Titel: Bischof, Werthbestimmung schwedischer Thone in feuerfester Hinsicht.
Autor: Bischof, Carl
Fundstelle: 1863, Band 167, Nr. IX. (S. 29–38)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj167/ar167009

IX. Werthbestimmung ausgezeichneter schwedischer Thone in feuerfester Hinsicht; von Dr. Carl Bischof.

Der fragliche Thon, hauptsächlich ein kohlehaltiger Schieferthon, bildet das Liegende eines durch verschiedene Bergmittel getheilten Steinkohlenflötzes, dessen Kohle einer jungen Formation angehört.

Er findet sich in einer Mächtigkeit von 5 Fuß und wird vermittelst vier niedergetriebener Schächte (dem Besväret-, Kronen-, Prinz Carl- und Ruthen-Schacht) bei dem schwedischen Fischerdorfe Höganäs gewonnen, welches unmittelbar an der Seeküste und 2 1/2 Meilen nördlich von Helsingborg liegt.

Man nahm, gleich unter dem Kohlenflötz beginnend, Proben von 6 zu 6 Zoll, welche die folgende Charakteristik des ganzen Lagers ergaben.

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Nr. I. Besväret-Schacht, 1–6 Zoll.

Dieser Thon ist ein verhärteter kohlehaltiger von geradschiefrigem Gefüge, mit unebenem bis unvollkommen muschligem Bruch. Er ist kohlschwarz, enthält Kohle reichlich eingemengt und viele Glimmerblättchen. Er schneidet sich wenig rauh und körnig. Schneidet man ihn parallel den Schieferflächen, so erhält man ein hellgraues Pulver und die Schnittfläche ist ohne Glanz; wenn man ihn aber senkrecht auf die Schieferflächen schneidet, so ist das Pulver von dunkler Farbe und die Schnittfläche zeigt Fettglanz.

Er zerreibt sich ohne Schwierigkeit und knirscht dabei. Das Pulver ist schwärzlichgrau. In Wasser zerfällt er allmählich und läßt sich nach längerem Einweichen zu einem Thonbrei zerdrücken.

Nr. IIa. Besväret-Schacht, 6–12 Zoll.

Dieser ist ein Schieferthon von gebogen-schiefrigem Gefüge, mit unebenem Bruche. Er ist kohlschwarz und zeigt eigenthümlich streifige, fettig glänzende, ebene und gebogene Eindrücke. Er schneidet sich fast glatt mit fettig-glänzender Schnittfläche.

Er zerreibt sich nicht schwierig und knirscht dabei unmerklich; das Pulver ist dunkelgrau. In Wasser zerfällt er, ohne völlig zu erweichen.

Nr. IIb. Besväret-Schacht, 12–18 Zoll.

Derselbe ist dem vorigen ähnlich, nur von dunklerer Farbe, dünnschiefriger, weniger fest und die noch häufigeren fettigglänzenden Eindrücke bilden mehr durchlaufende Flächen.

Im Achatmörser zerrieben, knirscht er merklich und gibt ein dunkel schwarzgraues Pulver, das dunkelste unter den in Rede stehenden Proben.

An vereinzelten Stellen zeigt er Anflüge von Schwefelkies.

Nr. IIc ist Thon aus dem Besväret-Schacht IIa und IIb, gleichmäßig mit einander vermengt.

Nr. III. Besväret-Schacht, 18–60 Zoll.

Dieser Thon ist dem vorigen ähnlich. Die eigenthümlich fettigglänzenden Eindrücke sind so häufig, daß sie überall hervortreten. Er ist noch mehr dünnschieferig. Die Schnittfläche ist fettigglänzend und fast völlig glatt.

Nr. IV. Kronen- und Prinz Carl-Schacht, 1–6 Zoll.

Er ist dem Thone I ähnlich und hat ein mehr dickschiefriges Gefüge mit unebenem Bruche. Er zeigt einzelne, wenig glänzende Eindrücke und ist gleichfalls glimmerhaltig.

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Er läßt sich ebenfalls ohne Mühe zerreiben und knirscht dabei, gibt ein dunkelgraues Pulver, zerfällt und resp. zerdrückt sich nach längerem Einweichen in Wasser zu einem Thonbrei.

