Titel: Ueber die Bestimmung des Aschengehalts mittels Röntgen-Strahlen.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1901, Band 316/Miszelle 1 (S. 754–755)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj316/mi316mi47_1

Ueber die Bestimmung des Aschengehalts mittels Röntgen-Strahlen.

Es ist allgemein bekannt, dass Röntgen-Strahlen die Eigenschaft besitzen, Körper zu durchdringen, durch welche Sonnenstrahlen nicht hindurchgehen. Es soll aber damit nicht gesagt sein, dass die Strahlen nicht manchen unüberwindlichen Widerstand finden. So z.B. glaubte man bis vor einigen Jahren, dass auch die Kohle von denselben durchdrungen werden müsste und kam man zu dieser Vermutung auf Grund der grossartigen Entdeckung, dass Holz und krystallisierter Kohlenstoff in der Form des Diamants sich als vollkommen durchlässig erzeigten. Es musste aber berücksichtigt werden, dass die mineralischen Beimengungen der Kohle, welche hauptsächlich den Aschengehalt erzeugen, mehr oder weniger undurchlässig sind.

Es zeigte sich nun, dass der Widerstand, welchen diese Beimengungen der Durchdringbarkeit der Röntgen-Strahlen entgegensetzen, von der Dicke der Schichten, in welchen sie auftreten, abhängig ist. Man erhält demnach, gerade wie beim Durchleuchten und Photographieren unseres Körpers oder eines Teiles desselben, ein Bild, welches uns die Grosse der Durchdringbarkeit in Form von hellen und dunklen Stellen darstellt. Somit ergibt uns solch ein Bild die genaueste und deutlichste Darstellung der Dichte und Grösse der in der Kohle aufgespeicherten Beimengungen. Es sind nun verschiedene Verfahren entdeckt worden, jedoch liegt uns bis heute noch kein genaues Bild derartiger Versuche vor. Es soll nun an dieser Stelle einiges über die Resultate und Beobachtungen mitgeteilt werden. Zu den Versuchen bedient man sich am besten eines Induktionsapparates, welcher etwa 20 bis 25 cm Funken liefert, einer einfachen Röntgen-Röhre mit zwei Anoden und einen Hohlspiegel als Kathode, eines Baryum-Platin-Cyannürschirms, welcher bekanntlich aufleuchtet, wenn er von den Strahlen getroffen wird und einiger weniger lichtempfindlichen Platten. Um ein Stück Kohle auf die Anzahl und Grösse seiner mineralischen Bestandteile zu untersuchen, bringt man dasselbe zwischen die Röhre und den Schirm. Dabei ist es unnötig, das Stück Kohle vorher zu bearbeiten, da schon die kleinsten Stücke ganz deutliche Bilder ergeben. Dagegen übt die Art der Stellung, in welcher das Stück Kohle zu den Strahlen gehalten wird, einen grossen Einfluss auf die Deutlichkeit des Bildes aus. Fallen die Strahlen senkrecht auf eine dünne Schieferschicht, so zeigt das Bild einen ganz tiefen Schatten. Hält man das Stück Kohle hingegen so, dass die Strahlen vollkommen parallel zur Schief erschient verlaufen, so zeigt sich nur ein ziemlich dunkles Band in einem klaren Felde. Hieraus resultiert, dass ein tiefer Schatten noch absolut kein Beweis für einen hohen Schiefergehalt ist; dagegen geht man absolut sicher, indem man behauptet, dass ein klares Feld ohne Schatten einen hohen Reinheitsgrad der Kohle repräsentiert.

Sollen mehrere Kohlenstücke miteinander verglichen werden, so muss man sie so bearbeiten, dass ihre Dicke fast gleich ist, da sonst die Schärfe der Bilder keine gleiche und somit unter Umständen sehr verschieden werden kann. Sind die Stücke also ziemlich gleich dick gemacht, so bringt man sie nebeneinander vor den Schirm, und zwar am besten so, dass beide nicht weit voneinander entfernt und ausserdem auf der gleichen Höhe liegen. Sollen seine Einzelheiten beobachtet werden, so muss man sich der photographischen Platte bedienen. Diese wird in schwarzes Papier geschlagen und mit der Schichtseite nach oben in einer Entfernung von etwa 30 cm unter die Röhre gelegt. Dann legt man die Stücke auf die Platte, und empfiehlt es sich die Dicke der Stücke nicht grösser als 12 bis 16 cm zu wählen. Erst hiernach kann man die Platte der Durchleuchtung mittels Röntgen-Strahlen aussetzen.

Soll eine genauere quantitative Bestimmung des Gehaltes an Aschenbestandteilen vorgenommen werden, so reicht die genannte Untersuchungsart nicht aus, und muss man dazu die Kohle vielmehr in Pulverform untersuchen. Zunächst werden aus einem grösseren Haufen von Kohlenstücken an dem Leuchtschirme die reinsten Stücke ausgesucht und in einem Mörser so fein gepulvert, dass das Pulver durch ein Messingsieb von vielleicht 20 × 20 Maschen auf 1 qcm hindurchgeht. Nach vorsichtiger Mischung wird dann eine Probe dieses Pulvers eingeäschert und der Aschengehalt bestimmt. Hierauf nimmt man Schiefer und pulverisiert denselben gleichfalls in demselben Grade und schüttelt ihn durch dasselbe Sieb. Ist dies geschehen, so wird auch von diesem Pulver eine Probe ausgeglüht und der Gehalt an flüchtigen Bestandteilen festgelegt. Um nun eine ziemlich genaue Skala von Aschengehalten zu erhalten, mischt man die beiden Pulver von ziemlich reiner Kohle einerseits und reinem Schiefer andererseits. Zur Kontrolle kann man alsdann mehrere Proben nach der Aufstellung der Skala nochmals untersuchen. Nun verwendet man am besten kleine Pappschächtelchen, deren Boden durch reines, für Röntgen-Strahlen absolut durchlässiges Papier ersetzt werden. Man füllt diese, deren Dimensionen natürlich möglichst gleich sein müssen, bis zum Rande mit den Kohlenpulvern und bringt sie auf die photographische Platte.

