Titel: Kuhlmann, über die oxydirende und zerstörende Wirkung, welche das Eisenoxyd auf Holz, Gewebe etc. ausübt.
Autor: Kuhlmann, Friedrich
Fundstelle: 1860, Band 155, Nr. XII. (S. 31–34)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj155/ar155012

XII. Ueber die oxydirende und zerstörende Wirkung, welche das Eisenoxyd auf Holz, Gewebe, Farbstoffe und andere organische Substanzen ausübt; von Friedr. Kuhlmann.

Aus den Comptes rendus, August 1859, Nr. 7.

Ich hatte Gelegenheit, auf den Werften von Dünkirchen die Trümmer eines Schiffes zu untersuchen, welches abgetragen wurde, und bemerkte dabei, daß die hölzernen Planken der Schiffsbekleidung an allen Stellen, wo eiserne Nägel oder Bolzen darin gesteckt hatten, sehr verändert waren. An jeder solchen Stelle war das Holz bis zu einem Abstande von einigen Centimetern ringsum gewissermaßen halb verkohlt und ganz mürbe, so daß die verkohlten Theile sich leicht ablösen ließen und die Holzfaser ihre Elasticität gänzlich verloren hatte. An den Stellen wo das Holzwerk durch kupferne oder hölzerne Stifte befestigt gewesen war, zeigte sich hingegen durchaus nichts Aehnliches. Wie ich später erfuhr, ist diese Beobachtung ganz allgemein und man betrachtet daher das Anbringen der eisernen Nägel, Bolzen etc. in der Holzbekleidung der Schiffe als eine Hauptveranlassung zur baldigen Zerstörung derselben.

Ich erklärte mir diese Wirkung des Eisens durch die Annahme, daß das Eisen unter dem fortdauernden Einflüsse des Meerwassers und der Luft alsbald in Rost übergeht, und daß das entstandene Oxyd in Berührung mit dem Holze an die Elemente desselben Sauerstoff abgibt und dadurch zu Oxydul wird. Das so entstandene Oxydul nimmt wieder Sauerstoff aus der Luft auf und gibt denselben wieder an die Elemente des Holzes ab, und so fort, wodurch eine Art langsamer Oxydation oder Verwesung desselben bewirkt wird. Das Eisenoxydul spielt also hier die Rolle eines Ueberträgers, ähnlich wie das Stickstoffoxydgas bei der Fabrication der Schwefelsäure.

Man kann sich leicht davon überzeugen, daß die Wirkung des Eisens in der That auf diesem Vorgangs beruht. Die Veränderung und Zersetzung des Holzes zeigt sich nämlich an allen Stellen wo Eisenoxyd ist und erstreckt sich parallel zur Richtung der Holzfasern, so weit als das Eisen, durch irgend ein Lösungsmittel fortgeführt, zwischen die Fasern gedrungen ist.

Wenn die Zersetzung sich auf das Eichenholz beschränkte, so hätte man sich zu fragen, ob nicht der Gerbstoff bei der Veränderung des Holzes |32| von Einfluß sey; es zeigen sich aber dieselben Erscheinungen auch bei dem Tannenholze, daher ihre Ursache entschieden nur in dem Eisenoxyd liegt. Uebrigens habe ich mich überzeugt, daß das Eisen nicht in der ganzen Masse des Holzes auf gleicher Oxydationsstufe ist, sondern die äußeren Theile enthalten hauptsächlich Eisenoxyd, wogegen man in den inneren Theilen des Holzes durch rothes Blutlaugensalz Eisenoxydul nachweisen kann.

Die vorstehende Erklärung setzt voraus, daß das Eisenoxyd durch bloße Berührung mit organischen Stoffen, welche noch nicht in Fäulniß übergegangen sind, theilweise reducirt werden kann. Ich habe folgende Versuche angestellt, um zu beweisen, daß dieß in der That der Fall ist:

1) Schüttelt man Eisenoxydhydrat in der Kälte mit Lösungen verschiedener Farbstoffe, so entfärben sich dieselben, indem Lackfarben entstehen. Diese Lackfarben enthalten das Eisen meistens als Oxydul, welches dadurch entsteht, daß das Eisenoxyd durch einen Theil des Farbstoffs reducirt wird. Die Farbstoffe, auf welche das Eisenoxyd in dieser Art energisch einwirkt, sind die von Blauholz, Brasilienholz, Cochenille, Curcuma und Mahagoniholz; Indigo und Lackmus brachten dagegen fast gar keine reducirende Wirkung hervor.

2) Ich kochte Lösungen von Rohrzucker, Traubenzucker und Gummi mit Eisenoxydhydrat; dabei wirkte der Traubenzucker stark reducirend, beim Rohrzucker war die Wirkung geringer, und beim Gummi trat nur eine schwache Wirkung ein. Der Traubenzucker reducirt das Eisenoxyd schon in der Kälte.

3) Bittermandelöl, mit getrocknetem Eisenoxydhydrat bei 100° C. behandelt, geht in Benzoesäure über, welche sich mit dem Eisenoxydul verbindet.

Wirkungen, bei denen eine organische Substanz, welche sich nicht in Fäulniß befindet, durch Eisenoxyd zerstört wird, kommen übrigens täglich vor. Wenn man Leinen- oder Baumwollengewebe, in welchen sich Tintenflecke befinden, wiederholt mit Lauge behandelt, so werden die Stellen, an denen diese Flecken waren, mürbe oder es entstehen auch geradezu Löcher. Die Rostfarbe aus Eisenoxydhydrat, welche man in der Druckerei auf Kattun etc. anbringt, zeigt ähnliche Uebelstände, und die schwarz gefärbten Stoffe nehmen oft einen braunen Ton an, wo man dann, da sie dabei zugleich an Festigkeit verloren, gewöhnlich sagt, daß sie beim Färben verbrannt seyen.

