Die Nickelgewinnung zerfällt daher in zwei Phasen, nämlich

I. In das Concentrationsschmelzen, welches die Ansammlung des Nickels

der Erze

[Greek: a]) in einen Stein,

[Greek: b]) in Speise, oder

[Greek: g]) in Schwarzkupfer

bezweckt;

II. In die Ausscheidung des Nickels (oder der Nickellegirung) aus dem

Produkte des Concentrationsschmelzens, was

[Greek: a]) auf trockenem oder

[Greek: b]) auf hydrometallurgischem Wege geschehen kann.

Seitdem man erkannt hat, dass bei der Darstellung einer

Nickelkupferlegirung, behufs der Fabrikation von Neusilber, gerade die

werthvollsten Eigenschaften des Nickels -- seine weisse Farbe, seine

Widerstandsfähigkeit gegen chemische Agentien -- maskirt werden, zieht

man vor, reines Nickel darzustellen.

[Sidenote: Concentrationsschmelzen der Nickelerze.]

Das =Concentrationsschmelzen= der Nickelerze [Greek: a]) auf =Stein=

findet besonders Anwendung, wenn die Nickelerze in Schwefelkies und

Magnetkies vorkommen, und beruht darauf, dass durch Schmelzen des

theilweise gerösteten Erzes mit Quarz oder kieselerdereichen

Substanzen das beim Rösten entstandene Eisenoxyd zum grössten Theile

verschlackt wird, während das gleichfalls oxydirte Nickel, welches

leichter reducirbar ist als das Eisenoxyd, metallisch wird und in dem

Stein, welcher aus den unzersetzten Schwefelmetallen und reducirten

Sulfaten entsteht, sich ansammelt. Ist das Erz zugleich kupferhaltig,

so wird dasselbe noch vollständiger im Stein concentrirt als das

Nickel. Befindet sich zu viel Eisenoxydul im Röstgut, so wird ein Theil

davon in Berührung mit Kohle zu Eisen reducirt, welches entweder vom

Stein aufgenommen wird oder als nickelhaltige Eisensau sich abscheidet.

Durch Wiederholung des Röstprocesses und des reducirenden solvirenden

Schmelzens des Steins, wobei das Eisenoxydul in die Schlacke geht,

lässt sich das Eisen immer mehr und mehr abscheiden. Noch vollständiger

entfernt man das Eisen, dessen Abscheidung später bei der Fabrikation

von Nickelmetall grosse Schwierigkeiten macht, wenn der im Schachtofen

concentrirte Stein im Spleissofen oder Garherd verblasen, d. i. einem

oxydirenden Schmelzen bei Gebläseluft ausgesetzt wird. Ein noch

besseres Resultat giebt ein Concentriren des gerösteten Steins im

Flammenofen unter Zusatz von Quarz, Schwerspath und Kohle, wobei

Schwefelbarium sich bildet, welches unter Bildung von Baryt in der

Beschickung enthaltenes oxydirtes Nickel und Kupfer schwefelt, während

der Baryt mit dem Quarz und dem Eisenoxydul zu einer leichtflüssigen

Schlacke zusammentritt. Auf der =Isabellenhütte= zu Dillenburg (Nassau)

wird der nickelhaltige Schwefel- und Kupferkies, welcher im

Durchschnitt 7,5 Proc. Nickel enthält, auf folgende Weise zu gute

gemacht. Das Erz wird zunächst in überwölbten Röststadeln geröstet,

zerschlagen im Krummofen ohne Zuschläge (da die Erze Kieselerde,

Thonerde und Kalk in genügender Menge enthalten) mit Koks auf

=Rohstein= (a) verschmolzen, welcher geröstet und dann in demselben

Ofen mit Schlackenzusätzen auf =Concentrationsstein= (b) verschmolzen

wird. Um den Eisengehalt zu vermindern, aber noch so viel Schwefel

darin zu lassen, dass der Stein der Zerkleinerung wegen spröde bleibt,

wird derselbe im Herde verblasen, wodurch der =Raffinationsstein= (c)

entsteht, aus welchem dann auf nassem Wege Nickel oder Nickellegirung

dargestellt wird.

(a) (b) (c)

Nickel 19 24 35

Kupfer 13 39 43

Eisen 35 12 2

Schwefel 33 25 20

--- --- ---

100 100 100

Auf ähnliche Weise verfährt man zu Klefva in Schweden, auf der

Aurorahütte zu Gladenbach im Grossherzogthum Hessen und zu Varallo in

Piemont.

[Greek: b]) Das Concentrationsschmelzen der Nickelerze =auf Speise=

findet Anwendung, wenn das Nickel als Arsennickelverbindung in den

Erzen enthalten ist, ferner bei arsen- und antimonhaltigen Speisen,

welche bei der Kupfer-, Silber- und Bleigewinnung zuweilen fallen,

endlich auch bei gewissen arsenfreien Hüttenprodukten, z. B.

nickelhaltigen Kupferschlacken, in welch letzterem Falle ein

Arseniciren des Materials (meist durch Zusatz von Arsenkies FeAs +

FeS_{2}, welcher beim Erhitzen für sich in As und in 2 FeS zerfällt)

stattfindet. Unterwirft man eine wesentlich aus Nickel, Eisen und Arsen

bestehende Verbindung zunächst einer theilweisen Röstung und dann das

Röstgut einem reducirenden und solvirenden Schmelzen, so geht das Eisen

zum grössten Theil in die Schlacke, während das oxydirte Nickel zu

Metall, sowie vorhandene arsensaure Salze zu Arsenmetallen (Speise)

reducirt werden, in welchen das Nickel sich ansammelt, da dasselbe

grössere Verwandtschaft zum Arsen als zum Schwefel hat. Ist in der

ursprünglichen Verbindung zugleich Kupfer enthalten, so geht dasselbe

in die Speise, lässt sich aber daraus als Stein darstellen, wenn man

ausser mit Arsenkies noch Schwefelkies beschickt, welcher das

vorhandene Kupfer schwefelt. Durch wiederholtes Rösten und solvirendes

Schmelzen der Speise, zu welchem mitunter noch ein Verblasen sich

gesellt, lässt sich der Eisengehalt immer mehr und mehr verringern,

wobei namentlich ein Zuschlag von Schwerspath und Quarz gute Dienste

geleistet hat. Man verschmilzt arsenhaltige Nickelerze auf Speise z. B.

zu Sangerhausen im Mansfeld'schen, zu Schladming in Steiermark und zu

Birmingham (wo man Erze von Dubschan in Ungarn und auch spanische Erze

zu gute macht), während man in Freiberg und am Unterharze bei der

Kupfer-, Silber- und Bleigewinnung erhaltene Speisen concentrirt, auf

der Altenauer Hütte (Oberharz) und zu Joachimsthal in Böhmen arsenfreie

Hüttenprodukte, z. B. nickelhaltige Kupferschlacken oder nickelhaltige

Rückstände von der Silberextraction, auf Nickelspeise verschmilzt. Die

Nickelspeisen enthalten 40-55 Proc. Nickel, 30-40 Proc. Arsen,

ausserdem Schwefel, Eisen, Wismuth, Kupfer.

[Greek: g]) Das Concentrationsschmelzen auf =Schwarzkupfer= oder

=Nickelsauen=. Bei sehr geringem Nickelgehalt der Kupfererze sammelt

sich derselbe in den obersten Kupferscheiben beim Garen in solcher

Menge an, dass deren Verarbeitung auf Nickel vortheilhaft erscheint.

=Wille= fand in Garkupfer aus dem Kupferschiefer bei Riechelsdorf in

Hessen

13,6 12,8 2,9 12,1 7,8 Proc. Nickel.

In den obersten Garkupferscheiben findet sich das Nickel zuweilen in

Nickeloxydulkrystallen.

[Sidenote: Darstellung von Nickel oder von Nickelkupferlegirung.]

II. Die Darstellung von =metallischem Nickel= oder einer =Legirung=

desselben mit Kupfer aus dem Produkte der Concentrationsarbeit

geschieht entweder [Greek: a]) auf trockenem oder [Greek: b]) auf

hydrometallurgischem Wege.

[Greek: a]) =Nickelgewinnung auf trockenem Wege.= Die bisher befolgten

Methoden der Darstellung des Nickels auf trockenem Wege führten zu

keinem genügenden Ergebniss. Durch wiederholtes Rösten von

=Nickelspeise= mit Kohlenpulver und Holzspänen, wie es von =v.

Gersdorf= vorgeschlagen worden ist, lässt sich zwar Nickeloxyd

erhalten, welches dann durch Kohle zu Metall reducirt werden kann, das

Nickeloxyd ist aber stets mit arsensaurem Nickeloxyd und das daraus

dargestellte Nickel mit Arsen verunreinigt, wodurch das Nickel und das

Neusilber spröde wird und die Eigenschaft erlangt, an der Luft bald

braun anzulaufen. Auch das Eisen, welches das Nickel in der Speise

immer begleitet, lässt sich auf dem angegebenen Wege nicht entfernen.

Bessere Resultate giebt das von =H. Rose= im Jahre 1863 vorgeschlagene

Verfahren, arsenfreies Nickel aus Nickelspeise dadurch darzustellen,

dass man die gepulverte Speise mit Schwefel mengt und erhitzt, wobei

unter Bildung von Schwefelnickel Schwefelarsen verflüchtigt wird. Ein

etwaiger Arsenrückstand kann durch Rösten des Schwefelnickels und

nochmaliges Erhitzen mit Schwefel völlig entfernt werden. Das zuletzt

beim Rösten erfolgende schwefelsaure Nickeloxydul entlässt beim starken

Glühen seine Schwefelsäure. Das Oxyd wird durch Kohle reducirt. Zu

Dillenburg hat man aus dem Raffinationsstein (aus Nickel, Kupfer, Eisen

und Schwefel bestehend) dadurch eine Nickelkupferlegirung darzustellen

versucht, dass man den gepochten Stein vollständig abrüstete und dann

in Mengen von 100 Pfd. mit 45 Pfd. Soda in einem Flammenofen bei

Rothglühhitze behandelte, um den Schwefel als Schwefelnatrium löslich

zu machen. Man laugt Schwefelnatrium und schwefelsaures Natron mit

Wasser aus.

[Greek: b]) =Nickelgewinnung auf nassem Wege.= Der hydrometallurgischen

Nickelausscheidung geht gewöhnlich ein Rösten der Erze oder

nickelhaltigen Hüttenprodukte (Speise, Stein) voraus, um das vorhandene

Eisen in das in Säuren lösliche Eisenoxyd überzuführen, das Nickel,

Kupfer und Kobalt aber entweder als Sulfate in Wasser oder als Oxyde

oder basische Salze in Säuren (Schwefelsäure, Salzsäure) löslich zu

machen. Aus der Lösung wird das Nickel durch ein entsprechendes Reagens

als Oxyd oder als Sulfuret gefällt und aus dem Niederschlage

metallisches Nickel oder Kupfernickellegirung dargestellt. Die

Gewinnung des Nickels auf nassem Wege zerfällt folglich in drei Phasen,

nämlich 1) =Darstellung der Nickellösung.= Werden nickelhaltige

=Steine= (mit oder ohne Zusatz von Eisenvitriol) geröstet, so bilden

sich zunächst die schwefelsauren Salze der vier Metalle Eisen, Kupfer,

Nickel und Kobalt, welche bei gesteigerter Temperatur in verschiedenen

Hitzgraden sich zersetzen, am ersten das schwefelsaure Eisenoxydul und

Oxyd, am schwierigsten das schwefelsaure Kobaltoxydul. Aus dem Röstgut

lässt sich mittelst Wasser der grösste Theil des Nickels und Kobalts,

auch etwas Kupfer extrahiren, während das Eisen nebst einem Theil des

Kupfers (mit kleinen Mengen von Kobalt und Nickel) ungelöst

zurückbleiben. Aus dem Rückstande lässt sich durch Säuren das

Kupferoxydul und Nickeloxydul extrahiren. Wird das Röstgut sofort mit

Salzsäure extrahirt, so löst sich mehr Kupferoxyd als Nickeloxydul; aus

dem Rückstande lässt sich durch heisse concentrirte Säure Nickel- und

Eisenoxyd extrahiren. Aus der =Speise= lässt sich das Arsen entfernen

und das Nickel in Lösung bringen, wenn man die geröstete Speise mit

einem Gemenge von Natronsalpeter und Soda glüht, das entstandene

arsensaure Natron mit Wasser auszieht, den Rückstand mit Schwefelsäure

behandelt und dann unter Zurücklassung von Eisenoxyd Nickel- und

Kobaltvitriol extrahirt. Nach dem Vorschlage von =Wöhler= kann man das

Arsen durch Schmelzen der Speise mit Schwefelnatrium und Auslaugen der

Masse in Gestalt von Sulfosalz entfernen. 2) Die Fällung des Nickels

aus der Lösung geschieht auf verschiedene Weise, so nach =Stapff=

(1858) durch Kreide, mittelst deren man durch fractionirte Fällung bei

verschiedenen Temperaturen zuerst Eisen und Arsen, dann Kupfer

abscheiden kann, sodass nur noch Nickel in der Lösung sich befindet,

aus welcher das Nickel durch eisenfreie Kalkmilch gefällt wird. Nach

=Louyet= (1849) wendet man zum Fällen des Eisens etwas Chlorkalk und

Kalkmilch an; der Niederschlag, welcher alles Eisen und Arsen enthält,

wird abfiltrirt. Aus dem sauren Filtrat fällt man durch

Schwefelwasserstoff Wismuth, Blei und Kupfer und kocht das Filtrat mit

Chlorkalk, wodurch das Kobalt als Superoxyd ausgeschieden wird, während

das Nickel allein in Lösung bleibt. Um reines Kobaltoxyd zu erhalten,

muss man die Fällung durch Chlorkalk so vorsichtig leiten, dass noch

etwas Kobalt beim Nickel bleibt, da eine Beimengung von Kobalt dem

Nickel nicht schadet. In Joachimsthal fällt man aus der sauren

Flüssigkeit, aus welcher durch Schwefelwasserstoffgas das Kupfer

entfernt wurde, das Nickel durch zweifach-schwefelsaures Kali in

Gestalt von schwer löslichem schwefelsaurem Nickeloxydul-Kali, wo dann

nickelfreies Kobalt in der Lösung bleibt, welches durch kohlensaures

Natron gefällt wird. 3) Die Ueberführung des Nickelniederschlags in

Nickelmetall (oder in Kupfernickel) kann beispielsweise auf folgende

Weise geschehen: Das aus der schwefelsauren Nickeloxydullösung mit

Kalkwasser gefällte Nickeloxydulhydrat wird durch Filtriren und Pressen

so verdichtet, dass es getrocknet werden kann, was in einem

Trockenflammenofen durch die abziehende Flamme des Verblaseofens

geschieht. Nach dem Trocknen wird der Niederschlag mit Wasser gemahlen

und mit salzsäurehaltigem Wasser so lange gewaschen, bis aller Gyps,

welcher dem Niederschlage in der Menge von 8-12 Proc. beigemengt war,

entfernt ist. Das reine Nickeloxydul wird nun mit gewissen

consistenzgebenden Mitteln (man nahm früher ein Gemenge von Roggenmehl

mit Rübenmelasse) zu einem steifen Teig eingestampft, der in Würfel von

1,5-3 Centim. Seite zerschnitten wird. Diese Würfel werden schnell

getrocknet und nach dem Trocknen mit Kohlenstaub in Tiegeln oder

vertikal stehenden Thoncylindern bei starker Hitze zu Metall reducirt,

was bei dem kupferhaltigen Nickel leicht, in 1-1/2 Stunden, bei dem

reinen Nickel dagegen schwerer von statten geht und 3 Stunden starker

Weissglühhitze beansprucht. Das kupferhaltige Nickel, =Kupfernickel=,

tritt hierbei in wirkliche Schmelzung, während das reine Nickel seiner

Strengflüssigkeit wegen nur in einen stark zusammengesinterten, dem

äusseren Ansehen nach völlig compacten Zustand übergeht und so als

=Würfelnickel= in kleinen, etwas unregelmässigen Würfeln von etwa 1

Centim. Seitenlänge in den Handel kommt, denen man zuweilen durch

Rotirenlassen mit Wasser in Fässern den gewünschten Metallglanz

ertheilt. Auf der Isabellenhütte bei Dillenburg wird das Kupfernickel

nicht mehr zu Würfeln geformt, sondern nach Art des Rosettenkupfers zu

Scheiben gerissen. Um die Neusilberfabrikanten zur Abnahme des

Rosettennickels zu bewegen, ist auf der Hütte dafür Sorge getragen,

dass die Mischungsverhältnisse immer dieselben bleiben; sie sind

gegenwärtig 66,67 Proc. Kupfer und 33,33 Proc. Nickel.

Das Würfelnickel enthält 94-99 Proc. Nickel.

[Sidenote: Eigenschaften des Nickels.]

