Titel: Bischof, über analytische und pyrometrische Werthbestimmung der Graphite.
Autor: Bischof, Carl
Fundstelle: 1872, Band 204, Nr. XXXVII. (S. 139–152)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj204/ar204037

XXXVII. Analytische und pyrometrische Werthbestimmung der Graphite; von Dr. Carl Bischof.

Man hatte bisher zur Ermittelung des relativen Werthes der mehr oder weniger unreinen Graphite, welche im Gegensatze zu den nahe reinen, krystallisirten, zur Bleistiftfabrication dienenden, vornehmlich in der Pyrotechnik Verwendung finden, die Höhe des Kohlenstoffgehaltes fast einzig als entscheidend angenommen.

Einer solchen Bestimmung kommt, wie sich nach einer eingehenderen Untersuchung nachweisen lassen wird, keine Entscheidung zu, und sie hat nur insofern Werth, als der Kohlenstoff, resp. Graphit, den eigentlichen gesuchten Bestandtheil in diesem für gewisse Anwendungen so unersetzlichen Naturproducte ausmacht. – So bilden denn die Werthermittelungen der Graphite die Methoden zur Kohlenstoffbestimmung, und zwar hat man dabei den praktischen Gesichtspunkt einer leichten und |140| schnellen Ausführbarkeit (gegenüber der wissenschaftlichen Bestimmungsweise der organischen Analyse oder mittelst Chromsäure etc.) beobachtet.

H. Schwarz29) empfiehlt zu dem Zwecke, daß man die abgewogene Menge Graphit mit überschüssigem Bleioxyde in gut bedecktem Tiegel glühe und aus dem erhaltenen Bleiregulus den Gehalt an reinem Graphit berechne.

Gintl,30) welcher die nach diesem Verfahren gewonnenen Resultate zu schwankend fand und im Allgemeinen zu hoch, da Eisen und Silicium gleichzeitig reducirend auf das Bleioxyd wirken, auch alles Blei nicht immer zu einem einzigen Regulus zusammenfließe, hat zwei andere Methoden empfohlen. Er führt den Kohlenstoff der fraglichen Graphitsorten in Kohlensäure über, und bestimmt letztere aus dem Verluste entweder direct oder indirect. Im ersten Falle schmilzt Gintl den Graphit in einem abgewogenen Glasröhrchen mit Bleioxyd, im letzten Falle mit Salpeter in einem Tiegel.

Stolba,31) der die einfachste Methode befolgte, verbrennt den Graphit an der Luft, wobei nur die unerläßliche Bedingung zu beobachten ist, daß das Verbrennen bei größtmöglicher Erhitzung geschehe.

„Der fein zertheilte, entwässerte und gewogene Graphit wird in einem Platintiegel der stärksten Hitze einer Bunsen'schen Gaslampe ausgesetzt und der durchbohrte Deckel auf dem geneigten Tiegel so angebracht, daß ein lebhafter Luftzug im Tiegel entsteht. Wird dabei die Oberfläche des Graphites zeitweilig erneuert durch Rühren mit einem Platindraht, so reichen 3–4 Stunden zur völligen Einäscherung von 1/2 Gramm Graphit hin.“

Stolba macht darauf aufmerksam, daß hierbei der Kohlenstoffgehalt um ein Weniges höher ausfällt, als er wirklich ist, weil manche im Graphit enthaltene Silicate die letzten Wasserantheile nur bei sehr lang anhaltendem Glühen abtreten, und ferner namentlich die schuppigen Graphitsorten Glimmer enthalten, welcher wegen seines Fluorgehaltes beim Glühen etwas Fluorkiesel entwickelt.

Er fügt ergänzend hinzu:

„Diese Methode hat das Angenehme, daß die Mineralstoffe in einer Form zurückbleiben, welche ihre genaue Untersuchung ermöglicht und dieses ist sehr wichtig, da die Beschaffenheit der Beimengungen des |141| Kohlenstoffes im Graphit für manche Zwecke die Anwendung des Graphites entscheidet.“

Im Anschluß an die beschriebene Methode dürfte eine nähere Beleuchtung der letzten Bemerkung nicht ohne Interesse seyn.

