XI. Schmelzung des Platins im Focus der Düse eines Eisenhohofens auf Retortenkohks-Unterlage; von Carl Aubel, Ingenieur.

Hr. W. Heraeus in Hanau sucht in diesem Journal Bd. CLXVII S. 132 darzuthun, daß die von mir mittelst Holzkohlen und atmosphärischer Luft in dem Focus der Düse eines Eisenhohofens auf Retortenkohks-Unterlage |29| erhaltenen Platinreguli und somit daselbst nachgewiesene wahre Schmelzhitze des Platins⁶⁾ auf einer „metallurgischen Täuschung“ beruhe, indem er behauptet, daß selbst ein ganzes Pfund Platin unschwer in einem Kohlentiegel und gewöhnlichen Schmelzofen zum Regulus vereinigt werden könne, weil sich dadurch leichtschmelzbares Kohlenstoff-Platin bilde, eine blasige, unter den: Hammer leicht zerspringende Masse. – Um die Unstichhaltigkeit der Beweisführung des Hrn. Heraeus darzuthun, muß ich denselben – nach Hinweisung auf einen unter dem Titel: „Raschette'sches Schachtofensystem“ in der Lengefeld'schen Verlagshandlung zu Cöln erschienenen Abhandlung, welche ich schon zu St. Petersburg im Februar 1862 niederschrieb – zuförderst daran erinnern, was Autoritäten der Chemie und Metallurgie schon in den Vierziger Jahren über die Bildung des Kohlenstoff-Platins angeführt haben.

I. Hr. Professor Wöhler bemerkt hierüber schon in seinem Grundriß der Chemie in der sechsten Auflage von 1840 S. 158:

„Das Platin vereinigt sich leicht mit den übrigen Metallen. Aus diesem Grunde, und weil die meisten dieser Legirungen leichtschmelzbar sind, hat man sich zu hüten, mit glühenden Platingefäßen andere Metalle in Berührung zu bringen. Ebensowenig darf man sie oft und lange zwischen Kohle glühen, weil sie durch Aufnahme von Kiesel aus der Asche ganz spröde und brüchig werden. Man kann Platin in Berührung mit Kohle⁷⁾ in einem Thontiegel im Essenfeuer schmelzen, weil es dabei zu schmelzbarem, sprödem Kiesel-Platin wird.“

II. In dem ausführlichen Lehrbuch der Chemie von Graham-Otto, 1855, dritte Abtheilung S. 823, wird Folgendes erwähnt:

a) Kohlenstoff-Platin.

„Wenn Platintiegel beim Glühen über der Spirituslampe mit Ruß beschlagen, so zeigt sich die berußte Stelle nach dem Wegbrennen des Rußes rauh, was auf eine vorübergehende Bildung von kohlenstoffhaltigem Platin deutet. Zeise erhielt ein Platincarburet, der Formel PtC² entsprechend, durch Erhitzen von Acechlorplatin, eine durch Einwirkung von Platinchlorid auf Aceton entstehende Verbindung. Es war schwarz, etwas gesintert und hinterließ beim Behandeln mit Königswasser platinhaltige Kohle.“

Hiermit ist aber durchaus noch nicht die Existenz eines Kohlenstoff-Platins bei einem Temperaturgrad, welcher der Schmelzhitze des reinen Platins gleichkommt, erwiesen! – Zeise vielmehr erwähnt, „daß der Kohlenstoff des auf eben beschriebene Weise dargestellten rußschwarzen Pulvers von Platin-Carburet schon bei gelindem Erhitzen in der Luft zu Kohlensäure verbrennt, während von dem Gewicht der angewandten Verbindung 88,88 Proc. pulverförmiges Platin zurückbleiben“, und weiter: „daß man vergebens versucht hätte, auf eine andere Weise das Carburet des Platins hervorzubringen.“ ⁸⁾

b) Kieselplatin.

