Titel: | Der Kupferrubin und die verwandten Gattungen von Glas; von Paul Ebell. |
Fundstelle: | Band 213, Jahrgang 1874, Nr. XXXIX., S. 132 |
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XXXIX.
Der Kupferrubin und die verwandten Gattungen von
Glas; von Paul
Ebell.
Aus dem chemisch-technischen Laboratorium
des Collegium Carolinum zu
Braunschweig.
(Fortsetzung von Seite 59 des vorhergehenden Heftes.)
Ebell, über den Kupferrubin und die verwandten Gattungen von
Glas.
2. Rubinglas durch
Schmelzung.
Während das durch Lasur erzeugte Glas stets unmittelbar nach eingetretener Wirkung
des Reductionsmittels in der hochrothen Farbe auftritt, zeigt das durch
Zusammenschmelzen aus Glassatz erzeugte ein anderes Verhalten. Es existirt
bekanntlich in zwei Zuständen, farblos und hochroth. Nach vollendeter Schmelzung und
klarem Fluß rasch abgekühlt, erscheint das Glas farblos (oder doch nur schwach
grünlich u.s.w. je nach den zufälligen Nebenbestandtheilen, wie Eisen etc.). Wird
das richtig geschmolzene
farblose Glas nachträglich auf die Temperatur seiner Erweichung erhitzt, so
entwickelt sich die hochrothe Farbe plötzlich durch die Masse. Diese in der
Glasmacherkunst unter dem Namen „Anlaufen“ bekannte Erscheinung
ist genau wie bei dem Goldrubin. Beim Erkalten im Schmelztiegel des Laboratoriums
erscheint das Kupferrubin im Allgemeinen gesprochen gefärbt, aber in der Regel nicht
homogen. Sehr selten kamen farblose Partien vor, die Masse ist leberfarbig, theils
dunkel rothbraun durchsichtig, theils rothbraun bis Hochroth opak, beide Zustände in
Streifen und Flecken nebeneinander.
Aus der Färbung des Glases als Lasur geht hervor, daß schon sehr geringfügige Mengen
Kupfer hinreichen, um die volle rothe Färbung hervorzubringen. Beim Schmelzen
gelingt der Rubin mit solchen geringen Mengen nicht, wahrscheinlich weil sie zu
schwer vor Oxydation zu schützen sind; sie gelingt auch mit sehr reichlichen Mengen
nicht, weil dann andere, ins Gebiet des Hämatinon fallende, Erscheinungen eintreten.
Die folgenden Versuche sind zur Aufklärung bestimmt über die Menge des dem Glase
einzuverleibenden Kupfers und die Wahl der geeigneten Kupferpräparate. Sie sind
– bis auf wenige Fälle, wo das Gegentheil jedesmal ausdrücklich angegeben
ist, – mit einem, den Schmelzvorrichtungen des Laboratoriums am besten
entsprechenden, bleiischen Glassatz A aus
Sand
Mennige
Potasche und
Kalisalpeter.
48
60
12
8
= 128 Gew.-Th.
angestellt. Man gab diesem Satz den Vorzug, theils weil er
hinreichend leichtflüssig, theils weil bleiische Gläser besonders zur Färbung
geeignet sind. Anschließend an die Versuche mit Lasur in den Glasröhren benützte man
zur erstern Reihe der Schmelzungen Kupferoxyd mit einem Reductionsmittel. Als solche
äußern verschiedene Körper im Princip gleiche Wirkung, wie Eisenhammerschlag,
metallisches Zinn, Zink, Kohlenpulver, aber sie sind von sehr ungleichem praktischen
Werthe. Kohle entwickelt eine belästigende Menge Gas und bildet wegen zu rascher
Wirkung Ausscheidung von Kupferkönigen am Boden des Tiegels. Zink verbrennt zu
schnell. Hammerschlag wirkt angemessen, färbt aber das Glas stark. Weitaus am
entsprechendsten ist Zinnfolie, in das klar geflossene Glas unter Umrühren
untergetaucht. Sie bietet nur die Gefahr, daß sie bleiische Gläser unter gewissen
Umständen in einen schwarzen Fluß verwandelt – eine secundäre Erscheinung,
welche mit der Färbung durch Kupfer nichts zu thun hat.Davon wird später bei den Erscheinungen die Rede sein, welche das Bleiglas
mit den rothen Kupfergläsern gemein hat.
Obiger Satz A zu Bleiglas mit 0,4 pro mille Kupferoxyd geschmolzen, gab kein Rubinglas, weder wenn das Kupferoxyd als solches,
noch wenn es als Lösung von schwefelsaurem Kupfer sehr verdünnt mit dem Satze
gemengt wurde; weder mit Zinnfolie, noch mit Hammerschlag. Auch nicht in der Art,
daß ein Theil des Glases für sich mit Kupferlösung ein anderer Theil mit
Eisenhammerschlag geschmolzen und beide Gläser dann unter Umrühren zusammengegossen
wurden. Derselbe Satz A mit 2 p.
m. Kupferoxyd und Zinn wie oben, oder einem Ueberschuß von Hammerschlag,
lieferte einmal (mit 1 Proc. Zinn) ein vollkommenes, in Wasser gegossen farbloses,
schön und rasch anlaufendes Rubinglas; alle übrigen Versuche mit dem gleichen Zusatz
an Kupfer mißlangen. Man sieht, daß die Menge des Kupferzusatzes mit 2 p. m. entschieden und weitaus hinreichend, aber die
Behandlung zu schwierig ist. Denn auch 5 p. m.
