Titel: Mittheilungen aus dem chemisch-technologischen Laboratorium der technischen Hochschule in Graz; von Prof. Dr. H. Schwarz.
Autor: H. Schwarz
Fundstelle: Band 218, Jahrgang 1875, S. 58
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Mittheilungen aus dem chemisch-technologischen Laboratorium der technischen Hochschule in Graz; von Prof. Dr. H. Schwarz. Mit Abbildungen. Schwarz, Mittheilungen aus dem chemisch-technologischen Laboratorium der technischen Hochschule in Graz. 1. Darstellung von Phosphorkupfer. Mehrere deutsche Bronzegußfabriken wenden derzeit die Phosphorbronze an, Künzel und Montefiori im ausgedehnten Maße. Sie stellen sich das dazu nöthige Phosphorkupfer meist auf die Art dar, daß sie in den Tiegel mit geschmolzenem Kupfer den Phosphor in Stangenform eintragen. Damit er sich dabei nicht zu leicht entzünde, überziehen sie die Phosphorstangen durch Einlegen in eine Kupfervitriollösung mit einer festhaftenden Kupferschicht, welche vor momentaner Entzündung schützt. Die Menge des in die Bronze eingehenden Phosphors ist sehr gering; schon 1/2 Proc. soll genügen. Immerhin wird eine ziemliche Quantität Phosphor unnütz an der Oberfläche verbrennen. Man könnte dies dadurch vermeiden, daß man die wohl abgetrockneten überkupferten Phosphorstangen oder auch den gepulverten rothen Phosphor in ein an einer Seite geschlossenes Thonrohr einfüllte und dieses mit dem offenen Ende in das geschmolzene Kupfer eintauchte. Drückt man es dabei mittels einer Zange bis auf den Boden des Tiegels herab, so können die Phosphordämpfe erst entweichen, nachdem sie eine höhere Schicht des geschmolzenen Kupfers passirt haben. Mit Zinn direct scheint sich der Phosphor ebenfalls nur unvollkommen zu verbinden. Sehr einfach dagegen erhält man phosphorhaltiges Kupfer, indem man einen Schmelztiegel mit einem Gemisch von Knochenasche, Kieselsäure und Kohle, etwa 3 Aequivalent Kieselsäure, 1 Aeq. dreibasisch kohlensaurem Kalk und 5 Aeq. Kohlenstoff, ausfüttert, das granulirte Kupfer hineinbringt, mit einer Schicht des Gemisches bedeckt und mit einem aufgekitteten Deckel verschließt. Man kann auch des leichteren Schmelzens halber etwas Soda und Glas zufügen, oder auch direct Milchglaspulver, das bekanntlich durch Zusatz weißgebrannter Knochen erhalten wird, mit Holzkohle oder Coakspulver innig gemischt, zum Ausfüttern und Bedecken anwenden. Bei scharfer Schmelzhitze wirkt die Kieselsäure auf das Phosphat, die Basis entziehend, ein; die Phosphorsäure wird zu Phosphor reducirt, der in dem Maße, als er sich bildet, von dem Kupfer aufgenommen wird. Es wurden z.B. 14 Th. Kieselsäure, 18 Th. Knochenasche und 4 Th. Kohlenpulver, dazu noch 4 Th. Soda und 4 Th. Glaspulver, mit etwas Gummiwasser angemacht, zum Auskleiden des Tiegels benützt, dieser getrocknet, das Kupfer eingesetzt, mit der Masse bedeckt und bei guter Rothglut eingeschmolzen. Die Auskleidemasse war nur schwach gesintert. Das Kupferkorn erschien grauroth, gut geflossen und vollkommen blasenfrei. Zur Analyse wurde die Probe in Salpetersäure gelöst, das Kupfer durch Schwefelwasserstoff niedergeschlagen und aus dem Filtrat durch Ammoniak und Magnesiamixtur die Phosphorsäure gefällt. Man erhielt so bei zwei Versuchen 0,50 und 0,51 Proc. Phosphor. Bei einem zweiten Schmelzversuch, wo länger erhitzt wurde, fällte ich die Phosphorsäure aus der salpetersauren Lösung durch molybdänsalpetersaures Ammoniak und bestimmte in dem gelben Niederschlag durch Lösen in Ammoniak, Fällen durch Magnesiamixtur etc. den Phosphorsäuregehalt. Das Kupfer enthielt hiernach 3,25 Proc. Phosphor, könnte also noch mit 6 mal mehr reinem Kupfer zusammengeschmolzen werden, um Phosphorbronze zu liefern. Die vollkommene Homogenität dieses geschmolzenen Kupfers führt auf die Idee, ob nicht das Geheimniß des Gießens der Kupferdruckwalzen auf einen geringen Zusatz von Phosphorkupfer zurückzuführen ist. Da die Blasen sich wahrscheinlich beim Gießen durch das gleichzeitige Vorhandensein von Cu₂O und Cu₂S oder Kohlenstoffkupfer erzeugen, die beim Erstarren, auf einander reagirend, Gase (CO oder SO₂) bilden, so möchte die Gegenwart von Phosphor, wodurch das Kupferoxydul stets reducirt wird, diese Gasbildung verhindern. 