Titel: Rapakiwi als Schmelzmaterial für Bouteillenhütten.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1870, Band 195, Nr. LXV. (S. 264–271)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj195/ar195065

LXV. Rapakiwi als Schmelzmaterial für Bouteillenhütten.60)

Nahezu ein Jahrhundert ist bereits verflossen, seit eine französische Glashütte auf Veranlassung Chaptal's, so viel bekannt ist, den ersten Versuch gemacht hat, ein Silicatgestein, Lava eines erloschenen Vulcanes, die sich in der Nähe fand, bei Herstellung ordinären Glases zu verwerthen, indem sie sie, mit Zuschlag von Sand und Natron, auf Bouteillen verschmolz. – Der Versuch, auf wissenschaftlich rationeller Grundlage angestellt, gab, wie unter solchen Umständen zu erwarten, anfangs sehr befriedigende Resultate; indeß bereits nach vier Jahren wurde diese Fabrication wieder aufgegeben, da die Hütte nicht mehr im Stande war, mit den von Chaptal angegebenen Gemengverhältnissen fortarbeitend, |265| brauchbare Flaschen herzustellen. Man war auf Lava anderer Zusammensetzung gestoßen, und die Empirie fand sich nicht im Stande, für diese die erforderlichen Quantitäten der Zuschläge sachgemäß festzustellen.

Aehnlich mag es anderen Hütten gegangen seyn und es muß zugestanden werden, daß Sicherheit in Beziehung auf gleichmäßigen Erfolg beim Verschmelzen zusammengesetzter Steinarten ohne größte Aufmerksamkeit, und von Zeit zu Zeit sich wiederholende analytische Prüfung des Rohmateriales, auch nicht wohl denkbar ist.

Solche Unsicherheit einerseits – obgleich dieselbe kaum größer als diejenige beim Verschmelzen anderer allgemeine Anwendung findender Rohmaterialien, Asche, Mergel etc. ist, – das Neue, Ungewohnte andererseits, müssen dann auch als Gründe für das Nichtinaufnahmekommen der Verwendung zusammengesetzter Silicatgesteine angesehen werden, mögen dieselben für sich allein oder unter Beihülfe von Zuschlägen sich sonst auch noch so geeignet für die Grünglasfabrication zeigen, während ungemengte Silicate, wie z.B. der Feldspath, selbst in der Feinglasfabrication, wenn auch naturgemäß nur sporadisch, eine Rolle spielen.

Eine in jüngster Zeit unternommene, von vollkommen befriedigendem Erfolge gekrönte Verschmelzung von Granit unter Zuschlag von Schwerspath auf der Dresdener Hütte des Hrn. Fr. Siemens, von der mich der Besitzer jüngst freundlichst in Kenntniß setzte, gab den nächsten Anstoß dazu, einen ähnlichen Versuch aufzunehmen, genau zu verfolgen und über das Ergebniß zu referiren.

Im Allgemeinen sind bekanntlich die Granite reich an Kieselsäure, arm dagegen an Alkalien, und war es daher wahrscheinlich, daß ein Verschmelzen selbst der relativ alkalischen Varietät derselben, die als Rapa- oder Rabbakiwi benannt, sich in Finnland anstehend, in unseren Provinzen als erratischer Block sehr verbreitet findet, für sich allein, kein gut schmelzbares, resistentes Glas liefern würde. Der von Siemens, als theilweise die Alkalien ersetzen könnend, als Zuschlag verwandte Schwerspath, war bei uns aus ökonomischen Gründen für die Grünglasfabrication nicht benutzbar; so mußte ich darauf verzichten, ohne Zuhülfenahme von Alkali ein brauchbares Product zu gewinnen, und mich mit möglichst sparsamer Verwendung dieses theuersten Flußmittels begnügen.

