Titel: Ueber die Gutta-percha und deren Anwendung im vulcanisirten Zustande zur Isolirung der Kupferdrähte; von Baron H. Gersheim, Chemiker in Wien.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1851, Band 120/Miszelle 4 (S. 463–466)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj120/mi120mi06_4

Ueber die Gutta-percha und deren Anwendung im vulcanisirten Zustande zur Isolirung der Kupferdrähte; von Baron H. Gersheim, Chemiker in Wien.

Da ich durch Zufall veranlaßt, die praktische Anwendung der Gutta-percha näher ins Auge faßte, wurde ich dadurch mit den Eigenschaften dieses Körpers ziemlich bekannt, und halte es nicht für uninteressant, einige meiner dießfälligen Erfahrungen in Kürze anzuführen. Den Lesern dieser Blätter dürfte diese Mittheilung um so |464| willkommener seyn. da gerade jetzt, nachdem man sich bereits für die unterirdischen Telegraphenleitungen entschieden hat, Anstände wahrgenommen wurden, die auch Veranlassung gegeben haben sollen, daß die chemische Analyse und die wissenschaftliche Prüfung über das Verhalten der vulcanisirten Gutta-percha angeordnet wurde.

Bekanntlich ist der Name Gutta-percha malayischen Ursprungs. Gutta bedeutet einen Stoff, der aus einer Pflanze schwitzt, und Percha ist der malayische Name des Baumes, welcher dieses Product liefert. Nach Hookers Mittheilungen findet sich dieser Baum in den Wäldern von Jahors auf der Spitze der malayischen Halbinsel und in verschiedenen Gegenden der Insel Sinkapora, und hat oft einen Durchmesser von 4–6 Fuß engl. Die Gewinnung des Saftes wird noch sehr roh betrieben, und kann bald einen Mangel dieses productes zur Folge haben. Denn statt bloß Einschnitte in den Baum zu machen und so den abfließenden Saft zu gewinnen, fällt man die Bäume, entschält sie und sammelt den milchigen Saft, der an der Luft gerinnt, und in hautförmigen Stücken, zu 4–6 Pfund schweren Broden zusammengeknetet, in den Handel gebracht wird.

Die Gutta-percha hat in dieser primitiven Gestalt eine geflammte, gelblichweiße, bis ins Dunkelchocoladbraun spielende Farbe, ist jedoch immer mehr oder weniger mit Erde, Sand, Holz und Blättern verunreinigt, und enthält stets eine bedeutende Menge Wasser, fo daß nach Befreiung dieser mechanisch beigemengten Stoffe und nach dem Schmelzen eine compacte schwarzbraune Masse mit einem Verluste von 26–29 Proc. gewonnen wird. Bei diesem Verluste find 2½–3 Proc. Wasser und ein sehr flüchtiges Harzöl inbegriffen.

Das Schmelzen der Gutta-percha muß mit größter Vorsicht und gewissen Handgriffen vorgenommen werden, indem sonst leicht ein Verbrennen oder Zersetzen derselben erfolgt, wodurch dieselbe ein klebriges Wesen annimmt. Die ganz gereinigte wasserfreie Gutta-percha besitzt eine dunkle schwarzbraune Farbe, hat große Festigkeit und Elasticität, und wenn sie mit einem scharfen Messer geschnitten wird, ein speckartiges Aussehen, und isolirt die Elektricität ganz vorzüglich.

Nach Verlauf von mehreren Monaten läuft jedoch die Oberfläche der wasserfreien Gutta-percha, auf einer Schnittfläche bedeutend früher an, nicht unähnlich den reifen, frischen Pflaumen, was ein Hydrat zu seyn scheint, und den Beweis liefern dürfte, daß dieser Körper ein beständiges Streben, Wasser zu absorbiren, hat; denn Stücke, bei denen die Entwässerung durch Schmelzen nicht auf den möglichst vollkommenen Grad getrieben wird, sind zwar ebenfalls elastisch und compact, jedoch von lichtbrauner Farbe, und bei solchen Stücken konnte ich bisher noch keine Aenderung wahrnehmen, außer wenn dunkle Adern, folglich ganz entwässerte Theile vorkamen. Bei solchen Adern zeigte sich die oben erwähnte Aenderung, und die Isolirung war bereits merklich schwächer.

Die oben beschriebene gereinigte Gutta-percha besteht aus reiner Gutta-percha, Pflanzensäure, säuerlichem Wasser, Casëin, einem in Aether löslichen gelblichen Harze nnd einem in Alkohol löslichen Harz, sowie aus einer beträchtlichen Menge Extractivstoff.

Die mit Aether und Alkohol behandelte, in Schwefelkohlenstoff gelöste, mit Alkohol gefällte und gewaschene, bei 80° R. getrocknete Gutta-percha gab bei der Analyse 86,5 Kohlenstoff und 13.5 Wasserstoff. Gutta-percha zeigt sich also ziemlich gleich zusammengesetzt wie Kautschuk, welcher nach Faraday 87,2 Kohlenstoff und 12,8 Wasserstoff enthält; sie unterscheidet sich aber von letzterem durch ihre geringere Elasticität und durch die Eigenthümlichkeit, bei 80° R. plastisch zu seyn, bei gewöhnlicher Temperatur aber wieder fest zu werden.

