenen Teilproben gehen erst durch die Schwefels\u00e4urek\u00f6lbchen, dann durch Barytwasser und frei in das Kohr, das die Luft aus der gro\u00dfen Gasuhr in das Kalorimeter zur\u00fcckf\u00fchrt, \u00fcber. Es wird also stetig die einstr\u00f6mende Luft und die abstr\u00f6mende Luft analysiert, es ist daher \u00fcber diesen Teil der Analyse nichts weiter zu sagen. Durch das Teilstromprinzip wird vermieden, da\u00df alle Kohlens\u00e4ure und alles Wasser gesammelt und in unf\u00f6rmlichen Apparaturen bestimmt werden mu\u00df.\nDas Respirationskalorimeter von Atwater und Benedict.\nDas Kalorimeter von Atwater und Benedict ist das erste Instrument, das f\u00fcr die Untersuchung des Menschen zu l\u00e4ngeren Versuchen gebaut: worden ist. Es hat mancherlei Ver\u00e4nderungen erfahren, die vor kurzem zu-sammenfassend mitgeteilt worden sind und im Detail eingesehen werden m\u00fcssen, da eine eingehende Beschreibung der vielen Einzelheiten an dieser Stelle nicht gegeben werden kann1).\nDas Respirationskal\u00f6rimeter von Atwater, Rosa und Benedict lehnt sich im Grundgedanken an das Calorim\u00e8tre \u00e0 temp\u00e9rature constante von D\u2019Arsonval an; es entfernt den durch das w\u00e4rmende Objekt in einer Kammer entstandenen W\u00e4rmezuwachs nach au\u00dfen. In der Konstruktion ist es aber von d\u2019Arsonval ganz abweichend.\nDer Versuchsraum besteht aus einem doppelwandigen Metallkasten, innen aus blankem Kupfer, au\u00dfen aus Zink, und einer oder zwei Holzw\u00e4nden mit Luftisolierung (Fig. 26).\nZwischen den Metallw\u00e4nden sind Thermoelemente angebracht, deren L\u00f6tstellen die Temperatur des Zinks und der Kupferwand mit einem Galvanometer verfolgen lassen. Der Unterschied f soll Null sein, d. h. keine W\u00e4rme durch die Wandung gehen.\nVon den Thermoelementen geht die Leitung an ein Schaltbrett, an welchem ein Beobachter an Galvanometern dauernd den Gang der Temperatur der W\u00e4nde des Kalorimeters \u00fcberwacht, und entweder auf elektrischem Wege durch Dr\u00e4hte, die im Mantelraum gespannt sind, etwas W\u00e4rme erzeugt oder durch Eiswasserzirkulation in einem R\u00f6hrensysterp ihre Abk\u00fchlung herbeifuhrt, bis wieder kein Temperaturgegensatz zwischen den Metallw\u00e4nden vorhanden ist.\n1) Respirationskalorimeter for studying the respiratory exchange etc. By F. G.. Benedict and Th. M. Carpenters. Washington. Carnegie Institution 1910.","page":212},{"file":"p0213.txt","language":"de","ocr_de":"Die Biokalorimetrie.\n213\nDie vom Versuchsobjekt erzeugte W\u00e4rme wird durch Wasser weggenom-men, das an den inneren Wandungen des Versuchsraumes in Rippenrohren\nfif. 27.\nzirkuliert. Dies ist der eigentliche d. h. wesentliche kalorimetrische Akt, die Temperaturzunahme des in den Rippenrohren str\u00f6menden Wassers gibt die Kalorienmenge an.","page":213},{"file":"p0214.txt","language":"de","ocr_de":"214\nMax Rubner, Kalorimetrie.\nDie einstr\u00f6mencle Luft mu\u00df sorgf\u00e4ltig reguliert und im Ein- und Abstrom auf ihre Temperatur gepr\u00fcft werden1). Sie nimmt nat\u00fcrlich auch einen kleinen Teil der W\u00e4rme auf.\nFig. 28.\nFig. 27 gibt das ganze Situationsbild eines solchen Kalorimeterzimmers, Fig. 26 das eines vereinfachten Apparates f\u00fcr eine liegende Person, bei H\nFig. 29.\nin Fig. 27 sind die Rippenrohre, die durch einen Aluminiumschirm S d etwas verdeckt oder auch frei gemacht werden k\u00f6nnen. ,\nDer Respirationsteil ist nach System Regnault-Reiset als Kreisstromapparat gebaut (siehe Schema, Fig. 28).\n1) Siehe Atwater u. Benedict, A respiration calorimeter with appliances for the direct determination of oxygen. Washington 1905.","page":214},{"file":"p0215.txt","language":"de","ocr_de":"Die Biokalorimetrie.