Nehmen wir zwei Graphite, von denen aus der Erfahrung im Großen in festgestellter Weise bekannt ist, daß sie sich bei der pyrotechnischen Anwendung wesentlich verschieden verhalten. Ich wählte dazu den Ceyloner und Passauer Graphit, ersteren wie er als vorzügliches Tiegelmaterial im Handel vorkommt, und letzteren von ausgezeichneter Qualität, deren Kohlenstoff- und Aschengehalt nicht sehr verschieden war; beide wurden von Mène analysirt, dem wir eine ganze Reihe von Analysen der bekanntesten Graphitsorten verdanken.32)

Mène verbrannte die Graphite in einer Platinschale innerhalb der rothglühenden Muffel eines Probirofens, und die erhaltene Asche wurde nach dem bei der Analyse von natürlichen Silicaten gebräuchlichen Verfahren mittelst kohlensauren Natrons aufgeschlossen.

Procentische Zusammensetzung des bei 120° C., getrockneten Graphites

von der Insel Ceylon
(aus dem Handel)
von Passau
in Bayern
Kohlenstoff 68,30 73,65
Thonerde
Kieselsäure
Kalk, Magnesia
Eisenoxyd
Alkalien und Verlust
11,00
13,33

2,17


26,50 Asche
4,67
15,40
0,44
1,22
0,42


22,15 Asche
flüchtige Bestandtheile 5,20 4,20
––––––––– –––––––––
100,00 100,00
spec. Gewicht 2,266 2,311

Pyrometrische Werthbestimmung beider Graphite.

Der Ceylongraphit, welcher sich durch einen starken metallischen Glanz und seine charakteristische Großblätterigkeit auszeichnet, läßt sich nur mühsam und ganz allmählich fein zerreiben, indem er sich in immer neue, unzählige Blättchen zertheilt. Der Passauer Graphit bildet dagegen ein schwarzes Pulver mit feinen glänzenden Schüppchen und rundlichen Körnchen, das sich unter merklichem Knirschen ungleich leichter und eher zu einem Mehl (welches funkelt) zerreibt.

Als die zerkleinerten Graphite über der Berzelius-Lampe in einem offenen Platinschälchen geglüht wurden, erschien der Passauer am leichtesten |142| verbrennlich, jedoch reichte, auch bei länger fortgesetztem Glühen, die Temperatur der Lampe nicht aus, um die Graphite vollständig einzuäschern.

Beide Graphite, gleich feinst zerrieben, davon gleiche Mengen abgewogen, diese zu gleichen kleinen Pyramiden geformt und bis zur völligen Schmelzhitze des Platins in einem verschlossenen Tiegel erhitzt:

sind im Wesentlichen unverändert. Bilden noch eine lose, mürbe Masse.

Der Ceyloner Graphit zeigt reichlich die metallisch glänzenden Blättchen; der Passauer ist mehr erdig, schwarz.

Dieselben Proben demselben hohen Hitzegrade wiederholt ausgesetzt, war das Resultat dasselbe.

Graphite, versetzt mit Thon.

Werden die beiden feinst zertheilten Graphite mit einer vorwiegenden Menge feuerfesten Thones vermengt, nämlich auf 100 Gewichtstheile des Mühlheimer Thones (Normalthon Nr. IV) je 25 und 12 1/2 Theile Graphit, hierauf nach innigster Mischung Proben daraus geformt und dieselben der Platin-Schmelzhitze ausgesetzt, so ergibt sich:

Ceyloner Graphit
12 1/2 Proc.
Passauer Graphit
12 1/2 Proc.
ist außen hellblau, leise glasirt. mehr hellblau, umrindet und von
Bläschen erfüllt.
Der Bruch ist wenig porig und nicht
glänzend (bis auf einige Graphitblättchen).
Der Bruch ist porig-höhlig, glänzend.

Noch höher den Hitzegrad gesteigert bis zur Schmelzung:
– ist die Form der Probe noch erkennbar. – ist zerflossen

Ceyloner Graphit

25 Proc.

Passauer Graphit

25 Proc.
– ist dunkelblau, stärker glasirt. – dunkelblau, völlig umrindet und auch
reichlich von Bläschen durchdrungen.
Der Bruch ist günstiger: noch ziemlich
lose und von glänzenden Graphitblättchen
erfüllt.
Der Bruch ist nur porig-löcherig und
nicht glasirt.