Die Gutta-percha löst sich in Terventhin-, Harz-, Gutta-percha-, Theer-Oel und Chlorwasserstoff-Tereben auf; bei diesen Lösungen bleibt nach dem Verdampfen der Lösungsmittel oder durch Fällen der Gutta-percha stets eine große Menge des Lösungsmittels in derselben zurück, welches sich nicht ohne Zersetzung der Gutta-percha abscheiden läßt; eine vollkommene Lösung erhält man durch Chloroform und Schwefelkohlenstoff, aus dieser kann sie unverändert mit Alkohol gefällt werden, oder sie bleibt nach der Verflüchtigung des Lösungsmittels zurück.

Eine entwässerte und gereinigte Gutta-percha-Auflösung mittelst Chloroform, oder besser mittelst Schwefelkohlenstoff, klärt sich nach circa 2 Tagen auch in dem concentrirtesten |465| Zustande vollkommen, indem der braune Extractivstoff zu Boden sinkt und die Auflösung eine durchscheinende, lichtgelbe Farbe erhält. Wird sofort das Lösungsmittel von einer solchen Auflösung entfernt, so bleibt die Gutta-percha als eine schmutzigweiße, durchscheinende, sehr elastische, compacte Masse zurück, welche ein vorzügliches Isolirungsmittel der Elektricität ist. Doch auch bei diesem Körper zeigt sich die oben erwähnte Veränderung der Oberfläche nach wenigen Wochen. Gewöhnliche, wasserhaltige, ungeschmolzene Gutta-percha bleibt in den Auflösungen stets dunkelbraun und klärt sich nicht, ausgenommen in äußerst verdünntem Zustande.

Die Gutta-percha läßt sich viel schwerer mit Schwefel verbinden (vulcanisiren) als Kautschuk, und sie wird nicht wie dieser dadurch verbessert, sondern gewiß nur verschlechtert, indem der Schwefel ihr die Festigkeit benimmt und eine sehr schnelle Zersetzung derselben bewirkt. Selbst die kleine Beimengung von nur 1–3 Procent Schwefel entfärbt nicht nur die dunkelste Gutta-percha, sondern verändert sie in einen sehr wenig elastischen und compacten, lichten, schmutziggelben Körper, welcher zwar auf den Schnittflächen eine Art metallischen Glanz hat, jedoch sehr schnell auf der übrigen Oberfläche mit einem weißlichen Pulver bedeckt wird, welches aus Schwefel und zersetzter Gutta-percha besteht. Dieses weiße Pulver entsteht schneller und in größerer Menge, jemehr die Gutta-percha geschwefelt (vulcanisirt) wird. Ist dieses Ausscheiden einmal eingetreten und die Gutta-percha länger der Feuchtigkeit ausgesetzt, so verliert sie bedeutend an Isolirungsfähigkeit der Elektricität, und es ist daher zu vermuthen, daß sich in die freien Räume, aus welchen der Schwefel getreten ist, Wasser eindrängt.

Bei dem Vulcanisiren entsteht schweflige Säure, welche ohne Zweifel auch das Entfärben der Gutta-percha bewirkt und gewiß die schnellere Zersetzung derselben befördert, indem sie durch Aufnahme von Sauerstoff zur Schwefelsäure sich umwandelt. Daß dadurch die Isolirungsfähigkeit beeinträchtigt wird, und wenn auch nicht schnell, am Ende ganz aufhören muß, ist augenscheinlich.

Werden zur Lösung der Gutta-percha mittelst Schwefelkohlenstoff einige Grane Schwefel beigemischt, so entfärbt sich, vorzüglich bei Anwendung von Schwefelblüthen, die braunste Lösung. Selbst durch Schwefelkohlenstoff gelöster Schwefel entfärbt dieselbe nicht allein, sondern zeigt nach dem Verdampfen des Lösungsmittels dieselben Eigenschaften, wie die mit einer gleichen Menge Schwefel vulcanisirte Gutta-percha. Durch Einkneten in erhöhter Temperatur bildet sich nämlich bei circa 5–8 Atmosphären Druck ein viel weicheres, wenig elastisches, lichtes, und je nach dem Quantum Schwefel ein schnell zersetzbares Product.

Werden in die Gutta-percha 4–6 Proc. Schwefel bei einer Temperatur von 70° R. ohne Anwendung von Hochdruck eingeknetet, so bekommt das Gemisch eine schmutziggelbe Farbe und ist von weicher klebriger Beschaffenheit. In diesem Zustande isolirt dieser Körper die Elektricität gut, wird aber schon nach 1–2 Monaten spröde und brüchig, und verliert seine Isolirungs-Fähigkeit.

