Titel: Bontemps, über die Färbung des Glases durch das Sonnenlicht.
Autor: Bontemps,
Fundstelle: 1870, Band 195, Nr. XVIII. (S. 64–68)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj195/ar195018

XVIII. Ueber die Färbung des Glases durch Einwirkung des Sonnenlichtes; von Bontemps.

Aus den Comptes rendus, t. LXIX p. 1075; November 1869.

Hiermit lege ich der (französischen) Akademie die Resultate einiger Versuche über die Einwirkung des directen Sonnenlichtes auf mehrere Glassorten von verschiedener Beschaffenheit und verschiedenem Ursprunge vor, welche einerseits von Thomas Gaffield in Boston, andererseits von mir selbst erhalten worden sind.

Es ist schon lange bekannt, daß gewisse Glassorten die Eigenschaft besitzen, in Folge der Einwirkung des Lichtes eine mehr oder weniger intensive Färbung anzunehmen. Auf das Auftreten der violetten Farbe hat Faraday schon im Jahre 1824 aufmerksam gemacht. Im Jahre 1867 beschäftigte sich Pelouze 11) mit der gelben Färbung, welche das Fenster- und das Spiegelglas in Folge der Einwirkung der Sonnenstrahlen annehmen; er schreibt diese Färbung dem Schwefel zu, welcher von der Zersetzung des in fast allen Glassorten enthaltenen schwefelsauren Natrons herrührt. Gaffield 12) stellte seit 1863 zahlreiche und langdauernde Versuche über denselben Gegenstand an und gelangte dabei zu nachstehenden Resultaten:

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Alles gewöhnliche Fensterglas von grünlicher Färbung, gleichviel von welchem Ursprunge es ist, wird durch eine einjährige Einwirkung des Sonnenlichtes erst gelb und dann rosa oder violett gefärbt.

Glas, welches (am deutlichsten auf dem Schnitte wahrnehmbar) einen Stich in das Lasurblaue zeigt, erleidet keine bemerkbare Veränderung seiner Farbe. Dasselbe gilt für bleihaltiges Krystallglas.

Gaffield zerschnitt einen Streifen englisches Spiegelglas in zwölf Stücke; zwei derselben wurden, vor der Einwirkung des Lichtes geschützt, aufbewahrt, die anderen zehn dem Einflusse der Sonnenstrahlen ausgesetzt, und zwar das erste einen Tag lang, das zweite zwei Tage hindurch, das dritte drei Tage lang und in dieser Weise fort, indem die Expositionszeit um das Doppelte verlängert wurde. Untersucht man alle diese Glasstücke auf dem Schnitte, das eine neben dem anderen, so sieht man, daß die grünliche Färbung in das Gelbe, dann in's Zwiebelrothe und zuletzt in entschiedenes Violett übergeht, je nach der länger dauernden Belichtung.

Mit demselben Glase wurde noch ein anderer Versuch angestellt. Das betreffende Glasstück konnte nach Belieben mit einem Messingschieber so bedeckt werden, daß nur ein Drittel der Glasfläche von der Belichtung ausgeschlossen war; nachdem die übrigen beiden Drittel durch das Sonnenlicht gelb gefärbt worden waren, wurde auch das mittlere derselben mit dem Schirme bedeckt und das letzte Drittel nahm in Folge längerer Insolation eine violette Farbe an.

Die Wärme allein spielt bei diesen Erscheinungen keine Rolle, denn Glassorten, welche sich in Folge der Einwirkung des Lichtes färben, erleiden durch längeres Verweilen in heißem Wasser, oder in einem Ofen dessen Temperatur der durch die Sonnenstrahlen erzeugten mindestens gleichkommt, gar keine Veränderung.

Blaues Glas, als Schirm auf weißes Glas gelegt, ist dasjenige, welches die Einwirkung des Sonnenlichtes am wenigsten hemmt; dann kommt das violette Glas. Orangefarbiges, rothes, gelbes und grünes Glas wirken als beinahe vollständig schützender Schirm.