Nr. V. Kronen- und Prinz Carl-Schacht, 6–18 Zoll.

Er ist dem Schieferthone IIa sehr ähnlich, aber die eigenthümlich fettigglänzenden Eindrücke treten weniger häufig auf.

Einzelne Stücke zeigen geringe eisengelb gefärbte Partien.

Nr. VI. Kronen- und Prinz Carl-Schacht, 18–60 Zoll.

Er ist ein Schieferthon von geradschiefrigem Gefüge, mit unebenem Bruch. Er ist schwarz und die Eindrücke sind weniger glänzend; er schneidet sich fast glatt und die Schnittfläche ist fettglänzend.

Er zerreibt sich nicht schwierig und knirscht dabei nicht merklich; das Pulver ist schwärzlichgrau. In Wasser zerfällt er, ohne völlig zu erweichen.

Er enthält einzelne Glimmerblättchen.

Nr. VII. Ruthen-Schacht, 1–18 Zoll.

Derselbe ist dem Schieferthon IIa durchaus ähnlich.

Die eigenthümlichen, besonders lebhaft glänzenden Eindrücke zeigen sich nicht streifig.

Nr. VIII. Thon in 2 1/2 Faden (à 6 Fuß) Tiefe unter dem Kohlenflötze.

Dieser Thon ist ein verhärteter bitumenhaltiger von chocoladenähnlicher Farbe, unregelmäßig zackig zerspringend, mit erdigem Bruche. Er zeigt wenig fettigglänzende Ablösungen. Er schneidet sich ein wenig rauh; die Schnittfläche hat einen geringen Fettglanz.

Er zerreibt sich ohne Mühe und knirscht dabei; das Pulver ist gelblichgrau, am hellsten unter vorstehenden Proben. Im Wasser zerfällt er allmählich und läßt sich nach längerem Einweichen zu einem Thonbrei zerdrücken.

Bestimmung des Glühverlustes, resp. des Wassergehaltes nebst dem Kohlengehalte.

1 Grm. des bei 100° C. getrockneten Thonpulvers so lange geglüht, bis wiederholte Wägungen unter sich übereinstimmten, wobei die Thone nahezu weiß oder wenigstens hellgrau wurden, gab:

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Nr. I 12,4 Procent Wasser und Kohle.
IIa 14,4 „
IIb 22,2 „
III 17,3 „
IV 10,6 „
V 16,0 „
VI 21,0 „
VII 15,4 „
VIII 7,2 „

Eine Durchschnittsprobe von IIa und IIb, von beiden gleiche Theile gemengt, ergab 18,1 Proc. Glühverlust.

1 Grm. einer gleichen Durchschnittsprobe, anhaltend in einer Glasröhre geglüht, durch welche ein Kohlensäurestrom geleitet wurde, ergab 10,6 Proc. Glühverlust.

1 Grm. wurde in einer Verbrennungsröhre hinreichend geglüht und dabei mittelst einer Chlorcalciumröhre das Wasser aufgefangen, welches 8,7 Proc. betrug.

Nimmt man den Wassergehalt – welcher jedenfalls in Folge mit entweichender Destillationsproducte der Kohle ein wenig zu hoch gefunden wurde – als einen gleichmäßigen an, so wechselt der Kohlengehalt der in Rede stehenden Proben von 1,9 bis 13,5 Proc., und zwar nimmt derselbe im Allgemeinen mit der Entfernung von dem Kohlenflöße zu. In unmittelbarer Berührung mit dem Kohlenflötze ist die Kohlenbeimengung am geringsten. In dem Kronen- und Prinz Carl-Schacht findet diese Kohlenzunahme stetig statt; in dem Besväret-Schacht bis zu 1/3 der Mächtigkeit des ganzen Lagers, und von da an wird die Kohlenbeimengung eine geringere.

Bestimmung des Grades der Strengflüssigkeit (Feuerfestigkeit) und des Bindevermögens (Magerkeit oder Fettigkeit) der rohen Thone.

