Titel: Pelouze, über das Glas.
Autor: Pelouze, Théophile Jules
Fundstelle: 1867, Band 184, Nr. LXVII. (S. 310–324)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj184/ar184067

LXVII. Ueber das Glas; von J. Pelouze.

Aus den Annales de Chimie et de Physique, 4. série, t. X p. 184; Februar 1867.

Natronglas.

Dieses Glas besteht aus Kieselsäure, Natron und Kalk; indessen enthält dasselbe in Folge seiner Fabrication in Thonhäfen auch etwas Thonerde und Eisenoxyd. Diese letztere Basis rührt auch |311| von einem Eisengehalte des Sandes, des Kalksteins und des Flußmittels (kohlensauren und schwefelsauren Natrons) her. Ueberdieß enthält dieses Glas, wie ich früher nachgewiesen habe47), stets eine geringe Menge von schwefelsaurem Natron.

Das als Flußmittel für den Sand und den Kalk dienende Natron wird sowohl in Form von Soda, als auch von Glaubersalz angewendet. Im ersteren Falle wird der Satz gewöhnlich zusammengesetzt aus:

weißem Sande 290
kohlensaurem Natron 100
kohlensaurem Kalk 50

und das mit diesem Satze fabricirte Glas besteht aus:

Kieselsäure 77,04
Natron 15,51
Kalk 7,41.

Im zweiten Falle wird der Satz zusammengesetzt aus:

weißem Sande 270
schwefelsaurem Natron 100
kohlensaurem Kalk 100
Holzkohle 6 bis 8

und dieser Satz gibt ein Glas, welches besteht aus:

Kieselsäure 73,05
Natron 11,79
Kalk 15,16.

Diese sind die beiden Glassorten, welche in der Spiegelglasfabrik von Saint-Gobain fabricirt werden.

Es war sowohl in technischer Beziehung, als auch vom theoretischen Standpunkte aus von großem Interesse, auf experimentellem Wege zu bestimmen, wie viel Sand diesen Glassätzen zugesetzt werden kann.

Die außerordentliche Feuerfestigkeit der Häfen jener Fabrik und die ungemein hohe Temperatur der mir zur Verfügung gestellten Oefen ermöglichten mir die Ausführung dieser Versuche, deren Resultate, wie sie auch ausfallen mochten, immerhin interessant seyn mußten.

Die Details dieser Versuche lasse ich hier bei Seite und bemerke nur, daß es mir gelang, die Menge des Sandes in dem Satze, anstatt des bisherigen Maximums von 270 und 290 Theilen, nach und nach auf 400 Theile zu erhöhen.

Ein solcher aus

Sand 400
kohlensaurem Natron 100
kohlensaurem Kalk 50
|312|

zusammengesetzter Satz gab ein aus

Kieselsäure 82,24
Natron 12,01
Kalk 5,75
–––––
100,00

bestehendes Glas. Der Satz aus

Sand 400
schwefelsaurem Natron 100
kohlensaurem Kalk 100

gab ein Glas, welches bestand aus:

Kieselsäure 80,27
Natron 8,73
Kalk 11,00
–––––
100,00.

Nimmt man anstatt 400 Thle. nur 350 Thle. Sand auf 100 Thle. schwefelsaures Natron und 100 Thle. kohlensauren Kalk, so erhält man ein Glas nachstehender Zusammensetzung:

Kieselsäure 77,80
Natron 9,70
Kalk 12,50
–––––
100,00.

Ich ließ unter gewöhnlichen Betriebsverhältnissen in einem mit Gas betriebenen Ofen eine Spiegelplatte von 12 Meter Oberfläche und 11 bis 12 Millimet. Stärke aus folgendem, der in Vorstehendem angegegebenen Zusammensetzung entsprechendem Satze anfertigen:

Sand von Chamery 350 Kilogr.
schwefelsaures Natron 100
kohlensaurer Kalk 100
Arsenik (Arsenigsäure) 1
Glasbrocken 0
Holzkohle 6,5

Dieser Satz wurde in einen im Ofen an einer günstigen Stelle aufgestellten Hafen eingetragen. Die erste Schmelzung desselben nahm ungefähr anderthalb Stunden mehr Zeit in Anspruch als die des in den nebenstehenden Häfen enthaltenen Satzes; die zweite währte beinahe eine Stunde länger. Ein drittes Mal wurde nicht geschmolzen. Beim Gusse war das Glas nicht schön und enthielt viel Knoten und Körner von nicht völlig verglastem Sande. Der Hafen blieb im Ofen der Hitze der folgenden Schmelzzeit ausgesetzt. Als der Inhalt der anderen Häfen zum dritten Male geschmolzen wurde, war das Glas des Probirhafens lauter geworden; es wurde dann noch eine geringe Menge Satz hinzugefügt.

