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Anales de química y farmacia, física e historia natural (1868-01-01 00:00:00), página 8

Antes de entrar en materia, recordaremos en este primer capítulo algunos principios fundamentales de la Física.

3. Temperatura. Sea el calor lo que fuere, es algo: es decir, es cantidad: y cuando esta cantidad calor aumenta en un cuerpo, el volumen de dicho cuerpo, en general, aumenta también. De aquí se deriva la noción de temperatura.

Elijamos por término de comparación cierta masa de aire á presión constante, y sometámosla á dos distintos grados de calor.
1.º Al que corresponde al hielo fundente.
2.º Al de la ebullición del agua á la presión barométrica de 0°,76.

El volumen de esta masa de aire pasará de \( v \) á \( v' \), y á la centésima parte de dicha diferencia \( \left( \frac{v - v'}{100} \right) \) le daremos el nombre de grado termométrico. El grado del termómetro de aire, como el de otro cualquier termómetro análogo que se elija, es un aumento de volumen correspondiente á una cantidad perfectamente determinada de calor.

Decimos determinada, no decimos conocida; porque todavía no sabemos cómo se mide el calor, ni ha de creerse que á grados iguales de un termómetro, corresponden cantidades iguales de calor; esto podrá ser, ó podrá no ser, que más adelante lo discutiremos, pero por el pronto no debemos afirmarlo.

Y en efecto; no es evidente a priori, que se necesite la misma cantidad de calor para dilatar un cuerpo en un grado, cuando su temperatura es de 10°, que para dilatarlo en otro grado cuando es dicha temperatura de 80°: y aun más bien puede sospecharse lo contrario si se nota, que cuanto más elevada sea la temperatura inicial, tanto más quebrantados deben estar los lazos de la cohesión, y tanto menos trabajo costará al calórico separar unos mismos espacios á las moléculas del cuerpo sometido al experimento.

Consté, pues, que la temperatura no es, ó no debemos suponer que sea, proporcional al calor, y que mientras no conozcamos una relación exacta entre las cantidades de calor y los grados del termómetro, no podrá este servirnos como aparato de medida.

4. Si representamos por Q la cantidad de calor de un cuerpo, y por t su temperatura, ya que Q no sea igual á t, ni aun proporcional, por lo menos, á igualdad de todas las demás condiciones,
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Q será función de t; de suerte que representando por f esta función desconocida, tendremos

\[
Q = f(t) \ldots \ldots (1)
\]

A menos que f no sea una función lineal, es decir, de la forma \( at + b \), á incrementos iguales de t no corresponderán incrementos iguales de Q; pero en pequeñas extensiones de la curva representada por la ecuación (1) podremos sustituir á dicha curva la tangente, y en tal hipótesis á la ecuación anterior podremos sustituir también esta otra

\[
\Delta Q = f'(t) \Delta t; \ldots \ldots (2)
\]

representando por \( f' \) la derivada de \( f \), y por \( \Delta Q \) y \( \Delta t \) los incrementos correspondientes y suficientemente pequeños, de temperatura y calórico.

En todo intervalo en el cual, como aproximación, pueda admitirse la fórmula (2), podrá admitirse también la proporcionalidad entre los incrementos de calor y los incrementos de temperatura; pero esto siempre como ley aproximada y para pequeñas extensiones de t. Es decir, traducido lo que precede al lenguaje vulgar, que próximamente se necesitará la misma cantidad de calor para hacer pasar á un cuerpo de 3º á 4º, que para hacerle pasar de 4º á 5º; pero no podremos comparar términos muy distantes entre sí en la escala termométrica, ni podremos decir que 1º de aumento á partir de cero, supone la misma cantidad de calor que 1º á partir de 80º.

