Handbuch der physiologisch- und pathologisch-chemischen Analyse : für Aerzte und Studirende

Front matter

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Einleitung

Eine Anleitung zu analytischen Untersuchungen kann keinen anderen Zweck haben, als die chemischen Gesichtspunkte zu erläutern, welche man hei diesen Arbeiten im Auge zu behalten hat, und die Methoden zu beschreiben, nach welchen man die Untersuchungen möglichst schnell und doch sicher zu dem gesuchten Ende führt. Wenn es nun schon dem Chemiker von Fach eine höchst erwünschte Sache ist, sicher aber auch schnell bestimmte Antworten auf die für die Prüfung gestellten Fragen zu erhalten, so ist dies in noch höherem Grade für den Mediciner der Fall, welcher, wenigstens was den Praktiker anlangt , meist nicht viel Zeit mit chemischen Untersuchungen verlieren will, auch nicht verlieren darf. Es ist daher in dieser Anleitung das ganze Augenmerk darauf gerichtet, schnell ausführbare Methoden zu geben, wo sich solche bis jetzt geboten haben, doch musste dabei auch der Sicherheit der zu erwartenden Resultate genügend Rechnung getragen werden; eine Methode, welche, wenn auch schnell ausführbar, nicht unzweifelhaft sichere Resultate liefert, ist gänzlich zu verwerfen. Die Sicherheit und Schnelligkeit der Ausführung chemischer Untersuchungen hängt aber wesentlich von der Kenntniss der Eigenschaften derjenigen Körper, mit denen man arbeitet, und der technischen Fertigkeit des Arbeitenden ab. Es wird daher keiner Rechtfertigung bedürfen, dass in dieser Anleitung der eigentlichen Schilderung der Untersuchungsmethoden einige Anweisungen und Winke bezüglich der Technik der hier in Anwendung kommenden Operationen, einige Angaben über die häufiger gebrauchten Reagentien und eine ausführliche Darlegung der einzelnen im Körper der höheren Thiere bereits fertig gebildeten oder aus diesen als nächste Zersetzungsproducte hervorgehenden Stoffe vorangeschickt sind.

H o pp e - 8 e y 1 e r , Analyse. 5. Aufl.

I. ABTHEILUNG.

Chemische Technik, Gebrauch der Apparate.

1. Allgemeine chemische Operationen.

1. Die am Häufigsten bei qualitativen physiologisch -chemischen Untersuchungen zur Anwendung kommenden Operationen sind Kochen, Abdampfen, Filtriren von Flüssigkeiten, Auswaschen der Niederschläge, Trocknen und Glühen. Auch diese einfachen Proceduren erfordern Uebung und Aufmerksamkeit, und es ist von der richtigen Ausführung derselben das Gelingen selbst einfacher Untersuchungen abhängig. Es mögen daher zunächst über diese Operationen einige praktische Bemerkungen hier Platz finden, die besonders das Verhalten der thierischen Stoffe bei denselben betreffen.

Kochen und Abdampfen von Flüssigkeiten.

2. Das Kochen der Flüssigkeiten geschieht in Reagirkölbchen, Kolben, Kochflaschen, Porzellanschalen, das Abdampfen wässeriger Flüssigkeiten nur in letzteren. Alkoholische Flüssigkeiten können in hinreichend hochwandigen Schalen oder besser in Bechergläsern, ätherische oder Chloroformlösungen nur in letzteren ohne Verlust verdunstet werden. Zum Abdampfen kleiner Mengen wässeriger Flüssigkeiten sind Uhrschalen sehr geeignet. Alkoholische oder ätherische Lösungen dürfen nur auf dem Wasserbade, nie direct über der Gasoder Weingeistflamme verdunstet werden, da sich ihr Dampf an der Flamme leicht entzündet.

Viele Flüssigkeiten, besonders zuckerhaltige, bräunen sich beim Kochen und Abdampfen bei hoher Temperatur, besonders über freiem Feuer. Man dampft sie am Besten bei einer Temperatur von 40 bis 60° entweder direct über kleiner Flamme oder im Wasserbade ein

Filtriren durch Asbest, Glaswolle, Leinwand. Papier.

indem man durch fleissiges Umrühren die Verdunstung des Wassers beschleunigt. Ziemlich verdünnte Flüssigkeiten, z. B. Harne, verdampft man am Besten zunächst über freiem Feuer bei massigem Sieden und setzt, wenn sie concentrirter geworden sind, das Abdampfen auf dem Wasserbade fort.

Durch gutes Umrühren vermeidet man auch möglichst das heftige Stossen und Spritzen, welches leicht eintritt, wenn sich schwere Niederschläge aus den kochenden Flüssigkeiten absetzen, z. B. beim Eindampfen bereits concentrirter Harne oder Salzlösungen über freiem Feuer.

Eiweisshaltige Flüssigkeiten sind langsam unter gutem Umschütteln oder Umrühren mit einem Glasstabe zum Kochen zu erhitzen. Selbst im Probirröhrchen tritt wegen schlechter Wärmeleitung der Eiweisscoagula leicht Bräunung eiweissreicher Flüssigkeiten ein, wenn man nicht durch Umdrehen und Schütteln die Erhitzung möglichst gleichmässig auf die ganze Flüssigkeit wirken lässt.

Zu heftige plötzliche Erhitzung durch eine heisse Flamme an einer Stelle zersprengt nicht allein fast immer die Gefässe, sondern verdirbt auch sicher die ganze Flüssigkeit, wenn sie eiweissreich ist. Will man die Braunfärbung beim Kochen ei weissreicher Flüssigkeiten sicher vermeiden, so trägt man diese in kleinen Portionen unter gutem Umrühren in bereits siedendes Wasser ein.

Wässerige oder alkoholische Flüssigkeiten, welche bei höherer Temperatur Zersetzung befürchten lassen, dampft man bei gewöhnlicher Temperatur mittelst der Luftpumpe über Schwefelsäure ein.

Filtriren durch Asbest, Glaswolle, Leinwand, Papier.

3. Die Trennung der Flüssigkeiten von Niederschlägen erfolgt meist mittelst Filtration durch ungeleimtes Papier. Will man letzteres als leicht zerstörbaren organischen Körper vermeiden, so bringt man einen in der Flamme vorher zum Glühen erhitzten Asbestpfropf oder eine Portion Glaswolle in die Spitze eines Glastrichters und stopft ihn hier nicht zu fest vor die Oeffnung der Röhre des Trichters; sehr feinkörnige Niederschläge werden von der Glaswolle oder dem Asbestpfropf gut zurückgehalten. Das Filtriren durch Leinwand dient entweder zur ersten gröberen Scheidung massiger, schwerer, grobkörniger Niederschläge von den Flüssigkeiten, oder man zieht es in Anwendung bei Filtration schleimiger Flüssigkeiten, welche Papier-

Auswaschen der Niederschläge.

filtra schnell verstopfen würden (z. B. Trennung des geschlagenen Faserstoffs vom Blute). Dem Filtriren durch Leinwand kann man fast stets ein Auspressen des Niederschlags im Leinwandbeutel mit der Hand oder einer Presse folgen lassen. Um starkes Pressen anwenden zu können, bedient man sich als Einhüllung des zu pressenden Breies am Besten des aus Wolle gewobenen Oelpresstuches. Zum Auspressen von gehacktem Fleisch eignet sich besonders ein sehr starkes Netz oder Gewebe aus Hanffäden.

Die Papierfiltra sollen ein wenig kleiner sein als die Glastrichter, für welche sie bestimmt sind; nie darf das Filter über den Rand des Trichters hinausragen, da sonst völliges Auswaschen unmöglich wird. Es ist meist zweckmässig, das Filter zu befeuchten und an die Wandung des Trichters überall anzulegen, ehe man die zu filtrirende Flüssigkeit aufgiesst. Sehr grosse Filtra, durch welche wässerige Flüssigkeiten filtrirt werden sollen, unterstützt man dadurch, dass man die Spitze derselben in ein kleineres Filter stellt.

Das Aufgiessen der Flüssigkeiten ist behutsam auszuführen, damit kein Verlust durch Spritzen entsteht und nicht durch den plötzlichen Stoss das Filter zerrissen wird. Man giesst an einem senkrecht angelegten Glasstabe aus nicht zu gefülltem Gefässe hinab, so dass die Flüssigkeit am Glasstabe hinabrieselnd unter stumpfem Winkel etwa die Mitte der Seitenwand des Filters trifft.

Auswaschen der Niederschläge.

4. Das Auswaschen der Niederschläge auf dem Filter geschieht mittelst der Spritzflasche. Es ist besonders darauf zu achten, dass der Strahl der Waschflüssigkeit weder zu heftig stossend wirkt, noch die Filterwand oder den Niederschlag senkrecht trifft, da sonst das Papier zerreissen und Verspritzen der Niederschläge stattfinden kann. Man darf auch die Filtra nicht zu hoch mit Flüssigkeit füllen, insbesondere ist es rathsam, genügenden Raum im Filter leer zu lassen, wenn sehr feinkörnige Niederschläge abzu filtriren sind. Im Ganzen gilt die Regel, Niederschläge zunächst sich absetzen zu lassen, sodann zuerst die Flüssigkeit zu filtriren und endlich den Niederschlag selbst aufs Filter zu bringen, indem man ihn mit der erforderlichen Waschflüssigkeit (meist also Wasser) oder mit etwas bereits filtrirter Flüssigkeit, die man zurückgiesst, allmälig völlig auf dem Filter sammelt. In den meisten Fällen ist es zweckmässig, erst dann von Neuem

Filterasche. Extrahiren.

Flüssigkeit auf das Filter zu giessen, wenn die vorhergehende Portion bereits das Filter passirt hat, doch ist es in einzelnen Fällen besser, das Filter stets voll Flüssigkeit zu erhalten. Um das Hineinfallen von Staub und die Verdunstung in den Filterrändern zu verhüten, bedeckt man den Trichter mit einer Glasplatte.

