Titel: | Versuch einer empirischen, in Procenten ausgedrückten Werthstellung der feuerfesten Thone; von Dr. Carl Bischof. |
Autor: | Carl Bischof [GND] |
Fundstelle: | Band 194, Jahrgang 1869, Nr. LXXXVII., S. 420 |
Download: | XML |
LXXXVII.
Versuch einer empirischen, in Procenten
ausgedrückten Werthstellung der feuerfesten Thone; von Dr. Carl Bischof.
Bischof, über eine empirische, in Procenten ausgedrückte
Werthstellung der feuerfesten Thone.
Das in diesem Journal (Jahrg. 1861, Bd. CLIX S. 54 und Bd. CLXI S. 208 und 291)
beschriebene „praktische Verfahren zur Bestimmung der Güte feuerfester
Thone, besonders in Hinsicht der Strengflüssigkeit,“ welches
gleichsam in einem Titriren mittelst chemisch reinen Quarzpulvers zum Zweck
vergleichsweiser Ermittelung des Grades der
Schwerschmelzbarkeit wie des Bindevermögens besteht und bereits auf eine beträchtliche Anzahl bekannter
Thone angewendet wurde, gestattet bei strenger Beobachtung der angegebenen
Bedingungen und Vorsichtsmaßregeln eine bestimmte und auf Grund der bezeichneten
deutlich erkennbaren und ein bestimmtes Maaß gebenden Merkmale festnormirte Eintheilung der sogenannten feuerfesten Thone.
Das Resultat, welches beim einmaligen Glühversuche
hinsichtlich einer solchen bestimmten Stellung eines Thones Zweifel hinterlassen und
den Ungeübten oder Befangenen sogar verführen kann, ist jedesmal erschöpfend zu
controlliren durch gleichzeitiges und gleichmäßiges Zutreffen der beschriebenen Kennzeichen
unter verschiedenen Abänderungen, und sind die
Wiederholungen jedesmal so lange fortzusetzen, bis ein, wenn auch noch so
augenscheinliches Vermuthen zur sicheren Ueberzeugung
geworden.
Einen Mangel, welcher in der nothwendigen Beschränkung der
Prüfungstemperatur liegt, hat aber dennoch die beschriebene Methode.
Wie ich zur Zeit der Veröffentlichung des Verfahrens darlegte, ist bei Anwendung des
Quarzes als Bestimmungsmittel die Prüfungshitze innerhalb ganz
gewisser Grenzen zu normiren. Sie darf nicht zu gering seyn, damit
überhaupt die angegebenen Merkmale genügend augenfällig sich zu erkennen geben und
sie darf, wegen der Gefahr des Mißlingens des Versuches, keinenfalls zu hoch gesteigert werden bis zur völligen Flußbildung. Für
die feuerfesten Thone von geringerer und mittelmäßiger Qualität ist dieser
erforderliche Hitzegrad nicht schwierig zu treffen; dagegen für die
strengflüssigsten und namentlich für die sehr kieselreichen und gleichzeitig
vorzüglich reinen ist dieß weit subtiler. Hierbei ist es unerläßlich, die
Prüfungshitze bis auf den Punkt zu steigern, wo ein flüssiger Zustand der Proben
fast unmittelbar eintritt. Eine Ueberschreitung findet aber innerhalb dieser alsdann
engsten Grenze allzu unversehens statt, und doch darf man sich mit einem auch nur
wenig geringeren Hitzegrad nicht begnügen, da sonst eine verhältnißmäßig zu
günstige, mit Täuschung verbundene Beurtheilung die Folge ist.
Auch gibt es für die Quarzmethode noch einen Fall, in welchem der zu untersuchende
Thon pyrometrisch unverhältnißmäßig günstiger erscheint.
Ist ein feuerfester Thon hauptsächlich nur durch einen Eisengehalt verunreinigt und
sonst bevorzugt frei von Magnesia, Kalk und Alkalien, so wirkt der Zusatz von reinem
Quarz ungleich erhöhend auf die Schwerschmelzbarkeit. Ein solcher eisenhaltiger
feuerfester Thon z.B., welcher für sich in der
Prüfungshitze ziemlich leicht, gleich einem anderen sonst unreineren Thone
zusammenschmilzt, erscheint, wenn beide gleichmäßig mit 1 oder 2 Theilen des
Quarzpulvers versetzt werden, um mehrere Grade strengflüssiger als der letztere.
Dieser möglichen Täuschung, der vorher genannten Subtilität entgeht man, und
namentlich ist eine höhere Prüfungstemperatur anwendbar, wenn man statt des Quarzes
allein ein Gemenge aus Quarz, resp. Kieselsäure und aus Thonerde
nimmt und zwar unter folgenden erschöpfend ausprobirten wie genauesten
Bedingungen.
Anstatt des natürlichen Quarzes bedient man sich zweckmäßiger chemisch reiner Kieselsäure, weil sich dieselbe im feinsten und sogar
reineren Zustande erhalten läßt, die man aus klarer Wasserglaslösung durch Fällung
mittelst überschüssiger Salzsäure und völliges Auswaschen
des Niederschlages bis zur wenigstens zwanzigtausendfachen Verdünnung darstellt.
Dieser wird chemisch reine Thonerde zugesetzt, welche
entweder aus Ammoniakalaun, durch Fällung mit Ammoniak und Auswaschen bis zur selben
Verdünnung und zuletzt mit kochendem Wasser, oder aus besonders und vollständig
gereinigter Kryoliththonerde erhalten seyn kann.Die aus Kryolith gewonnene pulverförmige Thonerde, wie sie im Handel
vorkommt, wird in einer Achatschale zerdrückt, alsdann durch ein feinstes
Drahtsieb von einzelnen mechanischen Beimengungen getrennt, hierauf über der
Lampe stark geglüht, dann mit destillirtem Wasser übergossen und so lang
reine Salzsäure zugesetzt, bis nach kräftigem Durchrühren und längerem
Stehenlassen kein Aufbrausen (von kohlensaurem Natron herrührend) mehr
stattfindet, und eine deutliche saure Reaction sich zeigt. Zuletzt wird sie
eben so wie oben vollständig ausgewaschen. Die auf dem Filtrum gesammelte und auf ihre Reinheit geprüfte Kieselsäure
wie die Thonerde – wovon erstere mit Flußsäure behandelt nicht den mindesten
Rückstand geben darf und letztere auf etwaige Beimengungen von Kieselsäure, Eisen,
Erden, Alkalien speciell zu prüfen ist – werden hierauf unter ganz
allmählicher Steigerung der Hitze in nur halb gefüllten und gut geschlossenen
Tiegeln in einem Windofen wenigstens 1 Stunde lang stark
geglüht, bis zur völligen Verjagung alles Hydratwassers, und nach dem Erkalten wird
sofort von jeder Substanz eine bestimmte Menge abgewogen. Beide Substanzen
vertragen, wenn sie völlig rein sind, völlige
Schmiedeeisenschmelzhitze, ja annähernde Platinschmelzhitze, ohne Zeichen von
Schmelzung zu erkennen zu geben. Sie müssen alsdann noch einsaugend seyn, sich lose verhalten und mit
dem Fingernagel abschaben lassen.
Behufs höchst inniger Mischung werden die lose
verdichteten beiden Erden in der Achatschale zerdrückt und durcheinander gerieben,
hierauf naß in kleinen Portionen zu einem wenig steifen
Brei angemacht und mit dem Platinspatel wiederholt
vollauf so lange durchgeknetet, bis daraus kleine Kuchen geformt werden können. Diese Kuchen
werden getrocknet, hierauf zerrieben und das erhaltene Pulver, über der Lampe
geglüht, ist die fertige Prüfungsmasse, welche in einer mit einem Gummistopfen verschließbaren Flasche aufbewahrt wird.
Das Gewichtsverhältniß zwischen Thonerde und Kieselerde betreffend, wähle ich das von
1 : 1 aus nachstehend angegebenen Gründen. Gehen wir zu dem Zwecke die fünf hierbei
überhaupt möglichen Fälle durch.
1. Anwendung der Kieselsäure
allein.
Daß die hierbei bedingte geringere Prüfungstemperatur in
gewissen Fällen eine sehr eng begrenzte ist, wurde
bereits oben erwähnt.
2. Anwendung der Thonerde
allein.
Dieser Methode bediente sich inzwischen Hr. Dr. E. Richters in Waldenburg nach seiner werthvollen und
wesentlich Neues bietenden Abhandlung über die Feuerbeständigkeit der Thone.Polytechn. Journal Bd. CXCI S. 59,
150 und 229.
Während die Kieselsäure eine nur relative Vermehrung der
Schwerschmelzbarkeit der meisten Thone bewirkt, ist die Thonerde, dieser unstreitig
werthvollste Bestandtheil der Thone, welche bekanntlich sowohl an sich als in
Verbindung, am allerschwersten schmelzbar ist, ein absolutes pyrometrisches Erhöhungsmittel. Jeder Thon läßt sich durch eine
gewisse Menge reiner Thonerde für einen gewissen, selbst hohen Hitzegrad
unschmelzbar machen, so daß also die verbrauchte Menge Thonerde in dieser Hinsicht
ein bestimmtes Maaß abgibt. Der leichtflüssigere Thon erfordert davon mehr, der
strengflüssigere weniger, um denselben Grad der Schwerschmelzbarkeit zu zeigen.
Von diesem Gesichtspunkte aus hat daher die Thonerdemethode etwas sehr
Anziehendes.
Wegen anderer Verhältnisse habe ich aber, trotz Voreingenommenheit für die von Richters so hübsch und sinnreich durchgeführte Methode,
doch endgültig dem Gemenge von Thonerde und Kieselerde
den Vorzug gegeben.
Wie aus den durchaus sachverständigen Ermittelungen von Richters hervorgeht, macht schon 1/10 Thonerdezusatz mehr oder weniger,
einen wesentlichen Unterschied, welcher groß genug ist um
die Thone hiernach einzuordnen, wobei zur sicheren Fixirung allerdings eine recht subtile Innehaltung der stets gleichen
Prüfungshitze vorausgesetzt werden muß. Es geht daraus die sehr große,
präponderirende Wirksamkeit der Thonerde überhaupt hervor – eine kleine Menge
derselben übt schon den überraschendsten Einfluß aus.
