Succes bij de zoektocht naar witgloeiend licht

In de aanloop naar de 20ste eeuw werden er op het gebied van gasverlichting twee interessante nieuwe uitvindingen gedaan. Dat waren die van het gloeikousje en van de carbidlamp. De eerste maakte dat gaslicht populairder werd als nooit eerder, ondanks het feit dat de gloeilamp al in opkomst. De tweede was met name van belang voor verplaatsbaar licht, zoals verlichting op fiets en auto's, maar werd ook gebruikt op plaatsen waar geen gasleidingen waren. Voor beiden gold dat ze een verhoogde lichtkwaliteit gaven door witgloeiend licht te bieden oftewel 'incandescentie'.

Henri Privat-Livemont - Art Nouveau affiche voor Bec Auer gloeikousjes, 1896.

Incandescentie en gasverlichting

Bij de eeuwenlange zoektocht naar beter en helderder licht speelde het idee van witgloeiendheid of incandescentie een belangrijke rol. Hoe witter en sterker het licht, hoe beter. Tijdens het laatste decennium van de 19de eeuw werd op dit gebied nog het meeste resultaat geboekt met verschillende typen gasverlichting.

Dat was eigenlijk een beetje verrassend omdat de aandacht destijds al sterk uitging naar de gloeilamp die in 1878 was uitgevonden en ander elektrisch licht. Gaslicht, dat nogal geel en zwak was, leek bezig het pleit te verliezen. De tijd was echter nog niet helemaal rijp voor de gloeilamp.

Dankzij de uitvinding van het gloeikousje en de ontdekking van carbidgas als brandstof voor lampen, begonnen de hoogtijdagen van heldere vormen van gasverlichting pas in de jaren '90 van de 19de eeuw.

Korte geschiedenis van gaslicht

Gaslicht werd in 1783 ontdekt door de Maastrichtse wetenschapper Jan Pieter Minckelers (1748-1824). In 1785 verlichte hij er zijn collegezaal mee en liet zijn studenten versteld staan. Dit gas was gemaakt uit steenkoolgas, een procedé dat significant verbeterd zou worden door de Britten William Murdoch (1754-1839) en Samuel Clegg (1781-1861). Gedrieën tellen ze daarom als uitvinders van de gasverlichting. Later kwam er ook nog ander gas beschikbaar, zoals oliegas dat werd gefabriceerd uit raapzaad en lichtgas, een soort kolengas waar meer methaan in zat.

Jan Pieter Minckelers (door Jan Brabant rond 1850), William Murdoch en Samuel Clegg (1835).

Revolutionair aan de ontdekking van gaslicht is dat het de eerste brandstof ooit was die werd verspreid via pijpleidingen. Aanvankelijk ging dat via een gesloten systeem waarbij de leidingen waren aangesloten op de gasfabriek die het gas produceerde. Daardoor kwam de verspreiding maar traag op gang. Het was voor een gemeente immers een kostbare en heftige aangelegenheid om fabriek en bijbehorende leidingen te laten aanleggen.

In eerste instantie werd gasverlichting alleen gebruikt voor straatverlichting. Maar ook dat was luxe, want de oude olielantaarnpalen moesten allemaal worden vervangen. In latere tijden kwamen er ook steeds meer gaslampen voor gebruik binnenshuis en werden leidingen doorgetrokken naar woonhuizen.

Hoewel gas in veel opzichten beter, sterker én veiliger was dan olie- en petroleumlampen, was het lange tijd niet ideaal. Het was betrekkelijk zwak en erg geel van kleur. De gloeilamp, uitgevonden in 1878, leek het beter te doen, al was ook die nog verre van op zijn best.

In 1893 veranderde echter alles doordat het gloeikousje op de markt kwam. Men kreeg nu hoogwaardig gasgloeilicht, zoals het werd genoemd, dat superieur was aan het relatief zwakke gloeilicht van de gloeilamp.

Lees hier meer over de geschiedenis van gaslicht.

Józef Pankiewicz - De markt in Warschau bij nacht, 1892. De beperkte vermogens van gaslicht kort voordat het gloeikousje op de markt kwam, zijn op dit schilderij goed zichtbaar.

Uitvinding van het gloeikousje

Het gloeikousje werd eigenlijk al in 1885 uitgevonden door de Oostenrijkse lichtspecialist Carl Freiherr Auer von Welsbach (1858-1929), een student van de vermaarde chemicus Robert Bunsen, die bekend werd met zijn bunsenbrander. Het was echter nog niet meteen geschikt voor commercieel gebruik.

Dat kwam omdat gloeikousjes worden gedrenkt in een chemisch middel en het bleek niet gemakkelijk de meest geschikte chemicaliën te vinden. In 1891 ontdekte Auer von Welsbach dat thorium veel beter brandde dan andere opties. Hij kwam tot een mengsel van 99% thoriumoxide en 1% ceriumoxide. In 1892 kwam er een patent en in 1893 verscheen het gloeikousje op de markt

Wat verbeterde het gloeikousje nu precies? Dat gaslicht zo geel van kleur was, kwam doordat het veel infrarood bevatte wat afbreuk deed aan de lichtsterkte. Door het gloeikousje werden er nu metaaloxiden in de gasvlam gebracht, die een reactie tot stand brachten die tot een veel krachtiger en witter licht leidde. Afgezien daarvan produceerden de gaslampen voortaan minder rook en gaven straatlantaarns minder schaduwen af.

