Titel: Ueber Thone und Thonwaare.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1883, Band 248 (S. 167–171)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj248/ar248068

Ueber Thone und Thonwaaren.

Einige besonders ausgesuchte beste amerikanische Thone wurden von C. Bischof1) untersucht. Nach den Proben beigegebenen Berichten2) des Staats-Geologen H. Cock zu Neu-Braunschweig sollten dieselben die in folgender Tabelle angegebene Zusammensetzung haben:

Probe-Nr. 1 2 3 4 5 6 7 8A 8B 9A 9B
Thonerde
Kiesels
Sand
Magnesia
Kalk
Eisenoxyd
Kali
Glühverl.
Hyg. Was-
ser.
Titansäur.
41,10
38,66
3,10


0,74
0,46
13,55

1,00
1,20
40,72
34,10
6,50
0,39

2,49
1,91
12,35

1,35
0
40,09
43,93
0,60


0,88
0,20
13,80

0,50
39,14
44,20
0,20


0,45
0,25
14,05

0,90
1,05
38,81
44,14
0,80
0,11
Spur
1,14
0,17
12,97

1,23
1,30
38,34
42,90
1,50


0,86
0,44
13,50

1,10
1,20
38,24
43,90
1,10
0,11
Spur
0,96
0,15
14,10

0,70
1,30
37,02
42,95
3,85


0,88
0,20
12,60

0,80
1,70
21,83
67,33
0,14
0,19
1,13
1,14
7,11


1,14
36,35
40,10
0,40
0,13

0,15
0,14
22,60


0
38,38
45,45
0,77
0,07
0,13
0,18
0,22
15,00


99,81 99,81 100,00 100,24 100,67 99,84 100,56 100,00 100,01 99,87 100,20

Nr. 1. Sayre und Fischer's Nr. 1 Fire clay. Bräunlich grau, stark abfärbend. Feuerfestigkeit F (vgl. 1878 228 244) über 50 Proc.

Nr. 2. Hokessin, Delaware, Wasched kaolin clay. Weiſs mit Färbung ins Bräunliche. Knirscht wenig bis merklich. Ziemlich bindend und klebend. Feuerfestigkeit annähernd 60 Proc.

|168|

Nr. 3. Evens Mine in Howard County, Missouri. Crude clay. Hellbräunlich, ziemlich hart und fest, steinhart. Angemacht nicht sehr bindend, weich und wenig voluminös. F = etwas über 50 Proc.

Nr. 4. E. F. und P. M. Roberts, Selected fire-clay. Bräunlich, abfärbend, erdig. Mäſsig bindend. F = über 50 Proc.

Nr. 5. H. Cutter, Ware clay. Blaugrau, abfärbend. Knirscht beim Zerreiben. Ist reichlichst bindend, fett, aufquellend. F = 50 Proc.

Nr. 6. George Such, Wasched clay. Bräunlichgrau. Knirscht fast unfühlbar. Reichlichst bindend. F = über 30 Proc.

Nr. 7. H. Butter, Fire clay. Bläulichgrau, recht hart, mit muscheligem Bruche. Knirscht kaum fühlbar. F = wenig über 50 Proc.

Nr. 8. Hawes' Flint clay. Johnstown, Penn. Bläulichgrau, zart, steinartig. Mäſsig bindend. F = theils unter 20 Proc. und nicht viel über 10 Proc.

Nr. 9. Huron, Porcelain clay. Lawrence County, Ind. Weiſs, theils mit gelben Pünktchen, hart, steinmarkartig. Knirscht nicht beim Zerreiben. Mäſsig bindend, eigenthümlich, gallertartig, körnig. Schwärzt sich beim Glühen. Brennt sich in Silberschmelzhitze schön weiſs, bis auf einzelne röthlichbraune Flecke. F = über 60 Proc.

Die Thone Nr. 1 und 4 bis 7 stammen aus dem Staate New-Jersey.

Nach diesen Analysen zeichnen sich die Thone durch auffallend groſsen Gehalt an Thonerde und an Titansäure, sowie durch die geringen Mengen Kalk, Magnesia und Kali aus. Auch der Sandgehalt geht sogar unter 1 Proc. herab, während selbst der in dieser Beziehung reinste Thon, der Kaolin von Znaim (vgl. 1877 224 434), 1,5 Proc. enthält.

