Titel: Wharton, über eigenthümliche Producte der Nickelfabrication.
Autor: Wharton, Joseph
Fundstelle: 1870, Band 197, Nr. LXXXV. (S. 331–334)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj197/ar197085

LXXXV. Ueber zwei eigenthümliche Producte der Nickelfabrication; von Joseph Wharton.

Aus dem American Journal of Science durch Chemical News, vol. XXI p. 280, Juni 1870.

I.

Als ich vor sieben Jahren meine Thätigkeit auf der Gap-Nickelgrube und -Hütte (Pennsylvanien) begann, fand ich unter den von weinen Vorgängern zurückgelassenen Stücken einen Nickelstein, in welchem an verschiedenen Stellen Blättchen von einer offenbar metallischen, zähen, biegsamen und elastischen Substanz eingesprengt lagen, die ungefähr die Dicke von feinem Schreibpapier, eine Breite von 1/16 bis 1/8 Zoll und etwa die doppelte Länge besaßen. Eine eingehende chemische Untersuchung dieser Substanz wurde damals nicht ausgeführt, sondern nur eine oberflächliche qualitative Prüfung, durch welche die Gegenwart von Nickel, Eisen und Kupfer festgestellt wurde.

Später bemerkte ich bei verschiedenen Gelegenheiten, daß der Nickelstein zu ähnlichen Bildungen geneigt ist und beauftragte die Arbeiter, sobald diese Erscheinung wieder eintreten sollte, nach dem Kaltlegen des diesen eigenthümlichen Nickelstein producirenden Ofens die auf der Sohle desselben stets zurückbleibende feste Masse (Sau) genau zu untersuchen.68)

Diese feste Masse besteht zum Theil aus Klumpen von Erz, Zuschlag und Brennmaterial von der ersten Beschickung, welche in unvollkommen geschmolzenem Zustande in den Herd gelangten und dort blieben, zum Theil aus Ansätzen von dem in vollständigen Fluß gekommenen Nickelsteine, welcher, während der Ofen im Gange war, einen Sumpf bildete und jene Klumpen einschloß.

Die in solchen Sauen vorhandenen Höhlungen schienen mir für die Bildung von Krystallen, sofern eine Neigung zu einer solchen existirte, sehr günstig zu seyn. Im Sommer vorigen Jahres wurden auch wirklich beim Zerschlagen einer derartigen Herdsau (was geschah, um sie beim |332| nächsten Schmelzen mit durchzusetzen) sehr interessante Krystallgruppen gefunden; doch waren dieselben so klein, daß sie ohne die auf ihre Auffindung verwendete Sorgfalt wahrscheinlich unbemerkt geblieben seyn würden.

Manche von diesen Krystallen haben Würfelform und starken Metallglanz, und die von ihnen gebildeten Gruppen sehen wie kleine Bleiglanzdrusen aus; andere bilden kleine, ährenförmig und dendritisch oder federartig gruppirte Oktaeder, den farnkrautartigen Aggregaten von Zinkkrystallen ähnlich, welche ich zuweilen in den Vorstößen meiner Galmeiöfen in Bethlehem (Pennsylvanien) gefunden habe.

Diese Krystalle besitzen große Zähigkeit und sind stark magnetisch. Eine von den ährenförmigen Oktaedergruppen ließ sich wiederholt hin- und herbiegen, ohne daß sie brach; eine andere, welche auf Wasser schwamm, wies, nachdem sie einigemale mit einem Magnete emporgehoben worden war, stät nach Norden und verhielt sich gegen die Pole eines ihr genäherten Magneten ebenso entschieden anziehend und abstoßend, wie sich eine Stahlmagnetnadel unter gleichen Umständen verhalten haben würde.

Ein Exemplar von den oktaedrischen Krystallgruppen, sowie von der krystallinischen Grundmasse auf welcher dieselben aufsaßen, wurden von dem Chemiker meiner Werke der Analyse unterzogen. Dieser fand:

Textabbildung Bd. 197, S. 332

Die zweite Columne bei beiden Analysen bezeichnet die Schwefelmenge welche erforderlich seyn würde, um mit den gefundenen Metallen die Verbindungen

Cu²S, Ni²S und Co²S, FeS

zu bilden; das am Fuße dieser Columnen angegebene Verhältniß ist das der gefundenen zur berechneten Schwefelmenge.

Wenn wir das Kupfer als Cu²S zugegen annehmen, so haben wir 89,32 Theile Fe, Ni und Co mit 8,43 Theile S verbunden; nehmen wir dann das mittlere Atomgewicht der Metalle, den gefundenen Mengen entsprechend, zu 56,85, so ist das atomistische Verhältniß der Metalle zu dem des Schwefels = 31,4 : 5,27, der Formel R⁶S sehr nahe entsprechend.

