Titel: Kuhlmann, über die oxydirende Wirkung des Eisenoxyds und über Anfertigung eines Cements aus dem Rückstand vom Auslaugen der rohen Soda.
Autor: Kuhlmann, Friedrich
Fundstelle: 1861, Band 162, Nr. XIV. (S. 46–48)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj162/ar162014

XIV. Ueber die oxydirende Wirkung des Eisenoxyds, und über die Anfertigung eines Cements aus den Rückständen vom Auslaugen der rohen Soda und vom Rösten des Schwefelkieses; von Friedrich Kuhlmann.

Aus den Comptes rendus, Juni 1861, t. LII p. 1169.

Ueber die oxydirende Wirkung des Eisenoxyds. – Ich glaube durch meine früheren Untersuchungen6) nachgewiesen zu haben, daß, wenn auf Eisen (Schmiedeeisen) ein Rostfleck entstanden ist, derselbe ein Zerfressen des Metalls bedingt, welches immer mehr nach innen fortschreitet, und daß die Ausdehnung des Rostflecks nicht von der directen Verbindung fernerer Theile des Metalls mit dem Sauerstoff der Luft oder des Wassers herrührt, sondern einem complicirteren Vorgange, bei welchem das zuerst gebildete Eisenoxyd eine Hauptrolle spielt, seine Entstehung verdankt. Die mit dem Oxyd in Berührung befindlichen Theile des Eisens entziehen demselben nämlich ein Drittel seines Sauerstoffs und gehen dadurch in Eisenoxydul über, welches nachher Sauerstoff aus der Luft aufnimmt und dadurch in Oxyd übergeht. Das bei diesem Vorgange aus dem Eisenoxyd entstandene Eisenoxydul nimmt ebenfalls aus der Luft Sauerstoff auf und geht dadurch in Oxyd über, welches wieder auf dieselbe Weise wirkt.

Damit diese abwechselnde Reduction und Oxydation stattfinden kann, muß jedoch das oxydirte Eisen als Eisenoxyd und darf nicht als Eisenoxydoxydul vorhanden seyn; im letzteren Falle breitet die Oxydation sich nicht auf neue Theile des Metalls aus, sondern das Eisenoxydoxydul bietet im Gegentheil ein Mittel, das Eisen gegen die Oxydation zu schützen. Thirault in Saint-Etienne benutzt dasselbe in dieser Beziehung, indem er das Eisen künstlich mit Rost überzieht und das so entstandene Eisenoxyd dadurch in Oxydoxydul (wahrscheinlich wasserfreies) überführt, daß er die oxydirten Gegenstände in Wasser von 80 bis 100° C. taucht. Unter diesen Umständen entsteht nach Thirault nicht mehr Eisenoxyd, und das aus dem bereits vorhandenen Eisenoxyd entstandene Eisenoxydoxydul (magnetische Eisenoxyd) schützt das Eisen vor der ferneren Oxydation.7)

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Anfertigung eines Cements aus dem Rückstand vom Auslaugen der rohen Soda. – Ich habe kürzlich eine Anwendung der oxydirenden Eigenschaften des Eisenoxyds aufgefunden, durch welche der Rückstand vom Auslaugen der rohen Soda verwendbar gemacht wird. Dieser Rückstand war bekanntlich bisher sehr lästig, nicht nur weil er sich in großen Massen ansammelte, sondern auch wegen der unangenehmen und schädlichen Ausdünstungen, zu denen er Veranlassung gibt und die sich weit verbreiten. Es kommt oft vor, daß die aus diesem Rückstande gebildeten Haufen sich an gewissen Stellen von selbst entzünden, wobei dann außer dem sich beständig entwickelnden Schwefelwasserstoff auch noch schweflige Säure erzeugt wird. Diese locale Verbrennung, bei welcher eine beträchtliche Hitze entsteht, gibt sich dem Auge dadurch zu erkennen, daß in den Rissen der Haufen, da, wo Schwefelwasserstoff und schweflige Säure sich zersetzen, Krystalle von Schwefel, ähnlich den Schwefelkrystallen der Solfataren, entstehen.

Im Innern der Haufen, welche einige Jahre lang an der Luft gelegen, bemerkt man Höhlungen, die mit schönen goldgelben Krystallen besetzt sind, welche aus einer Verbindung von schwefligsaurem Kalk mit Schwefelcalcium und Wasser nach der Formel CaO, So 2 + 2 CaS + 6 Ho bestehen. An der Luft verlieren diese Krystalle ihre gelbe Farbe und bleichen nach und nach in dem Maaße als ihre Oxydation fortschreitet.