Auf Grund des in diesem Journal, Bd. CLIX S. 54 und Bd. CLXI S. 208 und 291 beschriebenen Verfahrens geprüft, wornach die Menge des chemisch reinen Quarzzusatzes das Maaßfür die Strengflüssigkeit eines Thones im umgekehrten Verhältniß gibt, wurden, nachdem die respectiven Pröbchen der bezeichneten Gußstahlschmelzhitze ausgesetzt worden, folgende bei wiederholten Glühversuchen gleichmäßig übereinstimmende Resultate gefunden:

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Textabbildung Bd. 167, S. 33

Unter vorstehenden Proben sind demnach:

die strengflüssigsten Thon VI und VII
dann folgen nahe gleich III und V
in der Mitte stehen IIa und IIb
niedriger stehen I und IV
am niedrigsten VIII.
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Keiner der fraglichen Thone zeigt, mit alleiniger Ausnahme von Thon VIII, eine Formveränderung in Folge von Schmelzung, was deren Güte und zwar als eine im Ganzen nahe gleiche beweist.

Die unverkennbar strengflüssigsten Thone VI und VII übertreffen entschieden den Stourbridge-Thon und sind dem besten schottischen Thone, dem Garnkirk-Thon, nahe gleich zu setzen.

Die leichtflüssigsten unter ihnen, I und IV, sind dem Stourbridge-Thon keineswegs nachzusetzen.

Die übrigen stehen hinsichtlich der Strengflüssigkeit in der Mitte und nehmen damit eine gleiche Stelle ein, zwischen einerseits dem Garnkirk-Thon und Wales I, oder unter anderen bekannten englischen Thonen: dem von Gartsherrie, dem von Cowen, Newcastle (on Tyne), Wales I und Derby-clay etc., und andererseits dem Stourbridge-Thon, dem von Wales II, dem Cornischen etc.

Als die Thone vorher durch längeres Glühen von der Kohle befreit und hernach vergleichend wie oben geglüht wurden, verhielten sie sich alle verhältnißmäßig ein wenig leichtflüssiger. Es trat alsdann um so deutlicher hervor, daß Thon I, IV und VIII die wenigst strengflüssigen sind.

Das Bindevermögen, in der früher beschriebenen Weise bestimmt, ergibt sich für:

Thon I = 3–4
IIa = nahezu 3
IIb = wenig mehr als 2
III = wenig mehr als 2
IV = 3–4
V = 2–3
VI = wenig mehr als 2
VII = 2–3
VIII = nahezu 4.

Das Bindevermögen ist demnach im Ganzen ein geringeres, wie es in gleicher Weise bei den schottischen Thonen, d.h. bei den Schieferthonen überhaupt, der Fall ist. Bei den besten englischen ist das Bindevermögen = 2 bis höchstens = 3.

Im Allgemeinen ergibt sich, daß das Bindevermögen abnimmt mit dem zunehmenden Kohlengehalte. So sind die kohlehaltigsten Thone IIb, III und VI die am wenigsten bindenden, und umgekehrt sind I, IV und noch mehr VIII, welcher augenscheinlich keine Kohle mehr zeigt, die bindendsten.

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Chemische Analyse eines Durchschnittsmusters Thon aus Probe IIa und IIb.

Qualitative Analyse. – Durch Kochen mit Salzsäure ließ sich darin nachweisen: Thonerde, Eisen, Kalk, Magnesia, Kali, Natron in sehr geringer Menge, sehr wenig Schwefelsäure und Spuren von Phosphorsäure. Der Rückstand enthielt vorherrschend Kieselsäure nebst Kali, Kohle und unzersetzte Mengen der genannten Substanzen.

Quantitative Analyse. – 1 Grm. des bei 100° C. getrockneten feinsten Thonpulvers wurde mit kohlensaurem Natronkali aufgeschlossen, und die Kieselsäure, die Thonerde, das Eisen, der Kalk und die Magnesia in bekannter Weise sorgfältig bestimmt. Die Kieselsäure und die Thonerde wurden auf das genaueste ausgewaschen, wobei ich letztere nach Bunsen bis zur 20,000 fachen Verdünnung decantirte. – Zur Bestimmung der mechanisch beigemengten Kieselsäure, d. i. des Sandes, wurde 1 Grm. von obigem Thonpulver in einer Platinschale mit überschüssiger, wenig verdünnter Schwefelsäure volle 12 Stunden lang erhitzt, zuletzt bis zum Verdampfen des Hydrats. Alsdann wurde Wasser zugefügt, filtrirt, ausgesüßt, der Rückstand geglüht und gewogen. Letzterer wurde hernach mit überschüssigem kohlensaurem Natron 3–4mal andauernd gekocht und der ungelöste Theil, der Sand, nach dem Abfiltriren gut ausgewaschen, geglüht und gewogen. – Ferner wurde die vorher erhaltene saure Lösung zur Bestimmung der Alkalien benützt, nachdem durch wiederholtes Eindampfen der stets angesäuerten Flüssigkeit und wiederholte Fällung mit neutralem kohlensaurem Ammoniak die beigemischten Erden gänzlich entfernt waren. – Die Menge des Eisenoxyduls wurde durch Digeriren des Thonpulvers mit Salzsäure bei abgeschlossener Luft und nachheriges Titriren mit Chamäleon bestimmt.