Wiederholt demselben sehr hohen Hitzegrad unterworfen:
– ist unvollständig umflossen von einer
hellen Schlacke.
– stärker umflossen von schwarzer
Schlacke.
Der Bruch noch wenig fest, zeigt eine
hellere Masse, die mit Glimmerblättchen
reichlich übersäet ist.
Der Bruch zeigt eine schwarze, lava-
artige Masse.
|143|

Die tiefere pyrometrische Stellung des Passauer Graphites gegen den Ceyloner gibt sich somit unzweifelhaft beim Versetzen mit dem bezeichneten feuerfesten Thone zu erkennen.

Ein charakteristisches Resultat tritt uns hier entgegen, ein an ein- und derselben Probe vereinigtes Bild der specifischen Wirksamkeit einestheils der Flußmittel und anderntheils der Kohle.

Während die Glühproben mit dem größeren Graphitzusatz äußerlich eine größere Glasirung oder resp. völligere Umrindung zeigen, läßt das Innere oder der Bruch der Proben umgekehrt mit dem größeren Graphitzusatz geringere Merkmale der Erweichung wahrnehmen.

Die Erklärung dieser Erscheinung liegt nicht ferne. Außen, wo die Kohle wegbrennt, concentriren sich die flußbildenden Bestandtheile des Graphites; innen, wo sie erhalten bleibt, tritt deren intensive Wirksamkeit an sich in den Vordergrund. Eine Vermehrung des Graphites bewirkt daher in ersterem Falle eine relative Vermehrung der Flußmittel, und in letzterem Falle steigert sich mit der absoluten Kohlenmenge auch deren Einfluß. Daß in der Praxis bei fortgesetztem Glühen und so stetiger Aenderung der bezeichneten Verhältnisse, ein Annähern an ersteren Fall mehr stattfindet, ist einleuchtend.

Einen noch deutlicheren Ausdruck in bestimmten Zahlen liefert die Berechnung des Feuerfestigkeitsquotienten (wobei der Kohlenstoffgehalt des Graphites außer Betracht bleibt) mit Zuhülfenahme der entsprechenden Sauerstoffmengen aus der Analyse des Mühlheimer Thones.

Für einen Zusatz von 12 1/2 Procent Graphit (auf 100 Mühlheimer Thon 12 1/2 Graphit)

Ceyloner Passauer
Feuerfestigkeitsquotient = 3,87 = 3,69
auf 100 Mühlheimer Thon 25 Graphit
Feuerfestigkeitsquotient = 3,81 = 3,42

Der Feuerfestigkeitsquotient oder die Schwerschmelzbarkeit nimmt ab mit dem größeren Graphitzusatz. Diese Abnahme ist bei dem Ceyloner ' Graphit verhältnißmäßig eine wesentlich geringere.

Andererseits bestätigen ganz folgerecht die Feuerfestigkeitsquotienten den gefundenen pyrometrischen Abstand zwischen dem Ceyloner und Passauer Graphit zu Gunsten des ersteren, wie auch zugleich die pyrometrische Beobachtung die (aus den Zahlen nur anschaulicher sich ergebenden) Differenzen des vermehrten oder verminderten Graphitzusatzes nicht verkennen läßt.

Die größere Unverbrennlichkeit des Ceyloner Graphites gegenüber dem Passauer zeigte sich auch zum Theil beim Versuche resp. Zusatze |144| des feuerfesten Thones, wenn nur die Bedingung erfüllt wurde, daß beide Graphite sich in gleich feinem Zustande befinden. Daß die Kohle aber relativ mit in Betracht zu ziehen ist, zeigt uns das Innere der Proben.

Graphite, versetzt mit Kieselsäure.

Noch unverkennbarer wird das verschiedene Verhalten der beiden Graphite hervorgekehrt, wenn man sie mit chemisch reiner Kieselsäure versetzt und zwar in den günstigst ausprobirten Verhältnissen: auf 100 Gewichtstheile Kieselsäure je 20 und 40 Theile des bei 100° C. getrockneten Graphites.

Die abgewogenen feinst pulverisirten Gemengtheile werden innigst, erst trocken und dann im breiartigen Zustande, durch einander gemengt, dann wieder getrocknet und zerrieben, daraus Proben in Gestalt kleiner Cylinder geformt, und diese geglüht. Dazu genügt die Gußstahl-Schmelzhitze, denn ein höherer Hitzegrad, in welchem die Proben bereits völlig zusammenschmelzen, verwischt etwaige Unterschiede.