5. Ya sabemos que para medir la temperatura de un cuerpo se ponen en contacto, tan íntimo como sea posible, el cuerpo y el termómetro, y cuando entre ambos hay equilibrio de calórico, es decir, cuando ambos están en iguales condiciones y puede considerarse que el termómetro forma parte del cuerpo, los grados que aquel marque determinarán el estado calorífico de este.

Pero como el termómetro aumenta su temperatura á expensas del calor del cuerpo, claro es que al establecerse el equilibrio entre ambos, el cuerpo habrá perdido una parte de su calórico, y que el que marque el termómetro será algo menor que el que tenía el cuerpo antes de verificarse la operación. Para que esta sea suficientemente exacta, es preciso, pues, que la masa del termómetro sea muy pequeña, comparada con la del cuerpo.
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ANALES
DE
QUÍMICA Y FARMACIA
FÍSICA É HISTORIA NATURAL.

NUM. 26.        15 de Enero de 1868.        AÑO II.

QUÍMICA GENERAL Y ANALÍTICA.

Las nuevas ideas sobre la teoría atómica y notacion química.

(Continuacion).

III.

Wurtz, en lo que él llama nueva teoria atómica, no ha hecho mas que tomar las ideas de Gerhardt, pero adoptando como pesos atómicos de los cuerpos simples, los números que resultan de dividir el producto constante 6,4 por el calórico específico de los mismos, conforme con la ley de Dulong y Petit.

De modo que el mérito de la reforma no se debe á Wurtz, pues hasta en la adopcion de los números proporcionales térmicos como pesos atómicos, es idea que emitió antes que Wurtz el Sr. Canizzarro, profesor de la Universidad de Génova, en su libro titulado: Sunto di un corso di filosofia chimica. Pisa 1858.

En el capítulo anterior hemos dado una sucinta idea de las innovaciones de Gerhardt á la teoría atómica de Berzelius, y antes de pasar adelante, digamos dos palabras sobre los trabajos del ilustre físico Regnault, que han servido de base á Wurtz para adoptar como pesos atómicos, números que difieren de los adoptados por Gerhardt.
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conglomerados pudinguiiformes calizos, las arenas silíceas mezcladas de pórfidos dioríticos y las pizarras arcillosas que alternan con las carbonosas y sirven de respaldos á las capas de hulla. Como acompañante de las capas de carbon, merecen citarse sus análogas de hierro, oligisto y hematites parda, que serán objeto de explotación cuando la cuenca se halle en condiciones de trabajarse con propiedad segura, y se disponga de las vías de comunicación que su importancia reclama.

La direccion general de las capas de hulla es próximamente de NO. á SE., su inclinacion al SO., y su potencia varía entre un metro que es la ordinaria y veinticinco que llega á tener la reconocida en la mina Terrible; pero esto es propiamente un ensanche de capa. En muchos puntos de la cuenca afloran aquellas á la superficie, según puede observarse en el terreno de las investigaciones, tituladas: La Solana, El Trueno, La Capitana y Chuco-Perez, en el grupo de la Ballesta, Feliz-Encuentro, La Rosario y otras en el de Espiel; pero lo general es encontrarlas las capas de hulla en contacto de la pizarra carbonosa subterráneamente, distinguiéndose ésta de aquella tan solo en la gran cantidad de cenizas que deja la primera como residuo de la combustion. A la mezcla de hulla y pizarra carbonosa se llama en el país borrasco, y suele aplicarse con buen éxito para la alimentacion de las fraguas.

La naturaleza del carbon mineral de la cuenca de Espiel y Belmez, es hulla crasa, compacta, de brillo metálico; peso específico 2,50; arde con llama larga amarillenta, produce excelente cok, en trozos de gran dureza y sonido metálico, dando rara vez cenizas en cantidad mayor del 5 por 100. Todas estas propiedades compiten en calidad con la hulla inglesa, y hará desaparecer su importacion tan pronto como se disponga de medios fáciles y económicos de transporte, en el interior de la península. Hoy dia se hallan muy adelantados los trabajos del ferro-carril de Belmez á Almorchon, y tal vez cuando este artículo vea la luz pública se haya verificado la inauguracion oficial; pero preciso es consignar aquí que esta via no bastará para satisfacer las necesidades de la cuenca si no se prolonga hasta Espiel, que con razon ocupa el centro de esta importante comarca.

