Titel: | Ueber die Ursachen der Färbung verschiedener Ziegelsorten; von Ad. Remelé. |
Fundstelle: | Band 189, Jahrgang 1868, Nr. CII., S. 388 |
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CII.
Ueber die Ursachen der Färbung verschiedener
Ziegelsorten; von Ad.
Remelé.
Aus den Berichten der deutschen chemischen Gesellschaft zu
Berlin, 1868, Nr. 14.
Remelé, über die Ursachen der Färbung gebrannter
Ziegelsteine.
Es sind über die Verbindungsformen, welchen bestimmte Sorten gebrannter Ziegelsteine
ihre Färbung verdanken, vielfach irrige Ansichten bei den betreffenden Industriellen
von Alters her verbreitet. So ist namentlich immer geglaubt worden, daß die weißen
oder gelblichen Mauerziegel nur unter dem Einfluß reducirender Vorgänge entstehen
könnten, welche das Eisenoxyd in Oxydul überführen, obschon doch letzteres mit
anderen Basen zusammen gefärbte kieselsaure Verbindungen in weit größerer Zahl und
mit intensiveren Nuancen liefert, als das Eisenoxyd;Würde das Metalloxyd bei der Desoxydation im unverbundenen Zustande
verbleiben können, so müßte eine mehr oder weniger schwarze Masse erhalten
werden. man vermuthete, daß die aus schwefelhaltigen Brennstoffen
entwickelte schweflige Säure ein wesentliches Agens bei jener vermeintlichen
Desoxydation sey, obgleich bei den hohen Hitzegraden der Ziegelbrennöfen die schweflige Säure niemals
reducirend zu wirken vermag, sondern umgekehrt die Schwefelsäure, die etwa in den
Thonen vorhanden ist, Eisenoxydul zu Sesquioxyd oxydiren oder selbst, bei ihrer
Trennung von den Basen, durch den bloßen Einfluß der Hitze in Sauerstoff und
schweflige Säure zerfallen könnte. Andererseits behaupten manche Ziegelfabrikanten,
daß der Uebergang der weißen Steine in grüne Klinker mit einer von Eisenoxydul
bewirkten Sauerstoffaufnahme und daher einer Vermehrung des absoluten Gewichtes
verbunden sey. Hier wie dort hat man das thatsächliche Verhältniß auf den Kopf
gestellt, indem nach meinen Bestimmungen die weißen Steine bloß Eisenoxyd, die grünen Klinker dagegen eine bedeutende Menge
Eisenoxydul einschließen; letztere müssen also ein kleineres absolutes Gewicht
besitzen, als in dem Momente, wo sie das Stadium der weißen Steine erreicht hatten,
und nur ihr Volumgewicht in ganzen Stücken ist größer geworden, da in Folge der
beginnenden Schmelzung die meisten Poren ausgefüllt sind.
Vor einiger Zeit untersuchte ich mit Rücksicht auf die vorstehend angeregten Fragen
mehrere Ziegelsteine, und habe kürzlich diesen Gegenstand weiter verfolgt. Es kam
dabei hauptsächlich auf die Ermittelung der Menge und des Oxydationsgrades des Eisens an, da dieses Metall fast allein die Färbungen
wesentlich bedingt und ihr Vorhandenseyn überhaupt an die Existenz desselben
geknüpft ist; der Bestimmung etwa anwesenden Eisenoxyduls mußte somit die meiste
Aufmerksamkeit zugewandt werden. Diese Bestimmung stieß in sofern auf
Schwierigkeiten, als etwas scharf gebrannte Ziegel die widerstandsfähigsten unter
allen zusammengesetzten kieseligen Substanzen sind: im zugeschmolzenen Rohre, nach
Al. Mitscherlich's Methode, wird durch Schwefelsäure auch
bei 8–10stündigem Erhitzen auf 350° C. nicht einmal die Farbe des
feinen Ziegelpulvers merklich verändert. Dagegen läßt sich durch Erhitzen mit
Fluorwasserstoffsäure eine völlige Zersetzung herbeiführen, und in der mit Wasser
verdünnten Flüssigkeit sodann das Eisenoxydul durch übermangansaures Kali bestimmen;
durch zahlreiche Controlversuche habe ich mich überzeugt, daß reine (arsenfreie) Flußsäure in verdünnten Lösungen auf die Einwirkung der
titrirten Probeflüssigkeit keinen störenden Einfluß ausübt.Auch I. Cooke (Journal für praktische Chemie, Bd.