Die erhaltenen Resultate, auf 100 Theile des Thonpulvers berechnet, ergaben:

Thonerde 25,73
Kieselsäure, chemisch gebundene
„ als Sand
32,30
20,00
Totalmenge der
Kieselsäure 52,30.
Eisenoxydul
Eisenoxyd
Kalk
Kali mit sehr wenig Natron
1,08
0,09
0,55
1,23
Totalmenge der sogen.
flußbildenden
Bestandtheile 2,95.
Magnesia 0,41
Wasser 8,70
Kohle 9,40
–––––
99,49
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Bestimmung der Strengflüssigkeit aus den Thonen dargestellter Steinproben im Vergleich mit Garnkirker Hohofensteinen.

Als aus 2 Theilen rohem Thon, versetzt mit 1 Theil Chamotte desselben, Probesteine dargestellt und gebrannt wurden, unterschieden sich die in Rede stehenden Thone von einander durch ihre Färbung und relative Festigkeit.

Alle sind gelblich gefärbt; am hellsten ist Nr. I, dann Nr. IV und am dunkelsten gelb Nr. VIII. Der Zusammenhalt der Steine ist am größten bei Thon I, IV und VIII; ein wenig loser bei IIa, IIb, III, V und VI, und am losesten bei VII.

Von gleichen Probesteinen, aus 2 Theilen rohem Garnkirk-Thon und 1 Theil pulverisirtem Garnkirker Hohofenstein geformt, wurden 2 Stück mit je 2 Stück der schwedischen Steinproben zur Controle der Gleichmäßigkeit geprüft. Hierzu wurden die 4 Probesteine auf einen Teller mit massivem Untersatz, beide aus bester Thonmasse, so gelegt, daß die gleichartigen sich einander gegenüber befanden und nun das Ganze einem sehr hohen Hitzegrade im offenen Feuer ausgesetzt; bis die Garnkirk-Steine abgeschmolzen, sind die schwedischen mehr abgeschmolzen.

Der hierbei angewandte Hitzegrad ist so bedeutend, daß gleichzeitig beigefügte Platinschnitzel zu einem Ganzen zusammenschmolzen, und zwar in einem kohlefreien, gut verschlossenen Thontiegelchen. (Da in einem kohlehaltigen Thontiegelchen die Schmelzung wesentlich leichter, schon in der Gußstahlschmelzhitze stattfand, so scheint wirklich ein Kohlenstoff-Platin zu existiren, welches leichtflüssiger als das reine Platin ist. Das in letzterem Falle geschmolzene Platin zersprang unter dem Hammer, während das in dem kohlefreien Thontiegelchen geschmolzene hämmerbar war.)

Die Thone IIc, III, IV und VI gaben bei dieser Prüfung das gleiche Resultat, ohne irgend wesentlichen Unterschied zwischen den verschiedenen Proben.

Während demnach die rohen Thone nach obiger Prüfung, wenn auch keine bedeutenden, doch entschiedene Verschiedenheiten in der Strengflüssigkeit zeigen, sind dieselben bei dieser Prüfung, als einer weniger empfindlichen, verschwindend. Bei der Prüfung der Thone im verschlossenen Tiegel erwies sich z.B. Nr. VI nahe gleich strengflüssig mit dem strengflüssigsten schottischen Thone, dem Garnkirker, wogegen die gebildeten Steinproben, welche dem offenen Feuer ausgesetzt wurden, nicht in solch höchstem Grade feuerbeständig sind. Der Grund davon ist einestheils ein mechanischer und anderntheils ein chemischer.

