I. II.
Siebenbürgen Südamerika Sibirien Californien Australien
Gold 64,77 88,04 86,50 89,60 99,2 95,7
Silber 35,23 11,96 13,20 10,06 0,43 3,9
Eisen
und andere
Metalle -- -- 0,30 0,34 0,28 0,2
Ausserdem trifft man das Gold häufig im gediegenen Tellur und
Tellursilber, zuweilen im Rothgültigerz, ferner in Schwefelkies,
Kupferkies, im Antimonglanz, in der Zinkblende, dem Arsenkies (z. B. dem
von Reichenstein in Oberschlesien) und nach =Eckfeldt= in allen Arten von
Bleiglanz und in manchen Thonsorten. Afrika, Ungarn, der Ural, Australien
und Amerika, (Mexico, Brasilien, Peru, Californien, Columbien, Victoria
in Neuholland etc.) liefern die grösste Menge des Goldes.
Die =Goldausbeute= soll nach den vorhandenen (bis Ende 1869 reichenden)
Angaben betragen 400 Millionen Thaler. Diese Summe vertheilt sich etwa
in folgender Weise:
Californien 100,000,000 Thlr.
Die übrigen Theile der Union 45,000,000 "
Britisch-Columbia 8,600,000 "
Mexiko 35,000,000 "
Südamerika 20,000,000 "
-----------------
Ganz Amerika 208,600,000 Thlr.
Russland 31,000,000 Thlr.
Uebriges Europa 10,000,000 "
Asien und Afrika 14,000,000 "
Australien (Neusüdwales, }
Queensland, Westaustralien, }
Südaustralien, Victoria) } 110,500,000 "
Neuseeland und Tasmanien } 17,000,000 "
Alle übrigen Länder 8,900,000 "
-----------------
Summa 191,400,000 Thlr.
Im Ganzen daher 208,600,000 Thlr.
191,400,000 "
-----------------
400,000,000 Thlr.
[Sidenote: Gewinnung des Goldes aus dem Goldsande durch Waschen.]
[Sidenote: durch Quecksilber,]
[Sidenote: durch Verschmelzen,]
[Sidenote: durch Behandeln mit Alkali.]
[Sidenote: Aus eingesprengtem Golde.]
Die =Gewinnung des Goldes= richtet sich nach der Art des Vorkommens. Die
grösste Menge des circulirenden Goldes wird aus dem Goldsande oder
verwitterten goldhaltigen Felsarten durch Auswaschen des =Waschgoldes=
gewonnen. Man nimmt das Waschen häufig in hölzernen Näpfen oder in
Kürbisflaschen vor, die mit dem goldhaltigen Sand angefüllt sind; man
schüttelt diesen Sand so lange mit Wasser, bis die grösste Menge
fortgewaschen ist. In anderen Districten geschieht das Waschen in Wiegen
auf schiefgestellten Tafeln, Wasch- oder Schlämmherden. Das so erhaltene
Gold ist nicht rein, sondern mit Körnern von Titaneisen, Magneteisen u.
s. w. vermischt. =Die Ausziehung des Goldes= aus dem Goldsande =durch
Quecksilber= wird in sogenannten Quick- oder Goldmühlen vorgenommen, in
welchen der durch Wasser aufgeschwemmte Sand in vielfache Berührung mit
dem Quecksilber kommt. Durch Zusatz von etwas Natrium zum Quecksilber
(=Natriumamalgamation=) wird nach den Versuchen von =H. Wurtz= die
Extraction des Goldes erleichtert und vervollständigt. Das erhaltene
Goldquecksilber wird durch Pressen in Beuteln von Leder, Barchent oder
Zwillich vom überschüssigen Quecksilber befreit und das zurückbleibende
Amalgam in eisernen Retorten oder Glockenöfen geglüht. Am vollständigsten
wird das Gold aus dem Goldsande durch Ausschmelzen gewonnen, wobei man
25-30 Mal mehr Gold als durch Verwaschen gewinnt. Man verschmilzt den
Goldsand in Eisenhochöfen mit Flussmitteln auf goldhaltiges Roheisen und
scheidet daraus das Gold mittelst Schwefelsäure ab. Nach dem Vorschlage
von =Hardings= soll man das Gold aus goldführenden Quarzen dadurch
gewinnen, dass man den Quarz unter Hochdruck in Alkalilauge löst, wodurch
sich als Nebenprodukt Wasserglaslösung bildet. Befindet sich Gold
eingesprengt in Kupfer- und Bleierzen, so behandelt man diese Erze auf
gewöhnliche Weise, d. h. man röstet sie und wäscht sie aus. Bei
goldreichen Erzen wendet man die =Amalgamation= an. In anderen Fällen
wendet man die =Eintränkungsarbeit= an, welche darin besteht, dass man
die goldhaltigen Schwefelmetalle röstet und schmilzt. Den erhaltenen
Rohstein, in welchem sich das Gold angesammelt befindet, röstet man
abermals, schmilzt ihn nach dem Rösten mit Bleiglätte zusammen, welche
das in dem Rohstein enthaltene Gold in sich aufnimmt und von letzterem
durch =Abtreiben= auf dem Treibherde geschieden wird.
[Sidenote: Extraction des Goldes aus armen güldischen Erzen.]
Bei der Extraction armer güldischer Erze, z. B. der Arsenabbrände von
Reichenstein in Schlesien, hat man die Behandlung derselben mit
Chlorwasser oder einer angesäuerten Chlorkalklösung in Anwendung
gebracht. Das Gold löst sich in dem Chlorwasser als Goldchlorid
(AuCl_{3}) auf, und wird aus der Lösung durch Eisenvitriol (oder durch
Schwefelwasserstoff) niedergeschlagen. Diese Methode, von =Plattner=
ermittelt und von =Th. Richter=, =Georgi= und =Duflos= geprüft, dürfte
manche bisher gebräuchliche Extractionsmethoden des Goldes zu verdrängen
im Stande sein. Nach =Allain= kann man aus Kiesen, welche zuvor geröstet
und durch Behandlung mit Schwefelsäure von Eisen, Zink, Kupfer etc.
befreit worden sind, mittelst Chlorwasser noch 1/10,000 Gold extrahiren.
[Sidenote: Goldscheidung.]
Das nach vorstehenden Methoden erhaltene Gold enthält kleine
Beimischungen von anderen Metallen und stets Silber. Um das Gold von
diesen Beimischungen zu scheiden, wendet man folgende Methoden an:
1) die Goldscheidung durch Schwefelantimon (Sb_{2}S_{3});
2) die Goldscheidung durch Schwefel und Bleiglätte;
3) die Goldscheidung durch Cementation;
4) die Scheidung in die Quart (Quartation);
5) die Goldscheidung durch Schwefelsäure (Affinirung).
Da die letztere Methode der Goldscheidung alle übrigen verdrängt hat, so
wird es hinreichend sein, die vier ersten nur kurz zu erwähnen.
[Sidenote: Durch Schwefelantimon.]
1) =Die Goldscheidung durch Schwefelantimon= oder das Giessen des
Goldes durch Spiessglanz geht vor sich, indem man die Goldlegirung
(Gold, Silber, Kupfer u. a.), die mindestens 60 Proc. enthält, in einem
Graphittiegel bis zum Schmelzen erhitzt und dann gepulvertes
Schwefelantimon (in der Menge von 2 Th. auf 1 Th. der Legirung)
einträgt. Die geschmolzene Masse wird in eine mit Oel ausgestrichene
gusseiserne Form gegossen. Nach dem Erkalten findet man die Masse in
zwei Schichten gesondert, von denen die obere, das =Plachmal= (Plagma)
aus Schwefelsilber, Schwefelkupfer und Schwefelantimon, die untere aus
dem König (dem Antimongold) besteht. Durch Wiederholung dieses
Processes wird das Plachmal von noch beigemengtem Golde befreit. Das
Gold aus dem König wird vom Antimon durch Erhitzen der Legirung unter
der Muffel oder vor dem Gebläse, wobei das Antimon wegraucht, getrennt,
und das zurückbleibende Gold mit Borax, Salpeter und Glaspulver
zusammengeschmolzen.
[Sidenote: Durch Schwefel.]
2) Die =Goldscheidung durch Schwefel und Bleiglätte= (Scheidung durch
Guss und Fluss, =Pfannenschmied='scher Process) bezweckt nicht die
vollständige Trennung des Goldes von seinem Legirungsmetall (Silber,
Kupfer), sondern nur das Concentriren in einer geringeren Quantität
Silber, als in der ursprünglichen. Die Goldscheidung durch Schwefel ist
demnach eine Concentrationsarbeit, eine Vorbereitungsarbeit für die
Scheidung auf nassem Wege, besonders für die Scheidung durch die Quart.
Die Absicht bei dieser Scheidung ist demnach nur die Ersparung an
Salpetersäure. Es wird die granulirte goldhaltige Legirung mit 1/7 Th.
befeuchteten Schwefelpulvers in einen glühenden Graphittiegel
eingetragen und mit Kohlenpulver bedeckt. Der Tiegel wird 2-2-1/2
Stunden in einer schwachen Glühhitze erhalten und dann bis zum
Schmelzen erhitzt. Enthielt die Legirung grössere Mengen Gold, so
sondert sich jetzt ein goldreiches Silber ab, während nur eine sehr
kleine Menge des Goldes in dem Plachmal zurückbleibt. War die Legirung
dagegen sehr arm an Gold, so findet eine derartige Absonderung entweder
gar nicht oder nur unvollständig statt. Um diese zu bewirken, streut
man auf die geschmolzene Masse Bleiglätte (auf jede Mark Silber 1-
1-1/2 Loth), deren Sauerstoff einen Theil des Schwefelsilbers zu
schwefliger Säure verbrennt, während die freigewordene, äquivalente
Quantität Silber mit dem grössten Theil des Goldes ausfällt. Das
reducirte Blei schmilzt mit den Schwefelmetallen zusammen.
[Sidenote: Durch Cementation.]
3) Bei der =Goldscheidung durch Cementation= wird die goldhaltige
Legirung in feinen Granalien oder in Gestalt dünner Bleche mit
Cementpulver (aus 4 Th. Ziegelmehl, 1 Th. Kochsalz und 1 Th. geglühtem
Eisenvitriol bestehend) in einem Tiegel (der Cementirbüchse)
geschichtet und derselbe einer allmälig gesteigerten, mehrstündigen
Hitze ausgesetzt. Durch Einwirkung des Eisenvitriols auf Kochsalz
entwickelt sich Chlor, welches das Silber in Chlorsilber umwandelt, das
Gold aber nicht angreift. Das Chlorsilber wird von dem Ziegelmehl
aufgesogen. Nach dem Erkalten kocht man die Masse mit Wasser aus, um
die Goldgranalien und Bleche zu gewinnen. Unlängst (1869) hat =F. B.
Miller= (in Sidney) auf die Eigenschaft des Chlorgases auf Gold bei
höherer Temperatur nicht einzuwirken, Silber, Kupfer und andere Metalle
dagegen in Chlormetalle überzuführen, eine neue Methode der
Goldscheidung gegründet.
[Sidenote: Scheidung in die Quart.]
4) =Die Scheidung auf nassem Wege= oder die =Scheidung in die Quart=
oder die =Quartation= hat davon ihren Namen, dass man früher annahm,
dass, wenn man die Scheidung des Goldes vom Silber auf nassem Wege
vornehmen wolle, der Silbergehalt das Dreifache des Goldgehaltes
betragen müsse. M. von =Pettenkofer='s Untersuchungen haben aber
gezeigt, dass die doppelte Menge von Silber hinreichend sei, um durch
gehörig concentrirte Salpetersäure, durch hinreichendes Kochen aus
einer Legirung von Gold und Silber letzteres aufzulösen. Man schmilzt
bei dieser Scheidung die Legirung mit der erforderlichen Menge Silber
zusammen, granulirt das Metallgemisch und übergiesst es in einem
Platinkessel mit vollkommen =chlorfreier= Salpetersäure von 1,320 spec.
Gewicht. Silber wird gelöst, während Gold zurückbleibt. Das Gold wird
in einem Tiegel mit Borax und Salpeter umgeschmolzen.
[Sidenote: Goldscheidung durch Schwefelsäure.]