Ceyloner Graphit
20 Proc.
Passauer
20 Proc.
– ist ohne Glasirung, von reiner,
hellgrauer Färbung.
– ohne Glasurrinde; doch zeigen sich
glasig-glänzende Stellen.
Der Bruch ist mürbe, lose. Bruch fest.
Erhaltene Graphitblättchen sind noch
häufig zu bemerken.
Innerer Kern dunkler, enthält noch
unverbrannten Graphit.

Ceyloner Graphit
40 Proc.

Passauer
40 Proc.
– ist ohne Glasirung. völlig von einer
glasglänzenden Rinde eingehüllt.
Probe mürbe und lose, von
Graphitblättchen reichlich erfüllt.
Innerer Kern schwarz, doch fest und
lavaähnlich.

Die geringere Qualität des Passauer Graphites tritt damit recht entschieden gekennzeichnet auf durch seine augenfällig leichtere Schmelzbarkeit, wie auch größere Verbrennlichkeit.

Graphit-Aschen.

Glüht man die beiden Graphite in lebhafter Rothglühhitze in einem Platintiegel, so verbrennt in Bestätigung obiger Andeutung der Passauer wesentlich rascher und leichter als der Ceyloner, welcher letztere hartnäckig noch glänzende Blättchen zeigt, die erst nach wiederholtem Zerreiben und Glühen bis auf einzelne zurückbleibende Glimmerblättchen verschwinden. Der Ceyloner Graphit hinterläßt so eine braune, wenig |145| glimmerhaltige und merklich knirschende Asche; der Passauer eine röthlich-gelbe, reichlich glimmerhaltige und recht merklich knirschende.

Die pyrometrische Prüfung der Aschen ergibt:

In dunkler Rothglühhitze ist bei keiner Asche eine Schmelzung eingetreten. Der Bruch ist noch erdig, körnig. Steigert man den Hitzegrad bis zur hellen Rothglühhitze, annähernd bis zur Schmelzhitze des Gußeisens, so:

bläht sich die Asche des Passauer Graphites zu einer dunkelgrauen, glasglänzenden Blase auf; bei der Asche des Ceyloner Graphites ist hingegen die Form der Probe noch vollkommen erhalten. Der Bruch der braun gefärbten, körnigen Masse ist ein erdiger.

Die Asche bekundet demnach die größere Schwerschmelzbarkeit zu Gunsten des Ceyloner Graphites in diesem Falle am evidentesten und in recht bedeutendem Abstande von dem Passauer Graphit.

Die Asche des Ceyloner Graphites schmilzt erst in völliger Gußstahlschmelzhitze zu einer glänzend blasigen Schlacke.

Wir wollen nun versuchen, auf die vorstehenden pyrometrischen Resultate die Probe zu machen mittelst Berechnung des Feuerfestigkeitsquotienten aus den analysirten Graphiten selbst, resp. deren Beimengungen.

Berechnung der entsprechenden Sauerstoffmengen und der chemischen Zusammensetzung exclus. der verbrennlichen und flüchtigen Bestandtheile.

Ceyloner Graphit Passauer Graphit
Thonerde 11,00 5,126 O³ 4,67 2,176 O³
Kieselsäure 13,33 7,109 „ 15,40 8,213 „
Kalk, Magnesia
Eisenoxyd
Alkalien und Verlust

2,17 . . 0,434

**

1,302 „
0,44 . . 0,176
1,22 . . 0,244
0,42 . . 0,071
*
**
***

0,491

1,473 „
Gibt chemische Formel:
3,94 (Al²O³, 1,39 SiO³) + RO 1,48 (Al²O³, 3,77 SiO³) + RO
Gibt Feuerfestigkeitsquotienten:
Ceyloner Passauer
2,83 0,39
|146|

Man sieht sofort, wie das günstige Verhältniß für die Asche des Ceyloner Graphites sich für den Passauer in's Gegentheilweniger Thonerde und mehr Kieselsäure auf dieselbe Flußmittelmenge – umkehrt.

Während also die Aschenbestandtheile für den Ceyloner Graphit in pyrometrischer Hinsicht den so gesuchten Grünstädter feuerfesten Thon noch übertreffen, sinkt für die Aschenbestandtheile des Passauer Graphites die Feuerfestigkeit beträchtlich unter die Thone welche überhaupt noch im Handel als feuerfeste gelten. Während letztere Aschenbestandtheile daher als entschiedenes Flußbeförderungsmittel sich geltend machen müssen, können erstere gewissermaßen als Erhöhungsmittel der Feuerfestigkeit dienen.