Betrachten wir die Verhältnisse nun aber von einem anderen Gebiete, dem analytischen.
Bekanntlich ist bei gleichbleibenden Fehlerquellen und sonstiger gleicher
Genauigkeit stets unter mehreren Reagentien dasjenige vorzuziehen, welches von hohem
Gewichte ist oder von dem man verhältnißmäßig viel für dieselbe Wirkung verbraucht.
Ein solches bedeutend massenhafter anwendbares Titrirmittel bildet ein Gemenge aus
Thonerde und Kieselsäure, wodurch nicht bloß der Einfluß der Fehlerquellen
wesentlich vermindert, sondern auch gewissermaßen der Maaßstab ein größerer, oder
vielmehr die Ablesungsscala eine längere wird und deren Grade der Zahl nach wie an
Augenfälligkeit gewinnen. Ich gehe nun zu beiden Prüfungsmitteln in ihrer
Vereinigung, dem Gemenge von Thonerde und Kieselsäure über, und zwar
3. einem solchen, in welchem die
Kieselsäure vorherrscht.
Derselbe beschränkende Uebelstand, den die Anwendung der Kieselsäure allein hat,
tritt auch bei dem Vorherrschen derselben als Gemengtheil hervor. Die
Prüfungstemperatur kann verhältnißmäßig weniger hoch gesteigert werden und dennoch
ist hier, wo wir es mit sich ergebenden chemischen Gemischen und deren
Charakterisirung zur Feststellung der Merkmale zu thun haben, stets das Glühen bis
zur erreichten Silicatbildung zu steigern. Der Spielraum
zwischen dem erforderlichen Hitzegrad und dem Moment, in welchem die Proben zu sehr zusammenschmelzen und damit die unterscheidenden
Merkmale verwischt werden, ist ein enger. Andererseits ist aber das Beobachtungsfeld
ein um so ausgedehnteres, d.h. der Abstand zwischen den besten und geringsten
feuerfesten Thonen stellt sich um so ausgedehnter meßbar heraus. Dieselbe Wirkung,
welche z.B. bei den strengflüssigsten Thonen ein 1–2facher Zusatz
hervorbringt, wird bei den leichtflüssigsten erst durch einen 20fachen und noch
größeren erreicht.
Die Methode ist hinsichtlich der Prüfungstemperatur enger begrenzt und der Moment der
Ueberschreitung difficiler, aber die Meßscala ist erweitert. Mittelst eines solchen
an Kieselsäure reichen Gemenges bietet sich der Weg, um für zwei übrigens in Betreff
der Schmelzbarkeit recht nahe stehende Thone noch Unterschiede augenfällig
nachzuweisen.
Wählt man
4. ein Gemenge, in welchem die Thonerde
vorherrscht,
so ist umgekehrt die Entscheidungstemperatur eine höhere und
kann, unbeschadet eines
Mißlingens des Versuches, ansehnlich gesteigert werden. Die Meßscala verengt sich
dabei und mit der größeren Thonerdezunahme so sehr, daß gewissermaaßen kein Platz
übrig bleibt, um (es sey denn auf Kosten der Deutlichkeit) auf derselben Scala die besten und geringsten Thone einzuordnen.
Das basischere Gemenge ist da am Platze, wo es sich um Entscheidungen in den allerheftigsten Hitzegraden handelt. Wir kommen
5. zu dem Normalgemenge von gleichen
Gewichtstheilen Thonerde und Kieselsäure.
Die Gründe, weßhalb es verhältnißmäßig am geeignetsten erschien, sich für dieses zu
entscheiden, sind bereits einleuchtend oder ergeben sich von selbst. Der größeren
Bestimmtheit wegen führe ich die für die erfahrungsmäßig beste Ausführung bewährten
Verhältnisse im Einzelnen an.
Schmelzpunkt des
Normalgemenges.
Das bezeichnete Gemenge aus chemisch reinen Substanzen
verträgt einen bis zur Schmelzhitze des Platins gesteigerten Hitzegrad, ohne zu
erweichen. In völliger Schmelzhitze des Schmiedeeisens ist die Bruchfläche
vollkommen erdig, lose, saugt Flüssigkeiten in vollem Maaße ein.
Versetzt man das Normalgemenge mit einem Thone, von denen auch die besten
leichtflüssiger sind, so ist folgerichtig die neu entstandene Mischung leichter
schmelzbar, und um so mehr, je geringer der feuerfeste Thon ist. Umgekehrt
ausgedrückt, je leichtflüssiger der Thon ist, um so mehr wird von dem
Thonerdesilicat gebraucht, um einen angenommenen Normalgrad der Schmelzbarkeit oder
auch Unschmelzbarkeit, stets selbstredend (und, wie ich hier ausdrücklich ein für
alle Mal hervorhebe) für denselben
Prüfungs-Hitzegrad zu erreichen.
Als solcher Quasi-Normalgrad der
Feuerbeständigkeit oder vielmehr als Kriterium dafür, empfiehlt sich wegen der
untauglicheren, objectiveren Markirung, eine ganz bestimmte
Kennzeichnung der Unschmelzbarkeit. Der bekannte und kaum näher zu
beschreibende Unterschied, welcher zwischen dem Bruche des Porzellans und dem der
Fayence besteht, eignet sich zu einem recht präcisen Unterscheidungsmerkmal. Die
Fayence mit der erdigen, der feuchten Lippe anhängenden oder Flüssigkeiten
einsaugenden Bruchfläche ist sofort unverkennbar vom
Porzellan mit dem glasig dichten, wasserdichten und Wasser nicht einlassenden Bruche zu unterscheiden. Ist das Auge etwa bei
Uebergängen von dem einen Zustande in den anderen zweifelhaft, so entscheidet
alsbald ein Tröpfchen
gefärbter Flüssigkeit, wozu die mit Tinte gefüllte Feder das allereinfachste Mittel
bietet.
Hat man z.B. einen gewöhnlichen feuerfesten Thon mit der einfachen, zweifachen etc.
Menge des Normalgemenges verfetzt und die verschiedenen, entsprechend numerirten
Proben der Schmelzhitze des Schmiedeeisens ausgesetzt, so wird eine Reihe erhalten,
wovon die Proben mit dem geringeren Zusatze porzellanartig dicht und die mit dem
höheren erdig sind. Schlägt man die Proben durch, zur Prüfung mit der gefüllten
Feder, so läßt sich auf ersteren eine scharf markirte Linie ziehen, ohne irgend ein
Einsaugen wie bei Fließpapier zu zeigen; bei letzteren hingegen, den
zusatzreicheren, zieht die Tinte ein, sie gibt einen sogenannten unreinen, blasser
gefärbten Strich. Den Uebergang dazwischen bildet noch unterscheidbar der
klatschende, aber nicht oder kaum abgeblaßte Strich, ähnlich frischen Schriftzügen
welche abgeklatscht sind. Der Tintenstrich des erdigen Bruches ist wohl und besonders zu unterscheiden von demjenigen,
welcher bei einer porzellanartigen aber löcherigen Masse
sich ziehen läßt. Hier zieht in die Löcher auch die Flüssigkeit ein. Eine Täuschung
in dieser Hinsicht vermeidet man einfach durch ein wiederholtes Bestreichen mit der
Feder, nachdem der erste Strich eingetrocknet ist. Bei der löcherigen Probe findet
alsdann kein weiteres Eindringen statt, während bei der erdigen ein Einziehen um so
unverkennbarer hervortritt.
Darstellung der Proben.
Eine kleine, einer sorgfältig dargestellten
Durchschnittsprobe entnommene Menge von höchstens 1 Gramm des zu prüfenden
Thones wird auf das Feinste im Achatmörser zerrieben, hierauf stark, wenigstens 10
Minuten über der Lampe geglüht, dann im Chlorcalciumglase abgekühlt, wornach mehrere
Portionen von je 1/10 Grm. abgewogen werden. Zu einer jeden solchen Portion fügt man
das gleichfalls völlig trocken abgewogene Normalgemenge in resp. ein- bis
zehnfachem Gewichtsverhältnisse. Zum Zwecke der innigsten,
vollkommensten Mischung eines jeden neuen Gemenges wird genau so wie oben
bei Darstellung des Normalzusatzes angegeben wurde, verfahren. Die Gemengtheile
werden in der Achatschale durcheinander gerieben und alsdann mit Wasser zu einem ziemlich dünnen Brei angemacht, welchen man mit dem
Platinspatel andauernd um- und durchknetet, bis die Masse hinreichend
angetrocknet ist, um Proben resp. kleine Cylinderchen daraus formen zu können. Diese
werden mit Nummern bezeichnet und zwar auf den Kreisflächen mit der des bezüglichen
Thones und auf der Seite entsprechend dem jedesmaligen Normalzusatze. Nachdem
alsdann die Proben gut und scharf ausgetrocknet wurden, um ein späteres
Springen zu verhüten, werden sie schließlich der Prüfungshitze unterworfen.
Glühen der Proben; Kennzeichnung eines
bestimmten Hitzegrades und Controlle des effectiv erreichten.
Selbstredend ist das Glühen mit der größten Umsicht
auszuführen und gelingt es auch nicht, stets eine vollkommen gleiche Glühtemperatur zu treffen, wenigstens
nicht unbedingt für den selbst engsten Raum wo sich die Proben befinden, so läßt
sich doch eine Vorrichtung anbringen, wodurch ein gewisser, bestimmter Hitzegrad
möglichst genau und sicher markirt wird, und andererseits läßt sich eine recht
empfindliche Controlprobe einführen.
Erstere Vorrichtung, wie sie sich am zuverlässigsten herausgestellt hat, beschreibe
ich kurz, mit Uebergehung der verschiedenartigsten anderweitigen Versuche den
eingetretenen flüssigen Zustand des Eisens (durch eine gleich strengflüssige
Schmiermasse, oder durch Senkung des Tiegels etc.) zu erkennen, welche sämmtlich
mehr oder weniger ungenau oder unzutreffend sich zeigten.
