Titel: Sonstadt's Darstellung des Magnesiums.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1864, Band 174, Nr. CXII. (S. 439–443)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj174/ar174112

CXII. Sonstadt's Darstellung des Magnesiums.

Aus dem Breslauer Gewerbeblatt, 1864, Nr. 23.

Dieses interessante Erdmetall, welches eines Tages als Beleuchtungsmaterial vorzugsweise für Photographen eine große Rolle spielen dürfte, wird jetzt von Ed. Sonstadt in England fabrikmäßig dargestellt. Wir finden im Mechanics' Magazine vom 12. August 1864 einige nähere Angaben über diese Fabricationsmethode, die zur Ergänzung eines früheren Artikels (im polytechn. Journal Bd. CLXIX S. 442) dienen mögen.

Das Grundmaterial zur Darstellung bleibt wasserfreies, Chlormagnesium. Löst man Magnesia oder kohlensaure Magnesia (Magnesit von Frankenstein) in Salzsäure, selbst überschüssiger, auf und versucht die Masse durch Eindampfen zu entwässern, so geht mit den letzten Spuren von Wasser auch ein großer Theil der Salzsäure fort, und es bleibt ein |440| unschmelzbares Gemenge von Magnesia und Chlormagnesium zurück, das zur Darstellung des Metalls nicht geeignet ist. Man umgeht diesen Uebelstand, indem man eine hinreichende Menge Salmiak vor dem Eindampfen zusetzt und nun die Masse so lange erhitzt, bis keine Salmiakdämpfe mehr entweichen. Es bildet sich wahrscheinlich zuerst ein Doppelsalz von Chlorammonium-Chlormagnesium, das durch Abdampfen wasserfrei wird und schließlich seinen Salmiakgehalt großentheils verliert. Leider ist diese Darstellungsmethode ziemlich kostspielig, indem mit den Salmiakdämpfen ein großer Theil (6/7 nach Sonstadt) des Chlormagnesiums entweicht, außerdem hält das Chlormagnesium Spuren von Salmiak hartnäckig zurück. Diese werden dann bei der Reduction durch Natrium mit reducirt und geben ein unreines Magnesium, das Stickstoff, nach Sonstadt, wahrscheinlich aber Ammonium enthält, daher eine gelbliche Farbe zeigt und sich ungemein rasch oxydirt. Sonstadt's Anstrengungen richteten sich daher zuerst auf das Aufsuchen einer Methode, um Chlormagnesium im Zustande genügender Reinheit und im fabriklichen Maaßstabe herzustellen. Er gelangte hierzu endlich auf einem ziemlich einfachen Wege, indem er eine concentrirte salzsaure Auflösung von Magnesia mit Kochsalz oder Chlorkalium versetzte, eindampfte und zur Rothgluth erhitzte. Er erhielt so eine geschmolzene Masse, die in einem passenden Gefäße direct mit Natrium reducirt werden konnte und so ein fast vollkommen reines Magnesium lieferte. Die geringen Spuren von Natrium, die sich damit verbunden hatten, ließen sich leicht entfernen. Die Anwendung von Chlorkalium statt des Kochsalzes bietet einige Vortheile und wird vorzugsweise benutzt. Sonstadt bezeichnet das so erhaltene Präparat als „Material.“ Um reines Chlormagnesium zu erhalten, dessen Verwendung wir weiter unten kennen lernen werden, dampft er die salzsaure Magnesialösung bis fast zur Trockne ein, und erhitzt die Masse dann in einem Strome trockenen salzsauren Gases bis zur Rothgluth.

Man kann sich die Erscheinung so vorstellen, daß in den Strom des trockenen salzsauren Gases wohl Wasser, aber keine Salzsäure aus der Verbindung mit Magnesia hinein verdampfen kann, oder auch so, daß alle durch das Abdampfen ausgeschiedene Magnesia von dem trockenen Salzsäuregase wieder gesättigt wird. Man sollte denken, daß man denselben Zweck erreichen könnte, wenn man gebrannte Magnesia in einem Strome salzsauren Gases zur Rothgluth erhitzte. Natürlich ist die Darstellung auf diesem Wege etwas umständlicher als die zuerst erwähnte mit Chlorkalium, und wendet Sonstadt dieses reine Chlormagnesium daher nur zur Reinigung des erhaltenen Magnesiums von den beigemischten Spuren von Natrium an.