Als Bischof die Thonproben der Platinschmelzhitze aussetzte, behielten dieselben, mit Ausnahme des Thones Nr. 8 ihre Form, so daſs viele derselben selbst den 50procentigen Normalthon in der Feuerfestigkeit übertreffen. Da aber das Verhalten des Thones Nr. 8 keineswegs der angegebenen, in Amerika ausgeführten Analyse (8A) entsprach, so führt Bischof von den Thonen 8 und 9 selbst eine Analyse (8B und 9B) aus, welche dem pyrometrischen Verhalten der Thone zwar völlig entspricht, von der amerikanischen Analyse aber ganz erheblich abweicht. Es sind daher auch wohl die übrigen Analysen mit Vorsicht aufzunehmen.

Nach den umfassenden Untersuchungen von H. Seger (Thonindustriezeitung, 1882 S. 331 u. 1883 S. 119) über Glasuren tritt die Glasur quantitativ gegen die Masse des Scherbens sehr in den Hintergrund, so daſs ihre Eigenschaften wesentlich durch die thonige Unterlage bedingt wird. Die äuſsersten Grenzen der Zusammensetzung der verschiedenen gebräuchlichen Glasuren sind für gewöhnliches Irdengeschirr und die feine französische Fayence RO.1,5SiO2 bis RO.3SiO2. Bei den härteren Glasuren des deutschen und englischen Steingutes würden sich die Grenzen der Zusammensetzung durch die Formeln RO.0,1Al2O3.2,5SiO2 bis RO.0,4Al2O3.4,5SiO2, für die Porzellanglasuren durch die Formeln RO.0,5Al2O3.5SiO2 bis RO.1,25Al2O3.12SiO2 ausdrücken lassen. In der Praxis linden wir je nach der Beschaffenheit des Scherbens und den besonderen Anforderungen, welche an Glasur und Scherben gestellt werden, alle Zwischenstufen zwischen den angegebenen Grenzwerthen vertreten. Bei den am leichtesten schmelzbaren Glasuren überwiegt als Fluſsmittel das Bleioxyd, bei den strenger flüssigen Steingutglasuren |169| treten Kali, Natron, Kalk, Magnesia, Baryt nebst Thonerde in den Vordergrund. Bei den strengflüssigen Porzellanglasuren fehlt, mit Ausnahme einiger weniger Glasuren des weicheren chinesischen Porzellans das Bleioxyd gänzlich.

Eine der wichtigsten Anpassungen zwischen Glasur und Scherben bildet die Regelung des Schmelzpunktes der ersteren. In dieser Beziehung ist das Verhalten der Thonerde bemerkenswerth, welche für die meist in Frage kommenden Temperaturen nicht als ein eigentliches Fluſsmittel angesehen werden kann, indem sie mit zunehmendem Gehalte in ganz auffallender Weise, gleichwie die Kieselsäure, den Schmelzpunkt nach der Höhe hin verschiebt. Höchstens in den hohen Temperaturlagen des Porzellanfeuers und bei Gegenwart von verhältniſsmäſsig geringeren Mengen anderer Fluſsmittel könnte ihr bei den Glasuren die Stelle als Schmelzmittel zuertheilt werden, welche sie als Fluſsmittel bei den feuerfesten Thonen einnimmt. Die Einführung der Thonerde in Glasuren bietet danach ein Hilfsmittel, um den Schmelzpunkt von Glasuren zu erhöhen, zugleich aber auch um das Verhältniſs der eigentlichen Fluſsmittel zur Kieselsäure in einer Weise zu verschieben, daſs das Sättigungsverhältniſs dieser gegen einander die angegebenen Grenzwerthe von 2 fach bis 3 fach saurem Silicat überschreiten darf, ohne daſs die bei von Thonerde freien Glasuren zu befürchtenden Fehler des leichten Entglasens und des Ablaufens oder Einsuppens zu befürchten sind. Es läſst diese Eigenthümlichkeit der Wirkung der Thonerde vermuthen, daſs die Thonerde nicht etwa, wie vielfach angenommen, als solche im flüssigen Glase sich auflöst, sondern daſs sie vielmehr als Silicat in Doppelverbindung mit den Silicaten der anderen Fluſsmittel aufzufassen ist. Rechnet man Al2O3 = 3RO, so gestalten sich die als Grenzwerthe für die Thonerde haltigen Steingut- und Porzellanglasuren angegebenen Formeln folgendermaſsen: Steingutglasuren: RO.0,1Al2O3.2,5SiO2 = 1,3RO.2,5SiO, = 1,92fach saures Silicat bis RO.0,4Al2O3.4,5SiO2 = 2,2RO.4,5SiO2 = 2,05-fach saures Silicat. Porzellanglasuren: RO.0,5Al2O3.5SiO2 = 2,5RO.5SiO2 = 2fach saures Silicat bis RO.1,25Al2O3.12SiO2 = 4,5RO.12SiO2 = 2,55fach saures Silicat.