So zutreffend diese Bestätigung zwischen den Versuchen und der theoretischen Berechnung ist, so können wir doch nicht dabei stehen bleiben, denn ein sachverständiger, alle Verhältnisse erwägender Beurtheiler wird einwenden, daß bei dieser Rechnung der Hauptfactor, der graphitische Kohlenstoff (weßhalb man eben den Graphit zusetzt) ganz unberücksichtigt gelassen wurde.

Die Kohle spielt nämlich als Zusatzmittel zu einem feuerfesten Thone, beispielsweise für Metall-Schmelztiegel, in mehrfacher Hinsicht eine sehr gewichtige Rolle. Sie verhindert erstens selbst den leisesten Anfang einer Oxydation des Metalles, welches als solches keine Verbindung mit den Thonbestandtheilen eingeht. Zweitens aber erhöht die Kohle auch direct die Strengflüssigkeit des Thones, da sie als bekanntlich schwerstschmelzbarer Körper, so lange sie in einiger Menge in einem Thongemenge vorhanden ist, letzteres in der überraschendsten Weise vor Schmelzung schützt, was um so mehr der Fall ist, in je unverbrennlicherem Zustande die Kohle, sey es als solche (wie der Graphit), oder durch möglichst hermetische Einbettung im Thone, sich befindet. Drittens endlich bewirkt der Graphit wegen seiner größeren Wärmeleitung, daß derartige Tiegel einen raschen Temperaturwechsel gut vertragen und das Metall darin eher schmilzt.

Aus den angeführten Gründen ist daher, wenn man von dem Falle absieht wo alles Verbrennliche verbrannt ist und nur die Aschenbestandtheile noch übrig geblieben sind, die Kohle, diese übrigens in Folge der Verbrennung stets sich ändernde Größe, mit in Rechnung zu ziehen, wenn auch in beschränktem Sinne.

Multiplicirt man einfach die bezeichneten Feuerfestigkeitsquotienten mit dem bezüglichen gefundenen Kohlenstoffgehalte, so erhält man:

|147|
Ceyloner Passauer Graphit
193,29 28,72

Auch damit ist die sehr bedeutende Ueberlegenheit des Ceyloner Graphites33) gegenüber dem Passauer in einem bestimmten Zahlenverhältniß ausgedrückt.

Wir wollen nun auf Grund der in Rede stehenden Graphite, deren Aschen allerdings eine eclatante pyrometrische Verschiedenheit zeigen, das erlangte Resultat kurz zusammenfassen.

Hinsichtlich der Verwendbarkeit des besprochenen Ceyloner und Passauer Graphites als feuerfesten Zusatz z.B. zu einer Tiegelmasse, ist nicht der Kohlenstoffgehalt entscheidend, sondern (in Bestätigung der Behauptung Stolba's) die Beschaffenheit der Beimengungen, welcher allgemeine Ausdruck jedoch dahin zu definiren ist, daß es auf das Verhältniß dieser Bestandtheile unter einander ankommt.

Betrachten wir behufs weiter gehenden und vollständigeren Ueberblickes zwei Graphite, welche analytisch sich bedeutend näher stehen und für die Praxis im Großen deßhalb viel gewichtiger sind, weil sie bei ihrer sonstigen großen Aehnlichkeit doch bei der technischen Verwendung eine wesentliche Verschiedenheit zeigen. Der Gehalt an Kohlenstoff hat gleichfalls zugenommen wie umgekehrt der Aschengehalt abgenommen mit dem pyrometrisch entschieden geringeren Verhalten sowohl nach der Erfahrung in der großen Praxis wie nach den Versuchen im Laboratorium.

Behufs der Analyse wurden die Graphite I und II* bei 110° C. getrocknet.

Der Kohlenstoff- resp. Aschengehalt ward bestimmt durch Verbrennen des Graphites im Platintiegel, der in eine lebhaft glühende Muffel zu stehen kam. Der Graphit II verbrannte leicht, während I mehrmals aufgerieben werden mußte, bis sich constante Aschengewichte ergaben. Den Wassergehalt wie die flüchtigen Bestandtheile bestimmte ich durch starkes Glühen in einem bedeckten Porzellantiegel, welcher in einem kohlehaltigen gleichfalls bedeckten und gut verschmierten Tiegel eingeschlossen war. Für die Analyse der erhaltenen Asche wurde der bei meinen Thonanalysen angegebene Gang befolgt.

|148|
I II
Kohlenstoff 61,01 69,04
Thonerde
Kieselsäure
Magnesia
Kalk
Eisenoxyd
Kali (vorherrschend)
7,80
17,34
1,03
2,56
5,54
0,87




35,14
6,86
14,18
0,53
0,80
4,00
0,91




27,28
Wasser und flüchtige Bestandtheile 3,24 2,89
Schwefel 0,51 0,62
––––– –––––
99,90 99,83

Berechnung der chemischen Zusammensetzung exclus. der verbrennlichen und flüchtigen Bestandtheile.