Ich will noch folgende Beobachtungen mittheilen, welche einer meiner Schüler, Hr. Dietz, bei einer langen Beschäftigung mit der Bleicherei gemacht hat:

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a) Wenn die Innenwand der eisenblechernen Bäuchkufen bloß gelegt wird, indem man die kalkigen Incrustationen, welche sich darauf bildeten, beseitigt, und die Gewebe dann mit dem Eisen unmittelbar in Berührung kommen, so überziehen dieselben sich in den oberen Theilen, wo die Luft leicht hinzu kann, mit Rost, und an allen Stellen, wo sie Rostflecken erhalten haben, wird ihre Schwächung unvermeidlich.

b) Wenn in den aus den Abfällen der Baumwolle gefertigten ordinären Geweben Theile von Eisen, die z.B. von den Krempeln herrühren, sich befinden, so oxydiren sich dieselben während der Operationen des Bleichens, und in vier bis fünf Tagen ist das Gewebe an den Stellen, wo der Rost sich abgesetzt hat, durchlöchert.3)

Ich glaube daß diese energische Wirkung des Eisenoxyds mit zu den Ursachen gehört, welche die so oft vorkommenden freiwilligen Entzündungen der Abfälle von Baumwolle oder Wolle bedingen. Die Oxydation des Oels, womit diese Abfälle meist imprägnirt sind, begünstigt allerdings diese Entzündung, doch mag oft Eisenoxyd, welches irgendwo in denselben sich gebildet hat, die Veranlassung und den Ausgangspunkt derselben bilden.

Was die Erhaltung des Holzwerks der Schiffe betrifft, so braucht man nur, um die zerstörende Wirkung des Eisenrostes zu vermeiden, in Zukunft Nägel und Bolzen von Kupfer, oder solche von verzinntem oder verzinktem Eisen anzuwenden.

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Die Comptes rendus, August 1859, Nr. 9 enthalten eine Entgegnung auf vorstehende Abhandlung von Hervé Mangon. Derselbe glaubt, daß nicht Eisenoxyd im freien Zustande die Oxydation der organischen Stoffe bewirkt, sondern das Eisen zunächst mit einer organischen Substanz |34| eine Verbindung eingeht, in welcher es zu der abwechselnden Oxydation und Reduction besonders geeignet ist. Er stützt sich dabei auf das Verhalten eisenhaltiger organischer Stoffe, die er in der Ackererde gefunden hat und deren Eigenschaften an die Quellsäure und Quellsatzsäure von Berzelius erinnern. Diese Stoffe sind, wenn sie das Eisen als Oxydul enthalten, in Wasser löslich; setzt man die Lösung der Luft aus, so absorbirt sie Sauerstoff und setzt in reichlicher Menge einen ockerfarbigen Niederschlag ab; bei Abschluß der Luft erleidet dieser Niederschlag wieder eine Reduction (durch die in ihm enthaltene organische Substanz), wird schwärzlichblau und löst sich zum Theil wieder auf. Mit dieser Lösung können dieselben Erscheinungen wiederholt hervorgebracht werden.4)

Eine ähnliche eisenhaltige Substanz fand Mangon in dem Wasser von Gruben, aus denen verfaulte Pfähle ausgehoben waren.5)

In den Drainröhren entstehen zuweilen ockerige Absätze, welche dieselben verstopfen können. Derartige Absätze welche Mangon untersuchte,6) bestanden ebenfalls aus diesem Eisensalz mit organischer Säure. Als man die Enden der Drainröhren verschloß und das Wasser einige Tage darin stehen ließ, verschwanden die Absätze, indem die unlösliche Eisenoxydverbindung in eine lösliche Eisenoxydulverbindung überging. Mangon glaubt, daß diese Eisenverbindung, deren Säure er für Quellsäure hält, bei der Oxydation der organischen Stoffe in der Ackererde eine große Rolle spielt.

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In den Zeugdruckereien pflegt man bekanntlich Rostgelb und Schwarzbraun (Bisterfarbe) auf die Art darzustellen, daß man die Kattune mit einer Auflösung von schwefelsaurem Eisenoxydul oder Manganoxydul tränkt, trocknet, dann in eine Aetzkaliküpe taucht und nach dem Herausziehen aus derselben das auf dem Gewebe befestigte Eisen- oder Manganoxydul an der Luft sich oxydiren läßt. Hierbei werden die Zeuge oft geschwächt. Hr. Eduard Schwarz erklärt diese Schwächung durch die Annahme, daß eine Substanz, indem sie sich oxydirt, auch die Oxydation des mit ihr in Berührung befindlichen Körpers veranlaßt, selbst wenn dieser im isolirten Zustande nicht oxydirbar ist ( Persoz, Traité de l'impression des tissus. vol. I p. 311). Anstatt durch eine solche Oxydation mittelst Uebertragung, wird dagegen nach meiner Ansicht die Schwächung der Zeuge durch eine Aufeinanderfolge von Reactionen veranlaßt, welche erst mit der Zerstörung der brennbaren Substanz aufhört.

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Compte rendu, 25. August 1856.

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Polytechn. Journal Bd. CXLVI S. 423.

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Polytechn. Journal Bd. CXLII S. 126.

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