Merkwürdig ist es, daß, wenn der Lösung der Gutta-percha durch Schwefelkohlenstoff auch nur wenig Schwefel beigemischt wird, derselbe die Scheidung des Extractivstoffes mit einem Harz, welches sich in Alkohol löst, nebst dem Casëin vollkommen herbeiführt. Die obere durchschneidende Schicht nimmt eine schwach gelblich-weiße Farbe an. und selbst bei sehr concentrirten Auflösungen sieht man nach langem, ruhigem Stehen das partienweise Ausscheiden von dunkel gefärbten Massen; ohne Zweifel ein Beweis daß der Schwefel zersetzend auf die Gutta-percha einwirkt.

Ein Gleiches nimmt man wahr, sobald man in schmelzende Gutta-percha auch nur die geringste Menge Schwefel, z. B. ¼ Proc. beimengt; denn in demselben Augenblicke zieht sich diese gleich wie bei der obigen Auflösung, in unzählige feste, dunkle, kleine Knoten zusammen, die mit der größten Mühe weder zu vertheilen noch herauszubringen sind, und auch die beste Gutta-percha verliert dadurch bedeutend an Güte. Ist der Schwefel nicht früher durch Kneten bei einer Temperatur von circa 70–80° R. möglichst gleichmäßig beigemengt, sondern wird er auf schmelzende Gutta-percha gegeben, so zersetzt sich die Stelle, wo der Schwefel hinkommt, dermaßen, daß dieselbe verbrennt und eine klebrige, theerartige, schwarze Masse bildet, welche, wenn sie nicht sogleich entfernt wird, alle übrige Gutta-percha verdirbt.

Da die Gutta-percha vulcanisirt zum Ueberziehen der Telegraphendrähte verwendet wird, und ich mich vorzüglich mit deren Bereitungsart bekannt machen mußte, so |466| wurde ich auf einen Aufsatz des Dr. Steinheil (polytechn. Journal Bd. CXV. S. 260) aufmerksam gemacht, worin jedenfalls ein großer Irrthum in der Fabrication derselben aufgestellt ist, da nach der angegebenen Art unter keiner Bedinguug ein solches Product erzielt werden kann, als verlangt wird. Denn 3–5 Proc. Schwefel wandeln die Gutta-percha zu einer weichen, schmutziggelben Masse um, die in sehr kurzen Zeit ganz unbrauchbar wird. Nur wenn man einer wasserfreien (die von Dr. Steinheil vorgeschriebene Entwässerung ist bloß eine Befreiung des mechanisch beigemengten Wassers), geschmolzenen Gutta-percha auf 100 Pfd. circa 1–8 Loth Schwefel beimengt, kann man das verlangte Product darstellen.

Mengt man der Gutta-percha das von Hrn. Dr. Steinheil vorgeschriebene Quantum Schwefel bei, so wird nach seiner eigenen Angabe ein Theil des Schwefels durch die erhöhte Temperatur des gesteigerten Dampfdruckes wieder verflüchtigt, der sich als schweflige Säure nicht nur zum Nachtheil der Gutta-percha, sondern auch zur Belästigung der Arbeiter ausscheidet; und nie wird man auf diese Art ein brauchbares Product erzielen, indem mehr oder weniger schweflige Säure in der Gutta-percha immer zurückbleibt; und obgleich sie mit dem Farbstoffe des Extractivstoffes gebunden ist, wirkt sie stets höchst zerstörend auf die Gutta-percha ein.

Ich sehe zwar den Zweck und den Nutzen des Vulcanisirens der zu Draht-Ueberzügen verwendeten Gutta-percha garnicht ein; aber will man Gutta-percha vulcanisiren, so erhält man das möglich beste Product, wenn man der wasserfreien Gutta-percha eben so viele Lothe Schwefel beimengt, als Dr. Steinheil Pfunde vorschreibt.

Vulcanisirte Gutta-percha verliert nicht nur immer mehr und mehr die Isolirungsfähigkeit, sondern sie wirkt auch nachtheilig auf die Kupferdrähte, indem dieselben sich bald mit Schweselkupfer überziehen, wodurch die Leitungsfähigkeit geschwächt wird. Selbst nach einigen Wochen kann man diese Aenderung entdecken, sowie auch in circa 1 Monat die Gutta-percha, in welcher der Draht gelegen ist, auf circa ½–1 Linie tief, von Schwefelkupfer durchdrungen ist. Verzinkte Eisendrähte würden diese Veränderungen nicht erleiden, wenigstens nicht in einem so hohen Grade, weil metallisches Zink mit Schwefel schwer zu verbinden ist, abgesehen davon, daß die Telegraphenlinien dadurch viel billiger zu stehen kämen.

Daß die vulcanisirte Gutta-percha auf die Dauer das gehoffte Resultat nicht liefern wird, ist mit Sicherheit anzunehmen. Mit in Metallröhren (Eisen oder Blei) gelegten, mit einer Composition von Gutta-percha, Theer etc. überzogenen verzinkten Eisendrähten würde man zweifelsohne mit bedeutend geringeren Kosten ein sicheres Resultat erreichen und würde nicht nöthig haben, bedeutende Summen für Kupfer und Gutta-percha ins Ausland zu senden. Asphalt verbindet sich sehr vortheilhaft mit der Gutta-percha, erhöht die Isolirungsfähigkeit und verhindert die Zersetzung. (Zeitschrift des österreichischen Ingenieur-Vereins 1850 Nr. 9.)

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