Kupferoxyd gaben mit Hammerschlag noch keine gelungene Schmelzungen, aber mit Zinn
(1 1/2 Proc.) ein dunkelrothes, in Wasser abgeschreckt farbloses und schön
anlaufendes Glas. Erst bei Zusatz von 1 Proc. Kupferoxyd fingen die Schmelzungen an
regelmäßig Rubin zu liefern, sowohl mit Hammerschlag (1 1/2 Proc.), als mit
Zinnfolie (2 Proc.) bei einer Schmelzzeit von 1 1/2 Stunden. Die Schmelzhitze eines
tragbaren Windofens bei Coaksfeuer reichte hin. Unter 12 Schmelzungen gab nur eine
Schmelzung einen etwas unvollkommenen Rubin und keine mißlang. Bei einigen dieser
Versuche mit 1 Proc. Kupferoxyd lies man sich angelegen sein, aus dem Tiegel von dem
Zeitpunkt des vollen Flusses an nach dem Einbringen des Zinns fortlaufende Proben zu
ziehen – in einem Fall so, daß nach 2 Stunden Schmelzzeit die erste, dann von
Stunde zu Stunde eine Probe gezogen wurde, im Ganzen fünf. Es war sehr schlagend zu
erkennen, daß die Rubinfärbung anfangs ungenügend sich erst im Laufe des Schmelzens
nach und nach auf die volle Höhe entwickelt. Das im Tiegel erkaltete Glas war
leberfarbig mit opaken rothen Streifen, einigemal von der Farbe des
Zinnobersiegellackes. Beim Ausgießen in Wasser findet man häufig die dickeren
Klumpen roth, das dünne und fadenartige Glas farblos; ähnlich – aber nur die
dünnsten Theile farblos – beim Ausgießen auf eine trockene Thonplatte. Zur
Beurtheilung der Schmelzproducte ist (neben dem Mikroskop, wovon weiter unten) das
Ueberfangen unerläßlich. Im Kleinen verfährt man zweckmäßig so, daß man eine weiche
Glasröhre unten zuschmilzt, in das geschlossene Ende ein linsengroßes Stück der
Schmelze fallen, mit dem Rohr in der Flamme zusammengehen läßt und zur Kugel
ausbläst. Das dunkle leberbraune Korn der Schmelze gibt einen in's Bräunliche
gehenden gelben Fleck vom Umfang einer Kirsche, welcher über der Gasflamme sogleich
schön blutroth anläuft.
Es war von Interesse den Kupfergehalt des fertigen Glases, nachdem seine völlige
Umwandlung in Kupferrubin, an der Hand dieser Proben constatirt war, – mit
der Quantität des zugesetzten Kupfers zu vergleichen. Zu dem Ende wurde Bleiglassatz
A mit 1 Proc. Kupferoxyd geschmolzen, nach dem
völligen Fluß 2 Proc. Zinnfolie zugegeben, unter das Glas gedrückt, umgerührt und
mit Schmelzen (bei Coaksfeuer im tragbaren Windofen) 1 1/2 Stunden fortgefahren, bis
in Wasser gegossene Proben ein farbloses, etwas in's Gelbe stechendes, tief und
schön roth anlaufendes Rubinglas lieferten.
2,0435 Grm. dieses Glases gaben 0,0165 Schwefelkupfer (Cu₂S) und 0,032 Schwefelzinn (SnS₂), entsprechend 0,66 Proc. des Rubinglases an
Kupfer und 1,38 Proc. an Zinn; nahezu gleiche Atome, nämlich 1 Cu : 1,1 Sn.
Bei einem anderen Versuch wurde der Glassatz A in zwei
gleiche Theile getheilt und jeder zuerst für sich, der eine mit 1 Proc. Kupferoxyd,
der andere mit 1 1/2 Proc. Hammerschlag niedergeschmolzen. Nachdem beide gleichmäßig
geflossen, wurden sie unter Umrühren vereinigt und die Mischung so lange im Feuer
des Windofens gelassen wie oben, bis nach anderthalb Stunden in Wasser gegossene
Proben als farbloses, gelbliches, schön anlaufendes Glas erstarrten. Von diesem im
Wasser abgeschreckten Glase gaben:
2,064 Grm. an Schwefelkupfer 0,011 Grm. und an Eisenoxyd 0,0205 Grm., entsprechend
0,42 Proc. Kupfer und 0,959 Eisenoxydoxydul des fertigen Rubinglases.
Es berechnet sich daher
das metall. Kupfer zu:
das Eisenoxydoxydul zu:
beim fertigen Rubinglase
0,42 Proc.
0,959 Proc.
beim Satze
0,44 „
0,75 „
Ebenso bei dem vorigen Glase:
das metall. Kupfer zu:
das Zinn zu:
beim fertigen Rubinglase
0,66 Proc.