\n215\nDie Luftzirkulation wird durch eine Rotationspumpe (P) vorgenommen. Die Luft tritt in einen Raum zur Wasserabsorption (W), dann in ein Gef\u00e4\u00df zur Kohlens\u00e4ureabsorption (K), wieder in Schwefels\u00e4ure zur Nachtrocknung und zun\u00e4chst in den Apparat, der Sauerstoff wird durch einen auf Druckdifferenzen reagierenden Regulator zugelassen.\nDie Absorptionsgef\u00e4\u00dfe f\u00fcr Wasserdampf (gef\u00fcllt mit konzentrierter Schwefels\u00e4ure) sind in den Fig. 29 und Fig. 30 im Querschnitt und im Situs zu sehen; die Kohlens\u00e4ure wird in \u00e4hnlichen Beh\u00e4ltern in Kalilauge oder feuchtem\nYSSS/S/2/SS/i\nNatronkalk absorbiert; da solche Luft aber meist riecht, so wird sie noch durch einen Beh\u00e4lter mit Bikarbonat gepre\u00dft.\nDas Gesamtbild des Absorptionsapparates in seiner Montage zeigt Fig. 31, die Pumpe bei F, die Absorptionsgef\u00e4\u00dfe 1, 2 f\u00fcr konzentrierte Schwefels\u00e4ure, K f\u00fcr die Kohlens\u00e4ure, g f\u00fcr das Bikarbonat.\nDer Sauerstoffkonsum wird bestimmt aus dem Gewichtsverlust der Sauerstoff bomben, aus welchen der Sauerstoff durch Regulatoren zugeleitet wird (und unter Analyse der Kastenluft), das Wasser durch W\u00e4gen des Schwefels\u00e4ureapparats, die Kohlens\u00e4ure gleichfalls durch W\u00e4gung, was bei den gro\u00dfen Lasten' nat\u00fcrlich besondere Wagen erfordert. Die Ergebnisse sind trotz der Kompliziertheit der Einrichtung ganz befriedigend. Das Respirationskalorimeter von Atwater und Benedict verlangt aber eine dauernde \u00dcberwachung durch ein zahlreiches, v\u00f6llig geschultes Personal.","page":215},{"file":"p0216.txt","language":"de","ocr_de":"216\nMax Kubner, Kalorimetrie.\nDie Mikrokalorimetrie.\nIn der Biologie gibt es ein wenig in Angriff genommenes Gebiet, f\u00fcr welches die Kalorimetrie einen bedeutungsvollen Ausblick er\u00f6ffnet. Zun\u00e4chst erw\u00e4hne ich die W\u00e4rmemessung bei kleinen Lebewesen, vor allen solchen, bei denen man die Stoffwechselgleichungen nicht kennt und keine Aussicht hat, sie baldigst aufzukl\u00e4ren. Hier kann die Kalorimetrie dazu dienen, die Lebens\u00e4u\u00dferungen und Bedingungen n\u00e4her zu schildern und verst\u00e4ndlich zu machen, ja die energetische Methodik ist die einzige, welche vorl\u00e4ufig \u00fcberhaupt anwendbar ist.\nDie Kleinlebewelt bietet den Vorteil, da\u00df bei ihr \u201eRetentionen\u201c der W\u00e4rme gar nicht in Frage kommen, andererseits aber das Eigenartige\nFig. 31.\nwieder, da\u00df bei ijyem kleinen K\u00f6rperma\u00df die W\u00e4rmegr\u00f6\u00dfe ganz verschiedener Natur ist, da\u00df ferner ihre Lebensvorg\u00e4nge nach Stunden und Tagen abgegrenzt kaum Interesse bieten, ja manchmal langgedehnte Zeitr\u00e4ume f\u00fcr die Untersuchung herangezogen werden m\u00fcssen., So ergibt sich von selbst, da\u00df die bisherigen Methoden auf diese Lebensprozesse keine Anwendung finden k\u00f6nnen, sondern besondere, die ich die Mikrokalorimetrie nennen will, gefunden werden m\u00fcssen.\nDie Bestimmung kleinster W\u00e4rmemengen hat \u00fcbrigens auch f\u00fcr die Physiologie der Wann- oder Kaltbl\u00fcter einiges Interesse, da wenigstens f\u00fcr ausgeschnittene Organe die Anwendung kalorimetrischer Methoden wohl in Betracht kommt. In dieser Beziehung wird man das N\u00e4here bereits bei B\u00fcrker, II. Bd., 3. Abteilung behandelt fin\u00e7len. .\nIch habe daher hier nur weniges einzuf\u00fcgen, im wesentlichen eine Methode, welche sich auf die Feststellung jener kleinen W\u00e4rmemengen bezieht, die sich bei der Entwicklung der Eier bei der Bebr\u00fctung nachweisen lassen.","page":216},{"file":"p0217.txt","language":"de","ocr_de":"Die Biokalorimetrie.\n217\nDas Kalorimeter von Bohr und Hasselbach.\nEine besondere Methode zur Messung kleiner W\u00e4rmemengen haben Bohr und Hasselbach f\u00fcr das Studium der W\u00e4rmeproduktion des H\u00fchnereies w\u00e4hrend der Entwicklung des Embryo angewandt1). In einem gro\u00dfen, mit dicken Wandungen und Polsterungen versehenen Thermostaten von 1 Meter Seitenl\u00e4nge befindet sich isoliert ein Kupferkasten (K) nach Art eines Trockenschrankes gebaut, innen matt schwarz, au\u00dfen blank (Fig. 32). Die Luft im gro\u00dfen Thermostaten, wie in dem kleinen, wird durch Windfl\u00fcgel, die mit einem elektrischen Motor betrieben sind, gemischt.