|313|

Aus diesem Glase wurde eine Spiegelplatte gegossen; das Glas derselben war härter als das der anderen Häfen und recht durchsichtig, enthielt aber einige Sandknoten. Der Hafen wurde nach dem Gusse wieder in den Ofen eingesetzt, später aber aufgebrochen und aus demselben entfernt. Das seinen Wandungen anhaftende Glas war nach dem Erkalten ganz milchig; ein auf dem Gießtafelwagen gefundenes Stück zeigte ein schwaches Opalisiren. Die aus diesem Glase gegossene Spiegelscheibe wurde nach Verlauf von vier Tagen aus dem Kühlofen gezogen; das Kühlen derselben hatte unter denselben Verhältnissen stattgefunden, wie das der übrigen, mit ihr gleichzeitig gegossenen Platten.

Die Theile dieser Platte, welche mit den am stärksten erhitzten Stellen des Kühlofens in Berührung gewesen waren, zeigten Spuren von beginnender Entglasung, die sich durch eine opalartige Färbung kund gaben; die übrigen Theile hatten ihre ursprüngliche Durchsichtigkeit behalten.

Erhitzt man ein Stück dieses Spiegelglases bis zu der Temperatur, bei welcher das Glas zu erweichen beginnt, so tritt rasch eine vollständige Entglasung ein.

Das aus kohlensaurem Natron mit 400 Thln. Sand dargestellte Glas wurde in einem Hohlglas-Kühlofen gekühlt, welcher eine höhere Temperatur hatte als der Spiegelglas-Kühlofen; beim Ausziehen zeigte es sich ganz undurchsichtig und vollständig entglast, und hatte das Ansehen von Biscuitporzellan. Bei der Analyse dieses entglasten Productes fand ich, daß es nur 3 bis 4 Tausendtheile schwefelsaures Natron enthielt, während das Glas von gewöhnlicher Zusammensetzung im Allgemeinen 2 Procent von diesem Salze enthält. Auf dieses Resultat mußte man übrigens von vorneherein gefaßt seyn.

Auf meine Bitte untersuchte Hr. Baille das mit 350 Thln. reiner Kieselsäure dargestellte Glas in Bezug auf sein Brechungsvermögen. Dieses Glas ist sehr schön, obgleich es schwach opalisirt. Es gibt ein sehr scharfes Spectrum mit sehr deutlich wahrnehmbaren Strahlen; da indessen bei dieser Untersuchung die Sonne nicht schien, so ließen sich nur für drei Strahlen die Brechungsexponenten bestimmen: für den rothen Strahl, erzeugt mittelst des durch ein mit Wasserstoffgas gefülltes Glasrohr schlagenden elektrischen Funkens, welcher mit der Fraunhofer'schen Linie C beinahe zusammenfiel; für den gelben Strahl, erzeugt durch die Flamme von kochsalzhaltigem Alkohol, welcher mit der Linie D correspondirte; für den blauen Strahl, erzeugt mittelst Hindurchschlagens des elektrischen Funkens durch das Wasserstoffrohr, welcher mit F zusammenfiel. Hr. Baille erhielt folgende Zahlen:

|314|
für den rothen Strahl 1,515000
für den gelben Strahl 1,517543
für den blauen Strahl 1,523599
mittlerer Brechungsexponent 1,520571
Dispersions-Coefficient 0,001660

Demnach ist dieses Glas ein Crownglas von schwachem Brechungsvermögen und somit zur Anfertigung von Mikroskop-Linsen sehr geeignet.

Für das gewöhnliche Glas von Saint-Gobain gelten die nachstehenden Zahlen:

rother Strahl 1,524815
blauer Strahl 1,527430
gelber Strahl 1,533746
mittlerer Brechungsexponent 1,530588
Dispersions-Coefficient 0,001690

Demnach haben beide Glasarten beinahe gleiches Dispersionsvermögen, wogegen das mehr Kieselsäure enthaltende Glas ein geringeres Brechungsvermögen besitzt.

Bei den mit dem kieselsäurereichen Glase vielfach wiederholten Kühlversuchen erhielt ich stets Producte, welche sich durch eine große Leichtentglasbarkeit auszeichneten. Für den Glasfabrikanten ergibt sich daraus die Unmöglichkeit, das Verhältniß des Sandes zu erhöhen, welches durch lange Erfahrung über die für Natronkalkglas bestimmten Sätze sanctionirt ist; bei jeder Ueberschreitung dieses Quantums, wenn dieselbe auch nur wenige Procente betrüge, würde er Gefahr laufen, daß sein Fabricat während des Formgebens und der weiteren Verarbeitung sandig und knotig oder doch wenigstens opalisirend würde.