1,38 Proc.
beim Satze
0,88 „
2,00 „
Bei dem beträchtlichen Gewichtsverlust, welchen der Satz im Schmelzen erleidet, hätte
der Gehalt des fertigen Rubinglases an Kupfer in demselben Verhältniß größer
ausfallen müssen als im Satze. Der Umstand, daß das Gegentheil eintrat und der
Kupfergehalt in dem einen Fall dem des Satzes kaum gleich, im andern Fall merklich
kleiner ausfiel, – dieser Umstand beweist, daß sich entweder metallisches
Kupfer beim Schmelzen abgeschieden, oder daß das Rubinglas nicht homogen war. Letztere Eigenschaft ist in
der That nur sehr schwierig, und bei Schmelzversuchen im Kleinen kaum jemals
vollständig zu erreichen. In einem weiteren oben erwähnten Versuche ist ein
vollkommen sattgefärbtes Rubinglas mit einem Zusatze von 2 p.
m. Kupferoxyd zum Glassatze erzielt worden; nach obigen Analysen waren von
1 Proc. Kupferoxyd im Satze nahe 7 p. m. resp. 9 p. m. Kupfer in's Glas eingegangen, also beträchtlich
mehr. Der größere Versatz mit Kupferoxyd hat indessen weniger die Bedeutung, eine
große Menge des färbenden Kupfers in's Glas zu bringen, als vielmehr die Bedeutung,
es dem Glase mit Sicherheit einzuverleiben.
Bleiglas ist zur Entwickelung der rothen Farbe mit Kupfer bekanntlich nicht
unersetzlich. Schmelzungen mit Bruchstücken von käuflichem Hohlglas und 1 Proc.
Kupferoxyd lieferten ebenfalls Rubin. Auch ein Glasfluß aus 20 G. Th. Sand und 46 G.
Th. calcinirter Soda (ohne Kalk oder Bleioxyd) nahm mit 2 G. Th. Kupferoxyd und
Eisenfeile die rothe Farbe an.
Die folgenden Versuche haben den Zweck zu ermitteln, ob und wie weit sich das
Kupferoxyd durch metallisches Kupfer bei der Erzeugung von Rubinglas ersetzen läßt.
Eine Schmelzung von zerstoßenem Spiegelglas und 1 Proc. metallischem (aus Oxyd mit
Wasserstoff reducirtem) Kupfer – beides nach Zusatz von Eisenhammerschlag
eine Stunde lang im tragbaren Windofen im Fluß erhalten – gab ein
verneinendes Ergebniß. Es erfolgte ein grünes, nicht anlaufendes Glas; der Hitzegrad
war offenbar für die Strengflüssigkeit des Glases unzureichend. Man wählte daher für
die folgenden Schmelzungen ein leichtflüssigeres Glas und höheren Hitzegrad im
gemauerten Windofen mit 40 Fuß hoher Esse. Bleiischer Satz A mit 1 Proc. reducirtem Kupfer wurde in einer – in einem
hessischen Tiegel (mit dichtschließendem Deckel) eingesetzten –
Porzellantasse zwei Stunden der höchsten Temperatur ausgesetzt. Das nicht
ausgegossene, langsam abgekühlte Glas bestand aus einer rothen und aus einer
schwarzbraunen Schichte, von denen keine beim Ueberfangen vor der Glasbläserlampe
anlief; nur einige farblose spärliche Theile an der Oberfläche zeigten die
Erscheinung. Dagegen ergab die Wiederholung desselben Versuches ein vollkommeneres
Rubinglas, in Wasser gegossen farblos und gut anlaufend, in Tiegel erkaltet leberig.
Die Bildung von Kupferrubin unmittelbar durch Schmelzen mit metallischem Kupfer
steht also fest, nur erfolgt sie im Allgemeinen schwieriger, gibt auch eine weniger
feurige Farbe und ist zum Ueberfangen weniger geeignet. Die Schwierigkeit liegt
sicherlich nur darin, daß man auf diesem Wege das Glas die nöthige Menge des
färbenden Materiales nur langsam und erst bei höherem Hitzegrade aufnimmt.
Die herkömmliche Anschauung, welche die rothe Farbe des Rubinglases dem Kupferoxydul
oder seinem Silicate zuschreibt, legt ein besonderes Gewicht auf Versuche mit diesem
Körper, denen die letzte Reihe von Schmelzungen gewidmet ist. Die Erfahrung im
Großen gibt darüber keine Anhaltspunkte. Sie wendet zwar häufig den oxydulhaltigen
Kupferhammerschlag aber stets mit Zusatz von Reductionsmitteln an, ohne welche sie
ihren Zweck nicht zu erreichen scheint. Es kam bei den vorgenommenen Schmelzungen
– zu denen man aus Kupferoxyd durch Zucker (nach Art der Fehling'schen Probe) reducirtes, sehr feinzertheiltes
Oxydul verwendete – wesentlich darauf an, sowohl Reduction als Oxydation zu
vermeiden. Beim ersten Versuch war das Kupferoxydul dem Satz (bleiischer Satz A) möglichst gleichmäßig beigemischt. Man suchte während
der 2 1/2 stündigen Schmelzung schädliche Einflüsse durch Einleiten von Kohlensäure
in den Tiegel zu beseitigen. Es entstand ein dunkel grüngelbes Glas mit einigen
rothen Streifen; das Glas war zwar stellenweise gefärbt, aber das ungefärbte Glas
konnte beim Ueberfangen in keiner Weise zum Anlaufen gebracht werden. Das
zweifelhafte Ergebniß rührte offenbar von der Unvollkommenheit der Maßregeln her;
die Wirkung der Kohlensäure wird durch die starken Strömungen in der hochglühenden
Umgebung gelähmt; die lange Zeit vor dem Eintritt des Flusses gibt dem Kupferoxydul
zu viel Spielraum zu chemischen Umsetzungen und die lange Schmelzzeit im offenen
Tiegel Anlaß zu störenden secundären Erscheinungen. In den folgenden Schmelzungen
ließ man daher den Satz zuerst zu klarem Glase fließen, setzte dann das Kupferoxydul
unter raschem Umrühren zu und ließ den wohlbedeckten, in die Kohlen eingebetteten
Tiegel 1 bis höchstens 2 Stunden im Feuer. Auf diese Weise gab der bleiische Satz
A mit 1 Proc. Kupferoxydul, bei hohem Hitzegrad 2
Stunden lang geschmolzen, ein blaugrünes Glas mit Kügelchen von metallischem Kupfer
am Boden; ganz dasselbe erfolgte mit 4 Proc. Kupferoxydul bei einstündigem Schmelzen
und mäßiger Rothglut. Ebenso verhielt sich Spiegelglas und ein aus Sand, Potasche
und salpetersaurem Barit geschmolzenes Glas, beide mit 1 Proc. Kupferoxydul;
ersteres als strengflüssiges, letzteres als leichtflüssiges bleifreies Glas gewählt.