Das =reine= Nickel ist fast silberweiss mit einem geringen Stich ins

Gelbliche, strengflüssig, ziemlich hart, sehr dehnbar und politurfähig,

hat einen bedeutenden Glanz und ein spec. Gewicht von 8,97-9,26. Im

reinen Zustande lässt es sich walzen, schmieden und zu Draht ziehen. Die

Zähigkeit des Nickels zu der des Eisens verhält sich wie 9 : 7. Es bietet

manche Analogie mit dem Eisen dar, unterscheidet sich aber durch seine

grössere Widerstandsfähigkeit gegen chemische Agentien von demselben;

seiner silberähnlichen Farbe wegen und weil es den Einflüssen von Luft,

Wasser und vielen Säuren widersteht, findet es zur Herstellung

silberähnlicher Legirungen, namentlich des =Neusilbers= oder =Argentans=

(siehe Kupfer) und neuerdings auch als Münzmetall (in der Schweiz, in

Belgien und in Nordamerika) Anwendung. Die seit einiger Zeit aufgekommene

sogenannte =Drittel-Silberlegirung= (_tiers-argent_), die sicherlich

grosse Verbreitung finden wird, besteht aus:

Silber 27,56

Kupfer 59,06

Zink 9,57

Nickel 3,42

-----

99,61

Die =Produktion an Nickel= ist gegenwärtig (1870) eine sehr

bedeutende[7], wie folgende Angaben zeigen:

Der norddeutsche Bund producirt 6800 Centner

Oesterreich 2000 "

Belgien 800 "

Frankreich 400 "

Norwegen 1200 "

--------------

11,200 Centner

im Werthe von etwa 1 Million Thaler.

[7] Die Nickelfabrik von =Fleitmann= und =Witte= in Iserlohn producirt

jährlich für 200 bis 250,000 Gulden Nickel.

In Belgien stellt man das Nickel aus italienischen Erzen dar; auf dem

unter =Küntzel's= Leitung stehenden Nickelwerk zu Val benoit bei

Lüttich verarbeitet man Magnetkies von Varallo in Oberitalien, der

einen Nickel- und Kobaltgehalt von 2,5-5 Proc. besitzt. Schweden

producirt jährlich gegen 1600 Ctr. Nickelkupfer und Nickelstein.

Das Kupfer.

(Cu = 63,4; spec. Gew. = 8,9.)

[Sidenote: Kupfer. Vorkommen desselben.]

Das Kupfer ist eines der am häufigsten vorkommenden Metalle. Es war schon

in den ältesten Zeiten bekannt und wurde von den Griechen und Römern zum

grössten Theil von der Insel Cypern bezogen, daher der Name =Cuprum=,

Kupfer. Es findet sich zum Theil gediegen, meist aber oxydirt und

geschwefelt. Zu den oxydirten Kupfererzen gehören das Rothkupfererz, der

Kupferlasur und Malachit, zu den geschwefelten der Kupferglanz,

Kupferkies, das Buntkupfererz und die Fahlerze. Der grösste Theil des

angewendeten Kupfers wird aus den geschwefelten Kupfererzen gewonnen.

[Sidenote: Kupfererze.]

Das =gediegene Kupfer= kommt in grosser Menge am Oberen See in

Nordamerika und in Chile vor. Unter dem Namen =Kupfersand= und

=Kupferbarilla= werden gegenwärtig grosse Mengen von Erz aus Chile in

England eingeführt, welches aus etwa 60-80 Proc. Kupfer und 20-40 Proc.

Quarz besteht.

Das =Rothkupfererz= (Kupferoxydul) Cu_{2}O (mit 88,8 Proc. Kupfer)

findet sich theils in Oktaëdern krystallisirt, theils derb und

eingesprengt (Cornwallis). Ein inniges Gemenge von Kupferoxydul mit

Eisenocker führt den Namen =Ziegelerz=.

Der =Kupferlasur= (mit 55 Proc. Kupfer) ist eine Verbindung von

kohlensaurem Kupferoxyd mit Kupferoxydhydrat (2CuCO_{3} +

CuH_{2}O_{2}), und kommt in schönen blauen Krystallen, theils derb und

eingesprengt vor. (Cornwallis, früher zu Chessy bei Lyon.)

Der =Malachit= (mit 57 Procent Kupfer) ist basisch kohlensaures

Kupferoxydhydrat (CuCO_{3} + CuH_{2}O_{2} und kommt theils in schiefen

rhombischen Säulen, theils tropfsteinartig und faserig (Atlaserz),

theils erdig (Kupfergrün), meist mit Kupferlasur vor (Ural, Australien,

Canada).

Der =Kupferglanz=, Kupferglas, Halbschwefelkupfer (Cu_{2}S) mit 80

Proc. Kupfer, das =Buntkupfererz=, eine Verbindung von Kupferglanz mit

Anderthalb-Schwefeleisen (3Cu_{2}S + Fe_{2}S_{3}) mit 55,54 Proc.

Kupfer, und der =Kupferkies= (Cu_{2}S + Fe_{2}S_{3} oder CuFeS_{2}) mit

34,6 Proc. Kupfer, sind die wichtigsten der zur Kupfergewinnung

angewendeten Schwefelverbindungen des Kupfers. Der Kupferkies ist

häufig mit Eisenkies gemischt, auch Silber und Nickel kommen als

Begleiter vor.

Auch der bei den Bleierzen angeführte =Bournonit= (mit 12,76 Proc.

Kupfer) gehört hierher.

Der =Kupferschiefer= ist ein im Zechstein vorkommender bituminöser

Mergelschiefer, dessen Masse geschwefelte Kupfererze (Kupferglanz,

Kupferkies, Buntkupfererz) fein eingesprengt enthält. Er kommt

besonders im Mansfeld'schen, zu Stollberg am Harz, zu Riechelsdorf in

Hessen vor.

Die =Fahlerze= sind Verbindungen elektropositiver Schwefelmetalle

(namentlich Schwefelkupfer) und Schwefelsilber mit den elektronegativen

Sulfureten Schwefelarsen und Schwefelantimon. Wegen des Silbergehaltes

rechnet man die Fahlerze gewöhnlich zu den =Silbererzen=. Sie enthalten

14-41,50 Proc. Kupfer. Noch ist zu den Kupfererzen zu rechnen der

=Atakamit= (3CuH_{2}O_{2} + CuCl_{2}) mit 56 Proc. Kupfer, welcher sich

besonders in Chile und anderen Gegenden der Westküste von Südamerika,

ferner in Südaustralien findet und in den Kupferwerken von Swansea

verhüttet wird. Zu Pulver gemahlen kommt er von Peru aus als Streusand

unter dem Namen =Arsenillo= nach Europa.

[Sidenote: Gewinnung des Kupfers.]

Je nach der Beschaffenheit der Kupfererze ist die Gewinnung des Kupfers

eine verschiedene. Wenn sie bei den oxydirten (=ockrigen=) Kupfererzen

auf eine einfache Reduction durch Kohle unter Zusatz eines Flussmittels

zurückgeführt werden kann, ist doch die Menge der in der Natur

vorkommenden oxydirten Kupfererze sehr gering; man verschmilzt sie

deshalb meist mit den geschwefelten (=kiesigen=) Erzen. Wir betrachten in

Folgendem die Gewinnung des Kupfers:

1) Aus oxydirten Erzen.

2) Aus geschwefelten Erzen.

3) Auf nassem Wege.

Die Kupfergewinnung aus den =kiesigen Erzen= geschieht entweder in

=Schachtöfen= oder in =Flammenöfen=. Bei dem Schmelzen in =Flammenöfen=

bewirkt man die Reduction des aus dem Kupferstein durch Rösten erhaltenen

Kupferoxydes nicht durch Kohle, sondern =durch den Schwefel= des Steines

selbst. Dadurch wird der Kupfergehalt immer mehr in dem Steine

concentrirt, bis endlich zur Zersetzung der letzten Schwefelantheile

geschritten werden kann. Diese Zersetzung wird durch das Abrösten des

concentrirten Kupfersteins und das zu gleicher Zeit stattfindende

Schmelzen desselben bewirkt, worauf bis zur vollständigen Abscheidung des

Schwefels die Luft ungehindert zutreten kann. Dabei bildet sich stets

Kupferoxydul, sodass zuletzt das gereinigte Kupfer sich im Zustande des

übergaren Garkupfers befindet. Bei dem Verschmelzen der Kupfererze in den

=Schachtöfen= befolgt man zwar das nämliche Verfahren, den Kupfergehalt

des Erzes zuerst im Kupferstein zu concentriren, die Reduction des

Kupferoxydes in dem gerösteten Stein geschieht aber nicht durch den

Schwefel, sondern =durch die Kohle=, womit die Beschickung im Schachtofen

geschichtet ist. Daraus folgt der wesentliche Unterschied des Zustandes,

in dem sich das Kupfer -- abgesehen von der Verunreinigung mit anderen

Metallen -- nach beendigtem Schmelzprocess befinden muss. Durch den

Schachtofen erhält man nie ein übergares oder ein mit Kupferoxydul

verunreinigtes, sondern stets ein kohlehaltiges Kupfer. Es wird demnach

weder durch den Schachtofen, noch durch den Flammenofen ein hammergares

Kupfer erhalten werden können; die Mittel aber, dem Kupfer die Hammergare

zu ertheilen, müssen bei dem in dem Flammenofen dargestellten Kupfer

gänzlich verschieden sein von den bei dem durch Verschmelzung im

Schachtofen erhaltenen Kupfer angewendeten.

[Sidenote: Das Zugutemachen der Kupfererze in Schachtöfen.]

Die beim Zugutemachen der geschwefelten Kupfererze in =Schachtöfen=

stattfindenden Processe bestehen in der Regel darin, dass man die Erze

röstet, wobei ein Theil des Schwefels, Arsens und Antimons verflüchtigt

wird, ein Theil der in den Erzen enthaltenen Metalle in schwefelsaure

Salze (Vitriole), arsensaure und antimonsaure übergeht, während ein Theil

des Erzes sich dem Rösten entzieht. Bei dem reducirenden Schmelzen

(=Rohschmelzen=, =Erzschmelzen=) des Röstgutes unter Zusatz von

schlackebildenden Materialien wird zuvörderst das Kupferoxyd zu

metallischem Kupfer reducirt, während die Vitriole sich wieder in

Schwefelmetalle verwandeln, die mit dem metallischen Kupfer und den

unzersetzt gebliebenen Schwefelmetallen den kupferreicheren =Rohstein=

(=Kupferstein=) bilden, und aus den vorhandenen antimon- und arsensauren

Metalloxyden sich durch Reduction Antimon- und Arsenmetall (=Speise=)

erzeugt. Die übrigen Metalloxyde, namentlich das zu Oxydul reducirte

Eisenoxyd, verbinden sich mit den Zuschlägen zu =Schlacke=. Durch

Wiederholung des Röst- und reducirenden Schmelzprocesses

(=Concentrationsschmelzen=), erhält man zuletzt neben einer geringen

Quantität Stein (=Dünnstein= oder =Lech=), metallisches Kupfer

(=Rohkupfer=, =Schwarzkupfer=), mit fremden Metallen verunreinigt, von

welchen es durch ein oxydirendes Schmelzen (=Rohgarmachen=) befreit wird,

indem die fremden Metalle als Oxyde theils verflüchtigt werden, theils in

die Schlacke (=Garschlacke=) gehen. Das =Garkupfer= (=Rosettenkupfer=,

=Scheibenkupfer=) enthält, weil bei dem Rohgarmachen der Röstprocess

gewöhnlich zu weit getrieben wird, Kupferoxydul, wodurch seine

Dehnbarkeit vermindert wird. Durch ein schnelles reducirendes Schmelzen,

durch Umschmelzen zwischen Kohlen auf einem Herde wird das Kupferoxydul

reducirt und es bildet sich geschmeidiges (=hammergares=) Kupfer. Durch

das Raffiniren des Kupfers in Flammenöfen wird zweckmässig das Roh- und

Hammergarmachen zu einem Process vereinigt.

[Illustration: Fig. 18.]

[Illustration: Fig. 19.]

[Illustration: Fig. 20.]

Das =Roh=schmelzen der gerösteten Erze zu =Rohstein= (Kupferstein)

geschieht in Schachtöfen, theils mit Holzkohlen, theils mit Koks. Fig. 18

zeigt den vertikalen Durchschnitt des Schachtofens, Fig. 19 dessen

vordere Ansicht, mit Beseitigung der vorderen Mauer, um den innern

Schmelzbau sichtbar zu machen. Fig. 20 zeigt endlich den untern Theil

dieses Ofens. _t_ _t_ sind die Oeffnungen für die Düsen des Gebläses;

durch die über dem Sohlenstein befindlichen beiden Oeffnungen _o_ _o_

(=Augen=) und zwei kurze Kanäle (Spuren) rinnt der flüssige Inhalt des

Ofens in die beiden schalenförmigen Vertiefungen _C'_ _C'_

(=Spurtiegel=). Da das geröstete Kupfererz (Kupferkies etc.) stets

Eisenoxyd enthält, so würde durch eine einfach reducirende Schmelzung

leicht Eisen reducirt werden. Um dies zu vermeiden, setzt man

schlackebildende Substanzen hinzu (Quarz oder kieselsäurereiche

Zuschläge). Das in dem Ofen zu Oxydul reducirte Eisenoxyd tritt mit der

Kieselerde zu einer leichtflüssigen Schlacke zusammen. Das beim Rösten

entstandene Kupferoxyd und Kupferoxydul wird durch das in dem Röstgut

enthaltene Schwefeleisen zu metallischem Kupfer reducirt (3CuO + FeS =

SO_{2} + FeO + 3Cu). Während der Verschlackung scheiden sich die

Schwefelmetalle ab und sammeln sich im untern Theile des Ofens als

=Kupferstein= (Rohstein), ein Gemenge von Schwefelkupfer, Schwefeleisen

und anderen Schwefelmetallen mit einem durchschnittlichen Kupfergehalt

von etwa 32 Proc. Die zugleich gebildete Schlacke führt den Namen

=Rohschlacke= (Schwielschlacke).

Das =Rösten des Kupfersteins= hat dessen möglichst vollständige Oxydation

unter Beseitigung des vorhandenen Schwefels zum Zweck. Der erfolgte

=Spurrost= wird in einem Schachtofen mit einem Zuschlag von Schlacke

verschmolzen, welcher Process das =Spuren= oder die

=Concentrationsarbeit= genannt wird. Der fallende Stein heisst der

=Spurstein= oder =Concentrationsstein=, der etwa 50 Proc. Kupfer enthält,

vollständig abgeröstet und zu Schwarzkupfer verschmolzen wird. Sind die

Roh- und Spursteine =silberhaltig=, so werden sie vor weiterer Behandlung

entsilbert, was früher durch die Amalgamation, gegenwärtig nach dem

=Ziervogel='schen Verfahren (siehe Silber) geschieht, wenn man nicht

vorzieht, erst das metallische Kupfer durch den Saigerprocess mittelst

Blei vom Silber zu trennen.

Man umgeht bei reinen Kupfererzen das Spuren und verschmilzt den

vollständig abgerösteten Kupferstein zu =Schwarzkupfer= (Rohkupfer,

Gelbkupfer) durch die =Schwarzkupferarbeit= (Schwarzmachen,

Rohkupferschmelzen). Dies geschieht in Schachtöfen von geringerer Höhe

(Krummöfen) als die beim Schmelzen der gerösteten Kupfererze

angewendeten. Der Schwefelgehalt des Steines ist durch das Rösten so weit

verringert worden, dass er das nun reducirte Kupfer nicht mehr

aufzunehmen vermag. Es scheidet sich deshalb neben einer geringen Menge

Stein (=Dünnstein=, =Oberlech=, =Armstein=) als =Schwarzkupfer= ab,

welches 93-95 Proc. Kupfer enthält. Schwarzkupfer aus Mansfeld enthielt

nach =Fach= (1866):

Kupfer 93,49

Blei 1,49

Zink 1,47

Eisen 1,03

Nickel} 1,25

Kobalt}

Silber 0,03

Schwefel 0,99

-----

99,75

[Sidenote: Garmachen.]

Das Schwarzkupfer oder Rohkupfer wird nun durch ein kräftiges oxydirendes

Schmelzen von den Verunreinigungen (Schwefel und beigemengte fremde

Metalle) befreit, wobei sich die Verunreinigungen früher verschlacken als

das Kupfer. Dieser Process heisst das =Garmachen des Schwarzkupfers= und

wird ausgeführt

1) im kleinen Garherde (Herdgarmachen);

2) im grossen Garherde oder Spleissofen;

3) im Zugflammenofen oder Raffinirofen.

[Sidenote: Auf dem Herde.]

[Illustration: Fig. 21.]

[Illustration: Fig. 22.]

Das =Herdgarmachen= wird auf dem Garherde vorgenommen, dessen vertikalen

Durchschnitt Fig. 21, dessen perspectivische Ansicht Fig. 22 zeigt.

Dieser Herd besteht aus einem Gemäuer, auf dessen oberer Fläche eine

halbkugelförmige Vertiefung _a_, die Herdgrube, angebracht ist. _b_ ist

eine gusseiserne Deckplatte des Herdes. Zwei Düsen, von denen die eine

bei _h_ sichtbar ist, treiben Wind in das Feuer und auf die Oberfläche

des Kupfers. Man schmilzt nun Schwarzkupfer unter Zusatz von Kohlen unter

Mitwirkung des Gebläses nieder. Schwefel, Arsen und Antimon verflüchtigen

sich. Eisenoxyd und die übrigen nicht flüchtigen Oxyde scheiden sich mit

dem Kupferoxydul der Kieselsäure aus der Herdmasse zu Schlacke verbunden

auf der Oberfläche des Kupfers als =Garschlacke= ab, die von Zeit zu Zeit

abgezogen wird. Nach dem Garwerden des Kupfers wird das Gebläse

abgehangen, die Oberfläche des Kupfers von Kohlen und Schlacken befreit

und dieselbe unter Aufstreuen von Kohlenklein so weit abgekühlt, dass das

Kupfer, ohne eine Explosion befürchten zu müssen, mit Wasser

oberflächlich zur Abkühlung gebracht werden kann. Es bildet sich eine

dünne Scheibe (=Rosette=), welche abgehoben und alsbald in kaltem Wasser

abgelöscht wird, um die Oxydation des Kupfers zu verhüten. So fährt man

fort, Wasser aufzusprengen und Scheiben abzuheben, bis der Herd fast

entleert ist. Man nennt diese Arbeit das =Scheibenreissen=, =Spleissen=,

=Rosettiren=. Das so erhaltene Kupfer ist das =Rosettenkupfer=,

=Garkupfer=, =Scheibenkupfer=.

[Sidenote: Garmachen im grossen Garherde.]

[Illustration: Fig. 23.]

Das =Garmachen im grossen Garherde oder Spleissofen= (Gebläseflammenofen)

ist in Folge der Unvollkommenheit des Herdgarmachens eingeführt worden.

Der =Spleissofen= ist dem Silbertreibherd ähnlich. Fig. 23 zeigt ihn im

vertikalen Durchschnitte. _A_ ist der Schmelzherd, _B_ der Spleissherd

(es sind zwei solcher Herde vorhanden), _n_ die Form des Gebläses, _l_

der Rost für das Brennmaterial. Das Verfahren ist dem Herdgarmachen

ähnlich. Wenn das Kupfer die Gare erreicht hat, wird es in die

Spleissherde abgelassen und in diesen in Rosettenkupfer verwandelt. Da

bei diesem Garmachen das Brennmaterial vom Schmelzgute getrennt ist, so

findet eine vollständigere Reinigung des Kupfers statt, als im kleinen

Herde.

[Sidenote: Saigerung.]

Bei Verarbeitung silberhaltiger Kupfererze wird das Schwarzkupfer =vor=

dem Garmachen der Operation des =Saigerns= unterworfen, wenn man es nicht

vorzieht, zur Entsilberung die =Ziervogel='sche Wasserlaugerei (s.

Silber) anzuwenden. Diese Operation beruht darauf, dass Kupfer und Blei

sich zusammenschmelzen lassen, dass aber beim Erkalten beide Metalle

nicht verbunden bleiben, und eine Legirung von vielem Kupfer mit wenig

Blei sich bildet und das übrige Blei sich ausscheidet. Die Absonderung

geschieht zum grössten Theil nach dem specifischen Gewichte, die unterste

Schicht bildet silberhaltiges Blei. Lässt man die flüssige Masse langsam

erkalten, so fliesst das Blei mit dem Silber verbunden aus, bei schnellem

Erkalten erhält man dagegen ein inniges Gemenge beider Metalle. Das

Silber wird von dem Blei durch Abtreiben oder durch Pattinsoniren

geschieden.

Wie schon erwähnt, ist das auf dem kleinen und grossen Herde

dargestellte Kupfer meist kupferoxydulhaltig. Bei einem Oxydulgehalt

von 1,1 Proc. ist aber das Kupfer so wenig dehnbar und geschmeidig,

dass es sich bei gewöhnlicher Temperatur nicht mehr bearbeiten lässt,

ohne schieferig zu werden und Kantenrisse zu bekommen. Bei einem

Kupferoxydulgehalte von 1-1/2 Proc. wird die Verminderung der

Festigkeit auch schon in erhöhter Temperatur bemerklich und das Kupfer

wird kalt- und rothbrüchig. Dies ist der Zustand des Kupfers, welchen

man in Deutschland mit dem Namen des =übergaren= bezeichnet. Dieses mit

Kupferoxydul verunreinigte Kupfer kann nur durch Reduction des Oxyduls

seine vorige Festigkeit wieder erhalten. Der dies bezweckende Process

wird das =Hammergarmachen= und das dabei erhaltene Kupfer =hammergares

Kupfer= genannt. Mansfelder Garkupfer enthielt nach =Steinbeck= (1864):

Kupfer 94,37

Silber 0,02

Nickel 0,36

Eisen 0,05

Blei 0,60

Sauerstoff 0,58

Schwefel 0,02

------

100,00

[Sidenote: Das Zugutemachen der Erze in Flammenöfen.]

Der grosse Reichthum Grossbritanniens an dem für den Flammenofenprocess

sich am besten eignenden Brennstoff, der Steinkohle, führte wol zuerst

auf die Idee, anstatt des Zugutemachens der Kupfererze in Schachtöfen die

Gewinnung des Kupfers in Flammenöfen einzuführen. Mit dieser, in Bezug

auf Grossbritannien vortheilhaften wirthschaftlichen Seite, vereinigt die

Anwendung der Flammenöfen zugleich vielfache Vortheile von allgemeiner

Wichtigkeit, namentlich ist das nach dem englischen Verfahren gewonnene

Kupfer weit vorzüglicher als das der übrigen Kupferwerke, wenn es auch

dem aus russischen und australischen Erzen gewonnenen an Güte nachsteht.

Die bedeutendsten englischen Kupferwerke sind zu Swansea; sie erhalten

ihre Erze aus den Kupferminen in Cornwall, Nord-Wales, Westmoreland, den

angrenzenden Theilen von Lancashire und Cumberland, aus Schottland und

Irland u. s. w., doch werden auch grosse Mengen von eingeführten Erzen

(aus Chili, Peru, Australien, Cuba und Norwegen) verschmolzen. Ausserdem

befinden sich noch Kupferwerke auf der Insel Anglesea, in Staffordshire

und bei Liverpool. Die englischen Kupfererze bestehen meist aus

Kupferkies mit beigemengtem Schwefelkies, nicht selten auch etwas

Zinnkies und Arsenkies, und Gangart.

Die hauptsächlichsten Processe des englischen

Kupfergewinnungsverfahrens bestehen in folgenden Operationen: 1) Rösten

des kiesigen Kupfererzes (_calcination_); 2) Verschmelzen der

gerösteten Erze zu Rohstein (_melting for coarse metal_); 3) Rösten des

Rohsteines (_calcination of coarse metal_); 4) Darstellen des weissen

Concentrationssteines (_white metal_) durch Verschmelzen des gerösteten

Rohsteins mit reichen Erzen; 5) Darstellen eines blauen

Concentrationssteines (_blue metal_) durch Verschmelzen des gerösteten

Rohsteines mit gerösteten Erzen von mittlerem Kupfergehalt; 6)

Darstellen eines rothen und weissen Steines durch Verschmelzen der bei

den vorhergehenden Operationen gewonnenen Schlacken; 7) Röstschmelzen

des blauen Steines No. 5 und Darstellung des weissen Extrasteines; 8)

Röstschmelzen des weissen Extrasteines und Darstellung des

Concentrationssteines; 9) Röstschmelzen des gewöhnlichen weissen

Steines und der kupferhaltigen Böden zum Zweck der Darstellung von

Schwarzkupfer (_blistered copper_, Blasenkupfer); 10) Raffiniren des

Schwarzkupfers. Nach =Gurlt='s Ansicht lassen sich alle Operationen des

Zugutemachens der Kupfererze in Flammenöfen auf höchstens zwei

Röstungen und drei Schmelzungen zurückführen, nämlich auf 1) das Rösten

der gepulverten Erze unter Zusatz von Kochsalz oder Chlorcalcium, um

flüchtige Chloride zu bilden; 2) das Verschmelzen der gerösteten Erze

bei Erzeugung einer mehr saigeren Schlacke auf Rohstein; 3) das

Röstschmelzen des Rohsteines mit erhitzter Gebläseluft auf

Schwarzkupfer mit oder ohne Zuschlag von chlorhaltigen Substanzen; 4)

das Raffiniren des Schwarzkupfers.

[Sidenote: Rösten der Erze.]

Das _Rösten_ der kiesigen Kupfererze ist im Allgemeinen von dem auf dem

Continent gebräuchlichen Verfahren nicht verschieden. Das Erz erleidet

während des Röstens keinen wesentlichen Gewichtsverlust, indem die

Aufnahme an Sauerstoff so ziemlich den Verlust an Schwefel, Antimon,

Arsen etc. compensirt. Das Produkt des Röstens ist ein schwarzes

Pulver, dessen Farbe vom Kupfer- und Eisenoxyd herrührt. Während des

Röstens entwickeln sich weisse Rauchwolken, aus schwefliger Säure,

arseniger Säure etc. bestehend. In neuerer Zeit hat man durch

Einführung zweckmässiger Röstapparate, namentlich des

=Gerstenhöfer='schen Röstofens, die schweflige Säure für die

Schwefelsäurefabrikation zu verwerthen gesucht.

[Sidenote: Verschmelzen der gerösteten Erze.]

[Illustration: Fig. 24.]

=Das Verschmelzen der gerösteten Erze zu Roh- oder Kupferstein=

geschieht in den =Schmelzöfen=. Die Figur 24 stellt einen solchen

Schmelzofen, wie er zu Swansea gebräuchlich ist, dar. Der Herd

verengert sich gegen seine Mündung hin, sodass er eine Art von Mulde

bildet, _K_ ist der Füllungstrichter, _G_ ist eine mit kaltem Wasser

gefüllte Grube. Die Operation des Kupfersteinschmelzens durch den

Flammenofenprocess bezweckt das Kupfer von der Gangart und einem Theil

der in dem gerösteten Erze enthaltenen fremden Metalloxyde durch ein

reducirendes und auflösendes Schmelzen abzuscheiden. Der Schwefel ist

hierbei von Wichtigkeit, indem die unzersetzt gebliebenen

Schwefelmetalle beim Schmelzen die Oxyde und die schwefelsauren Salze

zerlegen. Es verwandeln sich zunächst Eisenoxyd und Schwefeleisen in

schweflige Säure und Eisenoxydul, welches letztere mit der vorhandenen

Kieselsäure zu Schlacke zusammentritt. Bei gesteigerter Temperatur wird

das Kupferoxyd von dem Schwefeleisen und Schwefelkupfer unter Bildung

von Eisenoxydul und metallischem Kupfer zerlegt, welches letztere sich

zum Theil in dem entstandenen Kupferstein auflöst, zum Theil auch durch

das Eisenoxyd zu Kupferoxydul reducirt wird, das bei der höchsten

Temperatur des Ofens sich verschlackt. Indem nun durch lebhaftes Rühren

der geschmolzenen Masse Stein und Schlacken in innige Berührung kommen,

setzt sich das in dem Steine enthaltene Schwefeleisen mit dem

Kupferoxydul der Schlacken in Schwefelkupfer und kieselsaures

Eisenoxydul um, sodass dem Kupfer fast jeder Weg zur Verschlackung

abgeschnitten ist.

[Sidenote: Rösten des Rohsteines.]

[Sidenote: Concentrationsstein.]

[Sidenote: Roh- oder Schwarzkupfer.]

[Sidenote: Garmachen des Schwarzkupfers.]

=Das Rösten des Rohsteines= geschieht meist in denselben Flammenöfen,

welche zu dem Rösten des Erzes Anwendung finden. Der Zweck des Röstens

ist hauptsächlich, das Eisen zu oxydiren und den Schwefel bis auf ein

gewisses Quantum zu verflüchtigen und zu verbrennen. Eine gewisse

Menge Schwefel in dem Röstprodukte ist nothwendig, weil ausserdem

das Concentrationsschmelzen nicht oder doch nur mit Kupferverlust

ausführbar wäre. Auf das Rösten folgt die Darstellung des =weissen

Concentrationssteines=. Zu diesem Zwecke wird der geröstete Rohstein

mit reichen Kupfererzen beschickt, welche fast kein Schwefeleisen,

sondern nur Schwefelkupfer, Kupferoxyd und Quarz in solchen

Verhältnissen enthalten, dass der Schwefelkies durch den Sauerstoff

der Oxyde oxydirt wird, wobei alles Kupfer mit dem überschüssigen

Kupfer zu Stein zusammentritt, das zu Oxydul oxydirte Eisen aber mit

dem Quarz kieselsaures Eisenoxydul bildet. Das Schmelzen geschieht

auf ähnliche Weise wie das Rohsteinschmelzen. Der sich bildende

=weisse Concentrationsstein= ist fast von der Zusammensetzung des

Kupferglanzes (Cu_{2}S) und wird in Sandformen abgestochen. Der

weisse Stein wird auf =Roh-= oder =Schwarzkupfer= verschmolzen.

Man bringt den zu verarbeitenden Stein auf die Herdsohle eines von

dem Schmelzofen nicht verschiedenen Ofens und lässt das Glühfeuer

12-24 Stunden lang einwirken. Im Anfange darf die Hitze nicht bis

zum Schmelzen gehen, nur gegen das Ende wird sie erhöht. Durch

dieses Röstschmelzen wird der Schwefel in Gestalt von schwefliger

Säure beseitigt und zugleich entweder durch Verflüchtigung allein

oder durch den Sauerstoff und Verschlackung die Verunreinigung,

wie Arsen, Kobalt, Nickel, Zinn, Eisen u. s. w., entfernt. Während

des Einschmelzens zerlegen sich Kupferoxydul und Schwefelkupfer

gegenseitig zu schwefliger Säure und metallischem Kupfer (2Cu_{2}O +

Cu_{2}S = SO_{2} + 6Cu). Das geschmolzene Rohkupfer wird in Formen

abgestochen. Es überzieht sich auf der Oberfläche mit schwarzen

Blasen, weshalb es =Blasenkupfer= genannt wird. Auf der Bruchfläche

zeigt es ein poröses, bienenzelliges Ansehen, welches von den Gasen

und Dämpfen (schweflige Säure, Arsendämpfe) herrührt, welche sich bei

dem Aufkochen des Rohkupfers entwickeln. Das Roh- oder Schwarzkupfer

ist schon ziemlich rein, von Schwefel, Eisen und anderen Metallen

fast frei. Die letzte Operation des englischen Flammenofenprocesses

ist das =Garmachen des Schwarzkupfers=, welches auf der Sohle eines

Flammenofens (Zugflammenofen) ausgeführt wird. Zuerst wird schwach

erhitzt, um die Oxydation zu beendigen. Nach ungefähr sechs Stunden

geräth das Kupfer in Fluss. Nachdem alles Kupfer in dem Sumpfe

niedergeschmolzen ist und der Ofen sich in starker Hitze befindet,

wird die kupferoxydulreiche, röthlich gefärbte Schlacke abgezogen. Es

wird die Oberfläche des geschmolzenen Kupfers mit Holzkohlenpulver

bedeckt und darauf in das flüssige Metallbad eine hölzerne Rührstange,

gewöhnlich von Birkenholz, gebracht. Man nennt diese Operation das

=Schäumen= oder =Polen=; sie hat die Reduction des vorhandenen

Kupferoxyduls durch die aus der hölzernen Rührstange unter Aufschäumen

des Kupfers sich entwickelnden reducirenden Gase zum Zweck. Darauf hat

das Kupfer die Hammergare.

[Sidenote: Gewinnung des Kupfers aus oxydirten Erzen.]

Die Darstellung des Kupfers aus =oxydirten Erzen= ist einfach. Die Erze

werden mit Kohle in einem Schachtofen niedergeschmolzen, indem man sie

mit den erforderlichen Zuschlägen versetzt, um eine leichtflüssige

Schlacke, die kein Kupfer aufnimmt, zu erzielen. Das erfolgende

Schwarzkupfer wird in Spleissöfen gar gemacht und in Blöcken als

Rosettenkupfer in den Handel gebracht. Zu Chessy bei Lyon verschmilzt man

Malachit, Kupferlasur und Rothkupfererz. Es findet dabei durch

Verschlackung ein nicht unbedeutender Kupferverlust statt. Auf den

sibirischen Kupferhütten am Ural giebt man den oxydirten Kupfererzen

einen Zuschlag von kiesigen Kupfererzen und von Schwefelkies, wobei das

Kupfer durch den Schwefel vor der Verschlackung geschützt und in einen

Stein verwandelt wird, den man auf Schwarzkupfer verschmilzt.

[Sidenote: Gewinnung des Kupfers auf nassem Wege.]

Die Gewinnung des Kupfers =auf nassem Wege= (die hydrometallurgische

Kupfergewinnung) findet in neuerer Zeit immer mehr und mehr Anwendung und

ist das Resultat der Uebertragung der Erkenntnisse der analytischen

Chemie in das praktische Leben. Die grosse Leichtigkeit, mit welcher das

Kupfer in Lösung gebracht und daraus gefällt wird, gab die Veranlassung,

den nassen Weg der Kupferextraction zu versuchen, wenn der trockene Weg

wegen Kupferarmuth der Erze keine ökonomisch vortheilhaften Resultate

giebt. Eine der ältesten Methoden der hydrometallurgischen

Kupfergewinnung ist die durch =Cementation=. Sie besteht in dem Ausfallen

des Kupfers aus Kupfervitriollösung durch metallisches Eisen; solche

Lösungen kommen theils fertig gebildet als Grubenwässer oder Cementwässer

vor, theils werden sie künstlich durch Behandeln von armen oxydirten

Kupfererzen mit schwefligsauren Dämpfen oder durch Extraction des Kupfers

mittelst Salzsäure oder verdünnter Schwefelsäure oder auch nur durch

Rösten von kiesigen Erzen und Auslaugen des erzeugten Kupfervitriols

bereitet. Das durch Fällen von metallischem Kupfer aus Lösungen durch

Eisen erhaltene Kupfer nennt man =Cementkupfer=. Auf der Insel =Anglesea=

hebt man die Cementwässer zuerst in ein grosses Bassin, um sie durch

Absetzen von Eisenocker zu klären, und leitet sie darauf in die

Cementgruben, in welchen sich das zur Zersetzung des Kupfervitriols

bestimmte alte Guss- und Schmiedeeisen befindet. Von Zeit zu Zeit muss

das Eisen bewegt werden, damit die oxydirte Fläche sich abscheuere. Von

Zeit zu Zeit werden die Bodensätze in den Sümpfen aufgerührt und die

trübe Flüssigkeit mit allem Schlamm in grosse Sümpfe geleitet, in welchen

sich der Schlamm absetzt, der in einem Trockenofen bei Flammenfeuer

getrocknet wird. Der Kupfergehalt des Schlammes ist sehr verschieden, der

reichste enthält ungefähr 50 Proc. Kupfer, durchschnittlich kann man

einen Kupfergehalt von 15 Proc. annehmen, da der Hauptbestandtheil des

Schlammes basisch schwefelsaures Eisenoxyd ist. Dem Anhaften des

ausgeschiedenen Kupfers an dem Eisen wird vorgebeugt, wenn in dem

Apparate, in welchem die Fällung vor sich geht, eine Rührvorrichtung

befindlich ist, ähnlich der in den Maischmaschinen. Zu =Herrengrund= bei

=Neusohl= in Niederungarn, wo früher beträchtliche Mengen von

Cementkupfer gewonnen wurden, ist die Gewinnung jetzt sehr unbedeutend.

