Titel: Begemann, über einige Eigenschaften des Zinks bei verschiedenen Temperaturen.
Autor: Begemann, Carl
Fundstelle: 1856, Band 142, Nr. XXVIII. (S. 100–103)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj142/ar142028

XXVIII. Ueber einige Eigenschaften des Zinks bei verschiedenen Temperaturen; von Carl Begemann in Hannover.

Aus den Mittheilungen des hannoverschen Gewerbevereins. 1856, S. 227.

Vor einigen Jahren hatte ich den Auftrag, aus verschiedenen Abfällen in der Werkstätte eines Zahnarztes die werthvollen Metalle zu scheiden.

Nachdem nach gewöhnlicher Methode Silber und Platin abgeschieden waren, wurde das Gold durch Eisenvitriol gefällt, das erhaltene Pulver von einem Goldarbeiter zusammengeschmolzen. Der Klumpen zeigte sich aber so spröde, daß er nicht bearbeitet werden konnte. Er wurde nochmals aufgelöst und abgeschieden. Nach dem Schmelzen zeigte er aber wieder dieselbe Sprödigkeit.

Ich konnte damals den Grund nicht einsehen, da sich das Gold als rein erwies, und nach meiner Entfernung von dem Orte habe ich den Gegenstand nicht weiter verfolgt.

In den Annalen der Chemie und Pharmacie, Band XCV S. 294 findet sich eine Abhandlung von Dr. Bolley über Moleculareigenschaften des Zinks, welche eine Erklärung jener Erscheinung zu enthalten scheint, und wovon ich den bezüglichen Inhalt hier mittheile.

„Es ist sehr bekannt, daß die Ductiliät des Zinks je nach der Temperatur, in welcher die Verarbeitung desselben vorgenommen wird, verschieden ist. Die Fähigkeit, sich biegen und ausstrecken zu lassen, hat es nur zwischen 100 und 150º C.; unter und über dieser Temperatur ist es spröde. Das Zink steht jedoch hinsichtlich dieser Eigenschaftsänderung nicht so vereinzelt da, als man gewöhnlich anzunehmen geneigt ist. Es ist z.B. sowohl beim Blei als beim Zinn, namentlich aber bei einigen Legirungen der Fall, daß sie in Temperaturen nicht sehr weit unter ihrem Schmelzpunkt spröde werden, und in diesem Zustande – namentlich das Blei – krystallinisches Gefüge zeigen. Dagegen findet sich meines Wissens keine Analogie für das Ductilwerden eines spröden Metalls, in einer der Kochhitze des Wassers naheliegenden Temperatur. Man muß indessen in Betreff der Dehnbarkeit des Zinks verschiedene Erscheinungen wohl auseinander halten, und die Temperatur, in der es verarbeitet wird, keineswegs als einzigen Grund des Ductilwerdens oder der Sprödigkeit ansehen. Die Beachtung einer anderen Ursache ist sowohl für die Kenntniß der |101| Moleculareigenschaften, als für die Praxis von Wichtigkeit. Mentzel,15) ein Zinkhüttenbeamter, spricht sich über diesen Punkt wie folgt aus: „Hoch erhitztes Zink, das rasch abgekühlt wird, ist immer spröde. Darum hat sich das Verfahren, das Zink in möglichst großen Kesseln zum Schmelzen zu bringen und in die schmelzende Masse vor ihrem Ausgießen (in erwärmte Formen) einige Stücke starren Zinks zu werfen und damit gut umzurühren, ganz vortrefflich bewährt.“ Das auf diese Weise umgeschmolzene Zink ist weich und dehnbar, so daß es sich zur Blechfabrication vollkommen eignet, ohne nochmaliger Schmelzung unterworfen werden zu müssen.“

„Ich habe einen Tiegel mit Stücken von Wieslocher Zink gefüllt, ihn in Kohlenfeuer gebracht und sobald ein Theil des Metalls geschmolzen war, umgerührt und die flüssige Masse auf eine Steinplatte ausgegossen, den Rest aber weiter erhitzt, bis der Tiegel rothglühend war, und dann ebenfalls ausgegossen. Die beiden Proben ließ ich durch ein Paar kleine Laminirwalzen hindurchgehen, und es zeigte sich die erstere zwar nicht ganz ohne Sprünge, immerhin aber bearbeitbar, die zweite zerriß nach allen Richtungen.“

„Es ist kein Zweifel, daß nicht nur verschiedene Temperatur bei der Verarbeitung, sondern wesentlich auch die Temperatur, die das Metall geschmolzen vor dem Ausgießen hatte, auf seine Dehnbarkeit Einfluß übe. Das Gold und das Zinn finden sich in allen Handbüchern der Chemie schlechtweg als dehnbare Metalle angegeben. Jeder Goldarbeiter kann aber darüber berichten, daß umgeschmolzenes Arbeitsgold durch Umstände bei der Schmelzung, die nicht genug gekannt sind, oft so spröde wird, daß es nicht geschmiedet werden kann. In einer der größten Stanniolfabriken, die existiren mag, den Batavia Tin mills in London, vernahm ich, daß man dort das ostindische Zinn (nach Mulder's Analysen als das reinste zu betrachten, und wohlfeiler als das englische) nicht brauchen könne, weil es zu spröde sey. Mir scheint es gar nicht unwahrscheinlich, daß solche Verschiedenheiten ebenfalls abgeleitet werden müssen aus den Verschiedenheiten der Temperaturen, bis zu welchen man beim Schmelzen oder Gewinnen die Metalle erhitzt hatte.“