CII S. 456) hat neuerdings constatirt, daß
Eisenoxydul in schwefelsauren Lösungen bei Gegenwart von Flußsäure sich
durch übermangansaures Kali genau ermitteln läßt.
Zur Untersuchung kamen zunächst zwei Ziegelsorten aus dem Ziegelwerke des Hrn. Oppenheim bei Rüdersdorf (aus Diluvialthon des
Stienitz-Sees mit Sandzusatz erzeugt), und zwei andere aus der Anlage des Hrn. Dr. Kunheim zu Freienwalde a. d. O. (aus Septarienthon und beigemischtem
Sand bereitet). Die äußeren Merkmale der Steine und die Gesammtmengen des Eisens als
Oxyd sind im Folgenden zusammengestellt:
Rüdersdorfer Steine.
Nr. 1. Mattroth, mit etwas entschiedener rothem Kern; nur mäßig hart; bei starker
Rothgluth erbrannt; 3,78 Proc. Fe2O3.
Nr. 2. Gelblich weiß, mit schwach röthlichem Kern; klinkerartig, härter und fester
als Nr. 1; bei einer namhaft höheren, der Weißgluth sich nähernden Temperatur
erzeugt; 4,26 Proc. Fe2O3.
Freienwalder Steine.
Nr. 3. Lebhaft roth; mäßig hart und fest; bei starker Rothgluth dargestellt; 3,79
Proc. Fe2O3.
Nr. 4. Dunkler roth, compacter und von größerer Härte als Nr. 3; bei einer der
Weißgluth naheliegenden Hitze erhalten; 4,28 Proc. Fe2O3.
Bei sämmtlichen Steinen, auch den weißen, ergab sich eine so schwache Reaction auf
Eisenoxydul, daß daraus mit Sicherheit nicht einmal auf Spuren dieses Körpers
geschlossen werden konnte.
Es folgt aus diesen Daten:
1) daß eine verhältnißmäßig kleine Quantität Eisenoxyd genügt, um Ziegel stark roth
zu färben;
2) daß bei vollkommen gleichem Eisenoxydgehalt gewisse Steinsorten bis in die Nähe
der Weißgluth roth bleiben, während andere sich weiß brennen und dennoch
eisenoxydulfrei sich erhalten.
Der letztere Unterschied hat seinen Grund lediglich in einem verschiedenen Kalkgehalt der Rohmaterialien: nach den im Laboratorium
der Bergakademie zu Berlin unter Hrn. Finkener's Leitung
von Hrn. Hey ausgeführten Analysen enthält der Thon vom
Stienitz-See 8,69 Proc., der von Freienwalde dagegen nur 2,47 Proc. Kalk,
während die in beiden Fällen gefundenen kleineren Mengen Magnesia und Alkalien
einander ziemlich gleich sind. Die Kalkerde wirkt in den an dieser Base reicheren
Ziegelmassen bei sehr starker Hitze aufschließend auf das Eisenoxyd, so daß
letzteres in ein mehrbasisches weißes Silicat eingeht. Eine Bildung von
Eisenoxyd-Kalk kann schon wegen des großen Kieselsäureüberschusses nicht
angenommen werden; zudem sind die reinen Verbindungen dieser Art rothbraun. Was die
Magnesia anbelangt, deren Menge übrigens gewöhnlich gering ist, so scheint sie hier
eine mehr passive Rolle
zu spielen. Nach den Erfahrungen vieler Ziegelbrenner werden weiße Steine in dem
Falle leichter gewonnen, wo zufällig der Rauch sich angesetzt hat oder
hineingeschlagen ist; dieß rührt her von einer größeren örtlichen
Temperatursteigerung, die durch eine innigere Berührung mit Brennstoff veranlaßt
wird.
Geht ein kalkarmer Stein aus dem Stadium des Hellrothen in das des Dunkelrothen über,
so findet nur eine Aenderung im physikalischen Zustande des freien Eisenoxyds statt,
welches die färbende Substanz in allen rothen Ziegeln ist.
Meine nächste Mittheilung wird über die grünen und schwärzlichen Klinker handeln.