Die Hauptschwierigkeiten einer fehlerlosen Verbindung von Glasur und Thonscherben liegen in der verschiedenen Ausdehnung durch die Wärme. Die durch ungleiche Ausdehnung bezieh. Zusammenziehung zwischen Glasur und Scherben entstehende Spannung ist die gemeinsame Ursache des Haarrissigwerdens der Glasur und des Absprengens derselben (vgl. 1881 239 469).

Farbige Porzellanglasuren werden bis jetzt wenig angewendet, weil es bei den hohen Temperaturen der Porzellanöfen und bei der bald oxydirenden, bald reducirenden Beschaffenheit der Brenngase schwierig ist, bestimmte Farben mit Sicherheit aus dem Brande hervorgehen zu lassen. Die auf Porzellan gewöhnlich angewendeten Glasuren entsprechen, |170| wie erwähnt, meist der Formel RO.1 bis 1,25Al2O3.10 bis 12SiO2. Um nun farbige Glasur herzustellen, fügt man der farblosen Glasur entweder farbige Metalloxyde zu, oder man ersetzt die farblosen Fluſsmittel nach äquivalenten Verhältnissen durch färbende Metalloxyde.

Das erste Verfahren ist nur dann anwendbar, wenn die zugefügten Metalloxyde ein starkes Färbungsvermögen haben, so daſs sie nur in geringen Mengen zugesetzt zu werden brauchen, weil sie als Fluſsmittel wirken und die angegebene Normalformel erheblich verrücken können. Die Folge des Zusatzes färbender Metalloxyde ist Haarrissigkeit der Glasur, welche um so empfindlicher beim Porzellan wirkt, als sie meist von einem Loslösen der Glasurschicht vom Scherben begleitet ist. Das zweite Verfahren ist das richtigere, in so fern dabei die Normalformel nicht verändert wird, also auch ein Haarrissigwerden der Glasur nicht vorkommt. Da aber nur ein Theil der farblosen Fluſsmittel, deren Gesammtmenge selbst nur 8 bis 11 Procent der Glasur beträgt, durch färbende ersetzt werden darf, so ist hier auch nur ein geringer Spielraum gegeben. Der Anwendung farbiger Glasuren für Hartporzellan tritt noch der Umstand hindernd entgegen, daſs es ohne reducirende Flamme kaum gar zu bekommen ist, so daſs nur Kobaltoxyd, Chromoxyd, Eisenoxyd, Manganoxyd, Gold, Platin und Iridium übrig bleiben.

Wesentlich günstiger verhält sich die Glasur des Seger-Porzellans, welche der Formel RO.0,5 Al2O3.5 bis 6 SiO2 entspricht. Hier kann ohne Schaden mehr färbendes Metalloxyd in die Glasur eingeführt werden, ohne daſs sie ein Blindwerden durch sich ausscheidendes Metalloxyd zeigt. Der Hauptvortheil dieser Glasuren besteht aber darin, daſs sie sich auch bei oxydirender Flamme brennen lassen; man kann daher auch Kupferoxyd, Nickeloxyd, Uranoxyd u. dgl. anwenden. Verfährt man bei Herstellung der farbigen Glasuren in der Weise, daſs man in die Glasur für Kalk äquivalente Mengen von Monoxyden: Kobaltoxydul, Nickeloxydul, Kupferoxyd, für Thonerde die färbenden Sesquioxyde: Chromoxyd, Eisenoxyd, Manganoxyd und Uranoxyd, einführt, so erhält man eine Farbenskala, deren Glieder nicht nur unter sich eine gleiche chemische Constitution aufweisen, sondern auch nahezu denselben Schmelzpunkt besitzen, sich also in einem Feuer brennen lassen. Bemerkenswerth ist noch, daſs sich auf diesem Porzellan auch das chinesische Kupferoxydulroth herstellen läſst, was bisher nur in Nanking möglich war.