Ich bediene mich des bekannten schon von Becquerel wegen
großer Schärfe empfohlenen abschmelzenden Drahtes. Dazu eignet sich ein runder, 3
1/2 Millimet. starker Eisendraht.
Mein Ofen, ein sogenannter Decville'scher, nämlich ein
Blechcylinder von 30 Centimet. Höhe und 25 Centimet. Durchmesser, mit einer 7
Centimet. starken Chamottemasse ausgefüttert, läßt diesen Draht in folgender Weise
anbringen. Der Rost, eine mit 15 Löchern durchbrochene, 3 1/2 Centim. dicke
Eisenplatte, liegt 13 Centimet. über dem Boden. In der Mitte des Rostes bringe ich
einen vertieften Kreis von 4 1/2 Centimet. Durchmesser zur unverrückbaren Aufnahme des Untersatzes an, auf welchen die Tiegel zu
stehen kommen. Die Luft wird seitlich unter den dicht eingeschmierten Rost mittelst
einer Röhre von 2 1/4 Centimet. Durchmesser durch ein Doppelgebläse eingeführt,
welches stetig wirkend ist, aber nur mit einem Drucke von
1–2 Millimetern arbeitet. Der 5 Centimeter hohe Untersatz wird genau in
seiner Längenachse durchbohrt, weit genug um den Draht leicht durchzuführen, welcher
alsdann durchgesteckt wird und nach oben rechtwinklich umgebogen in eine Rinne zu
liegen kommt. Sein umgebogenes Ende reicht nicht bis direct in's Feuer, sondern wird
mit Thonmasse verschmiert, die genau der Dicke der Wandung des Probentiegels
entspricht, sowie auch jedesmal eine ganz gleich dicke weiche Lage oberhalb
aufgetragen wird, auf welche man den Tiegel befestigt. An das entgegengesetzte Ende des Drahtes, welches
durch eine oben und unten geschlossene Metallröhre bis außerhalb des Ofens reicht,
wird ein bestimmtes Gewicht von 2/3 Pfund angehängt. Das Gewicht steht mit einer
Schelle in Verbindung, welche ein Herabfallen desselben sofort anzeigt.
Wie durch zahlreiche Versuche sich feststellen ließ, liegt das umgebogene Drahtende
in 5 Centimet. Höhe über dem Roste am Anfange der heißesten und zugleich
constantesten Zone in meinem jetzigen Ofen. Eine solche Zone gleicher Temperatur
findet sich bis zu circa 9 Centim. Höhe, wodurch die
Größe des Tiegels sich bestimmt.
Der schmelzende resp. hinabfallende Draht bezeichnet somit die im Probetiegel
herrschende Temperatur, wenn auch nicht im absoluten Sinne, so doch in höchst
annähernder Weise, wie ich mich sehr oft wiederholt überzeugte. Der für den Tiegel
an einem stets gleichen Punkte angebrachte Draht giebt
demnach Kunde von dem daselbst herrschenden Hitzegrad und liefert damit einen
maaßgebenden Anhaltspunkt für den Vorgang im Inneren des Ofens überhaupt. Welcher
Temperatur, sey es einer annähernd gleichen, oder bei wiederholten Glühungen
effectiv und nicht selten völlig zutreffenden, oder selbst auch ungenügenden die
Proben ausgesetzt waren, darüber entscheiden die stets gewissermaßen als
Pyro-Indicator beigefügten Controlproben, welche aus dem besten Normalthone
mit mehr oder weniger kieselsäurehaltiger Thonerde bestehen. Weiter unten folgt die
nähere Beschreibung.
Der von mir angewandte Untersatz ist 5 Centim. hoch, unten 4 1/2 und oben 2 1/2
Centimet. breit; der Probentiegel ist 4 1/4 Centim. hoch, oben 3 3/4 und unten 2
Centim, breit. Die Wandung, der Boden, wie die Deckel, sind alle gleich genau 1/2 Centimet. dick. Sämmtliche verwendete
Hülfsmittel aus den strengflüssigsten Materialien sind
vorher stark auszuglühen, um eine Ungleichheit in dieser Hinsicht zu vermeiden.
Die Cylinderpröbchen von circa 6 Millimet. Länge und 4
Millim. Breite kommen genau in die Mitte des Probetiegels in ein zweites
dünnwandiges, eben so genau gearbeitetes, ausgeglühtes offenes Tiegelchen zu liegen.
Für die Tiegel, die Schmiermasse, wie auch wenigstens das obere Ende des
Untersatzes, ist es Bedingung sich eines in Schmiedeeisen-Schmelzhitze
unschmelzbaren Thones zu bedienen.
Kehren wir nach diesen vorauszuschickenden Vorbereitungen zu dem in Rede stehenden
Gegenstande zurück.
Müssen für eine sichere Eintheilung der feuerfesten Thone in pyrometrischer Hinsicht
die unterscheidenden Merkmale scharf gekennzeichnet, deutlich in's Auge fallen, so sind gleichzeitig nicht zu wenige feste Hauptabtheilungen oder Classen
aufzustellen, um möglichst viele Thone selbstständig
einordnen zu können.
Auf den angenommenen Normalthon, den schottischen von Garnkirk resp. ein Gemenge aus
1 Gewichtstheil dieses Thones mit 1 Gewichtstheil des Normalzusatzes (kieselsaure
Thonerde aus circa gleichen Gewichtstheilen) fußend,
dessen Verhalten in bestimmt normirter Schmiedeeisen-Schmelzhitze als
einheitlicher Maaßstab angenommen wird, ergiebt sich folgende einfache Ordnung und
Eintheilung.
I. Classe.
In die erste, höchste Classe gehören selbstredend diejenigen Thone, welche als die besten in feuerfester Hinsicht bekannt sind, d.h. die
sich am strengflüssigsten oder überhaupt am indifferentesten in sehr hohen
Hitzegraden verhalten.
Hier gebührt der erste Platz den Steinkohlenthonen, unter
den vornehmlich renommirten: den besten schottischen,
welche sich vor allen anderen durch unverkennbar in die Augen
fallende, größere Schwerschmelzbarkeit hervorthun und als deren
Repräsentant der Garnkirkthon prima Sorte zu bezeichnen
ist.
Bekanntlich ist der Thon von Garnkirk, bei Glasgow in Schottland, ein grauer
kohlehaltiger Schieferthon, welcher der
Steinkohlenformation angehört. Er wechsellagert mit den Steinkohlenflötzen und den
Schichten des Kohleneisensteines und Kohlensandsteines. Dieser Schieferthon, welcher
aus mehreren in strengflüssiger Hinsicht wesentlich
verschiedenen Bänken besteht, kommt im Ganzen in einer Mächtigkeit von 3–6
Fuß vor, regelmäßig dem Fallen und Streichen des Steinkohlengebirges folgend, und
wird durch Bergbau aus beträchtlichen Teufen gefördert, über Tage in Halden von
15–20 Fuß gestürzt, wo er 2–3 Jahre liegen muß, um zu verwittern und
resp. sich nicht unbeträchtlich zu verbessern. – Den vorzüglichsten
feuerfesten Thon (Sorte I), resp. den auch von Schwefelkies und Sand freiesten,
liefert eine mittlere Bank von circa 30 Zoll
Mächtigkeit. Letzterer gelangt als ausgesuchte Stücke in
rohem und gemahlenem Zustande in den Handel, ist aber leider in ganz ungemischter Qualität zur größten Seltenheit
geworden und kommt am Rhein etwa loco Cöln, ungemahlen
pro Centner auf 25 Sgr. und noch höher zu
stehen.
Physikalische Eigenschaften.
Bildet im zerkleinerten Zustande, wie er im Handel vorkommt, ein feines körniges
Pulver von schieferblaugrauer Farbe. – Zerfällt in Wasser nicht, und zeigt auch
kein Zischen; giebt damit angefeuchtet, namentlich das feinste Mehl, eine wenn auch
wenig bindende Masse.
Knirscht beim Reiben in dem Achatmörser kaum merklich; zwischen die Zähne gebracht,
ist ein leises Knirschen wahrzunehmen. – Schwärzt sich beträchtlich beim
Glühen über der Lampe und brennt sich sehr allmählich weiß, und kaum gelblich mit
einem Stich in's Graue.
Zur Vervollständigung vergleiche man meine frühere Analyse dieser besten Sorte,In diesem Journal Bd. CLXIX S. 458;
den neuerdings befolgten Gang der Analyse werde ich weiter unten
beschreiben. wobei auf eine genaue Bestimmung der Kieselsäure und der Thonerde die größte
Sorgfalt verwendet wurde und die angegebenen Zahlen das Mittel aus wenigstens zwei
gut übereinstimmenden Bestimmungen bilden.
Pyrometrisches Verhalten:
a) für
sich in annähernder Schmiedeeisen-Schmelzhitze.
In annähernder Schmiedeeisen-Schmelzhitze, deren Controllirung ich
nachstehend beschreiben werde, ist der beste
Garnkirkthon, namentlich wenn er nicht auf das Allerfeinste zerrieben, ohne eine
Formveränderung in Folge von Schmelzung oder Aufblähung zu zeigen, äußerlich wie
innerlich nicht glänzend. – Die Bruchfläche ist wenig porzellanartig, mehr erdig, mehr uneben wie geglättet. –
Ist mit dem Messer noch ein wenig ritzbar und noch ein
wenig der feuchten Lippe anhaftend. Hat ein mehr körniges Ansehen, ist von gelblich-weißer Farbe mit
vereinzelten feinsten Fluhpünktchen. – Die Probe zeigt einen
schwarzgefärbten noch kohligen Kern; wird die Kohle vorher weggebrannt, so
erscheint die geglühte Masse auf dem Bruche etwas mehr porzellanartig
verdichtet.
b) Verhalten in stets gleichfalls controllirter, positiv erreichter
Schmiedeeisen-Schmelzhitze.
In dieser Hitze ist die Form ohne Abrundung erhalten. – Eine beginnende
Erweichung läßt sich insofern wahrnehmen, als äußerlich ein leicht glänzender
Ueberzug auftritt, und innen eine porzellanartige Verdichtung mit feinsten Poren
unter der Loupe sich bemerkbar macht.