Auf eine Glasplatte wurden mit schwarzer Farbe Buchstaben gezeichnet; dann wurde die Platte die zur Hervorrufung einer wahrnehmbaren Veränderung erforderliche Zeit hindurch dem Sonnenlichte exponirt: als hierauf die Buchstaben weggewischt wurden, ließ sich von einer von ihnen zurückgelassenen Spur Nichts bememerken; als aber die Platte auf ein photographisch sensibilisirtes Papier gelegt wurde, übten die belichtet gewesenen Stellen auf das letztere eine geringere Wirkung |66| aus, als die durch die schwarze Farbe geschützt gewesenen, und die Buchstaben wurden auf dem Papiere durch eine dunklere Farbe kenntlich.

Gaffield stellte noch einen anderen interessanten Versuch an. Auf rothem Ueberfangglas wurde ein Stern eingeschliffen, so daß derselbe weiß auf rothem Grunde hervortrat; dieses Glas wurde auf eine Scheibe von Fensterglas gelegt und zwei Jahre lang der Einwirkung der Sonnenstrahlen ausgesetzt; nach Verlauf dieser Zeit zeigte sich, als diese Scheibe auf weißes Papier gelegt wurde, ein rosenrother Stern auf weißem Grunde, in Folge der Einwirkung des Sonnenlichtes auf diese Glasscheibe durch den auf das rothe Glas gravirten Stern hindurch.

Ich habe die Gaffield'schen Versuche zum Theile wiederholt, aber nur drei Monate lang; doch genügte diese Zeit, um die von Gaffield erhaltenen Resultate in geringerem Grade zu reproduciren.

1) Das weißeste Spiegelglas von Saint-Gobain nahm eine sehr deutliche gelbe Nüance an. Glas von ebendaher, welches zum Verglasen von Gewächshäusern fabricirt war und eine grünliche Farbe hatte, vergilbte ebenfalls etwas; am stärksten zeigte sich aber die Veränderung an dem weißesten Glase. Eine Spiegelglasprobe von Cirey wurde etwas weniger gelb als das Spiegelglas von Saint-Gobain.

2) Extraweißes, aus Kieselsäure, Kalk und entwässerter krystallisirter Soda zusammengesetztes Fensterglas, bei welchem folglich ein Gehalt an schwefelsaurem Natron am wenigsten möglich war, wurde sehr gelb und zeigte sogar Spuren von beginnender Färbung in's Zwiebelrothe.

3) Sehr weißes, aus Kieselsäure, Kalk, kohlensaurem Kali und 5 Proc. Bleioxyd zusammengesetztes Glas veränderte sich in weit geringerem Grade als die vorhergehende Sorte, jedoch noch merklich.

4) Bleikrystallglas von gewöhnlicher Zusammensetzung (1 kohlensaures Kali, 2 Bleioxyd und 3 Kieselsäure) erlitt nicht die mindeste Veränderung. Flintglas für optische Zwecke, dessen Satz gleiche Quantitäten Bleioxyd und Kieselsäure enthält, veränderte sich ebenfalls nicht im Geringsten.

5) Englisches Glas aus den Werken der British plate glass Company, von entschieden blauem Farbenton, erlitt keine Veränderung.

6) Verschieden gefärbtes Ueberfangglas – rothes, gelbes, blaues, violettes – wurde dem Sonnenlichte so exponirt, daß die farbige Schicht nach unten gerichtet war; nach Verlauf von drei Monaten zeigte die ursprünglich einen grünlichen Ton besitzende überfangene Schicht von weißem Glase eine rauchartig schmutzigviolette Färbung; die farbige Ueberfangschicht scheint hier reverberirt und die Wirkung des Lichtes verstärkt zu haben. Als die erwähnten Glassorten in der Weise exponirt |67| wurden, daß die farbige Ueberfangschicht nach oben gerichtet war, wurde das Weiß durch dreimonatliche Exposition nicht verändert.

Pelouze geht von dem Gesichtspunkte aus, daß alle Glassorten nicht gebundenes schwefelsaures Natron und Eisenoxydul enthalten, und nimmt an, daß durch die Sonnenstrahlen zwischen diesen Nebenbestandtheilen eine Reaction hervorgerufen wird, in Folge deren Eisenoxyd und Schwefelnatrium sich bilden, welches letztere das Glas gelb färbt. Diese Erklärung ist aber nach den im Vorstehenden aufgeführten Resultaten wohl nicht zulässig.