Auch hier soll die Entfernung der Platte von der Lichtquelle nicht grösser sein, als oben angegeben, und kann man als Faustregel für diese Entfernung etwa die Funkenlänge des Induktoriums annehmen. Im allgemeinen beträgt die Expositionszeit etwa 2 bis 3 Minuten. Die erhaltenen Bilder lassen alsdann die Verschiedenheit des Aschengehaltes ganz deutlich hervortreten, und wird man finden, dass das reinste Bild, einem Aschengehalt von etwa 1,5%, während das dunkelste Bild etwa einem solchen von 25 bis 30% entspricht.

Bemerkt sei, dass es nicht absolut notwendig ist, um die erforderlichen Abstufungen zu erhalten, von der photographischen Platte Gebrauch zu machen. Im Gegenteil, auch auf dem Leuchtschirme sind die Abstufungen sehr deutlich wahrnehmbar.

Zu empfehlen ist dann aber, die Skala nicht um etwa 1%, sondern vielleicht um 5 bis 10% steigend einzurichten, da ja eine photographische Platte die Feinheiten jedenfalls deutlicher wiedergibt, als ein Baryum-Platin-Cyanürschirm. Im allgemeinen ergeben unreine Proben, sowohl des Koks als auch der Kohle, dunklere und tiefere Schattenbilder. Jedoch hat sich gezeigt, dass auch unreine Proben hier und da ein helleres Bild als reinere Proben erzeugen. Es folgt daraus, dass die Durchlässigkeit eines Kohlenpulvers für Röntgen-Strahlen selbst bei Proben aus ein und demselben Flöz nicht allgemein ein Mass für den Aschengehalt ist. Ausserdem muss man berücksichtigen, dass der Einschluss von Thonschiefer nicht verdunkelnd auf das Bild sondern eher etwas verhellend wirkt.

Es hat sich z.B. auch schon gezeigt, dass Bilder von Proben, deren Aschen dunkelbraun gefärbt waren, also einen Eisengehalt besassen, wieder weniger durchlässig sind, als Proben mit Erdmetallbeimischungen. Es folgt hieraus wieder, dass die Beimischungen von Oxyden der Schwermetalle die Durchlässigkeit für Röntgen-Strahlen stark vermindern. Um Untersuchungen in grösserem Massstabe vorzunehmen, empfiehlt sich folgende Methode. Man lässt sich einen hohen Holzkasten von Prismenform mit etwa 4 cm dicken Wänden, dessen Grundfläche ein rechtwinkliges Dreieck darstellt, an welchem die eine Kathete doppelt so gross wie die zweite ist, herstellen, und bedeckt die doppelt so grosse Kathete mit einem horizontal verlaufenden Streifen Baryum-Platin-Cyanür, an dem sich eine Teilung nach halben |755| Millimetern befindet. Auf der Hypothenusenfläche bringt man einen von oben nach unten verschiebbaren Bleidraht an, der die Eigenschaft besitzt, für die Röntgen-Strahlen undurchlässig zu sein. Den Kasten füllt man dann mit der zu analysierenden pulverisierten Kohle an, und bringt ihn nach Einregulierung der Röntgen-Röhre auf eine bestimmte Lichtstärke in den Bereich derselben. Die Strahlen haben alsdann Kohlenschichten von 0 bis zur Dicke der kleineren Kathete zu durchsetzen und werden dies um so leichter thun, je reiner die Kohle ist. In einer bestimmten Entfernung von der Pyramidenspitze wird die Kohle anfangen, undurchlässig zu werden, und zwar da, wo der verschiebbar angeordnete Bleidraht aufhört. Hier wird dann ein Schatten auf dem Baryum-Platin-Cyanürschirm wahrnehmbar sein, und gibt somit ein Mass für die Entfernung oder, was dasselbe ist, einen Massstab für die Durchlässigkeit der Kohle. Die Entfernung und also gleichzeitig der Durchlässigkeitsmassstab wird um so grösser, je durchlässiger die Kohle ist. Auf diese Weise wäre allerdings der gesuchte Grad der Reinheit der Kohle mit Hilfe der auf die grosse Kathete angebrachten Teilung abzulesen, jedoch wird man finden, dass die Ablesungen oft gar nicht mit dem Resultat einer auf dem ersten Wege untersuchten Probe übereinstimmt. Es folgt also aus dem Gesagten, dass die Röntgen-Strahlen für die Untersuchung der Brennstoffe absolut keinen praktischen Wert haben können, da die Resultate keinen Anspruch auf nur eine ungefähre Genauigkeit machen können und ausserdem die chemische Zusammensetzung zu grosse Unterschiede hervorrufen muss.

S. H.

Suche im Journal   → Hilfe
Alternative Artikelansichten
  • XML
  • Textversion
    Dieser XML-Auszug (TEI P5) stellt die Grundlage für diesen Artikel.
  • BibTeX
Feedback

Art des Feedbacks:
Ihre E-Mail-Adresse:
Anmerkungen: