Titel: Wurster, über quantitative Bestimmung der Farben im Papiere.
Autor: Wurster, C.
Fundstelle: 1878, Band 228 (S. 168–173)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj228/ar228054

Quantitative Bestimmung der Farben im Papiere durch Aschenbestimmungen; von C. Wurster.

Die Aschenbestimmung eines gefärbten Papieres ist in Verbindung mit der qualitativen Analyse der betreffenden Farben in vielen Fällen im Stande, uns über den Gehalt an mineralischen oder gemischten Farbstoffen entweder direct oder durch Umrechnung des Resultates Aufschluſs zu ertheilen und somit einen Anhaltspunkt zur Beurtheilung |169| der Herstellungskosten der farbigen Papiere zu geben; dies ist besonders der Fall bei der Darstellung farbiger Papiere nach vorgelegten Mustern. Zur Begründung dieser Ansicht lasse ich eine Anzahl Aschenanalysen farbiger Papiere folgen.

Von den am gewöhnlichsten angewendeten Farben werden bei einer Gewichtsvermehrung hauptsächlich in Frage kommen: Chromgelb, Chromorange, Mennige, natürlicher und künstlicher Ocker, Eisenoxydul, verschiedene Erdfarben, Ultramarin, Berlinerblau, Eisenschwarz, Braunstein, Casslerbraun, Torf, Braunkohle, Ruſs und Kohle.

Die Ausführung der Analyse erfolgt ganz so, wie bei den Füllstoffen angegeben (vgl. 1878 227 179); es wird jedoch in einzelnen Fällen, besonders bei bleihaltigen Farben gerathen sein, den Platindraht durch einen Eisen- oder Kupferdraht zu ersetzen, da das reducirte Blei sich mit dem Platin legirt und den Draht zerstört.

Die Verbrennung der Kohle der mit Chromgelb (PbCrO4) gefärbten Papiere geht sehr rasch vor sich, da das Chromgelb selbst den zur Oxydation der Kohle nöthigen Sauerstoff liefert. Es enthält deshalb die erhaltene Asche etwas weniger Sauerstoff als dem chromsauren Blei entspricht; es wird dies aber für das praktische Resultat nur von geringem Belang sein, so daſs wir diese Veränderung vernachlässigen können und bei der Berechnung die Asche abzüglich der in geleimtem Papiere vorhandenen direct als Gewichtsvermehrung des Papieres auffassen dürfen.

Es ergaben so beispielsweise:

1) Geleimtes hellgelbes Papier.
1,577 lufttrockenes Papier 0,0435 Asche oder 2,76 Proc.
Ab für Asche geleimter Papiere 1,30
––––
Gewichtsvermehrung durch Farbe 1,46
2) Geleimtes gelbes Anzeigen Papier.
1,378 lufttrockenes Papier 0,0520 Asche oder 3,77 Proc.
Ab für Asche geleimter Papiere 1,30
––––
Gewichtsvermehrung durch Farbe 2,47
3) Satt schwefelgelbes geleimtes Papier.
2,6085 lufttrockenes Papier 0,152 Asche oder 5,82 Proc.
Ab für Asche geleimter Papiere 1,30
––––
Gewichtsvermehrung durch Farbe 4,52

Das Chromorange bildet in reinem Zustande den schon rothen Körper Pb2CrO5, das gewöhnliche Orange ist jedoch ein Gemenge dieses Körpers mit dem gewöhnlichen Chromgelb. Es geht bei der Einäscherung des Papieres ebenfalls keine wesentliche Veränderung der Verbindung vor sich, so daſs uns die Asche direct die Gewichtsvermehrung des Papieres durch die Farbe angibt.