Anwendung des abschmelzenden
Drahtes.
Als Anhaltspunkt für die gleiche oder doch sehr nahezu
gleiche Prüfungshitze, – die Beobachtung sonstiger
größtmöglicher Gleichmäßigkeit der ganzen Ausführung hinsichtlich des Ofens,Der Ofen wird genau in denselben
Verhältnissen durch fortwährendes Ausbessern erhalten,
welches nach jeder zweiten bis dritten Glühung vorgenommen wird. der Luftzuführung, des Brennmateriales, des Schürens, des
Untersatzes und Tiegels vorausgesetzt – diente der oben beschriebene
abschmelzende Draht.Nimmt man wie gewöhnlich den Moment, in welchem das Metall durch den
Einfluß der Wärme als breiartige Masse erscheint, als den
Schmelzpunkt an, so ist dieser mit der völligen Flüssigkeit, und um
so mehr bei dem dicken Drahte, bereits überschritten. Diese Art der Ueberwachung des Hitzegrades empfiehlt sich durch ihre
Einfachheit wie leichte und schnelle Handhabung, wenn auch immerhin
Einwendungen wegen eines vollkommen genauen
Zutreffens des so markirten Zeitpunktes zu machen sind.
Abgesehen von den wohl zu beachtenden, von unserem Pyrotechniker Schinz besonders hervorgehobenen Irrungen,Man. s. dieses Journal Bd. CLXXXII
S. 206. wozu eine auf dem Schmelzpunkte von Metallen beruhende pyrometrische
Methode führen kann, und die stets gleiche Placirung des Drahtes wie Tiegels
angenommen, setzt diese Prüfungsweise überhaupt voraus, daß in dem Ofen,
wenigstens überall in dem Inneren des Probentiegels, eine gleiche Temperatur
herrsche, weßhalb die verhältnißmäßig dickwandigen Versuchstiegelchen
absichtlich von so geringer Dimension genommen sind. Wie ich mich durch sehr
viele Versuche und Gegenversuche überzeugte, findet aber bei einer
regelrechten, allseitig gleich lebhaft bewirkten Feuerung mit ausgesuchten
Kohksstücken von derselben Größe, in dem Inneren des bezeichneten Tiegels
eine ungleiche oder merklich differirende Temperatur nicht statt, und
besonders nicht in der heißesten Region meines Ofens, welche bei 4 1/2
Centimeter oberhalb des Rostes beginnt und von da auf 4–4 1/2
Centimeter Höhe andauert, wornach eine allmähliche Abnahme eintritt. Der
Probentiegel kommt daher in diese heißeste Zone zu stehen und das Drahtende
ragt in dieselbe hinein.
Diese, wie die früher angegebenen Verhältnisse resultiren, wie ich nochmals
bemerke, aus häufig wiederholten Bestimmungen, bei welchen allen die strenge
Innehaltung eines Zutreffens, z.B. des Abschmelzens des Drahtes innerhalb
der Grenzen von 1/4 bis höchstens 1/2 Minute, nichts zu wünschen übrig
ließ.
Dabei ist zu berücksichtigen, daß für eine pyrotechnische Bestimmung eines
Thones kein völlig absoluter Maaßstab aufzustellen ist, und in der Praxis
stets noch andere Umstände (namentlich Widerstand gegen die chemischen
Reactionen der unmittelbaren Berührungsmittel oder gegen vorwaltend oxydirende
oder reducirende Einwirkungen und selbst das physikalische Verhalten) von
modificirender Bedeutung für die Beurtheilung eines Thones in feuerfester
Hinsicht sind. Der Grad der Schwerschmelzbarkeit eines Thones, so sehr er
auch von gewichtigster Entscheidung ist, bleibt daher niemals ganz und allein maaßgebend.
Will man den abschmelzenden Draht zur Markirung eines bestimmten höheren
Temperaturgrades als Schmiedeeisen-Schmelzhitze benutzen, so braucht
man nur das Glühen eine bestimmte Zeit länger fortzusetzen; will man
umgekehrt einen niedereren Temperaturgrad festhalten, so schiebt man
zwischen Draht und Tiegel einen zweiten Untersatz ein. Auch läßt sich unter
Beibehaltung der gewählten Verhältnisse ein niedererer Grad, welchen ich
„annähernde Schmiedeeisen-Schmelzhitze“
bezeichnet habe, dadurch fixiren, daß man den Draht herauszieht, sobald dieß
durch Ziehen an dem Gewichte möglich ist, was circa 1 Minute vor dem völligen
Abschmelzen zutrifft. Der Draht zeigt dann beginnendes Abschmelzen
an seinem äußersten umgebogenen Ende.
Setzt man in der beschriebenen Weise, mit Benutzung des bezeichneten Drahtes
als Indicator, den besten Garnkirk-Thon,
mit dem Normalgemenge versetzt,
c) der
annähernden oder der völligen Schmiedeeisen-Schmelzhitze
aus, so zeigt die Probe einen erdigen Bruch, haftet an der Zunge, der Tintenstrich wird eingesogen und
verblaßt.
Auf gleicher oder sehr nahe gleicher Höhe stehen in feuerfester Hinsicht neben
dem Garnkirk-Thon der von Gartscherik und der von Cowen; dann folgt der
von Wales I und der Derby-Thon.
Aehnlich verhalten sich, doch stehen pyrometrisch tiefer, die besseren Thone von
Stourbridge, sowie verschiedene der genannten englischen Thone in zweiter
Qualität.
Auch gehört hierher der beste schwedische Thon aus
einer jüngeren Steinkohlenformation stammend etc.
Endlich ist es auch bei uns nach vielem vergeblichen Suchen gelungen an zwei
Punkten, und zwar in den Steinkohlengruben bei Saarbrücken und in denen bei
Waldenburg, ein Material aufzufinden und wenn auch beschränkt zu gewinnen,
welches, richtig und rationell behandelt, hinsichtlich seiner feuerfesten
Eigenschaften dem Garnkirk-Thon gleich zu stellen ist.
Diese Thone der ersten Classe sind Schieferthone und kommen sämmtlich in der
Steinkohlenformation vor, bestimmte und charakteristische, im Allgemeinen regelmäßige
Schichten bildend, und sind sämmtlich mehr oder weniger sichtbar kohlehaltig und
wenig bindend.
Technische Verwendung finden sie für die höchsten
pyrotechnischen Zwecke, namentlich in der Gußstahlfabrication, zur Ausmauerung
des Kernschachtes in Hohöfen etc., wie überhaupt wo es sich um gesteigerte Anforderungen handelt.
Diese Thone der ersten Classe mit der größten
Schwerschmelzbarkeit und dem Bindevermögen (in der früher beschriebenen
WeiseWegen wünschenswerther Gleichmäßigkeit wendete ich ein gleich enges
Sieb wie Richters, nämlich von 500
Maschen auf den Quadratcentimeter, an. Die nächstfolgende Probe, welche sich in der beschriebenen
Weise noch eben streichen läßt ohne reichliches Abstauben, nahm ich
als Norm an. – In den Fällen wo es sich um Festsetzung kleiner und scharfer Unterschiede des
Bindevermögens handelt, bediene ich mich anderer Bestimmungsweisen,
deren Mitheilung zum Schlusse folgen wird. ermittelt) = 1–2, sind mit Recht
als die höchst feuerfesten zu bezeichnen.
Diese Thone einer ersten Classe resp. die Strengflüssigkeit des besten
Garnkirk-Thones, möchte ich hier in Vorschlag bringen = 100 zu setzen und
in Beziehung hierauf die übrigen feuerfesten Thone systematisch einzuordnen.
Theilt man ferner statt der Grade der früher angenommenen Scala – welche
dem zur Herstellung einer gewissen relativen
Unschmelzbarkeit erforderlichen Quarzzusatze entsprechen – den zwischen
der Schwerschmelzbarkeit des Garnkirk-Thones und eines angenommenen
geringsten feuerfesten Thones bestehenden Abstand in 100 gleiche Theile und
setzt zugleich ein jedes Vielfache des bez. Normalzusatzes = 10, um ein
hinreichendes Einreihen von Zwischenstufen in ganzen
Zahlen offen zu halten, so ergiebt sich folgende Stufenleiter.
Der Garnkirk-Thon oder ein diesem gleicher Thon, mit dem Normalgemenge
versetzt, und dessen Verhalten in einer bestimmt
normirten Prüfungstemperatur, ist = 100.
Ein Thon, welcher den zweifachen Zusatz des
Normalgemenges erfordert, um in der gleichen Prüfungshitze eben so
schwerschmelzbar zu seyn, ist = 80 d.h. ein 80procentiger feuerfester Thon.Allgemein: das Vielfache des Gewichtes des Thones an Normalzusatz resp.
dessen Zahl mit 10 multiplicirt und das Product von 100 abgezogen, gibt
den Grad der Feuerbeständigkeit in Procenten ausgedruckt.
Ein Thon mit dem dreifachen Zusatze ist = 70 d.h. ein 70procentiger etc.
Die Classe II bezeichnet die Kaoline.
In die II. Classe kommen die eigentlichen Kaoline von primärer Lagerstätte, welche, wie hoch auch die reinsten
und vorzüglichsten derselben in feuerfester Beziehung stehen, doch um mehrere Stufen tiefer sich gruppiren. Bezüglich des prima Garnkirk-Thones = 100, sind die besten darunter, und zwar im
geschlämmten Zustande, nur höchstens = 70 zu setzen.
Sind die Thone der ersten Classe wenig bindend, so gehören diese zu den wenig fetten
d.h. mageren. Als Repräsentant unter den vielen altbekannten und berühmten, übrigens
merklich verschiedenen Kaolinerden, wähle ich die geschlämmte Porzellanerde von
Zettlitz.