2. Neue Art Filtrirgestelle (Fig. 4 und 5 auf Taf. II). Die gewöhnlichen Filtrirgestelle aus Holz, welche man in den Laboratorien verwendet, besitzen den Uebelstand, daß sich die Fußplatte leicht wirft, auch zu leicht ist und daher bei einem schweren Trichter, besonders wenn der Filterarm nicht genau über die Fußplatte zu stehen kommt, umkippen. Außerdem erscheinen sie bei längerem Gebrauche unreinlich, und ein durch Zufall verschütteter Tropfen kann nicht wieder aufgenommen werden. Sehr wesentlich vortheilhafter und sauberer sind Filtrirgestelle, deren Fußplatte mit Porzellan belegt ist. Besser und billiger noch ist folgende in meinem Laboratorium angewendete Construction. Ich nehme eine gute Emailkachel e (Fig. 4 und 5), z.B. aus der Fabrik von Chr. Seidel in Dresden, und lasse mittels einer abgebrochenen dreikantigen Feile, welche in eine Drehbank eingespannt ist, etwa 5cm vom Rande in der schmäleren Seite ein etwa 12mm weites rundes Loch durchbohren, das natürlich innerhalb des Kachelrumpfes zu liegen kommt. In dieses Loch paßt der verticale Stab a, welcher die Filterhalter b und cd trägt, genau hinein und wird durch eine Gegenscheibe und Holzschraube n festgehalten. Durch scharfes Anziehen der letzteren wird die Verbindung fest. Man kann natürlich auch das hervorstehende Ende des Stabes a mit einem Schraubengange versehen und eine Holzscheibe darüber schrauben. Der Stab hat oberhalb der Platte eine Verdickung, welche sich auf die Kachelplatte fest auflegt. Diese Filterständer sind sehr stabil. Der Rumpf i der Kacheln legt sich mit seinem eben geschliffenen Rande gut auf die Tischplatte auf, und ein Umkippen kommt nicht leicht vor. Die obere Kachelfläche bildet eine sehr saubere Unterlage für die Bechergläser. Nebenbei kommt ein solcher Filtrirständer sehr billig zu stehen; die Kachel kostet 0,5 M., das Holzwerk und die Zusammenstellung etwa 1 M. 3. Verwendung des sogen. Chromleims. Das Abspringen des Fußes bei einem werthvollen getheilten Cylinder gab mir Gelegenheit, die Verwendung des sogen. Chromleims zum Kitten zu prüfen. Dieser Chromleim besteht bekanntlich aus einer mäßig starken Gelatinelösung (5 bis 10 Proc. trockene Gelatine haltend), der man auf je 5 Th. Gelatine etwa 1 Th. saures chromsaures Kali in Lösung zusetzt. Diese Mischung hat bekanntlich die Eigenschaft durch Sonnenlicht unter theilweiser Reduction der Chromsäure für Wasser unlöslich und unaufquellbar zu werden – eine Eigenschaft, deren man sich, wie bekannt, bei manchen Operationen in der Photographie mit Vortheil bedient. Ich bestrich mit der frisch bereiteten Lösung beide Bruchflächen möglichst gleichmäßig, drückte dieselben zusammen und befestigte sie in dieser Stellung durch eine Schnur. Hierauf wurde der Cylinder in die Sonne gelegt, und zeigte sich schon nach wenigen Stunden vollkommen fest gekittet. Selbst heißes Wasser löste den oxydirten Chromleim nicht auf, und war die Sprungstelle kaum zu erkennen. Werthvolle Glasgeräthe, welche durch eine stärkere Kittfuge verunstaltet würden, können auf diese Art sehr gut reparirt werden. Vielleicht ließen sich so auch die mikroskopischen