I II
Thonerde 7,80 3,635 O³ 6,86 3,197 O³
Kieselsäure 17,34 9,248 „ 14,18 7,563 „
Magnesia
Kalk
Eisenoxyd
Kali
1,03
2,56
5,54
0,87
. . 0,412
. . 0,731
. . 1,108*
. . 0,148


2,399 O =

7,197 „
0,53
0,80
4,00
0,91
. . 0,212
. . 0,229
. . 0,800*
. . 0,155


1,3960 O =

4,188 „
Gibt: 0,51 (Al²O³, 2,54 SiO³) + RO 0,76 (Al²O³, 2,376 SiO³) + RO
Feuerfestigkeitsquotient = – 0,20** = – 0,32**

Vergleicht man die letzteren Formeln mit denen für den Ceyloner und Passauer Graphit, so fällt eine bedeutende Veränderung in den damit ausgedrückten Beziehungen auf. Das Verhältniß zwischen Flußmittel und Thonerde ergibt sich als ein wesentlich verschiedenes von dem, welches wir bei den Thonen finden. Während bei den feuerfesten Thonen die Flußmittel stets einen Bruchtheil von der vorhandenen Menge der Thonerde bilden, tritt hier das Umgekehrte ein. Die Flußmittel überwiegen die Thonerde.

Ferner erscheint beachtungswerth (wie das schon bei dem Passauer Graphit auffällt), daß die Kieselsäure, gegenüber der Thonerde, bezogen auf 1 Theil Flußmittel, gleichfalls beträchtlich überwiegend ist. Mit diesem umgekehrten Verhältnisse bei reichlicher Kieselsäuremenge kehrt sich denn auch das pyrometrische Resultat um: der größere Thonerdegehalt bezeichnet die weniger schwerschmelzbare Graphitasche; oder mit dem größeren Feuerfestigkeitsquotient nimmt die Feuerbeständigkeit nicht zu, sondern ab.

|149|

Dieses bemerkenswerthe Ergebniß entspricht meinen früheren Versuchen,34) wornach die Thonerde in den dort bestimmt bezeichneten Fällen als Beförderungsmittel der Wirksamkeit der Flußmittel auftritt. Wenn über das im vorliegenden Falle umgekehrte Verhältniß noch ein Zweifel obwalten könnte, so würde die unten folgende directe pyrometrische Aschenbestimmung zur unläugbaren Entscheidung führen.

Pyrometrische Bestimmungen.

Graphite für sich.

Beide Graphite I wie II sind erdig und bilden größere oder kleinere wie festere geballte und losere bereits zu Staub zerfallene Stücke. Die Stücke zeigen stärkeren oder schwächeren Metallglanz. Graphit I ist von dunklerer, kohlschwarzer Färbung; dagegen ist Graphit II mehr bleigrau gefärbt. Beide zerreiben sich mild und ohne Knirschen. Nur feinste glänzende Blättchen (keine größeren) machen sich bei beiden bemerklich.

Als die fein zerriebenen Graphite in heller Rothglühhitze und unter schließlichem Zuleiten von Sauerstoff verbrannt wurden, zeigte sich Nr. I entschieden schwerer verbrennbar. Es hinterblieb eine gelblich gefärbte Asche, welche beim Reiben knirschte. Die Asche von Nr. II ergab deutlich glänzende Glimmerblättchen.

Wie oben die beiden Graphite im verschlossenen Tiegel geglüht, vertrugen sie Platin-Schmelzhitze und selbst wiederholt, ohne eine wesentliche Veränderung geschweige eine Schmelzung zu bekunden.

Graphite, versetzt mit Thon.