Dagegen zu =Schmöllnitz= in Oberungarn und zu =Rio tinto= in Südspanien

hat die Cementkupferbereitung eine grosse Ausdehnung erhalten. In

Norwegen schlägt man das Kupfer aus den Lösungen (nach =Sinding='s

Verfahren) durch Schwefelwasserstoff nieder und verarbeitet das gefällte

Kupfer entweder auf Kupfervitriol oder auf metallisches Kupfer.

Kupferkieshaltige Pyrite werden, nachdem sie durch Abrösten ihren

Schwefel als schweflige Säure (zum Zweck der Schwefelsäurefabrikation)

abgegeben haben, meist auch noch auf nassem Wege entkupfert; man kann

das Kupfer mit einer Lösung von Eisenchlorid ausziehen und aus der

Lösung (nach dem Vorschlage von =Gossage=) das Kupfer mittelst

Schwefeleisen fällen. Arme ockerige Erze, die nicht mehr mit Vortheil

geschmolzen werden können, werden durch Rösten mit Schwefelkies oder

durch Calciniren mit Eisenvitriol oder überhaupt auf irgend eine Weise,

wobei schweflige Säure sich entwickelt, auf Kupfervitriol verarbeitet.

Auch aus kiesigen Kupfererzen hat man unter Umständen mit Gewinn

Cementkupfer dargestellt, so verwandelt z. B. =Bankart= die Kupfererze

durch Rösten in Sulfate, schlägt aus deren Lösung das Kupfer durch

Eisen nieder und gewinnt aus der Lauge Eisenvitriol.

[Sidenote: Kupfer auf galvanischem Wege erhalten.]

Das durch Anwendung des =galvanischen Stromes= erhaltene Kupfer ist das

reinste; vor einiger Zeit ist vorgeschlagen worden, bei dem Fällen von

Cementkupfer, um an Eisen und Zeit zu sparen, die Elektricität

anzuwenden. Dass der Kupfervitriol auf elektrolytischem Wege unter

Abscheidung von cohärentem Kupfer zersetzt werden kann, ist eine für

=galvanoplastische= Darstellungen wichtige Thatsache.

[Sidenote: Eigenschaften des Kupfers.]

Das Kupfer zeichnet sich durch seine bekannte rothe Farbe aus, ist

stark glänzend und obgleich ziemlich hart, doch so dehnbar, dass es

sich zu den feinsten Drähten ziehen und zu dünnen Blättchen schlagen

lässt. Durch Erwärmen steigert sich seine Dehnbarkeit. Es hat einen

hakigen, körnigen Bruch, ein spec. Gewicht von 8,9 (1 Kubikfuss Kupfer

wiegt 456-476 Pfd.) und schmilzt bei einer Temperatur von 1200°

(Pouillet) oder 1400° (Daniell) (etwas leichter als Gold, etwas

schwerer als Silber). Reines Kupfer fliesst in dünnen, schnell

erstarrenden Strömen, das mit Oxydul verunreinigte fliesst träge,

erstarrt langsamer und stets in dicken Massen. Das geschmolzene Kupfer

hat eine eigenthümliche meergrüne Farbe. Zu Gusswaaren eignet sich das

Kupfer nicht, indem es, vermuthlich wenn es zu heiss gegossen wird, nur

poröse und blasige Güsse liefert. Beim Erkalten dehnt es sich scheinbar

(es =steiget=) aus, d. h. es scheint nach dem Erstarren einen grössern

Raum einzunehmen als im geschmolzenen Zustande. Durch dieses Ausdehnen

wird das Kupfer zur Bearbeitung unter dem Hammer und dem Walzwerk

unbrauchbar, weil der Zusammenhang der Masse auf mechanische Weise,

durch krystallinische Gefüge und durch Höhlungen und Zwischenräume,

welche im Innern der Masse sich bilden, unterbrochen wird. Damit das

Ausdehnen oder Steigen des Kupfers nicht stattfinde, ist es

unerlässlich, das Metall (wie =C. Stölzel= vorgeschlagen) unter einer

Kohlendecke zu schmelzen, oder das flüssige Metall bis zu einer

gewissen Temperatur sich abkühlen zu lassen und es dann in geschlossene

Formen zu giessen, damit es schnell erstarre. Zink, Blei (etwa 0,1

Proc.), Kalium und andere Metalle entziehen dem Kupfer die Eigenschaft,

zu steigen. Auch eine gewisse Quantität beigemengtes Kupferoxydul

verhindert das Steigen des Kupfers in den Formen, doch lässt sich diese

Eigenschaft in der Praxis nicht anwenden, weil Kupferoxydul das Kupfer

kaltbrüchig macht. Reines Kupfer zeigt vor dem Erstarren die

Eigenschaft des Kupferregens oder des Spratzens, d. h. es werden, noch

ehe die Erstarrung auf der Oberfläche eintritt, Kupferkügelchen

(=Streu-= und =Spritzkupfer=) als ein feiner und oft sehr dichter Regen

mit grosser Gewalt in die Höhe geschleudert. Bei höherer Temperatur und

bei Luftzutritt verbrennt des Kupfer mit schöner grüner Flamme. An der

feuchten Luft überzieht es sich nach und nach mit kohlensaurem

Kupferoxydulhydrat (sogenanntem =Grünspan=). Im Feuer bei Luftzutritt

nimmt es anfangs Regenbogenfarben an, später überzieht es sich mit

einer braunrothen Rinde von Kupferoxydul, welche nach und nach eine

schwarze Farbe annimmt und beim Ablöschen des glühenden Metalls in

Wasser oder beim Hämmern und Biegen in Schuppen abfällt (=Kupferasche=,

=Kupferhammerschlag=). In dem Zustande, in welchem das Kupfer durch den

Schmelzprocess auf den Kupferhütten (als =Werkkupfer=) gewöhnlich

dargestellt wird, ist es mit anderen Metallen, vorzüglich mit Eisen,

Antimon, Arsen, in einigen Fällen vorzugsweise mit Blei, in anderen mit

Zinn, zuweilen auch mit Zink, und fast stets mit Schwefel verunreinigt.

=Reischauer= fand in einem vollkommen dehnbaren Werkkupfer 1,48 Proc.

solcher in Salpetersäure unlöslicher Stoffe (Antimon, Blei, Zinn,

Eisen, Nickel). Bei einem grösseren Quantum fremder Körper besitzt es

bei jeder Temperatur einen so geringen Grad von Festigkeit, dass es

sich durch Hämmern und Walzwerke nicht bearbeiten lässt. Selbst zu

Gusswaaren (zu Statuenguss) ist dieses unreine Kupfer nicht geeignet,

theils weil ihm die Kupferfarbe abgeht, theils weil es den Einflüssen

der Atmosphäre nicht widerstehen kann. Man benutzt das Kupfer zu

Siedepfannen in Zuckerfabriken, Kesseln, Blasen und Kühlapparaten in

Brennereien und Brauereien, zum Beschlagen der Schiffe, zur

Scheidemünze, zum Graviren (Kupferstich und Kupferwalzen im Zeugdruck),

zur Fabrikation des Kupfervitriols, der Kupferfarben etc. Raffinirtes

Kupfer aus Mansfeld enthielt nach =Steinbeck= (Juni 1868):

Kupfer 99,28

Silber 0,02

Nickel 0,32

Eisen 0,06

------

100,00

Die =Kupferproduktion= auf der ganzen Erde beträgt gegenwärtig (1870)

etwa 1,300,000 Ctr., davon kommen auf

Russland 130,000 Ctr.

England 350,000 "

Oesterreich 60,000 "

Chile 280,000 "

Nordamerika 200,000 "

Preussen 57,500 "

Spanien 40,000 "

Schweden 40,000 "

Belgien 20,000 "

Sachsen 700 "

Cuba 40,000 "

Bolivia und Peru etc. 30,000 "

Der Preis des Kupfers beträgt im Mittel 40 Thlr. der Centner; als

Gesammtwerth des jährlich producirten Kupfers ergiebt sich demnach die

Summe von 52 Mill. Thlr.

[Sidenote: Legirungen des Kupfers.]

=Kupferlegirungen=. Von diesen Legirungen erwähnen wir als die

wichtigsten die =Bronze=, das =Messing= und das =Neusilber=.

[Sidenote: Die Bronze.]

Die =Bronze= ist eine Legirung aus Kupfer und Zinn oder Kupfer, Zinn und

Zink, oder endlich Kupfer und Aluminium. Durch den Zusatz von Zinn oder

von Zinn und Zink oder endlich von Aluminium wird das Kupfer

leichtflüssiger und daher brauchbarer zum Guss, dichter und deshalb

politurfähiger; es wird ferner härter, spröder, klingender und tönender

und ist (mit Ausnahme der Aluminiumlegirung) weit wohlfeiler als reines

Kupfer, wodurch es ebenfalls zu vielen Zwecken geeigneter wird. Ein

geringer Zusatz von Phosphor (0,12-0,50 Proc.) macht einige dieser

Legirungen homogener und geschmeidiger. Die hauptsächlichsten Arten der

Bronze sind =Glockenmetall=, =Kanonenmetall= und =Statuenbronze=.

[Greek: a]) =Glockenmetall= (Glockengut, Glockenspeise) besteht

durchschnittlich aus 78 Th. Kupfer und 22 Th. Zinn. Es muss Klang mit

Härte und Festigkeit verbinden. Es ist ein sprödes Metall und deshalb ist

die Behandlung der Glocke auf der Drehbank nicht mehr ausführbar; die

Glocke muss demnach den Ton, den sie erhalten soll, durch den Guss, durch

ihre Form und durch die Metallmischung erhalten. Zuweilen wird dem

Metall, um Zinn zu ersparen, Zink und Blei zugesetzt, was leicht

schädlich sein kann. Ein Vorurtheil ist es hingegen, dass, um der Glocke

einen besonders hellen Klang zu verschaffen, Silber beigemischt werden

müsse.

[Greek: b]) =Kanonenmetall= (Geschützmetall, Stückgut, Kanonengut)

besteht durchschnittlich aus 90 Th. Kupfer und 9 Th. Zinn und muss

mechanisch und chemisch dauerhaft sein. Die mechanische Dauerhaftigkeit

erfordert 1) =Zähigkeit=, damit das Geschütz nicht beim Entzünden der

Ladung, wobei dasselbe einem Drucke von wenigstens 1200-1500 Atmosphären

ausgesetzt ist, gesprengt werde; 2) =Elasticität=, damit den durch die

häufigen und stossweisen Gasentwickelungen auf die Cohäsion geschehenden

Angriffen entgegengetreten werde; 3) =Härte=, welche die beim Anschlagen

des Geschosses entstehenden Vertiefungen in der innern Wand des

Geschützes (der =Seele=), die sogenannten =Kugellager=, verhindern soll.

Die =chemische Beständigkeit= endlich verlangt die möglichst grösste

Unangreifbarkeit des Geschützes durch die Luft, durch die

Zersetzungsprodukte des Schiesspulvers und der Schiessbaumwolle und durch

die bei der Entzündung derselben bewirkte hohe Temperatur. Das

Kanonenmetall von der oben angegebenen Zusammensetzung hat die

Eigenthümlichkeit, sich zu entmischen, entweder durch eine Art Saigerung,

indem zinnreiche leichtflüssige Legirungen von den zinnarmen

strengflüssigen sich trennen, oder auch durch Verbrennen, indem das Zinn

leichter und früher verbrennt als das Kupfer und die Legirung dadurch

stets zinnärmer wird. Diese Neigung zum Entmischen ist beim Giessen der

Geschütze eine Quelle von grossen Schwierigkeiten. In neuerer Zeit hat

man und wie es scheint, nicht ohne Erfolg, durch Zusatz von etwas

Phosphor (0,12-0,50 Proc.) das Geschützmetall gleichförmiger zu machen

gesucht.

[Greek: g]) =Statuenbronze= zu Bildsäulen, Büsten, Verzierungen besteht

aus Kupfer, Zinn, Blei und Zink. Sie muss so zusammengesetzt sein, dass

sie im geschmolzenen Zustande dünnflüssig genug ist, um die Gussform

vollständig auszufüllen und einen reinen scharfen Guss zu liefern, der

sich leicht ciseliren lässt und eine schöne Patina annimmt. Die

Reiterstatue des Königs Ludwig XIV. in Paris (1699 beendigt) besteht aus

91,40 Kupfer, 5,53 Zink, 1,70 Zinn und 1,37 Blei; die Reiterstatue von

Ludwig XV. aus 82,65 Kupfer, 10,30 Zink, 4,10 Zinn und 3,15 Blei; die von

Heinrich IV. (auf dem _Pont neuf_ zu Paris) aus 89,62 Kupfer, 4,20 Zink,

5,70 Zinn und 0,48 Blei. Man schätzt an der Statuenbronze die

Eigenschaft, sich bald mit einer gleichmässigen und schön grünen

Oxydschicht (=Antikbronze=, =Patina=) zu überziehen, eine Schicht, deren

Bildung man auch häufig durch Anwendung chemischer Mittel befördert. Die

=Aluminiumbronze= (aus 90 Th. Kupfer und 10 Th. Aluminium bestehend) wird

wegen ihrer schönen Farbe in vielen Fällen angewendet, wo man sich sonst

des Messings bedient hätte.

[Sidenote: Das Messing.]

Das =Messing= (Gelbguss) gehört zu den ältesten und am längsten bekannten

Legirungen. Zink und Kupfer verbinden sich in allen Verhältnissen mit

einander, aber nur das Messing hat unter allen Legirungsverhältnissen

allein technische Anwendung gefunden. Die Quantität der beiden Metalle im

Messing variirt je nach der Anwendung, die von dem Messing gemacht werden

soll. Durchschnittlich beträgt der Zinkgehalt 30 Proc. Im Allgemeinen

ertheilt ein geringerer Zinkgehalt dem Messing eine dunklere

röthlichgelbe Färbung, ein grösserer Zinkgehalt eine lichtere gelbliche

Färbung. Je grösser der Kupfergehalt ist, desto dehnbarer ist das

Messing. In kaltem Zustande ist das Messing hämmerbar und lässt sich

strecken, walzen und zu Draht ausziehen; in heissem Zustande erhält es

leicht Brüche und Risse. Ein =hämmerbares= oder =schmiedbares Messing=

(_yellow metal_), welches sich in der Glühhitze unter Hammer und Walzen

strecken lässt, erhält man durch Zusammenschmelzen von 40 Th. Zink mit 60

Th. Kupfer. Das Messing hat vor dem reinen Kupfer vielfache Vorzüge. Es

hat eine angenehmere Farbe, oxydirt sich nicht so leicht, besitzt

grössere Härte und Steifheit (und eignet sich nur deshalb zu

Blechgefässen und Stecknadeln), niedrigeren Schmelzpunkt und ist im

geschmolzenen Zustande weit dünnflüssiger, ohne beim Erstarren wie das

Kupfer blasig zu werden; es ist aus diesem Grunde, und weil es weit

billiger ist als Kupfer, zu Gusswaaren ein schätzbares Material. Ein

Zusatz von Blei (1-2 Proc.) macht das Messing zur Bearbeitung auf der

Drehbank geeignet; solches Messing lässt sich auch besser feilen, da es

die Feilen nicht verschmiert.

Die =Fabrikation des Messings= geschieht auf zweifache Weise: 1)

entweder durch Zusammenschmelzen von Galmei, Kohle und Schwarzkupfer,

oder 2) durch Zusammenschmelzen von metallischem Zink mit Garkupfer.

Die Messingbereitung mittelst =Galmei= ist die älteste und jetzt schon

fast allgemein aufgegebene Methode. Man bedient sich dazu solcher

Oefen, in welchen 7-9 Tiegel aus feuerfestem Thon zu gleicher Zeit

eingesetzt werden können. Die Tiegel stehen auf einem Rost. Man benutzt

gewöhnlich gerösteten Galmei und zinkhaltigen Ofenbruch der Hochöfen.