\nDie Erw\u00e4rmung des Kastens geschieht durch 70 m Widerstandsdraht an den Seiten im Innern des Thermostaten, der kleinere Kupferkasten ist durch Metallschirme (S) gegen die Bestrahlung gesch\u00fctzt, ein Regulator regelt den Strom durch die W\u00e4rmespiralen (in der Figur beiseite gelassen).\nNach den Erfahrungen des Verfassers ist es von wesentlicher Bedeutung, den Ventilator gleichm\u00e4\u00dfig laufen zu lassen, da sonst' durch die Reibung der Luft Unterschiede der Temperatur auftreten k\u00f6nnen.\nDas eigentliche Kalorimeter befindet sich im Innern des Kupferkastens, es sind zwTei ganz gleiche Kupferzylinder, verbunden durch Konstantendraht, (k) der mitten an der Seite jedes der Kalorimeter fest gel\u00f6tet ist, an der entgegengesetzten Seite des Kalorimeters ist noch ein Kupferdraht angel\u00f6tet.\nDiese Dr\u00e4hte werden abgeleitet zu einem Galvanometer (g). Wird eine Konstan-ten-Kupferl\u00f6tung erw\u00e4rmt, so entsteht ein Ausschlag.\nUm diese w\u00e4rmemessenden Kupferzylinder ist in einigem Abstand nochmals ein zweiter dar\u00fcber gest\u00fclpt, um eine weitere thermische Isolierung zu erzielen.\nIn das eine Kalorimeter wird das Ei (Fig. 32 rechts) gebracht, im andern befindet sich eine Drahtspirale (Fig. 32 links), durch welche ein gemessener elektrischer Strom gef\u00fchrt wird, bis das Galvanometer (g) auf Null steht. Au\u00dferdem k\u00f6nnten aus dem Kaloiimeterraum des Eies die Gase zur Analyse durch eine Leitung entnommen werden. 1. c. S. 410.\nEs l\u00e4\u00dft sich die Menge der erzeugten W\u00e4rme in befriedigender Weise messen, die Messung erfolgt nicht kontinuierlich, sondern in bestimmten Zeitintervallen, was f\u00fcr die vorliegende Aufgabe durchaus zul\u00e4ssig ist, zumal die W\u00e4rmebildung im Ei selbst gleichm\u00e4\u00dfig verl\u00e4uft, auch W\u00e4rmereten-\nFig. 32.\n1) Skandin. Arch., BdL XIY, 1903, S. 398.","page":217},{"file":"p0218.txt","language":"de","ocr_de":"218\tMax Rubner, Kalorimetrie.\ntionen und W\u00e4rmeabgabe unter Erniedrigung der Eitemperatur nicht in Frage kommen k\u00f6nnen.\nMit der gleichen Aufgabe der Bestimmung des Energieumsatzes im Ei bat sich auch Tangl1) besch\u00e4ftigt, indem er eine gr\u00f6\u00dfere Anzahl von Eiern ausbr\u00fcten lie\u00df und nach bestimmten Zeiten einzelne Eier wegnahm, trocknete und deren Yerbrennungsw\u00e4rme untersuchte.\nDie Mikrokalorimetrie nach Rubner.\nWeiter ausgearbeitet ist die Mikrokalorimetrie f\u00fcr das Studium der niederen Pilze. Hier tritt ihre Bedeutung besonders dadurch klar hervor, da\u00df man Mittel, den Stoffwechsel quantitativ zu untersuchen, gar nicht oder sehr selten besitzt; der Stoffwechsel selbst ist unendlich wandelbar, weil diese Organismen unter den verschiedenartigsten Bedingungen leben k\u00f6nnen und in der Wahl der Nahrungsstoffe oft stufenweise vorgehen, heute aufzehren, was sie gestern liegen gelassen haben.\nBespirationsprodukte, welche erlauben, den Kraftwechsel zu verfolgen, fehlen v\u00f6llig, denn da z. B. auch bei anaerobem Leben Kohlens\u00e4ure ausgeatmet wird, kann diese zur Deutung der Stoffwechselvorg\u00e4nge nicht benutzt werden, weil die Stoffwechselgleichungen unbekannt sind, und manchmal die Kohlens\u00e4ure nur Folge des Auftretens organischer S\u00e4uren, also die Austreibung von Kohlens\u00e4ure aus den Karbonaten der N\u00e4hrl\u00f6sung darstellt. Jedenfalls mu\u00df es w\u00fcnschenswert sein, auch das Leben der Mikroben in der Richtung des Energie-Wechsels und -Verbrauchs f\u00fcr die Erforschung allgemeiner Probleme der Biologie mit heranzuziehen, und jedenfalls k\u00f6nnen wir schon heute sagen, da\u00df Ergebnisse auf diesem Gebiete in recht wichtigen Punkten unsere Kenntnisse erweitert haben. In allen bis jetzt genauer untersuchten F\u00e4llen ist das Leben der Mikroben mit einer W\u00e4rmeentwicklung verbunden, die mehr oder minder umfangreich als ein dem Energiewechsel h\u00f6here Organismen ad\u00e4quater Vorzug aufgefa\u00dft werden darf. Daraus folgert auch das Bed\u00fcrfnis eines eingehenden Studiums dieser thermischen \u00c4u\u00dferungen des Lebensprozesses.