Man vermied beim Umrühren selbstverständlich eiserne Geräthe und bediente sich
theils eines Kupfer – theils eines Glasstabes. Direct zugesetztes
Kupferoxydul gleicht in seiner Wirkung keineswegs dem mit Reductionsmitteln
versetzten Kupferoxyd. Auch v. Pettenkofer erhielt durch
Zusammenschmelzen eines Satzes aus Kalk und Soda mit 10 Proc. im Fluß zugesetzten
Kupferhammerschlag in einer Atmosphäre des Schmelzofens, die keinen freien
Sauerstoff mehr enthalten konnte, schlechterdings nur ein Glas von schwarzgrüner
Farbe, ohne Spur von Roth oder auch nur von einer gemischten Farbe, in welcher Roth
enthalten sein konnte.A. a. O. S. 126. Es steht mithin fest, daß Kupferoxydul dem Glase einverleibt keine rothe
Farbe bedingt. Es wird einfach in metallisches Kupfer und Kupferoxyd gespalten,
welches letztere – durch die Verbrennungsgase im Glase nicht reducirbar
– dieses letztere wie gewöhnlich blaugrün färbt. Nur als secundäre
Erscheinung, durch dauernde Einwirkung des flüssigen Glases auf das abgeschiedene
Metall entstehen topische Rothfärbungen. Diese treten nur in verschwindendem Umfang
– als leichte Aureolen um die Metallkügelchen – auf, weil das Kupfer
in dem glühenden Fluß des Glases, also bei einer den Schmelzpunkt dieses Metalles
erreichenden Temperatur, abgeschieden wird, bei der es zu schnell regulinische
Massen bildet. Gibt man das Oxydul gleich dem Satze zu, so bleibt das Metall länger
zertheilt und bietet so breitere Gelegenheit zur Rothfärbung des Glases; so bei dem
ersten Versuch mit Kupferoxydul.
Erhitzt man durchsichtiges rothes, durch Lasur erzeugtes, nicht zu tief gefärbtes
Rubinglas – z.B. die Glasröhren der eingangs beschriebenen Versuche –
im Verbrennungsofen für organische Analyse längere Zeit, etwa 3 Stunden lang unter
Durchleiten von Wasserstoff, so verschwindet die rothe Farbe gänzlich und ist das
Glas alsdann nicht mehr zum Anlaufen zu bringen. Die Rubinfarbe durch Wasserstoff
anfangs hervorgerufen, wird in derselben Wasserstoffatmosphäre wieder zerstört. Die
Zerstörung der Farbe kann demnach nicht Einwirkung des Wasserstoffes, sondern nur
fortgesetzte Einwirkung des Glühens sein.
In der That blieb die Erscheinung dieselbe bei fortgesetztem Glühen in Kohlensäure
oder Stickstoff ganz dieselbe – ebenso als man vor dem Glühen erst längere
Zeit Kohlensäure durch das Rohr leitete, um die Luft möglichst vollständig
auszutreiben. Es genügt, daß das durch Lasur erhaltene Rubinglas sich während des
Glühens in einer indifferenten Atmosphäre befindet. In keinem Falle kann die
Erscheinung einfach auf Oxydation, auf Umwandlung des Kupfers der rothen Farbe in
Oxyd beruhen. Offenbar hängt die Erscheinung damit zusammen, daß die rothe Färbung
nur in einer unmeßbar dünnen Schichte der äußersten Oberfläche ihren Sitz hat und
die Menge des in's Glas eingegangenen Kupfers ungemein klein ist. Bei fortgesetzten
Erhitzen ziehen sich diese winzigen Antheile in das Innere der Röhrenwand von der heißeren
Außenfläche zurück. Die Farbe ist dann nicht mehr hervorzubringen, entweder in Folge
zu weit gegangener Verdünnung des färbenden Stoffes, oder weil das wenige Kupfer
doch Gelegenheit gefunden, sich in Oxyd umzuwandeln, und im Inneren von den
Reductionsmitteln – der wesentlichen Bedingung der Rubinfärbung –
nicht mehr erreicht wird. Auf diesen Zusammenhang weisen einige anderweitige
Thatsachen hin – zunächst die, daß durch Schmelzung erzeugter, also
kupferreicherer Rubin die Farbe unter gleichen Umständen nicht verliert; ferner das
Verhalten des blaugrünen Kupferoxydglases, welches durch Glühen im Wasserstoffstrom
nur auf der äußersten Oberfläche roth wird.
3) Optisches Verhalten des
Rubinglases.
