2) von der Zersetzung dieser Verbindung in neutrales Bleiacetat und in
Bleiweiss.
Betrachtet man das Bleiweiss einfach als Bleicarbonat, so lässt sich
die Bleiweissbildung durch folgende zwei Formeln anschaulich machen:
I. 2{ C_{2}H_{3}O } O + 3PbO = (C_{2}H_{3}O)_{2} } O_{2}, 2PbH_{2}O_{2};
{ H } Pb }
Essigsäure. Bleioxyd. Basisches Bleiacetat.
II. (C_{2}H_{3}O)_{2} } O_{2}, 2PbH_{2}O_{2} + 2CO_{2} + 2PbCO_{3} +
Pb } Bleicarbonat.
(C_{2}H_{3}O)_{2} } O_{2}
Pb }
Basisches Bleiacetat. Neutral. Bleiacetat.
Man sieht ein, dass eine beträchtliche Menge Bleiweiss durch eine
verhältnissmässig geringe Menge von neutralem essigsauren Bleioxyd
erzeugt werden kann. Die Bleiweisserzeugung würde auf diese Weise ohne
Grenzen sein, wenn nicht das Bleiweiss eine gewisse Menge Bleizucker
enthielte, wenn ferner bei der Fabrikation der Verlust an Essigsäure
vermieden werden könnte.
[Sidenote: Bleiweiss aus Chlorblei.]
[Sidenote: Basisches Chlorblei als Surrogat des Bleiweisses.]
Nach =Tourmentin= wird Bleiweiss mittelst =basischen Chlorbleies= (aus
Kochsalz und Bleiglätte) dargestellt, indem man diese Verbindung mit
Wasser umrührt, durch das Gemenge einen Strom Kohlensäuregas leitet und
die Flüssigkeit in einem bleiernen Kessel mit Kreidepulver so lange
kocht, bis sie filtrirt nicht mehr durch Schwefelammonium geschwärzt
wird. Das gebildete Bleiweiss wird durch Waschen von dem Kochsalz
befreit, geschlämmt und getrocknet. Das basische Chlorblei, das von
=Pattinson= als Ersatzmittel des Bleiweisses vorgeschlagen worden ist,
wird dargestellt, indem man eine heisse Lösung von Chlorblei (PbCl_{2})
die im Kubikfuss 400-500 Grm. enthält, mit einem gleichen Volumen
gesättigten Kalkwassers vermischt. Es setzt sich sogleich ein weisser
Niederschlag (PbCl_{2} + PbH_{2}O_{2}) ab, der getrennt, gewaschen und
getrocknet wird. Das Chlorblei wird durch Zersetzen von fein gemahlenem
Bleiglanz in bleiernen Kesseln mit concentrirter Salzsäure dargestellt.
Das sich hierbei entwickelnde Schwefelwasserstoffgas wird durch eine
Röhre abgeleitet, entzündet und die Flamme in eine Schwefelsäurekammer
geleitet, um auf diese Weise den Schwefel des Bleiglanzes zur
Schwefelsäurefabrikation zu benutzen. Das Pattinson'sche Bleiweiss ist
nicht ganz schneeweiss, sondern von einer etwas ins Bräunliche gehenden
Farbe, welche aber in allen Fällen, wo das Bleiweiss mit etwas Schwarz
oder Blau versetzt werden soll, kaum zu bemerken sein wird. Dagegen
besitzt es eine ausgezeichnete Deckkraft.
[Sidenote: Eigenschaften des Bleiweisses.]
=Bleiweiss= ist im reinen Zustande blendend weiss, ohne Geruch und
Geschmack. Je nach der Darstellungsart zeigt das Bleiweiss ein
verschiedenes Aussehen; von den in den Töpfen gelegenen Bleiblättern
erhält man das sogenannte =Schieferweiss=, das in Gestalt dünner
Platten in den Handel kommt. Diejenigen Bleiplatten, mit denen die
Töpfe zugedeckt waren, bekommen eine dickere Kruste, aus denen das
=gemeine Bleiweiss= gebildet wird. Das =Kremser Weiss= ist reines
Bleiweiss, mittelst Gummiwasser in Täfelchen geformt. =Perlweiss= ist
mit etwas Berlinerblau oder Indigo versetzt. =Mulder=, =Grüneberg= u.
A. fanden das im Handel vorkommende Bleiweiss zusammengesetzt aus 2
Mol. kohlensaurem Bleioxyd und 1 Mol. Bleioxydhydrat 2(PbCO_{3}) + PbO,
H_{2}O. 100 Th. käufliches Bleiweiss (von verschiedener Bezugsart)
enthielten:
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.
Bleioxyd 83,77 85,93 86,40 86,25 84,42 86,72 86,5 86,51
Kohlensäure 15,06 11,89 11,53 11,37 14,45 11,28 11,3 11,26
Wasser 1,01 2,01 2,13 2,21 1,36 2,00 2,2 2,23
1. Kremserweiss. 2. Gefälltes Bleiweiss aus Magdeburg. 3. Harzer
Bleiweiss. 4. Kremserweiss. 5. Kohlensaures Bleioxyd, durch Nachahmung
der holländischen Methode von Hochstetter selbst erzeugt. 6. Bleiweiss
aus Offenbach. 7. Bleiweiss aus Klagenfurt. 8. Englisches Bleiweiss,
nach der holländischen Methode dargestellt.
Was die deckenden Eigenschaften des Bleiweisses anbelangt, so scheint
es sicher zu sein, dass dieselben von dem Aggregationszustande
abhängen; ein durch Fällung erhaltenes lockeres, krystallinisch
körniges Bleiweiss deckt weniger, als ein nach der holländischen
Methode bereitetes, dichteres. Es scheint, als ob die grössere
Deckkraft des Bleiweisses mit dem grösseren Gehalte an Hydrat zunehme.
[Sidenote: Verfälschung des Bleiweisses.]
Man versetzt das Bleiweiss in den Fabriken häufig (in neuerer Zeit
jedoch minder oft) mit Schwerspath (zu 30,66, selbst bis zu 72 Proc.)
und schwefelsaurem Bleioxyd, seltener mit Witherit (kohlensaurem
Baryt), Kreide, Gyps oder Thon. Ein Zusatz von Schwerspath zum
Bleiweiss behufs des Oelanstrichs ist nicht rationell, da der
Schwerspath keine Deckkraft hat und somit viel Oelfirniss ohne Zweck
consumirt wird. Reines Bleiweiss muss sich in verdünnter Salpetersäure
vollständig lösen, durch überschüssig zugesetztes Aetzkali darf in der
klaren Lösung kein Niederschlag entstehen (Kreide); der in
Salpetersäure unlösliche Rückstand deutet auf Gyps, Schwerspath oder
schwefelsaures Bleioxyd. Das Bleisalz verräth sich dadurch, dass eine
Probe desselben auf Kohle vor dem Löthrohre erhitzt, Metallkügelchen
zeigt; Schwerspath giebt sich dadurch zu erkennen, dass eine Probe mit
Kohle erhitzt und der Rückstand mit verdünnter Salzsäure übergossen,
mit Gypslösung einen weissen Niederschlag erzeugt; Gyps ebenso
behandelt, giebt mit Gypslösung keinen, wol aber mit oxalsaurem
Ammoniak einen weissen Niederschlag. Nach =W. Stein= ermittelt man in
einem Gemenge von Bleiweiss mit Schwerspath die Menge des Bleiweisses
am einfachsten durch den Glühverlust, welcher im directen Verhältnisse
zur Menge des kohlensauren Bleioxydes steht. Derselbe beträgt bei
unvermischten Proben durchschnittlich 14,5 Proc.
Ein Gemenge von 33,3 Th. Bleiweiss und 66,6 Th. Schwerspath verlor beim
" " " 66,6 " " " 33,3 " " " "
" " " 80 " " " 20 " " " "
" " " 50 " " " 50 " " " "
Glühen 4,5-5 Proc.
" 6,5-7 "
" 13 "
" 10-10,4 "
[Sidenote: Anwendung des Bleiweisses.]
Die Anwendung des Bleiweisses als Malerfarbe, zum Kitt, zum
Leinölfirniss, zur Darstellung der Mennige ist bekannt. Mit der
Anwendung des Bleiweisses ist der Nachtheil verbunden, dass dasselbe
durch Schwefelwasserstoff ausserordentlich leicht afficirt und in
Schwefelblei verwandelt wird. =Thénard= hat vorgeschlagen, die durch
Verwandlung des Bleiweisses in Bleisulfuret schwarz gewordenen
Oelgemälde durch Behandeln derselben mit Wasserstoffsuperoxyd zu
restauriren. Durch den (als Ozon vorhandenen) Sauerstoff dieser
Verbindung wird nämlich das Schwefelblei in weisses Bleisulfat
verwandelt.
Das Zinn.
(Sn = 118; spec. Gew. = 7,28.)
[Sidenote: Zinn. Vorkommen und Gewinnung desselben.]
[Illustration: Fig. 32.]
Das Zinn findet sich in der Natur nie gediegen, sondern oxydirt als
=Zinnstein= (SnO_{2} mit 79 Proc. Zinn), und als Schwefelzinn mit anderen
Schwefelmetallen verbunden in =Zinnkies= [(2Cu_{2}S + SnS_{2}) + 2(FeS,
ZnS), SnS_{2} mit 26-29 Proc. Zinn] vor. Der Zinnstein, so wie er sich
als Bergzinnerz im Gebirgsgestein, auf Lagern, =Stockwerken=, Gängen, im
Granit, Syenit u. a. m., oder auf secundärer Lagerstätte, den sogenannten
=Seifenwerken= oder =Zinnseifen= (Ablagerungen von verschiedenartigen
Geröllen, besonders von Kieseln, mit Zinnsteingeröllen) als =Seifenzinn=
(Holzzinn, Cornish-Zinn) findet, enthält ausser dem Zinnoxyd Schwefel,
Arsen, Zink, Eisen, Kupfer und andere Metalle. Doch kommt der Zinnstein
im Schuttland, im Sande der Flüsse (z. B. in Cornwall, auf Malacca,
Banca) zuweilen als fast chemisch reine Zinnsäure vor. Ueberhaupt giebt
der Zinnstein der Seifenwerke (weil hier die Natur die mechanische
Scheidung bereits ausgeführt hat) ein weit reineres Zinn als das
Bergzinnerz. Letzteres wird zuerst durch Pochen und Schlämmen von der
anhängenden Bergart und durch Rösten vom Schwefel, Arsen und Antimon
befreit. In Sachsen findet sich der Zinnstein in einem jüngeren Granit,
der, vom älteren Gebirge umgeben, ein Stockwerk bildet. Er ist von
Wolfram, Molybdänglanz, Schwefel- und Arsenkies begleitet und führt den
Namen =Zinnzwitter=. Nachdem zu =Altenberg= (im sächsischen Erzgebirge)
gebräuchlichen Verfahren wird das geröstete Zinnerz im Schachtofen (Fig.