No es posible en la actualidad fijar con exactitud la cantidad de hulla que existe por explotar en la cuenca de Espiel y Belmez, porque la falta de labores de investigacion, tan necesarias para formar juicio aproximado sobre el particular, no permite tomar como dato
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de confianza la potencia media de las capas descubiertas en los innumerables pozos arruinados, esparcidos sin orden ni concierto á lo largo de la cuenca; pero por el aspecto general del terreno esencialmente carbonífero, según atestiguan los fósiles característicos calamites canaiformis, el asterophilletes foliosus y algunos productus encontrados con abundancia, podemos deducir en consecuencia, que las entrañas de esta privilegiada región deben encerrar mucho carbón y de excelente calidad.

Muy sensible es por cierto la paralización de labores mineras en este país; pero debemos confesar que semejante descuido no reconoce otra causa sino la morosidad en el despacho de los expedientes de concesión, que algunos empezaron á tramitarse en el año 1845, sin que hasta la fecha se hayan expedido los correspondientes títulos de propiedad, que obligan á los interesados á trabajar sus minas y tenerlas pobladas conforme previene la ley del ramo.

(Se concluirá.)

J. Vilanova y Piera.

TERMODINÁMICA.

CAPÍTULO PRIMERO.

Introducción.

(Conclusion).

9. Gases.—Leyes de Mariotte y Gay-Lussac.—1.º La ley de Mariotte establece que cuando en un gas permanente la temperatura se conserva constante, los volúmenes varían en razón inversa de las presiones. Así, representando por v y por v' dos volúmenes de una misma masa de gas, por ejemplo, 1º, y por p y p' las presiones, tendremos

\[
\frac{v}{v'} = \frac{p'}{p}, \text{ ó bien } v\ p = v'\ p' \ldots \ldots (2)
\]

2.º Segun la ley de Gay-Lussac, cuando en un gas la presión permanece constante, y la temperatura varía, el volumen recibe in-
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crementos iguales de temperatura. Así, representando por \( v_0 \) el volumen inicial, es decir, á 0°, y por \( \alpha \) el coeficiente de dilatación, ó sea la fracción de volumen que aumenta el cuerpo por cada grado de temperatura, tendremos para la temperatura \( t \)

\[
v = v_0 + v_0 \alpha t, \text{ ó bien } v = v_0 (1 + \alpha t) \ldots \ldots (3)
\]

Observemos ahora que si un cuerpo conserva la misma presión \( p \) en todos sus cambios de estado, y pasa de la temperatura \( t \) á la \( t' \), sus volúmenes \( v \) y \( v' \) satisfarán según la relación (3) á las ecuaciones

\[
v = v_0 (1 + \alpha t) \\
v' = v_0 (1 + \alpha t')
\]

en las que \( v_0 \) expresa el volumen que tendría este cuerpo á 0° con la misma presión \( p \).

De estas ecuaciones se deduce por último

\[
\frac{v}{v'} = \frac{1 + \alpha t}{1 + \alpha t'} \ldots \ldots (3')
\]

que es la verdadera relación entre los volúmenes y las temperaturas á presión constante.

3.º Fácil es ahora deducir de las dos leyes parciales representadas en las ecuaciones (2) y (3), la fórmula general entre \( v, p \) y \( t \).