Da man mit Galmei dem Messing nicht mehr als 27-28 Proc. Zink geben

kann, so setzt man kurz vor dem Giessen der geschmolzenen Masse Galmei

zu. Früher liess man die Messingfabrikation in zwei Operationen

zerfallen: die erste bezweckte die Herstellung einer Legirung

(=Arcoschmelzen=), welche nur 20 Proc. enthielt; bei der zweiten

verband man das =Arco= (Rohmessing, Stückmessing) mit einer neuen

Zinkmenge, um es in eigentliches Messing zu verwandeln

(Tafelmessingschmelzen). Das Arcoschmelzen ist ein sehr

unvortheilhaftes Verfahren, weil die Schmelzkosten dadurch unnöthig

vergrössert werden, doch war man früher der Ansicht, es werde durch ein

besonderes Arco- und Tafelmessingschmelzen ein besseres Produkt

erhalten. Das Arcoschmelzen fällt gegenwärtig hinweg und man giebt dem

Metallgemisch, wenn es in Fluss gekommen ist, das noch mangelnde Zink.

Auf gleiche Weise verfährt man mit dem Ofenbruche, aus welchem allein,

ohne Zusatz von metallischem Zink, kein Messing hergestellt werden

kann. Beim Guss zu Tafelmessing wird der Inhalt aus allen Tiegeln in

einem Tiegel (dem sogenannten =Giesser=), welcher vor dem

Messingschmelzofen in einer Grube (dem =Monthal=) steht,

zusammengegossen, das flüssige Metall mit einem eisernen Stabe

(=Kaliol=) umgerührt und die Oberfläche gereinigt, worauf der Inhalt in

die bestimmten Formen gegossen wird. Der Guss in eisernen Formen

gelingt nicht gut, wenn es sich um die Herstellung dünner Platten

handelt, daher giesst man zwischen Granittafeln, von denen je zwei eine

Gussform ausmachen. Die Granittafeln erhalten einen Ueberzug aus Lehm

und Kuhmist und werden vor dem Gusse gut angewärmt. Es können gegen 20

Tafeln gegossen werden, ehe man den Lehmüberzug zu erneuern braucht.

Die gegossenen Tafeln werden hierauf überarbeitet, um die Gussnaht zu

beseitigen und dann vermittelst einer Circularsäge in Stücke von

passender Form zerschnitten. Die Fabrikation des Messings aus =Zink=

kann auf verschiedene Weise ausgeführt werden. Die einfachste und

vorzüglichste Methode besteht in der Anwendung gewöhnlicher Tiegel, in

welche Kupfer und Zink mit einander geschichtet eingetragen werden und

eine starke Decke von Kohlenstaub erhalten. Kupfer und Zink werden in

zolldicken Stücken angewendet. Ein Arcoschmelzen findet bei diesem

Verfahren nicht statt. Bisweilen setzt man auch schon dünngewalztes

Kupferblech Zinkdämpfen aus, um es in Messingblech überzuführen.

Dem =Messing ähnliche Legirungen= sind =Tombak= (rothes Messing,

Rothmetall), welches auf etwa 85 Th. Kupfer 15 Th. Zink enthält. Aus 2

Th. Zink und 11 Th. Kupfer stellt man in Nürnberg und Fürth die

Legirung dar, die von den dasigen Metallschlägern zu =Blattgold=

(Goldschaum) verarbeitet wird. Andere Kupferzinklegirungen von

goldähnlicher Farbe, die jetzt keine oder doch nur spärliche Anwendung

finden, sind: =Prinzmetall=, =Semilor=, =Oreïde=, =Mannheimer Gold=,

=Pinchbak= etc. Das in neuerer Zeit aufgetauchte =Aichmetall= besteht

aus 60 Th. Kupfer, 38,2 Th. Zink und 1,8 Eisen. Es ist wesentlich

schmiedbares Messing. Das =Sterrometall= ist von ähnlicher

Zusammensetzung, jedoch weit härter. Das =Muntzmetall=, in England zu

Schiffsbeschlägen, zu Bolzen, Schiffsnägeln u. dgl. vielfach

angewendet, besteht aus Kupfer und Zink in Verhältnissen, welche

zwischen 50 Proc. Zink und 63 Proc. Kupfer bis zu 39 Proc. Zink und 50

Proc. Kupfer schwanken. Die Legirung zur »=Kupferscheidemünze=« besteht

in Frankreich und Schweden aus 95 Th. Kupfer, 4 Th. Zinn und 1 Th.

Zink, in Dänemark aus 90 Th. Kupfer, 5 Th. Zinn, 5 Th. Zink. Das unter

dem Namen =Weissmessing= vorkommende Metallgemisch besteht wie das

=Bathmetall= aus 55 Th. Kupfer und 45 Th. Zink, und wie das

Lüdenscheider =Knopfmetall= aus 20 Th. Kupfer und 80 Th. Zink. -- Die

=Bronzefarben= (Metall- oder Staubbronze), welche gegenwärtig zum

Bronziren von Gyps- und Holzgegenständen, sowie von Metallgusswaaren,

ferner in der Buch- und Steindruckerei, in der Lackirerei, in der

Wachsleinwand- und Tapetenfabrikation ausgedehnte Anwendung finden,

werden aus den Abfällen der Metallschlägerei, aus der sogenannten

Schawine durch Feinreiben und Erhitzen mit etwas Oel, Talg, Paraffin

oder Wachs dargestellt; die hierbei sich bildenden schönen Farben

(violett, kupferroth, orange, goldgelb, grün) sind Anlauffarben. Die

Legirung zu diesen Bronzefarben ist:

für helle Nüancen { Kupfer 83,

{ Zink 17,

für rothe Nüancen { Kupfer 94-90,

{ Zink 6-10,

für kupferrothe Nüancen Kupfer 100.

Der Kupfergehalt der Bronzefarben bei verschiedenen Mustern ergab sich

bei der Analyse folgendermaassen:

[Greek: a]) Französische Bronzen: Kupferroth 97,32 Proc.

Orange 94,44 "

Blassgelb 81,29 "

[Greek: b]) Englische Bronzen: Orange 90,82 "

Hochgelb 82,37 "

Blassgelb 80,42 "

[Greek: g]) Bayerische Bronzen: Kupferroth 98,92 Proc.

Violett 98,82 "

Orange 95,30 "

Hochgelb 81,55 "

Speisegelb 82,34 "

[Sidenote: Das Neusilber.]

Das =Neusilber= (Argentan, Pakfong, Weisskupfer) ist eine Legirung aus

Kupfer, Nickel, Zink oder Zinn, die man auch betrachten kann als Messing

mit einem Zusatze von 1/6-1/3 Nickel. Das Neusilber ist von fast

silberweisser Farbe, von dichtkörnigem oder feinzackigem Bruche, 8,4-8,7

spec. Gewicht und ist härter, aber fast ebenso dehnbar als gewöhnliches

Messing. Es ist im hohen Grade politurfähig. Bei der Bereitung des

Neusilbers werden Zink, Kupfer und Nickel im zerkleinerten Zustande,

letzteres meist als =Würfelnickel= angewendet. Man bringt die Metalle

gemengt in einen Tiegel, doch in der Weise, dass oben und unten etwas

Kupfer zu liegen kommt, bedeckt das Ganze mit Kohlenpulver und schmilzt,

wobei öfters mit einem eisernen Stabe umgerührt wird. Gutes Neusilber

gleicht 12löthigem Silber und nimmt eine schöne Politur an, welche an der

Luft unverändert bleibt. Es wird von sauren Flüssigkeiten weit weniger

als Kupfer und Messing angegriffen, weshalb es ohne Gefahr zu Geschirren,

in denen Speisen aufbewahrt werden sollen, Anwendung finden kann.

Die Zusammensetzung des Neusilbers ist:

Kupfer 50-66

Zink 19-31

Nickel 13-18,5

In =Sheffield= werden nachstehende Sorten gefertigt:

Kupfer. Nickel. Zink.

Ordinär 8 2 3-1/2

Weiss 8 3 3-1/2

Electrum 8 4 3-1/2

Strengflüssig 8 6 3-1/2

Tutenay 8 3 6-1/2

Das Neusilber ist selbst auf dem Probirsteine kaum vom 12löthigen Silber

zu unterscheiden. Befeuchtet man aber den Strich mit Salpetersäure, so

wird er rascher gelöst als der von Silber, und auf Zusatz von

Chlornatriumlösung erfolgt keine Trübung. Das im Handel vorkommende

=Alfénide=, aus dem man gegenwärtig Milchkannen, Theeservice, Gabeln,

Löffel u. s. w. fabricirt, ist galvanisch versilbertes Neusilber, welches

etwa 2 Proc. seines Gewichtes an Silber enthält und sich durch

vollkommene Aehnlichkeit mit silbernen Gefässen und Geräthschaften bei

bedeutend billigerem Preise empfiehlt. Dem Chinasilber ähnlich sind die

unter dem Namen =Perusilber=, =Chinasilber=, =Christoflemetall= und

=Alpaka= aufgetauchten Legirungen. Das _tiers-argent_

(Drittel-Silberlegirung) besteht aus 27,5 Silber und 62,5 Kupfer, Nickel

und Zink.

Eine andere silberhaltige Nickellegirung wird in der =Schweiz= seit

1850 als =Scheidemünzmetall= angewendet. Es sollen in 1000 Th.

enthalten

die Stücke von Silber. Kupfer. Zink. Nickel.

20 Rappen 150 500 250 100

10 " 100 550 250 100

5 " 50 600 250 100

Das eigenthümliche Verfahren, das Silber anstatt mit Kupfer mit

Neusilber zu legiren, wurde wol durch das Bestreben hervorgerufen, der

geringhaltigen Silberscheidemünze ein weniger unehrenhaftes Aussehen zu

verleihen, als das Scheidemünzsilber darbietet, wenn es abgegriffen

ist. Die Schweizer Münzen werden allerdings durch die Abnutzung nicht

roth, nehmen aber dagegen eine nicht angenehme, schmutzig gelbe Farbe

an. In =Belgien= wendet man seit etwa zehn Jahren eine ähnliche

Legirung (aus 25 Th. Nickel und 75 Th. Kupfer) zu den 5-, 10- und

20-Centimesstücken an. Auch in den =Vereinigten Staaten= Nordamerikas

prägt man gegenwärtig Scheidemünzen (Centstücke), enthaltend 12 Th.

Nickel und 88 Th. Kupfer. Das unter dem Namen =Suhler Weisskupfer= im

Handel vorkommende Metall enthält 88 Th. Kupfer, 8,75 Th. Nickel und

1,75 Th. Antimon.

[Sidenote: Kupferamalgam.]

Eine Verbindung von 30 Th. Kupfer und 70 Th. Quecksilber, die man

erhält, indem man Kupferpulver mit salpetersaurem Quecksilberoxydul

befeuchtet, darauf mit heissem Wasser übergiesst und durch Reiben die

nöthige Menge Quecksilber incorporirt, ist unter dem Namen =Metallkitt=

bekannt; sie ist eine weiche Masse, die nach einigen Stunden erhärtet.

Kupferpräparate.

[Sidenote: Kupfervitriol.]

Der =Kupfervitriol= (Kupfersulfat, Cupricumsulfat, schwefelsaures

Kupferoxyd, cyprischer oder blauer Vitriol) findet sich in der Natur als

Ueberzug, oder in derben, nierenförmigen Massen, oder aufgelöst im

=Cementwasser=. Er krystallisirt in schönen blauen, triklinoëdrischen

Säulen, welche sich in 2 Th. heissem und 4 Th. kaltem Wasser, nicht aber

in Alkohol lösen. Das krystallisirte schwefelsaure Kupferoxyd besteht in

100 Theilen aus:

32,14 Th. Schwefelsäure,

31,79 " Kupferoxyd,

36,07 " Wasser;

seine Formel ist CuSO_{4} + 5H_{2}O.

[Sidenote: Gewinnung das Kupfervitriols.]

Man stellt den Kupfervitriol chemisch rein dar, indem man metallisches

Kupfer mit concentrirter Schwefelsäure erhitzt; das Kupfer wird hierbei

auf Kosten eines Theils des Sauerstoffs der Schwefelsäure oxydirt,

während schweflige Säure entweicht (Cu + 2H_{2}SO_{4} = CuSO_{4} +

2H_{2}O + SO_{2}). Oft ist die Darstellung der schwefligen Säure der

Hauptgrund zur Gewinnung des Kupfervitriols auf diesem Wege. Wird das

Kupfer (am besten ist hier das zertheilte Cementkupfer anwendbar) vorher

in Röstherden in Kupferoxyd übergeführt, so erspart man die Hälfte der

Schwefelsäure. Im Grossen gewinnt man den Kupfervitriol, indem man 1) des

natürlich vorkommende Cementwasser zum Krystallisiren abdampft, 2) indem

man in einem Flammenofen Kupferplatten bis zum Siedepunkte des Schwefels

erhitzt, den Ofen verschliesst und Schwefel hineinwirft. Der Schwefel

verbindet sich mit dem Kupfer zu Schwefelkupfer (Cu_{2}S), das in einem

Flammenofen bei sehr geringer Hitze oxydirt wird (Cu_{2}S + 5O = CuSO_{4}

+ CuO); die geröstete Masse wird in einen Kessel gebracht und so viel

Schwefelsäure hinzugesetzt, als nothwendig ist, alles Kupferoxyd zu

sättigen. Die klare Lösung wird vom ungelösten Rückstande abgegossen und

zur Krystallisation hingestellt. Man gewinnt den Kupfervitriol 3) indem

man den Concentrationsstein oder Spurstein, der ungefähr 60 Proc. Kupfer

enthält, mit =Schwefelsäure= behandelt; zu diesem Zwecke wird der Stein

mehrere Male geröstet, dünn in Kasten geschüttet und mit =Wasser

ausgezogen=. Die Auflösung wird in bleiernen Gefässen abgedampft und in

kupfernen Gefässen zum Krystallisiren hingestellt. Aus der von den

Krystallen abgegossenen Mutterlauge fällt man das Kupfer durch

metallisches Eisen, weil der daraus dargestellte Kupfervitriol zu

eisenhaltig ausfallen würde. Der auf diese Weise gewonnene Kupfervitriol

ist der wohlfeilste; er enthält ungefähr 3 Proc. Eisenvitriol und

zuweilen, wenn die Kupfersteine nickelhaltig waren, auch

Nickelvitriol[8]. Häufig stellt man auch den Kupfervitriol aus

Kupferabfällen, Kupferasche, Kupferhammerschlag durch Erhitzen derselben

in einem Flammenofen bis zur vollständigen Oxydation und Lösung des

Oxydes in verdünnter Schwefelsäure dar. 4) In Marseille verarbeitet man

Malachit durch Lösen desselben in Schwefelsäure auf Kupfervitriol. 5)

Neuerdings stellt man (nach =Sinding='s Verfahren) in Norwegen

Kupfervitriol dar, indem man kupferhaltige Eisenkiese röstet, das

Röstprodukt mit Wasser auszieht, aus der Lauge das Kupfer mittelst

=Schwefelwasserstoff= fällt und das Schwefelkupfer nach dem Trocknen

durch eine vorsichtig durchgeführte Flammenofenröstung zu Vitriol

oxydirt. 6) In grosser Menge erhält man den Kupfervitriol als

Nebenprodukt bei der =Affinirmethode= oder bei der Scheidung des Goldes

vom Silber. Bei dieser Methode wird das goldhaltige Silber mit

Schwefelsäure behandelt, wodurch schwefelsaures Silberoxyd gebildet wird,

während das Gold ungelöst zurückbleibt. Die Lösung des schwefelsauren

Silberoxydes wird mit metallischem Kupfer zusammengebracht; es löst sich

von letzterem ein Molekül in der Schwefelsäure auf, während das Silber

metallisch gefällt wird (Ag_{2}SO_{4} + Cu = CuSO_{4} + 2Ag). Der auf

diese Weise dargestellte Kupfervitriol ist vollkommen rein. 7) Auch bei

der hydrometallurgischen Silbergewinnung nach =Ziervogel='s Verfahren

erhält man Kupfervitriol als Nebenprodukt. Der aus den Abfällen bei dem

Kupferhüttenprocess gewonnene Kupfervitriol wird von beigemengtem

Eisenoxydul durch Erhitzen in einem Flammenofen bis zur beginnenden

Zersetzung befreit, das Eisenoxydul wird in Oxyd verwandelt, das beim

Auflösen der Masse ungelöst zurückbleibt. Nach einem anderen, von =Bacco=

angegebenen, Verfahren löst man den zu reinigenden Kupfervitriol in

Wasser und vermischt die Lösung mit kohlensaurem Kupferoxyd, welches

alles Eisen, auch das in Gestalt von Eisenoxydul vorhandene, als Oxyd

fällt, während eine entsprechende Menge Kupferoxyd sich auflöst. Nach

genügender Einwirkung wird die reine Kupfervitriollösung von dem

Niederschlage abfiltrirt.

[8] Der aus den nickelhaltigen Krätzkupfergranalien im Mansfeld'schen

dargestellte Kupfervitriol enthält (nach =Herter='s 1865

ausgeführter Analyse) noch 0,083 Proc. Nickel.

[Sidenote: Doppelvitriol.]

Unter =Doppelvitriol= oder =gemischtem Vitriol= versteht man einen aus

Kupfervitriol und Eisenvitriol bestehenden, zusammenkrystallisirten

Vitriol. Der =Salzburgervitriol= (Doppel-Adler) enthält 76 Proc., der

=Admonter= 83 Proc. und der =Doppel-Admonter= 80 Proc. schwefelsaures

Eisenoxydul. Zuweilen findet sich in dem gemischten Vitriol auch noch

schwefelsaures Zinkoxyd (weisser Vitriol). In der neueren Zeit wird

aber der gemischte Vitriol weniger häufig angewendet.

[Sidenote: Anwendung des Kupfervitriols.]