32 I u. II), von etwa 3 Meter Höhe, dessen Wände aus Granit construirt
und der auf einem Mauerwerke von Gneiss ruht, verschmolzen. Ein solcher
Schachtofen besteht aus dem Schacht _A_ und dem Vorherd _B_, der
Bodenstein _D_ besteht aus einem Stück und ist muldenförmig nach _d_ zu
ausgehauen. Der Vorherd _B_ steht durch eine Stichöffnung mit einem
eisernen Kessel in Verbindung; bei _o_ mündet die Düse des Gebläses. Das
Erz wird mit Kohlen (und mit Zinnschlacken) geschichtet; das reducirte
Zinn sammelt sich auf dem Vorherd _B_, von welchem es in den Kessel _C_
fliesst. Es enthält aber Eisen und Arsen. Von diesen Beimengungen wird es
befreit, indem man es auf einem Herde, der mit glühenden Kohlen bedeckt
ist, aussaigert; das reine Zinn schmilzt zuerst, fliesst durch die Kohlen
und sammelt sich auf dem Stichherde an, während eine strengflüssige
Legirung von Zinn mit Eisen u. s. w. in Körnern zurückbleibt. Man nennt
dieselbe =Dörner= und die Operation des Aussaigerns das =Pauschen=. Die
Zinnschlacken werden von Zeit zu Zeit verschmolzen (das
=Schlackentreiben=), wobei sich Zinn und eine Art Ofensau, =Härtlinge=
genannt, bilden, welche eben so wie die Dörner aus einer Legirung von
Eisen und Zinn bestehen. Das im Schachtofen erhaltene Zinn ist sehr rein
und enthält kaum 1/10 Proc. von fremden Metallen; es ist das
=Körnerzinn=. Die zurückbleibende schwerer schmelzbare Legirung wird
nochmals umgeschmolzen und als =Blockzinn= in den Handel gebracht. Das in
Böhmen und Sachsen ausgebrachte Metall führt, je nachdem es in Stangen
geformt, oder in dünne Blätter gegossen worden ist, den Namen
=Stangenzinn= oder =Rollzinn=. Das gleichzeitige Vorkommen des Zinnsteins
mit dem Wolfram erschwert zuweilen die Darstellung des reinen Zinnes
ausserordentlich.
[Sidenote: Eigenschaften des Zinnes.]
Das Zinn besitzt eine silberweisse Farbe mit einem geringen Stich ins
Bläuliche, verbunden mit dem vollkommensten Metallglanze, welcher dem
Glanze des Silbers sehr nahe kommt. Nächst dem Blei ist das Zinn das
weichste der Metalle, doch besitzt es schon so viel Härte, dass eine
frei schwebende Zinnstange beim Anschlagen einen Klang hören lässt.
Reines Zinn nimmt die Eindrücke mit dem Nagel des Fingers kaum mehr an.
Beim Biegen knirscht es um so stärker, je reiner es ist. Das Zinn ist
ausserordentlich geschmeidig und lässt sich zu dünnen Blättern
ausstrecken. Die Dehnbarkeit ist geringer. Beim Reiben ertheilt das
Zinn den Fingern einen eigenthümlichen und lange anhaftenden Geruch.
Das spec. Gewicht des reinen Zinnes ist 7,28, das durch Hämmern und
Walzen bis auf 7,29 erhöht werden kann. Ein Kubikfuss Zinn kann je nach
den vorhandenen Verunreinigungen 375-400 Pfd. wiegen. Bis fast auf den
Schmelzpunkt erhitzt, wird das Zinn spröde und lässt sich durch
kräftige Hammerschläge zertheilen. Sein Schmelzpunkt ist bei 228°.
Dient das Zinn zu Gusswaaren, so hängen Glanz und Festigkeit gänzlich
von der Temperatur des geschmolzenen Zinnes im Augenblicke des
Ausgiessens ab; war es so stark erhitzt, dass die Oberfläche des
Metalles Regenbogenfarben zeigte, so erscheint es nach dem Erstarren
auf der Oberfläche gestreift und rothbrüchig; war es dagegen zu wenig
erhitzt, was sich durch das matte Ansehen der Oberfläche zu erkennen
giebt, so ist es auch nach dem Erstarren matt und kaltbrüchig. Das Zinn
hat nach dem Erstarren den grössten Glanz und die meiste Festigkeit,
wenn die entblösste Oberfläche des flüssigen Metalles rein und
spiegelhell erscheint. Bei starker Weissglühhitze beginnt das Zinn zu
sieden und sich langsam zu verflüchtigen. Das geschmolzene Zinn bedeckt
sich an der Luft mit einer grauen, aus Zinnoxydul und metallischem Zinn
bestehenden Haut, =Zinnkrätze= genannt. Durch fortgesetztes Schmelzen
bei Luftzutritt verwandelt sich das Zinn vollständig in gelblichweisses
Zinnoxyd (=Zinnasche=). An der Luft büsst das Zinn nach und nach seinen
Glanz ein.
[Sidenote: Anwendung des Zinnes.]
Man wendet das Zinn an zu Legirungen (Kanonenmetall, Bronze,
Glockenmetall) und früher häufiger als jetzt zu Geschirren zum Haus-
und Tischgebrauch, zu Destillirhelmen, Kühlapparaten und Röhren, zu
Kesseln für Färber und Apotheker etc. In Verbindung mit Blei wird das
Zinn zu den Zinngeschirren verarbeitet, weil diese Legirungen härter
sind als jeder der Componenten für sich und daher der Abnutzung besser
widerstehen. Eine Legirung von Zinn mit Blei heisst 2pfündig, wenn sie
auf 1 Pfd. Zinn 1 Pfd. Blei enthält; sie heisst 3pfündig, wenn sie auf
2 Pfd. Zinn 1 Pfd. Blei enthält etc. Theils durch Walzen, theils durch
Schlagen unter dem Stanniolhammer stellt man aus dem Zinn die
=Zinnfolie= (=Stanniol=) dar, von welcher die stärkere Sorte
(=Spiegelfolie=) zum Belegen der Spiegelplatten, die dünnere (Folie)
zum Ausfüttern von Büchsen, Kästen, zum Einwickeln von Chocolade,
Seife, Käse u. s. w. benutzt wird. Das =Schlagsilber= oder =unechte
Blattsilber= (Silberschaum) ist Zinn mit etwas Zink versetzt und in
dünne Blättchen ausgeschlagen. Zinn mit kleinen Mengen Kupfer, Antimon
und Wismuth legirt, bildet das häufig zu Löffeln u. s. w. verarbeitete
=Compositionsmetall=. Eine ähnliche Legirung ist das
=Britanniametall=, das neuerdings zu Löffeln, Leuchtern, Zuckerdosen,
Kaffee- und Theetöpfen häufige Anwendung findet, indem es mehr als Zinn
dem Ansehen des Silbers sich nähert, bei grösserer Härte auch grösseren
Glanz annimmt und leichtere Formen erlaubt. Es lässt sich auch zu Blech
verarbeiten. Es besteht aus 10 Th. Zinn und 1 Th. Antimon. Da das im
Handel vorkommende Zinn gewöhnlich mit anderen Metallen verunreinigt
ist, die sämmtlich ein höheres spec. Gewicht als das Zinn haben, so hat
man in der Bestimmung des spec. Gewichts des Zinnes ein Mittel, seine
Reinheit zu prüfen. Je geringer das spec. Gewicht ist, desto reiner ist
das Zinn. Eine Legirung von Zinn und Blei zeigt in den gebräuchlichsten
Legirungsverhältnissen folgende spec. Gewichte:
Verhältnisse. Spec. Gew. Verhältnisse. Spec. Gew.
1 Th. Sn. + 1 Th. Pb. 8,864 1 Th. Sn. + 4 Th. Pb. 10,183
2 " + 3 " 9,265 3 " + 2 " 8,497
1 " + 2 " 9,553 2 " + 1 " 8,226
2 " + 5 " 9,770 5 " + 2 " 8,109
1 " + 3 " 9,9387 3 " + 1 " 7,994
2 " + 7 " 10,0734
Durch Glühen des Zinnes an der Luft erhält man die =Zinnasche=, die zum
Poliren von Glas und Metall und zum Weissfärben des Emails dient.
[Sidenote: Verzinnen.]
[Sidenote: Verzinnen von Kupfer.]
[Sidenote: von Messing.]
[Sidenote: von Eisenblech.]
Oft überzieht man Gefässe aus anderen Metallen mit Zinn, was
=Verzinnung= genannt wird. Bedingungen des Verzinnens sind, dass die
Oberfläche des zu verzinnenden Metalles rein, d. h. oxydfrei sei, und
dass beim Auftragen des geschmolzenen Zinnes die Oxydation desselben
verhindert werde. Die zu verzinnenden Gegenstände werden deshalb vorher
durch Scheuern, Abschaben oder durch saure Beizen gereinigt. Die
Oxydation des aufgetragenen Zinnes wird durch Colophonium und Salmiak
vermindert, welche beide Substanzen das entstandene Oxyd augenblicklich
wieder reduciren. Die =Verzinnung des Kupfers=, =Messings= und
=Schmiedeeisens= geht leicht vor sich, indem man das zu verzinnende
Gefäss fast bis zum Schmelzpunkte des Zinnes erhitzt, geschmolzenes
Zinn darauf schüttet und das Metall vermittelst eines Büschels Werg,
der mit etwas Salmiak bestreut worden ist, auf der Oberfläche des
Kupfers durch Reiben vertheilt. Gegenstände von =Messing=, wie
Stecknadeln, werden behufs des Verzinnens in einen verzinnten Kessel
mit Zinnkörnern (=Weisssud= oder =Zinnsud=), und mit einer Lösung von
saurem weinsauren Kali (Cremor tartari) einige Stunden lang gekocht.
Die verzinnten Gegenstände werden mit Kleie oder mit Sägespänen
abgerieben. Um =Eisenbleche= zu verzinnen, werden die Bleche erst mit
sauer gewordenem Kleienwasser und mit Schwefelsäure gebeizt, darauf in
schmelzenden Talg und dann in geschmolzenes Zinn eingetaucht. Durch den
Talg wird die Oxydation des Zinnes verhindert. Nachdem die Bleche
hinreichend mit Zinn überzogen sind, werden sie aus dem Zinnbade
entfernt, durch Schlagen mit einer Ruthe oder durch eine Hanfbürste von
überflüssigem Zinn befreit und mit Kleie gereinigt. Die auf diese Weise
verzinnten Bleche haben den Fehler grosser Weichheit und
Leichtflüssigkeit, was nach =Budy= und =Lammatsch= dadurch vermieden
werden kann, dass man das Zinn mit 1/16 Nickel legirt. Der höhere Preis
der Legirung soll dadurch compensirt werden, dass man nur halb so viel
bedürfe.
[Sidenote: Moiré metallique.]
Wenn man verzinntes Blech mit Säuren behandelt, so geschieht es häufig,
dass sich auf der Oberfläche des Zinnes perlmutterartig glänzende
Zeichnungen zeigen, die davon herrühren, dass das Zinn bei schnellem
Erkalten krystallisirt. Durch Behandeln des Bleches mit Säuren, am
besten mit einem Gemenge von 2 Th. Salzsäure, 1 Th. Salpetersäure, und
3 Th. Wasser werden die krystallinischen Stellen blosgelegt, die, durch
die ungleiche Reflexion des Lichtes, mattere und lichtere Stellen
zeigen. Man nennt solches Blech =gemort= oder =geflammt= (_moiré
metallique_).
Zinnpräparate.
[Sidenote: Musivgold.]