5) =Die Goldscheidung durch Schwefelsäure= oder die =Affinirung= ist
schon in der Kürze bei dem Kupfervitriol (s. S. 56) angegeben worden. Sie
empfiehlt sich vor der Quartation mittelst Salpetersäure durch grössere
Einfachheit, Wohlfeilheit und durch den Umstand, dass man mit Hülfe
dieser Methode Legirungen von fast jedem Goldgehalte scheiden kann. Um
sie auszuführen, darf die Legirung nicht über 20 Proc. Gold und 10 Proc.
Kupfer enthalten. Am vortheilhaftesten soll nach den Erfahrungen von =M.
v. Pettenkofer= die Scheidung mit einer Legirung vor sich gehen, die in
16 Th. nicht viel mehr als 4 und nicht viel weniger als 3 Th. Gold, das
übrige Silber und Kupfer enthält. Meist wird die Legirung in Form von
Granalien angewendet. Zur Auflösung dienten früher Platingefässe, jetzt
wendet man allgemein gusseiserne Kessel oder Porcellangefässe an. Die zur
Scheidung angewendete Schwefelsäure muss ein spec. Gewicht von 1,848
haben. Man übergiesst in dem Gefässe 1 Molek. der Legirung mit 2 Molek.
an Schwefelsäure und erhitzt, bis nach 12 Stunden die Lösung des Silbers
und des Kupfers vollständig vor sich gegangen ist. Die während dieser
Operation sich entwickelnden Dämpfe von Schwefelsäure und schwefliger
Säure werden entweder in eine Esse abgeleitet oder besser noch, wie von
=Poizat= bei Paris zur Fabrikation von Schwefelsäure oder auch zur
Herstellung von Antichlor verwendet. Wenn alles Silber in Sulfat
umgewandelt worden ist, wird die Lösung in eine Bleipfanne abgegossen,
das darin zu einem Krystallbrei erstarrte Silbersulfat wird mit einem
eisernen Spaten ausgestochen und in bleierne, mit heissem Wasser gefüllte
Fällpfannen gethan (1 Th. Silbersulfat löst sich in 88 Th. siedendem
Wasser). Das Ausfällen des Silbers geschieht durch Kupferblechstreifen.
Die entstehende Lösung von Kupfersulfat wird, nachdem die freie
Schwefelsäure durch Kupferoxyd neutralisirt worden ist, auf Kupfersulfat
verarbeitet. Das ungelöst zurückbleibende Gold wird durch Kochen mit
Natriumcarbonat und Behandlung mit Salpetersäure von beigemengtem
Eisenoxyd, Schwefelkupfer, Bleisulfat befreit, getrocknet und mit etwas
Salpeter umgeschmolzen. Die Anwendung dieser Scheidungsart hat es möglich
gemacht, kupferhaltiges Silber mit einem Goldgehalte von 1/12-1/10 Proc.,
den man in allen älteren Silbermünzen findet, zu affiniren. Nach =M. v.
Pettenkofer='s Untersuchungen enthält das auf diese Weise erhaltene Gold
noch etwas Silber und Platin (97,0 Th. Gold, 2,8 Th. Silber und 0,2 Th.
Platin), von welchen Metallen es durch Umschmelzen mit Salpeter und
Natriumbisulfat befreit wird.
Die Pariser Affiniranstalten liefern dem Eigenthümer des zu
affinirenden goldhaltigen Silbers sowol das Silber, als auch das
abgeschiedene Gold zurück und erhalten für ihre Arbeit nur das in der
Legirung enthaltene Kupfer nebst 5-5-1/2 Franken für das Kilogramm
des affinirten Metalles. Enthält die Legirung weniger als 1/10 Gold, so
behalten sie 1/2000 des Goldes und alles Kupfer, liefern dagegen alles
übrige Gold und alles Silber ab und zahlen ausserdem eine Prämie von 75
Centimes auf das Kilogramm feingemachten Metalles. Verlangt der
Eigenthümer alles Gold und Silber zurück, so berechnet der Affineur 2
Franken 10-68 Centimes (je nach dem Cours des Silbers) pro Kilogramm
und behält ausserdem das Kupfer. Für das Affiniren von silberhaltigem
Gold zahlt man in Paris ebenfalls 5 Franken pro Kilogramm. In Paris und
Umgegend werden jährlich für 130 Mill. Franken für die Bank von
Frankreich, für die Münze und für die Privatspeculation affinirt. --
Die badische Regierung übergab einer Scheideanstalt in Frankfurt a. M.
den Kronenthaler (eine Geldmünze, die laut Münzvereinbarung vom 7.
August 1858 bis zum Jahre 1864 aus dem Verkehr verschwunden sein
musste) zum Einschmelzen unter folgenden Bedingungen: 1) Für Schmutz
wird 1/1000 in Abzug gebracht; 2) Der Feingehalt der Kronenthaler wird
nach der Probe zu 0,876 (d. h. in 1 Kilogr. Kronenthaler 876 Grm.
Feinsilber) berechnet; 3) Die Rücklieferung geschieht in Barren zu
0,990-0,998 Feingehalt; 4) für das Gold, das die Scheideanstalt aus 1
Kilogr. Silber zieht, hat sie 30 Kreuzer (= 1 Frank 7 Centimes) zu
vergüten; der Mehrbetrag an Gold ist das, was sie daran verdient.
[Sidenote: Chemisch reines Gold.]
Um chemisch reines Gold zu erhalten, löst man Gold in Königswasser auf,
dampft die Lösung zur Trockne, löst das zurückbleibende Goldchlorid in
Wasser und fällt das Gold daraus durch Eisenvitriollösung:
Goldchlorid 2(AuCl_{3})} {Gold 2Au
Eisenvitriol 6FeSO_{4} } geben {Schwefelsaures Eisenoxyd 2Fe_{2} 3SO_{4}
} {Eisenchlorid Fe_{2}Cl_{6}
Nach =Jackson= erhält man das Gold in Gestalt eines gelben Schwammes,
wenn man zu concentrirter Goldchloridlösung kohlensaures Kali und eine
ziemliche Menge krystallisirter Oxalsäure setzt und die Lösung rasch
bis zum Sieden erhitzt;
Goldchlorid 2(AuCl_{3}) } {Gold 2Au
Oxalsäure 3C_{2}H_{2}O_{4}} geben {Salzsäure 6ClH
} {Kohlensäure 6CO_{2}.
Auch das Wasserstoffsuperoxyd schlägt (nach =Reynolds=) das Gold aus
der sauren Lösung in schönen metallglänzenden Flittern nieder:
Goldchlorid 2(AuCl_{3}) } {Gold 2Au
Wasserstoffsuperoxyd 3H_{2}O_{2}} geben {Salzsäure 6ClH
} {Sauerstoff 6O.
[Sidenote: Eigenschaften des Goldes.]
Man wendet zum Fällen des Goldes zuweilen auch Chlorantimon oder
Chlorarsen an. Das nach dem einen oder dem anderen Verfahren erhaltene
Gold wird in einem Graphittiegel unter einer Boraxdecke umgeschmolzen.
Die Farbe des Goldes ist allgemein bekannt, aber schon höchst geringe
Mengen anderer Metalle können die goldgelbe Farbe dieses Metalls
modificiren. Durch Poliren nimmt es hohen Glanz an. An Härte übertrifft
es nur wenig das Blei, dagegen ist es das geschmeidigste aller Metalle.
Neben der Geschmeidigkeit und Dehnbarkeit besitzt das Gold grosse
absolute Festigkeit, welche jener des Silbers fast gleich kommt. Die
Elasticität ist unbedeutend, daher es auch wenig Klang besitzt. Das
spec. Gewicht des Goldes geht von 19,25 im gegossenen und nicht
ausgestreckten Zustande bis 19,55, selbst bis zu 19,6, wenn es durch
Bearbeitung verdichtet worden ist. Gold dehnt sich beim Erwärmen von 0
bis 100° um 1/682 aus, schmilzt bei 1037° (nach =Deville=) und zieht
sich nach dem Guss in den Formen stark zusammen, woraus hervorgeht,
dass es im geschmolzenen Zustande beträchtlich ausgedehnt worden sein
muss. Schmelzendes Gold leuchtet mit meergrüner Farbe. Die Eigenschaft
des Goldes, an der Luft, im Wasser und bei der Berührung mit allen
Säuren, mit Ausnahme des Königswassers, unverändert zu bleiben, erhöht
den Werth des Goldes beträchtlich. Nach Versuchen von =Hatchett=
vermindern schon sehr kleine Mengen von Blei, Antimon und Wismuth die
Dehnbarkeit des Goldes; die übrigen technisch wichtigen Metalle folgen
bezüglich ihres Einflusses auf die Dehnbarkeit in nachstehender Reihe:
Arsen, Zink, Nickel, Zinn, Platin, Kupfer und Silber, so dass in der
That nur zwei Metalle, Kupfer und Silber, existiren, welche mit dem
Golde legirt werden können, um ihm mehr Härte zu ertheilen, ohne seine
Dehnbarkeit merklich zu beeinträchtigen. Unter allen Metallen hat das
Gold die grösste Verbindungsfähigkeit mit dem Quecksilber. Das zu
dünnen Blättern ausgeschlagene Gold lässt das Licht, je nach dem Grade
seiner Ausplattung, bald mit blauer, bald mit grüner Farbe durchfallen.
[Sidenote: Legirungen des Goldes.]
Feines Gold wird seiner Weichheit wegen nicht verarbeitet; es wird nur
zum Blattgold und zum Malen und Decoriren von Glas oder Porcellan
angewendet[27]. Das so verarbeitete Gold ist stets mit Kupfer oder mit
Silber legirt, ein solches Gemisch ist weit härter als feines Gold. Man
berechnet die Goldlegirungen nach Karat und Grän; man theilt die Mark =
1/2 Pfund in 24 Karate, den Karat in 12 Grän. Unter 18karätigem Golde
versteht man solches, das auf die Mark 18 Karat Gold und 6 Karat Kupfer
oder Silber enthält. Die Kupferlegirung wird die =rothe Karatirung=,
die Silberlegirung die =weisse Karatirung= genannt; eine Legirung mit
beiden Metallen heisst =gemischte Karatirung=. Diese verschiedenen
Legirungen werden behufs der Verarbeitung zu Goldarbeiten, nach
gesetzlichen Bestimmungen dargestellt. So verarbeitet man in Frankreich
18, 20 und 22karätiges, in Deutschland 8, 14 und 18karätiges Gold. Zu
leichteren Waaren verarbeitet man oft auch 6karätiges (Joujou-Gold),
oder noch schlechteres, wobei dem äusseren Ansehen durch Vergoldung
nachgeholfen werden muss. Die österreichischen Ducaten haben einen
Feingehalt von 23 Karat 9 Grän, die holländischen von 23 Karat 6-6,9
Grän, die engl. Victoria's 22 Karat, die preussischen Wilhelmsd'or
21-2/3 Karat, die Zwanzigfrankenstücke (6,451 Grm. zu 900/1000
Feingehalt) 21 Karat 7-1/5 Grän. Nach dem Wiener Münzvertrage vom 24.
Januar 1857 werden in allen deutschen und österreichischen Staaten
=Vereinshandelsmünzen= in Gold unter der Benennung =Krone= und =Halbe
Krone= ausgeprägt und zwar 1) die Krone zu 10 Gramm Feingold, 2) die
Halbe Krone zu 5 Gramm Feingold. Das Mischungsverhältniss dieser
Goldmünze ist
Gold 900
Kupfer 100
Es werden demnach 45 Kronen und 90 Halbe Kronen ein Pfund (= 500 Gramm)
wiegen. (Das Werthverhältniss von Silber und Gold ist etwa 1 : 15,3 bis
1 : 15,5.)[28]
[27] Das Gold wird zur Decoration von Thonwaaren in grösserer Menge
verbraucht als man sich vorstellen mag. Im Jahre 1869 wurden in
England allein (hauptsächlich in den Potterien Staffordshire's)
für diesen Zweck nahezu für 350 bis 400,000 Thaler Gold consumirt.
[28] Nach dem internationalen Münzvertrage vom 23. Decbr. 1865 ist in
den Ländern des =lateinischen Münzvereins= (Frankreich, Spanien,
Portugal, Belgien, Italien und Schweiz) das Preisverhältniss
zwischen Gold und Silber zu 1 : 15-1/2 angenommen. In Frankreich
ist jedoch die praktische Werthrelation beim Austausch von fremdem
Silber gegen französisches Gold -- in Folge der Kosten der
Umprägung, die gegenwärtig (1870) 3/4 Proc. betragen -- nicht
1 : 15,50, sondern wie 1 : 15,61. Der Münzverein umfasst (nach der
Einverleibung Venetien's in Italien und nachdem nach der
Vertreibung der Bourbonen auch in Spanien wirthschaftlich
geordnetere Verhältnisse Platz gegriffen haben) heute 90 Millionen
europäische Staatsangehörige.