Zu den am meisten in die Augen springenden Erscheinungen bei den Rubingläsern aus
Kupfer gehört das verschiedenartige Ansehen, mit dem sie nach den Umständen
auftreten. Nicht nur Rubingläser verschiedener Darstellung, auch Rubingläser nach
derselben Vorschrift und auf gleiche Weise erzeugt, fallen meist von abweichendem
Ansehen aus. Ja selbst bei dem Producte einer und derselben Darstellung bemerkt man
sehr gewöhnlich auffallende Verschiedenheiten. Kupferrubin durch Lasur entsteht
nicht aus einem anfangs farblosen, dann anlaufendem Glase; er erscheint unter allen
Umständen sogleich roth – bei mäßiger Imprägnation des Glases mit dem
färbenden Material als klares durchsichtiges Blutroth, – bei einer
Imprägnation über den zur Entwickelung des satten Roths hinausgehenden Grad, getrübt
bis undurchsichtig karneolartig, von mehr kupferrother Farbe. Der Kupferrubin der
Glashütten, durch Ueberfang und Anlaufenlassen hergestellt, erscheint gegen das
Licht gehalten wie der Lasur von mäßiger Imprägnation, als klares Blutroth; auf
einem dunklen Hintergrund, oder besser noch mehrere Tafeln aufeinander gelegt, im
reflectirten Licht betrachtet, erscheint er mit deutlicher rother Trübung –
und zwar in Gestalt von Wolken wegen ungleicher Vertheilung des färbenden Körpers.
– Der Kupferrubin durch Schmelzung, in Wasser glühend abgelöscht, farblos,
erscheint im Tiegel erkaltet oder auf eine Platte ausgegossen, im Allgemeinen
leberfarbig, aber fast nie homogen; hellere opake Streifen wechseln mit dunklen aber
nicht getrübten Parthien. Die opaken Streifen gehen von braunroth bis in die Farbe
des Zinnobersiegellackes. Je nach Gang und Gelingen der Schmelzung, je nach der
Vertheilung des färbenden Stoffes, je nach der Art des Erkaltens (ausgegossen, im
Tiegel u.s.w.), je nachdem die erstarrende Masse dicker, dünner oder Fäden sind,
entstehen solche mehr oder weniger starke Abweichungen im Ansehen. Zur klaren Erkenntniß der Ursachen
der beschriebenen Erscheinungen, ein Ausfluß des innersten Wesens der mit Kupfer
roth gefärbten Gläser, ist die mikroskopische Untersuchung der allein zum Ziele
führende Weg. Aber der Gegenstand verlangt eine angemessene Behandlung mit diesem
Instrument – nämlich Untersuchung bei zweierlei Beleuchtung. Im durchgehenden
Lichte erhält man Bilder von einseitiger Natur, die zwar im Einzelnen wichtige
Aufschlüsse geben, aber im Ganzen leicht auf irrige Vorstellungen führen. Ungleich
entscheidender und belehrender sind die Bilder unter auffallendem Lichte eines durch
eine Sammellinse verdichteten, auf das Object gelenkten Strahlenbündels. Nur durch
Combination der beiden Gattungen von Bildern gelangt man zu vollkommener Erkenntniß
der Erscheinung. Selbstverständlich ist das diffuse Tageslicht zu schwach und bedarf
die Beleuchtung mit der Linse directes Sonnenlicht oder die Flamme einer
Argandlampe.
Ueberfangene Rubingläser des Handels und Rubingläser durch Lasur durch das bloße Auge
im reflectirten Lichte wolkig trüb, erscheinen auch unter dem Mikroskop im
durchfallenden Lichte so – und zwar schon bei mäßiger Vergrößerung (80 bis
150fach) wie in einem zarten nebelartigen Schleier, welcher übrigens der
Durchsichtigkeit noch wenig benimmt. Kleinere Gegenstände durch das Glas gesehen
z.B. ein untergelegter Glasfaden zeigt vollkommen deutliche scharfe Umrisse. Im
reflectirten Lichte im Mikroskop gesehen, stellt sich die Erscheinung, ohne
wesentliche Aenderung, nur ungleich deutlicher dar: der leichte Nebel tritt mit
hellerer leuchtender Farbe als eigentliche Trübung hervor; die Trübung ist aber auch
bei der stärksten Vergrößerung noch nicht lösbar. Dagegen zeigen die dem bloßen Auge
undurchsichtigen opalartigen Lasuren im durchfallenden Lichte eine derbere Trübung,
die sich eben zu lösen beginnt und im reflectirten Lichte von einem höchstfeinen
glänzenden Korn, als eine Wolke leuchtender Punkte erscheint. Beide Arten Rubinglas,
überfangene und Lasuren, treten unter dem Mikroskop in jeder Beleuchtung immer nur
roth in verschiedenen Tönen auf; gänzlich frei von Trübung sind sie als Ueberfang
kaum zu finden, lassen sich auch durch Lasur nicht leicht, wohl aber durch
Ueberfangen im Kleinen herstellen. Schmilzt man ein Korn Kupferglas in eine
Glasröhre ein, so erhält man durch Aufblasen eine im Inneren mit dem ungefärbten
oder kolophoniumfarbigen Kupferglas überzogene Kugel. Hält man diese Kugel über den
Cylinder einer brennenden Lampe, indem man sie vorsichtig der heißesten Stelle
nähert, so kann man es ohne Schwierigkeit dahin bringen, daß das Anlaufen sehr
allmälig eintritt. Zieht man die Glaskugel in dem Augenblick zurück, wo das Roth eben
angefangen hat zu erscheinen, so hat man einen blutrothen Rubin ohne alle Trübung,