Der Kupfervitriol findet häufig Anwendung zur Darstellung der

Kupferfarben (zu welchem Behufe er frei von Eisen- und Zinkvitriol sein

muss), des essigsauren Kupferoxydes, zum Verkupfern, zum Brüniren des

Eisens, zum Färben des Goldes, zum Schwarzfärben von Tuch und Wollgarn,

als Reservage in der kalten Indigküpe, zum Erweichen des Getreides vor

dem Säen und zur Erzeugung galvanoplastischer Abdrücke. Seit etwa

zwanzig Jahren gehen grosse Mengen von Kupfervitriol nach Mexiko und

Peru, um dort bei dem Ausbringen von Silber (nach der amerikanischen

Amalgamation) verwendet zu werden.

[Sidenote: Kupferfarben.]

=Kupferfarben.= Von den vielen Farben, in welchen Kupfer den färbenden

Bestandtheil ausmacht, seien folgende beschrieben: 1) Braunschweigergrün,

2) Bremergrün und Bremerblau, 3) Casselmann's Grün, 4) Mineralgrün, 5)

Schweinfurtergrün.

[Sidenote: Braunschweigergrün.]

Mit dem Namen =Braunschweigergrün= bezeichnet man verschiedene

Kupferverbindungen, welche als Malerfarbe Anwendung finden. Was

gegenwärtig im Handel unter diesem Namen vorkommt, ist basisch

kohlensaures Kupferoxyd (CuCO_{3} + CuH_{2}O_{2}) und eine Nachahmung

des =Berggrün=, welches entweder fein gemahlener Malachit oder ein

Bodensatz aus kupferhaltigen Cementwässern ist. Man gewinnt das

Braunschweigergrün, indem man Kupfervitriol mit kohlensaurem Natron

oder kohlensaurem Kalk, oder Kupferchlorid, durch Zersetzen von

Kupfervitriol mit Kochsalz erhalten, mit einem kohlensauren Alkali

zersetzt, den entstandenen Niederschlag mit heissem Wasser auswäscht

und ihn dann mit Schwerspath, Permanentweiss, Zinkweiss oder Gyps,

nicht selten auch mit Schweinfurtergrün nüancirt. Eine Sorte

Braunschweigergrün, welche jedoch gegenwärtig nicht mehr benutzt zu

werden scheint, ist eine Art künstlichen Atakamits, ein

Kupferoxychlorid, welchem nach =Ritthausen= die Formel CuCl_{2}, 3CuO +

3H_{2}O zukommt. Das im Handel vorkommende Braunschweigergrün ist meist

mit dem arsenhaltigen Schweinfurtergrün gemengt. Das Berggrün ist als

Wasser-, Oel- und Kalkfarbe anwendbar.

[Sidenote: Bremerblau oder Bremergrün.]

Das =Bremerblau= oder =Bremergrün= ist wesentlich Kupferoxydhydrat und

erscheint in Gestalt einer äusserst lockeren und hellblauen Masse, deren

Farbe jedoch etwas ins Grünliche geht. Je reiner blau und je lockerer die

Farbe, desto höher steht es im Preise. Als Wasser- und Leimfarbe giebt es

ein helles Blau (weshalb es =Bremerblau= genannt wird), mit Oel

angewendet, geht dagegen die ursprüngliche blaue Farbe schon nach 24

Stunden in Grün über, welches dadurch entsteht, dass sich das Kupferoxyd

des Bremergrüns chemisch mit den Bestandtheilen des Oeles (Oelsäure,

Palmitinsäure) zu grüner Kupferseife verbindet. Das Bremergrün kommt in

verschiedenen Nüancen im Handel vor, welche durch Vermischen des

Niederschlages mit leichten weissen Körpern, namentlich von Brei aus fein

geschlemmtem Gyps hergestellt werden. Als Ausgangspunkt der Fabrikation

dient gegenwärtig fast überall Kupferoxychlorid (CuCl_{2}, 3CuO +

4H_{2}O). Der zur Darstellung dieser Verbindung eingeschlagene Weg ist

ohne Einfluss auf die Eigenschaften der fertigen Farbe, insofern man nur

mit Sorgfalt darauf bedacht ist, dass der blassgrüne Brei, in den

Fabriken Oxyd genannt, kein Kupferchlorür (Cu_{2}Cl_{2}) enthält.

Die Bereitung geschieht nach der Vorschrift von =Gentele= auf folgende

Weise:

1) 112,5 Kilogr. Kochsalz und

111 " Kupfervitriol,

beide vollkommen eisenfrei, werden im trockenen Zustande mit Wasser zu

einem dicken Brei gemahlen, wobei sich die aufgelösten Portionen zu

Kupferchlorid und schwefelsaurem Natron umsetzen: 2) 112,5 Kilogr.

altes Schiffskupfer werden in quadratzollgrosse Stücke zerschnitten, in

ein Fass geschüttet, in welchem sich mit Schwefelsäure angesäuertes

Wasser befindet und kräftig umgerührt, hierdurch wird alles Oxyd von

der Oberfläche des Kupfers entfernt. Man wäscht das Kupfer mit Wasser

rein ab. 3) Das gereinigte Kupfer wird nun in den sogenannten

Oxydirkästen mit dem aus Kupferchlorid und Glaubersalz bestehenden Brei

in 1/2 Zoll dicken Lagen aufgeschichtet und diese Substanzen in einem

Keller oder sonstigen Raume der gegenseitigen Einwirkung überlassen.

Das Kupferchlorid nimmt zuerst Kupfer auf und verwandelt sich dadurch

in Kupferchlorür, letzteres geht durch Aufnahme von Sauerstoff und

Wasser in die oben erwähnte unlösliche, grüne, basische Verbindung

über. Um deren Bildung zu befördern, wird die Masse während des

Verweilens in den Oxydirkästen alle 2-3 Tage mit einer kupfernen

Schaufel umgeschaufelt. Da bekanntlich das Kupferchlorür beim Behandeln

mit Alkalien und alkalischen Erden gelbes oder rothes Kupferoxydul

abscheidet, so darf auch nicht die geringste Spur von Kupferoxydul

zurückbleiben, weil sich sonst bei weiterer Verarbeitung die reine

Farbe des Bremergrün trüben würde. In manchen Fabriken hat man zur

Beseitigung des Kupferchlorürs den Brei Jahre lang unter öfterem

Umschichten stehen lassen, ehe man ihn weiter verarbeitet. Man erreicht

denselben Zweck, wenn man das feuchte Gemenge von Zeit zu Zeit vor der

jedesmaligen Umarbeitung trocken werden lässt, wobei die Luft an die

Stelle des verdunsteten Wassers tritt und so eine vollständige

Oxydation bewirkt. Nach beendigter Oxydation, in der Regel nach 3-5

Monaten, hebt man die zerfressene Kupfermasse aus den Oxydationskästen,

bringt sie in einen Schlämmbottich und wäscht sie mit geringen Mengen

Wasser zu einem dünnen Schlamm, welchen man von dem unoxydirten Kupfer

trennt. 4) Auf je 6 solche Eimer Schlamm setzt man 6 Kilogr. Salzsäure

und lässt das innige Gemisch 1-2 Tage lang stehen. 5) In einen anderen

Bottich, den Blaubottich oder Blauback, bringt man für je 6 Eimer des

mit Salzsäure versetzten Schlammes 15 Eimer klare und farblose

Kalilauge. Man verdünnt den angesäuerten Schlamm noch mit 6 Eimern

Wasser und trägt den Inhalt der sauren Bütte schnell in die Kalilauge

in dem Blaubottich ein, während einige Arbeiter den Inhalt des

letzteren unausgesetzt umrühren. Die basische Kupferverbindung geht

durch die Behandlung mit Salzsäure in grünes neutrales Kupferchlorid

über, welches letztere sich mit dem Kali in Chlorkalium und blaues

Kupferoxydhydrat (Bremerblau) umsetzt. 6) Nachdem das Ganze eine

ziemlich steife Consistenz angenommen hat, lässt man es 1-2 Tage lang

stehen, darauf wird der Niederschlag durch wiederholtes Umrühren mit

Wasser und Decantiren von dem Kali und Chlorkalium befreit, hierauf auf

Seihetüchern einige Wochen feucht erhalten und der Luft ausgesetzt und

zuletzt gepresst, zerschnitten, und bei einer Temperatur, welche 30-35°

C. nicht überschreiten darf, getrocknet, indem bei höherer Temperatur

das Hydratwasser entweichen und das Bremerblau in schwarzbraunes

Kupferoxyd übergehen würde.

Nach =anderen Vorschriften= erhält man das Bremerblau auf folgende

Weise: 1) 50 Kilogr. fein zerschnittenes Kupferblech wird mit 30

Kilogr. Kochsalz unter Befeuchten von 15 Kilogr. zuvor mit dem

dreifachen Volumen Wasser verdünnter Schwefelsäure gemischt. Hierbei

wird Salzsäure frei, welche unter Mitwirkung der Luft das Kupfer zuerst

in Kupferchlorid, dann in Chlorür überführt, woraus sich durch weitere

Oxydation das basische Kupferchlorid bildet, welches man auf die

angegebene Art durch Kalilauge zersetzt. 2) Man besprengt nach =Habich=

das Kupferblech mit einer Auflösung von Kupferhammerschlag

(Kupferasche) in reiner Salzsäure, um die basische

Chlorkupferverbindung zu bilden. 3) Man versetzt neutrales

salpetersaures Kupferoxyd mit einer zur Zersetzung unzureichenden Menge

von kohlensaurem Kali oder Natron; der anfänglich sich bildende

flockige Niederschlag von kohlensaurem Kupferoxyd verwandelt sich unter

Abgabe von Kohlensäure nach und nach in basisch salpetersaures

Kupferoxyd (CuN_{2}O_{6} + CuH_{2}O_{2}), welches sich als schweres

grünes Pulver absetzt. Man übergiesst dieses Kupfersalz mit einer

Auflösung von Zinkoxydkali (durch Auflösen von Zinkweiss in Kalilauge

erhalten), wodurch man eine tiefblaue, höchst lockere Farbe von grosser

Deckkraft erhält, welche aus zinksaurem Kupferoxyd mit geringer

Beimischung von höchst basisch salpetersaurem Kupferoxyd besteht. 4)

Ein magnesiahaltiges Bremerblau erhält man durch Fällen einer Auflösung

von Kupfervitriol, Bittersalz und etwas Weinstein durch Potasche, indem

man die Auflösung der ersteren in die Potaschenlösung giesst und von

letzterer einen Ueberschuss anwendet.

[Sidenote: Casselmann's Grün.]

Die von =W. Casselmann= 1865 entdeckte schöne arsenfreie grüne Farbe --

=Casselmann's Grün= -- wird dargestellt, indem man eine siedend heisse

Lösung von Kupfervitriol mit einer siedenden Lösung von essigsaurem

Alkali vermischt. Der sich bildende Niederschlag ist ein basisches

Kupferoxydsalz von der Formel (CuSO_{4} + 3CuH_{2}O_{2} + 4H_{2}O).

Getrocknet und zerrieben bildet diese Farbe, nächst dem Schweinfurter

Grün, die schönste aller Kupferfarben weshalb ihre Verwendung anstatt der

arsenhaltigen Kupferfarben sehr anzuempfehlen ist.

[Sidenote: Mineralgrün und Mineralblau.]

Das =Mineralgrün= oder =Scheele's Grün=, eine gegenwärtig nur noch

selten angewendete, nur wenig deckende Farbe, besteht wesentlich aus

Kupferoxydhydrat und arsenigsaurem Kupferoxyd. Man erhält es, indem man

eine Auflösung von 1 Kilogr. reinem, eisenfreiem Kupfervitriol in 12

Liter Wasser löst und mit einer Lösung von 350 Gramm arseniger Säure in

1 Kilogr. gereinigter Potasche und 8 Liter Wasser unter beständigem

Umrühren versetzt. Der entstehende grasgrüne Niederschlag wird mit

warmem Wasser ausgewaschen und getrocknet. =Habich= schlug vor, die

Flüssigkeit, welche arsenige Säure und Kupfervitriol enthält, nicht mit

ätzendem oder kohlensaurem Kali oder Natron, sondern mit zinksaurem

Kali zu fällen; man erhält eine zwar hellere, aber äusserst brillante

Farbe. Zuweilen versteht man unter =Mineralgrün= fein geriebenen

Malachit oder auch basisches Kupferoxydhydrat.

Obgleich man unter =Mineralblau= in der Regel die helleren, mit Thon

oder Kaolin etc. versetzten Sorten von Berlinerblau versteht, so

bezeichnen Andere mit diesem Namen oder dem Namen =Bergblau= (_cendres

bleues_) eine blaue Malerfarbe, welche ehedem durch Mahlen und

Schlämmen der reinsten Stücken des =Kupferlasurs= (2CuCO_{3} +

CuH_{2}O_{2}) in Tyrol und zu Chessy bei Lyon dargestellt wurde.

Gegenwärtig soll man es darstellen, indem man eine Lösung von

salpetersaurem Kupferoxyd mit Aetzkalk, nach anderen Angaben mit Kali

fällt und den noch feuchten, aber ausgewaschenen Niederschlag mit

Kreide, Gyps oder Schwerspath nüancirt. In Frankreich wird das Bergblau

zum Theil noch feucht in Form eines Teiges verkauft. Die unter dem

Namen =Kalkblau= (auch =Neuwiederblau= genannt) in Gestalt viereckiger

Stücken oder quadratischer Tafeln in dem Handel vorkommende blaue Farbe

wird durch Fällen einer Lösung von 100 Th. Kupfervitriol und 12-1/2 Th.

Salmiak mittelst der Kalkmilch von 30 Th. gebranntem Kalk in der Kälte

dargestellt. Die Farbe besteht aus Kupferoxydhydrat und schwefelsaurem

Kalk und ist nach der Formel 2(CaSO_{4}, 2H_{2}O) + 3CuH_{2}O_{2}

zusammengesetzt. Es ist eine reinere blaue Nüance als das Bremerblau,

besitzt im Wasser ziemliche Deckkraft, aber wenig in Oel.

[Sidenote: Oelblau.]

Das =Oelblau=, eine Farbe, welche mit Oelen und Firnissen

zusammengerieben ein herrliches Veilchenblau giebt, ist

=Schwefelkupfer= (CuS). Man wendet hierzu theils das in der Natur als

=Kupferindig= vorkommende Schwefelkupfer, theils das künstlich

dargestellte an. Man erhält das Oelblau durch Zusammenschmelzen von

fein zertheiltem metallischem Kupfer mit Kaliumschwefelleber und

Behandeln der geschmolzenen Masse mit Wasser, wobei das Schwefelkupfer

in kleinen glänzenden bläulichen Krystallen zurückbleibt, welche nach

dem Trocknen fein zerrieben werden.

[Sidenote: Schweinfurtergrün.]

Das =Schweinfurtergrün= ist die schönste und beliebteste, aber auch die

gefährlichste aller Kupferfarben; es führt auch den Namen =Wienergrün=,

=Neuwiedergrün=, =Mitisgrün=, =Kirchbergergrün=, =Kaisergrün=,

=Papageigrün= etc. etc., je nachdem das eigentliche Schweinfurtergrün

rein oder mit Schwerspath, schwefelsaurem Bleioxyd und Chromgelb nüancirt

ist. Die Zusammensetzung und die Darstellungsweise des Schweinfurtergrün

war Fabrikgeheimniss, bis =v. Liebig= und nach ihm =Braconnot= die

Bereitungsart veröffentlichten. Nach der Untersuchung von =Ehrmann= ist

das Schweinfurtergrün im reinen Zustande eine Verbindung von neutralem

essigsauren Kupferoxyd mit arsenigsaurem Kupferoxyd nach der Formel

(C_{2}H_{3}O)_{2} } O_{2} + 3(CuO, As_{2}O_{3})[9]

Cu }

und besteht in 100 Th. aus

Kupferoxyd 31,29 Th.

arseniger Säure 58,65 "

Essigsäure 10,06 "

[9] Diese Formel ist eine durchaus empirische und die eigentliche

Zusammensetzung des Schweinfurtergrüns ist noch zu ermitteln. Ein

Theil des Kupfers ist als Oxydul, ein Theil des Arsens als

Arsensäure da.

Nach der Angabe von =Ehrmann= löst man gleiche Gewichtstheile arseniger

Säure und neutralen Grünspans, jedes für sich, in Wasser, und mischt

die concentrirten Lösungen siedend heiss mit einander. Es bildet sich

sofort ein flockiger olivengrüner Niederschlag von arsenigsaurem

Kupferoxyd, während die Flüssigkeit freie Essigsäure enthält. Wenn der

Niederschlag in der Flüssigkeit ruhig stehen bleibt, so verringert er

sein Volumen und wird dicht und krystallinisch; zugleich bilden sich in

ihm grüne Stellen, welche nach und nach grösser werden, bis nach

Verlauf von einigen Stunden er vollständig in eine intensiv grüne,

körnig krystallinische Masse übergegangen ist. Diese neue Verbindung

ist das Schweinfurtergrün; sie wird abfiltrirt und gewaschen; sie

scheint auf die Weise zu entstehen, dass aus je vier Molekülen

arsenigsauren Kupferoxydes ein Molekül arseniger Säure aus- und eine

äquivalente Menge von Essigsäure eintritt. Die Vorschrift von

=Braconnot=, mit Hülfe von =Kupfervitriol= Schweinfurtergrün zu

bereiten, ist mit einigen Abänderungen die gegenwärtig in den Fabriken

angewendete. Nach ihr löst man 15 Kilogr. Kupfervitriol in der

kleinsten Menge siedenden Wassers und vermischt die heisse Lösung mit

einer gleichfalls heissen und concentrirten Lösung von arsenigsaurem

Kali oder Natron, welche 20 Kilogr. arsenige Säure enthält. Es bildet

sich sofort ein schmutziggrüner Niederschlag. Indem man zu der

Flüssigkeit 15 Liter concentrirten Holzessigs oder so viel setzt, dass

sie nach Essigsäure riecht, verwandelt sich der Niederschlag in

Schweinfurtergrün, welches, um die Abscheidung und Beimengung von

arseniger Säure zu verhindern, sogleich abfiltrirt und mit siedendem

Wasser ausgewaschen wird. Es kommt demnach bei der Fabrikation von

Schweinfurtergrün darauf an, möglichst billig auf nassem Wege neutrales

arsenigsaures Kupferoxyd darzustellen und dieses durch Digestion mit

verdünnter Essigsäure in arsenig-essigsaures Kupferoxyd überzuführen.