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Die von mir aus dem frischen schwedischen Thone dargestellten Steine waren nämlich nicht so fest wie die Garnkirker um einer intensiven Gluthhitze solchen Widerstand zu leisten, auch hatte sich das Eisen, wie directe Bestimmungen ergaben, in Eisenoxydul-Oxyd (Magneteisen), eine bekanntlich sehr leichtflüssige Verbindung, verwandelt.

Interessant würde es seyn, die aus dem schwedischen Thone dargestellten feuerfesten Fabricate, wovon mir gegenwärtig keine zur Hand sind, in ähnlicher Weise zu untersuchen. Unzweifelhaft ist es jedoch, daß, je sorgfältiger die Auswahl des Materials und je zweckdienlicher die Behandlung4) desselben vorgenommen wird, desto mehr Fabricate erzielt werden müssen, welche den vorzüglichen Resultaten der rohen Thone entsprechen.

Ein Zeugniß dafür ist jedenfalls der bedeutende Absatz, welchen die Producte aus diesem Thone in Schweden, Dänemark und den Ostseeländern für Hohofengestelle, Stahl-, Puddel- und Schweißöfen, Apparate mit complicirten Formen etc. erlangt haben.

Beiläufig bemerkt, werden die helleren, fetteren und weniger strengflüssigen Thonsorten zur Darstellung von ordinären, feinen und Kunst-Thonwaaren benutzt, worunter besonders die Fabricate hervorzuheben sind, welche zur Bekleidung der Hafendämme von Helsingborg dienen, die seit ihrem dreißigjährigen Bestehen unter allen Witterungsverhältnissen des nordischen Klimas, täglich vom Seewasser bespritzt, noch keine Spur einer Zerstörung zeigen.

Die Gruben, welche unter dem Namen Högenäs Stenkols verk einer Actiengesellschaft gehören – der einzigen, welche in Schweden Steinkohlen und diesen Thon gewinnt – haben eine höchst günstige Lage an einer der ersten Seehandelsstraßen. Sowohl die Gruben als die Thonfabriken sind durch Eisenbahnen mit dem Hafen verbunden, welcher Schiffe von 10 Fuß Tiefgang aufnimmt.

Der Preis für diesen ausgezeichneten feuerfesten Thon ist ein sehr billiger; die schwedische Tonne (circa 200 Kilogr.) desselben, frei ins Schiff, kostet 1 Franc.

Interessant sind auch die communalen Verhältnisse des großartigen Unternehmens, zu deren Hebung die Gesellschaft, besonders in der neueren Zeit, ungewöhnliche Opfer gebracht hat. Das Ganze bildet eine Gemeinde mit eigener Verwaltung, Kirche und Prediger, höherer und niederen |38| Schulen, Kranken-, Invaliden- und Wittwenverpflegung, Sparcassen u.s.w., und umfaßt gegen 2000 Personen. Alle Familien haben freie Wohnung mit Ackerland und erhalten Getreide zu billigeren Preisen. Auch für das Vergnügen ist durch ein Musikchor und einen großen Volksgarten mit Bierhalle, Tanz- und Turnsaal bestens gesorgt. Der moralische Zustand der Arbeiter wurde dadurch außerordentlich gehoben, Trunksucht und Streitigkeiten kommen fast gar nicht mehr vor, und das ganze äußere Auftreten der Arbeiter zeugt von Zufriedenheit und Wohlstand.

Eine wissenschaftliche Verfolgung der so wichtigen, auf die feuerfesten Thone begründeten Industrie anstrebend, nehme ich Erfahrungen Anderer und bezügliche Bemerkungen mit dem größten Danke entgegen. Industriellen, welche ein Interesse für derartige Untersuchungen haben, stelle ich anheim, mir Proben von Thonen und Thonfabricaten zukommen zu lassen, unter der frankirten Adresse: Dr. C. Bischof bei Ehrenbreitste in am Rhein.

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Auf den schwedischen Werken werden die Fabricate stets aus mehrere Jahre lang, nicht über zehn Jahre, oder Tage abgelagertem Thon dargestellt, – ein einfaches, hochzuschätzendes Veredlungsmittel.

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