gleichsam einen absoluten Rubin. Denn die Trübung ist nur das Merkmal davon, daß das
Glas bereits den eigentlichen Zustand von Rubin um etwas überschritten hat, daß es
begonnen hat, in das folgende Stadium einzutreten. Dieses Stadium kennzeichnet sich
durch die Bildung von undurchsichtigen Ausscheidungen. In dem käuflichen
Ueberfangglas, sowie in den nicht karneolartigen Lasuren sind diese Ausscheidungen
nur eben angedeutet als leichter, mikroskopisch unlösbarer Nebel, welchen das
unbewaffnete Auge nur im reflectirten Lichte wahrnimmt, aber im durchfallenden
Lichte übersieht. Es übersieht ihn, wie beim Lesen den Staub auf der Brille, weil es
bei dem überreichlich durchfallenden Lichte die Gegenstände jenseits des Glases
deutlich und mit vollen Umrissen erblickt, sich also auf die unermeßlich feinen
Theilchen der Trübung in der unmittelbaren Nähe nicht zu fixiren vermag. Unter dem
Mikroskop bei durchfallendem Lichte sind keine Bilder von anderweitigen Gegenständen
vorhanden, welche das Auge zerstreuen, während sich die stark vergrößerten Theilchen
des Nebels im Focus befinden; so ist das Auge gezwungen, sich darauf zu fixiren und
der Nebel wird sichtbar. Beim Betrachten derselben Gläser auf dunklem Hintergrund,
empfängt das unbewaffnete Auge von dem klaren Theil des Glases nur sehr wenig Licht,
weil der überwiegende Betrag der Strahlen durchgeht und, indem ihn die dunkle Fläche
des Hintergrundes verschluckt, somit verloren geht; dagegen wird das Licht von der
Trübung ebenso überwiegend zurückgeworfen, sie wird zum einzigen Gegenstand, welchen
das Auge fassen kann, und somit wahrnehmbar. Bei den opalartigen Lasuren ist die
Trübung ungleich stärker ausgebildet, ihre Theilchen zu größerem Umfang entwickelt
und ungleich dichter gesäet. Das Auge sieht beim Durchblicken keine Umrisse der
jenseits befindlichen Gegenstände; es kann unter allen Umständen nur noch die
Trübung (unter dem Mikroskop bei auffallendem Licht am schärfsten, zu getrennten
leuchtenden Pünktchen aufgelöst) sehen. Das Verhältniß der Trübung zu dem klaren
Theil des Glases, also die Menge und Beschaffenheit der Ausscheidung, hängt zumeist
von der Art der Abkühlung ab und kann bei ein und demselben Glase sehr verschieden
ausfallen, wie folgender lehrreicher Versuch beweist.
Ein Stück käuflicher Ueberfangrubin, bei dem nur im reflectirten Lichte ein leichter
Nebel zu bemerken war, einige Stunden lang in der Muffel bei der Temperatur der kaum
beginnenden Erweichung erhalten, so daß weder Verbiegung noch Abrundung der Kanten
stattfand, hatte sein Ansehen völlig geändert: an die Stelle des durchsichtigen
Hochroths war ein in
jeder Lage gegen das Licht undurchsichtiges Braun, eine derbe Trübung getreten.
Unter dem Mikroskop im durchfallenden Lichte stellte sich das opake braunrothe Glas
als eine lichtgrüne durchsichtige Grundmasse mit dunklen, tief braunschwarzen Wolken
durchzogen dar – letztere bei starker Vergrößerung als deutliche Granulation
erkennbar. Im auffallenden Lichte gewährt das Glas ein gänzlich verschiedenes Bild;
es erscheint als eine schöne hellleuchtende glührothe Masse, die sich schon bei
mittlerer Vergrößerung wie eine Milchstraße in Wolken von glänzenden rothgelben
Pünktchen, eingebettet in eine Grundmasse von dunkler unbestimmter Farbe auflöst.
Dieses Verhalten – schwarze Punkte in grünem Glas, bezüglich rothgelb
glänzende Punkte in dunkler Masse – beweist, daß die Ausscheidungen
undurchsichtig und von hellrother FarbeBei Tageslicht; bei Lampenlicht mehr gelbroth, feuerfarben. sein müssen. Dasselbe ist der Fall bei den meisten durch Schmelzen erzeugten
Rubinen.
Schwerer und selten gelingt es nämlich Rubinglas durch Schmelzen, wenn es nicht in
Wasser abgeschreckt wird, im normalen Zustande als absoluten Rubin zu erhalten
– ohne Ausscheidung. Ein Product der bereits beschriebenen Schmelzungen mit 2
pro mille Kupferoxyd und Zinn als Reductionsmittel
stellte einen solchen Rubin im strengen Sinn des Wortes dar. Das Glas im Tiegel
erkaltet und auf eine Platte ausgegossen ist ohne getrübte Streifen und Zonen, eine
gleichmäßige, tief rothbraune, nicht leberige Masse. Splitter und dünne Stücke sind
für das bloße Auge und Mikroskop rubinroth durchsichtig im durchgehenden Lichte und
im auffallenden Lichte unter dem Mikroskop so gut wie gar nicht sichtbar zu machen,
weil alle reflectirenden Theile – also Ausscheidungen – fehlen. Für
das bloße Auge sieht das Glas durch die starke Absorption des Lichtes dunkel aus.
Zum Zustandekommen eines solchen Glases sind besondere glückliche Umstände, nicht zu
rasche und nicht zu langsame Abkühlung erforderlich; ferner von färbendem Stoff,
welcher noch nicht als Ueberschuß gelten kann. Auch bei einer anderen Schmelzprobe
von 5 pro mille Kupferoxyd mit Zinn gelang dies noch
fast ebensogut.