Sehr massige feinkörnige oder gelatinöse Niederschläge werden auf dem Filter nur sehr schwer vollkommen ausgewaschen. Hier ist es zweckmässiger, durch Decantiren, d. h. durch Abgiessen der Flüssigkeit vom Niederschlage so gut es geht, Aufgiessen einer Portion Waschflüssigkeit auf denselben, Umrühren, Absetzenlassen, Abgiessen dieser Flüssigkeit und Wiederholung dieser Procedur, die Niederschläge von gelösten Substanzen allmälig zu befreien. Man filtrirt dann die abgegossenen Flüssigkeiten und bringt nach völligem Auswaschen endlich den ganzen Niederschlag aufs Filter. Bedeutende Beschleunigung der Filtration erreicht man durch Anwendung der Wasserluftpumpe nach Bunsen’s Vorschriften (Ann. d. Chem. u. Pharm. Bd. 148 S. 269). Das Filter wird stets zerrissen, wenn es hierbei nicht durch entsprechend der konischen Gestalt des Trichters gebogenen Platinblecheinsatz gestützt wird. Unter den sehr zahlreichen in neuerer Zeit empfohlenen Apparaten sind die einfachsten Glasapparate für die meisten Zwecke ausreichend.

Filterasche.

5. Es ist wohl darauf zu achten, dass auch das beste Filtrirpapier, selbst das feinste schwedische, etwas Asche (Eisenoxyd, Thonerde, Kalk, Kieselsäure u. s. w.) enthält. Um Filtra fast völlig aschefrei zu erhalten, cxtrahirt man sie mit verdünnter Salzsäure und wäscht sie darauf mit Wasser bis zum Verschwinden der sauren Reaction des Waschwassers.

Durch concentrirte Mineralsäuren sowie durch starke Laugen der fixen Alkalien wird das Filtrirpapier zerstört.

Extrahiren.

6. Das Extrahiren einer festen Masse durch eine Flüssigkeit gelingt nur dann schnell und vollständig, wenn die Masse in hinreichend fein vertheiltem Zustande der extrahirenden Flüssigkeit dargeboten wird. Sind die zu extrahirenden Körper pulverisirbar, so

6 Filterasche. Extrahiren.

verwandelt mail sie vor dem Aufgiessen der Flüssigkeit in ein möglichst feines Pulver; sind sie nicht pulverisirbar, so bringt man sie, wenn sie breiige, schleimige oder harzige Consistenz haben, wenn möglich erst in concentrirte, wässerige oder alkoholische Lösung und übergiesst nun unter gutem Umrühren mit der extrahirenden F Rissigkeit und verwandelt somit die Extraction in eine Fällung der nicht löslichen Substanzen. Um thierische Organe zu extrahiren, z. B. Muskeln, zerkleinert man sie vorher entweder durch Zerreiben mit Glasstücken oder durch eine Fleischhackmaschine, am Besten durch Zerhacken mit schwerem Hackmesser auf ebenem Brett aus hartem Holz. Alle eiweisshaltigen Substanzen extrahirt man mit Wasser am Besten unter der Coagulations- Temperatur der Albuminstoffe und entfernt dann im Extracte das Eiweiss durch Auf kochen.

Zur Trennung der Fette u. s.,w. von anderen Stoffen durch Extraction ersterer mittelst Aether oder Chloroform eignen sich im Ganzen wässerige Lösungen oder Emulsionen besser als die festen Verdampfungsrückstände dieser Flüssigkeiten. Man schüttelt die Lösungen mit Aether oder Chloroform, lässt dann einige Zeit stehen und trennt die Flüssigkeiten durch Abgiessen. Ist die Aether- oder Chloroformlösung dann noch trübe, schleimig und trennen sich die Flüssigkeiten schlecht, so fügt man Alkohol unter Umschütteln hinzu, bis die Flüssigkeiten sich trennen und klären, scheidet sie im Scheidetrichter und wäscht mehrmals die Aether- oder Chloroformlösung mit Wasser zur Entfernung des Alkohols. Zur quantitativen Extraction von Fett etc. aus pulverigen Substanzen mit Aether oder Chloroform sind zahlreiche Apparate empfohlen, von denen der von Ed. Thor n construirte wohl der zweckmässigste ist. In Fig. 1. ist dieser Apparat abgebildet. Die Kugelröhre cc, unten und oben offen, ist unten an b angeschmolzen, b ist in den Hals des Kolben a eingeschliffen. Das Trichterchen d wird von drei Vorsprüngen des Kolben a nach innen getragen. Es wird die zu extrahirendc Substanz auf einen Pfropf Glaswolle oder Asbest oder auf ein Papierfilterchen in d gebracht, in a die zur Extraction dienende Flüssigkeit eingegossen, b mit Eiswasser gefüllt, dann der Apparat auf dem Wasserbade erwärmt. Die in cc condensirte Flüssigkeit tropft auf die Sub-

Trocknen.

stanz in d und das Extract filtrirt nach a ab. Der Apparat empfiehlt sich für quantitative Bestimmungen.

Trocknen.

7. Nicht leicht zersetzliche Substanzen trocknet man im sogenannten Trockenschranke oder auf dem Wasserbade oder im kleinen Luftbade bei 100 bis 120°; viele Substanzen können, ohne Zersetzung zu erleiden, selbst bei 130 bis 140° getrocknet werden. In manchen Fällen ist es zweckmässig, die Substanzen in einer Röhre im langsamen Luftstrome, der vorher durch ein mit Chlorcalciumstücken gefülltes Rohr oder eine concentrirte Schwefelsäure enthaltende Waschfiasche seines Wasserdampfes beraubt ist, zu trocknen, indem man die Röhre, welche die Substanz enthält, in ein Luftbad oder Wasserbad einlegt. Den Luftstrom erzeugt und regulirt man durch einen Aspirator.