Das =Musivgold= (Zinnsulfid SnS_{2}) wird im Grossen dargestellt, indem
man ein Amalgam, aus 4 Th. Zinn mit 2 Th. Quecksilber bestehend, mit
2-1/3 Th. Schwefel und 2 Th. Salmiak innig mischt, das Gemenge in einen
Kolben giebt, welchen man in einem Sandbade, ungefähr zwei Stunden lang,
anfangs nicht völlig bis zum Glühen, dann nach und nach stärker erhitzt.
Zuerst entweicht der Salmiak, darauf sublimirt das Quecksilber als
Zinnober mit kleinen Mengen von Zinnchlorid verunreinigt, und zurück
bleibt das Musivgold, von welchem jedoch in den meisten Fällen nur die
obere Schicht aus einem brauchbaren Präparat besteht, während die untere
Schicht als missfarbig abgesondert wird.
Der Vorgang bei der Bildung des Musivgoldes nach der gegebenen
Vorschrift scheint folgender zu sein: Das Zinn zersetzt den Salmiak und
bildet Zinnchlorür, welches sich mit unzersetztem Salmiak verbindet,
ausserdem Wasserstoff und Ammoniak. Der Wasserstoff verbindet sich im
Augenblicke des Freiwerdens mit dem Schwefel zu Schwefelwasserstoff,
welcher mit dem Ammoniak zu Ammoniumsulfhydrat zusammentritt. Letztere
Verbindung setzt sich mit dem Zinnchlorür zu Salmiak und
Einfach-Schwefelzinn um. Das Einfach-Schwefelzinn geht sofort durch
Aufnahme von Schwefel in Musivgold über. Es ist auch möglich, dass das
Ammoniumsulfhydrat sich mit dem Schwefel zu einem Ammoniumpolysulfuret
vereinigt, welches unmittelbar aus dem Zinnchlorür Musivgold bilden
kann. Das Quecksilber verflüchtigt sich als Zinnober und scheint
hierbei keinen andern Zweck zu haben, als zu bewirken, dass das
Musivgold für Augenblicke Gasform annehmen kann. Der Salmiak und das
Quecksilber wirken aber auch physikalisch günstig bei der Bildung von
Musivgold ein, indem sich beide von der Rothglühhitze verflüchtigen und
daher jede Wärmemenge binden, welche eine höhere Temperatur erzeugen
und eine Zersetzung des Musivgoldes nach sich ziehen würde. Es ist
übrigens Thatsache, dass Musivgold untadelhaft auch ohne Quecksilber
dargestellt werden kann. Das Musivgold erscheint, wenn die Operation
gut gelungen, in zarten goldgelben oder bräunlichgelben
metallglänzenden Schuppen, welche sich zwischen den Fingern wie Talg
anfühlen lassen. Es löst sich in Schwefelkalimetallen zu Sulfosalzen,
aus denen durch Zusatz von Säuren nichtkrystallinisches gelbes
Zweifach-Schwefelzinn ausgeschieden wird. Möglich, dass es gelingen
wird, durch sehr langsame Abscheidung des Zweifach-Schwefelzinns aus
einer Lösung von Zinnsulfid-Schwefelnatrium das Musivgold =auf nassem
Wege= zu erhalten. Es lässt sich auf die Oberfläche der Körper in den
dünnsten Schichten zertheilen und wird zur unechten Vergoldung auf
Holz, Gyps, Pappe, Papiermaché, Messing, Kupfer etc. verwendet, indem
man es mit Eiweiss aufträgt; man überzieht es nachher, wie bei Lampen,
mit einem Lack. Gegenwärtig ist es zum grossen Theile durch die weit
schöneren Bronzepulver (Bronzefarben) verdrängt worden und findet nur
noch beim Bronziren der Lampenfüsse Anwendung, da das gewöhnliche
Bronzepulver durch das sauer reagirende Rüböl bald aufgelöst werden
würde. Ehedem gebrauchte man es auch zum Bestreichen des Reibkissens
der Elektrisirmaschinen.
[Sidenote: Zinnsalz.]
Das =Zinnsalz=, (Chlorzinn SnCl_{2}) wird im krystallisirten Zustande
(SnCl_{2} + 2H_{2}O) durch Auflösen von Zinnspänen in Salzsäure und
Abdampfen der Lösung dargestellt. Nach =Nöllner= soll man die Salzsäure,
so wie sie sich aus den Retorten entwickelt, sogleich auf granulirtes
Zinn, das in Vorlagen von Steingut eingefüllt ist, einwirken lassen, und
die aus den Vorlagen abfliessende concentrirte Zinnsalzlösung in
zinnernen Pfannen unter Zusatz von granulirtem Zinn eindampfen. -- Das
Zinnsalz erscheint in farblosen, durchsichtigen Krystallen, die sich sehr
leicht in Wasser lösen. Die Lösung scheidet sehr bald ein basisches Salz
ab. Diese Abscheidung wird durch Zusatz von Weinsäure vermieden. Man
benutzt das Zinnsalz als Reductionsmittel von Indigo, Eisenoxyd und
Kupferoxyd und als Beizmittel, hauptsächlich zur Darstellung der rothen
Farben mit Cochenille[12] und in der Krapp- und Türkischrothfärberei zum
Aviviren und Rosiren.
[12] Das sogenannte =salpetersaure Zinn= der Färber wird durch Auflösen
von gekörntem Zinn in Königswasser erhalten; diese Auflösung führt
in der Färberei auch den Namen =Physik=, =Composition=,
=Rosirsalz=; sie enthält Zinnchlorid (SnCl_{4}) und Zinnchlorür.
Eine Verbindung des Zinnchlorids mit Salmiak (SnCl_{4} +
2NH_{4}Cl) wird unter dem Namen =Pinksalz= in der Kattundruckerei
als Beize benutzt. Eine concentrirte wässerige Lösung dieses
Salzes ändert sich beim Kochen nicht, die verdünnte aber lässt
alles in dem Doppelsalze enthaltene Zinnoxyd durch Kochen fallen.
Dieses Verhalten, sowie seine neutrale Eigenschaft machen das
Pinksalz besonders geeignet, anstatt des immer sauer reagirenden
Zinnchlorürs als Beizmittel zu dienen. Das reine Zinnchlorid wird
in Frankreich vielfach zur Bereitung von Fuchsin verwendet. In
flüssiger Form dient es unter Anderem zum Färben mit Jodgrün auf
Wolle und Halbwolle nach dem von Th. =Peters= in Chemnitz (1869)
angegebenen vortrefflichen Verfahren. Man erhält es in schönen
grossen Krystallen von der Formel SnCl_{4} + 5H_{2}O bei Dr.
=Gerlach= in Kalk bei Cöln a./Rh.
[Sidenote: Natriumstannat.]
Das =Natriumstannat= (Sodastannat, Zinnoxyd-Natron), eine gegenwärtig in
der Färberei und Zeugdruckerei häufig angewendete Verbindung, lässt sich
auf verschiedene Weise darstellen. Früher erhielt man dieselbe dadurch,
dass man metallisches Zinn mit Chilisalpeter verquickte, die erhaltene
Masse auflöste und zur Krystallisation abdampfte. Nach der von =Young=
vorgeschlagenen Methode ist die Reduction des Zinnes aus seinen Erzen
überflüssig; nach ihr schmilzt man den Zinnstein mit Aetznatron zusammen
und lässt die klare Lösung der geschmolzenen Masse krystallisiren. Eisen,
Kupfer u. dergl., die sich in kleiner Menge stets in dem Zinnstein
finden, werden durch das überschüssige Natron als unlösliche Oxyde
abgeschieden. =Brown= fand, dass sich beim Kochen von metallischem Zinn
mit Bleioxyd und Natronlauge unter Abscheidung von metallischem Blei
Natriumstannat bildet. Darauf gründet =Häffely= seine Methode der
Darstellung von Natriumstannat. Man digerirt in einem Metallgefässe
Bleiglätte mit Natronlauge von ungefähr 22 Proc. Natrongehalt und
verdünnt die entstandene Lösung, wenn man das zu erzeugende
Natriumstannat in Lösung aufbewahren will, und zwar über dem
Niederschlage. In die Lösung des Natriumplumbates, welche zur
Beschleunigung der Operation erhitzt wird, bringt man granulirtes Zinn,
worauf Blei in Form von Bleischwamm sich ausscheidet und Natriumstannat
sich bildet. Man kann jedoch auch sofort die Natronlauge mit Bleiglätte
und granulirtem Zinn zusammenbringen und das Gemisch kochen, bis alles
Zinn gelöst ist.
In den letzten Jahren ist in England in der Färberei ein Doppelsalz von
Natron mit Arsensäure und Zinnsäure (Zinnoxyd) in Gebrauch gekommen.
Die Anwendung dieses giftigen Doppelsalzes als Ersatz für reines
zinnsaures Natron, welche nur durch die damit verbundene Ersparniss
veranlasst wurde, ist aber keineswegs zu rechtfertigen. Das
Natriumstannit -- =Präparir=- oder =Grundirsalz= -- wird der
Wohlfeilheit wegen auch zuweilen durch Auflösen von Zinnsalz in
überschüssiger Natronlauge dargestellt. In diesem Falle bildet sich
allerdings Natriumstannit-Zinnoxydul-Natron, (Sodastannit), welches
sich aber durch die Kohlensäure der Luft in kohlensaures Kali und
Zinnoxydul zersetzt; letzteres geht an der Luft sofort in Zinnoxyd
über. Auch beim ruhigen Stehen der Lösung von Natriumstannit zersetzt
sich das Zinnoxydul in Zinn und Zinnoxyd; ersteres geht in der Luft
nach und nach in Zinnoxyd über.
Das Wismuth.
(Bi = 210; spec. Gew. = 9,79.)
[Sidenote: Wismuth. Vorkommen und Gewinnung desselben.]
Das Wismuth ist eines der seltener vorkommenden Metalle; es findet sich
im Erzgebirge, in Peru und in Australien meist gediegen auf Kobalt- und
Silbergängen im Granit, Gneus, Glimmerschiefer, und im Uebergangs- und
Kupferschiefergebirge. Ausserdem kommt es oxydirt vor als =Wismuthocker=
(BiO_{3} mit 89,9 Proc. Wismuth), mit Schwefel verbunden als
=Wismuthglanz= (BiS_{3} mit 80,98 Proc. Wismuth) und als
=Wismuthkupfererz= (mit 47,24 Proc. Wismuth). Da das Wismuth meist
gediegen vorkommt, so ist die Gewinnung desselben ziemlich einfach, da
man es in Folge seines niederen Schmelzpunktes durch Aussaigern
(Ausschmelzen) von der Gangart trennen kann.
[Sidenote: Wismuthsaigerofen.]
[Illustration: Fig. 33.]
Bei Schneeberg im sächsischen Erzgebirge besteht ein =Wismuthsaigerofen=,
auf welchem man das Wismuth auf folgende Weise ausbringt. Die
durchschnittlich 4-12 Proc. Wismuth enthaltenden Erze werden so viel als
möglich von der Gangart getrennt und in haselnussgrossen Stücken in
gusseiserne Röhren _A_ (Fig. 33) eingetragen, welche durch das Feuer auf
dem Roste geheizt werden, das ausgeschmolzene Wismuth fliesst in eiserne
Näpfe _B_, die durch darunter befindliche glühende Kohlen erhitzt
werden. In diesen Näpfen befindet sich Kohlenpulver, welches das flüssige
Wismuth vor der Oxydation schützt. Die in den Röhren zurückbleibenden
Erze werden in einen mit Wasser angefüllten Kasten _D_ gedrückt. Man
gewinnt auf diese Weise etwa 2/3 vom Wismuth, indem der Rest in den
Rückständen verbleibt. -- Bei der Verarbeitung mit Kobaltspeise (siehe
Seite 38) gewinnt man das Wismuth als werthvolles Nebenprodukt. Auch aus
der Testasche vom Raffiniren des Blicksilbers stellt man in Freiberg auf
nassem Wege Wismuth dar, indem man dieselbe mit verdünnter Salzsäure
extrahirt, aus der Flüssigkeit fällt man durch Wasser basisches
Chlorwismuth, welches nach dem Trocknen durch Schmelzen mit Soda reducirt
wird.
[Sidenote: Eigenschaften des Wismuths.]
Das Wismuth ist ein röthlichweisses Metall, von starkem Glanz,
grossblättriger Textur, Härte und solcher Sprödigkeit, dass es gepulvert
werden kann. Bei vorsichtigem Hämmern ist es jedoch etwas dehnbar. Es
schmilzt bei 249° (nach =Crighton=), nach =Erman= bei 265° und erstarrt
bei 242° mit bedeutender Volumenvergrösserung. Sein specifisches Gewicht
= 9,799.
Die Zusammensetzung von sächsischem ([Greek: a]) und von peruanischem
([Greek: b]) Wismuth ist folgende:
([Greek: a]) ([Greek: b])
Wismuth 96,731 93,372
Antimon 0,625 4,570
Arsen 0,432 --
Kupfer 1,682 2,058
Schwefel 0,530 --
--------------------
100,000 100,000
[Sidenote: Anwendung des Wismuths.]
Man benutzt das Wismuth zu Legirungen, als Oxyd mit Borsäure und
Kieselsäure geschmolzen zu optischen Gläsern, neuerdings in sehr
bedeutender Menge zu Porcellanlüsterfarben, und als basisch
salpetersaures Wismuthoxyd zu weisser Schminke (_Blanc de fard_). Unter
den Legirungen des Wismuths sind die mit Blei, Zinn und Kadmium (s. d.)
die wichtigeren. =Newton='s leichtflüssige Legirung besteht aus 8 Th.
Wismuth, 3 Th. Zinn und 5 Th. Blei und schmilzt bei 94,5° C. =Rose='s
Metall besteht aus 2 Th. Wismuth, 1 Th. Blei und 1 Th. Zinn und
schmilzt bei 93,75° C. Ein geringer Zusatz von Kadmium macht diese
Legirungen noch leichtflüssiger. Eine Legirung von 3 Th. Blei, 2 Th.
Zinn und 5 Th. Wismuth, deren Schmelzpunkt bei 91,66° C. liegt, eignet
sich zum Abklatschen (Clichiren) von Holzschnitten, Druckformen,
Stereotypen u. s. w. Ehe man z. B. einen Holzschnitt in die Masse
abgedrückt, muss dieselbe schon so weit erkaltet sein, dass sie teigig
zu werden anfängt. Das Wismuth eignet sich zu diesem Zwecke ganz
besonders wegen seiner Ausdehnung beim Erstarren. Eine ähnliche
Legirung benutzt man zu Metallbädern, um Stahlarbeiten darin
anzulassen, ferner zu Stiften, welche anstatt der Graphitstifte auf
besonders (mit Knochenasche) präparirten Papieren dienen. Endlich hat
man eine Wismuthlegirung von bestimmtem Schmelzpunkte angewendet, um
dem Explodiren der Dampfkessel vorzubeugen; zu diesem Zwecke
verschliesst man ein kurzes Rohr, das in dem Dampfkessel eingeschraubt
ist, mit einer Platte von dieser Legirung; wenn die Temperatur der
Dämpfe bis zum Schmelzpunkte der Legirung steigt, so schmilzt die
Platte und die Dämpfe entweichen.
Das Zink.
(Zn = 65,2; spec. Gew. = 7,1-7,3.)
[Sidenote: Zink. Vorkommen desselben.]
Das Zink kommt in der Natur nie gediegen, sondern an Schwefel gebunden
als =Zinkblende= (ZnS) mit 67 Proc. Zink und zuweilen kleinen Mengen von
Indium, oxydirt als =edler Galmei=, =kohlensaures Zinkoxyd= oder
=Zinkspath= (ZnCO_{3}) mit 52 Proc. und als =gewöhnlicher Galmei= oder
=Kieselzinkerz= (eine Verbindung von Zinksilicat mit Wasser) mit 53,8
Proc. Zink vor. Ausserdem findet es sich als =Rothzinkerz=, ein durch
Manganoxyd röthlich gefärbtes Zinkoxyd, als =Gahnit= (AlZnO_{4}) und in
einigen Fahlerzen.
[Sidenote: Gewinnung des Zinkes.]
Das Verfahren der =Gewinnung des Zinkes= aus seinen Erzen besteht im
Wesentlichen in der Behandlung der gerösteten Zinkerze (gebrannter
Galmei oder geröstete Blende) in einem Schacht- oder Gefässofen, in
welchen man ein Gemenge von Erz, Zuschlag und Brennmaterial von oben
aufgiebt; die Verbrennung darin wird durch ein Gebläse unterhalten. Erz,
Zuschlag und Brennstoff werden in solchen Verhältnissen angewendet, dass
das in den Erzen enthaltene Zink sich reduciren und verflüchtigen kann,
während alle anderen Bestandtheile mit dem Zuschlage Schlacken bilden.
Das Brennmaterial wird in solcher Menge aufgegeben, dass es nicht nur zur
vollständigen Reduction genügt, sondern in grossem Ueberschusse vorhanden
ist, damit vor den Formen nicht etwa ein oxydirendes Gas wie Kohlensäure
entstehen könne. Der Zuschlag muss so beschaffen sein, dass bei der
Bildung der Schlacke in keinem Falle eine oxydirende Substanz sich bilden
kann. Erfordert z. B. die Beschaffenheit des Erzes die Benutzung von Kalk
als Zuschlag, so wendet man denselben gebrannt und nicht als kohlensauren
an. Man leitet vorzugsweise getrocknete Luft in den Ofen. Die Produkte
der Behandlung sind 1) Zinkdämpfe, die sich in abgekühlten Canälen
verdichten, 2) die durch die Verbrennung erzeugten Gase, welche zum
Heizen des Dampfkessels der Gebläsemaschine, zum Brennen des als Fluss
verwendeten Kalkes, zum Umschmelzen des destillirten Rohzinkes und zum
Trocknen und Rösten der Erze verwendet werden, 3) die nicht flüchtigen
Stoffe (Schlacken, Stein, reducirte Metalle).
[Sidenote: Destillation des Zinkes in Muffeln.]
[Illustration: Fig. 34.]
[Illustration: Fig. 35.]
[Illustration: Fig. 36.]
Die Destillation des Zinkes aus seinen Erzen (Galmei) aus
=muffelähnlichen Destillationsgefässen=, ist in =Oberschlesien=
(Königshütte, Lydogniahütte etc.), =Stolberg= bei Aachen, in
=Westphalen=, =Belgien= etc. üblich. Die Muffeln werden über Schablonen
aus feuerfestem Thon und zerstossenen gebrannten Muffelscherben
gefertigt. Die vordere Seite der Muffel hat zwei Oeffnungen; die untere
ist mit einer Platte _a_ (Fig. 34 und 35) verschlossen, welche entfernt
wird, wenn die Destillationsrückstände herausgenommen werden sollen. Oben
ist ein knieförmig gebogenes Rohr eingesetzt, welches bei _c_ mit einer
während der Destillation verschlossenen Oeffnung versehen ist, durch
welche die Beschickung eingetragen wird. Durch die Oeffnung _d_ tröpfelt
das flüssige Zink in den darunter befindlichen Raum. Früher wendete man
Oefen mit 6-10 Muffeln, gegenwärtig solche mit 20 an. Die Muffeln stehen
in dem gewölbten Zinkofen (Fig. 36), zu beiden Seiten einer langen
Rostfeuerung auf Bänken, so das sie die Flamme des Brennmaterials so viel
als möglich umspielt. Fig. 36 zeigt die äussere Ansicht des Ofens. Das
destillirende Zink wird in den Räumen _t_, _t_ aufgefangen. Das bei
Beginn der Destillation sich bildende Zinkoxyd enthält fast alles
Kadmiumoxyd und wird zur Darstellung des Kadmiums verwendet. Im Anfange
sind die Verdichtungsräume noch so kühl, dass die Zinkdämpfe sich nicht
zu flüssigem, sondern sofort zu festem, fein zertheiltem Metall
verdichten, welches den Namen =Zinkrauch= führt. In einem Zinkrauch aus
Schlesien fanden sich gegen 98 Proc. Zink. Die später sich bildenden
Zinktropfen (=Tropfzink=) werden durch Schmelzen gereinigt; man giesst
das geschmolzene Metall in Form von Tafeln und liefert es (als
=Werkzink=) in den Handel.
[Sidenote: Destillation des Zinkes In Röhren.]
[Illustration: Fig. 37.]
[Illustration: Fig. 38.]
[Illustration: Fig. 39.]
[Illustration: Fig. 40.]
Nach der =belgischen Methode= (auf der _Vieille montagne_) geschieht die
Reduction des Galmei und die Destillation des Zinkes in Thonröhren,
welche reihenweise und etwas geneigt neben und übereinander liegen. Die
=Röhren= (Fig. 37) sind cylindrisch, gewöhnlich 1 Meter lang und haben
eine Weite von 18 Centimeter im Lichten. Die Dicke der Röhren beträgt 5
Centimeter. Sie sind an dem einen Ende geschlossen. Mit der vorderen
Oeffnung berühren die Röhren die Vorwand des Ofens; sie dient zum
Eintragen der Beschickung, zum Abziehen der Zinkdämpfe und zum Entfernen
der Destillationsrückstände. An jeder dieser Röhren wird eine
gusseiserne, 25 Centimeter lange Ansetzröhre (Fig. 38) befestigt und an
diese endlich noch eine 20 Centimeter lange Röhre von Eisenblech (Fig.
39) geschoben, welche inwendig mit Lehm verstrichen ist, in der sich die
Zinktropfen sammeln. Fig. 40 zeigt den senkrechten Durchschnitt eines
belgischen Zinkdestillationsofens. Das Rösten geschieht meist in
Schachtöfen. Die Destillirröhren kommen in acht Reihen übereinander in
den Ofen. Zu diesem Behufe befinden sich in der hinteren Mauer _b d_ des
Ofens acht vorspringende Bänke, auf welchen das geschlossene Ende der
Röhren ruht. Man giebt den Röhren eine geringe Neigung nach vorn. Das
Eintragen der Beschickung in die Röhren geschieht täglich Morgens 6 Uhr;
die Röhren (Fig. 40) werden abgenommen, der Rückstand aus der Retorte
entfernt, die Beschickung durch die Ansetzröhre (Fig. 38) in die
Destillirröhren gebracht und die Eisenblechröhren wieder aufgeschoben.