Die Rubine durch Schmelzen mit mehr Kupferoxyd – 1 Proc. und darüber –,
so homogen sie auch aussehen mögen, sind es in der That nicht, sondern enthalten,
wie ihre lebrige Beschaffenheit schon andeutet, stets Ausscheidungen in heterogener
Grundmasse. Im durchfallenden Lichte unter dem Mikroskop verschwindet die Leberfarbe
gänzlich und man
erblickt ein grünes Glas mit dunklen Punkten durchsäet; im auffallenden Lichte
verschwindet auch diese Farbe und die Glassplitter erscheinen überraschend und
täuschend wie hochrothglühende Körper in hellrother Farbe, die sich bei
hinreichender Vergrößerung wieder in zahllose höchst feine Punkte derselben Farbe
auflöst. Das Glas besteht sonach (ganz wie der in der Muffel geglühte
Ueberfangrubin) aus einer durchsichtigen grünen Grundmasse mit ausgeschiedenen
hellrothen Partikeln. Im unbewaffneten Auge vermischen sich, wie schon v. Pettenkofer dargethan hat, beide Farben zu Braun. Im
durchfallenden Licht erblickt man die Grundmasse mit ihrer wirklichen Farbe, die
Ausscheidung als Projection undurchsichtiger, darum unbeleuchteter Körperchen, als
dunkle Punkte. Im auffallenden Lichte verschwindet umgekehrt die Grundmasse und
springen nur die grell beleuchteten Körperchen der Ausscheidung mit ihrer
eigenthümlichen Farbe in's Auge; denn diese allein reflectiren Licht, weil
undurchsichtig. Zuweilen finden sich in den Schmelzungen auch Parthien mit rother
Grundmasse – namentlich bei dünnerer Masse, Fäden u.s.w. Beim Ueberfang
bildet das leberfarbige Glas einen wenig gefärbten bräunlichen Ueberzug, welcher,
wie schon oben bemerkt, gut anläuft.
Geht man mit dem Betrag des Kupferoxyds noch höher, über 1 Proc. hinaus auf 4 und 5,
auf 9 Proc., immer mit entsprechendem Zusatze von Reductionsmitteln, so bleiben auch
diese größeren Zuschläge dem Glase einverleibt. Um zu sehen, wie weit die
Aufnahmsfähigkeit des Glases für Kupferoxyd unter Einwirkung von Reductionsmitteln
gehe, schmolz man bei höchster Rothglut 3 Gew. Th. bleiischen Glassatz (der eingangs
gegebenen Vorschrift) mit 1 G. Th. Kupferoxyd und 2 G. Th. metallischem Zinn. Es
erfolgte nach dem Abkühlen im Tiegel an der Luft ein ganz opakes, rothbraunes,
streifiges Glas von sehr mattem Glanz, einigermaßen schlackenähnlich, mit viel
groben und feineren runden Kupferkörnern in der Masse. Ein Theil des Glases wurde
beim Herausnehmen des Tiegels aus dem Feuer so heiß als möglich in viel Wasser
gegossen und zur Analyse auserlesene Stücke verwendet, in dem keine Metallkörner mit
dem Auge wahrnehmbar waren. Beim Zerreiben im Achatmörser, wo auch die kleinsten
Kupferkörner unter dem Pistill fühlbar und durch Abplatten augenfälliger werden,
entfernte man die noch vorkommenden wenigen, dem Auge entgangenen Metallkörnchen
sorgfältigst. Die Bestimmung der Kieselerde geschah – wie gewöhnlichgewöhlich – durch Aufschließen mit kohlensaurem Natron, jene des Zinnes als
Halbschwefelzinn; ein anderer mit Bariumoxydhydrat aufgeschlossener Antheil diente
zur Bestimmung des Kupfers als Halbschwefelkupfer und ein dritter mit Fluorwasserstoff
aufgeschlossener Antheil zur Bestimmung des Kali als Sulfat. Man erhielt:
Kieselerde
38,55
Proc.
Zinnoxyd
13,79
„
Bleioxyd
36,34
„
Kali
3,86
„
Kupfer
6,75
„
Sauerstoff
0,71
„
–––––––––––
100,00
Geht man, um einen festen Anhaltspunkt zum Vergleich zu gewinnen, von der Kieselerde
aus, so ergibt sich, daß auf 100 G. Th. derselben im Satze (88,9 Kupferoxyd oder)
70,4 G. Th. Kupfer kommen, im fertigen Glase dagegen nur 17,5 G. Th. Von dem
zugesetzten Kupfer (des Oxydes) ist also nur eben der vierte Theil dem Glase
einverleibt. Immerhin ist die Aufnahmsfähigkeit für Kupfer beim Rothfärben bedeutend
und ohne Vergleich – wenigstens 30 mal größer als beim Gold im günstigsten
Fall.