Deckgläser besser als durch den schwarzen Asphaltkitt aufkitten. Auch zur Herstellung wasserdichter Gewebe läßt sich der Chromleim benützen, wenigstens dort, wo eine gewisse Steifheit nichts schadet. Man braucht den Stoff, nachdem man ihn in einen Rahmen gespannt hat, nur 1 bis 3 mal mit dem heißen Chromleim anzustreichen und dann dem Sonnen- oder Tageslicht auszusetzen. Die bekannten Leinwandkoffer könnten so am einfachsten und billigsten wasserdicht gemacht werden, ebenso Tornister u. dgl. Vielleicht ließe sich der Chromleim auch zur Herstellung von Dachpappe benützen, entweder indem man dieselbe direct mit Chromleim tränkt, oder indem man, nach dem Tränken der Pappe mit Theer, dieselbe auf beiden Seiten mit Chromleim anstreicht und in die Sonne legt. Dadurch würde jedenfalls das Verdunsten der flüchtigen Theerbestandtheile wirksam verhindert werden. Eine mit Chromleim getränkte Dachpappe wurde den heftigen Regengüssen dieses Sommers ohne Schaden ausgesetzt, ohne aufgeweicht oder durchdrungen zu werden. 4. Copiren von Maschinen- und sonstigen Zeichnungen. Von Paris aus wird ein photographisches Copirpapier in den Handel gebracht, welches die Schattenlinien der Zeichnungen in Weiß auf dunkelblauem Grunde darstellt. Man soll die Zeichnung einfach über das Copirpapier ausbreiten, mit einer Glasplatte bedecken und ca. 10 Minuten dem Sonnenlichte aussetzen. Die Copie wird durch einfaches Auswaschen mit reinem Wasser fixirt. Der blaue Grund besteht, wie die Analyse zeigte, aus Berliner-, richtiger Turnbullblau. Die Methode der Darstellung ist also einfach die schon vor mehreren Jahren von mir angegebene, und beruht auf der Reduction des oxalsauren Eisenoxydes durch das Sonnenlicht und die Bildung von Turnbullblau aus dem entstehenden Eisenoxydul und rothem Blutlaugensalz. Es wurde Eisenchlorid mit Ammoniak zersetzt und das ausgewaschene Eisenoxydhydrat dann mittels 3 Aeq. Oxalsäure aufgelöst. In gleicher Art wurde rothes Blutlaugensalz, das frisch bereitet und frei von gelbem Blutlaugensalz gefunden war, aufgelöst. Auf 1 Aeq. rothes Blutlaugensalz muß man 3FeO haben; 2 Aeq. rothes Blutlaugensalz und 3 Aeq. oxalsaures Eisenoxyd werden nach der Reduction des letzteren zu Eisenoxydul sich geradeauf zersetzen. Durch vorhergehende Analyse der Eisenchloridlösung und Abwiegen der Oxalsäure und des rothen Blutlaugensalzes erhielt man die normalen Lösungen. 31g,7 rothes Blutlaugensalz wurden zu 500cc gelöst. Die Eisenchloridlösung enthielt 2g,8 Eisen in 50cc. Zur Lösung des aus diesem Volum gefällten Eisenoxydes wurden 9g,45 krystallisirte Oxalsäure abgewogen und die damit hergestellte Lösung ebenfalls auf 500cc gebracht. Es wurden dann 300cc der Eisen- und 100cc der Blutlaugensalzlösung gemischt, was natürlich alles bei Abhaltung des Tageslichtes geschah, dann das Papier mit der Mischung getränkt, oder vielmehr in der Kassette auf der Flüssigkeit schwimmen gelassen, dann getrocknet und unter einer Linearzeichnung in einem Copirrahmen der Sonne exponirt. Das Bild zeigte sich nach etwa 1/4 Stunde Beleuchtung genügend entwickelt. Durch Ausziehen der unzersetzten Salze mit reinem Wasser wurde es fixirt. Der Erfolg war bei den ersten Versuchen nicht ganz so gut als bei den französischen Proben, zeigte indessen doch, daß dieselbe Methode in beiden Fällen zu Grunde lag. Bekanntlich gehört zum tüchtigen Photographen eine große manuelle Geschicklichkeit; und zweifle ich nicht, daß ein solcher geübter Photograph auch die gleichmäßige Tränkung des Papiers viel besser herausbekommen, die nöthige Expositionszeit besser bemessen wird, als es mir im Drange der Geschäfte möglich war. (Fortsetzung folgt.)