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Das rohe Material kann man leicht als Mutterlauge der Seesalz- oder Kochsalzgewinnung erhalten. Bis auf geringe Mengen schwefelsaurer Salze bestehen diese Mutterlaugen größtentheils aus Chlormagnesium, Chlornatrium, Chlorkalium u.s.w. Man braucht daher nur durch Chlorbaryum die Schwefelsäure zu fällen, einen Ueberschuß des letzteren durch eine kleine Menge von Soda zu beseitigen, und die Masse dann nöthigenfalls unter Zusatz von Chlorkalium einzudampfen und zur Rothgluth zu erhitzen. (In ähnlicher Art dürfte sich der Staßfurter Carnallit hierzu eignen.) Sonst kann man auch reine kohlensaure Magnesia, z.B. Magnesit in Salzsäure lösen und mit den Chloralkalien versetzen. Schwefelsaure Salze als Beimengung sind streng zu vermeiden. Sie reduciren sich bei der ersten Einwirkung des Natriums nicht sofort, sondern es bilden sich erst später aus ihnen Schwefelmetalle, während der Sauerstoff an das Magnesium geht, so daß sich die gebildeten Metallkügelchen mit einer Kruste unschmelzbarer Magnesia überziehen. Hierdurch wird das Zusammenfließen derselben zu einem größeren Regulus verhindert. Das angebliche neue Metall X, welches Sonstadt als Verunreinigung des Magnesiums entdeckt haben wollte, dürfte wohl illusorisch seyn, und sich vielleicht als Eisen herausstellen, mit dem es die meisten Eigenschaften theilt.

Fällt man zur Bereitung der salzsauren Magnesia Bittersalz mit Soda, so muß die gefällte kohlensaure Magnesia mit besonderer Sorgfalt ausgewaschen und ausgepreßt werden, um die beigemischten schwefelsauren Salze und das hypothetische X zu beseitigen. Als Fundorte eines besonders reinen Magnesits werden einige Inseln des griechischen Archipels angeführt. Unser schlesisches Vorkommen scheint in England nicht bekannt zu seyn. Man löst den Magnesit in reiner Salzsäure und setzt auf 1 Aeq. angewandter kohlensauren Magnesia (42 Gewichts-Theile) ein Aeq. reines Chlorkalium (74,6 Gewth.) zu, dampft dann die Lösung in Porzellanschalen zur Trockne ein und erhitzt den Rückstand zur Austreibung des Wassers in einem lose bedeckten Platintiegel. Sobald eine helle Rothgluth erreicht ist, schmilzt die Masse und ist nach vollendeter Schmelzung vollkommen wasserfrei. Man gießt sie auf eine reinliche kalte Eisenplatte aus, bricht sie noch ziemlich heiß in Stücke und bringt sie entweder unmittelbar in den Reductionstiegel oder wenigstens in ein luftdicht zu verschließendes, ganz trockenes Glasgefäß, da die Anziehung von Feuchtigkeit ungemein rasch vor sich geht, und später die Ausbeute dadurch sehr verringert werden würde. Zur Reduction bedient man sich eines eisernen, geschlossenen Tiegels. Magnesium wirkt nach Sonstadt nur dann merklich auf Eisen ein, wenn die Luft Zutritt |442| hat und eine ausnehmend hohe Temperatur angewendet wird. Die Anwendung von Thontiegeln ist gänzlich unzulässig, indem durch das Magnesium aus dem Thon Silicium reducirt wird und sich mit dem übrigen Magnesium verbindet. Auch Platintiegel sind unanwendbar, indem das Platin durch das Magnesium wie durch Blei durchlöchert wird. Ein guter Eisentiegel wird mehr als 100 Schmelzoperationen aushalten und kann in ziemlich bedeutender Größe angewendet werden. Auf dieser von Sonstadt entdeckten Verwendbarkeit der eisernen Gefäße zur Magnesium-Darstellung beruht hauptsächlich die Möglichkeit, dieses Metall fabriklich zu erzeugen und zu mäßigen Preisen in den Handel zu bringen. Das angewendete Doppelsalz besteht aus 12 Theilen Magnesium, 39 Thl. Kalium und 11 Thl. Chlor. Zur Reduction sind 23 Thl. Natrium nothwendig. Man bringt dieses letztere entweder in einer Masse auf den Boden des Tiegels, oder schneidet es in Scheiben, die mit dem gröblich gepulverten Doppelsalz in abwechselnden Lagen in den Tiegel eingeschichtet werden. Ist der Tiegel so bis oben hin beschickt, so wird er mit einem passenden eisernen Deckel möglichst dicht verschlossen und in den angeheizten Ofen eingesetzt. Für größere Tiegel eignet sich vortrefflich ein Windofen, wie er zum Messingschmelzen benutzt wird. Sobald der Tiegel sammt seinem Inhalte eine dunkle Rothglühhitze angenommen hat, beginnt die Reaction und die Temperatur steigt dadurch rasch zur hellen Rothgluth. Die Reduction ist dann sehr bald vollendet und man muß den Tiegel rasch aus dem Ofen entfernen, damit man durch die Verflüchtigung des Magnesiums keinen Verlust erleidet. Nach den Aequivalentverhältnissen erhält man aus der angegebenen Beschickungsmenge 12 Theile Magnesium und 133 Theile Schlacke, die aus gleichen Aequivalenten Chlorkalium und Chlornatrium besteht und sehr leichtflüssig ist. Waren die Materialien rein und der Proceß gut gelungen, so findet man das Magnesium in groben Körnern, sonst als feinen Metallstaub, der schwierig von der Schlacke zu trennen ist und beim Umschmelzen zu bedeutenden Verlusten Veranlassung gibt. Man trennt die Schlacke durch Abschlagen und durch Ausziehen mit Wasser, und trocknet das erhaltene Magnesium bei gelinder Wärme.