[Sidenote: Färben des Goldes.]
Alle Goldlegirungen zeigen nach dem Poliren eine Farbe, welche von der
des reinen Goldes verschieden ist, sie erscheinen röthlichweiss oder
blassgelb. Um diesen Legirungen nun die hochgoldgelbe Farbe des Goldes
zu ertheilen, pflegt man sie durch Kochen in einer Flüssigkeit
(=Goldfarbe=), aus Kochsalz, Salpeter und Salzsäure bestehend, zu
=färben=. Die Wirkung der Goldfarbe beruht auf ihrer Eigenschaft, durch
das aus ihr sich entwickelnde Chlor aus dem vergoldeten Gegenstand
etwas Gold aufzulösen und es sodann als ein dünnes Häutchen reinen
Goldes auf der Oberfläche wieder abzusetzen. Der Zweck des Färbens kann
eben so gut durch eine schwache galvanische Vergoldung erreicht werden.
[Sidenote: Goldprobe.]
Um den Feingehalt einer Goldlegirung zu ermitteln, bedienen sich die
Goldarbeiter des Probirsteines und der Probirnadeln (siehe Seite 107),
und behandeln den Strich mit verdünntem Königswasser, um aus dem
Verschwinden oder Unverändertbleiben einen Schluss auf den Goldgehalt
zu ziehen. Wie sich von selbst versteht, kann diese Methode nur
annähernde Resultate geben; man hat ferner dabei zu berücksichtigen,
dass die Oberfläche der zu prüfenden Legirung durch Färben und Ansieden
häufig goldreicher gemacht worden ist, dass also, bei
Bijouteriearbeiten namentlich, die ersten Striche auf dem Probirsteine
nicht entscheiden. -- Am besten nimmt man die Goldprobe =durch
Kupellation= vor. Zu diesem Zwecke schmilzt man das goldhaltige Korn,
je nach seiner Farbe, mit dem dreifachen, doppelten oder gleichen
Gewichte an Silber und mit ungefähr der zehnfachen Menge an Blei
zusammen, und treibt dann ab. Nach dem Abtreiben plattet man das
silberhaltige Korn aus und digerirt das Blech mit Salpetersäure, das
zurückbleibende Gold wird ausgewaschen, getrocknet, geglüht und
gewogen.
[Sidenote: Technische Anwendung des Goldes.]
Man wendet das Gold bekanntlich an zu Geräthen, Schmucksachen, zu
=Münzen= und zum Ueberziehen metallener Gegenstände mit Gold
(=Vergoldung=); die Bedeutung desselben in der Porcellan- und
Glasmalerei wurde schon erwähnt.
[Sidenote: Vergolden.]
Das =Vergolden= geschieht entweder =durch Blattgold=, auf =kaltem Wege=,
auf =nassem Wege=, =durch die Feuervergoldung= oder =auf galvanischem
Wege=.
[Sidenote: Vergolden durch Blattgold.]
=Mit Blattgold= (geschlagenem Gold) vergoldet man Holz, Stein und
dergl. Das zu diesem Zwecke angewendete Blattgold wird dargestellt,
indem man feines Gold zuerst in Stangen (Zaine) ausgiesst, diese dann
zu Platten ausschlägt und durch Walzen in Bleche verwandelt. Zwanzig
Ducaten geben Goldblech von 50 Fuss Länge und 1 Zoll Breite, welche man
in Stückchen (Quartiere) von 1 Zoll Länge schneidet. Diese Bleche
werden zuerst zwischen Pergamentblättern (Pergamentform), darauf
zwischen Goldschlägerhäutchen, der äusseren feinen Haut vom Blinddarme
des Rindes (Hautform) geschlagen. Die fertigen Goldplättchen werden in
kleine Bücher aus sehr glattem Papier eingelegt, das mit etwas Bolus
oder Röthel bestrichen ist, um das Anhaften des Goldes zu verhindern.
Der Abfall (Schawine, Krätze) dient zur Darstellung der =Goldbronze=
(Muschelgold, Malergold). Die mit Blattgold zu vergoldenden Gegenstände
werden zuerst mit einem Gemenge von Bleiweiss und Firniss oder Leim und
Kreide überstrichen und dann mit Blattgold bedeckt. Eiserne und
stählerne Gegenstände, wie Säbelklingen, Gewehrläufe, werden zuerst mit
Salpetersäure behandelt, dann erhitzt, bis sie blau anlaufen und mit
Blattgold überdeckt.
[Sidenote: Auf kaltem Wege.]
[Sidenote: Auf nassem Wege.]
Auf =kaltem Wege= vergoldet man, indem man feines Gold in Königswasser
löst, in diese Goldlösung Leinwandläppchen taucht, dieselben trocknet
und dann zu Zunder verbrennt. Die Asche (=Goldzunder=) enthält fein
zertheiltes Gold und Kohle, das man vermittelst eines in Salzwasser
getauchten Korkes auf die vorher gereinigte und polirte Oberfläche des
zu vergoldenden Kupfers, Messings oder Silbers aufreibt. Die
=Vergoldung auf nassem Wege= geschieht, indem man die Gegenstände in
eine verdünnte Goldchloridlösung oder in ein siedend heisses Gemenge
von verdünnter Goldchloridlösung mit einer Lösung von kohlensaurem
Natron oder Kali taucht. Eisen und Stahl, die auf diese Weise vergoldet
werden sollen, werden zuerst mit einer Kupfervitriollösung verkupfert.
Eisen und Stahl lassen sich auch dadurch auf nassem Wege vergolden,
dass man die Gegenstände zuerst mit Salpetersäure ätzt und dann mit
einer Lösung von Goldchlorid in Aether bestreicht und erhitzt. Als Bad
zum Vergolden auf nassem Wege ist auch in der neueren Zeit eine Lösung
von Goldchlorid in pyrophosphorsaurem Natrium empfohlen worden.
[Sidenote: Feuervergoldung.]
Die Gegenstände sollen sich fast augenblicklich vergolden. Die
=Feuervergoldung= wird besonders bei Gegenständen von Bronze, Messing
und Silber angewendet. Sie geht auf dieselbe Weise wie die
entsprechende Feuerversilberung vor sich, indem man auf die zu
vergoldende Fläche mit Hülfe einer Lösung von Quecksilber in
Salpetersäure ein Goldamalgam aufträgt und den Gegenstand behufs des
Abdampfens des Quecksilbers erhitzt, wobei das Gold als dünne Schicht
auf dem Gegenstande zurückbleibt. Das hier angewendete Goldamalgam
besteht aus 2 Th. Gold und 1 Th. Quecksilber. Man ertheilt der
Vergoldung entweder durch Poliren ein =glänzendes Ansehen= oder man
=mattirt= sie. Letzteres geschieht, indem man den zu mattirenden
Gegenstand mit einem geschmolzenen Gemenge von Salpeter, Alaun und
Kochsalz erhitzt und ihn sodann in kaltes Wasser taucht. Auch
stellenweise lässt sich das Mattiren ausführen, indem man die später zu
polirenden Stellen mit einem Gemenge von Kreide, Zucker und Gummi
bedeckt (=aufspart=) und das Mattiren auf die nicht bedeckten Theile
ausführt. Das Mattiren gründet sich darauf, dass aus dem schmelzenden
Salzgemenge sich Chlorgas entwickelt, welches das Gold ätzt und dadurch
matt macht. Soll die Vergoldung die röthliche Färbung der
Kupferkaratirung besitzen, so taucht man die Bronze nach dem Verrauchen
des Quecksilbers in geschmolzenes =Glühwachs= oder Vergolderwachs (ein
Gemenge von Wachs, Bolus, Grünspan und Alaun) und lässt das Wachs über
Kohlenfeuer abbrennen. Hierbei wird das Kupferoxyd des Grünspans zu
Kupfer reducirt, das sich mit dem Golde zu rother Karatirung verbindet.
Stahl und Eisen werden vorher verkupfert. Um bei der Feuervergoldung
die Anwendung des gesundheitsschädlichen Quickwassers (salpetersaure
Quecksilberlösung) und das umständliche Auftragen des Amalgam zu
vermeiden, bringt =Masselotte= in Paris die zu vergoldenden Stücke in
ein =basisches= Bad eines Quecksilbersalzes, verbindet sie mit der
Kathode einer galvanischen Batterie und lässt den Strom durchgehen, bis
die Stücke vollständig mit Quecksilber überzogen sind, vergoldet (resp.
versilbert) sie dann in einem sehr reichen Bad und bringt sie dann
nochmals in das erste Bad, wo sie bei Durchleitung des Stromes mit
einer zweiten Quecksilberschicht bedeckt werden. Zuletzt lässt man die
Stücke in einem Ofen mit verschliessbarer Glaswand abrauchen, wobei
kein Arbeiter zugegen zu sein braucht. Man erhält so eine sehr schöne
und solide Vergoldung. Nach =H. Struve= besteht die bei der
Feuervergoldung zurückbleibende Schicht nicht aus reinem Gold, sondern
aus einem quecksilberarmen Goldamalgam (mit 13,3-16,9 Proc.
Quecksilber). Von der Vergoldung auf =galvanischem Wege= wird in dem
folgenden Abschnitte die Rede sein.
[Sidenote: Goldpurpur.]
=Der Goldpurpur= oder Purpur des Cassius ist ein zuerst von =Cassius=
in Leyden 1683 dargestelltes Goldpräparat, das bekanntlich angewendet
wird, um Glasflüssen eine Purpurfarbe zu ertheilen. Man stellt ihn dar,
indem man eine Lösung von Goldchlorid mit Zinnsesquichlorid versetzt.
Nach =Bolley= verfährt man am zweckmässigsten, wenn man 10,7 Th.
Zinnchlorid-Chlorammonium mit Zinn digerirt, bis dasselbe aufgelöst
ist, mit 18 Th. Wasser verdünnt, die Goldlösung mit 36 Th. Wasser
verdünnt und beide Flüssigkeiten vermischt. -- Er erscheint als
braunes, purpurrothes oder schwarzes Pulver, über dessen chemische
Constitution noch nicht entschieden ist, ob es goldsaures Zinnoxyd oder
zinnsaures Goldoxyd ist. Dass das Gold darin nicht im feinzertheilten
metallischen Zustande, sondern oxydirt enthalten ist, ist
wahrscheinlicher als die neuerdings von =Knaffl=, =Fischer= u. A.
ausgesprochene Ansicht, dass das Gold darin in einer purpurrothen
Modification enthalten sei. Nach dieser Ansicht wäre der Goldpurpur
nichts Anderes, als eine Mischung von höchst fein vertheiltem
metallischem Golde mit Zinnoxyd. Nach anderen Forschern (namentlich
=Th. Scheerer= in Freiberg) erschiene keine Combination für den
Goldpurpur wahrscheinlicher als Au_{2}O, Sn_{2}O_{3}. Ein gut
zubereiteter Goldpurpur muss 39,68 Proc. Gold enthalten.
[Sidenote: Goldsalz.]
Das =Goldsalz=, welches in der Photographie zur Tonung der Papierbilder
Anwendung findet, ist entweder =Goldchlorid-Chlornatrium= (AuCl_{3},
NaCl + 2H_{2}O) oder =Goldchlorid-Chlorkalium= (2AuCl_{3}, KCl +
5H_{2}O).
Der Braunstein und die Manganpräparate.
[Sidenote: Der Braunstein.]
Das in technischer Beziehung allein wichtige Manganerz ist der durch
Aufbereiten der Erze gewonnene =Braunstein= (Mangansuperoxyd, Pyrolusit,
Polianit, Graubraunsteinerz, Weichmanganerz, Glasmacherseife), welcher in
reinem Zustande 63,64 Mangan und 36,36 Sauerstoff enthält und nach der
Formel MnO_{2} zusammengesetzt ist, aber in der Regel geringe Mengen von
Baryt, Kieselerde und Wasser, nicht selten auch grössere Mengen von
Nickel, Kobalt und Thallium enthält. Ausserdem sind von bisweilen
angewendeten Manganerzen anzuführen der =Braunit= Mn_{2}O_{3}, der
=Manganit= Mn_{2}O_{3}, H_{2}O, der =Hausmannit= Mn_{3}O_{4},
Manganoxydul zum Theil ersetzt durch Kali, Baryt, Magnesia, Kupferoxydul
etc. Der Braunstein des Handels ist meist ein Gemenge von Pyrolusit mit
Hausmannit, Braunit und anderen Manganerzen.
