Die gasanalytische Glasbürette und ihr Erfinder

Ende des 17. Jahrhunderts begann sich Glas in Gestalt von Glasgeräten in der chemischen Laborpraxis durchzusetzen. Ab dieser Zeit gehörte die Kunst des Glasblasens bei der Entwicklung analytischer Messgeräte zu den Fertigkeiten praktisch arbeitender Chemiker. Einer von ihnen war der Dresdner technische Chemiker Walther Hempel (1851 – 1916).

Er hat die Gasanalyse, die für die gesamte Wissenschaft und Technik heute unentbehrlich ist, durch meisterliche Methoden und Apparatekonstruktionen in den Sattel gehoben“, sagte der Chemiker und Rektor der Technischen Hochschule Dresden Fritz Foerster (1866 – 1931) im Jahr 1917 über Walther Hempel, der im Jahr zuvor verstorben war.¹⁾ Hempel, so ergänzte Foester, habe außerdem die „Chloralkali-Elektrolyse durch erstmalige Anwendung eines Diaphragmas maßgebend beeinflusst“ und sei „der geistige Vater der … aus der Metallurgie heute nicht mehr wegzudenkenden quantitativen Spektralanalyse“.

Biografisches

Walther Hempel wurde am 5. Mai 1851 in Pulsnitz in Sachsen geboren. Die Schulbildung erhielt Hempel am Annengymnasium zu Dresden, an dem er 16-jährig das Maturitätsexamen bestand. Danach studierte er Chemie zunächst am damaligen Königlichen Sächsischen Polytechnikum zu Dresden. Ab September 1871 setzte er sein Studium an der Berliner Universität bei August Wilhelm von Hofmann (1818 – 1892) und Adolf von Baeyer (1835 – 1917) fort. Ostern 1872 ging Hempel zu Robert Bunsen (1811 – 1899) nach Heidelberg, bei dem er bereits im Sommer des gleichen Jahres sein Doktorexamen mit „summa cum laude“ bestand.

Nach seiner Rückkehr nach Dresden arbeitete Hempel zunächst als Assistent in der Zentralstelle für öffentliche Gesundheitspflege. Im Jahr 1876 wurde er Assistent von Rudolf Schmitt (1830 – 1898) am chemischen Laboratorium des Dresdner Polytechnikums und habilitierte sich zwei Jahre später mit der Arbeit „Über Technische Gasanalyse“.

28-jährig übernahm Hempel zunächst vertretungsweise den Lehrstuhl für technische Chemie und wurde ein Jahr später zum ordentlichen Professor für technische Chemie und zum Leiter des mit dieser Professur verbundenen Laboratoriums für anorganische und analytische Chemie berufen. Zweimal, in den Jahren 1891 bis 1893 und 1902 bis 1903, bekleidete er das Amt des Rektors.

Separierung der Absorptionsmittel

Hempel interessierte sich vor allem für anorganisch-technische und gasanalytische Fragen. In seiner Habilitationsschrift beschrieb er die Gasbürette und die Gaspipette zur wissenschaftlichen Klärung technisch-chemischer Prozesse. Zwar hatte Bunsen schon in den fünfziger Jahren des 19. Jahrhunderts genaue Arbeitsweisen zur Analyse von Gasgemischen entwickelt, sie waren jedoch zu zeitaufwendig, um für kontinuierliche technische Betriebsüberwachungen eingesetzt zu werden. Später suchte Clemens Winkler (1838 – 1904) nach einer allseitig befriedigenden Lösung, um die Gasanalyse an technische Bedürfnisse anzupassen. Aber erst Hempel gelang es, dank seiner Fertigkeit in der Kunst des Glasblasens dieses technisch-analytische Problem zu lösen. Denn seine Apparate waren einfach ausgeführt und besonders handlich. Die Hempel‘sche Messanordnung (Abbildung S. 25) setzt sich aus Gasbürette, Ausgleichs- und Absorptionsgefäß zusammen.

Die besondere Erfindung Hempels bestand darin, dass er das Aufsammeln und Messen der zu analysierenden Gasprobe und deren Behandlung mit den Absorptionsmitteln, die die einzelnen Bestandteile des Gasgemisches diesem entziehen sollen, in getrennten Apparaten vornahm: „jenes in der Gasbürette, diese in Gaspipetten, deren jede nur für ein einziges, bestimmtes Absorptionsmittel dient, und von denen eine ganze Anzahl … stets gebrauchsfertig gehalten werden.“²⁾ Damit war er in der Lage, einfach, schnell und sicher beispielsweise Kokereigase, technisch hergestelltes Ethylen und in Elektrolysezellen entwickelte Gase zwecks Knallgasüberwachung zu analysieren.

Breite Anwendungen seiner Gasanalyse sah Hempel nicht nur in der chemischen Industrie, sondern auch in der Analytik der Gase in „thierischen Körpern“, also in der Aufklärung der Atmungs- und Verdauungsvorgänge durch Physiologen und Pathologen sowie in der Analyse der Gase in Klüften und Kratern.

Wirkung auf die Nachwelt

Im Jahr 1889 erschien die erste Auflage seiner „Gasanalytischen Methoden“ – ein populäres Lehr- und Praktikumsbuch. Noch 100 Jahre später gehörte „der Hempel“ zur Standardliteratur der Behälterglaswerke in der DDR. Man führte weiterhin Abgasanalysen in den nahezu unveränderten Glasapparaturen nach den dafür entwickelten Vorschriften Hempels durch. Bis heute befinden sich Hempels Glasgeräte in der anorganisch-chemischen Sammlung der TU Dresden, dort sind sie aus didaktischer Sicht wichtig für Studierende der Chemie.

Hempels Arbeiten zur technischen Gasanalyse wurden international bekannt. Die Namen der von Hempel selbst gefertigten gasanalytischen Glasgeräte (Hempel-Bürette, Hempel-Pipette) wurden in die englische, französische, spanische und russische Sprache übersetzt. Mehrfach reiste Hempel zu wissenschaftlichen Zwecken in die USA und hielt dort Gastvorträge. Bereits zu Lebzeiten erfuhr Hempel hohe Ehrungen, die Universität Leipzig und die TH Karlsruhe verliehen ihm die Ehrendoktorwürde. Er starb am 1. Dezember 1916 in Dresden und fand seine Ruhestätte auf dem Johannisfriedhof.

In Würdigung der Verdienste Hempels als namhafter technischer Chemiker, erfolgreicher Rektor und begnadeter Hochschullehrer erhielt ein an der Mommsenstraße gelegener Gebäudekomplex der TU Dresden im Oktober 1994 den Namen „Walther-Hempel-Bau“.

Der Autor

Wladimir Reschetilowski, Jahrgang 1950, ist emeritierter Professor für technische Chemie an der TU Dresden und Chemiehistoriker. Für das Januarheft der Nachrichten aus der Chemie schreibt er regelmäßig über historische Meilensteine der Chemie.

wladimir.reschetilowski@tu-dresden.de

• ¹ F. Foerster, „Walther Hempel – Gedächtnisrede“, Ber. über d. Verh. d. Kgl. Sächs. Akad. d. Wiss. zu Leipzig. Math.-Physischen Klasse 1917, 69, 553–588
• ² F. Foerster, „Walther Hempel – Nachruf“, Z. angew. Chem. 1917, 30, Band 1, 1–12

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