Die Kugel des Thermometers, welches die Trockentemperatur im Luftbade anzeigt, soll eben so wenig als das Gefäss, in welchem sich der zu trocknende Körper befindet, irgendwo die Wandung des Luftbades direct berühren; beide sollen etwa in gleicher Höhe mindestens 2 bis 3 Cm. hoch über dem Boden des Luftbades stehen. Die Luftbäder haben gewöhnlich zu dem Zwecke, das Gefäss mit der Substanz aufzunehmen, einen metallenen Träger in der angegebenen Höhe über dem Boden des Luftbades. Ist das Gefäss, in dem sich die zu trocknende Substanz befindet, ein metallenes, so stellt man es am Besten auf ein Dreieck aus feinem Platindraht oder auf ein Stück Papier, damit nicht durch metallene Leitung das Gefäss und somit der zu trocknende Körper eine höhere Temperatur erlangt, als das Thermometer des Luftbades anzeigt. Man heizt das Luftbad langsam durch eine kleine Flamme bis auf die erforderliche Temperatur.

Filtrirpapier und andere hygroskopische Substanzen, somit auch alle pulverförmigen Körper trocknet man in Gefässen, welche man noch heiss gut verschliessen kann. Insbesondere empfiehlt sich hierzu der allgemein gebrauchte Apparat, bestehend aus zwei gut auf einander passenden Uhrgläsern und einem metallenen Halter, welcher die Ränder der Uhrgläser dicht auf einander gedrückt hält. Man bringt die zu trocknenden Pulver oder Filter in das eine der Uhrgläser, legt das andere umgekehrt lose darauf, so dass es jedoch nicht schliesst, erhält die Substanz in den Uhrgläsern etwa ‘/4 Stunde im Luftbade bei der erforderlichen Temperatur (Filter dürfen nicht wohl über 130° erhitzt werden), öffnet dann das Luftbad, schiebt das obere

Glühen.

Glas über das untere, so dass sie gut schlossen, schiebt auch den Halter über und lässt den Apparat mit der enthaltenen Substanz unter einer Glasglocke über einer Schale, welche mit concentrirter Schwefelsäure oder Natronkalk halb gefüllt ist, ei kalten.

Sind die zu trocknenden Körper zu voluminös, um zwischen zwei Uhrgläsern. Platz zu finden, so bedient man sich mit Vortheil eines kleinen Becherglases mit au fgeschl i lfener Glasplatte statt der Uhigläscr.

Substanzen, welche hohe Temperatur nicht ohne Zersetzung ertragen, trocknet man bei gewöhnlicher Temperatur über concentrirter Schwefelsäure im luftverdünnten Raume. Das trocknen erfordeit hier aber, selbst wenn die Substanzen relativ grosse Oberfläche haben, meist mehrere Tage; insbesondere trocknen uncoagulirte Eiweissstoffe schwer vollständig aus. Sind die Substanzen noch sehr nass, wenn man sie auf den Recipienten der Luftpumpe bringt, so vermeide man beim Evacuiren den Siedepunkt cler benetzenden Flüssigkeit zu erreichen, da beim plötzlichen, meist stossweisen Sieden leicht durch Verspritzen Verluste entstehen.

Sicherheit über völlig vollendetes Austrocknen giebt nur Wägen der Substanz, Wiederholung des Trocknens und Wiederwägen. Ist das Gewicht beim zweiten Wägen gleich dem früher gefundenen, so ist die mögliche Trockenheit erreicht.

Glühen.

8. Substanzen, die man hohen Hitzegraden aussetzen will, sind stets vorher hinreichend zu trocknen. Man glüht dieselben im Porzellan- oder Platintiegel, kleine Proben auch auf einem Stück Platinblech oder im Platinlöffel; enthalten jedoch die zu glühenden Substanzen leicht reducirbare Metalle, als: Kupfer, Blei, Silber, Gold, Zinn, oder enthalten sie Jod, Brom, Phosphor, so sind alle Platingefässe zu vermeiden. Hat man auf dem Filter gesammelte Niederschläge zu glühen, so setzt man den Tiegel auf ein Stück Glanzpapier, öffnet vorsichtig das mit dem Niederschlage vorher gut getrocknete Filter, schüttet den Inhalt in den Tiegel aus, legt dann das vom Niederschlage ziemlich gereinigte Filter auf ein zweites Stück Glanzpapier, schüttet die Stäubchen, welche etwa neben den Tiegel gefallen sind, in denselben ein, faltet das Filter zusammen und legt es gleichfalls in den Tiegel. Man stellt dann den Tiegel auf oder richtiger in ein Dreieck von nicht zu schwachem Eisendraht oder

Untersuchung der Krystalle.