Der Braunstein dient zur Bereitung von Sauerstoffgas, von Chlor und
unterchlorigsauren Salzen (Chlorkalk), zur Darstellung des Broms aus
den Mutterlaugen von der Verarbeitung der Stassfurter Carnallite und
Kainite, zur Jodgewinnung aus dem Kelp, zum Entfärben und Färben des
Glases, in der Glas- und Emailmalerei, zur braunen Töpferglasur, zur
Färbung der Masse gewisser Arten feineren Steingutes, zum Färben und
Marmoriren der Seifen, beim Eisenpuddeln, in der Färberei und
Zeugdruckerei zur Erzeugung von Bisterbraun, zur Darstellung des
übermangansauren Kalis, welches in der Desinfection eine grosse Rolle
spielt etc. Die wichtigste Anwendung des Braunsteins ist die zur
Entwickelung von Chlor.
[Sidenote: Braunsteinproduktion.]
Die =Produktion an Braunstein= in Deutschland ist etwa folgende:
Grossherzogthum Hessen: Giessen 150,000 Ctr. }
Battenberg 2500 " } 155,300 Ctr.
Rossbach 2000 " }
Eimelrod 800 " }
Nassau 400,000 "
Stromberg bei Kreuznach 25,000 "
Crettnich bei Birkenfeld 1,400 "
Grossherzogthum Baden 1,500 "
Königreich Bayern (bei Göpfersgrün) 800 "
Oesterreich (Platten in Böhmen) 3,200 "
Königreich Sachsen 4,000 "
Ilfeld und Elbingerode am Harze 60,000 "
Schmalkalden 2,500 "
Fürstenthum Schwarzburg-Sondershausen 12,000 "
Herzogthum Sachsen-Gotha (Liebenstein) 60,000 "
------------
655,700 Ctr.
[Sidenote: Braunsteinprobe.]
Der Handelswerth des Braunsteins ist abhängig: 1) von der Quantität des
ausserhalb des Manganoxyduls (MnO) vorhandenen Sauerstoffs oder auch des
Chlors, welche der Braunstein zu entwickeln vermag; 2) von den
Beimengungen an in Säure löslichen Substanzen (kohlensaurer Kalk,
kohlensaurer Baryt, Eisenoxyd), welche bei der fabrikmässigen Anwendung
des Braunsteins zur Chlorentwickelung einen Theil der benutzten Säure
sättigen; auch können zwei verschiedene, von jenen Beimengungen freie
Braunsteinsorten, um eine gleiche Menge Chlor zu entwickeln, verschiedene
Quantitäten Säure erfordern und dadurch ungleichen Werth erhalten; dies
ist z. B. der Fall, wenn eine Braunsteinsorte ausser Mangansuperoxyd
(MnO_{2}) auch Manganoxyd (Mn_{2}O_{3}) und zwar als Hydrat enthält.
Durch beigemengte Gangarten wie Quarz, Schwerspath wird der Preis durch
den Raum und das Gewicht, welche sie auf dem Transporte nutzlos
einnehmen, sehr erhöht; 3) von dem Wassergehalte, der bis zu 15 Proc.
betragen kann.
Nach den Versuchen von =Fresenius= ist die zum Trocknen des Braunsteins
geeignetste Temperatur 120°, weil dabei alles hygroskopische Wasser,
aber kein Hydratwasser fortgeht. Für Handelszwecke ist es bequemer und
vollkommen ausreichend, den fein gepulverten Braunstein in dünner
Schicht sechs Stunden lang bei 100° zu trocknen, zumal auch in England
alle Braunsteinproben mit bei 100° getrockneten Pulvern angestellt
werden und eine allgemeine Uebereinstimmung in diesem Punkte nicht hoch
genug angeschlagen werden kann. Da die bei 100° getrockneten
Braunsteine bei vollständigem Trocknen bei 120° noch 0,3 bis 0,5 Proc.
Feuchtigkeit abgeben, so lässt sich ja nöthigenfalls der eine Zustand
auf den anderen mit Leichtigkeit reduciren.
Unter der grossen Anzahl der vorgeschlagenen =Braunsteinproben= sei die
zuerst von =Thomson= und =Berthier= vorgeschlagene und später von
=Will= und =Fresenius= vereinfachte Methode angeführt, welche sich
darauf gründet, dass ein Molekül Mangansuperoxyd mit Schwefelsäure
übergossen und erhitzt, durch seinen frei werdenden Sauerstoff ein
Molekül Oxalsäure in zwei Moleküle Kohlensäure umzuwandeln vermag.
1 Mol. Mangansuperoxyd MnO_{2} } { 1 Mol. Mangansulfat MnSO_{4}
1 Mol. Schwefelsäure H_{2}SO_{4} } geben { 2 Mol. Kohlensäure 2CO_{2}
1 Mol. Oxalsäure C_{2}H_{2}O_{4} } { 2 Mol. Wasser 2H_{2}O.
Aus dem Gewichte der entwichenen Kohlensäure lässt sich dann leicht der
Gehalt des Braunsteins an Mangansuperoxyd berechnen.
[Illustration: Fig. 56.]
Zur Ausführung der Braunsteinprobe nach =Will= und =Fresenius= bedient
man sich des in Fig. 56 abgebildeten Apparates. Zwei Glaskölbchen _A_
und _B_ werden durch luftdicht geschlossene Korke vermittelst einer
rechtwinklig gebogenen Glasröhre verbunden, welche in dem Kolben _A_
nur bis durch den Kork, in _B_ aber bis auf den Boden reicht. In jedem
Kolben befindet sich noch eine an beiden Seiten offene Glasröhre _c_
und _d_. In den Kolben _A_ bringt man das Gemenge des zu
untersuchenden, vorher bei 120° getrockneten Braunsteins mit der
Oxalsäure oder des oxalsauren Kalis und so viel Wasser, dass der Kolben
ungefähr bis zum dritten Theile angefüllt ist. Den Kolben _B_ füllt man
zur Hälfte mit englischer Schwefelsäure an. Nachdem dies geschehen,
verschliesst man die obere Oeffnung der Röhre _c_ mit etwas Wachs und
wägt den Apparat; darauf zieht man mit dem Munde durch die Röhre _d_
etwas Luft aus dem Kolben, so dass beim Entfernen des Mundes eine
kleine Quantität Säure in den Kolben =A= tritt. Die Entwickelung der
Kohlensäure tritt sofort ein; sie entweicht durch die Schwefelsäure in
den Kolben _B_ und wird dadurch getrocknet. Lässt die
Kohlensäureentwickelung nach, so saugt man abermals etwas Schwefelsäure
herüber und fährt so fort, bis aller Braunstein zersetzt ist, was
ungefähr 5 bis 10 Minuten Zeit erfordert. Die Beendigung des Versuches
erkennt man nicht nur in dem Aufhören der Kohlensäureentwickelung,
sondern auch daran, dass kein schwarzes Pulver mehr am Boden des
Kolbens sich befindet. Nach vollendeter Kohlensäureentwickelung
entfernt man das Wachs bei _c_ und saugt längere Zeit bei _d_, um alle
Kohlensäure aus dem Apparate zu entfernen. Durch nochmaliges Wägen
erfährt man den Gewichtsverlust und daraus durch Berechnung die
Quantität des in dem Braunstein enthaltenen Mangansuperoxydes, da sich
zwei Moleküle Kohlensäure (2CO_{2} = 88) zu einem Molekül
Mangansuperoxyd (MnO_{2}) verhalten wie die gefundene Kohlensäure zu x.
Wendet man zu dem Versuche 2,98 Gramm getrockneten Braunstein an und
dividirt die Quantität der Kohlensäure durch 3, so sind die Centigramme
der entwichenen Kohlensäure der Ausdruck des Procentgehaltes an reinem
Superoxyd. Auf einen Theil Braunstein wendet man 1-1/2 Th. neutrales
Kaliumoxalat an. Braunsteinsorten, welche kohlensaure Erden enthalten,
werden von diesen Beimengungen vor dem Versuche befreit, indem man eine
gewogene Menge des Braunsteins mit sehr verdünnter Salpetersäure
digerirt, den Braunstein dann auf ein Filter bringt, mit Wasser
auswäscht und dann mit dem Filter vorsichtig in das Kölbchen _A_ wirft,
worauf die Operation wie gewöhnlich vorgenommen wird.
Von anderen Braunsteinproben seien noch die von =Nolte= und einige
volumetrische Proben erwähnt. Das Wesen der von =Nolte= empfohlenen
Probe besteht darin, dass der Braunstein für jedes Atom Superoxyd als
Salzsäure 1 Atom Chlor frei macht und dieses wiederum 2 Atome Kupfer in
Chlorür verwandeln kann. Man übergiesst 0,687 Gramm Braunstein in einem
Kolben mit starker Salzsäure und Eisenchlorürlösung, welche 0,9 Gramm
Eisen enthält, setzt 2,0 Gramm Kupferblech hinzu und erhitzt, bis die
dunkelbraune Lösung hellgelb geworden ist. Das ungelöst gebliebene
Kupfer wird gewogen. Betrug der Gewichtsverlust 0,78 Gramm, so enthielt
der Braunstein 78 Proc. MnO_{2}.
Auf titriranalytischem Wege führt man die Braunsteinprobe aus:
1) indem man nach =Mohr= den Braunstein durch Schwefelsäure unter
Zusatz von überschüssiger titrirter Oxalsäure versetzt, und den
unzersetzt gebliebenen Theil der Oxalsäure durch Chamaeleonlösung
ermittelt;
2) indem man aus dem Braunstein mittelst Salzsäure Chlor sich
entwickeln lässt und das Chlor entweder mittelst arseniger Säure
bestimmt, welche durch das Chlor in Arsensäure übergeführt wird
(As_{2}O_{3} + 4Cl + 2H_{2}O = As_{2}O_{5} + 4ClH), oder durch das
Chlor Jod aus einer Jodkaliumlösung abscheidet (Cl + JK = J + ClK) und
des Jod mittelst schwefliger Säure oder unterschwefligsaurem Natriums
bestimmt;
3) indem man den Braunstein in einem Gemenge von Eisenchlorür und
Salzlösung löst (MnO_{2} + 3FeCl_{2} + 4HCl = MnCl_{2} + Fe_{2}Cl_{6} +
2H_{2}O + FeCl_{2}) und den unzersetzt gebliebenen Antheil Eisenchlorür
mittelst Chamaeleon oder zweifach chromsaurem Kali bestimmt.
Kaliumpermanganat.
[Sidenote: Uebermangansaures Kalium.]
Das übermangansaure Kalium (KMnO_{4}), welches zu Desinfections- und
Bleichzwecken, so wie als Oxydationsagens in der volumetrischen Analyse
vielfach benutzt wird, verdankt seine Anwendung seinem grossen
Ozongehalte. Mit Säure, z. B. verdünnter Schwefelsäure zusammengebracht,
bildet es Manganoxydul und Ozon (Mn_{2}O_{7} = 2MnO + 5O).
Man stellt das Kaliumpermanganat (zu technischen Zwecken) auf folgende
Weise dar. 500 Kilogr. Kalilauge von 45° B. (= 1,44 spec. Gewicht)
werden mit 105 Kilogr. Kaliumchlorat eingedampft und während des
Eindampfens mit 180 Kilogr. gepulverten Braunsteins gemengt und das
Erhitzen so lange fortgesetzt, bis die Masse ruhig fliesst. Man rührt
bis zum Erkalten. Die pulverige Masse wird nun in kleinen eisernen
Kesseln zur Rothgluth erhitzt, bis sie halbflüssig geworden, die
erkaltete Masse zerschlagen, dann in einem Kessel mit viel Wasser
erhitzt und eine Stunde der Ruhe überlassen. Die von dem
ausgeschiedenen Mangansuperoxydhydrat abgegossene klare Lösung wird
hierauf zur Krystallbildung abgedampft. 180 Kilogr. Braunstein geben
98-100 Kilogr. krystallisirtes Permanganat. Der Vorgang hierbei ist
annähernd folgender:
[Greek: a]) Beim Schmelzen der Mischung bildet sich Kaliummanganat und
Chlorkalium:
6MnO_{2} + 2KClO_{3} + 12KOH = (3K_{2}MnO_{4}) + KCl + 6H_{2}O;
[Greek: b]) Beim Auflösen der Schmelze zerfällt das mangansaure Kali in
Kalihydrat, Mangansuperoxydhydrat und übermangansaures Kali:
3K_{2}MnO_{4} + 6H_{2}O = 4KOH + 2KMnO_{4} + MnO_{2} + 4H_{2}O.