Das Schweinfurtergrün ist als Oel- und Wasserfarbe anwendbar; in Oel

deckt es nicht besonders, trocknet aber gut; auf frischem Kalk lässt

sich die Farbe nicht anwenden, denn der Aetzkalk entzieht ihr die

Essigsäure und es hinterbleibt gelbgrünes arsenigsaures Kupferoxyd,

welches keine angenehme Farbe hat. Es bildet ein aus smaragdgrünen,

mikroskopischen Krystallen bestehendes Pulver, dessen Farbe um so

satter ist, je grösser die Krystalle sind; beim Zerreiben wird die

Farbe heller. Es befindet sich im Handel als =krystallinisches= Pulver

und im zerriebenen Zustande als =amorphes= Schweinfurtergrün. Am Lichte

und an der Luft ist es unveränderlich. Es ist unlöslich in Wasser; bei

längerem Kochen mit Wasser wird es wahrscheinlich unter Verlust von

Essigsäure braun. Es ist bekannt, dass in Zimmern mit feuchten Wänden,

deren Tapeten Schweinfurtergrün enthalten, sich ein widriger und

Kopfschmerzen verursachender Geruch zeigt, der von einer sich

entwickelnden flüchtigen Arsenverbindung, wahrscheinlich

Arsenwasserstoff, herrührt.

[Sidenote: Zinnsaures Kupferoxyd.]

=Zinnsaures Kupferoxyd= oder =Gentele's Grün=, durch Fällen von

Kupfervitriol mit zinnsaurem Natron, Auswaschen und Trocknen des

Niederschlages enthalten, ist eine schön grüne und giftfreie

Kupferfarbe.

[Sidenote: Grünspan.]

[Sidenote: Anwendung des Grünspans.]

=Grünspan= oder =essigsaures Kupfer= kommt im Handel vor als

=neutraler= oder =krystallisirter Grünspan= und als =basischer

Grünspan=. Der =neutrale= oder =krystallisirte Grünspan= ist neutrales

essigsaures Kupferoxyd (C_{2}H_{3}O)_{2}} O_{2} + H_{2}O / Cu} das

ursprünglich von den Holländern allein dargestellt wurde, die, um

andere Fabriken irre zu leiten, das Präparat mit dem Namen

»destillirter Grünspan« bezeichneten. Der =basische= oder =blaue

Grünspan= wird im Grossen hauptsächlich in der Umgegend von Montpellier

dargestellt; man verfährt dabei, indem man die Weintreber in Fässer

oder grossen irdenen Häfen sich selbst überlässt. Der in den Trebern

enthaltene Zucker geht unter Mitwirkung der gleichzeitig vorhandenen

Fermente in Alkohol und dieser dann in Essigsäure über. Dabei erhöht

sich die Temperatur beträchtlich. Wenn nach Verlauf von 3-4 Tagen ein

deutlicher Essiggeruch sich entwickelt, werden die Treber mit erhitzten

Kupferblechen, die man vorher mit einer Auflösung von Grünspan

bestrichen und wieder getrocknet hat, in irdenen Häfen geschichtet.

Diese Häfen werden in einem Keller, dessen Temperatur 10-12° beträgt,

mit Strohmatten bedeckt, aufgestellt. Wenn sich auf den Blechen eine

hinreichend starke Decke von Grünspan gebildet hat, kratzt man dieselbe

ab, knetet den Grünspan in einem Fasse mit Wasser an und bringt den

Brei in lederne Beutel, denen man durch Pressen eine viereckige Form

giebt. Die vom Grünspan befreiten Bleche werden von Neuem benutzt, bis

dieselben gänzlich aufgelöst sind. Dieser Grünspan ist blau und wird

=blauer= oder =französischer Grünspan= genannt, er hat die Formel

(C_{2}H_{3}O)_{2}} O_{2}, CuH_{2}O_{2} + 5H_{2}O / Cu}. Auf andere

Weise erhält man den Grünspan, indem man, wie z. B. in Grenoble,

Kupferplatten mit Essig befeuchtet und an einem warmen Orte aufstellt,

oder Kupferplatten mit Flanelllappen, welche mit Essig getränkt sind,

schichtet; dieser Grünspan ist von =grüner= Farbe und hat die Formel

(C_{2}H_{3}O)_{2}} O_{2}, 2CuH_{2}O_{2} / Cu}. -- Der =neutrale Grünspan=

wird erhalten 1) durch Auflösen des basischen Salzes in Essigsäure;

2) durch Zersetzen von Kupfervitriol mit Bleizucker

CuSO_{4}+(C_{2}H_{3}O)_{2}} O_{2} = PbSO_{4}+(C_{2}H_{3}O)_{2}} O_{2}.

Pb} Cu}

Nach der ersten Methode löst man den basischen Grünspan in 4 Th.

destillirtem Essig oder Holzessig unter Erwärmen in einem kupfernen

Kessel auf, decantirt die klare Flüssigkeit und dampft sie dann bis zum

Erscheinen einer Salzkruste ab, worauf sie in hölzerne Gefässe gebracht

wird, in denen sich der neutrale Grünspan an hineingestellte Holzstäbe

ansetzt. Nach dem zweiten Verfahren werden die Lösungen gemischt, die

Flüssigkeiten von dem ausgeschiedenen schwefelsauren Bleioxyd

abgegossen und unter Zusatz von etwas Essigsäure zum Krystallisiren

abgedampft. Anstatt des Bleizuckers wendet man zur Zersetzung des

Kupfervitriols auch essigsauren Kalk und neuerdings auch essigsauren

Baryt an. Der neutrale Grünspan kommt im Handel in Trauben (_grappes_)

vor, die aus dunkelgrünen, undurchsichtigen Säulen bestehen, sich in

13,4 Th. kaltem und 5 Th. siedendem Wasser, in 14 Th. siedendem Alkohol

lösen. -- Man wendet beide Grünspansorten an als Oel- und

Wasserfarbe[10], zur Bereitung von Kupferfarben (Schweinfurtergrün), in

der Färberei und Druckerei, beim Vergolden und in früherer Zeit zur

Darstellung der Essigsäure.

[10] In Russland verwendet man den Grünspan vielfach als Malerfarbe in

Oel; zu dem Ende wird er mit Bleiweiss zusammengerieben, wodurch

eine Zersetzung in kohlensaures Kupfer und in basisches

essigsaures Blei vor sich geht; ersteres giebt dem noch

unzersetzten Bleiweiss eine hellblaue Farbe, welche aber nach dem

Anstriche in Oel allmählich in das angenehme Grün übergeht,

welches die russischen grünen Dächer fast allgemein darbieten.

Das Blei.

(Pb = 207; spec. Gew. = 11,37.)

[Sidenote: Blei. Vorkommen desselben.]

Das Blei ist seit den ältesten Zeiten bekannt. In der Natur kommt es nur

sehr selten gediegen, häufig aber an Schwefel gebunden als =Bleiglanz=

(PbS) und als =Bournonit= (Spiessglanzbleierz) vor. Letzteres Bleierz

besteht aus 41,77 Th. Blei, 12,76 Kupfer, 26,01 Antimon und 19,46

Schwefel (3Cu_{2}S, Sb_{2}S_{3} + 2[3PbS, Sb_{2}S_{3}]), und wird auf

Blei und Kupfer verarbeitet. Ausserdem findet es sich noch als

=Weissbleierz= (Cerussit, kohlensaures Bleioxyd, PbCO_{3}), als

=Grünbleierz= (Pyromorphit, phosphorsaures Bleioxyd, 3[P_{2}O_{5}, 3PbO]

+ PbCl_{2}), als =Mimetesit= (arsensaures Bleioxyd, 3[As_{2}O_{5}, 3PbO]

+ PbCl_{2}), als =Vitriolbleierz= (Anglesit, schwefelsaures Bleioxyd,

PbSO_{4}), als =Gelbbleierz= (molybdänsaures Bleioxyd, PbMoO_{4}) und als

=Rothbleierz= (Krokoit, chromsaures Bleioxyd, PbCrO_{4}).

[Sidenote: Gewinnung des Bleies durch Niederschlagsarbeit.]

Man gewinnt das Blei gewöhnlich aus dem =Bleiglanz=. Derselbe (86,57 Blei

und 13,43 Schwefel und stets etwas Silber enthaltend) ist von bleigrauer

Farbe, vollkommenem Metallglanz, krystallisirt in Würfeln, ist spröde und

hat ein spec. Gewicht von 7,75. Ausser zur Bleigewinnung, dient er auch

feingemahlen (als Glasurerz oder Alquifoux) zum Glasiren des

Töpferzeuges, zur Herstellung des Pattinson'schen Bleiweisses, auch wol

als Streusand und zur Verzierung von Bijouteriearbeiten. Der Bleiglanz

findet in neuerer Zeit auch zur Reindarstellung des Platins aus den

Platinerzen Anwendung.

Die Gewinnung geschieht entweder durch =Niederschlagsarbeit= oder durch

=Röstarbeit=.

Die Gewinnung des Bleies =aus dem Bleiglanze durch Niederschlagsarbeit=

gründet sich auf das Verhalten des metallischen Eisens zu Bleiglanz. Wenn

man nämlich Schwefelblei mit metallischem Eisen erhitzt, so bildet sich

Schwefeleisen und metallisches Blei (PbS + Fe = FeS + Pb). Bei der

Niederschlagsarbeit wird der Bleiglanz, der von dem fremden Gestein durch

Ausschmelzen oder Schlämmen getrennt worden ist, mit Eisengranalien

gemengt -- die man erhält, indem man geschmolzenes Roheisen in Wasser

giesst -- und in einem Schachtofen niedergeschmolzen. Man erhält

=metallisches Blei= und =Bleistein=, welcher letztere wesentlich aus

Schwefeleisen, Schwefelblei und etwas Schwefelkupfer besteht. Anstatt des

metallischen Eisens wendet man zur Abscheidung des Bleies aus dem

Bleiglanz auch Eisenerze, Eisenfrischschlacken u. s. w. an, welche auch

noch durch ihren Sauerstoff entschwefelnd wirken.

[Illustration: Fig. 25.]

[Illustration: Fig. 26.]

[Illustration: Fig. 27.]

Fig. 25, 26 und 27 zeigen einen Bleischmelzofen. _B_ ist der

Ofenschacht, _CD_ der Herd und Tiegel des Ofens, wie die Zeichnung

zeigt, zum Theil ausserhalb des Ofens. Von _D_ kann durch einen Canal

das flüssige Metall in den Stichtiegel abgelassen werden. Die aus dem

Schachte entweichenden Gase gehen, ehe sie in die Esse _F_ gelangen,

durch Kammern, in welchen sich die durch das Gebläse _O_ fortgerissenen

Erztheilchen absetzen. Die gattirten Erze, mit Eisengranalien

vermischt, werden in abwechselnden Schichten in den Ofen eingetragen.

Die flüssigen Produkte sammeln sich in dem Tiegel _D_ an. Die Produkte

sind silberhaltiges =Blei= und =Bleistein= mit 30 und mehr Pfund Blei

und 3 und mehr Pfund Silber im Centner, ferner mit einem grösseren oder

geringeren Kupfergehalte. Je nach der Quantität und Qualität der in dem

Steine enthaltenen Metalle wird derselbe geröstet und auf Vitriol oder

Cementkupfer verarbeitet oder mit reichen Bleischlacken und

Eisengranalien verschmolzen und auf Blei verarbeitet.

[Sidenote: Gewinnung des Bleies durch Röstarbeit.]

Die Gewinnung des Bleies =aus dem Bleiglanze durch Rösten in Flammenöfen=

gründet sich auf des Verhalten des Bleioxydes und schwefelsauren

Bleioxydes gegen Bleiglanz. Durch die Einwirkung des Sauerstoffs der

atmosphärischen Luft wird ein Theil des Bleiglanzes zu Bleioxyd und

schwefliger Säure oxydirt, nebenbei bildet sich auch schwefelsaures

Bleioxyd. Durch den Sauerstoff des schwefelsauren Bleioxydes und des

reinen Bleioxydes wird der Schwefel des noch unzersetzt gebliebenen

Bleiglanzes oxydirt und entfernt (3PbO + PbS = 4Pb + SO_{2} + O; PbSO_{4}

+ PbS = 2Pb + 2SO_{2}). Ist bei dem Röstungsprocesse überschüssiger

Bleiglanz vorhanden, so bildet sich ein Bleisubsulfuret (Pb_{2}S), aus

welchem metallisches Blei, indem der Rückstand sich höher schwefelt,

aussaigert (2Pb_{2}S = 2PbS + 2Pb).

[Illustration: Fig. 28.]

Auf diesen Process, =Röstsaigerprocess= genannt, mit welchem die

Anwendung von =Flammenöfen mit vertieften Herde= verbunden ist, gründet

sich das englische Verfahren der Bleigewinnung. Die gewöhnliche

Einrichtung der Flammenöfen zum Verschmelzen der Bleierze in Derbyshire

und Cumberland geht aus der Zeichnung Fig. 28 hervor. Der Herd, welcher

aus Schlacken zusammengeschmolzen ist, ruht auf einer massiven Mauer.

Die Fläche desselben ist von allen Seiten gegen die Abstichseite

geneigt. Hier befindet sich die Abstichöffnung und in deren tiefster

Stelle des Stichloch, aus welchem das Blei in den Vortiegel abfliesst.

Der Ofen ist mit sechs Thüröffnungen _o o_ versehen, von denen sich

drei auf der Abstichseite und eine gleiche Anzahl auf der Rückseite

befinden. Die zu verhüttenden Erze werden durch eine verschliessbare,

trichterförmige Oeffnung _T_ auf den Herd des Ofens gebracht.

Gewöhnlich werden jedesmal 16 Ctr. Bleischliche eingetragen und in

einer Zeit von 6-7 Stunden verarbeitet. Der Aufwand an Steinkohlen

beträgt, dem Gewichte nach, ungefähr die Hälfte des Gewichtes der Erze.

Das Erz wird gleichmässig über den Herd ausgebreitet. Hierauf

verschliesst man die Thüren des Ofens, damit dieser allmälig sich

erwärme. Nach zwei Stunden öffnet man wieder, bis der den Ofen

erfüllende Rauch verschwunden ist. Dann schliesst man aufs Neue und

giebt ein starkes Feuer. Später werden die Thüren zum zweiten Male

geöffnet und das Erz abwechselnd durch die eine und die andere

Seitenöffnung des Ofens umgerührt. Die Masse wird nun teigig und das

Blei rinnt von allen Seiten ab. Man setzt die Arbeit des Umrührens etwa

eine Stunde lang fort und dann fängt die Masse an, in einen fast

flüssigen Zustand überzugehen. Diese Neigung zum Flüssigwerden

befördert man durch Zusätze von Flussspath. Sobald sie vollkommen

dünnflüssig ist, lässt man die oberste Schlacke abfliessen. Man bringt

diese Schlacke durch Begiessen mit Wasser zum Erstarren. Man nennt sie

weisse Schlacke; sie ist von weisser oder lichtgrauer Farbe, hat ein

emailähnliches Aussehen und enthält oft bis zu 22 Proc. schwefelsaures

Bleioxyd. Durch die mittlere Thür wird dann Steinkohlenklein geworfen,

um die auf dem Metalle zurückgebliebene zähflüssige und noch

reichhaltige Schlacke zum Erstarren zu bringen. Zuletzt wird die

Stichöffnung aufgemacht und des Blei in den Stichtiegel abgestochen.

[Sidenote: Werkblei.]

[Sidenote: Frischprocess.]

Das durch die Niederschlags- oder durch die Röstarbeit gewonnene Blei

heisst =Werkblei= und enthält Silber, Kupfer, Antimon u. s. w. Um das

Silber aus demselben abzuscheiden, unterwirft man das Werkblei der

Entsilberung, entweder auf dem Treibherde oder durch Pattinsoniren oder

endlich dem Behandeln mit Zink nach dem Verfahren von =Cordurié= (s.

Silber). -- Die durch den Treibprocess entstandene Bleiglätte wird

entweder als solche verwerthet oder durch den =Frischprocess= zu

metallischem Blei reducirt. Das Frischen geht in Flammenöfen vor sich,

auf deren Herden man die Bleiglätte mit Kohlen schichtet. Das auf diesem

Wege gewonnene Blei enthält häufig Kupfer, Antimon, auch wol etwas

Silber. Es ist daher minder weich (=Hartblei=) als das aus reiner Glätte

dargestellte Blei (=Weichblei=). Die Zusammensetzung verschiedener

Freiberger Bleisorten ergiebt sich aus nachstehenden Analysen von

=Reich=:

========+===========+=============+===========+===================

| | | | Antimonblei.

| Rohes | Raffinirtes | Hartblei. | Muldener | Halsbr.

| Werkblei. | Blei. | | Hütte. | Hütte.