besser Platindraht (nie auf einen Messing- oder Kupferträger); sehr zweckmässig ist es, in einem Dreieck von Eisendraht ein kleineres Dreieck von Platindraht auszuspannen und letzteres als Träger für den Tiegel zu benutzen. Die Erhitzung des Tiegels darf dann nur allmälig höher und höher durch die Flamme gesteigert werden, und man hat um so sorgfältiger die heftige Erhitzung zu vermeiden, je lebhafter Gas- und Rauchentwickelung sich zeigt. Ein Auflegen des Deckels ist im Anfang zweckmässig, ebenso auch bei Veraschungen am Ende, um durch möglichste Steigerung der Hitze die letzten Spuren von Kohle, die die Wandungen des Tiegels nicht unmittelbar berühren, zu entfernen. Das Auflegen des Deckels im Anfänge ist besonders wichtig, um Verluste durch Zerplatzen von Krystallen (Deere pitiren) oder trockener amorpher Stoffe, Albumin, Leim u. s. w. zu vermeiden. Durch zu schnelles Erhitzen erhält man leicht Verluste an feuerbeständigen Substanzen durch die heftig entweichenden Gase; Eisenoxyd und Platin können beim schnellen Erhitzen von Hämatin und Platinsalmiak reichlich durch die Gase fortgerissen werden; Auflegen des Deckels wirkt hierfür eher schädlich als nützlich. Nach beendetem Glühen lässt man den Tiegel auf dem Dreieck ein Wenig erkalten, bringt, ihn aber, falls man die geglühte Masse wägen will, noch heiss in den Schwefelsäure -Trockenapparat und lässt sie hier völlig erkalten, ehe man zum Wägen schreitet.

Untersuchung der Krystalle.

9. Die Darstellung der Krystalle der verschiedenen krystallisirbaren Körper ist so verschiedenartig, dass sich allgemeine Regeln kaum geben lassen. Nur für die mikroskopische Untersuchung ist es von Wichtigkeit, darauf aufmerksam zu machen, dass man in vielen Fällen am Besten thut, die Krystalle des Körpers, die man untersuchen will, auf dem Objectträger sich selbst bilden zu lassen, da feine Krystalle auch bei vorsichtiger Behandlung beim Uebertragen auf den Objectträger meist sehr beschädigt werden. Man bringt zu dem Zwecke einen Tropfen der concentrirten Lösung der zu prüfenden Substanz auf den Objectträger, legt ein Deckgläschen auf und lässt einige Zeit an der Luft, oder wenn der Körper leicht zerfliessende Krystalle bildet , im Schwefelsäure -Trockenapparate stehen, lässt nöthigenfalls von Zeit zu Zeit noch einige Tropfen der ganz concentrirten Lösung von der Seite hinzufliessen , untersucht schliess-

Trennung durch Endosmose oder Dialyse.

lieh die gebildeten Krystalle mit dem Mikroskope, während sie allseitig von der concentrirten Lösung umgeben sind. Um bei unregelmässigen Knollen- oder Kugelformen zu entscheiden, ob sie aus Krystallen oder aus amorphen Stollen gebildet sind, untersucht man die fraglichen Körper unter Anwendung des Polarisationsapparates und eines dünnen Gyps- oder Glimmerblättchens, welches bei gekreuzten Nicols so unter den Objectträger geschoben ist, dass das Licht erst durchs Glimmerblättchen und dann durch die zu prüfenden Krystalle geht. Ist das Glimmerblättchen richtig orientirt, so ist das Gesichtsfeld lebhaft gefärbt und darüber befindliche Krystalle werden, wenn sie nicht dem regulären System zugehören, je nach ihrer Lage gleiche oder andere Farben haben, als das übrige Gesichtsfeld, während amorphe Substanzen keine Aenderung oder Färbung des Gesichtsfeldes hervorrufen. Thierische oder pflanzliche Gewebstheile zeigen jedoch so wie die nicht regulären Krystalle Doppelbrechung und lassen sich daher durch die Prüfung im polarisirten Lichte mit dem Glimmerblättchen nicht von letzteren unterscheiden. Auch solche Substanzen, welche in Wasser aufgequollen auf dem Objectträger eintrocknen, zeigen während und nach dem Trocknen Doppelbrechung, da sie beim Trocknen eine unregelmässige Spannung erhalten; so zeigt es sich z. B. beim Leim. Es sind daher alle auf Krystallisation zu prüfenden Körper vor dem Trocknen während der Untersuchung zu schützen, indem man sie stets von Flüssigkeit umgeben erhält.

Trennung durch Endosmose oder Dialyse.

10. Seitdem man in dem vegetabilischen Pergament einen der Fäulniss und der Veränderung durch die gewöhnlichen Agentien nicht ausgesetzten, zu cndosmotischen Versuchen sehr gut geeigneten Stoff besitzt, hat man mehrfach die endosmotischen Vorgänge zur Trennung von Substanzen empfohlen, welche mit verschiedener Geschwindigkeit oder gar nicht durch die Poren dieses Pergamentes sich ergiessen können. Einige Stoffe, wie arabisches Gummi und Albuminstoffe, sind der Diffusion kaum fähig; bringt man sie in concentrirter Lösung in eine Flasche, deren Boden abgesprengt und durch ein wasserdicht übergebundenes Stück vegetabilisches Pergament ersetzt ist, und setzt die so gefüllte Flasche in eine Schale mit destillirtem Wasser, so gehen kaum bemerkbare Spuren dieser Stoffe durch die Membran in das Wasser über. Enthält die Albumin- oder Gummilösung dagegen

Prüfung der Reaction von Flüssigkeiten.