1) Hell gelborange gefärbtes, geleimtes Anzeigen-Papier.
0,902 lufttrockenes Papier 0,0455 Asche oder 5,04 Proc.
Ab für Asche geleimter Papiere 1,30
––––
Gewichtsvermehrung durch Farbe 3,74
|170|
2) Geleimtes, orange gefärbtes Anzeigen-Papier.
0,9675 lufttrockenes Papier 0,0760 Asche oder 7,87 Proc.
Ab für Asche geleimter Papiere 1,30
––––
Gewichts Vermehrung durch Farbe 6,75
3) Geleimtes, dunkelorange gefärbtes Anzeigen-Papier.
0,9885 lufttrockenes Papier 0,1710 Asche oder 17,30 Proc.
Ab für Asche geleimter Papiere 1,30
––––
Gewichtsvermehrung durch Farbe 16,00

Die unter den Namen Mineralorange, Goldsatinnober, Saturnzinnober u. dgl. vorkommenden Farbstoffe sind wohl alle mehr oder minder feurige Mennige, also Bleioxyde, denen die Formeln Pb3O4 oder Pb4O5 zukommen. Bei der Verbrennung wird zwar wieder ein Theil des Sauerstoffes dem Bleioxyd entzogen; doch dürfen wir auch hier das Gewicht des Bleioxydes im Papiere und in der Asche als gleich annehmen. Man kann zwar genauer sowohl bei den Chromfarben als hier die Asche nach dem Verbrennen noch mit Salpetersäure betupfen und dann wieder stark glühen und so das reducirte Blei wieder oxydiren; für gewöhnlich ist dies jedoch kaum nöthig.

1) Ein geleimtes, hell fleischfarben gefärbtes Papier.
1,8275 lufttrockenes Papier 0,2125 Asche oder 11,6 Proc.
Ab für Asche geleimter Papiere 1,7
––––
Gewichtsvermehrung durch Farbe 9,9
2) Geleimtes, rothorange gefärbtes Papier.
1,730 lufttrockenes Papier 0,3570 Asche oder 20,64 Proc.
Ab für Asche geleimter Papiere 1,70
–––––
Gewichtsvermehrung durch Farbe 18,94

Eisenoxyd. Der künstlich hergestellte Ocker oder Eisenrost besteht aus Eisenhydroxyd, welches die Formel H6Fe2O6 besitzt. Die natürlich vorkommenden Ockerarten sind häufig wasserärmer und stark thonhaltig. Der künstlich dargestellte Ocker ist in solch groſser Vertheilung, daſs sein Färbevermögen im Verhältniſs zu den natürlichen weit dichteren Ockerarten ein sehr groſses ist. Papiere, die mit künstlichem Rost sogar tief chamois gefärbt sind, enthalten nur wenig Eisenhydroxyd im Verhältniſs zu solchen Papieren gleicher Nuance, die mit natürlichem Ocker gefärbt werden. Im Papier ist das Eisenhydroxyd theils als H6Fe2O6, theils als H4Fe2O6 (196) enthalten; wir werden jedoch besser thun, bei unsern Berechnungen die Formel H4Fe2O5 anzunehmen. In der Asche finden wir wasserfreies Eisenoxyd (Fe2O3 = 160), weshalb das Eisenoxyd der Asche auf Eisenhydroxyd umzurechnen ist. Es entsprechen also 160 Eisenoxyd 196 Eisenhydroxyd.

1) Dunkelchamois mit künstlichem Rost, im Holländer niedergeschlagen.
1,6920 lufttrockenes Papier 0,0485 Asche oder 2,86 Proc.
Ab für Asche geleimter Papiere 1,30
––––
Asche enthält 1,56 Eisenoxyd.
entsprechend 1,91 Eisenhydroxyd.
|171|
2) Hellchamois, gefärbt mit künstlichem Rost, vorher gefällt.
1,313 lufttrockenes Papier 0,0275 Asche oder 2,09 Proc.
Ab für Asche geleimter Papiere 1,30
––––
Eisenoxyd der Asche 0,79
somit Gewichtsvermehrung durch Farbe 0,96

Erdfarben. Verschiedene Thone sind durch fremde Körper gelb, röthlich, bläulich, grünlich gefärbt und kommen unter dem Namen Erdfarben zu verhältniſsmäſsig billigen Preisen im Handel vor. Diese Erdfarben verhalten sich im Papiere wie gewöhnliche Füllstoffe; da jedoch ihre Vertheilung nur eine grobe, so ist auch das Färbevermögen nur gering. Es zeigten z.B. zwei mit verschiedenen Ockersorten gefärbte Papiere, die nicht so tief gefärbt waren wie die beim künstlichen Ocker angeführten Papiere, einen Aschengehalt von 12,6 und 15,6 Proc.