Die Blechröhren werden auf gusseisernen Vorlagen befestigt.
[Sidenote: Destillation des Zinkes in Tiegeln.]
[Illustration: Fig. 41.]
Nach der =englischen Zinkgewinnungsmethode= (in Wales, Sheffield,
Birmingham) findet eine sogenannte abwärts gehende Destillation und zwar
in =Tiegeln= statt. Die Reduktionsöfen sind so eingerichtet, dass auf dem
Herde 6 bis 8 Tiegel _c c_ (Fig. 41) aufgestellt werden können. Das über
den Tiegeln und der Feuerung befindliche Gewölbe ist mit Oeffnungen
versehen, durch welche man zu den Tiegeln gelangen kann. Die Tiegel sind
aus feuerfestem Thon gefertigt. In der Mitte des Bodens der Tiegel
befindet sich eine Oeffnung, aus welcher die Zinkdämpfe sich in die
Verdichtungsröhren begeben. Beim Füllen verstopft man diese Oeffnung
mittelst eines Holzpfropfens, der in der Hitze bald verkohlt. Das
Eintragen der Beschickung in die Tiegel geschieht durch eine im Deckel
des Tiegels befindliche Oeffnung, die auch noch ungefähr zwei Stunden
nach dem Eintragen offen bleibt, bis eine blaue Färbung der Flamme die
beginnende Reduktion anzeigt. Darauf wird die Oeffnung im Deckel durch
eine Platte aus feuerfestem Thon geschlossen, die Verdichtungsröhre an
die untere Tiegelöffnung gefügt und darunter das zur Aufnahme des Zinkes
bestimmte Gefäss gestellt, welches öfters mit Wasser gefüllt wird, um das
Umherspritzen des niederfallenden Zinkes zu verhüten. Die untere Mündung
der Fallröhre bleibt aber immer noch einige Zoll über dem Niveau des
Wassers. Das destillirende Zink sammelt sich in Tropfen und als feines
Pulver mit Zinkoxyd gemengt in den Gefässen und wird demnächst in
eisernen Gefässen umgeschmolzen. Das auf der Oberfläche sich
abscheidende Oxyd wird abgeschöpft und das Metall in Formen gegossen.
[Sidenote: Zinkgewinnung aus Blende.]
Zum =Zugutemachen der Zinkblende= giebt es zwei Wege: nach dem einem
röstet man und führt sie in den Zustand des Oxydes über, worauf man wie
bei dem Galmei verfährt; nach dem anderen und vortheilhafteren macht
man die Zinkblende =direct= zu gute. Dies geschieht dadurch, dass man
eine zur gänzlichen Entschwefelung der Blende und Freiwerden des Zinkes
hinreichende Menge Eisenerz zusetzt. Als Zuschlag wird gebrannter Kalk
angewendet. Enthalten die zuzusetzenden Eisenerze Wasser und
Kohlensäure, so müssen letztere durch vorhergehende Röstung entfernt
werden, damit keine Substanz in den Ofen gelangt, welche das reducirte
Zink wieder oxydiren kann. Giebt das Eisenerz Veranlassung zur Bildung
einer grossen Menge von oxydirenden Substanzen, so wird die Zinkblende
direct mit Roh- oder Schmiedeeisen zu gute gemacht. =Swindells= hat
vorgeschlagen, die Zinkblende mit Kochsalz zu rösten, wobei Glaubersalz
und Chlorzink sich bilden, aus der durch Auslaugen erhaltenen
Flüssigkeit zuerst krystallisirtes Glaubersalz zu gewinnen, dann daraus
das Zinkoxyd durch Kalk niederzuschlagen und ersteres auf gewöhnliche
Weise zu reduciren.
[Sidenote: Eigenschaften des Zinkes.]
Das Zink ist von grauweisser, ins Bläuliche gehender Farbe, von meist
blätterig krystallinischem, bisweilen sehr kleinblätterigem Gefüge, mit
starkem Metallglanz auf den Flächen. Farbe, Gefüge und Glanz ändern
sich in verschiedener Richtung ab, je nachdem das Zink mit anderen
Metallen mehr oder weniger verunreinigt ist. Nach =Bolley= hat das nahe
der Schmelzhitze ausgegossene Zink nach dem schnellen Erkalten ein
spec. Gewicht von 7,178, langsam erkaltet von 7,145, das in der
Glühhitze ausgegossene schnell erkaltet 7,109, langsam erkaltet, 7,120.
Durch Hämmern und Walzen wird das spec. Gewicht bis auf 7,2, sogar bis
auf 7,3 erhöht. Ein Kubikfuss Zink wiegt demnach 360-390 Pfd. Das Zink
ist etwas härter als das Silber, aber weniger hart als das Kupfer; es
lässt sich schwer mit der Feile bearbeiten, weil das Metall sehr bald
die Zähne der Feile verstopft, leichter mit der Raspel. Im reinen
Zustande hat es fast Silberklang. Im Allgemeinen gehört es zu den
spröden Metallen und besitzt nur geringe absolute Festigkeit (sie
beträgt für den Quadratzoll im gegossenen Zustande nur etwa 2500, bei
Draht und Blech dagegen 16,700-19,800 Pfd.). Dem Zusammendrücken
dagegen widersteht es mit grosser Kraft. Zink im vollkommen reinen
Zustande ist schon bei gewöhnlicher Temperatur etwas dehnbar und kann
zu dünnen Blechen ausgetrieben werden, ohne Kantenrisse zu erhalten.
Diese Dehnbarkeit verschwindet aber schon durch geringe Verunreinigung
mit anderen Metallen, sodass das nicht vollkommen reine Zink bei
gewöhnlicher Temperatur unter dem Hammer zerspringt. Das Zink schmilzt
bei 412°. Bei angehender Weissglühhitze (bei 1040° nach =Deville= und
=Troost=) verflüchtigt es sich und lässt sich bei Abschluss der Luft
destilliren. Bei 500° entzündet es sich und verbrennt mit grünlicher,
hellleuchtender Flamme zu nicht flüchtigem Zinkoxyd (=Zinkweiss=). In
der Wärme dehnt sich das Zink sehr stark und zwar unter allen technisch
wichtigen Metallen am stärksten aus (von 0-100° im Längendurchmesser um
1/310, das gehämmerte um 1/322), weshalb sich das geschmolzene Zink
beim Erstarren sehr stark zusammenzieht. Beim Ausgiessen des Zinkes
müssen die gusseisernen Formen stark erhitzt und die Temperatur des
geschmolzenen Zinkes nicht sehr erhöht werden, damit die Erstarrung
allmälig und bei einer möglichst geringen Temperaturdifferenz erfolge.
Die Dehnbarkeit des Zinkes ist zwischen 100 und 150° am grössten und
selbst das mit allen Metallen verunreinigte Zink lässt sich bei dieser
Temperatur ausdehnen. Diese Eigenschaft des Zinkes, in einer die
Siedehitze des Wassers etwas übersteigenden Temperatur dehnbar zu sein
und im ausgedehnten Zustande es auch bei gewöhnlicher Temperatur zu
bleiben, ist für die Technik von unschätzbarem Werthe. Ueber 150°
verringert sich die Geschmeidigkeit des Zinkes, bei 200° ist das Metall
so spröde, dass es zu Pulver gestossen werden kann. Durch überhitzte
Wasserdämpfe oxydirt sich Zink (H_{2}O + Zn = ZnO + H_{2}), von welcher
Eigenschaft man beim Entzinken des Bleies Gebrauch macht. An feuchter
Luft überzieht sich das Zink mit einer Haut von Oxyd, welche die
darunter liegenden Zinktheile vor weiterer Oxydation schützt. Seiner
leichten Oxydirbarkeit durch Wasser und Säuren wegen eignet es sich
nicht zu Koch- und Milchgeschirren. Die das käufliche Zink
verunreinigenden Metalle sind Eisen und Blei. Ein Bleigehalt von 0,5
Proc. macht das Zink geschmeidiger; man giebt deshalb dem zur
Blechfabrikation dienenden Zink zuweilen einen geringen Bleizusatz. Für
Zink, welches zu Messing benutzt werden soll, ist ein Bleigehalt schon
von 0,25 Proc. höchst schädlich, indem dadurch die Festigkeit des
Messings bedeutend abnimmt. Ein Eisengehalt von 0,3 Proc. --
gewöhnlich eine Folge des Umschmelzens des Zinkes in eisernen Kesseln
-- ist auf die Geschmeidigkeit des Zinkes ohne Einfluss. Durch einen
grösseren Eisengehalt wird aber das Zink spröde und brüchig. Im
Allgemeinen ist das =Galmeizink= reiner als das =Blendezink=. Der beim
Auflösen des Zinkes in Säuren bleibende schwarze Rückstand, früher für
Zinkcarburet gehalten, besteht aus Eisen, Blei und Kohle. Mit Eisen in
Berührung, bewahrt das Zink das Eisen vor Oxydation (galvanisirtes
Eisen). Das Zink fällt viele andere Metalle aus ihren Lösungen, so
namentlich Kupfer, Silber, Blei, Kadmium, Arsen etc. Die Auflöslichkeit
des Zinkes in verdünnten Säuren ist um so grösser, je mehr dasselbe mit
fremden Metallen verunreinigt ist. Das käufliche Zink lässt sich durch
wiederholte Destillation, besonders wenn der zuerst übergehende
Antheil, aus kadmiumhaltigem Zink bestehend, beseitigt und die
Destillation nicht bis zur Verflüchtigung des ganzen Zinkes fortgesetzt
wird, von dem grössten Theile der fremden Metalle trennen.
[Sidenote: Anwendung des Zinkes.]
Das Zink findet Anwendung als Blech zum Dachdecken, zu Gefässen, zu
Rinnen und Röhren, zur Druckerei, zu Platten und Cylindern für
galvanische Apparate, den Zinklegirungen (Messing, Bronze, Goldschaum,
leonische Waaren, Bronzefarben), als Bestandtheil der galvanischen
Batterie, zum Entsilbern des Werkbleies, zur Darstellung von
Wasserstoff unter Mitwirkung von Wasser und Schwefelsäure oder
Salzsäure (H_{2}SO_{4} + Zn = ZnSO_{4} + H_{2}) zum Protegiren des
Eisens, zum Ueberziehen der Telegraphendrähte und überhaupt zur
Verzinkung von Draht, Ketten und Blech, zur Bereitung von Zinkvitriol,
Zinkweiss u. s. w. Eine Hauptanwendung des Zinkes ist die zu Gusswaaren
(=Zinkguss=) anstatt der Bronze, des Gusseisens und selbst der
Steinmetzarbeiten (zu architektonischen Zwecken). Neuerdings stellt man
Kartätschen aus Zink dar.
Die =Zinkproduktion= (1870) ist etwa folgende:
Schlesien 780,000 Centner.
Die rheinischen Gesellschaften 220,000 "
Die Vieille Montagne 704,000 "
Die übrigen belgischen Gesellschaften 190,000 "
Spanien 30,000 "
England 150,000 "
Frankreich 10,000 "
Oesterreich 40,000 "
Polen 30,000 "
------------------
2,154,000 Centner.
Zinkpräparate.
[Sidenote: Zinkweiss.]