Imaginemos que un cuerpo pasa del volumen \( v \), la presión \( p \) y la temperatura \( t \), á otro volumen \( v' \), otra presión \( p' \) y otra temperatura \( t' \); y supongamos un estado intermedio de este cuerpo con la presión \( p' \) y la temperatura \( t \), á cuyos dos valores corresponderá cierto volumen \( v_1 \). Tendremos pues

primer estado ..... \( v \) ... \( p \) ... \( t \) ..... (4)
estado intermedio. \( v_1 \) ... \( p' \) ... \( t \) ..... (5)
estado final ..... \( v' \) ... \( p' \) ... \( t' \) ..... (6)

Entre las cantidades (4) y (5), que corresponden á un mismo cuerpo á temperatura constante, tendremos, según la ley de Mariotte,

\[
v \ p = v_1 \ p' \ldots \ldots (7)
\]
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Entre las (5) y (6), que corresponden á presion constante, según la ley de Gay-Lussac, tendremos asimismo

\[
\frac{v}{v'} = \frac{1 + \alpha t}{1 + \alpha t'}; \ldots \ldots \quad (8)
\]

y eliminando la incógnita auxiliar \( v_1 \), hallaremos por último

\[
\frac{v\ p}{v'\ p'} = \frac{1 + \alpha t}{1 + \alpha t'}, \text{ ó bien } \frac{p\ v}{1 + \alpha t} = \frac{v'\ p'}{1 + \alpha t'}.
\]

Como para todos los estados \( p'', v''; t''; p'''', v'''', t'''', \ldots \) por donde pase el cuerpo, siempre tendremos

\[
\frac{v\ p}{1 + \alpha t} = \frac{p'\ v'}{1 + \alpha t'} = \frac{p''\ v''}{1 + \alpha t''} = \frac{p''''\ v''''}{1 + \alpha t''''} = \ldots \ldots \text{ constante},
\]

resulta que representando por R' este valor *constante* del segundo miembro, valor distinto para cada gas, la relación buscada tendrá la forma

\[
\frac{p\ v}{1 + \alpha t} = R', \text{ ó bien } p\ v = R'\ (1 + \alpha t).
\]

Sacando \( \alpha \) factor común y representando, para dar forma á esta expresión la forma ordinaria, por R el producto \( R'\ \alpha \), y por \( \alpha \) el cuociente \( \frac{1}{274} \), hallaremos por último,

\[
p\ v = R\ (\alpha + t). \ldots \ldots \quad (9)
\]

10. En la fórmula (9) solo entran dos constantes: á saber, \( \alpha \) y R. La primera es conocida, y es la misma próximamente para todos los gases: suponiendo que el punto de partida es el *cero* del termómetro, puede admitirse para el coeficiente de dilatación de cualquier gas,

\[
\alpha = \frac{1}{274},
\]

y por consiguiente, tendremos

\[
\alpha = \frac{1}{\alpha} = 274.
\]
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La fórmula (9) se convierte en

\[
p \ v = R \ (274 + t) \ldots \ldots \quad (9')
\]

La constante R varía de uno á otro gas; pero una sola experiencia que dé valores simultáneos de \( p, v \) y \( t \), basta para determinarla.

Notemos, sin embargo, para evitar confusion, que el valor de dicha constante depende del volumen, ó de la masa inicial de gas que consideremos, puesto que su valor es \( R = \frac{p' \ v'}{1 + z \ t^{\alpha}} \), y este valor varía proporcionalmente á \( v' \). Es decir, que al aplicar la fórmula (9') debemos especificar el volumen, la masa de peso, ó en general la cantidad de gas á que se aplica', porque según sea, así obtendremos valores distintos para R.

Generalmente se supone que la cantidad de gas es la contenida en \( 1^k \) de peso.

Tomemos para \( t \) el valor particular \( t = 0^o \); y supongamos que se considera \( 1^k \) de aire á la presión de \( 0^o,76 \), á \( 45^o \) de latitud y al nivel del mar.