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Ziehen wir das Kupfer mit in Rechnung, so erhalten wir das Verhältniß R 32,00, S 5,56, derselben Formel entsprechend, wenn auch weniger genau.

II.

Um eine aus 3/4 Nickel und 1/4 Kupfer bestehende Legirung in Form von Granalien darzustellen, ließ ich ein Gemenge von den Oxyden dieser Metalle in den geeigneten Verhältnissen mit Holzkohle in bedeckten Tiegeln der Hitze eines Gebläseofens aussetzen; es erfolgte die Reduction der Oxyde und die Schmelzung der Legirung, welche in stark weißglühendem Zustande in Wasser gegossen wurde.

Unter den Metallgranalien fanden sich zahlreiche hohle Sphäroide, von der Größe einer Erbse bis zu der einer großen Kastanie; viele von denselben waren unvollständig und zerrissen, viele dagegen ziemlich regelmäßig geformt, gewöhnlich an einer Seite glatt und glänzend, an der anderen rauh und wie mit Bläschen bedeckt.

Beim Zerschlagen dieser letzteren mit dem Hammer bemerkte ich, daß der Amboß naß wurde; ich untersuchte daher eine größere Anzahl von diesen Hohlkugeln und fand, daß dieselben mit Wasser beinahe angefüllt waren, so daß man dessen Gegenwart beim Schütteln mittelst des Gehörs deutlich wahrnehmen konnte, bei sorgfältigem Zerbrechen der größeren Sphäroide zeigte es sich in ziemlicher Menge. Flüssiges Metall, in weißglühendem Zustande in Wasser gegossen, hatte mit Wasser gefüllte Hohlkugeln gebildet.

Die richtige Erklärung ihrer Entstehung ist zweifelsohne folgende: Als das Metall in das Wasser gegossen wurde, befand es sich in einem Zustande von Sieden, von Aufkochen, es gab Gas ab, wahrscheinlich nicht Metalldampf, vielleicht aber Kohlenoxyd. Die einzelnen Kügelchen, in welche sich der dünne Metallstrom theilte, sobald er in das Wasser gelangte, ließen sämmtlich Gas fahren, als in Folge ihrer Berührung mit dem Wasser sich an ihrer Oberfläche ein undurchdringliches Häutchen von erstarrtem oder teigartig dickflüssigem Metall bildete. Die fortdauernde Entwickelung von Gas in dem flüssigen Inneren dieser Kügelchen konnte nun keine andere Wirkung haben, als das Kügelchen zu einer knollenartigen Form auszudehnen, deren obere Seite in Folge des Bestrebens winziger, in der teigartigen Rinde eingeschlossener Gasbläschen nach aufwärts zu entweichen, wohl das rauhe Ansehen erhalten konnte, während ähnliche kleine Bläschen von unten her in die Rinde der unteren Seite eindrangen, in die innere Höhlung gelangten und die unteren Theile der Oberfläche glatt und glänzend zurückließen. |334| Natürlich mußten zahlreiche Kügelchen im Beginne ihrer Bildung zerreißen und verzerrt werden, indem das eingeschlossene Gas einen Ausweg fand; ebenso mußten alle diese zersprengten Kügelchen sich mit dem Wasser füllen, in welchem sie sich befanden. Diejenigen hingegen, in denen das Auge keine Oeffnung entdecken konnte, füllten sich ohne Zweifel nachdem die Kälte des sie umgebenden Wassers das durch die Hitze ausgedehnte Gas so contrahirt hatte, daß in dem Kügelchen annähernd ein Vacuum entstand, indem sich dieses durch Wasser ersetzte, welches nach und nach durch feine Poren eingesogen wurde. Daß solche feine Poren vorhanden waren, wurde dadurch bewiesen, daß sämmtliche Sphäroide in einer trockenen Atmosphäre mit der Zeit ihr Wasser verloren.

Nicht alle Schmelztiegel gaben beim Ausgießen solche Kügelchen, denn nicht bei allen war der Inhalt in dem geeigneten Zustande des Kochens.

Vielleicht hätte sich die Natur des entwickelten Gases bestimmen lassen, wenn eine genügende Menge desselben durch Zerbrechen der Kügelchen unter einem Recipienten gesammelt worden wäre, dieß hatte man aber verabsäumt.

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Die in Rede stehenden Oefen sind kleine Gebläseöfen, in denen die Erze von der Gap-Grube in Pennsylvanien (nickelhaltiger Pyrrhotin oder Magnetkies mit 2 Proc. Nickel und Kobalt) nach vorhergegangenem Abrösten zum erstenmale niedergeschmolzen werden, und dabei einen ungefähr 12 Proc. Nickel und Kobalt und beiläufig 4 Proc. Kupfer enthaltenden Stein geben.

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