Das =Zinkweiss=, Zinkoxyd, ZnO, das jetzt häufig als Ersatzmittel für
Bleiweiss angewendet wird, stellt man aus schlesischem oder belgischem
Zink durch Erhitzen an der Luft dar. Zu diesem Zwecke bringt man das Zink
in Retorten aus Glashäfenmasse, welche denen der Leuchtgasfabriken sehr
ähnlich und mit einer Oeffnung versehen sind, durch welche sie beschickt
werden, und wodurch die Zinkdämpfe entweichen. Die Retorten liegen zu
8-18 in zwei rückwärts zusammenstossenden Reihen in einem Flammenofen.
Sobald die Retorten bis zum Weissglühen erhitzt worden sind, werden 1-2
Zinktafeln in jede Retorte gebracht. Das Metall verwandelt sich in
Dämpfe, welche durch die Oeffnung der Retorte entweichen und sogleich
nach ihrem Austritt aus der Retorte einen bis auf 300° erhitzten
Luftstrom treffen, durch welchen das Zink verbrannt und in Zinkoxyd
verwandelt wird. Das entstandene lockere Zinkoxyd wird durch den
Luftstrom fortgerissen und in Kammern geführt, in welchen es sich
allmälig absetzt. Das so erhaltene Zinkoxyd ist von weisser Farbe und
kann sofort, ohne Mahlen oder Schlämmen mit dem Firniss verrieben werden.
Auch durch Behandeln von Zink mit überhitzten Wasserdämpfen erhält man
(unter Wasserstoffentwicklung) Zinkoxyd. Das Zinkweiss kommt etwas
theurer zu stehen als das Bleiweiss, deckt aber besser und zwar decken 10
Gewichtstheile Zinkweiss denselben Flächenraum wie 13 Gewichtstheile
Bleiweiss. Der Zinkweissanstrich hat ferner vor dem Bleiweissanstrich den
Vortheil, dass er auch bei schwefelwasserstoffhaltigen Ausdünstungen eine
weisse Farbe behält. Durch Zusatz verschiedener Metallfarben kann man dem
Zinkweiss jede beliebige Färbung ertheilen, so grün durch =Rinmann='s
Grün, blau durch Ultramarin, citronengelb durch Schwefelkadmium und
chromsaures Zink, orangegelb durch Schwefelantimon, schwarz durch
Kienruss.
[Sidenote: Zinkvitriol.]
Der =Zinkvitriol=, Zinksulfat, schwefelsaures Zinkoxyd, auch weisser
Vitriol oder Galitzenstein (ZnSO_{4} + 7H_{2}O), kommt theils in der
Natur als neueres Gebilde durch Verwitterung der Zinkblende entstanden
vor, theils wird er künstlich aus der Blende dargestellt, theils auch
als Nebenprodukt bei der Entwickelung von Wasserstoff erhalten. Er
kommt in weissen Stücken vor, die zusammenziehend metallisch schmecken
und als Zusatz zu den trocknenden Oelen bei der Firnissbereitung, zur
Feuerversilberung, zum Desinficiren der Kloaken und in den
Kattundruckereien benutzt werden. Beim Erhitzen zerfällt der
Zinkvitriol in Zinkoxyd, schweflige Säure und Sauerstoff (neue und
praktische Methode der Darstellung des Sauerstoffs im Grossen).
[Sidenote: Chromsaures Zinkoxyd.]
Das =Zinkchromat= (chromsaures Zinkoxyd), durch Fällen von Zinkvitriol
mit Kaliumbichromat erhalten, ist ein schön gelber Niederschlag, der in
dem Kattundruck Anwendung findet, da er sich in Ammoniak löst und nach
der Verflüchtigung des Ammoniaks als unlösliches Pulver wieder
abscheidet. Seit einiger Zeit kommt auch ein basisches Zinkchromat
unter dem Namen =Zinkgelb= in dem Handel vor.
[Sidenote: Chlorzink.]
Das =Chlorzink= ZnCl_{2} erhält man durch Auflösen von metallischem
Zink in Salzsäure oder am vortheilhaftesten als Nebenprodukt in den
Soda- und Schwefelsäurefabriken, wenn man die überflüssige und häufig
kaum zu verwerthende Salzsäure noch warm auf gemahlene Zinkblende
einwirken lässt und den entweichenden Schwefelwasserstoff sogleich
durch Verbrennen zu schwefliger Säure und Wasser wieder zur
Schwefelsäurefabrikation benutzt. Die erhaltene Lösung wird bis zur
Syrupconsistenz abgedampft. Wasserfrei erhält man das Chlorzink durch
Erhitzen eines Gemenges von Zinkvitriol und Kochsalz (ZnSO_{4} + 2NaCl
= Na_{2}SO_{4} + ZnCl_{2}), wobei Chlorzink sublimirt. Ihrer
Eigenschaft wegen, gewisse organische Substanzen in Folge von
Wasserentziehung mehr oder minder zu verändern, lässt sich eine
concentrirte Chlorzinklösung in vielen Fällen anstatt der englischen
Schwefelsäure verwenden. So ist z. B. das Chlorzink im Stande, die
Schwefelsäure beim Läutern des Brennöls zu ersetzen, da das Chlorzink
nur die Unreinigkeiten, nicht aber das Oel selbst angreift. Da die
Farbstoffe des Krapps durch Chlorzink nicht verändert werden, dagegen
die Holzfaser dadurch zerstört wird, so ist es sehr wahrscheinlich,
dass man Krapp ebenso wol durch Chlorzinklösung als durch Schwefelsäure
in Garancin wird überführen können. Dass dort, wo die Schwefelsäure
durch Bildung gepaarter Substanzen wirkt, wie z. B. beim Auflösen des
Indigs, oder wo sie zur Zersetzung von Salzen dient, wie z. B. bei der
Ausscheidung der Stearinsäure aus dem Kalksalze, das Chlorzink nicht
als Ersatzmittel angewendet werden kann, bedarf kaum der Erwähnung.
Neuerdings ist das Chlorzink auch beim Verseifen der Fette behufs der
Abscheidung der Stearinsäure anstatt der Schwefelsäure angewendet
worden, ebenso bei der Bereitung des Pergamentpapieres und des Aethers.
Mit dem grössten Vortheil hat man das Chlorzink zum Conserviren von
Holz, namentlich der Eisenbahnschwellen, benutzt, ferner (nach den
Vorschlägen von =Varrentrapp= und =Rostaing=) zum Zersetzen des
Chlorkalkes, zum Bleichen der Papiermasse und zum Leimen derselben. In
England findet es unter den Namen _Sir William Burnett's Fluid_ oder
_Drew's Desinfectant_ als Desinfectionsmittel vielfache Anwendung. Das
sogenannte =Löthsalz= ist eine Verbindung von Chlorzink mit Salmiak
(2NH_{4}Cl + ZnCl_{2}); in Lösung als =Löthwasser= erhält man es durch
Auflösen von 3 Loth Zink in starker Salzsäure und Zusetzen von 3 Loth
Salmiak. =Zinkoxychlorür= (basisch salzsaures Zinkoxyd), dadurch
erhalten, dass man in flüssiges Chlorzink (oder Eisen- oder
Manganchlorür) Zinkweiss (Zinkoxyd) einrührt, ist in neuerer Zeit von
=Sorel= als plastische Masse (Metallkitt, Zahnkitt) vorgeschlagen
worden.
Das Kadmium.
(Cd = 112; spec. Gew. = 8,6.)
[Sidenote: Kadmium.]
Das Kadmium, ein seltener vorkommendes und technisch noch wenig benutztes
Metall, ist ein fast steter Begleiter des Zinkes in den Zinkerzen,
besonders in dem schlesischen Galmei, aber auch in der Zinkblende. Es
wurde 1817 fast gleichzeitig von =Stromeyer= in Hannover und =Hermann= in
Schönebeck entdeckt. Das Kadmium steht hinsichtlich seiner Eigenschaften
in der Mitte zwischen Zinn und Zink; es ist zinnweiss, stark glänzend,
dehnbar und hämmerbar und verliert an der Luft nach und nach seinen
Glanz. Es hat ein spec. Gewicht von 8,6, schmilzt bei 360°, siedet bei
860° (nach =Deville= und =Troost=; bei 746,2° nach =Becquerel=) und lässt
sich leicht destilliren. In den Handel kommt es gewöhnlich in 60-90 Grm.
schweren Stäben. Schlesischer Galmei enthält bis 5 Proc. und darüber,
Galmei von Wiesloch über 2 Proc., Zinkblende vom Oberharz 0,35-0,79
Proc., Blende von Przibram 1,78 Proc., von Eaton in Nordamerika 3,2 Proc.
Kadmium. Der Kadmiumgehalt dieser Erze concentrirt sich in dem
bräunlichen Rauche, der im Anfang der Zinkdestillation sich zeigt. Dieser
Rauch, aus reinem und kohlensaurem Zink und Kadmium bestehend, dient als
=Kadmiumerz=. Die Reduktion desselben geschieht mittelst Holzkohle in
kleinen, cylindrischen, gusseisernen Retorten, die mit konischem Vorstoss
von Eisenblech versehen sind. Das in dem Vorstosse befindliche Metall
wird in Gestalt von Stangen von Fingerdicke in den Handel gebracht. Die
Gesammtproduktion von Kadmium in Belgien (jedoch nicht aus belgischen,
sondern aus spanischen Zinkerzen) beträgt jährlich nicht viel über 5
Ctr., in Schlesien etwa 2 Ctr.
Mit Blei, Zinn und Wismuth bildet es =Wood's Metalllegirung=. Eine
Legirung von 3 Th. Kadmium, 4 Th. Zinn, 15 Th. Wismuth und 8 Th. Blei
schmilzt schon bei 70°. Sie findet als Metallkitt Anwendung. Für
Clichés empfiehlt =Hofer-Grosjean= eine Legirung von 50 Th. Blei, 36
Th. Zinn und 22,5 Th. Kadmium. Von den Kadmiumpräparaten findet nur das
=Schwefelkadmium= (CdS) als gelbe Malerfarbe (_Jaune brillant_) und in
der Feuerwerkerei zur Erzeugung von blauem Feuer Anwendung. Man erhält
sie am schönsten durch Fällen einer Lösung von schwefelsaurem Kadmium
mit Schwefelnatrium, Auswaschen, Pressen und Trocknen des
Niederschlages.
Das Antimon.
(Sb = 122; spec. Gew. = 6,712.)
[Sidenote: Antimon.]
Das Antimon (Spiessglanz, Spiessglas) findet sich am häufigsten mit
Schwefel verbunden als =Grauspiessglanzerz= oder =Antimonglanz= mit 71,5
Proc. Antimon (Sb_{2}S_{3}), der auf Lagern und Gängen im Granit, und im
krystallinischen Schiefer- und Uebergangsgebirge bricht. Auch findet sich
das Antimon als Antimonoxyd (Sb_{2}O_{3}) und zwar in den beiden
Mineralien =Valentinit= (rhombisch) und =Senarmontit= (tesseral);
letzteres kommt in grosser Menge in Constantine (in Algerien) und auf
Borneo vor. Man gewinnt es, indem man das Grauspiessglanzerz
(Schwefelantimon) aus den Erzen ausschmilzt. Das Ausschmelzen geschieht
in einigen Gegenden, wie auf dem Wolfsberg bei Harzgerode, in Tiegeln
_b_, deren Boden durchlöchert sind und die auf kleineren Tiegeln _c_
stehen, die rund herum von heissem Sand oder Asche umgeben sind. Zu
beiden Seiten der Tiegel sind Mauern mit Zuglöchern aufgeführt (Fig. 42).