Representando por \( \pi \) el peso específico del aire en estas condiciones, es claro que el volumen que ocupe \( 1^k \) será su peso dividido por \( \pi \): es decir,

\[
v = \frac{1^k}{\pi}.
\]

Por otra parte, si designamos por P el peso del metro cúbico de mercurio, la altura \( 0^o,76 \) representará una presión

\[
p = 0^o,76 \times P.
\]

Deberemos sustituir, pues, en la fórmula (9'), para deducir el valor de R,

\[
t = 0^o; \ v = \frac{1}{\pi}; \ p = 0,76 \times P,
\]

y resultará

\[
0,76 \frac{P}{\pi} = R \times 274;
\]

pero se ha obtenido experimentalmente que la relación \( \frac{P}{\pi} \) entre
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los pesos específicos del mercurio y del aire en las condiciones referidas (presión 0°,76; latitud 45°; altitud 0; temperatura 0°), es

\[
\frac{P}{\pi} = 10517,3;
\]

luego hallaremos

\[
R = \frac{0,76 \times 10517,3}{274} = 29,172.
\]

Para un gas cualquiera, suponiendo siempre \( t = 0 \), y designando por \( h \) la altura de mercurio representativa de la presión, y por \( \pi' \) la densidad, tendríamos

\[
R = \frac{h}{274} \frac{P}{\pi'}
\]

de suerte que, á igualdad de las demás condiciones, R varía en razón inversa del peso específico.

11. Si en la fórmula

\[
p v = R (274 + t)
\]

contamos la temperatura, no desde el cero que corresponde al hielo fundente, sino desde \(-274°\), la nueva temperatura será precisamente \(274 + t\), y para este nuevo cero tendremos la fórmula

\[
p v = R \ t.
\]

Esta será la forma bajo la cual la emplearemos constantemente, designándola á veces para abreviar con el nombre de ecuación de elasticidad del gas; pero recuérdese que la temperatura no se cuenta desde el punto de fusión del hielo, sido desde un nuevo cero, mas abajo que el primitivo en tantos grados como unidades expresa el coeficiente inverso de dilatación \( \left( \frac{1}{\alpha} = 274 \right) \).

Para distinguir la nueva temperatura así definida de la temperatura ordinaria, la designaremos con el nombre de temperatura absoluta, y á su punto de partida con el nombre de cero absoluto.

Mas adelante veremos la razon de estas denominaciones; por el pronto solo deben considerarse como medios de simplificar las fórmulas ó la explicacion.

José Echegaray.
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REVISTA DE FARMACIA Y TERAPÉUTICA.

Noticia sobre la inhalacion del oxígeno.

(Conclusion).

Aparato inhalador de Galante.—Este aparato, ejecutado por Mr. Galante, bajo la direccion del Dr. Demarquay, se compone, como se ve en la figura adjunta, de un depósito \( A \) de caucho, que tiene

sensiblemente la forma de un tonelito cuando está completamente lleno. Las dos partes superior e inferior, son dos discos sólidos y resistentes, que se pueden aplicar el uno sobre el otro cuando se halla vacío. Lleva en su parte superior un tubo \( f \), provisto de una embocadura \( c \) para respirar, y de una llave \( e \). En su parte inferior lleva un tubo \( b \), con su llave \( l \), que adapta exactamente con el otro tubo que comunica con el depósito de oxígeno ó con un aparato productor de dicho gas, con el que se llena el depósito \( A \).
Para llenar el depósito \( A \), se unen los dos tubos \( a \) y \( b \), se cierra
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la llave e, y se levanta el disco superior, originándose una succion y entrando el gas oxígeno en el inhalador A, hasta que ya lleno se cierra la llave l.

La capacidad ordinaria del depósito A, varía entre 15 á 20 litros, según esté mas ó menos lleno.

Para servirse de él, basta cuando está lleno de gas el abrir la llave e y adaptar la embocadura c á la boca lo mas exactamente que sea posible, para poder ejecutar profunda aspiracion. A cada movimiento de aspiracion se ve disminuir de volumen el depósito de oxígeno. Para impedir que los productos de la respiracion se introduzcan en el depósito, se debe el aire inspirado arrojar por la nariz, ó si se quiere arrojar por la boca separar la embocadura, teniendo cuidado de apretar el tubo de caucho con los dedos para que no se escape el oxígeno durante esta operacion.