\nIch habe schon vor mehreren Jahren \u00fcber Methoden und Untersuchungsergebnisse aus dem Gebiete der Mikrobiologie berichtet; da diese Arbeiten wenig bekannt geworden zu sein scheinen, will ich -im nachstehenden die Methodik schildern.\nZuerst wurden dar\u00fcber 1902 Mitteilungen gemacht.2)\nEs sei weiterhin verwiesen auf \u201e\u00dcber den Energieverbrauch im Leben der Mikroorganismen\u201c, \u201eDie Umsetzungsw\u00e4rme bei der Alkoholg\u00e4rung\u201c. Arch. f. Hyg., XLIX, 8. 355, 1904. \u00dcber den Energieumsatz im Leben einiger Spaltpilze,_ und \u00dcber spotane W\u00e4rmebildung in Kuhmilch und die Milchs\u00e4ureg\u00e4rung. Nawiaski, \u00dcber die Umsetzung von Aminos\u00e4uren durch Bac. proteus vulgaris. Siehe auch bei Tangl, \u00dcber den Verbrauch an chemischer Energie w\u00e4hrend der Entwicklung von Bakterienkulturen, Bonn 1903.\n1)\tArch. f. d. ges. Physiol., 1908, XC1II, S. 327 und Arb. auf d. Geb. der ehern. Physiol., 1908.\n2)\tGes. d. Energieverbrauchs, S. 49; ferner Hygienische Rundschau, Nr. 17, 1903. Arch. f. Hyg., Bd. XLVIII, S. 260, 9104. ibid. Bd. LVII,S. 62, 1905. ibid. Bd. LXVI, S. 210, 1908, siehe auch Pfl\u00fcgers Arch., Bd. XCV1I1, S.^475.","page":218},{"file":"p0219.txt","language":"de","ocr_de":"Die Biokalorimetrie.\n219\nBei der Untersuchung der niedei\u2019en Pilze k\u00f6nnen zwei verschiedene Methoden eingeschlagen werden.\nZun\u00e4chst lassen sich Untersuchungen anstellen mittels der Bestimmung der Yerbrennungsw\u00e4rme der reinen N\u00e4hrb\u00f6den und solcher, auf denen Bakterien gewachsen sind, r)\nSieht man von der dabei anzuwendenden bakteriologischen Methodik zur Gewinnung der entsprechenden Materialien f\u00fcr die Ausf\u00fchrung eines Verbrennungsversuches ab, so unterscheidet sich dies Verfahren in nichts von dem bereits fr\u00fcher Gesagten und wird auch nicht beanspruchen, zur Mikrokalorimetrie im engeren Sinne gerechnet zu werden. Nur einige Bemerkungen sollen hier noch zugef\u00fcgt sein.\nDa es stets notwendig ist, da\u00df die Ernte, d. h. die den Umsatz bedingende Substanz bekannt sei, lassen sich nur dann Experimente anstellen, wenn die Bakterien quantitativ zu sammeln sind, was manchmal durch Abwischen der festen N\u00e4hrb\u00f6den (Gelatine oder Agarplatten) mit einem Dachshaarpinsel geschehen kann. Keime, welche eine Verfl\u00fcssigung der Gelatine herbeif\u00fchren, k\u00f6nnen nicht benutzt werden, da sich die Ernte von der verfl\u00fcssigten Gelatine nicht genau trennen l\u00e4\u00dft. Dies gilt im allgemeinen auch f\u00fcr den fl\u00fcssigen N\u00e4hrboden \u00fcberhaupt.\n\u2022 Voraussetzung der Experimente ist ferner der Ausschlu\u00df der Erzeugung von fl\u00fcchtigen verbrennlichen Stoffwechselprodukten oder das Vorhandensein von solchen organischen Stoffen, die sich beim Eindicken und Trocknen der N\u00e4hrb\u00f6den verfl\u00fcchtigen oder zersetzen.\nDie gebr\u00e4uchlichen Ingredienzien zur Herstellung von N\u00e4hrb\u00f6den haben pro 1 g Trockensubstanz folgende Verbrennungsw\u00e4rme :1 2)\nPepton Hesterberg\t.\t.\t5,492\tkgkal.\nGelatine....... 4,992\t\u201e\nAgar........... 4,098\t\u201e\nFleiscliextrakt\t.\t.\t.\t3,514\t\u201e\nF\u00fcr die Mikroben selbst habe ich gefunden:\np. 1 Gr. Trockensubstanz Kgr. Cal.\nP\u00e9nicillium glaucum (ohne Sporen) .\t. 4,753\n\u201e\t\u201e\t(mit Sporen) . .