Enthielte dagegen sein Satz weniger Sand, so würde er bekanntlich ein Glas erhalten, welches weniger Neigung zum Entglasen zeigt und leichter schmelzbar ist, dagegen aber geringere Härte besitzt und leichter Veränderungen (durch Einfluß der Atmosphärilien, durch Einwirkung von Flüssigkeiten und Gasen etc.) unterworfen ist.

Aus diesen Beobachtungen läßt sich zweierlei folgern: einerseits daß die Glasmacher diejenige Menge des Sandes, welche das beste Glas gibt, schon seit langer Zeit mit großem Geschick festgestellt haben; andererseits daß die verglasbaren Substanzen ihre Durchsichtigkeit um so leichter einbüßen, je stärker sie mit Kieselsäure übersetzt sind.

Thonerdeglas.

Thonerde ist in jedem Glase enthalten, da in allen Glashütten die Schmelzgefäße aus Thon bestehen, der durch die verschiedenen Sätze angegriffen wird.

|315|

Ordinäres Glas enthält im Allgemeinen mehr Thonerde als weißes Glas. Berthier fand in Glas von Saint-Etienne 10,5 Proc. und Dumas in einem anderen aus dem Handel bezogenen Flaschenglase bis 14 Proc. Thonerde.

Allgemein wird angenommen, daß diese Basis dem Flaschenglase eine Neigung ertheilt, sich leichter zu entglasen, als ein einfacher zusammengesetztes Glas, z.B. als Tafel- und Spiegelglas. Indessen werden wir, davon abgesehen, daß beim Flaschenglase ein höherer Grad dieses Fehlers bisher keineswegs nachgewiesen worden, sogleich zeigen, daß directe Versuche vielmehr zu einem entgegengesetzten Schlusse zu berechtigen und die von mir vorhin ausgesprochene Ansicht zu bestätigen scheinen, daß die Erscheinung der Entglasung unter sonst gleichen Verhältnissen hauptsächlich von einem großen Kieselsäuregehalte herrührt.

Ich suchte durch Zusammenschmelzen eines Gemenges von Kieselsäure und Thonerde mit kohlensaurem Natron ein Thonerdeglas von möglichst einfacher Zusammensetzung darzustellen und nahm dazu 250 Thle. Sand, 100 Thle. kohlensaures Natron und 25 Thle. reine trockene Thonerde. Eine vollständige Läuterung des mit diesem Satze erhaltenen Glases ist indessen nicht möglich, selbst wenn man den Hafen in einem mit Gas betriebenen Ofen hundertzwanzig Stunden lang auf die höchste Temperatur erhitzt.

Das Thonerdeglas ist weiß und schön durchsichtig; sein specifisches Gewicht beträgt 2,380; sonach ist es viel leichter als Spiegelglas. Es hat folgende Zusammensetzung:

Kieselsäure 75,00
Natron 17,40
Thonerde 7,60
–––––
100,00.

Ferner stellte ich eine Reihe von leichter zu verarbeitenden Glassorten dar, indem ich ein aus Sand, kohlensaurem Natron und Thonerde bestehendes Gemenge mit kohlensaurem Kalk versetzte. Zu diesem Zwecke versetzte ich den aus

Sand 250 Thln.
kohlensaurem Natron 100
kohlensaurem Kalk 50
gemengten Satz successiv mit
1) reiner, trockener Thonerde 30
2) 40
3) 50
4) 60
|316|
5) reiner trockener Thonerde 80 Thln.
6) 90
7) 100

Nr. 1 wurde vierundzwanzig Stunden lang im Ofen gelassen und gab ein leicht schmelzbares Glas, welches sich indeß sehr langsam läuterte, eine Erscheinung, welche ohne Zweifel daher rührt, daß es selbst bei hoher Temperatur teigiger oder zähflüssiger bleibt, als thonerdefreies Glas.

Ich glaubte, daß die Thonerde sich wie das ihr isomorphe Chromoxyd verhalten und sich in isolirten Krystallen ausscheiden werde; ein Versuch lehrte mich aber, daß ich mich hierin geirrt. Das Glas blieb homogen und durchsichtig.

Brocken dieses Glases wurden im Kühlofen einer Temperatur ausgesetzt, bei welcher sie erweichten, um auf diese Weise ihre Entglasung möglichst zu begünstigen. Allein erst nach achtundvierzig Stunden waren zuverlässige Zeichen der Entglasung bemerkbar; doch war die Masse im Inneren klar und durchsichtig geblieben.

Die Proben Nr. 2 und Nr. 3 verhalten sich beim Schmelzen und Kühlen wie Nr. 1.