Salze oder im Allgemeinen der Diffusion fähige Substanzen, so treten diese, falls sie nicht vom Gummi oder Albumin durch chemische Affinität festgehalten sind, so lange in das Wasser über, bis die Concentration der äusseren wässerigen Lösung der der inneren für diese Substanzen nahezu gleich geworden ist. Wenn man nun sonach i'm Stande ist, diffusible Körper (Krystalloide nach Graham) von nicht diffusiblen (Collo’ide, Graham) zu trennen, indem man die Mischungen beider in obiger Weise mit Wasser sich diffundiren lässt, nach einigen Stunden das Wasser aussen in der Schale durch neues ersetzt, nach wieder einigen Stunden abermals wechselt, so können bedeutende Quantitäten der diffusiblen Substanzen aus der ursprünglichen Mischung entfernt und durch Verdunsten u. s. w. der äusseren wässerigen Lösungen für sich gewonnen werden. Man gelangt aber auch bei möglichster Begünstigung schneller Diffusion sehr langsam dahin, die Salze u. s. w. völlig von Gummi, Schleim, Albuminstoffen u. dergl. zu trennen. Graham, welcher diese Scheidungsmethode zuerst in umfassenderer Weise angewendet hat, nennt dieselbe Scheidung durch Dialyse*). Um recht schnelle Diffusion zu bewirken, ist, abgesehen von der Wahl einer guten Sorte Pergamentpapier, 1) die Diffusionslläche, d. h. die Membran,, durch welche die Diffusion stattfindet, recht gross zu nehmen, 2) die specifisch schwerere Flüssigkeit soll in der Flasche sein und diese so im Wasser aufgehängt werden, dass die Membran nicht nach innen hineingedrückt wird, 3) höhere Temperatur begünstigt die Diffusionsgeschwindigkeit ebenso wie 4) öfteres mässiges Schütteln der Flüssigkeit in der Flasche. Der Strom verlangsamt sich immer mehr, je geringer der Gehalt der Mischung in der Flasche an diffusiblen Substanzen wird; man thut daher gut, nach einiger Zeit den Inhalt der Flasche etwas einzudampfen und nun weiter der Dialyse mit Wasser zu unterwerfen.

Prüfung der Reaction von Flüssigkeiten.

11. Zur Prüfung der Reaction in Blut, Nerven, Muskeln und anderen Organen sind verschiedene Vorschläge zur Vermeidung von Täuschungen gemacht. Kühne**) bringt Blut in einen kleinen Dialysator aus Pergamentpapier und prüft das Diffusat mit Lackmus u. s. w.

**) Arch. f. pathol. Anat. Bd. 33.

Messungen. Yolumenbestimmung.

Liebreich*) verwendet Alabastergypsplatten, mit Lackmuslösung gefärbt, lässt das Blut oder Nervensubstanz kurze Zeit darauf und entfernt dann durch einen Wasserstrahl. Zuntz**) bringt aut geglättetes Lackmuspapier zunächst eine concentrirte Lösung von NaCl oder Na.,S04, dann dazu einen Tropfen Blut und wäscht nach kurzer Zeit das Blut mit der Salzlösung fort. Schäfer***) empfiehlt ein geglättetes Lackmuspapier von Townson u. Mercer, Bishopsgate Street London, auf welchem ohne Salzlösung Blutstropfen untersucht werden können, welche nach kurzem Verweilen darauf entfernt werden und die Reaction bleibend erkennen lassen.

2. Messungen.

V oluinenbestimmung.

12. Zur Messung der Volumina von Flüssigkeiten bedient man sich calibrirter Röhren, Cylindergläser, Kolben, Pipetten und Büretten mit aufgeätzter oder mittelst des Diamants aufgeschriebener Theilung. Die Messung mittelst der Kolben und Pipetten ist die genaueste, aber solche Messungen sind nur für einzelne bestimmte Volumina brauchbar (Literkolben, 20 CC. fassende Pipette u. s. w.). Zur Ausführung recht genauer Messung des Volumens einer Flüssigkeit ist genaue Markirung vom Stande des Niveau dieser Flüssigkeit erforderlich; man benutzt hierzu die untere Grenze des dicken (bei durchfallendem Lichte durch Reflexion und Brechung dunkel erscheinenden) Ringes, welcher sich an der Peripherie des Niveau durch Emporsteigen der Flüssigkeit an der Glaswandung bildet. Man liest den Stand des Niveau bei vollkommen verticaler Stellung (oder Hängen) des Gefässes und bei durchfallendem Lichte ab, indem man das Auge möglichst genau im Horizonte der Flüssigkeit zu halten sucht. In Büretten bestimmt man den Stand des Niveau am Leichtesten und Genauesten durch Aufsetzen eines gut gearbeiteten Er dm ann’ sehen Schwimmers auf die Flüssigkeiten. Zur Abmessung von Flüssigkeiten mittelst der Mohr’ sehen Quetschhahnbürette füllt man dieselbe zunächst mit der

*) Ber. d. deutsch, ehern. Gesellsch. Bd. 1. S. 48.