Um das beim Auslaugen der rohen Soda zurückbleibende basische Schwefelcalcium verwendbar zu machen, benutze ich ein anderes Product, welches bisher ebenfalls lästig war, nämlich das Eisenoxyd, welches bei der Schwefelsäurefabrication, sofern dazu Schwefelkies benutzt wird, wie in neuerer Zeit wegen des hohen Preises des Schwefels fast überall geschieht, nach dem Rösten des Kieses zurückbleibt. Ich mache eine Mischung aus gleichen Theilen des Rückstandes vom Auslaugen der Soda, so wie er aus den Auslaugekästen kommt, und des Rückstandes vom Rösten der Kiese und bilde daraus einen homogenen Teig, indem ich die Mischung in einer verticalen Mühle mahlen lasse. Man kann diesen Teig zu Ziegeln oder architektonischen Ornamenten formen und so in Folge der raschen Erhärtung der Masse in der Kälte Gegenstände von ähnlicher Härte wie gebrannte Ziegel erlangen. Diese Gegenstände, welche eine rothbraune Farbe besitzen, werden beim Verweilen an feuchter Luft noch härter, so daß sie zuletzt beim Anschlagen einen Klang geben. Wenn das so dargestellte Cement durch mehrere Monate langes Verweilen an der Luft hinreichend gehärtet ist, widersteht es der Wirkung des Frostes, besonders wenn man in der ersten Zeit der Erhärtung seine Porosität durch Zusammendrücken verringert hat. Um gegen die Wirkung starken Frostes |48| noch mehr Sicherheit zu gewinnen, ist anzurathen, die Oberfläche der Masse mit einer Lösung von Kali-Wasserglas zu besprengen, was jedoch erst, nachdem die Masse während einer gewissen Zeit an der Luft erhärtet ist, geschehen darf.

Die Anwendung frischer Rückstände vom Auslaugen der Soda gibt bessere Resultate als die Anwendung solcher Rückstände, welche bereits lange an der Luft gelegen haben, und man kann das Ergebniß in jedem Falle noch verbessern, indem man dem Gemisch der beiden Rückstände ein Zehntel gelöschten Kalk hinzufügt.

Man kann diese Masse als Beton zum Chausseebau, zum Fundament für Mauern oder zu den Constructionen selbst statt der Pisémauern, zur Herstellung von Ziegeln, architektonischen Ornamenten, Mosaikfußböden etc. benutzen; auch ist dieselbe in vielen Fällen als Mörtel verwendbar, welche Anwendung namentlich stattfindet, um die aus dieser Masse gebildeten Ziegel beim Vermauern mit einander zu verbinden. Die Masse kann ferner statt Gyps als Dünger verwendet werden.

Das basische Schwefelcalcium besteht nach der gewöhnlichen Annahme aus 3 CaS + CaO. Wenn nun die Oxydation des Schwefelcalciums ausschließlich durch den Sauerstoff des vorhandenen Eisenoxyds stattfinden sollte, so müßten 12 Atome Eisenoxyd in Eisenoxydul übergehen, um die. 3 Atome Schwefelcalcium zu oxydiren. Dieser Vorgang findet aber nicht statt, sondern das aus dem Eisenoxyd entstandene Eisenoxydul spielt hier die bereits oben erwähnte Rolle, es nimmt nämlich beständig wieder Sauerstoff aus der Luft auf und gibt ihn an neue Antheile von Schwefelcalcium ab.

Man kann den Vorgang aber auch in folgender Weise auffassen. Sobald das Eisenoxyd mit dem Schwefelcalcium in Berührung ist, gibt es seinen ganzen Sauerstoff an dasselbe ab und geht in Schwefeleisen über. Dieses oxydirt sich an der Luft nach und nach zu schwefelsaurem Salz, welches die Schwefelsäure wieder an den Kalk abgibt, so daß schwefelsaurer Kalk und Eisenoxyd entstehen. Das Endresultat ist somit dasselbe wie bei der ersten Erklärung, und der zur Umwandlung des Schwefelcalciums in schwefelsauren Kalk erforderliche oder eine ihm entsprechende Menge Sauerstoff wird in jedem Falle aus der Luft genommen.

Ich glaube übrigens, daß in dem neuen Cement außer der Oxydation noch andere complicirtere Reactionen stattfinden. Wenn man aus der Masse gebildete, einige Monate alte Ziegel zerbricht, so bemerkt man eine Veränderung des Ansehens; die äußere Schicht erlangt mit der Zeit eine größere Dichtigkeit und eine verschiedene Beschaffenheit, welche nach und nach in das Innere fortschreitet.

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Polytechn. Journal Bd. CLV S. 31.

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Man sehe Thirault's Verfahren auf dem Schmiedeeisen und Stahl einen gefärbten Ueberzug zum Schutze gegen den Rost zu erzeugen“ im polytechn. Journal Bd. CLV S. 431.

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