Vorkommen. – Die Gruben dieses Rohkaolins befinden
sich bei dem Dorfe Zettlitz, 3/4 Stunden in nördlicher Richtung von Carlsbad in
Böhmen entfernt. In der Nähe der Gruben geschlämmt, liefert das natürliche
Rohmaterial drei Producte: a) gröberen Sand, worin sich
häufig größere und kleinere krystallinische Schwefelkiesbrocken vorfinden; b) feineren Staubsand, welcher sich später nebst den
beigemengten Glimmerblättchen absetzt, und c) die
feinste Erde, wie sie in den Handel kommt und in Verbindung mit Quarz und Feldspath
zur Porzellanfabrication verwendet wird, so in der Porzellanfabrik zu Pirkenhammer
bei Carlsbad (Firma Fischer und Mieg) und in anderen Fabriken Böhmens wie Deutschlands. Die Gebirgsart, in
welcher die in Rede stehende Kaolinerde vorkommt, ist Granit, der aber häufig mehr
oder weniger von der Braunkohlenformation bedeckt ist, so daß man lange zweifelhaft
war ob man das Material dem Granit oder der letzteren Formation zurechnen soll.
Gemäß speciellen schon älteren Untersuchungen von v. Buch,
Haidinger und Mitscherlich entschied man sich
für die Ansicht, daß die Zettlitzer Porzellanerde an Ort und
Stelle verwitterter Granit sey, wiewohl an mehreren Stellen dortiger Gegend
auch ähnliche natürliche Schlämmproducte vorkommen, welche der Braunkohlenformation
angehören mögen.
Der Preis für die geschlämmte Porzellanerde ist pro
Centner 1 fl. 68 kr. österr. Währung. Die Gewinnung findet nur in mäßigem Umfange
statt.
Physikalische Beschreibung. – Der Rohkaolin
besteht lufttrocken aus einer graulichweißen, sich rauh anfühlenden, doch den
zartesten fettigen Staub an den Fingern hinterlassenden Masse. In derselben lassen
sich rundliche, weit vorherrschend kleinere Quarzkörnchen bis höchstens zur Größe
eines Pfefferkornes, Glimmerblättchen und einzelne kohligschwarz gefärbte Stellen
bemerken. In den mir vorliegenden Stücken ist nirgends auch nur die geringste
Eisenfärbung wahrzunehmen.
Die durch Schlämmen von dem gröberen und feinsten Sande wie auch Glimmer bis auf kaum
bemerkbare Spuren befreite Porzellanerde, wie sie in den Handel kommt, bildet fest
zusammengetrocknete sehr homogene Stücke mit muscheligem Bruche. – Im Ganzen
ist deren Farbe weiß mit einem nur geringen Stich in Gelblichgrau. – Fühlt
sich sehr zart und etwas fettig an. – Schneidet sich schön glatt; die
Schnittfläche ist ein wenig glänzend. – Zerfällt im Wasser unter singendem
Zischen und giebt damit angefeuchtet eine höchst zarte,
bindende Masse.
Knirscht beim Reiben in der Achatschale nicht im
Mindesten. – Schwärzt sich gelinde beim Glühen über der Lampe und wird
dann rein weiß, fast schneeweiß.
Die genaue chemische Analyse dieses Kaolins, auch der übrigen Normalthone, nebst sich
anschließenden besonders maaßgültigen Folgerungen, wie pyrometrische Bestimmung
einiger der bekanntesten, zum Theil altberühmten Kaoline, folgt am Schlusse.
Pyrometrisches Verhalten.
a) Für
sich in der annähernden Schmiedeeisen-Schmelzhitze.
Ist stark geschwunden und fest zusammengegangen, sonst kantig ohne äußerlich
Glanz oder Glasur zu zeigen. – Der Bruch ist porzellanartig, völlig dicht
(selbst mittelst der Loupe sind kaum vereinzelte Poren bemerkbar), muschelig,
ein wenig glänzend. – Ist schön weiß geworden.
b) Für sich in der völligen
Schmiedeeisen-Schmelzhitze. Verhält sich fast ganz gleich wie in
der annähernden Schmiedeeisen-Schmelzhitze nur zeigen sich unter der
Loupe betrachtet, deutlich mehrfache feinste Poren auf der Bruchfläche.
c) Mit dem Normalgemenge
versetzt und der bestimmt normirtenWie oben erörtert, dienen gleichzeitig als Anzeiger der richtigen
Prüfungstemperatur mehrere Gemenge des Garnkirk-Thones, alle aus
gleichen Gewichtstheilen, und zwar dieser Thon versetzt mit dem
Normalgemenge aus:1) 1 Gewichtstheil Thonerde und1 Gewichtsth. Kieselsäure2) „ „ „1,2 „ „und3) „ „ „1,4 „ „Der Kürze halber bezeichne ich die drei Doppelgemenge:
Pyro-Indicator 1; 1,2; oder 1,4. Als völlig zutreffende
Schmiedeeisen-Schmelzhitze gilt, wenn der Indicator 1 noch
einsaugend ist, 1,2 klatschend und 1,4 nicht mehr einsaugend. Als ein
wenig geringere Schmiedeeisen-Schmelzhitze gilt, wenn der
Indicator 1 wie 1,2 noch einsaugend ist, aber 1,4 nicht mehr; als ein
wenig höhere Schmiedeeisen-Schmelzhitze gilt, wenn der Indicator
1 nur noch klatschend, 1,2 wie 1,4 nicht mehr einsaugend ist.Schmiedeeisen-Schmelzhitze ausgesetzt.
– Die Proben verhalten sich mit dem ein- und zweifachen Zusatze
– porzellanartig, erst bei der dreifachen
Menge beginnt auf der Bruchfläche ein Einsaugen des bezeichneten Tintenstriches,
annähernd gleich mit der Normal-Garnkirk-Probe. Die angegebene
Beziehung bleibt nahe dieselbe innerhalb gewisser, wenn auch nicht weiter
Grenzen.
Bei dem vierfachen Zusatze und bei selbst ein wenig höher gesteigertem Hitzegrade
zeigt sich die Probe einsaugend gleich der Garnkirk-Probe.
Der Grad der Feuerfestigkeit ist also = 3–4 oder in der beschriebenen
Weise in Procenten ausgedrückt, = 70–60 Procent.
Das Bindevermögen, wie oben geprüft, ist = 3.
Die geschlämmte Zettlitzer Porzellanerde als Repräsentant für die Kaoline
überhaupt angenommen, gehören somit letztere als „vorzüglich feuerfeste und mäßig
bindende,“ unter obigen ausdrücklichen Beziehungen, zu den 70–60 procentigen feuerfesten Thonen.
Es ergibt sich daraus, wie verhältnißmäßig bedeutend der Abstand in der
Schwerschmelzbarkeit zwischen den besten Steinkohlenthonen und den Kaolinen ist,
wie nahe dieselben dem Anscheine nach auch sonst in feuerfester Beziehung zu
stehen scheinen.Richters (in diesem Journal Bd. CXCI S. 232) setzt den
geschlämmten Saarauer Thon III pyrometrisch gleich dem Saarauer Thon I,
den Kaolin = dem besten Steinkohlenthon. Dieser Abstand ist sogar in Wirklichkeit ein noch größerer, da das
Verhältniß des Normalzusatzes zu dem Garnkirk-Thon noch vermindert werden
kann und doch die Proben in der Normalprüfungshitze das beschriebene Einsaugen
noch zeigen.
Technische Anwendung finden die Kaoline, außer der
speciellen zu Porzellan, für Glashäfen.
III. Classe.
Eine nächstfolgende Stufe nehmen zwei in pyrometrischer Beziehung fast gleiche Arten
von Thonen ein, welche gerade in ihren physikalischen Eigenschaften und noch mehr in
chemischer Beziehung von einander wesentlich verschieden sind. Es sind dieß
einerseits die sehr kieselreichen, aber dabei vorzüglich reinen Thone, und
andererseits die fettesten, höchst bildsamen Thone, welche uns überhaupt bekannt
sind.
Als Repräsentant für erstere wähle ich einen von Richters
näher untersuchten wie analysirten Thon von Saarau Nr. III; für letztere unter den
weitbekannten besten belgischen den vorzüglichsten.
Vorkommen. – Ersterer kommt bei Saarau in
Nieder-Schlesien vor und seine Lagerung erstreckt sich auf eine ungefähre
Fläche von 3–400 Morgen in einer Mächtigkeit von circa 40–150 Fuß. Bei Teufen von über 50–60 Fuß wird der
Thon sehr glimmerreich und feldspathhaltig, und zeigt ein dem Granit ähnliches
Ansehen, auf welches letztere Gestein er denn auch unmittelbar aufsetzt. Ferner
finden sich in dem Thone 3–8 Zoll starke Bänder von reinem Kaolin und reinem
Quarz nebst schönen Bergkrystalldrusen, wie sie die in nächster Nähe liegenden
Granitkuppen in ganz ähnlicher Weise zeigen. Ueber dem Thone lagert eine Decke von
Kies resp. kieshaltigem Lehm, 3–15 Fuß mächtig.
Alle diese Verhältnisse lassen es sehr wahrscheinlich erscheinen, daß das bezügliche
Thonlager aus an Ort und Stelle verwittertem Granit entstanden ist, wenn es auch
gleichzeitig unmittelbar neben dem Tertiärgebilde der Braunkohle auftritt.
Die Gewinnung geschieht durch Tagebau und wird die durch die Hake abgelöste Masse
mittelst Maschine in die Höhe gezogen.
Physikalische Eigenschaften. – Ist von fast rein
weißer Farbe mit einem geringen Stich in Grau. – Glimmerblättchen sind
reichlich bemerkbar. – Bildet lufttrocken ein zart abfärbendes Thonmehl, in
welchem sich rundliche kleine Ballen befinden, die mit im Ganzen kleinen
Quarzkörnern erfüllt sind. – Gibt mit Wasser angefeuchtet eine bindende, aber
körnige Masse.
Knirscht beim Reiben in der Achatschale sehr beträchtlich.
– Färbt sich anfangs beim Glühen über der Lampe dunkler, wird aber dann schön
weiß.
Pyrometrisches
Verhalten.
a) In der annähernden
Schmiedeeisen-Schmelzhitze. – Ist wenig geschwunden,
äußerlich glänzend, leise glasirt. – Der Bruch ist körnig, ein wenig
glänzend. – Zeigt feinste schwarze Fleckchen.
b) In der völligen
Schmiedeeisen-Schmelzhitze. – Verhält sich gleich; nur
ist der Glanz ein lebhafterer und die Glasirung eine stärkere.