**) Centralbl. f. d. med. Wissensch. 1867. No. 51.

***) Journ. of Physiol. Yol. 3. No. 3. 1882.

Volumenbestimnmng.

betreffenden Flüssigkeit ganz an, öffnet plötzlich den Quetschhahn, so dass die hinabstürzende Flüssigkeit die Luft aus dem Kautschukrohr und der Spitze austreibt, lässt dann bis zum O-Strich der Theilung der Bürette vorsichtig ablaufen und beginnt nun die Abmessung des gesuchten Volumens der Flüssigkeit durch vorsichtiges Ablaufenlassen derselben, unter Beobachtung der Theilung, in ein untergesetztes Gefäss.

Je zäher die Flüssigkeit ist, desto langsamer hat man dieselbe bei Abmessung bestimmter Volumina aus der Bürette ausfliessen zu lassen; man lässt dann die Bürette auch noch einige Zeit stehen und beobachtet dann, ob nicht das Niveau nachträglich in der Bürette gestiegen. Das nachträgliche Steigen geschieht beim Abmessen zäher Flüssigkeiten (Blut, Eiter u. s. w.) meist in sehr bemerklichem Grade, selbst wenn man ziemlich langsam ausfliessen liess, und wenn man dann diese nachträglich an der Wandung langsam herab fliessende Quantität der Flüssigkeit nicht gleichfalls in das unterstehende Gefäss zur früher abgemessenen Quantität hinzufügen wollte, würde man durchaus fehlerhafte Volumenbestimmungen erhalten.

Die im Handel gewöhnlich zu erhaltenden Messgefässe sind zu unterscheiden in solche, welche auf Einguss, und solche, die auf Ausguss markirt sind. Literkolben sind stets auf Einguss gestellt, d. h. ihr Inhalt bis zur Marke am Halse ist wirklich 1 Liter (nach Mohr fertigt man jedoch Literkolben, welche 1,0012 Liter enthalten, indem 1 Kgrm. Wasser von 17,5° darin abgewogen und das Niveau desselben am Halse durch eine Marke bezeichnet wird). Pipetten sind stets auf Ausguss markirt, d. h. die Pipetten fassen bis zu ihrer Marke das durch den Titre angegebene Flüssigkeitsvolumen, welches man durch Ausfliessen desselben in ein anderes Gefäss erhält, ausser dem Quantum Flüssigkeit, welches beim Ausfliessenlassen an der Glaswandung haftet. Die Büretten sind ebenso wie die Pipetten calibrirt.

Genaue volumetrische Bestimmungen erfordern auch Beobachtung der Temperatur der Flüssigkeit bei der Abmessung, da dieselbe Masse Flüssigkeit je nach der verschiedenen Temperatur, bei der man sie untersucht, verschiedenes Volumen einnimmt. Man darf nun bei den hier in Betracht kommenden Flüssigkeiten annehmen, dass sie annähernd durch Erhöhung der Temperatur gleiche^Ausdehnung erfahren als destillirtes Wasser. In der Tabelle I. (siehe Anhang) giebt die Columne A. die Werthe, mit denen man ein bestimmtes Volumen zu dividiren hat, um das Volumen zu erhalten, welches dieselbe Masse

Wägung.

Flüssigkeit bei 0° haben würde, z. B. 1000 CC. Flüssigkeit bei 20° abgemessen sind bei 0°

1,00157

CC.

Wägung.

13. Die Construction guter chemischer Wagen, ihre Prüfung auf Richtigkeit und Empfindlichkeit sind in den verbreitetsten Lehrbüchern der Physik in genügender Ausführlichkeit besprochen und es kann hier um so mehr eine Darlegung dieser Dinge unterbleiben, als für physiologisch-chemische Untersuchungen an die Wage keine andere Anforderung gemacht wird als bei anderen chemischen Arbeiten ; daher mögen nur einige stets zu beherzigende < praktische Regeln hier Platz finden.

Möglichst geringe Belastung, Vermeidung von Stössen, Staub, oxydirenden Gasen und Wasserdampf, vorsichtiges Lösen und Schliessen der Arretirung beim Wägen sind die wesentlichsten Vorsichtsmassregeln, durch welche der Wage ihre Empfindlichkeit erhalten bleibt. Die Wage ist stets arretirt zu halten ausser in der einzelnen Probe beim Wägen selbst. Während des Auflegens der zu wägenden Gegenstände und Gewichte darf die Arretirung nie gelöst sein.

Feine chemische Wagen befinden sich stets in einem Glaskasten und die vordere Thür soll bei der Wägung, wenn es angeht, nicht geöffnet werden, die seitlichen Thüren nur bei arretirter Wage. Die Gefässe, in denen Substanzen gewogen werden, sollen möglichst leicht sein und die Grösse der Totalbelastung der Wage darf sich möglichst wenig der grössten erlaubten Belastung (gewöhnlich 100 bis 200 Grm.) nähern; ist letzteres unvermeidlich, so ist die Arretirung besonders behutsam und nur auf kurze Zeit zu lösen.