Nr. 4 zeigte sich etwas zähflüssiger und leichter entglasbar.

Nr. 5 zeigte keinen Unterschied von thonerdefreiem Glase; es scheint sich weniger leicht zu entglasen wie Nr. 4. Nachdem diese Probe zweihundertundvierzig Stunden in einem Hohlglas-Kühlofen einer Temperatur ausgesetzt gewesen, bei welcher das Glas erweichte, war es noch nicht entglast, während bei der gleichzeitig mit eingesetzten Spiegelglasprobe vollständige Entglasung schon längst stattgefunden hatte.

Nr. 6 enthält Spuren von nicht geschmolzener oder verglaster Thonerde und kann als das thonerdereichste Glas angesehen werden, welches sich mit den oben genannten Rohmaterialien unter den angegebenen Verhältnissen darstellen läßt.

Aus diesen Thatsachen ergibt sich, daß die Thonerde, der allgemein verbreiteten Ansicht entgegen, allem Anschein nach eine Entglasung nicht verursacht und daß in allen Fällen sehr thonerdehaltiges Natron- oder Kalkglas weit schwieriger zu entglasen ist als Spiegelglas; denn bei jedem der vorerwähnten Versuche wurden Proben von dem – sowohl mit Soda, als mit Glaubersalz erzeugten – Spiegelglas im Hohlglas-Kühlofen gleichzeitig mit den erwähnten Thonerdesilicaten erhitzt.

Das kalkhaltige Thonerdeglas zeigt eine merklich stärkere Färbung als kalkfreies Thonerdeglas. Dieß rührt daher, daß das erstere die Hafenmasse stärker angreift als reines Alkalithonerdeglas. Ein derartiges Resultat ließ sich auch erwarten, da der Zusatz einer gewissen Menge |317| von Kalk die Aufnahme einer größeren Quantität Thonerde in das Glas ermöglicht.

Hr. Baille untersuchte auch Nr. 2, 3, 4 und 5 dieser Thonerdegläser auf ihr Brechungsvermögen; leider waren die ihm zu diesem Zwecke übergebenen Proben – dieselben, die ich, um den Grad ihrer Entglasbarkeit zu prüfen, längere Zeit der Dunkelrothglühhitze ausgesetzt hatte – voll von Blasen und Schlieren. Die von dem genannten Physiker mit der größten Sorgfalt bestimmten Brechungsexponenten der drei in der Nähe der Spectrallinien C, D und F untersuchten Farben sind:

Nr. 2. Nr. 3. Nr. 4. Nr. 5.
für das rothe Licht 1,5115 1,5120 1,5143 1,5153
für das gelbe Licht 1,5133 1,5137 1,5159 1,5167
für das blaue Licht 1,5210 1,5211 1,5224 1,5232
mittlerer Brechungsexponent 1,5172 1,5174 1,5192 1,5200
Dispersions-Coefficient 0,00185 0,00177 0,00154 0,00153.

Diese Gläser sind demnach Crownglas von geringem Brechungsvermögen. Die Proben Nr. 2 und Nr. 3 sind in dieser Beziehung einander fast ganz gleich; ebenso die beiden Proben Nr. 4 und Nr. 5.

Aus diesen Untersuchungen scheint eine merkwürdige Thatsache hervorzugehen, nämlich die, daß mit zunehmendem Thonerdegehalt des Glases sein Brechungsexponent größer und sein Dispersionsvermögen geringer wird. Beim Krystallglase hingegen nimmt das Brechungsvermögen sowohl, als auch gleichzeitig das Dispersionsvermögen mit dem Wachsen des Bleigehaltes zu. Doch kann jene Thatsache durch diese wenigen Versuche nicht als zweifellos erwiesen betrachtet werden, denn die Unreinheit der untersuchten Glasproben gestattete ganz genaue Messungen nicht.

Magnesiaglas.

Die Magnesia bildet mit Kieselsäure und Natron ein weißes Glas, welches gewöhnlichem Glase gleicht.

Ein gut zu fabricirendes Glas erhält man mit folgendem Satze:

Sand 250 Thle.
kohlensaures Natron 100
Magnesia 50

Das Glas besteht aus:

Kieselsäure 68,9
Natron 16,2
Magnesia 14,9
–––––
100,0

und hat ein specifisches Gewicht von 2,47. Es ist etwas leichter schmelzbar als das Spiegelglas und bleibt länger teigig oder zähflüssig; es entglast sich sehr leicht.

|318|

Ein anderer Satz zu Magnesiaglas war zusammengesetzt aus:

Sand 250
kohlensaurem Natron 100
kohlensaurem Kalk 60
Magnesia 50

und gab ein Glas, welches bestand aus:

Kieselsäure 65,7
Natron 15,0
Kalk 7,3
Magnesia 12,0
–––––
100,0.