Je 25 und 12 1/2 Gewichtstheile des Graphites I wie II mit 100 Th. Mühlheimer Thon versetzt, die Gemengtheile innigst zerrieben, Proben daraus geformt und Platin-Schmelzhitze ausgesetzt, ist:

Graphit I
12 1/2 Proc.
Graphit II
12 1/2 Proc.
– außen umrindet und von Bläschen
durchdrungen.
– außen weniger umrindet und weniger
von Bläschen durchdrungen, dunkler von
Färbung.
Bruch dicht, kohlig, kaum glänzend. Bruch mehr porig, kohlig, kaum glänzend.

Graphit I
25 Proc.

Graphit II
25 Proc.
– außen stärker umrindet und von
Bläschen durchdrungen.
– außen stärker (wie I) umrindet und
von Bläschen durchdrungen.
Bruch glänzender (wie II). kohlig, dunkler
und loser (wie II), nicht glänzend.
Bruch kohlig, dunkler, porig, nicht
glänzend.
|150|

Es lassen sich nur unbedeutende pyrometrische Differenzen zwischen I und II beobachten. Beurtheilt man die Proben nach ihrem Aeußeren: so verhält sich II günstiger wie I; beurtheilt man sie nach dem Bruche: so stellen sich im Ganzen die Proben von I günstiger wie die von II, – welche Beurtheilung daher hier für die Praxis im Großen entscheidend ist. – Die Kohle gibt also bei diesen sonst mehr gleichen Verhältnissen den Ausschlag und zwar in qualitativer Hinsicht,35) da im Gegentheil bei II die Menge der Kohle zugenommen hat.

Vergleicht man die beiden Graphite hinsichtlich des vermehrten oder verminderten Zusatzes, so nimmt sowohl bei I wie bei II mit dem vermehrten Zusatze das äußere Abfließen zu, was auch mittelst der Berechnung des Feuerfestigkeitsquotienten zu erweisen ist. Wir erhalten nämlich:

Graphit I
12 1/2 Proc.
Graphit II
12 1/2 Proc.
Feuerfestigkeitsquotient = 3,01 3,34
Graphit I
25 Proc.
Graphit II
25 Proc.
Feuerfestigkeitsquotient = 2,44 2,92

Im Ganzen finden wir analog den obigen dieselben charakteristischen Resultate wieder: die größere äußere Verschlackung und die innere erhöhte Feuerbeständigkeit (mehr kohliges Ansehen und geringere Verdichtung) mit den vermehrten Graphitmengen.

Graphite, versetzt mit Kieselsäure.

Wie oben 100 Theile reiner Kieselsäure mit je 20 und 40 Theilen des bei 100° C. getrockneten Graphites innigst vermischt, daraus Cylinderproben geformt und dieselben der Gußstahlschmelzhitze ausgesetzt, ist:

Graphit I
20 Proc.
Graphit II
20 Proc.
– ohne Glasirung mit noch körnigem
Ansehen.
– deßgl. wie bei I.
Bruch wenig fest, dunkler Kern kaum
zu bemerken.
– deßgl. wie bei I.

Graphit I
40 Proc.

Graphit II
40 Proc.
nicht glasirt, zeigt nur glänzende
Stellen.
stark glasirt.
Bruch kohlig, schwarz, erdig. Bruch kohlig, schwarz, mehr dicht.
|151|

Die höhere Stellung des Graphites I wie die tiefere des Graphites II ist evident.

Vergleichen wir die böhmischen Graphite I und II mit dem Ceyloner und Passauer Graphit, so ist ersterer den böhmischen wesentlich voranzusetzen; der Passauer dagegen steht tiefer als dieselben.

Graphit-Aschen.

Die durch Verbrennen in der Muffel erhaltenen Aschen wurden mit Wasser angemacht und kleine Cylinder daraus geformt.

Nachdem die Proben zwei Stunden lang dunkler Rothglühhitze in einem gewöhnlichen eisernen Stubenofen ausgesetzt worden, war keine der beiden Aschen geschmolzen und sie erscheinen noch erdig-körnig.

Als durch vermehrten Zug der Hitzegrad höher gesteigert wurde, bis zur hellen Rothglühhitze und so weit daß Gußeisen zu schmelzen begann, trat innerhalb 20 Min. ein Schmelzen ein. Die Asche von I ließ noch die Cylinderform erkennen, die Oberfläche der Probe ist glatt und glänzend. Dagegen ist die Asche von II im Begriffe tropfenförmig zu zerfließen; die auch mehr glänzende Oberfläche derselben zeigt warzige Auftreibungen.