Dieses kupferreiche Glas verhielt sich im Ganzen, so wie es aus der Schmelzung im
Tiegel hervorging, nicht wesentlich anders wie die Glasflüsse mit wenig Kupfer. Es
bildete einen leberigen, hie und da in's Graue und Schwarze spielenden Fluß mit
hochrothen Adern, matt und in Stücken ganz undurchsichtig. Unter dem Mikroskop, wo
nur die allerdünnsten Splitter durchsichtig erschienen, hatten diese eine Rubinfarbe
mit Ausscheidungen – im auffallenden Licht gesehen – von zahllosen
Flimmern in glänzender Hellrother Farbe. In kaltem Wasser abgeschreckt, liefert es
tief braunschwarze glänzende Körner, weder opak noch matt und schlackenartig,
sondern ganz und gar von Ansehen und Beschaffenheit des Glases; unter Vergrößerung
ergab es sich oberflächlich farblos, im Inneren rubinroth, durchsichtig, mit
spärlicheren Ausscheidungen. Der nicht abgeschreckte, aber auf einer trockenen
Platte ausgegossene, sowie der an der Tiegelwand haftend gebliebene Theil gaben beim
Zerreiben ein Pulver etwa wie Blauholzextract oder Kino-Gummi, rothbraun.
Unter starker Vergrößerung bemerkte man in einer dunklen, nicht gefärbten Grundmasse
einzelne sehr getrennt liegende eckige Körner, viel größer und deutlicher als obige
Ausscheidungen im rothen Grunde, allem Anschein nach krystallinisch, in der
Projection, soviel sich erkennen ließ, Quadrate. Ein Ueber- fang ließ sich
wegen Strengflüssigkeit durch den starken Zinnzusatz nicht herstellen.
Zwei andere Proben Glas (Bleisatz) mit 9 Proc. Kupferoxyd geschmolzen, nahmen ihrem
Verhalten nach eine mittlere Stellung zwischen dem vorigen und den Gläsern mit 1
Proc. und weniger Kupferoxyd ein. Sie stellten im Tiegel erkaltet einen leberbraunen Fluß
dar – glänzend, spiegelnd, dunkelbraun wie Kino, mit rothbraunen opaken
Streifen. In Wasser abgeschreckt ohne opake Streifen, tief schwarzbraun; dünne
Splitter unter dem Mikroskop theils ganz farblos, theils rubinroth durchsichtig,
letztere im auffallenden Lichte schwarz, nur mit Andeutung von Ausscheidung. Der
Ueberfang lief roth an, unter Vergrößerung mit Oberlicht gelbrothe Ausscheidungen
zeigend; ebenso das zu Fäden ausgezogene Glas, nur die Ausscheidung mit deutlicheren
Punkten. Ein erbsengroßes Stück, länger von dem Gebläse geglüht und an der Luft
erkaltet, zeigte in einander gewickelte, marmorartige, siegellackrothe neben
dunkelbraunen Streifen; das Pulver – für das bloße Auge wie bemerkt von der
Farbe des Blauholzextractes – zeigt unter dem Mikroskop im durchfallenden
Licht durchsichtiges Rubinroth, im auffallenden Licht ausgezeichnet die Farbe eines
rothglühenden Eisens.
Eine seltenere und nur hie und da an vereinzelter Stelle vorkommende Erscheinung bei
den beiden beschriebenen Schmelzungen mit viel Kupferoxyd, sind zeisiggelbe, etwas
ins grasgrüne stechende Parthien. Bei dem beschriebenen Glase mit 6,7 Proc.
Kupfergehalt läßt sich dieser Zustand durch Einschmelzen in eine Glasröhre und
Ausziehen in einen dicken Faden unschwerer hervorbringen; die Farbe des
eingeschmolzenen Flusses war melassenbraun, ziemlich durchsichtig und lief
nachträglich gelinde erhitzt nicht roth sondern zeisiggelb bis helllehmfarben opak
an. Unter dem Mikroskop bei Oberlicht betrachtet, löste sich die lehmfarbige Masse
in eine Ausscheidung von glänzenden, sehr feinen, dichtgehäuften gelben Flimmern in
einer Grundmasse von schwacher, nicht zu bestimmender Farbe.
Die Anführung dieser Einzelnheiten soll nur zum Nachweis dienen, daß äußeres Ansehen
und Beschaffenheit der mit Reductionsmitteln geschmolzenen kupferhaltigen Gläser
nicht sowohl von ihrem Gehalt an Kupfer, als vielmehr von den Umständen bei der
Behandlung, insbesondere der Art der Abkühlung abhängt, welche auch bei ein und
derselben Schmelzung – je nach dem Ausgießen in Fäden, in dünnerer oder
dickerer Masse, auf Platte oder in Wasser, Erstarren im Tiegel u.s.f. –
ungemein wechselt. Alle Gläser von 1 pro mille bis zum
höchsten Versatz mit Kupferoxyd zeigen in der Hauptsache die gleiche Beschaffenheit,
einfach durch Schmelzen und Erkalten hergestellt, eines leberigen, bald mehr, bald
weniger opaken Flusses. Der Versatz mit 9 Proc. Kupferoxyd entspricht dem Hämatinon,
ein solcher mit 4 bis 5 Proc. dem Aventurin; aber auch diese Gläser machen, durch
bloßes Schmelzen dargestellt, keine eigentliche Ausnahme von der Regel. Man kann nur sagen, daß die
Gläser mit steigendem Versatz an Kupferoxyd immer mehr zu Ausscheidungen neigen und
mehr opak ausfallen. Ein Glas bildet nicht darum Hämatinon, weil es mit 4 bis 5
Proc. ein Glas bildet, nicht darum Aventurin, weil es mit 9 Proc. Kupferoxyd
geschmolzen ist, sondern nur weil diese Gläser nach dem Schmelzen gewisse
Ausscheidungen entwickeln und diese Ausscheidungen bei dem betreffenden Versatz an
Kupferoxyd am besten gelingen.
(Fortsetzung folgt.)