Para terminar esta parte, debemos brevemente indicar el mejor procedimiento para la obtencion del oxígeno.

Se toma 1 kilogramo de clorato de potasa bien seco, que se introduce en una retorta de hierro de 3 á 4 litros de capacidad, de cuyo cuello sale un tubo de barro que va á parar á un frasco lavador. Este frasco lleva su tapón de corcho con dos agujeros, uno de los cuales recibe el tubo aductor de barro antes dicho, y del otro agujero sale otro tubo de vidrio que se une á uno de caucho. Este frasco ha de tener 4 litros de capacidad; sus paredes han de ser gruesas, y contendrá lechada de cal que le llene hasta las dos terceras partes de su capacidad.

El tubo que sale del frasco lavador va á parar á un gasómetro donde se recoge el oxígeno, y de donde se puede trasladar al depósito de los aparatos inhaladores.

Las dos lociones que sufre el gas, una en el frasco lavador y otra á su introduccion en el gasómetro, bastan para obtenerle puro.

Para obtener una descomposicion uniforme del clorato de potasa, como tambien para evitarnos el uso del tubo de seguridad, debemos de emplear como medio calefactor el gas del alumbrado. Por este medio se evita toda absorcion, porque no puede haber una baja de temperatura. Hay que tener sin embargo cuidado de quitar algo de calor cuando se empiece á descomponer el perclorato que se forma en el primer periodo de la operacion; de lo contrario, es tan violento el desprendimiento de oxígeno, que haria saltar los tubos y tapón del frasco lavador.

Agua oxigenada.—Esta preparacion, de buenísimos efectos en la
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dispepsia y en otras afecciones, es un auxiliar poderoso en el tratamiento de la inhalacion del oxígeno.

Este agua, que no tiene nada de comun con el bióxido de hidrógeno descubierto por Thenard, es simplemente una disolucion de oxígeno en el agua, y puede ser usada sin inconveniente á la dósis de un vaso por la mañana y otro por la tarde.

Puede estar contenida en botellas ordinarias ó en botellas con sifon, y se la prepara de la misma manera que el agua artificial de Seltz.

El gas ácido carbónico es, en este caso que nos ocupa, reemplazado por el gas oxígeno puro.

José Soler y Sánchez.

De la urocroma ó materia colorante de la orina.

Recientemente ha publicado M. J. Tudicham, una extensa memoria sobre la urocroma ó materia colorante de la orina, memoria que por su mucha extension no podemos trasladarla íntegra; pero creyéndola de importancia para nuestros lectores, indicaremos solamente los principios más notables que contiene, los cuales son los siguientes:

1.º La materia colorante de la orina ó urocroma, es una de las sustancias mas interesantes de la economía.

2.º Se puede aislar al estado de pureza; es amarilla, soluble en el agua, poco en el éter, y menos aún en el alcohol.

3.º Aun cuando la proporcion de urocroma aumente en la orina, ésta queda siempre de color amarillo; por consiguiente, la opinion de Vogel, que supone que la orina de los individuos sanos ó enfermos, es mas coloreada cuanto mas cantidad de urocroma contiene, es completamente errónea.

4.º Bajo la influencia de la descomposicion de la orina, la urocroma se convierte en una resina roja, formada principalmente de uropitina, uromelanina y otros productos.

5.º Oxidándose la urocroma, se convierte en una materia colorante roja, llamada uroritrina, la cual da el color rojo en los casos de enfermedad, no solo á la orina, sino tambien á los depósitos urinarios que pueda contener. Esta oxidacion no se efectúa sino despues de la emision de la orina. El color rojo puede ser debido