In noch ein wenig höherer Temperatursteigerung beginnt ein Erweichen der Probe,
die Glasurrinde ist merklich dicker, die schwarzen Fleckchen sind von letzterer
aufgelöst und verschwunden.
c) Mit dem Normalgemenge in
dem wenigstens ein- bis sechsfachen Verhältnisse versetzt und der
Schmiedeeisen-Schmelzhitze ausgesetzt. – Die Proben sind
mit dem 1–4fachen Zusatze porzellanartig; bei dem 5fachen zeigt sich das
Cylinderchen auf der Bruchfläche einsaugend.
Ist die Prüfungstemperatur ein „wenig geringer“ (man sehe
oben), so ist III⁵x (bedeutet
Thon dritter Classe mit dem 5fachen Zusatze) fast genau gleich mit
I¹x (d. i. Thon erster
Classe mit dem 1fachen Zusatze); ist die Temperatur
„zutreffend“ oder ein „wenig
höher,“ so ist III⁴ – ⁵x =
I¹x.
Der Grad der Feuerfestigkeit ist also = 4 – 5 (näher 5) oder = 50
Procent.
Das Bindevermögen ist = 2.
Diese sehr kieselreichen und zugleich vorzüglich reinen, als „sehr feuerfeste und wenig bindende“
zubezeichnenden Thone, gehören also zu den 50procentigen.
Im Allgemeinen sind in diese Classe zu rechnen die Rohkaoline, doch in erster
Linie nur diejenigen welche sich durch sonstige Reinheit und eine ganz besondere
Geringhaltigkeit an flußbildenden Bestandtheilen hervorthun.
Technische Anwendung finden diese Thone namentlich in
Eisenwerken, zum Bau von Puddel- und Schweißöfen, auch selbst in
Gußstahlhütten und besonders zur Darstellung von
Kapseln, welche einen großen Druck im heftigsten Porzellanfeuer zuversichtlich
auszuhalten vermögen.
Ein annähernd gleicher Grad der Schwerschmelzbarkeit ergibt sich, wie oben schon
bemerkt, für die besten belgischen Thone. So mager im Ganzen alle bisherigen
Thone von den drei obersten Classen sind, so außerordentlich bindend, wie
gesagt, sind dieselben.
Wegen der großen pyrotechnischen Bedeutsamkeit des belgischen Thones beschreibe ich dessen Vorkommen etwas
ausführlicher.
Wie bekannt, kommt der belgische Thon hauptsächlich in der Umgegend von Andennes
unweit Namur vor, und zwar im Steinkohlengebirge, wenn auch nicht in unmittelbarer Berührung mit den Steinkohlen. Vielmehr
liegt er eingebettet im Uebergangskalk resp. im Großen und Ganzen in
elliptischen oder runden Mulden, auch Trichter darin bildend, deren Durchmesser
bis zu 200 Fuß steigt und welche in den dermaligen tiefsten Schächten circa 140 Fuß Tiefe erreichen.
So wechselnd im Allgemeinen der Gehalt der Mulden, so verschieden ist auch die
Güte des Thones, je nach der Localität der Gewinnung. Bei dem großen Rufe,
welchen der belgische Thon weit über die Grenzen des Landes hinaus erlangt hat,
dürfte es nicht ungeeignet erscheinen, hier die Lagerung der verschiedenen
Sorten etwas specieller zu bezeichnen.
Südlich von Andennes wie Namur finden sich, in einer Entfernung von ein bis
selbst vier Meilen, fünf gleichlaufende Linien oder Streifen in der Richtung von
Nordost nach Südwest, welche unter sich circa 10,000
Fuß entfernt sind.
A. Die erste Reihe (zunächst Andennes) ist die von
Navelin (Maiseret, Navelin und Vaudaige). Die
Thone dieser Linie sind von einer zweiten Qualität. Sie sind größtentheils von
hellgraulicher Farbe, fühlen sich fettig an und enthalten nicht viel Sand. Im
Feuer schwinden sie stark und reißen nicht. Sie werden zur Fabrication von
feuerfesten Steinen und Schmelztiegeln angewandt.
B. Die zweite Reihe ist die von Strud-Maiseroul
(Wez, Mozet und Coutisse). Sie umfaßt die allerbesten
und vorzüglichsten Thonlager, die auch gegenwärtig
bis zur größten Tiefe ausgebeutet werden. Diese Thone sind von blauer bis
schwarzblauer Schieferfarbe und ganz außerordentlich bindend.
C. Die dritte Reihe ist die von Ohey-Matagne
und Filée. Sie enthält Thone, welche theils von weißer Farbe, sehr
kieselreich und dem entsprechend recht strengflüssig sind. Dieselben finden
vornehmlich ihre Verwendung gebrannt und zerstoßen zu Cement.
Die Thonlager dieser Reihe zeigen ausnahmsweise ein Fallen. Die Gewinnung ist im
Ganzen eine etwas schwierige wegen der begleitenden Erdschichten, welche bald
mit lockerem Sande, bald mit einer Art versteinerten Holzes (lignites) erfüllt sind; letzteres, Bolants benannt, zerfällt an der Luft und seine
Zusammensetzung ist nicht weiter untersucht.
D. Die vierte Reihe von Tahier und Sorée (ferner Francèse, Evelette und Libois)
begreift Erde von grauer Farbe, deren vergangener Ruf sprichwörtlich geworden
ist unter der Bezeichnung „das ist eine ächte Tahier.“
Diese Thone werden im gebrannten Zustande als Chamotte verwendet.
E. Die fünfte Linie ist die von Schaltin (ferner Flostoy und Ossogne). Sie enthält
Thone von nur mittelmäßiger Güte, welche mehr bindend als strengflüssig
sind.
Unter diesen fünf Thongewinnungsreihen ist es die zweite, welche die besten feuersten Thone
liefert. Die reinste und strengflüssigste Sorte dieser Thone ist die am
dunkelsten gefärbte, welche in noch weichem Zustande von fast schwarzer Farbe
ist. Diese Sorte, welche ich nebst der Beschreibung der localen Verhältnisse der
Güte des Hrn. C. Bureau (Exploitant de terres plastiques à Andennes) unter der
Bezeichnung B'' „Coriante“ verdanke, dürfte als Repräsentant der dritten
Classe der feuerfesten Thone aufzustellen seyn.
Physikalische
Eigenschaften.
Dieser Thon bildet eine homogene, sehr gleichförmige Masse mit besonders häufig fettig-glänzenden Partien,
theils Ablösungsflächen, theils eigenthümlich eingedrückten oder gewundenen
Glanzflächen (ganz ähnlich den Rutschflächen des Mineralreiches). – Unter
der Loupe betrachtet zeigt der lufttrockene Thon Poren und sehr vereinzelte,
lichtglänzende Pünktchen. – In noch feuchtem, wenn auch kaum noch weichem
Zustande ist der Thon von bläulichschwarzer, völlig getrocknet von dunkel
schieferblauer Farbe. – Fühlt sich durchaus fettig an; beim Bestreichen
mit dem Finger erscheint sofort, namentlich an den Kanten, ein lebhafter Glanz.
– Noch mehr graphitähnlich tritt der Glanz beim Schneiden hervor; die
Schnittfläche ist fast vollkommen glatt. – Der Bruch ist theils kantig,
theils etwas muschelig. – Der lufttrockene Thon haftet stark an der
Zunge. – Zerfällt in Wasser unter Entwickelung von Luftbläschen, welche
mit singendem Zischen entweichen; gibt damit angefeuchtet eine höchst bindende, anklebende, bildsame Masse.
Knirscht nicht unmerklich beim Reiben in dem
Achatmörser und liefert geschlämmt nahezu 1 Procent feine weiße Sandkörnchen.
– Braust nicht beim Uebergießen mit Säure. – Enthält gemäß
qualitativer Prüfung, dem Augenschein nach, wenig Eisen und wenig Magnesia, Kalk
in hervortretender Menge und Spuren einer Schwefelverbindung. – Das
Färbende in dem Thone ist vorzüglich Kohle. – Ueber der Lampe schwärzt er
sich und brennt sich allmählich hellgelblich-weiß.
Pyrometrisches
Verhalten.
a) Für sich in der annähernden
Schmiedeeisen-Schmelzhitze. – Erweicht zu einer äußerlich
ein Continuum bildenden, nicht glänzenden,
hellgelblichen Masse. – Es ist eine geringe Aufblähung wie Abrundung der
Kanten zu bemerken. Der Bruch ist porig-löcherig.
b) In der völligen
Schmiedeeisen-Schmelzhitze. – Die Erweichung hat
zugenommen, die Form baucht sich aus, die Poren sind größer geworden. Die gelbe
Färbung tritt intensiver hervor.
c) Mit dem Normalzusatze
in der wenigstens 1–6fachen Menge versetzt und der normirten Schmiedeeisen-Schmelzhitze ausgesetzt, zeigen die
Proben Nr. 1–4 einen porzellanartig-dichten Bruch, Nr. 5 aber
einen erdigen. Bei genauem Zutreffen der erwähnten Prüfungstemperatur erscheint
der belgische Thon um ein ganz Geringes schwerer schmelzbar als der Saarauer
Thon. Ist die Prüfungstemperatur ein wenig niedriger, so ist ein
5–6facher, ist sie ein wenig höher, so ist ein 4–5facher Zusatz
erforderlich.
Die Probe 5x entspricht somit nahe einem
mittleren Werthe und die besten belgischen Thone gehören demnach „als sehr feuerfeste und höchst
bindende“ zu den nahe 50procentigen.
Das Bindevermögen, wie oben geprüft, ist = 10 – 11.
Technische Anwendung finden diese Thone zur
Fabrication von Zink-Muffeln, Gasretorten und Glashäfen, wozu sie sehr
gesucht sind.
IV. Classe.
Repräsentant: Mühlheimer Thon.
In diese Classe gehören die Thone welche hinsichtlich bedeutend hervorragenden
Bindevermögens, sowie großer Schwerschmelzbarkeit sich den besten belgischen Thonen
vorzugsweise nähern. Als deren Vertreter möge der rheinische Thon von Mühlheim bei
Coblenz gelten.