Es geht folglich 1/3 der Mangansäure unter Bildung von Mangansuperoxyd
verloren. Dasselbe ist der Fall, wenn man nach den Vorschlägen von
=Tessié du Motay= die Ueberführung des mangansauren Kalis in
übermangansaures durch schwefelsaure Magnesia bewirkt:
3K_{2}MnO_{4} + 2MgSO_{4} = 2KMnO_{4} + MnO_{2} + 2K_{2}SO_{4} + 2MgO.
Aus diesem Grunde ist die Idee =Staedeler='s, das mangansaure Kali
durch Chlor in übermangansaures überzuführen, eine sehr
beachtenswerthe:
K_{2}MnO_{4} + Cl = KCl + KMnO_{4}.
Zu Desinfectionszwecken dient meist ein Gemenge von Kali- und
Natronsalz oder auch nur übermangansaures Natron, welches von =H. B.
Condy= in London in die Technik eingeführt wurde. Eine Lösung davon ist
_Condy's liquid_; ein Gemisch von übermangansaurem Natron und
schwefelsaurem Eisenoxyd (=nicht= Eisenoxydul) ist unter dem Namen
=Kühne='s Desinfectionsmittel bekannt. Ausser zum Desinficiren und
Bleichen wendet man das übermangansaure Kali zur Erzeugung von
Manganbraun auf Baumwolle und unter dem Namen Chamaeleonbeize zum
Färben gewisser Holzarten an.
Das Aluminium.
(Al = 27,4; spec. Gew. = 2,5.)
[Sidenote: Gewinnung.]
Das Aluminium (Alumium, Thonerdemetall), als Thonerde (Aluminiumoxyd) zu
den verbreitetsten Elementen auf der Erdoberfläche gehörend, wurde im
Jahre 1827 von =Wöhler= in Göttingen entdeckt und durch Reduction von
Chloraluminium mittelst Kalium dargestellt. =Deville= beschäftigte sich
seit 1853 mit der Darstellung des Aluminiums und fand, dass es sich weit
weniger leicht oxydire, als man bis dahin geglaubt hatte, dass es auch
beim Schmelzen und Giessen sich nicht oxydire, in siedendem Wasser blank
bleibe und durch verdünnte Säuren nicht angegriffen werde. =Deville='s
Mittheilung veranlasste durch die in seiner Abhandlung ausgesprochene
Hoffnung, das in der Natur so überaus verbreitete Aluminium werde grosse
technische Wichtigkeit erlangen, dass auf kaiserliche Rechnung dieses
Metall in Javelle bei Paris fabrikmässig dargestellt wurde. Gegenwärtig
existiren in Frankreich zwei Aluminiumfabriken (zu Salyndres und zu
Amfreville bei Rouen) und eine in England (zu Washington bei
Newcastle-on-Tyne).
Das Aluminium wird durch Zersetzen von Chloraluminium-Chlornatrium
mittelst Natrium dargestellt. Das Natrium wird durch Glühen eines
Gemenges von 100 Th. calcinirter Soda, 15 Th. Kreide und 45 Th.
Steinkohle erhalten; hierzu ist nicht einmal die zur Zinkgewinnung
nöthige Temperatur erforderlich. Das Chloraluminium wird erhalten,
indem ein geglühtes Gemenge von reiner Thonerde, durch Glühen von
Ammoniakalaun oder besser aus dem Bauxit dargestellt, mit Kochsalz und
mit Steinkohlentheer gemengt, in einer eisernen Gasretorte bei gelindem
Glühen mit Chlorgas behandelt wird, wobei die Kohle mit dem Sauerstoff
der Thonerde zu Kohlenoxyd, das Aluminium mit dem Chlor und dem
Chlornatrium zusammentritt, sich als Chloraluminium-Chlornatrium
verflüchtigt und in einer gemauerten, im Innern mit Fayence
ausgekleideten Kammer verdichtet wird. Hier ist eine Verunreinigung des
Chlor-Aluminiums mit Eisenchlorid nicht zu vermeiden, weshalb denn auch
das Pariser Aluminium immer eisenhaltig ist. Aus dem
Chloraluminium-Chlornatrium wird das Aluminium dadurch ausgeschieden,
dass man es in Dampfform oder besser auf der Sohle eines Flammenofens
mit Natrium zusammenbringt, wobei freies Aluminium und eine aus
Chloraluminium-Chlornatrium und überschüssigem Chlornatrium bestehende
wenig flüchtige Salzmasse sich bildet, welche das metallische Aluminium
umschliesst. =H. Rose= in Berlin wandte zu seinen Versuchen nicht das
künstlich dargestellte Chloraluminium, sondern den =Kryolith=, eine
Verbindung von Fluoraluminium mit Fluornatrium (Al_{2}Fl_{6} + 6NaFl)
an. Indem man den Kryolith in der Hitze mit Natrium behandelt, bildet
sich Aluminium und Fluornatrium, welches letztere durch Behandeln mit
Aetzkalk in Aetznatron und Fluorcalcium übergeführt wird. Auch aus dem
Bauxit hat man neuerdings Aluminium darzustellen versucht.
[Sidenote: Eigenschaften des Aluminiums.]
Eine reine blanke Fläche des Metalles erscheint grauweiss von einem
Farbenton, welcher zwischen der Farbe des Zinnes und jener des Zinkes
liegt; es hat ein spec. Gewicht von 2,5, ist härter als Zinn, aber
weicher als Zink und Kupfer, etwa eben so hart als Feinsilber; es hat
einen starken Klang; es ist nicht sehr biegsam und bricht mit unebener,
zackig feinkörniger Fläche; es ist leicht zu feilen, verstopft aber den
Feilhieb wie Zinn oder Blei. Unter dem Hammer zeigt es sich geschmeidig,
doch erhält es bei etwas starkem Austreiben viele Kantenrisse. Es lässt
sich zu Blech auswalzen; das Blech ist leicht zerbrechlich, zeigt grosse
Steifheit, jedoch keine auffallende Elasticität. Aluminiumblech von
Papierdünne kann wiederholt hin- und hergebogen werden, ehe es zerbricht.
Es lässt sich auch gleich dem Gold und dem Silber zu den dünnsten
Blättern (Blattaluminium) ausschlagen, welche anstatt des Blattsilbers
Anwendung finden. Es lässt sich nur schwer zu Draht ziehen. Es hält sich
an der Luft sehr gut und erträgt selbst Glühhitze, ohne sich beträchtlich
zu oxydiren, doch bildet sich auf der Oberfläche ein dünnes Häutchen von
Thonerde, das beim Schmelzen und Giessen die Vereinigung der
Metalltheilchen erschwert. Man wendet daher ein Flussmittel an, wozu sich
Chlorkalium besonders eignet. Der Schmelzpunkt des Aluminiums liegt bei
etwa 700°. In Salzsäure und Natron- oder Kalilauge löst es sich unter
stürmischer Wasserstoffentwickelung. Salpetersäure, verdünnte, wie
concentrirte, sind, kalt und warm angewendet, ohne alle Einwirkung. Durch
Quecksilber wird es nicht amalgamirt, mit Zinn bildet es eine ziemlich
harte, aber doch streckbare Legirung, mit Kupfer bildet es die
=Aluminiumbronze= (aus 90 bis 95 Proc. Kupfer und 10 bis 5 Proc.
Aluminium bestehend); sie hat ihrer goldähnlichen Farbe wegen Anwendung
gefunden. Ebenso wie das Eisen und Zink legirt sich das Aluminium mit
Blei nicht. Das im Handel vorkommende Aluminium ist stets von Silicium
und Eisen verunreinigt. Man hat bis 0,7 Proc. Silicium und 4,6-7,5 Proc.
Eisen, im Aluminiumdraht 3,7 Proc. Silicium und 1,6 Proc. Eisen
gefunden[29].
[29] =Rammelsberg= fand (1868) in einer aus Kryolith und Natrium in
einem Porcellantiegel dargestellten Aluminiumsorte 10,46 Proc.
Silicium! Die Darstellung von _reinem_ Aluminium dürfte somit wohl
noch ein Problem sein.
[Sidenote: Anwendung des Aluminiums.]
Nach dem auf der internationalen Industrieausstellung in Paris 1867 zu
Tage getretenen Standpunkte der gegenwärtigen Aluminiumindustrie kann
man dem Aluminium eine grosse technische Bedeutung nicht einräumen.
Doch sind einige seiner Anwendungen immerhin von Interesse. So hat man
z. B. sogleich bei dem Bekanntwerden dieses Metalles die Frage
aufgeworfen, ob das Aluminium nicht zum Münzprägen angewendet werden
könnte. Durch Leichtigkeit und Reinlichkeit würde solche Münze sehr
angenehm sein, und das Falschmünzen wäre ausgeschlossen, weil kein
anderes hier anwendbares Metall ein so geringes spec. Gewicht hat. Mit
der Zeit wird man ohne Zweifel dahin gelangen; aber für jetzt sind noch
zu viele Modificationen in den Verhältnissen der Fabrikation zu
erwarten und noch zu viele Ungleichheiten zwischen den verschiedenen
Ländern in Beziehung auf die Gewinnung des Metalls vorhanden. Man
könnte hinzufügen, dass ein Metall, welches sich in Seifensiederlauge
begierig auflöst, nicht den für Geld (abgesehen von Scheidemünze)
unerlässlichen Charakter eines edeln Metalls an sich trägt; dass das
Münzmetall auch für andere Gebrauchszwecke vorzügliche Tauglichkeit
haben muss, wenn es sich in Werthschätzung erhalten soll; besonders
aber, dass Silber und Gold durch keinerlei äussere Einflüsse, selbst
nicht durch Auflösung in Säuren etc. eigentlich verloren gehen, sondern
durch leichte Verfahrungsarten mit wenig Kosten wiederhergestellt
werden können, wogegen das Aluminium, in Thonerde verwandelt, völlig
werthlos ist und zu seiner Wiederherstellung ganz ebenso grossen
Kostenaufwand wie zu der ersten Gewinnung erfordert. Zudem vergesse man
nicht, dass Gold und Silber ihren hohen Werth zum wesentlichen Theile
ihrem seltenen Vorkommen verdanken; Aluminium aber könnte in jeder
chemischen Fabrik ohne Schwierigkeit bereitet werden. Es wäre daher die
Geldprägung aus Aluminium ein den Grundbedingungen des Geldwesens
widersprechendes Unternehmen; und wenn schon das russische Platingeld
sich nicht halten konnte, so hätte das Aluminiumgeld noch hundertfach
weniger Aussicht. Aber zur Verfertigung von Denkmünzen, Preismedaillen
bei Ausstellungen, Rechenpfennigen, Spielmarken und Gewichten hat das
Aluminium schon ziemlich mannichfaltige Anwendungen gefunden, zu
welchen es durch seine Geschmeidigkeit und seine Unveränderlichkeit an
der Luft ausgezeichnet geeignet ist, zumal es durch das Leuchtgas und
die Ausdünstung der Abtritte nicht leidet, welche das Silber, das
Kupfer und deren Legirungen so schnell schwärzen. Gegen diese
Anwendungen ist gerade kein Einwurf zu erheben; die Vorliebe dafür wird
sich aber grösstentheils auf Curiositätenliebhaber beschränken.