In 25 Minuten sind bei derselben Erhitzung beide Aschen zu einer eisenfarbenen Schlacke zusammengeschmolzen; doch ist die von I unverkennbar zähflüssiger wie die von II, indem erstere eine geschlossene, letztere eine ausgeflossene Blase bildet.

Schlußresultate.

1) Bei den Graphiten ist – hinsichtlich ihrer Verwendbarkeit als feuerfesten Zusatz – die quantitative Ermittelung des Kohlenstoffes einerseits oder der Beimengungen andererseits nicht maßgebend, – unter der selbstverständlichen Voraussetzung daß keine außergewöhnlichen Differenzen (welche allerdings sehr bedeutend seyn können) zwischen diesen Bestandtheilen obwalten.

Weder die größere oder geringere Menge des Kohlenstoffes, noch die der Beimengungen, selbst wenn erstere nach vorstehendem Beispiele 8 Proc. beträgt, ist entscheidend.

2) Vielmehr kommt es auf die Qualität der accessorischen Bestandtheile resp. auf das Verhältniß der Thonerde zu den Flußmitteln an (welches, wenn ein umgekehrtes wie bei den feuerfesten Thonen, um so beachtungswerther ist), nebst dem eventuell ergänzenden, dem der Thonerde zur Kieselsäure.

3) Die Beschaffenheit der Kohle, deren größere oder geringere Unverbrennlichkeit, spielt eine Rolle mit; doch erst in zweiter Linie. Bei |152| gleichen oder sehr ähnlichen Gesammtverhältnissen ist der Qualität des Kohlenstoffes ein Ausschlag beizumessen.

4) Die genaue chemische Analyse gibt in der Regel einen ganz bestimmten Anhalt wie sichere Führung. Wenn die Analyse gleichkommende, sich compensirende Werthe nachweist, so ist als praktisches Kriterium der pyrometrische Versuch zu Rathe zu ziehen.

5) Die Ausführung beider Untersuchungen, der analytischen wie pyrometrischen, wenn auch nicht immer beide unbedingt erforderlich sind, empfiehlt sich wegen der schließlichen stetigen Controlle. Eine Uebereinstimmung zwischen dem analytischen und pyrometrischen Resultat bildet die Probe der Richtigkeit, wie ein Nichtübereinstimmen unzweideutig auf Beobachtungsfehler schließen läßt.

Wiesbaden, Ende März 1873.

|140|

Polytechn. Journal, 1864. Bd. CLXXI S. 77.

|140|

Polytechn. Journal, 1868, Bd. CLXXXIX S. 234.

|140|

Polytechn. Journal, 1870, Bd. CXCVIII S. 213.

|141|

Polytechn. Journal, 1867, Bd. CLXXXV S. 373.

|145|

Als Oxydul berechnet.

|145|

Als Magnesia berechnet, da nach einer früheren Analyse von Berthier nur diese Erde gefunden wurde.

|145|

Als Oxydul berechnet.

|145|

Als Kali berechnet.

|147|

Zu Gunsten des Ceyloner Graphites ist noch zu beachten dessen charakteristische, fast „nur blätterige“ Beschaffenheit und dessen unendliche Zertheilung in stets neue Blättchen beim Zerkleinern, sowie die entschieden größere Unverbrennlichkeit dieser Graphitvarietät.

|147|

Diese Graphite sind böhmische und wurden mir von einem westphälischen Gußstahlwerk zugeschickt, ohne daß ich die Fundorte in Erfahrung bringen konnte.

|148|

Als Oxydul berechnet.

|148|

Als Oxydul berechnet.

|148|

Zur Bezeichnung der überwiegenden Flußmittel (umgekehrtes Verhältniß zwischen Thonerde und Flußmittel wie bei den feuerfesten Thonen) ist ein Minuszeichen vorangesetzt.

|148|

Zur Bezeichnung der überwiegenden Flußmittel (umgekehrtes Verhältniß zwischen Thonerde und Flußmittel wie bei den feuerfesten Thonen) ist ein Minuszeichen vorangesetzt.

|149|

„Verfahren zur pyrometrischen Werthbestimmung kieselreicher Materialien,“ im polytechn. Journal, 1870, Bd. CXCVI S. 525, und „theoretische Werthbestimmung der feuerfesten Thone“ im Jahrg. 1871, Bd. CC S. 289.

|150|

Dabei ist an die gefundene größere Unverbrennlichkeit des Graphites I zu erinnern.

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