Man glaubte früher, daß das Platin beim Glühen zwischen Kohlen sich durch Aufnahme von Kohlenstoff in sprödes krystallinisches und schmelzbares Kohlenstoff-Platin umändere, aber Berzelius schon erkannte, daß sich unter diesen Umständen Kieselplatin bildet, indem die Kieselsäure der Asche durch die vereinigte Wirkung der Kohle und des Platins reducirt wird. Daher die Regel, daß man die Platintiegel niemals direct in Kohlenfeuer stellen darf. Reducirt man im Platintiegel Kiesel aus Kieselfluorkalium durch Kalium, so wird das Platin, da wo das Kalium liegt, kieselhaltig und dadurch spröde und hart.

III. Berzelius führt⁹⁾ über Kieselplatin Folgendes an:

„Collet-Descotils fand, daß ein Gemenge von Platin und Kohlenpulver in einem hessischen Tiegel bei gutem Gebläsefeuer geschmolzen werden kann, und er hielt dieß für geschmolzenes Kohlen-Platin. Dieß veranlaßte einige Versuche von mir, das vermuthete Kohlenplatin zur Bereitung von geschmeidigem Platin anzuwenden nach denselben Operations-Methoden wie bei dem Eisenproceß; aber das geschmolzene Platin blieb unveränderlich, selbst bei lange fortgesetztem Weißglühen. Nachher zeigte Boussingault, daß das so erhaltene geschmolzene Platin Kieselplatin ist. Das Platin vereinigt sich mit Kohlenstoff, aber in Berührung mit dem Tiegel wird die Kieselsäure durch den Kohlenstoff darin reducirt, wodurch ein schmelzbares Kieselplatin entsteht. Man erhält es sehr leicht durch ein einstündiges Gebläsefeuer. Es ist vollkommen ungeschmeidig und hat einen körnigen Bruch.“

In eben citirtem Lehrbuch der Chemie von Berzelius findet sich auch S. 474 ein Artikel über Kohlenplatin, welcher aber im Wesentlichen |31| mit der sub II a erwähnten Notiz in dem Lehrbuch der Chemie von Graham-Otto übereinstimmend ist.

IV. Nach Chenevix läßt sich zwar auch Platin in Berührung mit Kohle im Essenfeuer schmelzen; Gmelin bemerkt aber in seinem Handbuch der Chemie, 1844, Bd. III S. 727: daß das Platin hierbei nicht sowohl Kohle, als vielmehr Silicium aufzunehmen scheint, und Wetter auf S. 761 über Silicium-Platin: daß das Platin zwischen Kohlenpulver, nicht zwischen Lampenruß, im starken Essenfeuer schmelzbar sey, wobei es aus der Kohle 1/2 Procent Silicium aufnehme.

Wenn nun schon aus dem Angeführten deutlich hervorgeht, daß wir es hier gar nicht mit „Kohlenstoff-Platin“ zu thun haben, sondern vielmehr im schlimmsten Fall mit Kieselplatin, falls nicht etwa Hr. W. Heraeus von seinem pfundweise dargestellten Kohlenstoff-Platin einige Pröbchen der Analyse unterworfen hat und dadurch die Aussage vorerwähnter Autoritäten als fehlerhaft zu bezeichnen gesonnen ist, so will ich doch noch für diejenigen, welche die Sache weniger oberflächlich nehmen, darthun, daß sich bei meinen Schmelzversuchen ebensowenig leichtflüssiges „Kieselplatin“ bilden konnte.

Erstens steht ein Gehalt an Silicium in der Retorten- oder Gaskohle, dem Zersetzungsproduct von Kohlenwasserstoffgasen durch sehr hohe Temperatur, gar nicht zu vermuthen. In dem Lehrbuch der Chemie von Graham-Otto, 1855, erste Abtheilung S. 648, wird angeführt, „daß die dicht an der Retorte ansitzende Schicht Gaskohle bei der Verbrennung nur 0,2 Proc. Eisen zurücklasse“; – mithin ist dieselbe von Kieselsäure frei.¹⁰⁾