\t. 5,359\nUnterg\u00e4rige Hefe\t\t. 4,475\nOberg\u00e4rige Hefe\t\t. 4,554\nProteus vulgaris (Stamm I) . . . .\t. 4,741\n\u201e\t\u201e\t(Stamm 11) . . . .\t. 4,545\nProdigiosus (frische Kultur) ....\t. 4,764\n\u201e\t(alte Kultur)\t\t. 4,442\nDie Mikroben haben eine geringere Verbrennungsw\u00e4rme als ein Tierleib, weil nennenswerter Fettreichtum bei ihnen nicht vorkommt.\nAls Beispiel einer solchen Untersuchung des Energieverbrauchs bei Mikroben m\u00f6ge folgendes dienen.\n1)\tSiehe auch bei Tangl, 1. c.\n2)\tRubner, Arch. f. Hyg., XLVI11, S. 268.","page":219},{"file":"p0220.txt","language":"de","ocr_de":"220\nMax litt Im er. Kalorimetrie.\nAngewandt wurde bei einem Versuch an Agar im ganzen 19,44 Trockensubstanz. Am Schl\u00fcsse des Versuchs vorhanden:\nAgar................14,123 g Trockensubstanz\nBakterienmasse . . .\t1,246 g \u201e\n15,379 g Substanz.\nEs fehlen also 4,049 g, welche im Energiewechsel verschwunden sind.\nIm Agar vor dem Versuch waren . . . 68,51 kgkal.\nim Rest des Agars......................51,30\t\u201e\nfehlen\t17,21\tkgkal.\nin den Bakterien enthalten..............5,02\t\u201e\n12,19 kgkal.\nSomit steht einem Bakterienwachstum von 5,02 kgkal. ein Energieumsatz von 12,2 kgkal. gegen\u00fcber.\nDa feste N\u00e4hrb\u00f6den meist nicht hochgradig verwertet werden, wird man h\u00e4ufig gezwungen sein, fl\u00fcssige anzuwenden; in solchen F\u00e4llen ist es wenigstens bei Bakterien schwierig, sie von den \u00fcbrigen Substanzen zu trennen. Eine hierzu geeignete Methode der Ausf\u00fcllung mit essigsaurem Eisen habe ich schon vor Jahren beschrieben1), sie kann ohne Schaden f\u00fcr weitere Verbrennungsbestimmungen angewandt werden, jedoch nur bei solchen N\u00e4hrb\u00f6den, welche nennenswerte Mengen von Verbindungen, die durch essigsaures Eisen gef\u00e4llt werden, nicht enthalten.\nDie W\u00e4rmeentwicklung bei der Kultur von Mikroben ist gering, d h. die Bedingungen, unter denen man ihre Messung ausf\u00fchren -mu\u00df, sind zumeist schwierige, f\u00fcr dio Gewinnung \u00fcppig wachsender Kulturen nicht immer g\u00fcnstig.\nEs l\u00e4\u00dft sich aber durch eine geeignete Technik dieser Schwierigkeit f\u00fcr die meisten F\u00e4lle \u00fcberwinden. Man kann f\u00fcr mikrobiologische Zwecke auch die direkte Kalorimetrie anwenden. Ich habe eine geeignete Methode 1902 angegeben.\nDas Prinzip besteht in folgendem. Als Kalorimeter dient ein kugliges Glasgef\u00e4\u00df mit zwei Glasm\u00e4nteln, aus denen die Luft v\u00f6llig evakuiert ist. (Siehe Fig. 33.) Da\u00df die Abk\u00fchlung eines solchen Gef\u00e4\u00dfes enorm verlangsamt wird, ist altbekannt, und wie ich glaube, die Tatsache zuerst eingehend bei Rumford beschrieben2).\nVerschlossen wird das Gef\u00e4\u00df durch einen Pfropfen, der ein genau gehendes Thermometer, das noch 0,005\u00b0 sch\u00e4tzen l\u00e4\u00dft, tr\u00e4gt. Dieser kalorimetrische Apparat wird in einen genau regulierten Bakterienbrutschrank gestellt. Jedes Kalorimeter befindet sich in einem K\u00e4stchen von Hartgummiplatten, um die gegenseitige Bestrahlung auszuschlie\u00dfen.\nIn den letzten Jahren habe ich die Ausf\u00fchrung der Apparate wesentlich modifiziert.3) Eine Gesamtansicht gibt Fig. 34.\nIn besonderen Eins\u00e4tzen eines elektrisch geheizten Brutschrankes ruhen mehrere Kalorimeter, so da\u00df man eine Reihe von Experimenten gleichzeitig nebeneinander anstellen kann. Eines dieser Kalorimeter bleibt steril und\n1)\tArch. f. Hyg., Bd. XLI1I, S. 299.\t'\n2)\tKleine Schriften politischen, \u00f6konomischen und philosophischen Inhalts, II. Bd., Weimar 1799.\n3)\tZuerst ausgef\u00fchrt f\u00fcr den internat. Hygienekongre\u00df, Berlin 1905.","page":220},{"file":"p0221.txt","language":"de","ocr_de":"Die Biokalorimetrie.\t221\ndient zur Kontrolle, die \u00fcbrigen werden mit Kulturen oder mit geimpften N\u00e4hrl\u00f6sungen versehen.