Der Hafen, welcher dieses Glas enthielt, wurde während des Kaltschürens, also in einer Periode der Schmelzarbeit, wo der Ofen verhältnißmäßig kalt geht, aus dem letzteren gezogen; die erhaltene Glasmasse war mit einer Lage von sehr scharf ausgebildeten Krystallen bedeckt.

Beim Kühlen nahm dieses Glas sehr bald das Ansehen von verglühtem Porzellan an. Um dasselbe ganz klar zu erhalten, muß man es mitten im Läutern, während des Heißschürens, wenn es recht dünnflüssig ist, aus dem Hafen schöpfen oder gießen und dann bei möglichst niedriger Temperatur kühlen.

Seine Dichte ist bei + 15° C. = 2,54.

Wie sich aus Vorstehendem ergibt, entglasen sich die Magnesiagläser außerordentlich leicht, und deßhalb muß die Anwendung von magnesiahaltigen oder dolomitischen Kalksteinen zur Fabrication solchen Glases, welches behufs seiner weiteren Verarbeitung wiederholtes Auftreiben und Kühlen erfordert – wie beim Blasen zu Gefäßen, Flaschen u.s.w. – sorgfältig vermieden werden.

Durch die verschiedenen im Vorstehenden kurz beschriebenen Versuche finden manche längst bekannte Thatsachen Bestätigung; sie beweisen auch, daß die Kieselsäure sich in sehr mannichfaltigen Verhältnissen mit den Basen zu verbinden vermag, sowie daß man dem Glase die verschiedenartigsten Metalloxyde zusetzen kann, ohne daß es beim Erkalten seine Homogenität verliert. Daraus ergibt sich aber, daß die Formeln, welche manche Chemiker gewissen im Handel vorkommenden Glassorten geben zu können glaubten, durchaus keinen Werth haben. Ueberdieß muß ich daran erinnern, daß das bis 1845 zur Berechnung der Formeln für die Silicate angewendete Aequivalent des Siliciums nicht richtig bestimmt war, daß jene Formeln also einer Revision bedürfen.

Die rationellste Erklärung für die höchst mannichfaltige Zusammensetzung des Glases ist jedenfalls die, daß dasselbe ein bloßes Gemenge von |319| verschiedenen stöchiometrischen Verbindungen ist. Diese Erklärung steht mit den Gesetzen der chemischen Proportionen nicht in Widerspruch, und analoge Beispiele sind nicht selten. Antimonoxyd läßt sich mit Antimonigsäure und selbst mit Schwefelantimon (Antimonigsulfid) in allen Verhältnissen zusammenschmelzen; ebenso Eisenoxydul mit Eisenoxyd, Kupferoxydul mit Kupferoxyd, neutrale schwefelsaure Salze der Alkalien mit ihren sauren Sulfaten u.s.w.

Berthollet vertheidigte in seiner denkwürdigen Discussion mit Proust die Ansicht, daß zwischen dem Maximum und dem Minimum der Oxydation oder Schwefelung eines Metalles eine unbegrenzte Anzahl Zwischenstufen existiren könne. Proust dagegen suchte zu beweisen, daß diese Ansicht unrichtig sey und daß die Metalle mit Schwefel und Sauerstoff nur eine sehr kleine Anzahl von Verbindungen in unwandelbaren Verhältnissen bilden, daß z.B. alle Zwischenstufen zwischen einem Monoxyd MO und einem Bioxyde MO², welche man erhalten zu haben glaubte, nur Gemenge dieser beiden Oxyde sind.

Wenden wir diese durch die Fortschritte der Chemie bestätigte Ansicht Proust's auf das Glas an, so würden die verschiedenen Sorten und Arten desselben, wie schon bemerkt, als Gemenge einer geringen Anzahl von Silicaten zu betrachten seyn, welche letztere nach ebenso festen und ebenso einfachen Verhältnissen zusammengesetzt sind, wie die Schwefelmetalle, die Oxyde, die Chloride, die schwefelsauren Salze u.s.w.

Ueber einige Erscheinungen bezüglich der Färbung des Glases.

Das Glas, welches in einem Platintiegel mit reinem kohlensaurem Natron, weißem (mit Salzsäure gereinigtem) Sande von Fontainebleau und weißem Marmor dargestellt wurde, zeigt eine höchst schwache, bei einer Dicke von einigen Centimetern jedoch stets wahrnehmbare grünliche Färbung.

Ich weih nicht, ob diese Farbe dem Glase eigenthümlich ist, oder ob sie von unwägbaren, aber in demselben sicherlich vorhandenen Spuren von Eisenoxydul herrührt.