========+===========+=============+===========+==========+========

Blei | 97,72 | 99,28 | 87,60 | 90,76 | 87,60

Arsen | 1,36 | 0,16 | 7,90 | 1,28 | 0,40

Antimon | 0,72 | Spur | 2,80 | 7,31 | 11,60

Eisen | 0,07 | 0,05 | Spur | 0,13 | Spur

Kupfer | 0,25 | 0,25 | 0,40 | 0,35 | Spur

Silber | 0,49 | 0,53 | -- | -- | --

[Sidenote: Eigenschaften des Bleies.]

[Sidenote: Anwendung des metallischen Bleies.]

Das Blei, wie es als =raffinirtes= und =pattinsonirtes Blei= im Handel

vorkommt, zeigt eine eigenthümlich lichtgraue Farbe. Es ist im Ganzen

wenig geneigt, krystallinisches Gefüge anzunehmen und zeigt auf der

Bruchfläche ein gleichartiges geschmolzenes Ansehen, doch erhält man es

bei gewissen metallurgischen Arbeiten krystallisirt in Formen des

Tesseralsystems (Combinationen von Würfel und Oktaëder), so z. B. beim

Pattinsoniren. Das Blei zeichnet sich durch Weichheit und Biegsamkeit

aus, daher es einen ziemlich hohen Grad von Dehnbarkeit, aber nur

geringe absolute Festigkeit besitzt. Frisch geschabt oder geschnitten

zeigt es einen starken Glanz, der aber an der Luft sich bald verliert.

An den Händen, auf Papier und auf leinenen Zeugen färbt es stark ab.

Die Härte wird durch Bearbeitung nicht merklich erhöht. Sein spec.

Gewicht = 11,37. Ein Kubikfuss Blei wiegt daher über 600 Pfd. Das aus

den Erzen dargestellte Blei ist fast immer mehr oder weniger mit

anderen Metallen verunreinigt. Gewöhnliche Verunreinigungen sind Kupfer

und Antimon, selten kleine Quantitäten von Arsen und Zink, noch

seltener Eisen. Eine andere häufige Verunreinigung des Bleies ist die

mit Bleioxyd, von dem geringe Mengen dem Metalle mechanisch beigemengt

sind. Durch diese Beimengung vermindert sich die Geschmeidigkeit und

Dehnbarkeit beträchtlich, dagegen widersteht ein so verunreinigtes Blei

stärker der Kraft, mit der es zusammengedrückt wird. Wenn demnach das

Blei zum Tragen von Lasten Verwendung finden soll, ist die

Verunreinigung mit Oxyd vortheilhaft. Kommt dagegen die Dehnbarkeit in

Betracht, wie bei der Herstellung von Bleiblech, so ist beim

Verschmelzen die Bildung des Oxydes zu verhüten. Das Blei gehört zu den

leichtflüssigen Metallen, es schmilzt schon bei 332°; es erstarrt ruhig

und mit eingesenkter Oberfläche. Bis fast zum Schmelzpunkt erhitzt,

wird es spröde und bricht durch starkes Hämmern in Stücke. Bei starker

Weissglühhitze geräth es bei Abschluss der Luft in eine kochende

Bewegung und verdampft. Das Blei lässt sich nur schwierig feilen, indem

die Feilspäne ihrer Weichheit wegen die Vertiefungen der Feile

verstopfen. Das Blei nimmt höchstens 1,5 Proc. Zink und 0,07 Proc.

Eisen auf, dagegen um so mehr Kupfer, je höher die Temperatur ist. Die

Anwendung des Bleies ist eine sehr vielfältige. Man benutzt es in der

Form von Bleiplatten zu Siedepfannen für Schwefelsäure, Vitriol und

Alaun, zu Bleikammern bei der Fabrikation der englischen Schwefelsäure,

ferner zu Wasser- und Gasleitungsröhren, Retorten, in dünnen Folien zum

Einwickeln des Schnupftabaks (Tabakblei), eine durchaus unstatthafte

Anwendung, da der Tabak bleihaltig wird, zur Fabrikation des Schrots,

zum Giessen von Kugeln, zu Bleimantelgeschossen für gezogene

Kanonenrohre, zu Legirungen, bei hüttenmännischen Processen zum

Ausbringen gewisser Metalle, wie des Silbers und Goldes, zur

Darstellung des Bleizuckers, der Mennige und des Bleiweisses.

[Sidenote: Schrotfabrikation.]

Der =Flintenschrot= ist bezüglich seiner Herstellung insofern

interessant, als man sich dabei keiner Giessform bedient, da er in der

That aus erstarrten Bleitropfen besteht. Die Schrotfabrikation begreift

fünf verschiedene Operationen: 1) das Schmelzen des Bleies; 2) das

Körnen des geschmolzenen Metalles; 3) das Sortiren der Bleikörner nach

ihrer Grösse; 4) die Sonderung der unregelmässig geformten Schrotkörner

von den runden; 5) das Scheuern und Glätten der Körner. Reines Blei

wird in der Schrotfabrikation nicht angewendet, sondern stets mit

geringen Quantitäten Arsen legirt, wodurch es die Eigenschaft erhält,

sich leichter körnen zu lassen. Die Menge des zuzusetzenden Arsens

richtet sich nach der Qualität des angewendeten Bleies. Gewöhnlich

setzt man 0,3-0,8 Proc. Arsen hinzu. Zu viel Arsen bewirkt eine

linsenförmige Abplattung der Körner, zu wenig eine länglichrunde Form.

Man setzt das Arsen entweder in Natur oder als Schwefelarsen oder

arsenige Säure zu. Setzt man das Arsen als arsenige Säure zu, so

bedeckt man die Oberfläche des geschmolzenen Bleies mit Kohlenstaub und

steigert die Hitze sofort bis zur Rothglut. Das Arsen wird in grobes

Papier gewickelt in einem eisernen Drahtkorbe in das geschmolzene Blei

eingetragen und gut umgerührt. Zum =Körnen= des Bleies bedient man sich

Blechkessel mit flachem Boden (=Schrotform=), die siebartig mit runden

Löchern von gleichem Durchmesser versehen sind. Wollte man das Blei

einfach in die Schrotform giessen, so würden sich weit mehr ovale als

runde Körner bilden. In der Form muss sich daher eine poröse Masse

befinden, welche sich fest an die Wände anlegt und das flüssige Blei in

einer Temperatur erhält, dass es weder zu leicht noch zu schwierig

durch die Poren fliesst. Dazu eignet sich das von dem geschmolzenen

Metall abgeschöpfte Gekrätz. Indem sich das flüssige Metall durch das

Gekrätz einen Weg brechen muss und in einzelnen Tropfen durch die

Formlöcher fliesst, nimmt es während des freien Falles, wie die Tropfen

jeder anderen Flüssigkeit, Kugelgestalt an. Die Temperatur des

geschmolzenen Bleies richtet sich nach der Schrotnummer, bei grobem

Schrot muss sie so sein, dass ein hineingehaltener Strohhalm kaum

gebräunt wird. Man erbaut eigene hohe thurmartige Gebäude, auf deren

Höhe sich die Schrotform befindet. Statt der Thürme kann auch ein

tiefer Brunnen oder Schacht dienen. Die während des Herabfallens

erstarrten Schrotkörner werden in einem Gefässe mit Wasser aufgefangen,

welches auf 100 Th. 0,025 Th. Schwefelnatrium gelöst enthält, um durch

Bildung eines dünnen Ueberzugs von Schwefelblei die Oxydation der

Schrotkörner an der Luft zu verhindern. Nach einem durchaus

verschiedenen Principe wird der sogenannte =Centrifugalbleischrot=

dargestellt. Man dreht nämlich eine horizontale Scheibe, welche auf

einer verticalen Spindel befestigt und mit einer siebartig

durchlöcherten Scheidewand aus Messingblech versehen ist, mit einer

Randgeschwindigkeit von 1000 Fuss per Minute und giesst die

geschmolzene Bleilegirung auf dieselbe. Das Metall wird durch die

Löcher der Seitenwand in Folge der Centrifugalkraft in regulären,

glänzenden, gleichgrossen Körnern auf einen um die Scheibe kreisförmig

angebrachten Schirm aus Leinwand geworfen, ohne dass dieselben oval

oder cylindrisch werden. Die gleichfalls in Centrifugalbewegung

versetzte und sich mit grosser Geschwindigkeit erneuernde Luftmasse

bringt die Körner zum Erstarren, noch ehe sie den Leinwandschirm

berühren. Die beim Durchgehen durch eine und dieselbe Schrotform

entstehenden Körner sind nicht von gleicher Grösse. Man =sortirt= sie

deshalb durch Siebe mit kreisrunden Löchern. Sind die Schrotkörner nach

der Grösse sortirt, so müssen auch noch diejenigen =abgesondert=

werden, welche nicht vollkommen rund sind oder andere Fahler haben. Zu

diesem Zwecke bedient man sich einer etwas gegen den Horizont geneigten

und mit Randleisten versehenen langen Tafel, an deren Seiten Rinnen

angebracht sind und welche in horizontaler Richtung hin und her bewegt

wird. Die runden Körner fallen in einen Kasten, der zu ihrer Aufnahme

bereit steht, während die fehlerhaften, birnförmigen Schrote entweder

liegen bleiben oder seitwärts in die Rinne und von da in einen

besonderen Kasten laufen. Die letzte Operation ist das =Scheuern= und

=Glätten=. Zu dem Ende giebt man sie nebst Graphit (auf 100,000 Th.

Schrot 6 Th. Graphit) in die Scheuertonne, die sich um eine eiserne

horizontale Axe bewegt, und lässt so lange rotiren, bis der Schrot den

erforderlichen Grad von Glätte und Glanz erlangt hat. Anstatt des

Graphits hat man in England Quecksilber oder Zinnamalgam zum

Ueberziehen der Schrotkörner angewendet, wodurch die Körner einen

vorübergehenden weissen Glanz annehmen; das Quecksilber erhöht jedoch

die Fabrikationskosten, ohne das Fabrikat zu verbessern. Wenn eine

weisse oder bronzeähnliche Farbe der Schrotkörner verlangt würde,

möchte es zweckmässiger sein, beim Glätten anstatt des Graphits

Bronzepulver in die Scheuertonne zu geben. Der Bleiverlust in der

Schrotfabrikation beträgt gegen 2 Proc. Gewöhnlich werden zehn

verschiedene Schrotkaliber gefertigt und zwar von Nr. 0, dem gröbsten,

bis zu Nr. 9 oder 10, dem feinsten. Die kleinsten Körner führen den

Namen =Vogeldunst=, die gröbsten (von Erbsengrösse) =Rehposten= oder

=Schwanenschrot=.

[Sidenote: Legirungen des Bleies.]

Von den Legirungen des Bleies sind zu erwähnen das =Schnellloth der

Klempner= (gleiche Theile Blei und Zinn), die =Legirung zu Orgelpfeifen=

(96 Th. Blei und 4 Th. Zinn), die =Legirung der Weissgiesser= (Blei,

Antimon und Zinn), die =Legirung zu Schiffsnägeln= (3 Th. Zinn, 2 Th.

Blei, 1 Th. Antimon), das =Calain= der Chinesen, aus welchem die Folien

zum Ausfüttern der Theekisten verfertigt werden (126 Th. Blei, 17,5 Th.

Zinn, 1,25 Th. Kupfer und eine Spur Zink); andere Legirungen zu Lettern

und zu der Chemitypie siehe unten.

Bleipräparate (mit Einschluss der Chrompräparate).

[Sidenote: Bleiglätte.]

Das =Bleioxyd= PbO findet in der Industrie Anwendung in zweierlei

Gestalt, entweder als =Massicot= oder als =Bleiglätte=.

Das =Massicot= (gelbes Bleioxyd) ist ein gelbes Pulver, häufig mit einem

Stich ins Röthliche, welches entweder durch Erhitzen von kohlensaurem

oder salpetersaurem Bleioxyd oder durch Calcination von Blei auf einem

Flammenherd gewonnen wird. Vor dem Bekanntwerden des chromsauren

Bleioxydes wurde es als gelbe Malerfarbe angewendet. Es schmilzt in der

Rothglühhitze leicht zu einer glasartigen Masse, dem =Bleiglas=, welches

indessen in den meisten Fällen ein Gemisch von geschmolzenem Bleioxyd mit

kieselsaurem Bleioxyd ist. Die =Bleiglätte= ist geschmolzenes

krystallinisches Bleioxyd und wird als Hüttenprodukt bei dem

Silberverhüttungsprocesse beim Abtreiben des Reichbleies vom

Pattinsoniren gewonnen. Sie enthält stets grössere oder geringere Mengen

von Kupferoxyd, etwas Antimonoxyd, auch kleine Mengen von Silberoxyd,

endlich auch zuweilen metallisches Blei (=Wittstein= will darin 1,25-3,10

Proc. Blei gefunden haben). Durch Digestion mit einer Lösung von

kohlensaurem Ammoniak kann sie von dem beigemengten Kupferoxyd befreit

werden. Das Bleioxyd absorbirt aus der Luft Kohlensäure, in geschmolzenem

Zustande verbindet es sich leicht mit der Kieselerde und den Silicaten

und bildet mit den letzteren leicht schmelzbare Gläser. Es löst sich in

Essigsäure, Salpetersäure, sehr verdünnter Salzsäure, es löst sich ferner

in Kali- und Natronlauge durch Kochen auf. In kohlensaurem Ammoniak,

kohlensaurem Kali und Natron ist es unlöslich. Es findet Anwendung in der

Glasfabrikation zur Darstellung von Krystallglas, Flintglas und Strass,

in der Potterie zu Glasur und als Fluss in der Porcellan- und

Glasmalerei, zur Bereitung von Lein- und Mohnölfirniss, von Bleipflaster

(ölsaurem Bleioxyd), von Kitt, Mennige und essigsaurem Bleioxyd. Eine

Lösung von Bleioxyd in Natronlauge (Natriumplumbat) wird zur Bereitung

von zinnsaurem Natron angewendet; sie dient ferner zum Schwarzfärben von

Horn (namentlich in der Kammfabrikation, um gewöhnlichem Horn das

Aussehen von Büffelhorn oder, örtlich angewendet, von Schildkrot zu

geben) und von Haaren (zu diesem Behufe nur in sehr verdünnter Lösung

anwendbar), sowie in der Metallochromie zur Erzeugung der

Regenbogenfarben auf Messing und Bronze.

[Sidenote: Mennige.]

Die =Mennige=, =Minium=, ist eine Verbindung von Bleioxyd mit

Bleisuperoxyd von der Formel Pb_{3}O_{4}. Man stellt die Mennige dar,

indem man, wie z. B. zu Villach, Bleioxyd in einem Ofen bei Luftzutritt

erhitzt. Der zu diesem Zwecke dienende Ofen ist ein Flammenofen, dessen

Herd mit Ziegelsteinen gepflastert ist; auf diesen Herd bringt man das

Bleioxyd, in die Feuerungsräume das Brennmaterial, dessen Flamme über den

Herd schlägt und durch den Schornstein entweicht. Der Luftzug darf nur

ein sehr geringer sein, da ausserdem das Bleioxyd schmelzen und in

Bleiglätte übergehen würde, welche nicht zu Mennige oxydirt werden kann.

Während des Erhitzens wird fortwährend umgerührt. Häufig erzeugt man die

Mennige aus Bleioxyd, das man aus metallischem Blei in dem Flammenofen

selbst dargestellt hat; es geschieht dies z. B. in den Fabriken von

=Bigaglia= in Venedig, von =Roard= zu Clichy und auf der Bleihütte zu

Shrewsbury, in welchen man an den heissen Stellen des Ofens Blei in

Massicot, an den weniger heissen letzteres unter Umrühren in Mennige

verwandelt. Die reinste Mennige erhält man durch Glühen von kohlensaurem

Bleioxyd in einem Flammenofen; sie führt den Namen =Pariser Roth=.

Neuerdings stellt man auch die Mennige (nach =Burton='s Verfahren) durch

Erhitzen von schwefelsaurem Bleioxyd mit Chilesalpeter und Soda und

Auslaugen der erhitzten Masse mit Wasser dar; Mennige bleibt zurück,

während schwefelsaures und salpetrigsaures Natron sich lösen. -- Man

benutzt die Mennige zur Fabrikation des Bleiglases, zur Darstellung von

Kitt für Glasröhren, Dampfleitungsröhren und zum Verstreichen von Fugen

von Kesseldeckeln, und als Farbenmaterial, als Wasser- und als Oelfarbe;

sie ist in beiden Fällen von grosser Deckkraft u. s. w.

[Sidenote: Bleisuperoxyd.]

Durch Behandeln der Mennige mit Salpetersäure erhält man das

=Bleisuperoxyd= PbO_{2} als braunes Pulver, welches bei der Fabrikation

der Zündwaaren in grosser Quantität Anwendung findet, obgleich man

hierzu das auf nassem Wege aus Bleizucker und Chlorkalk dargestellte

Superoxyd vorzieht. -- Das, was man in den Zündholzfabriken =oxydirte

Mennige= nennt, ist ein zur Trockne gebrachtes Gemisch von

Salpetersäure mit Mennige und besteht aus salpetersaurem Bleioxyd,

Bleisuperoxyd und unzersetzter Mennige.

[Sidenote: Verbindungen des Bleioxydes.]

Von =Bleisalzen=, die in den Gewerben Anwendung finden, sind folgende die

wichtigsten:

[Sidenote: Bleiacetat.]