1) Die weißeste Sorte Spiegelglas, und extraweißes, aus krystallisirtem und entwässertem kohlensaurem Natron dargestelltes Glas sind weit empfindlicher und erleiden eine weit rascher eintretende und auffallendere Farbenveränderung, als gewöhnliche, mit schwefelsaurem Natron erzeugte Fensterglassorten, welche doch weit wahrscheinlicher noch schwefelsaures Natron enthalten können.

2) Werden diese ganz weißen Glassorten der Einwirkung des Sonnenlichtes unterworfen, so nimmt gewöhnlich ihre ursprüngliche Färbung einen gelben Ton an, geht dann zu einer Zwiebelschalenfarbe über und zuletzt zu einem entschiedenen Violett; man erkennt daher in diesen successiven Verwandlungen nur die Verlängerung einer Wirkung, bei welcher der Schwefel keine Rolle zu spielen scheint.

3) Fenster- oder anderes Glas von lasurbläulichem Farbentone erlitt keine Veränderung; nun müßten aber diese Glassorten ebensogut schwefelsaures Natron enthalten, und wenn dieses Salz, durch die Einwirkung der Sonnenstrahlen zu Sulfuret umgewandelt, eine gelbe Färbung hervorgerufen hätte, so würde dieses Gelb, dem Lasurblau beigemischt, Grün gegeben haben.

4) Flintglas für optische Zwecke und gewöhnliches Krystallglas könnten eben so gut schwefelsaures Natron enthalten, zeigten aber gar keine Veränderung.

5) Manche, einen grünlichen Ton zeigende Sorten von Fensterglas wurden heller, wobei sie aber einen Stich in's Lasurblaue erhielten; nach der Hypothese von Pelouze hätte das Grün zu Gelb, nicht aber zu Blau werden müssen.

Die am Allgemeinsten auftretende Erscheinung, nämlich der Uebergang eines gelben Farbentones zum Zwiebelrothen und dann nach längerer Belichtung zu reinem Viotett, scheint mir auf den Wirkungen der Oxyde des Eisens und des Mangans zu beruhen.

Das Eisenoxydul ertheilt dem Glase eine bläuliche, das Eisenoxyd eine gelbe Färbung; die grüne Färbung der eisenhaltigen |68| Glassorten entsteht durch Mischung der durch das Oxydul und das Oxyd hervorgerufenen blauen und gelben Farbe.

Das Manganoxyd färbt das Glas violett; alle im Handel vorkommenden und in der Glasmacherei benutzten Manganoxyde (Braunsteine) enthalten Eisenoxyd, aber das Färbungsvermögen des Mangans ist weit stärker als das des Eisens.

Es würde demnach anzunehmen seyn, daß die Sonnenstrahlen zunächst das Eisen höher oxydiren, so daß dieses dem Glase eine gelbe Färbung ertheilt; bei fortdauerndem Einflusse des Sonnenlichtes tritt der Sauerstoff an das Mangan, eine schwache violette Färbung mischt sich dem durch das Eisen erzeugten Blaßgelb bei und bringt so die zwiebelrothe Färbung hervor; dauert der Uebergang des Sauerstoffes an das Mangan fort, so wird zuletzt die violette Farbe vorherrschend.

Die Resultate von Gaffield's Untersuchungen sind nicht nur in wissenschaftlicher Hinsicht beachtenswerth, sondern auch für den Glasproducenten von großem Interesse. Der Spiegelfabrikant z.B. erfährt durch dieselben, daß gerade seine farblosesten Spiegelglassorten ziemlich rasch eine bedeutende Veränderung erleiden, so daß er sich fragen muß, ob es nicht vorzuziehen wäre, Glas mit einem schwachen Stiche in's Lasurblaue anzufertigen, dessen Reflex die Farbe der Gegenstände nicht in ungünstiger Weise verändert und welches die Eigenschaft besitzt seine Farbe nicht zu ändern, während das weißeste Spiegelglas in gewissen Stellungen ziemlich rasch eine (für seinen Zweck nachtheilige) gelbe Färbung annehmen und später sogar schmutzigviolett werden kann.

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Man s. die Abhandlung von Pelouze im polytechn. Journal Bd. CLXXXIV S. 310.

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Eine Notiz über Gaffield's Resultate wurde im polytechn. Journal Bd. CXCI S. 81 mitgetheilt.

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