Die Zusammensetzung zweier Proben Rapakiwi aus den Brüchen von Pyterlaks in Finnland, der Heimath der St. Petersburger Alexandersäule, fand Struve wie folgt:

|266|
I. II.
Kieselsäure 75,06 77,71
Titansäure 0,36 0,48
Thonerde 11,70 10,13
Eisenoxyd 1,04 1,41
Eisenoxydul 1,57 2,15
Manganoxydul Spur
Kalk 1,01 1,13
Magnesia 0,19 0,21
Kali 6,25 4,50
Natron 2,56 1,85
Wasser 0,63 0,44
–––––––––––––––
100,37 100,00

Das von mir zu den folgenden Versuchen benutzte Gestein, ein recht bröckliches, oberflächlich stark verwittertes Geschiebe, von circa 20 Pfd. Gewicht, wurde, leichterer Zerkleinerung wegen, erhitzt, in Wasser abgeschreckt, getrocknet, gepulvert und das Pulver wiederholt durchgemengt. Die chemische Untersuchung ergab nun folgende procentische Zusammensetzung:

Kieselsäure 74,24
Thonerde 12,13
Eisenoxyd 2,88
Kalk 0,90
Magnesia 0,19
Kali 6,68
Natron 2,50
Wasser 0,04
–––––––
100,0061)

Der Unterschied in der Zusammensetzung des von mir untersuchten Geschiebes und der Struve'schen Probe I ist somit sehr gering, und auch die Abweichung in II nicht von besonderer Bedeutung für unseren Zweck.

Sollte nun der Rapakiwi zu Bouteillenglas verschmolzen werden, so kam es natürlich zunächst darauf an, eine der Nachahmung würdige Zusammensetzung solchen Glases zu finden.

Die Constitution des Grünglases ist bekanntlich bei verschiedenen Proben eine sehr wechselnde, meist aber enthält dasselbe große Quantitäten Kalk, wogegen durchgängig der Kieselsäuregehalt dieser, durch den |267| Thonerdereichthum schwer schmelzbaren Gläser zwischen 55 und 60 Proc. schwankend, sich 10–15 Proc. unter demjenigen guten weißen Glases hält. So fand Maumené bei der Analyse einer als „ausgezeichnet“ bezeichneten Champagnerflasche die Zusammensetzung:

Kieselsäure 58,4
Thonerde 2,1
Eisenoxyd 8,9
Kalk 18,6
Kali 1,8
Natron 9,9
––––
99,7

Um mich davon zu überzeugen, wie sich in dieser Hinsicht unsere inländischen guten Hütten verhalten, und hierdurch ein annäherndes Urtheil über die Leistungsfähigkeit ihrer Schmelzöfen für den vorliegenden Zweck zu erlangen, analysirte ich eine Bierflasche der seit einigen Jahren durch Hrn. M. Graubner wieder in Betrieb gesetzten Hütte Fennern bei Pernau, deren Producte in jüngster Zeit – sowohl Tafelglas als Medicinglas und Bouteillen – bekanntlich ein eifriges und erfolgreiches Vorwärtsstreben documentiren. Es ergab sich die folgende Zusammensetzung:

Kieselsäure 55,37
Phosphorsäure 2,02
Thonerde 7,48
Eisenoxyd 1,70
Manganoxydul 0,65
Kalk 20,80
Magnesia 3,30
Kali mit Natron 8,68
––––––
100,00

Eine aufmerksame Besichtigung der Flasche zeigte, daß behufs ihrer Herstellung der Ofen nicht außergewöhnlich forcirt worden, und es schien so gerathen, ungeachtet zu erwartenden, nahezu doppelt so großen Thonerdegehaltes, für die folgenden Versuche den Kieselsäuregehalt auf circa 60 Proc. zu normiren.

Ein demgemäß angestellter Versuch, ein inniges Gemenge von

Nr. 1. Rapakiwi 500 Grm.,
Kalkstein 200 Grm.

zu verschmelzen, gab, wie zu erwarten stand, einen entschieden ungünstigen Erfolg, indem die geschmolzene Masse viel ungelösten Quarz einschloß, der trotz zwölfstündiger Schmelzdauer nicht aufgenommen wurde.

Um diesen Quarz in Lösung (Verbindung) zu bringen, sah ich mich |268| daher veranlaßt, einen directen Alkalizusatz zu machen, und wurde nun das folgende Gemenge in den Schmelzofen gebracht:

Nr. 2. Rapakiwi 500 Grm.
Kalkstein (nach vorhergegangener Untersuchung
55,9 Proc. CaO)

150

Grm.
Soda (90 Proc. NaO, CO²) 75 Grm.