[Illustration: Fig. 42.]
Um das Brennmaterial besser zu benutzen, wendet man an anderen Orten,
so in Ungarn, eine ähnliche Vorrichtung mit zwei Töpfen oder Tiegeln
an, bringt die Tiegel aber in der Weise auf den Herd eines
Flammenofens, dass nur die oberen, beschickten Tiegel von der Flamme
bestrichen werden. Die unteren Tiegel stehen ausserhalb des Ofens vor
jedem grösseren Tiegel in kleinen Gewölben und sind mit den Tiegeln
durch Thonröhren in Verbindung gesetzt. Fig. 43 zeigt den
Verticaldurchschnitt, Fig. 44 den Grundriss des zum Aussaigern
angewendeten Ofens. Eine Erläuterung der Zeichnung ist überflüssig.
[Illustration: Fig. 43.]
[Illustration: Fig. 44.]
[Illustration: Fig. 45.]
Am schnellsten lässt sich die Aussaigerung des Schwefelantimons
bewerkstelligen, wenn man das Antimonerz unmittelbar auf den geneigten
Herd eines =Flammenofens= (Fig. 45) bringt und dafür sorgt, dass das
aussaigernde Schwefelantimon von dem tiefsten Punkte des Herdes durch
eine Rinne _e_ nach einem ausserhalb des Ofens befindlichen Recipienten
_f_ fliesst. Erst nachdem das Erz sich in einem erweichten Zustande
befindet und eine Schlackendecke sich gebildet hat, wird die
Abstichöffnung verschlossen und das Feuer verstärkt. Das noch im Erze
zurückgebliebene Schwefelmetall sammelt sich unter der Schlacke und
wird nach Beendigung der Operation abgestochen.
Das =metallische Antimon= stellt man aus dem Schwefelantimon auf
zweierlei Weise dar, entweder röstet man das ausgesaigerte
Schwefelantimon oder man zersetzt es durch angemessene Zuschläge. Zur
Gewinnung des Antimons mittelst der =Röstarbeit= wird das Schwefelantimon
auf der Sohle eines Flammenofens unter beständigem Umrühren geröstet, bis
es zum grössten Theil in antimonsaures Antimonoxyd übergeführt worden
ist. Das geröstete Produkt, die =Spiessglanzasche=, wird in Tiegeln
reducirt. Zur Reduction würde schon Erhitzen allein genügen, da das
Röstgut immer unzersetztes Schwefelantimonium enthält (3Sb_{4}O_{8} +
4Sb_{2}S_{3} = 20Sb + 12SO_{2}), da sich aber Antimonoxyd verflüchtigen
würde, wenn man keine Decke anwendete, so vermischt man die
Spiessglanzasche mit rohem Weinstein oder Kohle und kohlensaurem Natrium.
Zur Reduction genügt starke Rothglühhitze. Man lässt den Regulus langsam
unter der Schlackendecke erstarren, damit er jene sternförmig
krystallinische Oberfläche erhalte, welche man im Handel begehrt.
Zweckmässig entfernt man den Schwefel aus dem Schwefelantimon =durch
Eisen=. Durch die alleinige Anwendung des Eisens ist der Erfolg der
Zersetzung ein ungünstiger, weil die Trennung des Schwefeleisens von
dem Antimon wegen des fast gleichen specifischen Gewichts beider
Substanzen nur schwierig ausgeführt werden kann. Aus diesem Grunde und
um der Schwefelverbindung ausser einem geringeren specifischen Gewicht
grössere Leichtflüssigkeit zu geben, setzt man kohlensaures oder
schwefelsaures Alkali hinzu. 100 Th. Schwefelantimon, 42 Th.
Schmiedeeisen, 10 Th. calcinirtes schwefelsaures Natrium und 3-1/3 Th.
Kohle haben sich als passendes Verhältniss bewährt. Um zugleich einen
arsenfreien Regulus zu erlangen, schmilzt man das nach der angegebenen
Vorschrift erhaltene Antimon und zwar 16 Th. desselben, den man, wenn
er noch nicht eisenhaltig genug ist, mit 2 Th. Schwefeleisen versetzen
kann, mit 1 Th. Schwefelantimon und 2 Th. trockener Soda zusammen und
erhält die Masse eine Stunde lang im Fluss. Den Regulus schmilzt man
noch ein zweites Mal mit 1-1/2 Th. und ein drittes Mal mit 1 Th. Soda,
bis die Schlacke hellgelb ist. Zur Abscheidung des Arsens scheint die
Gegenwart von Schwefeleisen Bedingung zu sein, indem wahrscheinlich
eine dem Arsenkies ähnlich zusammengesetzte Verbindung entsteht.
[Sidenote: Eigenschaften des Antimons.]
Das im Handel vorkommende Antimon ist niemals chemisch rein, sondern
enthält Arsen, Eisen, Kupfer und Schwefel. Der Einfluss dieser
Verunreinigungen auf die physikalischen Eigenschaften des Antimons ist
um so weniger bekannt, als man die Eigenschaften des reinen Antimons
selbst so gut als noch nicht kennt. Durch Schmelzen des Antimons mit
Antimonoxyd reinigt man das Antimon; das Oxyd oxydirt dabei den
Schwefel und das Eisen und wird in demselben Verhältniss reducirt. Das
Antimon ist fast silberweiss mit einem Stich ins Gelbliche, besitzt
starken Metallglanz und eine blätterig krystallinische Struktur. Es
krystallisirt ebenso wie das isomorphe Arsen und Wismuth in deutlichen
Rhomboëdern, hat ein spec. Gewicht von 6,712 und schmilzt bei 430° C.
Beim Erstarren dehnt sich das geschmolzene Metall nicht aus. Es ist
ziemlich feuerbeständig und beginnt erst in starker Weissglühhitze sich
zu verflüchtigen. Es ist ausserordentlich spröde und nicht dehnbar und
lässt sich sehr leicht in Pulver verwandeln. An Härte übertrifft es das
Kupfer. Mit anderen Metallen vereinigt es sich leicht und ertheilt
denselben im Allgemeinen Sprödigkeit. Zinn und Blei wird zuweilen
durch Zusatz von etwas Antimon hart gemacht. Da das Antimon an der Luft
ziemlich unverändert bleibt, so hat man jüngst den Vorschlag gemacht,
Kupfer zum Schutze mit einer Schicht von Antimon zu überziehen. Das
unter dem Namen =Eisenschwarz= vorkommende und zum Bronziren von Gyps-
und Papiermachéfiguren, auch von Zinkgussgegenständen angewendete
Pulver, durch welches diese Figuren das Ansehen von blankem Stahl
erhalten, ist =fein zertheiltes Antimon=, aus einer Antimonlösung durch
Ausfällen mittelst Zink erhalten.
[Sidenote: Legirungen des Antimons.]
Das Antimon wird in grösster Menge von den Schriftgiessern gebraucht.
Das =Schriftgiessermetall= besteht aus 1 Th. Antimon und 4 Th. Blei,
ausserdem häufig noch aus einer geringen Menge Kupfer.
Antimonpräparate.
[Sidenote: Antimonoxyd.]
Das =Antimonoxyd=, (Sb_{2}O_{3}), durch Rösten von Schwefelantimon oder
durch Fällen von Chlorantimonlösung mit kohlensaurem Natrium,
Auswaschen und Trocknen des Niederschlages dargestellt, ist neuerdings
als =Bleiweisssurrogat= vorgeschlagen worden. Seiner Eigenschaft wegen,
bei Gegenwart von Alkali Sauerstoff aufzunehmen und dadurch in
=Antimonsäure= Sb_{2}O_{5} überzugehen, die zur Bereitung von
Anilinroth unlängst in Vorschlag gebracht worden ist, kann man das
Antimonoxyd zur Umwandelung des Nitrobenzols in Anilin, ferner zur
Darstellung von Jodcalcium benutzen. Im letztem Falle trägt man in
Antimonoxyd, welches in Kalkmilch suspendirt ist, Jod ein, so lange als
dasselbe sich noch löst.
[Sidenote: Schwefelantimon.]
Das ausgesaigerte =Schwefelantimon= (Sb_{2}S_{3}) findet sich im Handel
meist in der kegelförmigen Gestalt der Gefässe, in denen es erstarrt;
es ist metallischglänzend, graphitfarben, sehr weich und auf dem Bruche
strahlig krystallinisch. Es enthält gewöhnlich Eisen, Blei, Kupfer und
Arsen. Es findet zum Ausbringen des Goldes aus goldhaltigem Silber, in
der Veterinärmedicin, in der Feuerwerkerei und zur Bereitung der
Zündpillen der Zündnadelgewehre Anwendung.
=Neapelgelb.=
Das =Neapelgelb=, eine orangegelbe, sehr beständige Oel- und
Schmelzfarbe, ist wesentlich antimonsaures Bleioxyd und wird auf
folgende Weise dargestellt: Man mengt 1 Th. Brechweinstein
(Antimon-Kalium-Tartrat) mit 2 Th. Bleinitrat und 4 Th. Kochsalz, glüht
das Gemenge bei mässiger Rothglühhitze zwei Stunden lang, sodass es
schmilzt, und bringt die geglühte Masse nach dem Erkalten in Wasser, wo
sie zu einem feinen Pulver zerfällt und das Kochsalz sich auflöst. Für
Schmelzfarben wird das Neapelgelb, um es heller zu machen, mit Bleiglas
zusammengeschmolzen. Neuerdings stellt man es durch Rösten eines
Gemenges von antimoniger Säure mit Bleiglätte dar.
[Sidenote: Antimonzinnober.]
Der =Antimonzinnober= (Antimonoxysulfuret von der Formel
Sb_{6}S_{6}O_{3} ein dem Zinnober an Farbe ähnliches Präparat, wird
erhalten, indem man Natrium- oder Calciumdithionit auf Antimonchlorür
und Wasser einwirken lässt; es bildet sich beim Erhitzen bis zum Sieden
ein Niederschlag, der sich leicht absetzt, ausgewaschen und getrocknet
wird. Er bildet ein carminrothes zartes Pulver von sammetähnlicher
Beschaffenheit. Luft und Licht verändern ihn nicht. Er kann als
Wasserfarbe wie als Oelfarbe Verwendung finden. Um ihn im Grossen
darzustellen, verfährt man auf folgende Weise: 1) Man röstet
Schwefelantimon in einem Luftstrom, welchem Wasserdampf beigemengt ist;
das Schwefelantimon verwandelt sich hierbei zum grössten Theile in
Antimonoxyd. Die beim Rösten sich bildende schweflige Säure dient zur
Darstellung von Calciumdithionit (aus den Sodarückständen). Das
Antimonoxyd wird in gewöhnlicher Salzsäure gelöst. 2) Man füllt mit
Dampf geheizte grosse Holzbottiche zu 7/8 mit der Lösung des
Calciumdithionits an, setzt dann nach und nach Antimonchlorürlösung zu
und erhitzt unter Umrühren bis auf etwa 60°. Die Reaction tritt bald
ein und es bildet sich ein orangerother Niederschlag, der nach dem
Absetzenlassen auf einem Leinwandfilter gesammelt, ausgewaschen und bei
etwa 50° getrocknet wird.