Nachdem dieses Glas mehrere Monate der Einwirkung der Sonnenstrahlen ausgesetzt gewesen war, hatte es keine wahrnehmbare Veränderung erlitten.

Das in Thonhäfen aus Rohmaterialien erster Qualität, aus reinem schwefelsaurem Natron oder aus 85 procentigem kohlensaurem Natron, fabriksmäßig dargestellte Glas zeigt entweder eine gelblichgrüne Nüance, oder eine schwach meergrüne Färbung, welche von Eisenoxydul herrührt, |320| dessen Gegenwart gänzlich zu vermeiden unmöglich ist. Das Tafel- oder Fensterglas, welches mehr Eisen enthält als Spiegelglas, hat eine deutlicher grüne Farbe; es ist um so schwächer gefärbt, je weniger Eisen es enthält, je näher es also dem Spiegelglase steht.

Alle diese Gläser färben sich, wenn sie der Einwirkung der Sonnenstrahlen ausgesetzt werden, mehr oder weniger intensiv gelb und diese gelbe Färbung tritt stets um so entschiedener hervor, je ausgesprochener die grünliche Färbung des Glases vor der Insolation war. Wenn die Sonne recht stark brennt, so genügt eine Insolation von einigen Stunden, um diese Erscheinung hervorzurufen, und binnen wenigen Wochen nehmen selbst die dicksten Glasstücke diese gelbe Färbung durch ihre ganze Masse hindurch an.

Manches Fensterglas erscheint, nachdem es dem Sonnenlichte ausgesetzt gewesen ist, auf dem Querschnitte der Tafeln, wenn solche bis zu einigen Centimetern Dicke auf einander liegen, fast ebenso intensiv gelb gefärbt, wie ein Stück Schwefel. Alle dem Lichte ausgesetzten Fensterscheiben werden gelb, und wenn dieß nicht immer bemerkt wird, so liegt der Grund davon bloß in ihrer sehr geringen Stärke, welche gewöhnlich nur 1 1/2 bis 2 Millimeter beträgt.

Fensterglas von sehr dunkler Färbung, welche einen größeren Eisengehalt verräth, erleidet gleichfalls am Sonnenlichte eine Veränderung; allein seine grüne Färbung erhält sich, wenn auch modificirt, selbst nach mehrjähriger Einwirkung der Sonnenstrahlen. Seit dem Anfange unseres Jahrhunderts hat sich die Qualität des Fensterglases bedeutend verbessert, besonders in den letzteren Jahren, und man kann dreist behaupten, daß alles jetzt (wenigstens in Frankreich) fabricirte Fensterglas bei unmittelbarer Einwirkung des Sonnenlichtes gelb wird.48) Ich glaube überhaupt, daß im Handel nicht eine einzige Glassorte vorkommt, deren Farbe am Sonnenlichte keine Veränderung erleidet.

Das sogenannte doppelte Fensterglas, welches noch einmal so stark ist als das gewöhnliche, färbt sich stärker als letzteres; legt man es auf ein weißes Papierblatt oder einen weißen Zeug, so erkennt man deutlich eine gelbe Färbung.

Unterwirft man gelbgewordenes Glas der Einwirkung dunkler Rothglühhitze, |321| so entfärbt es sich, oder, richtiger gesagt, es nimmt dann den schwachen Stich in's Grünliche, welchen es vor der Insolation besaß, wieder an. Wird es dann wiederum den Sonnenstrahlen ausgesetzt, so nimmt es nochmals die gelbe Färbung an, die sich dann durch Ausglühen abermals beseitigen läßt.

Bei diesen Vorgängen behält das Glas seine Durchsichtigkeit und bekommt weder Schlieren (Streifen) und Wolken, noch Blasen.

Eine Temperatur von 300 bis 350° C., – welche zum Kühlen des Glases nicht hoch genug ist, da die „batavischen Thränen“ sich bei dieser Hitze nicht verändern, – ist keineswegs hinreichend, um dem an der Sonne gelb gewordenen Glase seine ursprüngliche Farbe wieder zu verleihen.

Am zerstreuten Lichte, im Zimmer z.B., vergilbt das Glas, wie es den Anschein hat, nicht oder doch erst nach längeren Jahren. Ich besitze seit fünfzehn bis zwanzig Jahren Glasproben, deren Farbe sich nicht wahrnehmbar verändert hat.