Bestehen diese Erdfarben der Hauptsache nach aus Thon, so werden sie sich wie der Kaolin verhalten; es wird also die Asche des Papieres mit dem im Papier vorhandenen Thone übereinstimmen. Sind jedoch gröſsere Mengen Eisenhydroxyd vorhanden, so muſs man sich durch einen directen Versuch überzeugen, wie viel die bei etwa 80° getrocknete Erde beim Glühen an Gewicht verliert.

Um möglichst dieselben Bedingungen wie bei den Aschenbestimmungen einzuhalten, verfährt man auf folgende Weise. 0,2 bei 0g,3 oder weniger der bei 80° getrockneten, zu untersuchenden Farbe werden genau abgewogen. Desgleichen wiegt man einen Streifen Papier von bekanntem Aschengehalte (der nicht zu gering sein darf, damit die Asche zusammenhängend bleibt, und etwa 5 Proc. Asche betragen sollte) ab. Die Erde muſs nun ohne Verlust in die ersten Windungen des Papiercylinders mit hineingerollt werden, die Windungen des Drahtes werden etwas näher zusammengerückt. Man macht die Verbrennung wie gewöhnlich, glüht jedoch zuletzt etwas länger. Die Differenz der Asche abzüglich der Asche des Papieres mit der angewendeten Substanz ergibt den Gewichtverlust durch das Glühen. – Auch die gemischten Farben lassen sich auf diese Weise bestimmen.

Das Ultramarin ist feuerbeständig und erscheint unverändert in der Asche. Schon die Asche der mit Ultramarin nüancirten Papiere ist bläulich, die der mit Ultramarin gefärbten entschieden blau. Die Aschenbestimmung gibt direct die Menge des im Papiere verbliebenen Ultramarins an.

1) Geleimtes hellblaues Postpapier.
1,5025 lufttrockenes Papier 0,0310 Asche oder 2,06 Proc.
Ab für Asche geleimter Papiere 1,70
––––
Ultramarin im Papiere 0,36
2) Geleimtes dunkelblaues Postpapier.
1,434 lufttrockenes Papier 0,0460 Asche oder 3,20 Proc.
Ab für Asche geleimter Papiere 1,70
––––
Ultramarin im Papiere 1,50
|172|
3) Geleimtes dunkelblaues Postpapier.
1,615 lufttrockenes Papier 0,0550 Asche oder 3,40 Proc.
Ab für Asche geleimter Papiere 1,70
––––
Ultramarin im Papiere 1,70

Das Berlinerblau (Fe7C18N18 = 860) verbrennt; beim Einäschern des Papieres und hinterläſst Eisenoxyd, welches in der Asche an seiner Farbe zu erkennen ist. Es entsprechen demnach 100 Eisenoxyd der Asche etwa 153 Berlinerblau im Papier.

1) Geleimtes hellbaues Anzeigen-Papier.
0,7695 lufttrockenes Papier 0,0175 Asche oder 2,27 Proc.
Ab für Asche geleimter Papiere 1,30
––––
Eisenoxyd 0,97
es waren demnach im Papier 1,5 Proc. Berlinerblau.
2) Geleimtes blaues Anzeigen-Papier.
0,8390 lufttrockenes Papier 0,0230 Asche oder 2,74 Proc.
Ab für Asche geleimter Papiere 1,30
––––
Eisenoxyd 1,44
entsprechend 2,2 Proc. Berlinerblau im Papier.