Vorkommen.Der Vollständigkeit wegen entnehme ich das Wesentliche der Beschreibung einem
früheren von mir in diesem Journal Bd.
CLXXXIII S. 32 über diesen Thon erschienenen Aufsatz. Wegen der
sorgsam ausgewählten, doch im Ganzen besseren
Durchschnittsqualität modificirt sich das dort Gesagte stellenweise
etwas. – Dieser dunkelblaue Thon, welcher das unterste Glied der
Braunkohlenformation bildet, kommt auf der linken Rheinseite bei den Orten Mühlheim,
Kehrlich und Kettig, zwischen Andernach und Coblenz vor. Derselbe wird jetzt
vornehmlich nur bei Mühlheim und zwar auf der Rübenacher Höhe mittelst runden, mit
Reifen verbauter und 30–80 Fuß tiefer Schächte gewonnen. Nachdem die Dammerde
durchgegraben ist, folgt die hier sehr verbreitete Bimssteinsandschicht, unter
welcher häufig alsbald der Thon angetroffen wird, zuerst von hellerer Farbe,
glimmerhaltig und unrein, dann ein augenfällig mehr eisenhaltiger. Hierunter lagert
der gute brauchbare Thon ohne bemerkbare Eisenfärbung, stellenweise mit
fortschreitender Teufe eine Lage von sehr zartem homogenen
Aussehen darstellend und als Sorte Nr. I bezeichnet. Der gute, nutzbare
Thon liegt in sehr wechselnder Mächtigkeit bis zu 40 und selbst 60 Fuß. In der Regel
wird mit größerer Tiefe der Thon sandig, womit die weitere Ausbeute aufhört.
Der in Form von Schollen à 10 Pfd. im Handel
bekannte Thon kostet per 1000 Schollen circa 12–15 Thlr.
Physikalische
Eigenschaften.
Ist von dunkler schieferblauer Farbe. – Hat ein recht gleichmäßiges und
fast durchweg reines Ansehen. – Fühlt sich sehr fettig an. –
Schneidet sich glatt, die Schnittfläche ist glänzend.
– Bruch stellenweise muschelig, kantig springend. Glänzende geglättete
Eindrücke finden sich nicht selten. – Haftet stark an der Zunge. –
Zerfällt in Wasser unter Entweichen vieler Bläschen mit singendem Zischen; gibt
damit angefeuchtet eine höchstbindende,
anklebende und plastische Masse, welche die
Feuchtigkeit lange zurückhält.
Knirscht beim Reiben in der Achatschale unfühlbar; nur
zwischen die Zähne gebracht, lassen sich äußerst feine Sandkörnchen wahrnehmen.
– Braust nicht beim Uebergießen mit Säure. – Schwärzt sich beim
Glühen über der Lampe, riecht dabei brandig und brennt sich zur hellgelblichen
Masse.
Pyrometrisches
Verhalten.
a) In der annähernden
Schmiedeeisen-Schmelzhitze. – Erweicht zu einer von
glatter Rinde eingehüllten, wenig glänzenden, schmutziggrauen Masse. Eine
Aufblähung und namentlich Abrundung zur Kugelform tritt mehr hervor. Der Bruch
ist porig-löcherig.
b) In der völligen
Schmiedeeisen-Schmelzhitze. – Die Erweichung hat
zugenommen, die Poren sind größer geworden und beginnen in einander zu fließen.
Das Schmutzig-grau geht in Schmutzig-gelb über.
c) Mit dem Normalzusatze
in dem wenigstens 1–6fachen Verhältnisse versetzt und der Schmiedeeisen-Schmelzhitze ausgesetzt, sind
die Proben Nr. 1–5 porzellanartig und Nr. 6 ist erdig. In zutreffender
wie geringerer Schmiedeeisen-Schmelzhitze ist Nr. 5–6x einsaugend; in größerer Nr. 5x.
Der Grad der Feuerfestigkeit des Mühlheimer Thones ist somit = 5 – 6
(näher 5).
Das Bindevermögen ist = 9 – 10.
Unter Zugrundelegung des in Rede stehenden Thones sind demnach diese
„gut feuerfesten und vorzüglich
bindenden“ Thone der vierten Classe zu den circa 55procentigen zu rechnen.
Technische Anwendung findet der Mühlheimer Thon als
Ersatzthon des besten belgischen in nächster Linie.
V. Classe.
Kaolinartige Thone auf secundärer Lagerstätte.
In diese Classe kommen die Thone, als deren Vertreter der bekannte Grünstädter Thon
gelten mag.
Vorkommen.Das Wesentliche wiederhole ich in Kürze aus einer früheren Werthbestimmung
dieses Thones in diesem Journal Bd. CLXXXV
S. 39. – Die Fundstätte dieser gesuchten Hafenerde befindet sich bei
Hettenleidelheim, 1 1/2 Stunden südwestlich von Grünstadt in der Rheinpfalz. Das
Vorkommen kann wohl als Diluvialbildung betrachtet werden, die den Tertiärkalk überlagert; es ist
im Ganzen als ein nesterweises zu bezeichnen. Die
Thonablagerung scheint hier ein Zersetzungsproduct von Porphyr und
Porphyrmandelstein zu seyn, welche den nur wenige Stunden entfernten Gebirgszug des
Donnersbergs größtentheils bilden. Das Thonlager tritt, je nachdem mehr oder weniger
von dem darüberliegenden Alluvium weggeschwemmt ist, 30–80 Fuß tief unter der
Oberfläche auf und wird angebohrt, nachdem man die Dammerde, gelben Letten, eine
viel Wasser führende Sandschicht und schließlich grünlichen und gelben Thon
durchteuft hat. Die Mächtigkeit des brauchbaren feuerfesten Thones wechselt zwischen
6–13 Fuß, wovon jedoch die 3–6 Fuß starke mittlere Schicht die
thonreichste, fetteste und reinste ist, während die obere und untere an Reinheit und
Thongehalt nachsteht. Der Thon wird bereits in der Grube vermittelst einer Art Axt
in circa centnerschwere, längliche, viereckige Stücke
gehauen und kommt so in den Handel.
Die Preise differiren je nach seiner Güte und Reinheit. Die erste Sorte, auserlesene Stücke, von allem sichtbaren Schwefelkiese
frei, kostet loco Grube 30 Kreuzer pro Centner.
Physikalische
Eigenschaften.
Ist völlig lufttrocken, von hellbläulicher Farbe mit nur vereinzelt
dunkelgefärbten, kohlehaltigen Stellen. – Hat ein sehr gleichmäßige Ansehen und ist ein Hauch von schmutziggelber
Eisenfärbung nur selten zu bemerken. – Fühlt sich recht fettig an. – Schneidet sich glatt und sehr zart; die Schnittfläche ist
ein wenig glänzend. – Zeigt einen unebenen
Bruch, doch besteht die Masse aus durchaus fettig glänzenden, geglätteten,
gleichsam verkneteten Eindrücken und Ablösungen. – Haftet stark an der
Zunge. – Zerfällt in Wasser unter Entweichen zahlreicher Bläschen mit
singendem Zischen; gibt damit angefeuchtet eine recht bindende, klebende und plastische Masse,
welche die Feuchtigkeit hartnäckig zurückhält.
Knirscht beim Reiben in der Achatschale kaum fühlbar.
– Braust nicht beim Uebergießen mit Säure. – Schwärzt sich beim
Glühen über der Lampe und brennt sich nach und nach zur gelblich grauweißen
Masse.
Pyrometrisches
Verhalten.
a) In der annähernden
Schmiedeeisen-Schmelzhitze. – Erweicht zu einer äußerlich
mit einer glatten Rinde umzogenen, wenig glänzenden, hellgelblichen Masse.
– Die Aufblähung ist eine merklich voluminösere. – Der Bruch ist reichlicher porig-löcherig. –
Vereinzelte Fleckchen sind bemerkbar.
b) In der völligen
Schmiedeeisen-Schmelzhitze. – Die fortgeschrittene
Erweichung gibt sich durch Ineinanderfließen der Poren und Bildung vereinzelter
kleiner Höhlungen zu erkennen.
c) Mit dem Normalgemenge
in dem wenigstens 1–7fachen Verhältniß versetzt und der Schmiedeeisen-Schmelzhitze ausgesetzt, sind
die Nummern 1–6 porzellanartig verdichtet und erst die mit dem 7fachen
Zusatze ist einsaugend. In der mehr niedrigen Schmiedeeisen-Schmelzhitze
ist Nr. 7 ziemlich zutreffend, in der höheren ist 6–7 zu setzen. Verhält
sich weniger constant und das Resultat variirt merklich, je nachdem z.B. die
Proben einem mehr reducirenden Einflusse (in einem Kohlentiegel) ausgesetzt
werden.
Im Ganzen ist der Grad der Feuerfestigkeit des Grünstädter Thones wohl = circa 7 zu setzen.
Das Bindevermögen ist = 8.
Der besprochene „mäßig feuerfeste aber sehr
bindende“ Thon gehört somit zu den circa 30procentigen.
Eine technische Verwendung findet er ausschließlich in
Glasfabriken.
VI. Classe.
Mittelmäßige
Braunkohlenthone.
In diese Classe kommen die Thone, welche, wenn sie auch in feuerfester Hinsicht
schon zu den geringeren gehören, doch wegen ihres hohen Bindevermögens und
gleichzeitiger Billigkeit des Preises recht gesucht sind.
Als Repräsentant wähle ich den hessischen Thon vom Mönchsberg bei Cassel.
Bei einem Besuche des Mönchsberges konnte ich den fraglichen Thon daselbst
nirgends auffinden. Nur Sand oder höchstens thonhaltiger Sand bot sich mir dar
in einer circa 15 Fuß tiefen Grube nordwestlich von
Cassel hinter einer dortigen Fabrik feuerfester und gewöhnlicher Ziegelsteine
etc. Wahrscheinlich ist dieser sogenannte Mönchsberger Thon derselbe, welcher
bei Oberkaufungen 1 1/2 Stunden südöstlich von Cassel gewonnen wird. Derselbe
wird daselbst nach Abdeckung der 2–3 Fuß starken Dammerde in einer
durchschnittlichen Mächtigkeit bis zu 8 Fuß gefördert. Dieser Thon gehört der
Braunkohlenformation an. Derselbe kostet pro Centner
loco 2–2 1/2 Sgr.