\nDie Kalorimeter sind an einem B\u00fcgel (Fig. 33) montiert und k\u00f6nnen so mit einem Griff in die kreisrunden \u00d6ffnungen des Brutschrankes eingeschoben werden, worauf mittels eines dar\u00fcbergeschobenen Kupferdeckels der Verschlu\u00df erfolgt.\nDer Brutschrank (Fig. 34) ist zylindrisch aus Kupfer gebaut, er wird auf\n\nmmsM\ni MMipaifBa\u00bb:\u2018\n'I\nim\u00ea\u00caaarnmm\nFig. 33.\nelektrischem Wege geheizt und enth\u00e4lt einen Ventilator, der zur Mischung der Luft und zur gleichm\u00e4\u00dfigen W\u00e4rme Verteilung dient. Die Heizung ist selbstregulierend. Auch das Versuchszimmer wird durch eine selbstregulierende Gasheizung auf gleicher (etwa 1\u20142\u00b0 schwankender) Temperatur gehalten.\nPermanent-Mischung der Kalorimeterfl\u00fcssigkeit ist meist entbehrlich; da sich die Temperatur oft in einem vollen Tag um wenige Hundertel Grad \u00e4ndert, ist ein Temperaturausgleich von selbst gegeben. In anderen F\u00e4llen wird eine Gummiplatte an das Thermometer gesteckt und durch dessen Drehung eine Mischung vorgenommen.","page":221},{"file":"p0222.txt","language":"de","ocr_de":"222\nMax Kubner, Kalorimetrie.\nMan hat bei Mikrobenbeobachtungen zwei F\u00e4lle im Auge zu behalten, a) Man kann von einer m\u00e4\u00dfigen Aussaat ausgehen und das Wachstum beobachten, worauf am Ende des Versuchs eine Erntebestinnnung zu erfolgen hat oder b) man will nur Stoffwechselvorg\u00e4nge studieren, dann mu\u00df von vorher kultivierter Mikrobenart sofort mit Beginn des Versuchs eine gro\u00dfe\nFig. 34.\nMenge zugegeben werden, soviel, da\u00df zwar der Stoffwechsel abl\u00e4uft, aber Wachstum unm\u00f6glich ist. Diese Menge l\u00e4\u00dft sich nur so richtig finden, da\u00df man mehrere Versuche nebeneinander mit verschiedenen Kidturmengen anstellt, wobei sich heraussteilen wird, da\u00df in einem Falle ein Maximum der Umsetzungen im Verh\u00e4ltnis zur Masse der Kultur eintritt.\nBei a) wird die W\u00e4rmebildung langsam ansteigen, und bisweilen eine mehr als 24 st\u00e4ndige Latenz vorhanden sein; bei b) steigt die W\u00e4rme schon im Verlauf des ersten Tages an. Ich gebe nachstehend zwei graphische Darstellungen des Temperaturganges einer Aussaat von Bact. coli, eine solche mit kleiner (Fig. 36) und eine solche mit starker Aussaat (Fig. 37).","page":222},{"file":"p0223.txt","language":"de","ocr_de":"Die Biokalorimetrie.\n223\nDie Abszissen geben die Zeiten in Tagen, bei der kleinen Menge siebt man eine Latenz der W\u00e4rmebildung von fast 24 Stunden, bei der gro\u00dfen Aus-\n1213\t7515\t16\t17\t13\t13\t20\nFig. 36.\nsaat steigt die W\u00e4rme sofort an. Die Ordinaten geben in beiden Figuren in gleichem Ma\u00dfstabe die in Fig. 37 zahlenm\u00e4\u00dfig beigef\u00fcgten W\u00e4rmezuw\u00e4chse.","page":223},{"file":"p0224.txt","language":"de","ocr_de":"224\nMax Rubner, Kalorimetrie.\nNimmt man Hefe, so beginnt die Gaining gleich unmittelbar nachdem man Zuckerl\u00f6sung und Hefe ins. Kalorimeter gef\u00fcllt hat. Die Fl\u00fcssigkeit mu\u00df genau auf die durch das__Kontrollkalorimeter angegebene Temperatur gebracht werden, was einige \u00dcbung erfordert, weil man ja mit R\u00fccksicht auf die beim Einf\u00fcllen unvermeidliche Abk\u00fchlung der Fl\u00fcssigkeit empirisch eine etwas h\u00f6here Temperatur, als jene des Kontrollkalorimeters w\u00e4hlen mu\u00df. Die Kurve des W\u00e4rmeganges von zwei zu zwei Stunden bei einer Hefeg\u00e4rung gibt nachstehende Figur 38. Nach 56 Stunden war die W\u00e4rme auf Null abgesunken, die Fl\u00fcssigkeit ausgegoren.\nIn manchen F\u00e4llen kann man zur Verh\u00fctung jeglicher Verdunstung einen Tropfen sterilen \u00d6les auftr\u00e4ufeln, oder die auftretenden Gase mittels eines R\u00f6hrchens, das neben dem Thermometer im Pfropfen des Kalorimeters\n24\t26 ZS\n20 22\n30\t32\n52\t54 J6\nFig. 38.\nsich befindet, nach einem Fl\u00e4schchen mit konzentrierter Schwefels\u00e4ure leiten, das nach dem Versuche gewogen wird.