Die Möglichkeit, diese Färbungs- und Entfärbungserscheinungen immer wieder hervorrufen zu können, ist sicherlich einer der merkwürdigsten und interessantesten Punkte in der Geschichte des Glases. Bevor ich eine Erklärung dieser Thatsachen versuche, will ich daran erinnern:

1) daß reines, d.h. von schwefelsaurem Natron und Eisenoxydul freies Glas sich an der Sonne nicht färbt;

2) daß das Glas bei gleichem Metallgehalte durch Eisenoxyd weniger gefärbt wird, als durch Eisenoxydul, und daß die eintretende gelbe Färbung des Glases bei Gegenwart des Eisens als Oxydul weit intensiver ist, als wenn die gesammte Eisenmenge in Form von Oxyd vorhanden wäre;

3) daß eine so zu sagen unwägbare Spur eines Schwefelmetalles hinreicht, das Glas gelb zu färben.

Ich gehe nun zur Erklärung dieser Erscheinungen über.

Das an der Sonne vergilbende Glas enthält Eisenoxydul und schwefelsaures Natron. Das Licht ruft eine Reaction zwischen diesen Substanzen hervor, in Folge deren Eisenoxyd und Schwefelnatrium sich bilden. Die Wärme erzeugt eine umgekehrte Reaction, durch welche Eisenoxydul und schwefelsaures Natron reproducirt werden, so daß das Glas seine ursprüngliche Färbung wieder annimmt.

Diese Theorie findet durch die Analyse Bestätigung, welche in dem an der Sonne gelb gewordenen Glase die Gegenwart einer äußerst geringen, aber sehr deutlich erkennbaren Menge eines Schwefelmetalles nachweist, während in demselben Glase vor seiner Insolation durch die |322| empfindlichsten Reagentien auch nicht die schwächste Spur einer solchen Verbindung wahrzunehmen ist.

In einer früheren Mittheilung49) habe ich den Nachweis geliefert, daß das Glas durch Metalloide, namentlich durch Kohlenstoff, Schwefel, Silicium, Bor, Phosphor, Selen und sogar durch Wasserstoff gelb gefärbt wird, indem diese Körper das stets vorhandene schwefelsaure Alkali reduciren. Dadurch wird auch erklärlich, weßhalb diese desoxydirenden Körper auf das reine, d.h. von Eisen und namentlich von Schwefelsäuresalz freie Glas keine Wirkung äußern.

Man kann fragen, weßhalb die durch Reduction des vorhandenen Schwefelsäuresalzes oder durch unmittelbaren Zusatz eines Sulfurets zu dem Satze hervorgerufene Färbung des Glases einer Temperatur widersteht, die derjenigen, welche die Entfärbung des an der Sonne gelb gewordenen Glases bewirkt, gleich ist oder sie noch übersteigt. Die Antwort auf diese Frage ist die folgende:

In dem bei hoher Temperatur durch die Reduction des Schwefelsäuresalzes gelb gewordenen Glase ist das Eisen als Oxydul zugegen, welches auf das Sulfuret nicht reagiren kann, und aus diesem Grunde bleibt das Glas gefärbt.

In dem an der Sonne gelb gewordenen Glase ist das Eisen als Oxyd vorhanden und kann folglich das Sulfuret in Sulfat umändern, wenn man dieses Glas der Einwirkung der Hitze unterzieht.

Faraday machte im Jahre 1824 auf eine andere, nicht weniger sonderbare Färbung des Glases aufmerksam; seine Beobachtungen über diese Erscheinung sind in den Annales de Chimie et de Physique t. XXV mitgetheilt. Ich führe dieselben mit seinen Worten an:

„Manches von dem in England angewendeten Scheibenglase nimmt, wie allgemein bekannt ist, allmählich eine rothe Färbung an, welche mit der Zeit sehr intensiv wird. Diese Erscheinung tritt allerdings langsam ein, ist indessen nach Verlauf von zwei bis drei Jahren unverkennbar und deutlich wahrzunehmen. Die vor wenigen Jahren in den neuen Häusern in der Bridge-Street, Blackfriars, eingesetzten Fensterscheiben waren der größeren Mehrzahl nach ursprünglich farblos; jetzt sind dieselben violett- oder purpurroth. Um mich zu überzeugen, ob etwa die Wirkung der Sonnenstrahlen bei diesen Veränderungen im Spiele sey, stellte ich folgenden Versuch an: Ich wählte drei Fensterscheiben, welche allem Anscheine nach diese Farbenveränderungen zeigen mußten; die eine |323| derselben war schwach violett, die beiden anderen waren purpurroth gefärbt, jedoch so schwach, daß diese Färbung nur auf dem Schnitte zu bemerken war.“

„Jede dieser Scheiben wurde in zwei Theile geschnitten; drei von diesen sechs Stücken wurden in Papier eingewickelt und an eine dunkle Stelle gelegt, die drei übrigen hingegen der Einwirkung der Luft und der Sonne ausgesetzt. Der Versuch wurde im Januar 1822 begonnen und erst im September desselben Jahres unterwarf ich das in Rede stehende Glas einer näheren Untersuchung.“