Physikalische
Eigenschaften.
Ist lufttrocken von blaugrauer Farbe. – Enthält deutlich pflanzliche Reste, in deren
Umgebung der Thon dunkler gefärbt ist. – Schneidet sich glatt; die
Schnittfläche ist fettig-glänzend. – Zeigt geglättete,
fettigglänzende Ablösungen. – Zerfällt in Wasser unter Entwickelung
zahlreicher Bläschen und singendem Zischen; gibt damit angefeuchtet einen recht
bindenden, anklebenden Teig.
Knirscht beim Reiben merklich. – Braust nicht beim Uebergießen mit Säure.
– Enthält vereinzelte Schwefelkiesknoten. – Schwärzt sich beim
Glühen über der Lampe und färbt sich alsdann schwach gelblichgrau.
Pyrometrisches
Verhalten.
a) In der annähernden
Schmiedeeisen-Schmelzhitze erweicht er zu einer äußerlich
glänzenden, bimssteinartigen, zur Kugel abgerundeten Masse. – Der Bruch
ist porig-sinterig.
b) In der völligenSchmiedeeisen-SchmelzhitzeSchmiedeeisen-Schmelzhize steigert sich die Erweichung bis zur Bildung einer
blasig-höhligen Schlacke.
c) Mit der wenigstens 1–8fachen Menge des Normalzusatzes versetzt und der Schmiedeeisen-Schmelzhitze ausgesetzt, sind die Proben der
Nummern 1–7 porzellanartig dicht und Nr. 8 ist einsaugend = I¹x.
Bei der zutreffenden Schmiedeeisen-Schmelzhitze stimmt Nr. 8 völlig
überein; in der geringeren fast ebenso und in der höheren Nr. 8 mehr als Nr.
9.
Der Grad der Feuerfestigkeit ist somit fast genau = 8.
Das Bindevermögen ist = 9.
Diesen Thon, welcher nur als „ziemlich feuerfest
aber vorzüglich bindend“ zu bezeichnen ist, muß man
somit zu den 20procentigen rechnen.
Technische Anwendung findet derselbe zur Fabrication
feuerfester Steine.
VII. Classe.
Gewöhnliche
Braunkohlenthone.
Hierher gehört eine zahlreiche Menge von Thonen, die meisten sonst pyrometrisch
nicht hervorragenden Braunkohlenthone.
Solche Thone finden sich überall wo die Braunkohlenformation auftritt, bald über,
bald unter einer Braunkohlenschicht, wie auch getrennt davon und in weiter
Entfernung. So z.B. in den Ausläufern des Siebengebirges wie des Höhenzuges bei
Bonn zu beiden Seiten des Rheines.
Als Repräsentant wähle ich einen Thon von daher, von Niederpleis an der Sieg, wie
er im Durchschnitt vorkommt. Die Probe wurde weder einer reinsten, thonreichsten
Lage, noch auch einer sichtbar unreineren, merklich eisenschüssigeren oder sanderfüllten
entnommen, sondern zwischen beiden bezeichneten in der Mitte heraus von
verschiedenen Stellen.
Ueber die näheren Verhältnisse des Vorkommens und über den Preis fehlen mir zur
Zeit die Angaben, welche ich aber noch nachzuliefern gedenke.
Physikalische
Eigenschaften.Man vergl. meine Mittheilung in diesem Journal Bd. CLXIV S. 52 über den früher
untersuchten Thon, welcher von derselben Localität aber von einer
anderen ausgesucht reinen Stelle war, während der vorstehende mehr dem
Durchschnitts-Vorkommen
entspricht.
Ist von grünlich-grauer Farbe. – Fühlt sich zart und sehr fettig an. – Schneidet sich ohne
Knirschen; die Schnittfläche ist fettig-glänzend. – Der Bruch
zeigt geglättete Ablösungen. – Haftet stark an der Zunge. –
Zerfällt in Wasser ganz allmählich ohne merkliches Zischen; gibt damit
angefeuchtet eine sehr bindende und anhaftende Masse.
Knirscht beim Reiben nicht bedeutend. – Braust nicht mit Säure. –
Enthält merklich Eisen und Kalk; im Ganzen wenig. – Pflanzliche Reste
finden sich sparsam eingemengt. – Schwärzt sich beim Glühen über der
Lampe und wird dann hellgelblich.
Pyrometrisches
Verhalten.
a) In der annähernden
Schmiedeeisen-Schmelzhitze bläht er sich gelinde auf zu einem
blasigen, schmutziggelb gefärbten Email.
b) In der völligen
Schmiedeeisen-Schmelzhitze ist er gänzlich aufgegangen zu einer
dünnwandigen, schmutziggelb gefärbten Kugel.
c) Mit dem wenigstens 1–9fachen Normalzusatze vermengt und der zutreffender Schmiedeeisen-Schmelzhitze ausgesetzt, sind die
Proben Nr. 1–7 völlig porzellanartig, Nr. 8 beginnt einsaugend zu werden
und noch deutlicher zeigt dieß Nr. 9.
Bei völligem Zutreffen der Prüfungstemperatur = fast völlig 9; in der wenig
geringeren = kaum mehr als 9; in der ein wenig höheren = 8 – 9.
Bindevermögen = 8 – 9.
Der vorstehende Thon, dessen Grad der Feuerfestigkeit = nahe 9 und welcher als
„wenig feuerfest aber sehr
bindend“ zu bezeichnen ist, gehört somit, in runder Zahl
ausgedrückt, zu den 10procentigen.
Technische Anwendung findet er zur Fabrication
feuerfester Steine.
Ich bemerke zu den mitgetheilten Resultaten:
Wie es ganz allgemein zur pyrometrischen Bestimmung eines Thones zweckdienlich
ist, denselben wenigstens zwei verschiedenen Hitzegraden „annähernder
wie völliger Schmiedeeisen-Schmelzhitze“ getrennt
auszusetzen, so empfiehlt sich ganz besonders für die mit dem Normalgemenge
versetzten Proben ein wiederholtes Glühen.
Selbstverständlich setzt die vorstehend erläuterte Bestimmungsweise das endgültige Erreichen von Silicatbildung voraus, was
um so vollständiger erzielt wird, wenn das Glühen ein längeres ist. Ich glühe
daher die betreffenden Proben stets zweimal
hintereinander und zwar zuerst in geringerer Temperatur, der
annähernden Schmiedeeisen-Schmelzhitze, und dann in der bestimmt
normirten, zutreffenden.
Wie es einleuchtet, erleichtert und vereinfacht die Aufstellung von Normalthonen,
deren Werthstellung in feuerfester Beziehung in bestimmten Zahlen ausgedrückt
ist, sehr wesentlich das Einordnen irgend eines unbekannten Thones. Wie dieß
fast unmittelbar auszuführen ist, beschreibe ich noch mit einigen Worten.
In den Fällen wo eine approximative Bestimmung ausreicht, genügt es aus dem
fraglichen Thone eine kleine Probe, am besten in Form eines Prismas, zu formen
und solche gleichzeitig mit eben solchen Proben sämmtlicher Normalthone den
beiden Normalhitzegraden auszusetzen. Vergleicht man hierauf die geglühten
Proben mit einander, so belehrt der Augenschein sofort, wo der fragliche Thon
seinen Platz findet, sey es, daß er mit irgend einem der Normalthone
hinsichtlich der Merkmale der Schmelzbarkeit übereinstimmt, oder demselben
ähnlich ist, oder sich als tiefer oder höher stehend wie ein bezüglicher
Normalthon oder eine Reihe derselben verhält. Annähernd ist dadurch in jedem Falle seine Stellung direct
gegeben.
Handelt es sich um eine genauere Ermittelung, um sichere Feststellung des
speciellen Platzes in dem angenommenen Systeme, so versetzt man, nach
vorausgegangener annähernder Bestimmung, den fraglichen Thon mit dem
Normalgemenge in dem sich ungefähr ergebenden Verhältniß mit dem nächst höheren
wie niedrigeren Thone, so daß wenigstens drei Proben mit resp. drei
verschiedenen fortlaufenden Nummern erhalten werden, und glüht hierauf in der
beschriebenen Weise gleichzeitig mit den Proben eines oder mehrerer bezüglichen
Normalthone.
Will man noch weiter gehen und selbst Zwischengrade mit Schärfe feststellen, so
bedient man sich, wie oben erläutert, eines mehr sauren Normalzusatzes und
verfährt sonst ganz in derselben Weise. Da die Grenzpunkte in Rücksicht auf
das angenommene System hierbei bekannt sind, so ist damit eine Beziehung darauf
stets gegeben.
Selbst sehr geringe Verschiedenheiten in der Feuerfestigkeit von zwei sehr nahe
stehenden Thonen lassen sich dadurch erkennen, daß man beide Thone mit denselben
Gemengen aus reiner kieselsaurer Thonerde versetzt, worin der Gehalt an
Kieselsäure zunimmt. Will man z.B. den Unterschied bei zwei pyrometrisch wenig
verschiedenen, besten schottischen Thonen bestimmen, so belehrt darüber das
Zusetzen gleicher Gewichtsmengen Thonerde + Kieselsäure in dem Verhältniß von 1
: 1; 1 : 1,2; 1 : 1,3 u.s.w. Werden nämlich die genannten verschiedenen Gemenge
heftig geglüht, so wird bei dem leichtflüssigeren Thone resp. bei dem weniger
sauren Gemenge eher ein porzellanartiger Bruch der Probe eintreten, als dieß bei
dem mehr strengflüssigen Thone der Fall ist.
Erfahrungen Anderer wie gütige Bemerkungen nehme ich im Interesse der Sache stets
mit besonderem Danke entgegen und stelle es Industriellen anheim, mir Proben
zukommen lassen zu wollen.
Wiesbaden, im November 1869.