Die glasirten Thonwaaren werden von W. Schumacher im Sprechsaal, 1883 S. 1 bis 138 behandelt. Bei den Glasuren der Hellrothglut kommen vorzugsweise Kieselsäure, Calciumsilicat und Aluminiumsilicat als diejenigen normalen Glasurbestandtheile in Betracht, welche bei dieser Temperatur unschmelzbar sind und von den leichten schmelzbaren Bestandtheilen, den Fluſsmitteln, gelöst werden müssen, um in den Glasbildungsprozeſs einzugehen. Als Fluſsmittel dienen die Silicate von Blei und Alkalien, sowie die Borate von Blei und Calcium.

|171|

Um das Verhalten des Calciumsilicates zu Alkalisilicaten zu prüfen, wurden Kalk, reine Soda und Feuerstein in den folgenden Formeln entsprechenden Verhältnissen gemengt und in einem Steingutglattofen bei etwa 1100° geschmolzen:

Nr. 1) 3CaO,SiO2.3(NaO,2SiO2).

Nr. 2) 3CaO,SiO2.5(NaO,2SiO2).NaO,SiO2.

Nr. 3) 3CaO,SiO2.6(NaO,2SiO2).3NaO,SiO2.

Nr. 4) 3(CaO,2SiO2).6(NaO,2SiO2).

Nr. 5) 3(CaO,2SiO2).6(NaO,2SiO2).9SiO2.

Die Mischung Nr. 1 bildete eine groſsblasige, glasartige Masse, an deren Oberfläche sich zahlreiche starkglänzende, krystallinische Flächen zeigten, Nr. 2 und 3 getrübte, Nr. 4 und 5 vollkommen durchsichtige Gläser. Die Trübung der Gläser Nr. 2 und 3 kann wohl nur auf einer Ausscheidung von Calciumsilicat beruhen. Da dieses selbst bei höherer Temperatur nur zähflüssig ist, so konnte die Mischung Nr. 1 nicht zum vollständigen Schmelzen kommen. Da Mischung Nr. 4 ein vollkommenes Glas bildet, so hat Calciumbisilicat weniger Neigung zur Ausscheidung als das Monosilicat. Darauf deuten auch die in dünnen Schichten liegenden Schmelzproducte von Nr. 2 und 3; wo die Glasurlage etwas dicker ist, blieb sie nämlich undurchsichtig und nicht spiegelnd, die dünnen Lagen aber waren ganz durchsichtig und stark spiegelnd, also mehr vollkommen glasartig; dies können sie nur dem Umstände verdanken, daſs sie aus dem Scherben noch Kieselsäure aufgenommen haben. Das mit Kieselsäure übersättigte Schmelzproduct von Nr. 5 verhält sich gleichfalls wie Glas.

Das Bleisilicat als Fluſsmittel verhält sich in derselben Weise wie die Alkalisilicate; nur muſs man hier in Betracht ziehen, daſs das Aequivalent Monobleisilicat doppelt so viel Fluſsmittel liefert wie das Aequivalent des Monosilicates des Natrons und 1½mal so viel als das Bisilicat. Die der Formel CaO,SiO2.PbO,2SiO2 entsprechende Mischung bildet eine groſsblasige, durchscheinende Schmelze, CaO,SiO2.1,5(PbO,2SiO2) + 0,5PbO,SiO2 dagegen ein fast blasenfreies Glas und CaO,SiO2.0,5(PbO,2SiO2) + 0,5PbO,SiO2.NaO,2SiO2 eine völlig krystallinische Masse mit zahlreichen stäbchenförmigen Krystallen. Hier wird die leichtere Schmelzbarkeit des Fluſsmittels die Krystallisation des Calciumsilicates begünstigt haben. Aus gleichem Grunde bildet auch das Gemisch CaO,SiO2.PbO,SiO2.CaO,SiO2,BO3 ein vollkommenes Glas. CaO,SiO2.CaO,BO3.NaO,2SiO2 bildet eine entglaste Masse mit stäbchenförmigen Krystallen und das Gemisch:

CaO,SiO2.3(CaO,SiO2,BO3).CaO,BO3.3(NaO,2SiO2)

ein vollkommenes Glas, an dessen Oberfläche sich einige Krystalle zeigen, ebenso 3CaO,SiO2,BO3.2CaO,BO3.3(NaO,2BO3). Danach erscheint es wahrscheinlich, daſs die Borsäure hier Borosilicate bildet.

|167|

Notizblatt des Ziegler- und Kalkbrenner-Vereins. Gef. eingesendeter Sonderabdruck.

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Report on the clay deposits of Woodbridge, South Amboy and other Places in New-Jersey. George H. Cock, State Geologist Neo-Brunswick. Trenton 1878 und 1880.

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