Om de metaaloxiden te produceren werd een stukje synthetisch weefsel in een chemische oplossing gedoopt en weer gedroogd. Zo ontstond er een gloeikousje. Werd dit in een brander geplaatst, verbrandden de vezels en bleef er een soort netje van metaaloxiden achter.

Carl Freiherr Auer von Welsbach, 1910.

Nadat het gloeikousje zo rond 1893 op de markt kwam, was het onderzoekswerk nog steeds niet gedaan. Verschillende onderzoekers, waaronder Auer von Welsbach zelf, zijn nog lange tijd bezig gebleven met het proces te verfijnen. Zij zochten bijvoorbeeld naar chemische oplossingen die nog beter werkten dan het thoriummengsel.

Gloeikousjes moesten zeer regelmatig vervangen worden, waardoor deze uitvinding zorgde voor een bloeiende gloeikousjesindustrie door heel Europa. In Nederland werden ook een aantal fabrieken gevestigd, hoewel de fabricage ook een tijdje door thuiswerksters werd gedaan. In België echter ontstond een zeer grote industrie voor gloeikousjes, welke ook veel exporteerde en nog lang is blijven bestaan.

De carbidlamp

De carbidlamp was een vorm van verlichting met behulp van een heel ander type gas dan reguliere gasverlichting. Ergens in 1899 of 1900 is hij op de markt gekomen, maar het fijne is daar helaas niet van bekend. Behalve dat dit uiteraard gebeurde nadat het carbid zelf was uitgevonden, waarschijnlijk in 1892.

Carbid is een brandstof die je krijgt wanneer je de cokes van steenkool in een elektrische oven versmelt met gebrande kalk. Als dit vervolgens in aanraking komt met water ontstaat er gas. Dat gas heet acetyleen.

Acetyleengas levert helaas het nodige ontploffingsgevaar op, zodat men er niet meteen lampen mee kon maken. In 1895 ontdekte men echter dat je acetyleen veilig kunt gebruiken door het met lucht te mengen voordat het wordt ontstoken.

Eenvoudige weergave van hoe je carbidgas kunt maken uit 1909. 

Hierna ontwikkelde men speciale carbidlampen. Die hadden een reservoir waarin een blokje carbid zat en een reservoir met water. Het water liet men via een kraantje op het carbid druppelen, waarna het acetyleen ontstond. Dit werd vervolgens gedwongen om uitsluitend via de brander het reservoir te verlaten, waar het met de zuurstof werd vermengd. Achter een glazen deurtje in de lamp kon men het gas dan zien branden.

De lamp brandde erg goed met zeer wit en helder licht, hoewel dat afhankelijk was van de kwaliteit van de lamp en een goede afstelling van het kraantje.

Kerstviering van mijnwerkers in een Duitse zoutmijn in 1933. De mannen links en rechts dragen carbidlampen. Op deze foto is de witgloeiendheid goed te zien.  

Carbidlampen werden veel gebruikt als verlichting voor fietsen en auto’s en als ander draagbaar licht. Zo kwamen er ook speciale mijnlampen op carbidgas. Door de jaren heen kwamen er echter ook steeds meer carbidlampen voor gebruik binnenshuis. tenslotte hadden veel mensen geen aansluiting op het gasnet ofwel omdat die niet beschikbaar was, ofwel omdat ze die niet konden betalen.   

Er bestonden ook hele verlichtingsinstallaties die draaiden op acetyleengas. Deze werden doorgaans gebruikt op het platteland, waar geen leidingen waren voor regulier gas. Er bestond niet één vast systeem voor dergelijke installaties. Er werden zelfs honderden patenten afgegeven voor ontwerpen op dit gebied.

Lees hier meer over carbid en carbidlampen.

Kersvers echtpaar gaat op huwelijksreis met een Ford T in 1913. De auto heeft carbidlampen. Op de treeplank staat een generator voor het aanmaken van het carbidgas.

Bronnen

• Devogelaere A. - 'Van gaslamp tot gloeilicht.' Kapellen 1987
• Stokroos M. - 'Verwarmen en verlichten in de 19de eeuw.' Zutphen 2001
• Linde van de A.  - 'Het oude licht: straatlantaarns en straatverlichting door de eeuwen heen.' Eindhoven 1980
• Wikipedia (nl.wikipedia.org) - 'Gloeikousje' (2-8-2019)

Afbeeldingen

• Ets Samuel Clegg: Wikimedia Commons / Mechanics Magazine 1835
• Foto mijnwerkers met carbidlampen: Wikimedia Commons / Spaarnestad Photo (www.spaarnestadphoto.nl)
• Foto auto met carbidgenerator: Wikimedia Commons / State Library of Queensland
• Overigen: Wikimedia Commons (commons.wikimedia.org)