Um das mit dem Magnesium noch verbundene Natrium und andere Unreinigkeiten zu entfernen, schmolz Sonstadt das rohe Metall unter einer Decke von reinem Chlormagnesium um, ein Proceß, der indessen in der neuesten Zeit verlassen worden ist, da sich das Natrium auch bei der doch noch nothwendigen Destillation entfernen läßt.

Das Magnesium schmilzt bei Heller Rothgluth und verwandelt sich dann in Dampf, gleich dem Zink. (Der Apparat, welchen Sonstadt |443| behufs der Destillation anwendet, ist in der Mittheilung seines Patents im polytechn. Journal Bd. CLXX S. 115 beschrieben und abgebildet.) Die Darstellung von Calcium aus geschmolzenem Chlorcalcium durch Natrium, analog der Magnesium-Darstellung, gelingt nicht. Nur Jodcalcium läßt sich so reduciren. Dieß läßt sich aus Jodwasserstoff und Kalk nur schwierig wasserfrei erhalten, am besten vielleicht noch aus jod, Kalk und Phosphor. Um einfachsten aber ist es nach Sonstadt Chlorcalcium und Jodkalium zusammenzuschmelzen und dieses Gemisch durch Natrium zu reduciren. Calcium oxydirt sich indessen so leicht an der Luft, daß es zu praktischen Verwendungen kaum geeignet ist. Bei allen diesen Processen hängt die Billigkeit des Products von dem niedrigen Preise des Reductionsmittels ab. Das Natrium kostet heut- zu Tage 3 Thlr. 10 Sgr. per Pfund, wenigstens wird es zu diesem Preise von Gebrüder Bell in Newcastle in den Handel gebracht. Man rechnet die Selbstkosten desselben immer noch auf circa 2 Thlr. 15 Sgr. per Pfd.; 23 Theile Natrium können aber, theoretisch genommen, nicht mehr als 12 Thl. Magnesium oder 9 Thl. Aluminium reduciren. In der Praxis wird vielleicht nur 2/3 oder 1/2 der angegebenen Menge gewonnen. Man sieht daher ein, daß der Preis dieser neuen Metalle vor der Hand kein billiger seyn, daß er sich nur durch eine sehr bedeutend billigere Darstellungsmethode des Natriums ermäßigen kann. Das Rohmaterial zu Natrium, nämlich Soda und Kohle, ist freilich billig genug, aber Heizung, Arbeit und Apparate machen die Kosten so groß, daß wenig Hoffnung vorhanden ist diese interessanten Erdmetalle wohlfeiler zu erhalten.101)

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Der französische Chemiker Basset ersetzt jetzt bei der Aluminium-Fabrication zur Zersetzung des Chloraluminiums das Natrium durch Zink; m. s. die Beschreibung seines Verfahrens im Polytechn. Journal Bd. CLXXIII S. 359.

A. d. Red.

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