Medaillen aus Britanniametall geprägt und galvanisch versilbert, sehen
übrigens weit schöner aus als die wenigstens zwanzigmal so theuern
Aluminiummedaillen, und genügen gewiss Jedem, der silberartiges
Aussehen ohne die grossen Kosten des Silbers wünscht. Die
Schmuckwaarenfabrikation hat sich schnell des Aluminiums bemächtigt,
dessen Leichtigkeit für Armbänder und Kopfschmuck höchst schätzbar ist,
und welches vermöge seiner Gussfähigkeit, seiner Geschmeidigkeit beim
Prägen, seiner Tauglichkeit zu ciselirter Arbeit, seines
unveränderlichen Glanzes, seines schönen Matt, selbst seiner Farbe,
welche jene des Goldes hebt, einen vortrefflichen Ersatz für das Silber
in allen den Fällen gewährt, wo nicht Gold ausschliesslich der Stoff
des Schmuckes ist. -- Es scheint, dass das Aluminium in der
Schmuckfabrikation etwa eine Rolle spielen könnte, wie jetzt die des
Platins ist, nämlich zur Herstellung weisser Verzierungen auf
Goldwaaren; selbständige Schmuckgegenstände aus Aluminium dürften
ebenso wenig Liebhaber finden als solche aus Platin, weil ihre Farbe
nicht schön genug ist. Aus dem nämlichen Grunde ist eine erfolgreiche
Concurrenz mit dem Silber nicht zu erwarten, und wollte man etwa das
Aluminium versilbern, so fiele jeder Grund weg, es dem viel
wohlfeileren Neusilber und Britanniametall vorzuziehen. Ein Pariser
Fabrikant hat den Vortheil erkannt, welchen er aus dem neuen Metall
ziehen konnte: er wendet es in vielerlei Gestalten an, zu eingelegter
Arbeit, zum Ausfüttern der Fächer in Chatoullen u. dgl., zu Deckeln auf
Gläsern, zu kleinen Gefässen und Geräthen jeder Art; er will es selbst
statt Krystallglas gebrauchen, um den Reisenecessaires die grösste
Leichtigkeit zu verleihen. Ein Schritt weiter und man kommt zur
Anfertigung massiv aus Aluminium gegossener, ciselirter, guillochirter,
damascirter Tabakdosen, Büchsen, Etuis u. dgl. Petschafte, Federhalter,
Schreibzeuggarnituren, Briefbeschwerer, Cigarrengestelle, Hemdknöpfe,
Jagdgeräthe, Stock- und Reitpeitschenknöpfe, Fingerhüte,
Pferdegeschirrbeschläge, Statuetten, Leuchter, Armleuchter,
Verzierungen auf Tischuhren, Becher, Vasen und tausend andere Artikel
bieten sich von selbst dar. Die Vergoldung wird diese Benutzungen des
Aluminiums noch bedeutend erweitern. Man macht bereits aus Aluminium
Hausschlüssel, Dessertmesserklingen, Messer- und Gabelhefte, Löffel,
Gabeln, Serviettenringe, Brillengestelle, Fassungen für Operngläser,
Sextanten, Nivellirinstrumente u. s. w. -- Kein Zweifel, dass man alle
die genannten Waaren, und viele mehr, aus Aluminium machen kann, aber
wir sind überzeugt, dass bei dem hohen Preise -- das Kilogramm kostet
1870 immer noch 120-140 Frcs. -- die Liebhaber sich meist verlieren
werden, sobald der Reiz der Neuheit verschwunden ist. Für eine dauernde
und allgemeine Anwendung ist das Aluminium bei seinem immer noch hohen
Preise nicht schön und edel genug. Die Uhrmacherkunst, die Fabrikation
chirurgischer und musikalischer Instrumente, die Verfertigung
künstlicher Gebisse könnten aus der Benutzung des Aluminiums manchen
Vortheil ziehen.
Das Magnesium.
(Mg = 24; spec. Gewicht = 1,743.)
[Sidenote: Magnesium.]
Das Magnesium, welches in unerschöpflichen Mengen als Chlor- und
Brommagnesium im Meerwasser und im Carnallit, als Magnesiumsulfat im
Kieserit, Schoenit und Kainit und als Carbonat in dem Magnesit und den
Dolomiten sich findet, ausserdem als Silicat einen Hauptbestandtheil
vieler Gesteine ausmacht, ist seit einigen Jahren, gleich dem Aluminium,
in den Kreis der technisch benutzten Metalle gezogen worden. Es ist
silberweiss, auf dem frischen Bruche bald schwach krystallinisch, bald
feinkörnig oder selbst fadig. Es hat etwa die Härte des Kalkspathes und
läuft an der Luft etwas an, aber nicht schneller als das Zink, auch geht
die Veränderung nicht tief. Es schmilzt nahe dem Schmelzpunkte des
Zinkes. Etwas oberhalb des Schmelzpunktes entzündet es sich und verbrennt
mit blendend weissem Licht zu Magnesia. Die Lichtintensität des in
Sauerstoff verbrennenden Magnesiums übertrifft die einer Kerzenflamme um
mehr als das Fünfhundertfache. Es lässt sich auch zu Draht ziehen. Sein
specifisches Gewicht ist = 1,743. Es lässt sich leicht feilen, bohren,
sägen und zu Blech ausschlagen, ist aber kaum ductiler als Zink bei
gewöhnlicher Temperatur. Es geht nahezu bei derselben Temperatur in Dampf
über wie das Zink und kocht wie dieses. Das geschmolzene Magnesium ist
teigig, wenig beweglich und lässt sich schwer formen. Die Anwendung des
Magnesiums beschränkt sich vor der Hand auf die des Magnesiumdrahtes, der
beim Verbrennen in einer Gas- oder Wasserstoffflamme das in der
Photographie, als Signallicht und zu Beleuchtungszwecken verwendbare
Magnesiumlicht giebt. Im Kriege England's gegen Theodor von Abyssinien
(1868) wurde von dem Magnesiumlichte ein ausgedehnter Gebrauch gemacht.
Ausserdem ist es in seiner Legirung mit Kupfer statt des Zinkes zur
Messingfabrikation, mit Zink zu Feuerwerkszwecken vorgeschlagen worden.
Man stellt das Magnesium ganz analog dem Aluminium dar, indem man eine
geeignete Magnesiumsverbindung durch Erhitzen mit Natrium reducirt, so
Chlormagnesium (nach =Bunsen=, =Deville= und =Caron=),
Magnesiumnatriumfluorür (=Tissier=), Magnesiumnatriumchlorür
(=Sonstadt=), Tachhydrit (Magnesiumcalciumchlorür =H. Schwarz=),
Carnallit (Magnesiumkaliumchlorür =Reichardt=). =Petitjean= will
Magnesium durch Einwirkung von Kohlenwasserstoffen auf
Schwefelmagnesium oder durch Zusammenschmelzen des letzteren mit
Eisenfeile darstellen. Ob die Vorschläge =Marquart='s, Magnesium durch
Destillation von Dolomit oder Magnesit mit Kohle in Zinkretorten
darzustellen, zu einem günstigen Resultate führen werden, sei der
Zukunftsmetallurgie anheimgegeben. Das Magnesium wird von der unter der
Leitung =Mellor='s stehenden _Magnesium Metal Company_ in Manchester
und der _American Magnesium Company_ in Boston im Grossen dargestellt.
Die englische Fabrik stellt jährlich gegen 20 Centner Magnesium dar.
Die Galvanotechnik.
[Sidenote: Anwendung des Galvanismus.]
[Sidenote: Elektrolytisches Gesetz.]
Es ist gewiss eine der hervorragendsten Eigenschaften der strömenden
Elektricität, dass gewisse zusammengesetzte Körper durch dieselbe in ihre
Bestandtheile zerlegt werden, wobei sich die Bestandtheile an den Stellen
abscheiden, an welchen der Strom in den zu zersetzenden Körper eintritt;
der eine Bestandtheil befindet sich an der Eintrittsstelle des
elektrischen Stromes in die Flüssigkeit, der andere Bestandtheil an der
Austrittsstelle. Die Wissenschaft und das Gewerbewesen haben aus dieser
Eigenschaft den grössten Nutzen gezogen und noch sind von derselben die
grössten Entdeckungen zu erwarten. Die Zerlegung eines zusammengesetzten
Körpers durch strömende Elektricität wird die Elektrolyse genannt;
derjenige Körper, der fähig ist, durch Elektricität zerlegt zu werden,
heisst ein Elektrolyt; die Stellen des Ein- und Austrittes die Elektroden
und zwar die Eintrittsstelle oder der positive Pol die Anode, und die
Austrittsstelle oder der negative Pol die Kathode. Die Bestandtheile des
durch Elektricität zerlegten Körpers nennt man die Ionen, und zwar den an
der Anode (dem + Pole) ausgeschiedenen Bestandtheil das Anion, und den an
der Kathode auftretenden Körper das Kation. Derjenige elektrische Strom,
der die Elektrolyse von einem Molekül Wasser zu bewirken vermag, ist im
Stande, in jedem anderen binär zusammengesetzten Körper, der von dem
elektrischen Strom durchströmt wird, ebenfalls ein Molekül zu zersetzen.
Daraus geht hervor, dass die durch den elektrischen Strom zerlegten
Gewichtsmengen sich wie die chemischen Aequivalente verhalten. Dieses
Gesetz wurde von =Faraday= aufgestellt, es ist unter dem Namen des
elektrolytischen bekannt. Die Physik lehrt, dass die an der Anode (dem +
Pole) sich ansammelnden Körper elektronegative sind, weil ungleichnamige
Elektricitäten sich anziehen und gleichnamige sich abstossen. Die an der
Kathode (dem - Pole) sich ansammelnden sind demnach die elektropositiven.
Weil Wasser das gewöhnliche Auflösungsmittel der Körper ist, so treten
häufig seine Bestandtheile bei der Elektrolyse mit ins Spiel und
veranlassen secundäre Erscheinungen. So giebt z. B. Kupfervitriol an der
Anode Sauerstoffgas und an der Kathode metallisches Kupfer, indem das an
letzterer auftretende Kupferoxyd durch den zugleich auftretenden
Wasserstoff des Wassers zu Kupfer oxydirt wird. Der dagegen an der Anode
frei gewordene Sauerstoff verbindet sich mit dem daselbst befindlichen,
als Leiter dienenden Zink zu Zinkoxyd, das mit der Schwefelsäure zu
Zinksulfat zusammentritt. Für jedes Aequivalent Kupfer (= 63,4), das
gefällt wird, löst sich ein Aequivalent Zink (= 65,2) auf. Wendet man
anstatt des Kupfervitriols passende Lösungen von Gold, Silber u. s. w.
an, so kann man auch auf galvanischem Wege vergolden, versilbern u. dgl.
Von der technischen Anwendung der Elektrolyse seien folgende Fälle
angeführt:
[Sidenote: Galvanoplastik.]
1) =Galvanoplastik.= Wie oben gesagt wurde, lagert sich das aus dem
Kupfersulfat elektrolytisch abgeschiedene Kupfer an der Kathode in
zusammenhängender Form ab. Durch fortgesetzte Operationen kann man das
Kupfer zu einer solchen Dicke anwachsen lassen, dass dasselbe von den
Rändern der Form, auf welcher die Abscheidung geschah, losgetrennt werden
kann und einen Abdruck der Form darstellt. Auf diesem Umstande beruht die
=Galvanoplastik=, die 1839 von =v. Jacobi= in Petersburg und fast
gleichzeitig von =Spencer= in Liverpool erfunden wurde. Diese Kunst wurde
verbessert von =Bequerel=, =Elsner=, =Smee=, =Ruolz=, =Elkington=,
=Christofle=, =Bouilhet=, =Meidinger=, =Klein=, =Oudry=, =Feuquières=,
=Braun=, =Varrentrapp= u. v. A.
Die =Metalllösung=, welche zur Darstellung galvanoplastischer Abdrücke
angewendet wird, ist stets eine gesättigte Lösung von Kupfersulfat. Die
=Form= (das Modell oder die Matrize), auf welcher die Ablagerung vor sich
gehen soll, darf aus keinem Metall bestehen, das von der
Kupfervitriollösung angegriffen wird, namentlich nicht aus Zinn, Zink
oder Eisen. Zuweilen wendet man Kupfer an, das mit einer dünnen Schicht
Silber (auf nassem Wege) überzogen worden ist. Häufiger benutzt man
Formen aus Gyps und Guttapercha. Damit der Strom gleichmässig gehe, ist
es wesentlich, das Zink, das sich an dem elektropositiven Pol befindet,
zu amalgamiren. Das Amalgamiren geschieht, indem man das Zink in
Salzsäure eintaucht, dann einige Tropfen Quecksilber darauf fallen lässt,
und dieselben durch Reiben oder Bürsten auf der Oberfläche verbreitet.
[Sidenote: Anfertigung von Kupferplatten.]