Zweitens wandte ich, wie in meiner vorerwähnten anderen Abhandlung über das Raschette'sche Schachtofensystem nachzulesen ist, bei meinen weiteren Schmelzversuchen (die ich, wie aus der von Nischne Tagilsk im December 1861 datirten und in diesem Journal veröffentlichten Arbeit hervorgeht, noch nicht beendet hatte), um jeden ungünstigen Einfluß der Gaskohle auf das Platin zu verhindern, kleine äußerst dünne Einsätze von reinem Aetzkalk an. Obgleich ich hierbei die Erfahrung machte, daß derselbe bei der äußerst hohen Temperatur nur durch den innigen Contact der Kohle öfters eine Reduction zu Calcium erlitt, so wurde dadurch doch unbedingt die Bildung von Kieselplatin (da sich leicht kieselsaurer Kalk bilden konnte) verhindert, und somit konnte ich selbst, ohne für meine Schmelzproben einen nachtheiligen Einfluß befürchten zu müssen, die mir |32| möglicherweise zu Händen kommenden, von der Retortenwandung entfernteren Schichten Gaskohle verwenden, die immerhin nach der Verbrennung dennoch höchstens 2 Proc. Asche, aus Eisenoxyd und Kieselsäure bestehend, zurücklassen.¹¹⁾

Selbstverständlich ersetzte ich in diesen Fällen das von mir früher in diesem Journal angegebene Lutum für die Schmelzpröbchen mit Kohks- oder Kalkstöpfchen.

Drittens muß ich als weiteren Grund für die Unmöglichkeit einer Bildung von Kieselplatin anführen: daß sich die Schmelzpröbchen selbst nach mehrmaligem Gebrauch, da sie während der Exposition dicht verschlossen waren, kaum merklich erweitert hatten, so daß ein vorher erhaltener Platinregulus, nachdem dieselbe Oeffnung zu mehreren anderen Proben gedient hatte, wieder genau in dieselbe hineinpaßte.¹²⁾

Viertens gelang es mir zwar beim stärksten Essenfeuer auch, auf der von mir zu meinen Versuchen angewandten Retortenkohle (jedoch ohne Kalkeinsätze) geringe Quantitäten Platin in gefrittetem Zustand zu erhalten; hierdurch ist aber durchaus noch nicht eine Verbindung des Platins mit Kohlenstoff oder Silicium nachgewiesen, und möchte hieraus vielmehr nur vorhanden gewesene Schweißhitze gefolgert werden können, denn hätte die Unterlage gemeinsame Eigenschaften mit dem Kohlentiegel des Hrn. Heraeus gehabt, so hätte doch unbedingt auch rasch und ohne Schwierigkeiten eine Schmelzung erfolgen müssen.

Fünftens. Die specifischen Gewichtsbestimmungen meiner auf beschriebene Weise dargestellten Platinreguli ergaben im Mittel 21,08, während die Dichtigkeit des Silicium-Platins nach Gmelin bis auf 17,5 sinkt.¹³⁾

Sechstens. Das auf angegebene Weise von mir geschmolzene Platin löst sich leicht in Königswasser auf, während sich Silicium-Platin¹⁴⁾ dabei mit einer sehr dichten Kieselkruste überzieht, die den Zutritt der Säure verhindert. Man muß es von Zeit zu Zeit herausnehmen und die Kieselkruste davon mechanisch entfernen.

Siebentens spricht schließlich als entscheidender Beweis für die Reinheit meiner auf diese Weise hergestellten Platinreguli, wie ich ebenfalls auf S. 56 meiner Abhandlung über das Raschette'sche Schachtofen-System |33| erwähnt habe, ihre Ductilität, welche die meisten zeigten, selbst solche, die ohne Gegenwart von Kalk in reinen Gaskohks geschmolzen waren¹⁵⁾, sowie die Erscheinung des Spratzens oder Aufschäumens, welche nach Saint-Claire Deville nur solches Platin zeigt, welches zuvor lange Zeit in Kalk flüssig erhalten wurde, also vollkommen rein, d.h. affinirt ist; eine Erscheinung, welche Hr. Heraeus mit der Porosität seines Kohlenstoffplatins erklären will!