\nEs kommen auch F\u00e4lle zur Beobachtung, in denen eine Zufuhr von Sauerstoff notwendig wird. Der Bedarf ist meist sehr gering, eine zu gro\u00dfe L\u00fcftung mu\u00df vermieden werden. Ich habe einen Apparat konstruiert, der automatisch f\u00fcr 6\u20148 Proben gleichzeitig den Luft- oder Sauerstoffzutritt regelt. (Fig. 39.)\nDurch ein Uhrwerk werden eine Reihe von H\u00e4hnen mit mehrfacher Durchbohrung in R\u00f6hren mit mehreren Schlauchansatzst\u00fccken gedreht, so da\u00df nach bestimmten zu regulierenden Zeitintervallen bald der eine bald der andere Hahn den Sauerstoff, der aus einem kleinen Gasometer zugeleitet wird, durchl\u00e4\u00dft und ein Paar Blasen durch die Versuchsfl\u00fcssigkeit hindurchtreten.\nDie Kalorimeter m\u00fcssen empirisch geeicht werden, indem man sie vorher mit Wasser f\u00fcllt, und eine Platinspirale (in einem R\u00f6hrchen) von bekanntem Widerstand einf\u00fchrt, die Eichung geschieht in mindestens 12 Stunden w\u00e4hrenden Versuchen, die Kalorimeter fassen -250 ccm Kulturfl\u00fcssigkeit, kleinere","page":224},{"file":"p0225.txt","language":"de","ocr_de":"Die Biokalorimetrie.\n225\nAusmessungen sind nicht zu empfehlen. Ein feines Amperemeter mi\u00dft den Strom. Nennt man A die Amp\u00e8remenge, \u00a3i den Widerstand, so ist die A2 \u00a32\nW\u00e4rmemenge W= qcxTTm x 3600 (pro Stunde) und z. B. in einem\nFalle W=\n0,762-0,25\n9,81x424\nx 3600-0,1249 kgkal. gewesen.\nFig. 39.\nDas Thermometer zeigte 2,220 Ausschlag, also f\u00fcr 10 Temperatursteigerung\n*** f0kaL == 55,8 g kal. pro Stunde.\n2,22\nZur weiteren Berechnung mu\u00df man den Wasserwert der F\u00fcllung des Kalorimeters, des letzteren selbst und jenen des Thermometers kennen.\nDer Wasserwert der F\u00fcllung ist meist unbekannt, man hat daher die spezifische W\u00e4rme dieser Fl\u00fcssigkeit festzustellen. Dies geschieht mittels irgend einer der bereits auf S. 168 angegebenen Methoden.\nTigerstedt, Handb. d. phys. Methodik 1,3.\t15","page":225},{"file":"p0226.txt","language":"de","ocr_de":"226\nMax \u00dfubner, Kalorimetrie.\nFestzustellen ist weiter der Wasserwert des Mikrokalorimeters selbst, er wird ebenso bestimmt, wie es f\u00fcr das gro\u00dfe Kalorimeter vorher angegeben worden ist. Hierzu kommt der Wasserwert des f\u00fcr den Versuch benutzten Thermometers. Man kann die Glasdicke und den Kubikinhalt an Quecksilber sch\u00e4tzen oder gelegentlich bei Besch\u00e4digung eines Thermometers dasselbe zerlegen und das Quecksilber und die eintauchende Glasmasse f\u00fcr sich w\u00e4gen. Kleine Fehler kommen kaum in Betracht.\nIch gebe ein Paar Beispiele der Ausrechnung eines Versuches.\nEs seien graphisch auf Papier die Temperatur, der Kalorimeter aufgetragen und planimetriert, die mittlere W\u00e4rme betrage 0,161\u00b0, der Eichungswert 0,052 kgkal. pro 1 Stunde und 1\u00b0 Temperatur\u00fcberschu\u00df, dann ist W\u00e4rmeproduktion im ganzen (14 Tage)\n0,161 x 0,052 x 21 x 14 = 2,812 kgkal.\nAm Schl\u00fcsse wurde noch gefunden + 0,04\u00b0, die W\u00e4rmeproduktion wird also nicht nur ausgedr\u00fcckt durch den eben berechneten W\u00e4rmeverlust, sondern der Kalorimeterinhalt ist ja noch au\u00dferdem um 0,04\u00b0 erw\u00e4rmt worden, daher\ndie Schlu\u00dfw\u00e4rme 0,04 x 254,5 (Wasserwert des Apparates) = 0,0102 kgcal.\nEs war au\u00dferdem 0,238 g Wasser verdunstet (0,238 x 0,6) =0,1428\t\u201e\nund 5 1 Luft durchgeleitet worden.................= 0,0003\t\u201e\nau\u00dferdem an Kohlens\u00e4ure abgegeben 0,041 g.........= 0,0052\t\u201e\n(lg Kohlens\u00e4ure = 127,3 gkal.Verdunstungsw\u00e4rme)\nSumme 2,971\t\u201e\nAls Beispiel des Wasserwertes einer F\u00fcllung sei, folgendes angef\u00fchrt:\nN\u00e4hrfl\u00fcssigkeit 250 g\t\u00ab, =*\u00ab246,5\tgkal. als Wasserwert-\nKalorimeter.............. 15,3\t\u201e\nThermometer ....