Schwarze Farbe aus Blauholz und Eisenoxydsalzen. Bei der Darstellung des Eisenschwarz nach den theoretischen Verhältnissen ergaben mir 100 Eisenvitriol (FeSO4 7H2O = 278) 120 trockene schwarze Farbe. Beim Verbrennen der Farbe hinterbleibt Eisenoxyd; es muſs also dieses auf das Eisenschwarz umgerechnet werden. 100 Eisenoxyd entsprechen 347,4 Eisenvitriol, 100 Eisenvitriol gleich 120 schwarze Farbe; 100 Eisenoxyd der Asche entsprechen demnach 416,88 schwarzer Farbe im Papier.

Braunstein. Benutzt man für graue Papiere fein gemahlenen Braunstein, so wird sich dieser gröſstentheils als solcher in der Asche wiederfinden. Ein Theil des MnO2 kann allerdings in Mn3O4 umgewandelt sein.

Mit Braunstein gefärbtes graues Papier.
1,424 lufttrockenes Papier 0,054 Asche oder 3,79 Proc.
Ab für Asche geleimter Papiere 1,30
––––
Braunstein im Papier 2,49.

Verwendet man künstlich gefällten Braunstein zur Herstellung brauner Papiere, so wird der gröſseren Vertheilung wegen das im Papiere vorhandene MnO2 (87) leichter beim Glühen in Mn3O4 (229) übergehen; es wäre also hier eine Correctur wohl am Platze. 100 Mn3O4 entsprechen 114 Braunstein.

Da die Zusammensetzung sowohl des natürlichen Braunsteins, als auch des künstlich dargestellten beträchtlich schwankt, auch die Abgabe an Sauerstoff je nach dem Grade der Vertheilung eine sehr veränderliche ist, so erscheint es nicht gerathen, sich auf die Berechnung zu verlassen; es wird besser sein, für jede Sorte einen Controlversuch nach dem bei den Erdfarben angegebenen Verfahren auszuführen.

Braunkohle und Torf. Da die beiden Körper an Asche ziemlich reich sind, so ist es möglich, mittels einer Aschenbestimmung den |173| Gehalt eines Papieres an diesen Substanzen ziemlich annähernd zu berechnen. Man muſs zu diesem Zwecke von den Stoffen eine gute Durchschnittsprobe nehmen, diese bei 80° eintrocknen und zusehen, wie viel Asche dieselbe hinterlassen. Aus der Aschenvermehrung des Papieres läſst sich dann ein Rückschluſs auf die im Papier verbliebene Menge Braunkohle oder Torf machen.

Ich habe hier nur eine beschränkte Anzahl von Farben angeführt, die mir selbst unter die Hände gekommen sind; es wird Jeder im Stande sein, andere Farben selbst zu untersuchen, da ja auch ohne chemische Kenntnisse durch einen Trocken versuch und ein Einäschern der Farbe für sich leicht die Verhältnisse festgestellt werden können. Hat man es nicht mit einfachen Farben und Körpern zu thun, so wird die Sache etwas schwieriger.

Sind einmal die Aschenbestimmungen der farbigen Papiere durchgeführt, oder hat man zur Noth Versuche im Kleinen angestellt, so zeigt sich bald, wie groſs bei normaler Arbeit und einer gewissen Bogendicke die Verluste der einzelnen Farben sind. Da in jeder Farbe immer eine Substanz vorherrschend sein wird, so hat man bei der Preisberechnung hauptsächlich auf dieser zu fuſsen und sich für die in untergeordneter Menge zugesetzten Farben nach den Verlustzahlen zu richten. Bei allen diesen Berechnungen habe ich die Aschenmenge für geleimtes Papier als constant angenommen und diejenige Zahl beibehalten, die für geleimtes Papier aus derjenigen Fabrik, aus welcher die farbigen Papiere stammten, gefunden worden war. Dies ist aber unrichtig; ein Papier mit 20 Proc. Asche wird in 100 Theilen nicht die Asche für 100 Papier, sondern blos diejenige für 80 enthalten. Ich habe jedoch diesen Punkt nicht berücksichtigt, um die Rechnung zu vereinfachen und übersichtlicher zu machen; übrigens ist der so begangene Fehler in den meisten Fällen nur ein geringfügiger.

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