Das Arsen.
(As = 75; spec. Gew. = 5,6.)
[Sidenote: Arsen.]
Das Arsen findet sich in der Natur entweder gediegen oder mit Schwefel,
Metallen und Schwefelmetallen verbunden. Die Oxydationsstufen des Arsens
kommen dagegen in der Natur nie in solcher Menge vor, dass eine
technische Benutzung desselben möglich wäre. Das Arsen ist ein fester
krystallinischer Körper von stahlgrauer glänzender Farbe. Man stellt es
durch Sublimation des in der Natur vorkommenden =gediegenen Arsens= oder
durch Erhitzen von =Arsenkies= (FeS_{2} + FeAs_{2}) und Arsenikalkies
(Fe_{4}As_{6}) dar oder auch durch Reduktion des weissen Arsens (der
arsenigen Säure: As_{2}O_{3} + 3C = 3CO + 2As). Es erscheint im Handel in
schwarzgrauen, metallglänzenden Krusten und führt den Namen
=Fliegenstein=, =Scherbenkobalt= oder =Näpfchenkobalt=, der zuweilen 8-10
Proc. Schwefelarsen beigemengt erhält. Das reine Arsen findet nur selten
Anwendung, man benutzt es bei der Fabrikation von Schrot und zur
Erzeugung eines Lichtes (durch Verbrennen von Arsen in einem Strom von
Sauerstoff), welcher unter dem Namen »Indisches Feuer« zu
trigonometrischen Signalen benutzt wird.
[Sidenote: Arsenige Säure.]
[Illustration: Fig. 46.]
Die =arsenige Säure= oder das =weisse Arsen=, As_{2}O_{3} (Rattengift,
Giftmehl, Hüttenrauch), wird bei der Verarbeitung arsenhaltiger Erze in
den Blaufarbenwerken, auf Zinn- und Silberhütten u. dgl. als Nebenprodukt
gewonnen, indem man die arsenhaltigen Erze in Flammenöfen röstet und die
sich entwickelnden Dämpfe durch Kanäle und Kammern leitet, um die
arsenige Säure zu verdichten. In Schlesien wird Arsenkies eigens zur
Gewinnung von arseniger Säure geröstet. Man erhält auf diese Weise die
arsenige Säure in pulverförmigem Zustande, als =Arsen=- oder =Giftmehl=;
um sie zu raffiniren, wird dieses Pulver sublimirt. Das Sublimiren
geschieht in eisernen Kesseln _a_ (Fig. 46), auf welche man eiserne Ringe
_b_ _c_ _d_ und auf diese eine Haube _e_ stellt, welche vermittelst der
Röhren mit der Kammer _i_ in Verbindung steht. Neben dieser Kammer
befinden sich noch einige andere Kammern. Nachdem alle Fugen verstrichen
worden sind, beginnt die Sublimation. Die Hitze muss dabei so gesteigert
werden, dass die in der Kammer _i_ sich ansammelnde arsenige Säure weich
zu werden beginnt; nach dem Erkalten erscheint sie als ein vollkommenes
Glas (=Arsenglas=) mit muscheligem Bruche, Glasglanz und
Durchsichtigkeit, das mit der Zeit weiss, porcellanartig, opal- und
wachsartig glänzend wird. Sie ist wie alle anderen Arsenpräparate im
höchsten Grade giftig. Zuweilen finden sich in der arsenigen Säure kleine
Mengen von Schwefelarsen und von Antimonoxyd. Man benutzt die arsenige
Säure in der Kattundruckerei, zur Reinigung des Glases (namentlich des
Krystallglases) während des Schmelzens, zur Darstellung von
Arsenpräparaten (arsenigsaure Alkalien, Schweinfurtergrün und andere
Kupferfarben), beim Ausstopfen von Thierbälgen, in alkalischer Lösung zur
Ueberführung des Nitrobenzols in Anilin, in Salzsäure gelöst zum
Graubeizen von Messing und zuweilen zum Härten von Eisen u. s. w.
[Sidenote: Arsensäure.]
Die =Arsensäure=, (H_{3}AsO_{4}), erhalten durch Kochen von 400 Kilogramm
arseniger Säure mit 300 Kilogr. Salpetersäure (oder Königswasser) von
1,35 spec. Gewicht und Abdampfen der Lösung bis zur Trockne oder in
neuerer Zeit weit vortheilhafter durch Leiten von Chlorgas in Wasser, in
welchem arsenige Säure sich suspendirt befindet, wird zuweilen anstatt
der Weinsäure in der Zeugdruckerei und ausserdem zur Bereitung gewisser
Theerfarben, namentlich des Rosanilins oder Fuchsins[13], angewendet. Das
=saure Natriumarseniat= (saures arsensaures Natron), welches gegenwärtig
in den Färbereien und Zeugdruckereien als Befestigungsmittel der Beizen,
überhaupt als Surrogat des Kuhkothes verwendet wird, und aus 25 Th.
Natron und 75 Th. Arsensäure besteht, wird durch vorsichtiges, aber
längere Zeit fortgesetztes Erhitzen von 36 Th. arseniger Säure mit 30 Th.
Natriumnitrat oder vortheilhafter durch Erhitzen eines Gemenges von
trockenem Natriumarsenit und Natriumnitrat (oder auch als Nebenprodukt
bei der Darstellung von Anilin aus Nitrobenzol) erhalten.
[13] Es giebt Anilinfarbenfabriken, die jährlich über 2000 Ctr.
Arsensäure consumiren.
[Sidenote: Schwefelarsen.]
Unter den =Schwefelungsstufen des Arsens= giebt es zwei, die in der
Technik Anwendung finden; es sind dies der Realgar und das Operment.
[Sidenote: Realgar.]
[Sidenote: Weissfeuer.]
=Realgar=, rothes Arsen, Rubinschwefel, Rauschroth (As_{2}S_{2}) kommt
schon in der Natur häufig auf Erzgängen krystallinisch oder in
deutlichen Krystallen vor und wird künstlich dargestellt, indem man
Schwefel mit überschüssigem Arsen oder arseniger Säure
zusammenschmilzt, oder im Grossen Arsenkies mit Schwefelkies der
Destillation unterwirft. Realgar erscheint als rubinrothe Masse von
muscheligem Bruche, die mit salpetersaurem Kali gemengt und angezündet
unter Verbreitung eines weissen glänzenden Lichtes verbrennt. Auf
dieser Eigenschaft beruht seine Anwendung zu =Weissfeuer=; der Satz
dazu besteht aus 24 Th. Salpeter, 7 Th. Schwefel und 2 Th. Realgar. Das
in England unter dem Namen =indisches Feuer= zu trigonometrischen
Signalen benutzte Licht erhält man durch Verbrennen von metallischem
Arsen in einem Strome von Sauerstoff.
[Sidenote: Operment.]
[Sidenote: Rusma.]
=Operment=, =Auripigment=, Rauschgelb (As_{2}S_{3}) findet sich
ebenfalls in der Natur und wird künstlich durch Zusammenschmelzen von
Schwefel mit arseniger Säure oder Realgar, oder durch Destillation von
einer entsprechenden Mischung von Arsenkies und Schwefelkies
dargestellt. Es erscheint in derben, hellorangegelben, durchsichtigen
Massen, die fast stets arsenige Säure enthalten, sodass das auf
trockenem Wege dargestellte gelbe Schwefelarsen vielleicht (analog dem
Antimonzinnober) als ein Arsenoxysulfuret betrachtet werden kann. Auf
nassem Wege erhält man es durch Fällen einer salzsauren Lösung von
arseniger Säure mit Schwefelwasserstoffgas, oder durch Zersetzen von
Schwefelarsen-Schwefelnatrium (As_{2}S_{3}, Na_{2}S durch Schmelzen von
arseniger Säure mit Schwefel und kohlensaurem Kali dargestellt) mit
verdünnter Schwefelsäure. Man benutzt es in der Färberei als
Reductionsmittel des Indigs und zur Darstellung des =Rusmas=; letzteres
besteht aus 9 Th. Kalk und 1 Th. Operment mit etwas Wasser zu einem
Teig gemacht. Es wird von den Orientalen als Enthaarungsmittel
angewendet, lässt sich aber zweckmässig durch das =Calciumsulfhydrat=,
erhalten durch Leiten von Schwefelwasserstoffgas in Kalkbrei, bis
letzterer eine graublaue Farbe angenommen hat, ersetzen.
Das Quecksilber.
(Hg = 200; spec. Gew. = 13,5.)
[Sidenote: Quecksilber. Vorkommen und Gewinnung.]
Das Quecksilber gehört zu den seltener vorkommenden und nur sparsam in
der Erdrinde vertheilten Metallen. Die wichtigen Vorkommnisse sind: 1)
=Gediegen Quecksilber=, zuweilen etwas Silber enthaltend, kommt fast in
allen Quecksilberbergwerken, doch meist nur in geringer Quantität, in
Gestalt von Tröpfchen vor, die in den Höhlungen des porösen Gesteines
haften. 2) =Zinnober= (HgS mit 86,29 Quecksilber und 13,71 Schwefel); er
bricht auf Lagern und Gängen im krystallinischen Schiefergebirge, im
Uebergangs- und Flötzgebirge, besonders mit Quecksilber, auch mit
Schwefelkies und anderen Erzen, in Begleitung von Quarz, Eisenspath,
Kalkspath etc., und kommt zuweilen auch auf secundären Lagerstätten, in
losen abgerundeten Stücken vor. Die ausgezeichnetsten Fundorte des
Zinnobers sind Almaden und Almadenejas in Spanien, wo er schon im
Alterthume gewonnen wurde, und Idria in Krain. Ferner findet sich der
Zinnober in der bayerischen Rheinpfalz (bei Wolfstein, am Stahlberge,
Moschellandsberg, am Potzberge bei Kusel), bei Olpe in Westphalen, in
einigen Gegenden Kärntens, zu Eisenerz in Steiermark, Horzowitz in
Böhmen, an mehreren Orten Ungarns und Siebenbürgens, zu Vall'alta in
Venetien, am Ural, in China und Japan, in dem District Sarawak auf
Borneo, in Mexico, zu Huancavelica in Peru und in sehr bedeutender Menge
in Californien. Der Zinnober (welcher auch die Namen Stahlerz,
Korallenerz, Ziegelerz führt) ist das Hauptquecksilbererz.
Hierher verdient auch das =Quecksilberlebererz= Erwähnung, ein
unreiner, mit vielen thonigen und bituminösen Theilen gemengter
Zinnober oder auch ein zinnober- und paraffinreicher Kohlenschiefer.
Das Vorkommen des Lebererzes ist, so viel bekannt, auf Krain
beschränkt. Von den übrigen Quecksilbererzen sei nur noch das
=Quecksilberfahlerz= mit 2-15 Proc. Quecksilber erwähnt.
Die =Production an Quecksilber= (1870) ist annähernd folgende:
Spanien 22,000 Ctr.
Californien 56,000 "
Peru 3200 "
Oesterreich, Zollverein und Frankreich 2600 "
Italien {Toscana 700 "
{Agordo in Venetien
----------
84,500 Ctr.