\t1,1\t\u201e\n3,9 g Hefe............... 3,9\nim ganzen\t266,8\t\u201e\nWill man eine Kurve in einzelnen, z. B. Stundenabschnitten berechnen, so ist zu beachten, da\u00df hierzu der st\u00fcndliche Zuwachs an Temperatur benutzt werden mu\u00df, um die in dieser Temperaturver\u00e4nderung gegebene W\u00e4rmeproduktion zu berechnen, wozu noch der W\u00e4rmeverlust in dieser Zeitperiode hinzukommt.\nIst die Kurve abfallend, so kann der Fall eintreten, da\u00df nur die W\u00e4rmeproduktion kleiner geworden ist oder eine einfache Abk\u00fchlung ohne W\u00e4nne-produktion vorliegt. Dies wird sich aus der Berechnung der aus dem Sinken der Temperatur der Kalorimeterfl\u00fcssigkeit abgeleiteten W\u00e4rmeabgabe, und dem W\u00e4rmeverlust des Kalorimeters durch die Ausstrahlung ergeben. Werden beide Gr\u00f6\u00dfen gleich, so ist die W\u00e4rmeproduktion Null und wir haben eine einfache Erkaltungskurve des Kalorimeters vor uns.\nUm alle Zweifel der Berechnungsweise zu heben, gebe ich auch daf\u00fcr ein Beispiel1).\n1) Arch. f. Hyg., XLIX, S. 373.","page":226},{"file":"p0227.txt","language":"de","ocr_de":"Die Biokalorimetrie.\n227\nF\u00fcllung: 10% Rohrzucker, 5 g Reinkulturhefe.\nStunden des Versuchs\tTemperatur des Kalorimeters zu Ende der Zeit\tDifferenz zur vorhergehenden Temperatur\tW\u00e4rme berechnet aus dem Eichungswert im Mittel in gkal.\t\u00c4nderung des W\u00e4rmegehaltes des Kalorimeters in gkal.\tSumme in gkal.\n2\t1,30\u00bb\t+ 0,50\t86\t+ 337\t423\n4\t1,80\u00bb\t+ 0,20\t158\t+ 130\t285\n6\t2,00\u00bb\t+ 0,05\t190\t+ 52\t242\ns\t2,05\u00bb\t\u2014 0,05\t202\t13\t215\n10\t2,00\u00bb\t\u2014 0,10\t202\t\u2014 13\t189\n12\t1,90\u00bb\t\u2014 0,10\t198\t\u2014 26\t169\n14\t1,80\u00bb\t\u2014 0,10\t185\t\u2014 26\t159\n16\t1,63\u00bb\t\u2014 0,17\t171\t\u2014 44\t127\nAu\u00dfer zu Versuchen mit lebenden Kulturen lassen sich namentlich Fermentwirkungen, speziell solche mit langsamen Umsetzungen, au\u00dferordentlich\nFig. 40.\n15*","page":227},{"file":"p0228.txt","language":"de","ocr_de":"228\nMax Rubner, Kalorimetrie.\nexakt mit dieser mikrokalorimetrischen Methode untersuchen, wie dies schon mehrfach von mir und meinen Sch\u00fclern geschehen ist.1)\nL\u00e4\u00dft man das Kalorimeter versilbern, so kann man die Empfindlichkeit auf das zehnfache steigern, es ist aber nicht immer notwendig, ja nicht einmal bequem, allzuempfindliche Instrumente zu benutzen.\nLiegt der Fall vor, da\u00df sehr kleine W\u00e4rmemengen gemessen werden sollen, wobei die W\u00e4rmereaktion nicht allzu langsam, also wenigstens in 8\u201410 Stunden zum Abschlu\u00df kommt, so habe ich mich folgender Einrichtung bedient.\nIn einem Brutschrank' (Fig. 40) befinden sich die (kleinen) versilberten Kalorimeter. Bei diesen ist zwar auch eine doppelte Glash\u00fclle um das Kalorimetergef\u00e4\u00df vorhanden, aber statt eines doppelten Vakuums ist nur ein \u00e4u\u00dferes Vakuum vorhanden und die erste Glash\u00fclle enth\u00e4lt Luft, bildet also gewisserma\u00dfen ein Luftkalorimeter, beide Instrumente werden gekoppelt und mit einer horizontal gelagerten in Millimeter geteilten R\u00f6hre verbunden, die einen Petroleumtropfen enth\u00e4lt.\nDas eine Kalorimeter bleibt nur mit Fl\u00fcssigkeit (steril) gef\u00fcllt, das andere enth\u00e4lt die Substanzen, welche aufeinander reagieren sollen oder eine Kulturfl\u00fcssigkeit, welche geimpft werden kann. Man wartet kurz den Temperaturausgleich nach dem Einf\u00fcllen ab und schlie\u00dft dann die beiden Glash\u00e4hne, die zum Ausgleich des Druckes dienen.\nDas Instrument wird elektrisch geeicht, nach seiner Konstruktion kann man es Mikrodifferentialkalorimeter nennen.\n1) Siehe bei Grafe, Arch. f. Hyg., LXII, 1907, p. 214.","page":228}],"identifier":"lit15620","issued":"1911","language":"de","pages":"150-228","startpages":"150","title":"Die Kalorimetrie","type":"Book Section","volume":"1"},"revision":0,"updated":"2022-01-31T16:11:19.734600+00:00"}