CX. Ueber die Zusammensetzung des Heißguß-Porzellans oder Kryolithglases; von C. P. Williams, früherem Professor der analytischen Chemie am polytechnischen Collegium zu Philadelphia. Aus dem Journal of the Franklin Institute, vol. LVII p. 252; April 1869. Williams, über das Kryolithglas. Das sogenannte Heißguß-Porzellan (Hot-cast Porcelain) ist eine eigenthümliche, feste und zähe, mehr oder weniger durchsichtige, milchweiße, im Ansehen französischem Porzellan nicht unähnliche Glassorte, deren Fabrication jetzt in Philadelphia und Pittsburg in ausgedehntem Maaßstabe betrieben wird. Seiner Beschaffenheit nach steht dieses Glas zwischen den mit den gewöhnlichen Glassätzen unter Zusatz von phosphorsaurem Kalk dargestellten Sorten (Beinglas, Milchglas), und den mit Zinnoxyd dargestellten Emails oder Schmelzsorten, indem Es milchartiger als die ersteren und weniger undurchsichtig als die letzteren ist. Die zur Fabrication des Heißguß-Porzellans oder Kryolithglases dienenden Rohmaterialien bestehen in Sand, Zinkoxyd und Kryolith (der bekannten Verbindung von Fluoraluminium mit Fluornatrium), welche in den gewöhnlichen Glasmacherhäfen zusammengeschmolzen werden. Sobald dieser Satz zu ruhigem Flusse gekommen und geläutert werden ist, läßt er sich ganz so wie gewöhnliches Glas verarbeiten. Dieses Glas besteht im besten Verarbeitungszustande nach der Analyse einer Durchschnittsprobe aus: Kieselsäure 63,84 Thonerde 7,86 Eisenoxyd 1,50 Manganoxydul 1,12 Zinkoxyd 6,99 Kalk 1,86 Magnesia 0,25 Natron 10,51 Fluor 8,05 (davon ab Sauerstoff — dem Fluor entsprechend —) 3,39 ––––––– 98,59 Die vorstehenden Angaben sind der Durchschnitt aus den Resultaten von fünf von mir selbst ausgeführten Analysen; zwei andere in meinem Laboratorium von Hrn. W. Main jun. ausgeführte Analysen ergaben ein Durchschnittsresultat, welches mit den oben angegebenen Zahlen sehr nahe übereinstimmt.In diesem Bande des polytechn. Journals S. 239 (erstes Maiheft 1869) wurde eine Abhandlung über das amerikanische Kryolithglas von Hrn. Benrath in Dorpat mitgetheilt, dessen theoretische Folgerungen bezüglich der Constitution dieses Glases im Wesentlichen mit den von Williams gezogenen übereinstimmen. Hr. Benrath hat Es aber wahrscheinlich versäumt, das Kryolithglas vor der quantitativen Analyse einer genauen qualitativen Untersuchung zu unterziehen, denn sonst hatte er den bedeutenden Gehalt dieses Productes an Zinkoxyd sowie an Fluor nicht ganzlich übersehen und von dem Kalkgehalte nur Spuren finden können.A. d. Red. Die bei diesen Analysen befolgte Methode war folgende: Das gepulverte Glas wurde mit kohlensaurem Natron geschmolzen, die erhaltene Masse mit Wasser behandelt und nach Fällung der Kieselsäure und der Thonerde aus der wässerigen Lösung mittelst kohlensaurem Ammoniak wurde das Fluor als Fluorcalcium, mit kohlensaurem Kalk gemengt, durch Zusatz von Chlorcalcium abgeschieden. Darauf wurde das Gemenge der beiden Salze mit Essigsäure behandelt und das auf diese Weise rein erhaltene Fluorcalcium getrocknet, geglüht und gewogen. Der übrige Theil der Analysen wurde auf dem bei der Untersuchung von Silicaten üblichen Wege zu Ende geführt. Thonerde und Eisenoxyd wurden als basische Essigsäuresalze niedergeschlagen und nach dem Wägen mittelst Weinsäure und Schwefelammonium von einander getrennt; das Manganoxydul wurde aus der essigsauren Lösung mittelst Brom als Superoxyd gefällt;Die Anwendung von Brom anstatt des Chlors bei der Fällung und Abjcheidung des Mangans gibt nach meiner Erfahrung sehr befriedigende Resultate. Besonders ist dieses Verfahren zu empfehlen, wenn Es sich – wie bei den gewöhnlichen Eisenerzen – und die Bestimmung kleiner Manganmengen handelt, zumal wenn Eisen und Thonerde als basische Essigsäure gefällt worden sind. das Zink wurde in Gegenwart von Essigsäure durch Schwefelwasserstoff als Schwefelzink gefällt und entweder als Sulfid (durch Glühen mit Schwefel in einem Strome von Wasserstoffgas erhalten), oder als Oxyd gewogen. Der Kalk wurde durch Oxalsäure niedergeschlagen und als Aetzkalk gewogen; die Magnesia wurde mit phosphorsaurem Natron gefällt. Zur Bestimmung des Alkaligehaltes wurden besondere Portionen der Proben auf die übliche Weise mit Fluorwasserstoffsäure behandelt. Unter der Annahme, daß das Fluor in dem Kryolithglase