Ob die Erscheinung des Spratzens beim Platin nur allein wie beim Silber durch Absorption von Sauerstoff und resp. durch nachherige Abgabe desselben herbeigeführt wird, wie Hr. Heraeus nach Deville's Ansicht annimmt, bezweifle ich, da ich diese Erscheinung nur dann wahrnahm, wenn bei einer eben aus dem Ofen genommenen Probe rasch mit Hülfe der Zange das Kohksstöpfchen, welches das Schmelzgrübchen bedeckte, entfernt wurde, wo also nur durch plötzliche Erkaltung und hierdurch veranlaßte Contraction der Oberfläche die im Inneren noch flüssigen Theile gleichsam herausgepreßt wurden. – Hr. Saint-Claire Deville bemerkt hierüber: „wenn man geschmolzenes Platin langsam verkühlen läßt, so schäumt dasselbe nicht auf.“

Hr. Heraeus sucht am Schluß des Artikels seine Ansicht: „daß sich bei meinen Versuchen Kohlenstoffplatin gebildet haben müsse“, nochmals dadurch zu begründen, daß er die von mir erwähnte Reduction des Chromoxyds auf Kohks-Unterlage, also Kohlenstoff-Abgabe derselben, vorführt, oder mit anderen Worten, dem Kohlenstoff dieselbe Wirkung auf regulinische Metalle wie auf Metalloxyde zuschreibt, deren ganz heterogenes Verhalten aber wohl bekannt seyn dürfte. Nach derselben Theorie wäre am Ende auch die von mir erreichte Frittung der einzelnen Iridium-Schüppchen, nicht, wie ich glaubte annehmen zu müssen, dem nicht genügend vorhanden gewesenen Temperaturgrad zuzuschreiben, sondern vielmehr einer nicht bis zum Kern gedrungenen Bildung von Kohlenstoff-Iridium!

Was schließlich die von Hrn. Heraeus bezweifelte Verflüchtigung des Platins anlangt, so habe ich dieselbe allerdings nicht direct beobachten |34| können, da ich einestheils die Hitze im Hohofen nicht ertragen konnte und anderntheils es mir auch nicht möglich war, noch einen Gasverdichtungs-Apparat durch die Düse in den Focus derselben einzuführen, doch fand ich: daß die resultirenden Reguli weniger wogen als die Verflüchtigung von Osmium etc. veranlassen konnte, da ich mitunter direct aus den Wäschen gewonnenes gediegenes Platin¹⁶⁾ anwandte, und es unmöglich war, dasselbe jedesmal einer qualitativen oder gar quantitativen Analyse zu unterwerfen.

Im Uebrigen scheint diese Beobachtung nichts Neues zu seyn, denn Saint-Claire Deville, der Schöpfer der neuen Platin-Schmelzmethode und somit deren Industrie, führt auf S. 37 seiner Abhandlung an: „Wenn man, nachdem Platin einmal geschmolzen ist, die Hitze stark steigert und die Wirkung derselben auf den Metallknopf fortdauern läßt, so wird das Metall merklich verflüchtigt.“

Wenn gleich ich in meiner früheren Abhandlung in diesem Journal das Temperatur-Maximum in dem Focus der Düse eines Eisenhohofens mit dem durch das Knallgasgebläse, resp. bei Anwendung von Sauerstoffgas einerseits und Leuchtgas andererseits, unter dem bisher beobachteten Verfahren, erreichten Temperaturgrad verglichen habe, so basirt sich dieses eben darauf, daß ich durch directe Versuche als der Erste nachgewiesen habe: daß bei der Verbrennung von Kohlenstoff grade aufgehend zu Kohlensäure und unter den, in einem Eisenhohofen obwaltenden günstigen Verhältnissen¹⁷⁾ die wahre Schmelzhitze des Platins zu erreichen steht. Weit entfernt jedoch behaupten zu wollen, daß hierdurch weiter auch ein solcher Temperaturgrad zu erreichen stehe, der unter günstigen Umständen im |35| ersteren Falle resultire oder gar sich theoretisch dafür berechnen lasse, bin ich dennoch der festen Ueberzeugung, daß man in einem Ofen nach dem Raschette'schen System, in welchem durch entsprechende Düsenvertheilung eine Vereinigung der einzelnen Verbrennungsräume und beziehungsweise deren Brennpunkte zu erreichen steht, auch die Schmelzung des Platins und andere Operationen in größerem Maaßstabe wird ausführen können, die mir bisher nur in kleinen Pröbchen im Focus der Düse gelangen und im Kalkofen des Hrn. Saint-Claire Deville ausgeführt wurden.

München, den 15. Februar 1863.