Um Kupferplatten auf galvanischem Wege zu erzeugen, dient folgender
Apparat. In einem hölzernen Troge, der mit Harz ausgegossen ist, bringt
man am Boden die gravirte Platte an, auf der sich das Kupfer ablagern
soll. Ueber derselben ist ein Holzrahmen angebracht, der an seiner
unteren Seite mit einer Blase, mit Pergament oder mit einer porösen
Thonplatte, einem sogenannten Diaphragma, verschlossen ist. Unmittelbar
über diesem Rahmen befindet sich eine Zinkplatte, die vermittelst eines
Bleistreifens mit der Kupferplatte verbunden ist. In den Trog giesst
man eine in der Kälte gesättigte Kupfervitriollösung, die man durch
Hineinlegen einiger Stückchen Kupfervitriol gesättigt erhält. Um den
inneren Theil des Rahmens bringt man eine concentrirte Lösung von
Zinkvitriol. Von grosser Wichtigkeit ist die Galvanoplastik für die
Herstellung von Matrizen für die Schriftgiesserei, von
Stereotypplatten, zur Vervielfältigung von Holzschnitten, zur billigen
und getreuen Reproduktion von Kunstgegenständen (massive Objecte,
Statuen, Monumente) u. s. w. geworden.
[Sidenote: Anfertigung von Medaillen.]
Um Medaillen und ähnliche kleine Gegenstände galvanoplastisch
nachzubilden, benutzt man einige Elemente einer schwachen galvanischen
Batterie. An der Kathode befestigt man die Platte, auf welcher der
Niederschlag erfolgen soll, in verticaler Stellung, und ihr gegenüber
die Platte, welche das Material zu der neuen Platte liefern soll,
ebenfalls in verticaler Stellung. In dem Verhältniss, als sich Metall
an der Kathode niederschlägt, löst sich Metall an der Anode, sodass die
Flüssigkeit immer gleichmässig concentrirt ist. Nicht leitende
Substanzen, die man galvanoplastisch nachbilden will, wie Gypsabgüsse,
Wachs-, Paraffin- oder Stearinsäureabdrücke macht man auf der
Oberfläche durch Graphit, Silber- und Goldbronze oder Eisenoxyd-Oxydul
leitend; so kann man auf diese Art Kupfer auf Gyps oder Stearinsäure
niederschlagen. Gyps muss vor dem Auftragen von Graphit mit Paraffin
oder Stearinsäure eingelassen werden, damit er keine Flüssigkeit
einsaugen kann. Die Guttapercha eignet sich ihrer Eigenschaft wegen, in
heissem Wasser zu einer plastischen teigartigen Masse zu erweichen,
sich in diesem Zustande in alle Formen pressen zu lassen und nach dem
Erkalten genau die Form zu behalten, in welche sie gepresst wurde,
besonders gut zur Herstellung von Formen, die man gleichfalls durch
Graphit etc. leitend macht. -- Um einen zähen, geschmeidigen
Kupferabsatz zu erhalten, hat =v. Kobell= vorgeschlagen, die
Kupfervitriollösung mit einem Zusatz von Zinkvitriol und Glaubersalz zu
versehen. -- Das Kupfer wird galvanisch nur dann im cohärenten
regulinischen Zustande gefällt, wenn die Kupfervitriollösung in
ziemlich concentrirter Form angewendet wird und der elektrische Strom
gerade hinreicht, die Metalllösung, aber nicht auch Wasser zu ersetzen.
Entwickelt sich neben dem abgeschiedenen Metalle auch noch Wasserstoff
an der Kathode, so wird das Metall nicht in cohärenter Form, sondern in
Gestalt eines dunklen Pulvers abgeschieden.
[Sidenote: Vergoldung, Versilberung u. s. w. auf galvanischem Wege.]
[Sidenote: Goldlösung.]
[Sidenote: Silberlösung.]
2) =Vergoldung, Versilberung u. s. w. auf galvanischem Wege.= Um
Gegenstände von Kupfer, Bronze, Messing u. s. w. auf galvanischem Wege zu
vergolden, muss die Oberfläche derselben vollkommen gereinigt sein. Das
Reinigen geschieht durch Eintauchen des Gegenstandes in siedende
Natronlauge, wodurch das Fett und der Schmutz aus den Vertiefungen
entfernt werden. Man bedient sich zur Vergoldung, wie auch zur
Versilberung allgemein der galvanischen Batterie mit einer
Zersetzungszelle und zwar ist die jetzt von =Smee= construirte Batterie,
die aus platinirtem Silberblech, das mit amalgamirtem Zinkblech umgeben
ist, die bei weitem gebräuchlichere. Die Elemente dieser Batterie hängen
in bleiernen, inwendig verpichten Gefässen. Als =Zersetzungsflüssigkeit=
benutzt man die Verbindung des Cyankaliums mit Gold oder Silber. Eine
Auflösung von Cyankalium in Wasser hat die Eigenschaft, fein zertheiltes
metallisches Gold, Goldoxyd, Gold- oder Silberchlorid zu lösen und
Doppelcyanüre zu bilden, deren Lösung sich am besten als
Zersetzungsflüssigkeit eignet. Die zu vergoldenden oder versilbernden
Gegenstände werden in die Zersetzungszelle mittelst eines Drahtes
eingehängt, der mit dem positiven Pole der Batterie in Verbindung steht.
Ein zweiter Draht ist mit dem negativen Pole der Batterie verbunden, der
in der Zersetzungszelle in ein angenietetes Platinblech endet. Anstatt
der Leitungsdrähte wendet man sehr zweckmässig Drahtseile an. Der Process
der galvanischen Vergoldung oder Versilberung dauert nur einige Minuten,
deshalb hängt man die Anode nicht ein, sondern bewegt dieselbe in der
Auflösung mit der Hand hin und her, damit die Vergoldung gleichmässig
ausfalle. Anstatt der Anode aus Platin, wendet man zweckmässig Bleche aus
Gold oder Silber an, die von dem sich ausscheidenden Cyan nach und nach
aufgelöst werden; dadurch wird bezweckt, dass der Gehalt der Lösung an
Gold und Silber stets gleich bleibt. Um eine geeignete =Goldlösung= zu
bereiten, wendet man 100 Gramme Cyankalium auf ein Liter destillirtes
Wasser an. Für diese Lösung löst man 7 Gramme Feingold in Königswasser,
dampft die Lösung im Wasserbade vorsichtig zur Trockne, löst den
Rückstand in etwas destillirtem Wasser und setzt die Flüssigkeit zu der
Lösung des Cyankaliums. -- Da die Lösung des Goldchlorids, das sich durch
Auflösen von Gold in Königswasser bildet, trotz des Abdampfens noch freie
Säure enthalten kann, die aus der Cyankaliumlösung Blausäure entwickelt,
so hat man vorgeschlagen, das Gold aus dieser Lösung mittelst
Eisenvitriol zu fällen, das fein zertheilte Gold auf einem Filter zu
sammeln, mit destillirtem Wasser auszuwaschen und dann in die erwärmte
Cyankaliumlösung zu bringen, in der sich das Gold löst. Nach =Braun= löst
man das Gold in Königswasser, dampft die vom ausgeschiedenen Chlorsilber
abfiltrirte Lösung, zu welcher man Kochsalzlösung gesetzt hatte (auf 3
Th. Gold 10 Th. Kochsalz), zur Trockne ein, löst den Rückstand in Wasser
und fällt die Lösung mit überschüssigem Ammoniak. Der Niederschlag
(Knallgold) wird ausgewaschen und in einer hinreichenden Menge von
Cyankalium gelöst. Nach dem Herzog von =Leuchtenberg= ist es zweckmässig,
der Goldlösung etwas Aetzkali zuzusetzen. =Elsner= benutzt anstatt des
Cyankaliums das Blutlaugensalz, das schon vorher von =Elkington= und
=Ruolz= vorgeschlagen worden war. Man löst zu diesem Zwecke 28 Gr.
gewalztes Gold in Königswasser, verdampft die Lösung im Wasserbade zur
Trockne, löst den Rückstand in Wasser und setzt zu der Lösung 210 Gr. mit
etwas Wasser angerührter Magnesia. Die entstandene goldsaure Magnesia
wird auf einem Filter mit Wasser ausgewaschen und dann mit Salpetersäure
behandelt, welche die Magnesia auflöst, das Goldoxyd zurücklässt. Nach
hinreichendem Auswaschen wird das Gold in einer Auflösung von 500 Gr.
Blutlaugensalz in 4 Litern Wasser gelöst. Die Lösung =zum Versilbern= auf
galvanischem Wege stellt man dar, indem man gut ausgewaschenes, frisch
gefälltes Chlorsilber in Cyankaliumlösung (100 Gr. Cyankalium auf 1 Liter
Wasser) einträgt, so viel sich darin aufzulösen vermag, und zu dieser
Lösung eine gleiche Menge von der Cyankaliumlösung setzt.
Die galvanische Versilberung ist auf Kupfer, Glockengut, Messing,
Tombak, Roh- und Stabeisen direct mit gutem Erfolge ausführbar; Zinn
und polirter Stahl müssen dagegen vorher galvanisch verkupfert werden,
wenn die Versilberung dauerhaft sein soll; Zink muss auf jeden Fall
vorher verkupfert sein. Sehr beliebt sind gegenwärtig die aus Neusilber
und aus Britanniametall hergestellten und galvanisch versilberten
Gegenstände, welche unter dem Alfénide (Chinasilber vgl. Seite 55) in
dem Handel vorkommen. Auf 1 Quadratmeter Metallfläche hat man von 1,0
bis zu 22,0, ja selbst 240 Grm. Silber niedergeschlagen, die Dicke der
Silberschicht mithin 1/9400, 1/450, 1/42 Millimeter betrug. Man giebt
den galvanisch versilberten Metallwaaren in England zuweilen einen
schwachen Ueberzug von Palladium zur Verhütung des Schwarzwerdens durch
schwefelwasserstoffhaltige Exhalationen.
[Sidenote: Kupferlösung.]
Eben so empfiehlt man eine Lösung von 1 Th. Cyansilber in 100 Th. Wasser.
Zur =galvanischen Verkupferung= ist eine Auflösung von Kupferoxyd in
Cyankalium die tauglichste Zersetzungsflüssigkeit. Um sie darzustellen,
erhitzt man eine Kupfervitriollösung mit etwas Kali und Traubenzucker,
bis sich ein Absatz von rothem Kupferoxydul gebildet hat, den man auf
einem Filter mit destillirtem Wasser auswäscht und in einer
Cyankaliumlösung löst. Nach der von =Weil= (in Paris) eingeführten
trefflichen Methode der galvanischen Verkupferung von Gusseisen, Stahl
und Stabeisen wendet man als Zersetzungsflüssigkeit eine Lösung von 350
Grm. Kupfersulfat, 1500 Grm. Kalium-Natrium-Tartrat (Seignettesalz),
400-500 Grm. Aetznatron in 10 Liter Wasser gelöst an.
=Oudry's= Verfahren der galvanischen Verkupferung von Eisen, welche in
Paris zur Verkupferung der Gascandelaber, der Fontainen am
Concordienplatze etc. etc. Anwendung gefunden, unterscheidet sich von
der gewöhnlichen galvanischen Verkupferung in zwei Richtungen. Einmal
dadurch, dass das Kupfer nicht unmittelbar auf das Eisen gefällt,
sondern dass dieses vorerst mit einer für Wasser und saure
Flüssigkeiten undurchdringlichen Hülle überzogen und dieses sodann
durch Einreiben von Graphit für den galvanischen Strom leitend gemacht
wird, und dann dadurch, dass das Ausfällen des Kupfers in der Regel so
lange fortgesetzt wird, bis eine Kupferschicht von 1 bis 2 Millimetern
Dicke gebildet ist, wodurch die Verkupferung sehr dauerhaft wird. Die
Oberfläche der Artikel, welche verkupfert werden sollen, bedarf nicht
erst einer oft mühsamen Reinigung von Eisenoxyd, sondern sie wird nur
allenfalls mit Meissel und Feile abgeglichen und mit einer Bürste aus
Eisendraht gereinigt. Hierauf werden dieselben mit einer gut deckenden
und schnell trocknenden Farbe zwei Mal überstrichen, deren färbender
Bestandtheil meistens aus Mennige besteht, und sonach wird der Ueberzug
mit Graphit gut eingerieben. Im Falle irgend ein Theil vorzugsweise der
Abnutzung ausgesetzt ist, kann dieser, wie dies z. B. mit den Füssen
der Gascandelaber in Paris geschieht, vor der Bedeckung mit der Farbe
mit Kupferblech bekleidet werden, welches natürlich nicht bemalt wird.