Eigene Erscheinungen zeigt das Zink mitunter in seinem Verhalten gegen verdünnte Säuren. – Es wurde schon häufig die Erfahrung gemacht, daß sich reines Zink schwieriger in verdünnter Schwefelsäure löst, als das käufliche, mit andern Metallen verunreinigte. Entscheidende Versuche |102| über diese Erscheinung hat Delarive 16) angestellt. Er stellte fest, daß Eisen, Blei, Kupfer oder Zinn, im Verhältniß von 1/10 des Gewichts des Zinks demselben beim Schmelzen zugesetzt, eine wesentlich leichter lösliche Legirung hervorbringen; daß der Unterschied in der Löslichkeit des käuflichen und reinen Zinks nicht etwa auf Verschiedenheiten der Dichtigkeit zurückführbar sey, sondern daß namentlich eine geringe Beimengung von Eisen die Ursache der stärkeren Angreifbarkeit des Zinks sey.

Aber auch bei ganz reinem Zink zeigen sich Verschiedenheiten.

Barbot 17) fand, daß es wesentlich auch auf die Aggregation ankommt. Ein Zink, welches sich schwierig löst, liefert gar kein Gas mehr, wenn man es geschmolzen in Wasser granulirt; wird dieß aber wieder geschmolzen und in Tafeln gegossen, so gibt es viel Gas.“ Wir finden bei dieser Beobachtung, wie bei einigen oben angeführten, das wichtigste Moment unbeachtet gelassen, nämlich die von dem schmelzenden Metall erreichte Hitze. Die nachfolgenden Versuche geben über diese Verhältnisse den entscheidendsten Aufschluß.

Es wurde reines Zink gerade bis zur Schmelzhitze gebracht und ein Theil davon (a) in dünnem Strahl in kaltes Wasser, ein anderer (b) auf eine erwärmte Platte gegossen. Von demselben Zink wurde eine andere Menge bis nahe der Rothglühhige gebracht, und (c) ein Theil auch in kaltes Wasser, ein anderer (d) auf eine warme Platte gegossen. Von jeder der vier Proben wurde 1 Grm. abgewogen und in einem Glase reichlich mit etwa 15fach verdünnter Schwefelsäure übergossen. Der Augenschein hatte im Voraus schon bei vielfach wiederholten Versuchen hinreichend belehrt, daß die Proben a und b weit weniger als c und d angegriffen wurden, und doch war a diejenige, die in den dünnsten Stückchen vorlag, also das günstigste Oberflächen-Verhältniß der auflösenden Säure bot. Nach zwei Stunden wurde die Säure abgegossen; die gut abgewaschenen Zinkreste wogen

a = 0,870 Grm.
b = 0,575 „
c = 0,145 „

und von d waren nur kleine, kaum wägbare schwarze Flimmer übrig geblieben.

|103|

Ein Gramm der Probe a wurde unter einem graduirten Cylinder unter Schwefelsäure von der erwähnten Stärke gebracht, und daneben unter ganz gleichen Verhältnissen eine Probe von c. Während die letztere in den ersten 30 Minuten etwa 200 Kubik-Centim. Wasserstoffgas geliefert und nach 2 1/2 Stunden völlig gelöst war, hatte die Probe a nach zwei Stunden etwas über 50 Kubik-Centim. und nach etwa drei Stunden ungefähr 200 Kubik-Centim. geliefert, und die vollständige Lösung war erst in sieben Stunden erfolgt.

Diese Verhältnisse der Löslichkeit fallen so weit auseinander, daß mit ihrer Ermittelung auch der größere Einfluß der Temperatur der geschmolzenen Zinkmasse wie jener der Erstarrungsdauer dargethan ist.

Man sieht aus dem Obigen, daß das bei möglichst niedriger Temperatur umgeschmolzene Zink dasjenige ist, welches 1) körnigen Bruch, 2) wahrscheinlich höheres specif. Gewicht, 3) die größere Dehnbarkeit, 4) die geringere Löslichkeit in verdünnter Schwefelsäure hat; während das aus höherer Erhitzung in den starren Zustand übergeführte 1) krystallinischblätterigen Bruch, 2) wahrscheinlich geringeres specif. Gewicht, 3) die größere Sprödigkeit, 4) die viel größere Löslichkeit in verdünnten Säuren zeigt.

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Karsten's Archiv für Min., Geol. und Hüttenkunde Bd. I.

|102|

Biblioth. univers. t. XLIII p. 391.

|102|

Journ. de chimie médicale, t. XVII p. 655, und L. Gmelin's Handbuch der Chemie.

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