als Kieselfluornatrium (Na Fl, Si Fl2) vorhanden ist, gelangen wir zu folgender procentischen Zusammensetzung dieser Verbindung: Textabbildung Bd. 192, S. 414 Sauerstoffgehalt:; Kieselsäure; Thonerde; Eisenoxyd; Manganoxydul; Zinkoxyd; Kalkerde; Magnesia; Natron; Natrium; Silicium; Fluor; = 13,28 Proc. Kieselfluornatrium.; 98,66 Dieser Zusammensetzung entspricht sehr nahe die Formel: 2 (R2 O3, 3 Si O2 + 3 [RO, 3 Si O2]) + Na Fl, Si Fl2. Das Manganoxydul rührt von dem Braunstein her, welcher dem Satze zur Zerstörung der durch den Eisengehalt des Sandes etc. hervorgerufenen Färbung des Glases zugesetzt wurde. Der Gesammtgehalt des Glases an Natron (10,51 Proc.) entspricht einem Kryolithgehalte des Satzes von 23,84 Proc., welche 12,92 Fluor enthalten; somit werden 4,87 oder ungefähr 39 Proc. des gesammten Fluorgehaltes durch den Schmelzproceß in Form von Fluorsilicium (Si Fl2) entfernt, welches zu seiner Bildung noch 3,85 Proc. Kieselsäure erfordert. Diese Zahlen würden für 100 Theile des ursprünglichen Satzes bei seinem Eintragen in die Häfen folgende annähernde Zusammensetzung ergeben: 67,19 Theile Kieselsäure, 23,84 Theile Kryolith und 8,97 Theile Zinkoxyd. Diese Zahlen weichen, wie ich glaube, von den auf den Fabriken in Kensington und West-Philadelphia in der Praxis beobachteten Verhältnissen nicht wesentlich ab. Der bei der Bildung des Kryolithglases stattfindende Vorgang besteht offenbar in der Bildung von Kieselstuornatrium aus einem Theile des Fluor- und Natriumgehaltes des Kryoliths, während sich der Rest des Fluors mit Silicium zu Fluorsilicium verbindet und in dieser Form aus dem Hafen entweicht. Die übrige Kieselsäure verbindet sich mit dem Zinkoxyde, dem Natron und der Thonerde zu einem Gemisch von Silicaten, welches in seiner Zusammensetzung von gewissen Glassorten nicht wesentlich abweicht (ausgenommen darin, daß der Kalk oder eine der anderen zur Glasfabrication gewöhnlich angewendeten Basen durch Zinkoxyd ersetzt ist). Durch die ganze Masse dieses Glases hindurch vertheilt sich nun das geschmolzene Kieselfluornatrium, welches in derselben Weise (wenn auch in verschiedenem Grade) wie der zur Erzeugung von gewöhnlichem Milchglase seit langer Zeit angewendete phosphorsaure Kalk wirkt; denn die Alkalifluoride schmelzen, wie Berzelius nachgewiesen hat, in Gegenwart von Kieselsäure, bei Hellrothgluth, ohne daß sich Fluorsilicium entwickelt und verwandeln sich beim Abkühlen in porzellanähnliche Massen in derselben Weise wie dieß bei der Knochenasche der Fall ist.Nach Saussure findet die Schmelzung bei der Temperatur von 378° Wedgwood statt. Abgesehen von dem schönen, weißen Glase, welches in dieser Weise erzeugt wird, hat der Glasfabrikant von der Verwendung des Kryoliths noch den Vortheil, daß ihm dieses Mineral die Soda verhältnißmäßig billig liefert. Wie mir Hr. W. I. Cheyney zu Philadelphia mittheilte, kann ein dem „Heißguß-Porzellan“ in seinen Eigenschaften entsprechendes Product durch Anwendung von Flußspath (Fluorcalcium) anstatt Kryolith erhalten werden (welches er sich patentiren ließ). In diesem Falle rührt das milchartige Ansehen wahrscheinlich von der Bildung des entsprechenden Kieselfluorcalciums her. Ich habe mich von der Richtigkeit seiner Angabe überzeugt; ich schmolz nämlich ein Gemenge von Feldspath, Sand, Flußspath und (reiner) Soda zusammen, und erhielt ein Product, welches dem Kryolithglase sehr ähnlich ist. Bis jetzt war ich noch nicht im Stande, eine begonnene Analyse dieses Erzeugnisses zu vollenden. Das Heißguß-Porzellan läßt sich durch Metalloxyde ebenso gut färben wie die gewöhnlichen Glassorten; der Effect der Farbstoffe wird aber durch das schöne Weiß seines Körpers in bedeutendem Grade erhöht. Sowohl das weiße als das farbige Kryolithglas findet zur Fabrication von Gefäßen für Droguisten und Parfümeurs, zu Lampenfüßen und Lampenschirmen, zu Tischaufsätzen und zur Fußbodenbekleidung schon jetzt eine sehr ausgedehnte Anwendung. Zu bemerken ist noch, daß die zur Erzeugung des Kryolithglases benutzten Rohstoffe auf das Material der Häfen keineswegs stärker einwirken, als die Sätze für die Fabrication der gewöhnlichen Glassorten. Die in Philadelphia verwendeten Häfen werden aus einem Gemenge von deutschem und Missouri-Thon mit Chamotte oder alten Hafenscherben angefertigt.