Die solcher Gestalt präparirten Eisenstücke werden nun in eine
concentrirte Lösung von Kupfervitriol gelegt und mit einer
entsprechenden Anzahl galvanischer Elemente in Verbindung gesetzt. Hat
man z. B. einen gewöhnlichen Gascandelaber zu verkupfern, so wird
dieser in eine etwas saure Lösung von Kupfervitriol in einem seiner
Grösse entsprechenden Holzreservoir eingelegt und von allen Seiten mit
porösen Thoncylindern von ungefähr 0,5 Meter Höhe und 12 Centimeter
Durchmesser umgeben, welche Cylinder verdünnte Schwefelsäure enthalten,
in welche Zinkcylinder eingesetzt sind, die unter einander durch
Leitungsdrähte verbunden werden; hiernach werden beide Enden sammt dem
Mitteltheil des Candelabers in leitende Verbindung mit den
Zinkelementen gesetzt. Zur Ausfällung einer 1 Millimeter dicken
Kupferlage bei einem solchen Candelaber sollen 4-1/2 Tage genügen. Die
grossen Fontainen des Concordienplatzes, welche verkupfert worden sind,
sollen aber 2 Monate im Bade gelegen haben. Der Preis für das
Verkupfern ist für Stücke von der Grösse gewöhnlicher Candelaber 9 Fr.,
kann aber für grosse Kunstgegenstände bis auf 25 Fr. per Kilogramm
ausgefällten Kupfers steigen. Wenn die ausgefällte Kupferlage sehr dick
ist, so wird deren Oberfläche ein wenig knollig, und muss daher, wenn
sie vollkommen glatt sein soll, mit der Feile etwas abgeglichen werden.
[Sidenote: Zink- und Zinnlösung.]
Zum =Verzinken= des Eisens kann man eine Lösung von Zinksulfat anwenden.
Das mit einer Zinkhaut überzogene Eisen führt den Namen =galvanisirtes
Eisen=; dasjenige, welches im Handel diesen Namen führt, ist jedoch nicht
auf galvanischem Wege mit Zink überzogen, sondern auf gewöhnlichem Wege
verzinktes Eisen. Zum =Verzinnen= wendet man eine Zinnauflösung an,
welche man dadurch gebildet hat, dass man als Zersetzungsflüssigkeit
Aetznatronlauge, als Kathode ein Eisenblech, als Anode eine Zinnstange
benutzt.
Auch ein galvanisches Ueberziehen mit Eisen (=Verstählen=) findet
statt. Seit einer Reihe von Jahren pflegt man gestochene Kupferplatten
(nach dem von =H. Meidinger= angegebenen Verfahren) mit Eisen zu
überziehen (zu verstählen), um solche für längeren Gebrauch tauglich zu
machen. Dies geschieht, indem man ein Bad von Eisenvitriol und Salmiak
anwendet, eine Eisenplatte am Zinkpol und die zu verstählende Platte am
Kupferpol befestigt und in die Flüssigkeit einhängt. Die so verstählten
Platten zeigen eine grauweisse glänzende Farbe. Ist die zwar sehr
dünne, aber dennoch äusserst harte Eisenschicht, welche 5000-15,000
Abdrücke aushält, abgenutzt, so kann die nämliche Platte beliebig oft
von Neuem verstählt werden, ohne dass sie irgendwie darunter leidet.
Die Anwendung von eisernen Clichés (nach der Methode von =Klein=,
=Feuquières= und =Varrentrapp=[30] dargestellt), überhaupt das
Verfahren der Reduction des Eisens auf galvanischem Wege ist als ein
sehr bedeutender Fortschritt in der Galvanotechnik anzusehen.
[30] Vergl. Jahresbericht der chem. Technologie, 1868 p. 141 u. 145.
[Sidenote: Das Aetzen auf galvanischem Wege.]
=Das Aetzen auf galvanischem Wege= gründet sich auf die Thatsache, dass
unter gewissen Bedingungen die an den Elektroden ausgeschiedenen Stoffe
sich mit denselben chemisch verbinden. Erfolgt eine Verbindung, so wird
die Elektrode nach und nach zerstört. Regulirt man dieses Zerstören
dergestalt, dass die Elektrodenplatte durch Ueberziehen mit Aetzgrund
(aus 4 Th. Wachs, 4 Th. Asphalt und 1 Th. schwarzem Pech dargestellt)
bis auf gewisse freigelassene Stellen unzerstörbar ist, so hat man alle
Bedingungen zum Aetzen. In die mit Aetzgrund bedeckte Kupferplatte wird
die beabsichtigte Zeichnung bis auf das blanke Metall einradirt, und
darauf als positive Elektrode einer constanten Kette in
Kupfervitriollösung, einer anderen als negative Elektrode dienenden
blanken Kupferkette gegenüber gestellt. Während sich die letztere mit
Kupfer überzieht, wird an den radirten Stellen durch den Sauerstoff des
zersetzten Wassers Kupferoxyd gebildet und dieses von der in
Kupfervitriol frei gewordenen Schwefelsäure immer wieder aufgenommen
und entfernt.
[Sidenote: Metallochromie.]
4) =Metallochromie= oder =galvanische Metallfärbung=. Auch
zusammengesetzte Körper, wie z. B. Metalloxyde, können durch den
galvanischen Strom in cohärenter Form auf Metallflächen
niedergeschlagen werden. Bleioxyd (Bleiglätte) hat vorzüglich die
Eigenschaft, aus seiner Lösung in Aetzkali oder Aetznatron als
Superoxyd abgeschieden zu werden. =Becquerel= hat darauf ein Verfahren
begründet, Metalle mit diesem Superoxyd zu überziehen, das unter dem
Namen =Metallochromie= oder =galvanische Metallfärbung= bereits
Anwendung gefunden hat, da dasselbe die Hervorbringung verschiedener
Farben gestattet. Diese Farben gehören in die bekannte Kategorie der
Farben dünner Schichten. Bringt man in eine vollkommen gesättigte
Auflösung von Bleioxyd in Aetzkali eine Platte, die mit der Anode einer
galvanischen Batterie in Verbindung steht, während ihr gegenüber eine
Platinplatte als Kathode dient, so wird auf der Platte Bleisuperoxyd
abgelagert, und die Farbe ändert sich mit der Dicke der Schicht; ist
die gewünschte Wirkung erreicht, so muss der Körper sogleich aus der
Flüssigkeit genommen und abgewaschen werden. Hält man die Spitze ruhig
über eine Stelle, so entstehen um dieselbe herum die bekannten
Nobili'schen Farbenringe. Um diese zu vermeiden, muss man die Elektrode
in fortwährender Bewegung und in einer gewissen Entfernung von der
Oberfläche des Körpers halten. Die Metallochromie findet Anwendung zur
Verzierung von Gegenständen aus Kupfer, Tombak und Messing, welche
vorher eine dünne galvanische Vergoldung empfangen haben. Die
Hauptfarbe ist grün oder purpurroth, welche in Nebenfarben (hellroth,
blau, violett, gelb) übergeht. Anstatt der Lösung des Bleioxydes in
Aetzkali kann man auch eine mit Kalilauge versetzte Lösung von
Kupfervitriol und Kandiszucker in Wasser anwenden.
[Sidenote: Elektrotypie.]
=Elektrotypie.= Um Lettern auf galvanoplastischem Wege zu
vervielfältigen, wird der Lettersatz mit Spatien in solcher Ausdehnung
umgeben, als die Grösse der von jeder Letter darzustellenden Matrize es
erfordert. Der Satz wird dann mit Schnüren festgebunden, an den Rändern
mit Wachs umgeben, davon ein galvanoplastischer Abdruck erzeugt und die
einzelnen Matrizen mit einer Scheere ausgeschnitten. Auf der Rückseite
werden dieselben verzinnt und mit Lettermetall zur gehörigen Dicke
ausgegossen. Zur Erzeugung von Stereotypplatten und zur Copirung von
Holzschnitten ist die Guttapercha als Material zur Matrize besonders
geeignet.
[Sidenote: Glyphographie.]
Die =Glyphographie= ist eine Anwendung der Galvanoplastik, um
Holzschnitte nachzuahmen. Sie ist eine Erfindung =Palmer='s in London
und ist durch =V. Ahner= in Leipzig verbessert worden. Seitdem die
galvanisch in Kupfer oder Eisen reproducirten Holzschnitte als Clichés
allgemein Anwendung gefunden, hat die Glyphographie allen Boden
verloren. Sie bezweckt die von dem Künstler ausgeführte Zeichnung
direct in eine Typenplatte zu verwandeln; die Zeichnung kann dabei in
ihrer natürlichen Richtung, nicht verkehrt wie beim Holzschnitt,
gemacht werden, worin besonders bei solchen Sachen, in welchen viel
Schrift vorkommt, eine grosse Erleichterung ist. Das Verfahren, soweit
es bekannt ist, besteht in Folgendem: Eine vollkommen eben geschliffene
Kupferplatte wird mit Schwefelleberlösung angestrichen und dadurch ihre
Oberfläche geschwärzt; die mit Wasser abgespülte und gereinigte Platte
wird mit einem weissen Radirgrund versehen, der aus einer Mischung von
Burgunderpech, weissem Wachs, Colophonium, Wallrath und schwefelsaurem
Blei besteht. In diesen weissen Grund zeichnet der Künstler mit den
dazu bestimmten Nadeln, sodass der schwarze Grund blossgelegt wird und
die Zeichnung schwarz auf weiss erscheint. Die fertige Radirung wird
dem Galvanoplastiker übergeben, welcher nunmehr die mechanischen
Beihülfen zur Erzeugung eines galvanoplastischen Abdruckes besorgt. Es
werden vor Allem die breiten weissen Flächen mittelst einer dicken,
breiartigen Firnissmasse erhöht, damit sie nicht überwachsen. Dann wird
die Platte copirt und der galvanoplastische Abdruck auf einem
Holzklotze befestigt, sodass er mit dem Letternsatze gleiche Höhe
erhält und gleichzeitig mit diesem abgedruckt werden kann. Von der
radirten Platte können auch Gypsabgüsse hergestellt und hiervon
Stereotypplatten abgegossen werden, und es scheint, als ob dieser
Vorgang in England häufiger angewendet wird, als die galvanoplastische
Copie, da überdies die Druckerschwärze von galvanoplastischen Modellen
nie so gut angenommen wird, als von Stereotypplatten. Eine, wie es
scheint, der Glyphographie sehr ähnliche Methode zur Herstellung von
Reliefplatten für den Buchdruck ist von den Herren =Haase= und =Söhne=
in Prag in Anwendung gebracht, jedoch nicht veröffentlicht worden.
[Sidenote: Galvanographie.]
Kurze Zeit (1842) nach der Entdeckung der Galvanoplastik durch =Jacobi=
wurde durch =v. Kobell= in München die Idee gefasst, die neue Kunst zu
benutzen, um in Tuschmanier gemalte Bilder auf galvanischem Wege in
Kupfer vertieft dargestellt, zu copiren, dass sie nun durch druckbare
Platten vervielfältigt werden können, welche Kunst mit dem Namen
=Galvanographie= bezeichnet worden ist. Es wird auf eine glatte und
versilberte Kupferplatte eine Tuschzeichnung in Oelfarbe (=v. Kobell=
empfiehlt eine mit Dammarfirniss versetzte und mit Graphit abgeriebene
Lösung von Wachs in Terpentinöl) gemalt; sobald die Farbe eingetrocknet
ist, wird darauf eine Kupferplatte erzeugt, welche dann unmittelbar zum
Abdruck in der Kupferdruckpresse dient und dieselbe Tuschzeichnung, wie
sie der Künstler auf der Platte hervorbrachte, in beliebiger Anzahl von
Abdrücken auf Papier wiedergiebt. Die Abdrücke nähern sich am meisten
der sogenannten Aquatinta-Manier, unterscheiden sich aber von ihr durch
ausserordentliche Weichheit der Schattirungen, welche in der That denen
eines getuschten Bildes täuschend ähnlich sind; die Platten ertragen
ohne beträchtliche Abnutzung über 600 Abdrücke. Die Bilder werden in
einer Farbe gemalt, damit die Tuschzeichnung durch höheres oder flaches
Auftragen der Farbe eine Art Relief bildet, das sich in der
galvanoplastischen Platte vertieft darstellt und zur Aufnahme der
Druckerschwärze dient, die alle diese Vertiefungen in demselben
Verhältnisse ausfüllt und dann an die Oberfläche des Papiers sich
anheftet.