Wedgwood-Skala

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Die Wedgwood-Skala ist eine Temperaturskala für höhere Temperaturen, wie sie zum Beispiel bei der Porzellan- oder Metallherstellung auftreten. Sie ist nach dem englischen Unternehmer Josiah Wedgwood benannt, der sie 1782 vorschlug.

Skala[Bearbeiten]

Von Wedgwood wurde angegeben, dass der Nullpunkt seiner Skala umgerechnet bei 581 °C liegt. Dies ist die Temperatur, bei der er die erste schwache Rotglut bemerkte. Jedes Grad Wedgwood sollte dann einer Temperaturerhöhung von 72 °C entsprechen. Wedgwood gibt noch einige Schmelzpunkte von Metallen als Vergleichswerte an, Kupfer 27°, Silber 28°, Gold 32° und Bronze 21°. Guyton de Morveau berichtigte später sowohl den Startpunkt, als auch die Umrechnung der Gradschritte. Bei de Morveau ergibt sich für den Startpunkt ein Wert von 270° und jedes Grad Wedgwood ist nur noch 34 °C.

Methode[Bearbeiten]

Wedgwood benutzte für sein Messverfahren die Volumenabnahme von Ton beim Brennen. Er verwendete kleine Tonzylinder mit einem Durchmesser von 0,5 inch, immer gleicher Herkunft und Zusammensetzung. Diese Tonzylinder wurden nun der zu messenden Umgebung ausgesetzt und nach dem Abkühlen wurde die Abnahme des Durchmessers bestimmt. Da die Abnahme aber nur klein ist, ist die genaue Bestimmung schwierig. Wedgwood entwickelte auch ein simples Gerät, um die Temperatur leicht ablesen zu können, dieses wird häufig Wedgwood-Pyrometer genannt. Dabei wurden zwei Metallleisten leicht V-förmig auf ein Metallblech befestigt. Am breiteren Ende ist der Abstand 0,5 inch, und damit gerade groß genug für einen ungebrannten Tonzylinder, während am unteren Ende der Abstand nur 0,3 inch beträgt. Auf der ganzen Länge werden nun 240 Teilstriche eingetragen. Zu messende Tonzylinder lässt man nun in die zusammenlaufenden Schienen rutschen und liest dort ab, wo der Zylinder stecken bleibt.

Geschichte[Bearbeiten]

Die Messung mit Quecksilberthermometer ist nur unterhalb des Siedepunkts von Quecksilber, also von 350 °C, möglich. Höhere Temperaturen konnten lange Zeit nicht bestimmt werden. Der Porzellanfabrikant Josiah Wedgwood entwickelte nun für die Bestimmung der Brenntemperatur eine Messmethode und publizierte das Verfahren 1782. Die Methode wurde von vielen Wissenschaftlern und auch in der industriellen Technik verwendet, obwohl die Skala durch den fehlerhaften Abgleich mit den anderen Temperaturskalen vollkommen überhöhte Werte ergab. Mit der Erfindung des Platin-Pyrometers durch John Frederic Daniell um 1830 und der Verwendung von Thermoelementen für die Temperaturmessung wurde das Verfahren nicht weiter verwendet.

Manchmal werden noch die Segerkegel zur Temperaturkontrolle verwendet. Diese verändern sich aber nicht durch das Zusammensintern des Tones, sondern sie fallen durch teilweises Schmelzen zusammen.

Literatur[Bearbeiten]

 Justus Liebig: Handwörterbuch der Reinen und Angewandten Chemie, Band 6 (S. 713–714). Vieweg und Sohn, 1854 (Volltext in der Google-Buchsuche).

Übersicht über die klassischen Temperaturskalen
Einheit Einheiten­zeichen unterer Fixpunkt F1 oberer Fixpunkt F2 Skalen­inter­vall Erfinder Ent­stehungs­jahr Verbrei­tungs­gebiet
Kelvin K T0 = 0 K TTri(H2O) = 273,16 K \frac{F_2 - F_1}{273{,}16} William Thomson Baron Kelvin 1848 weltweit (SI-Einheit)
[Anm 1]
Grad Celsius °C TSchm(H2O) = 0 °C
[Anm 2]
TSied(H2O) = 100 °C
[Anm 2]
\frac{F_2 - F_1}{100} Anders Celsius 1742 weltweit
Grad Fahrenheit °F TKältem. = 0 °F
[Anm 3]
TMensch = 96 °F
[Anm 3]
\frac{F_2 - F_1}{96} Daniel Fahrenheit 1714 USA
Grad Rankine °Ra, °R T0 = 0 °Ra 1^\circ Ra \; \stackrel{\mathrm{def}}= \; 1^\circ F William Rankine 1859 USA
Grad Delisle °De, °D TSchm(H2O) = 150 °De TSied(H2O) = 0 °De \frac{F_2 - F_1}{150} Joseph-Nicolas Delisle 1732 Russland (19. Jhd.)
Grad Réaumur °Ré, °Re, °R TSchm(H2O) = 0 °Ré TSied(H2O) = 80 °Ré \frac{F_2 - F_1}{80} René-Antoine Ferchault de Réaumur 1730 Westeuropa bis Ende 19. Jhd.
Grad Newton °N TSchm(H2O) = 0 °N TSied(H2O) = 33 °N \frac{F_2 - F_1}{33} Isaac Newton ≈ 1700 keines
Grad Rømer °Rø TSchm(Lake) = 0 °Rø
[Anm 4]
TSied(H2O) = 60 °Rø \frac{F_2 - F_1}{60} Ole Rømer 1701 keines

Anmerkungen zur Tabelle:
  1. Ursprünglich über Celsius-Skala definiert, ΔT = 1 K ≡ 1 °C.
  2. a b Traditionelle Fixpunkte; ursprünglich umgekehrt (ähnlich wie Delisle-Skala); heute über Kelvin-Skala definiert, ΔT = 1 °C ≡ 1 K, also der 273,16-te Teil von TTri(H2O) = 0,01 °C.
  3. a b Genutzt wurde die Temperatur einer Kältemischung von Eis, Wasser und Salmiak oder Seesalz (−17,8 °C) und die „Körpertemperatur eines gesunden Menschen“ (35,6 °C); heute über TSchm(H2O) = 32 °F und TSied(H2O) = 212 °F sowie ΔT = (F2−F1) / 180 definiert.
  4. Genutzt wurde die Schmelztemperatur einer Salzlake (−14,3 °C).