Bereits in 1 1/2 Stunden war die Masse in Fluß. Sie enthielt zwar noch viel ungelöste Quarzfragmente, aber die Kanten und Oberflächen derselben zeigten sich bei schwacher Vergrößerung (75-malig) bereits stark angegriffen und abgeschmolzen. Nach 4 1/2 Stunden waren keine ungeschmolzenen Partikel mehr vorhanden, das Glas war aber noch knotig (nicht homogen), nach 6 Stunden war keine Ungleichmäßigkeit der Masse mehr bemerkbar. Vollständiges Läutern wurde nicht abgewartet.

Das in dieser Weise gewonnene Glas war härter wie gewöhnliches Grünglas, bouteillengrün, durchsichtig und von lebhaftem Glanze. Die Zusammensetzung wurde gefunden:

berechnet durch Analyse
Kieselsäure 59,5 59,86
Thonerde mit Eisenoxyd 12,4 12,91
Kalk 13,9 12,50
Alkalien mit Magnesia (Deficit) 14,2 14,73
––––––––––––––––––––––––
Summe 100,0 100,00

Frühere Erfahrungen bei solchen Versuchen in kleinem Maaßstabe, die ich unter denselben Verhältnissen zu machen Gelegenheit gehabt, und denen auf sie basirte Schmelzen im Großen folgten, lassen dieses Glas, was die Schmelzbarkeit desselben anlangt, als mittelhart erscheinen, und glaubte ich somit Grund zu haben, einem guten Bouteillenofen mehr zuzutrauen und mich in einem weiteren Versuche davon zu überzeugen, ob weitere Sodaökonomie rathsam ist.

Somit wurde das folgende Gemenge angesetzt:

Nr. 3. Rapakiwi 500 Grm.
Kalkstein 150 Grm.
Soda 50 Grm.

Die Schmelzbarkeit erschien bedeutend gesteigert, erst nach 8 Stunden erhielt ich knotenfreie Proben, deren Ansehen von denen von Nr. 2 nicht merklich verschieden war.

Wie bei Nr. 2 vertrug die Probe wiederholtes Anwärmen, ohne daß sich Entglasungserscheinungen zeigten, und ließen beide Proben sich bei Heller Rothgluth gut blasen.

|269|

Die Zusammensetzung von Nr. 3 ergab sich:

berechnet durch Analyse
gefunden
Kieselsäure 61,9 59,64
Thonerde mit Eisenoxyd 12,5 14,84
Kalk 12,9 12,53
Alkalien mit Magnesia 12,7 12,99
––––––––––––––––––––––––
Summe 100,0 100,00

Der stark angegriffene Schmelztiegel wurde, nachdem der größte Theil des Glases ausgegossen worden, mit dem Reste 4–5 Stunden bei dunkler Rothgluth erhalten. Während an Nr. 2 hierbei keine Veränderung in der Structurlosigkeit der Masse bemerkbar geworden, zeigte Nr. 3 sich durch und durch entglast und bildete eine meergrüne Masse von strahlig krystallinischem Gefüge, mit Fettglanz. Nähere Betrachtung der obigen Zusammensetzung des nachträglich unter geeigneten Umständen krystallisirten Glases Nr. 3 ergibt, daß dasselbe als durch geringen Thon erde- und Kalküberschuß verunreinigte Verbindung, nach Aequivalentverhältnissen aufgefaßt, durch die Formel

R²O³, 2 SiO² + 3 (RO, 2 SiO²)

(in der R²O³ = Thonerde + Eisenoxyd, RO = Kalk, Magnesia, Kali und Natron) Ausdruck gewinnen kann, und manchen natürlich vorkommenden krystallinischen Mineralien aus der Classe der wasserfreien Zeolithe nahe verwandt ist. Die obige Formel erforderte für gleiche Aequivalente Kalk und Natron:

Kieselsäure 62,9
Thonerde 13,3
Kalk 11,3
Natron 12,5
–––––
100,0

Die Schwerschmelzbarkeit und Neigung des Schmelzproductes Nr. 3 zur Entglasung veranlaßte mich, eine weitere Fortsetzung der Versuche, als für den vorliegenden praktischen Zweck wenig versprechend, aufzugeben. Schon das Gemenge Nr. 3 dürfte bei gewöhnlichen Bouteillenöfen nur mit Risico angewandt werden können, und betrachte ich somit die Gläser Nr. 2 u. 3 als Grenzwerthe, zwischen denen sich die Hütten je nach Umständen zu bewegen hätten. Ein irgend bedeutend größerer Alkaligehalt als in Nr. 2 würde, selbst abgesehen von der Vertheuerung, nicht verfehlen, auf die Resistenzfähigkeit des Glases nachtheiligen Einfluß auszuüben. Im Interesse wärmerer Färbung des Glases wäre es vielleicht gerathen, an Stelle von Soda Glaubersalz mit geringem Kohlenüberschuß, |270| also etwa für 50 Theile Soda 67 bis 70 Theile Glaubersalz – selbstverständlich calcinirtes – und 7 bis 7 1/2 Theile Holzkohle zu verwenden, für ökonomisch wesentlich halte ich solches, nach meinen bisherigen Erfahrungen, unter den eigenthümlichen Verhältnissen unserer Hütten, so z.B. dem theuren Transport, nicht.

Bietet nun, wie aus dem Vorstehenden ersichtlich ist, die Verschmelzung des Rapakiwi auf Bouteillenglas keine Schwierigkeiten, und vermag man auf diesem Wege ein gutes Glas zu liefern, so entsteht andererseits die Frage, ob die Verwendung dieses Gesteines vom ökonomischen Standpunkte aus gerathen ist.62)

Das Material, an und für sich billig, ja fast werthlos, bietet die Unbequemlichkeit, zerkleinert werden zu müssen, und wenn nun solches auch leicht ausführbar, da der Rapakiwi, wie bekannt, bröcklich und weich ist, so lehrt doch schon die bei uns, wie auf älteren Hütten, meist übliche Verwendung gebrannten und an der Luft zerfallenen Kalkes, an Stelle mechanisch zerkleinerten rohen Kalksteines, – welch' letzterer durch seine Kohlensäure die Bewegung im Schmelzhafen heilsam steigert – daß unsere Etablissements die Zerkleinerung durch Maschinen möglichst vermeiden, vielleicht für zu kostspielig halten. Ob aber das Minimum von Alkali in der von den Bouteillenhütten meist benutzten ausgelaugten Holzasche nicht sehr theuer bezahlt, und dadurch das Gemenge, trotz scheinbarer Billigkeit, höher zu stehen kommt, als die obigen aus gemahlenem oder in einem einfachen Kollerwerk zerquetschten Rapakiwi und Kalk plus Soda, ist noch sehr die Frage, und kann nur durch vergleichende Versuche bestimmt werden.

Hiernach darf eine andere Frage nicht außer Acht gelassen werden. Die in der Pflanzenasche vorhandenen Phosphate können auf das Bouteillenglas, wenn sie in dasselbe übergehen, da sie selbst in verdünnter Essigsäure löslich sind, nur schädlich wirken. Auffallenderweise ist bisher die Phosphorsäure in solchem Glase nie nachgewiesen worden, ist aber, wo Asche verschmolzen worden, stets vorhanden, und es scheint mir sogar wahrscheinlich, daß die von Dumas, namentlich an Grünglas beobachtete „amorphe Entglasung,“ die bekannte Trübung des Glases durch sie, unter geeigneten Umständen veranlaßt, dem Phosphatgehalte des Glases zuzuschreiben ist.

Während also ein Phosphatgehalt des Bouteillenglases aus mehrfachen |271| Gründen möglichst zu vermeiden ist, könnten die hier schädlichen Salze nützliche Verwendung in der Landwirthschaft finden. Mag der Gehalt der Asche an ihnen immerhin kein auffallend großer seyn, die von einer einzigen Hütte vergeudeten Mengen könnten manches Faß Knochenmehl ersetzen, und würden – wenigstens meinem Dafürhalten nach – geeigneter verwendet, wenn der Producent sie auf Feld und Wiese führte, anstatt sie für einen Bagatellbetrag den Hütten zum Verschmelzen zu überlassen.

Mag. chem. H. E. Benrath.

Baltische Wochenschrift, 1869, Nr. 48.

|266|

Eine Bestimmung der geringen Titansäuremenge (bei Thonerde), sowie Trennung von Eisenoxyd und Eisenoxydul wurden, als für vorliegenden Zweck unwesentlich, unterlassen.

|270|

Höchst wahrscheinlich wird unser Granit, Gneus etc. dieselben Dienste leisten wie der russische Rapakiwi. Die Alkali-Ersparung auf dem angegebenen Wege ist freilich für Rußland, wo Glaubersalz und Soda sehr hoch im Preise stehen, wichtiger als für uns.

A. d. Red.

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