Die Gewichte dürfen nur mit der Pincette, nie mit den Fingern gefasst und transportirt werden. Es ist zweckmässig, die Gewichte stets auf die eine, die zu wägende Substanz auf die andere Wagschale zu legen. Hat man die \Y ägung beendet, so addire man zunächst nach den fehlenden Gewichten im Gewichtskasten das Gewicht der Substanz und controlire dann, indem man vorsichtig die Gewichte von der Wagschale abnimmt und in ihr Kästchen zurückbringt. Die Belastung darf auf der Wage nicht längere Zeit stehen bleiben, am Wenigsten einseitige Belastung.

Die Gefässe sind vor dem Wägen sorgfältig zu trocknen, dürfen

Spec. Gewicht.

aber erst nach vollständiger Abkühlung gewogen werden. Heisse Körper erscheinen wegen der an ihnen aufsteigenden erwärmten Luftströme leichter als sie sind.

Flüchtige Stoffe, auch Wasser enthaltende Körper, sowie hygroskopische vorher getrocknete Substanzen dürfen nur in verschlossenen Gefässen gewogen werden (vergl. § 7).

Grössere Lasten wägt man am Genauesten auf den grossen Präcisionswagen von Rüprecht in Wien. Will man auf Decimalwagen die möglichste Genauigkeit erreichen, so verfährt man nach dem Princip der indirecten Wägung, welches bei sehr accuraten Wägungen auf feinen chemischen Wagen gleichfalls häufig in Anwendung gezogen wird; man wägt erst den zu wägenden Körper, entfernt nach der Arretirung der Wage letzteren und setzt an seine Stelle Gewichte, bis diese denen der anderen Schale das Gleichgewicht halten.

Bestimmung des spec. Gewichts von Flüssigkeiten durch Aräometer.

14. Ein fester Körper in eine Flüssigkeit gebracht, sinkt in derselben, wenn er geringeres spec. Gewicht besitzt, soweit ein, bis das Gewicht des durch ihn verdrängten Flüssigkeitsvolumen gleich seinem Gewichte ist. So giebt nun auch die Tiefe des Einsinkens des Aräometer an, ein wie grosses Volumen der Flüssigkeit verdrängt werden muss, um dem constant bleibenden Gewichte des ganzen Aräometer die Wage zu halten.

Man bestimmt den Grad des Einsinkens nach der Scala, welche die Spindel des Aräometer trägt, indem man das Instrument in eine Flüssigkeit, welche mindestens so tief als das Aräometer hoch und etwas breiter als der Durchmesser des Körpers vom Aräometer ist, vorsichtig einsinken und darin schwimmen lässt. Die Scala eines zweckmässig eingerichteten Aräometer giebt dann direct das spec. Gewicht der Flüssigkeit an, wenn man untersucht, bei welchem Theilstrich der Scala das Niveau der Flüssigkeit die Spindel des schwimmenden Aräometer schneidet.

Ist das Aräometer an der Oberfläche fettig, so hängen sich Luftblasen an den eiugetauchten Theil und heben es, oder Flüssigkeitstropfen an den das Niveau überragenden Theil der Spindel und drücken es hinab. Beide Fehler sind zu vermeiden, auch darf das Instrument während des Ablesens die Wandung des Gefässes nicht berühren.

Die zur Untersuchung des Harns gebräuchlichen Aräometer, Uro-

Spec. Gewicht.

meter oder Urinprober genannt, erlauben wegen des geringen Durchmessers ihrer Spindel genauere Bestimmung des spec. Gewichtes als die gewöhnlichen Aräometer; man kann an ihnen die dritte Decimalstelle des spec. Gewichts noch direct ablesen.

Die käuflichen zu Harnuntersuchungen bestimmten Aräometer sind vielfach unrichtig. Man hat zunächst darauf zu sehen, dass die Spindel möglichst genau cylindrisch ist und die Zwischenräume zwischen den einzelnen Theilstrichen nicht einander gleich sind, sondern sich umgekehrt verhalten, wie die spec. Gewichte, welche die angrenzenden Theilstriche anzeigen. Man prüft die Richtigkeit des Aräometer, indem man es im destillirten Wasser schwimmen lässt und dann in einer spec. schweren Flüssigkeit, deren spec. Gewicht man mit einem corrigirten Aräometer oder mit dem Pycnometer (vergl. den folgenden § 15) bestimmt hat. ,Wenn die Temperatur der Flüssigkeiten in Berücksichtigung gezogen ist, lässt sich dann die Richtigkeit des Instrumentes sicher ermessen.

Die Aräomcterspindeln sind gewöhnlich für Flüssigkeiten von 15 bis 17° angefertigt und eine Correction ihrer Angabe dann nur nöthig, wenn die Temperatur der mit ihnen untersuchten Flüssigkeiten hiervon mehr als einige Grade ab weicht. Ist dagegen das Aräometer für Flüssigkeiten von 0 oder 8 0 bestimmt, so wird bei vielen Untersuchungen mit demselben die Correction nöthig, die man ausführt, indem man das abgelesene spec. Gewicht der Flüssigkeit durch das spec. Gewicht des Wassers bei dieser Temperatur dividirt (vergl. im Anhänge Tabelle I. Columne B.); wäre z. B. bei 22° an einem solchen Instrumente das spec. Gewicht 1,043 abgelesen, so würde die Correction dies in