„Die vor der Einwirkung der Sonnenstrahlen geschützt gewesenen Stücke waren unverändert geblieben; die Farben der anderen exponirt gewesenen Stücke dagegen waren so nachgedunkelt, daß Jemand, der die Details der Versuche nicht kannte, schwerlich geglaubt hätte, daß dieses Glas von derselben Sorte wäre, wie die im Dunkeln aufbewahrten Proben. Demzufolge scheinen die Sonnenstrahlen eine chemische Wirkung auszuüben, selbst auf eine so compacte und stabile Verbindung wie das Glas.“

Die von Faraday beobachtete Färbung ist den Glasfabrikanten und Glasern in Frankreich (auch in anderen Ländern) wohl bekannt; sie tritt bei solchem Glase auf, welches neben Eisenoxyd auch Manganoxydul enthält. Gibt ein Satz ein Glas von zu dunkler Nüance, welches also für den Verkauf nicht geeignet ist, so setzt man demselben so viel Braunstein (aus diesem Grunde früher, hin und wieder auch noch jetzt, Glasmacherseife genannt) zu, daß alles Eisen in Oxyd und alles Mangan in Oxydul verwandelt wird. Dadurch wird das Glas entfärbt, indem das Manganoxydul gar keine und das Eisenoxyd eine weit schwächere färbende Wirkung auf dasselbe ausübt, als das Eisenoxydul.

Ich besitze mehrere Proben von Glas, welche an der Sonne violett geworden sind; dieselben haben sämmtlich die Eigenschaft, durch Erhitzen entfärbt zu werden, wozu indessen eine Temperatur von 350° C. nicht genügt; sondern es ist zu diesem Zwecke die zum Kühlen des Glases gewöhnlich angewendete, dem Dunkelrothglühen nahe kommende Temperatur erforderlich.

Wenn dieses Glas durch Ausglühen entfärbt worden ist, so nimmt es, sobald es der Einwirkung der Sonne ausgesetzt wird, die violette Färbung wieder an und verliert sie bei wiederholtem Ausglühen nochmals; diese auffallenden Erscheinungen lassen sich immer wieder von Neuem hervorrufen.

Diese Färbung scheint dadurch bedingt zu werden, daß das Eisenoxyd einen Theil seines Sauerstoffs an das Manganoxydul abgibt, |324| welches dadurch zu MnO² oder zu MnO³ würde, entsprechend den Gleichungen:

Fe²O³ + MnO = 2FeO + MnO², oder aber

Fe²O³ + 2MnO = 2FeO + Mn²O³.

Das Kühlen oder Ausglühen, d.h. die Wirkung einer bis zum Rothglühen des Glases gesteigerten Temperatur, würde eine entgegengesetzte Reaction hervorrufen, durch welche die Entfärbung bedingt wird; für diesen Vorgang erhielten wir dann die Gleichung:

2FeO + Mn²O³ = Fe²O³ + 2MnO.

Indessen läßt diese Theorie die nachstehende Thatsache doch unerklärt:

Das bei unmittelbarer Einwirkung des Sonnenlichtes sich violett färbende und durch Kühlen oder Ausglühen wieder farblos werdende manganhaltige Glas nimmt, wenn es mit der Pfeife aus dem Hafen genommen und dann plötzlich zum Erkalten gebracht, oder wenn es – was auf dasselbe hinausläuft – nicht gekühlt wird, eine amethystrothe Farbe an.

Existirt etwa zwischen dem Schmelzpunkte des Glases und der Temperatur, welcher es im Kühlofen ausgesetzt ist, eine Zwischentemperatur, welche in derselben Weise auf das Glas einwirkt wie die Sonnenstrahlen?

Jedenfalls ist es feststehende Thatsache, daß manganhaltiges Glas beim Abschrecken (raschen Erkalten und Erstarren) eine ähnliche rothe Farbe annimmt, wie in Folge der unmittelbaren Einwirkung der Sonnenstrahlen.

|311|

Polytechn. Journal Bd. CLXXVIII S. 134.

|320|

Hrn. Peligot verdanke ich folgende Mittheilung: „In allen Niederlagen von böhmischem Glase, welche ich in Prag und Wien besuchte, bewahren die Händler das weiße Glas in dickes Papier eingehüllt und in geschlossenen Holzschränken auf, um dadurch, wie sie sagen, einem Verfärben desselben vorzubeugen. Mit der Zeit nimmt alles böhmische Glas in Folge der Einwirkung des Lichtes eine deutliche gelbe Färbung an.“

|322|

Polytechn. Journal Bd. CLXXVIII S. 134; Bd. CLXXIX S. 381.

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