Thonerde 52,79
Natron 47,21
------
100,00
Das Natriumaluminat ist in kaltem wie in heissem Wasser mit gleicher
Leichtigkeit löslich. Aus der Luft absorbirt die äussere Schicht etwas
Feuchtigkeit und Kohlensäure, weshalb das so veränderte Produkt beim
Auflösen eine durch suspendirte Thonerde trübe Flüssigkeit giebt. Die
Lösungen der Verbindung bleiben lange klar, wenn sie kein höheres spec.
Gewicht haben als 10-12° B. (= 1,07-1,09). Das Verfahren der
Darstellung des Natriumaluminates kann wie es scheint, noch dadurch
vereinfacht werden, dass man zum Aufschliessen des Bauxits Glaubersalz
gemengt mit Kohle (vergl. Seite 292) verwendet. Endlich kann auch diese
Verbindung erhalten werden, indem man eine Mischung von Bauxit mit
Kochsalz in einem Flammenofen glüht und einen Strom erhitzten
Wasserdampf darüber leitet. Nach der von =Lechatellier=, =Deville= und
=Jacquemart= vorgeschlagenen Methode der Darstellung des Aluminates ist
Aluminiumsulfat der Ausgangspunkt; man fällt aus ihr die Thonerde und
löst letztere in Natriumlauge auf. Das Natriumaluminat findet Anwendung
als Mordant in der Färberei und Zeugdruckerei, zur Bereitung von
Lackfarben, zum Härten der Steine und zur Herstellung künstlicher
Steine, zum Leimen der Papiermasse, zum Verseifen der Fette in der
Stearinkerzenfabrikation, wobei sich Thonerdeseife bildet, die durch
Essigsäure in Aluminiumacetat und Fettsäure zerlegt wird und seit
einiger Zeit in grosser Menge bei der Fabrikation von Milchglas
(Halbporcellan). Bei der von =Balard= empfohlenen Methode der
Sodafabrikation aus Bauxit, Glaubersalz und Kohle tritt das
Natriumaluminat als Zwischenprodukt auf, welches durch Kohlensäure in
Soda und in Thonerde zerlegt wird[81].
[81] Die _Pennsylvania Salt Manufacturing Company_ zu Natrona bei
Pittsburgh bringt grosse Mengen von Natrium-Aluminat unter dem
Namen _Natrona refined Saponifier_ für die Seifenfabrikation in
den Handel.
[Sidenote: Anwendung des Alauns und des Aluminiumsulfates.]
Der Alaun findet in Folge der grossen Verwandtschaft der in ihm
enthaltenen Thonerde zu den Gespinnstfasern, namentlich Wolle und
Baumwolle einestheils, anderntheils zu den Farbstoffen (mit Ausschluss
der Theerfarben) Anwendung in der Färberei und Zeugdruckerei, insofern
die Thonerde die Verbindung des Farbstoffes mit der Faser vermittelt.
Auf der Eigenthümlichkeit des Thonerdehydrates, mit den Farbstoffen
Verbindungen einzugehen, beruht die Anwendung des Alauns zur
Darstellung der Lackfarben. Der Alaun dient ferner als Läuterungsmittel
beim Ausschmelzen des Talges, zum Härten des Gypses, zum
Unlöslichmachen des Leimes in der Handpapierfabrikation und zur
Herstellung des vegetabilischen Leimes (Aluminiumpinat) in der
Maschinenpapierfabrikation, zur Darstellung des Aluminiumacetates. In
der Weiss- oder Alaungerberei macht eine Lösung von Alaun und Kochsalz
die geschwellten Häute weissgar. Aluminiumoleat und -palmitat
(Thonerdeseife) dienen zum Garmachen des Leders nach =Knapp='s
Verfahren. Der Alaun dient ferner als Klärungsmittel vieler
Flüssigkeiten, z. B. schlammigen Trinkwassers; im letzteren Falle
werden, indem der Alaun aus dem Schlamm Thonerde aufnimmt und in
unlöslichen Alaun übergeht, die in dem Wasser suspendirten
Unreinigkeiten von dem niederfallenden Alaun eingehüllt und die
Flüssigkeit wird dadurch geklärt. Eine siedend gesättigte Lösung von
Alaun, Kochsalz und Salpeter wird zum Färben des Goldes benutzt.
[Sidenote: Aluminiumacetat.]
Das =Aluminiumacetat= (essigsaure Thonerde) wird durch Zersetzung von
Aluminiumsulfat mit Bleiacetat, Barium- oder Calciumacetat erhalten;
die von dem Bleisulfat abfiltrirte Flüssigkeit wird zur Trockne
verdunstet; die zurückbleibende Masse ist gummiartig und nicht
krystallisirbar, zerfliesslich und sehr zusammenziehend. Lässt man sie
an der Luft verdunsten, so geht das Aluminiumacetat unter Verlust von
Essigsäure in eine in Wasser vollkommen unlösliche Verbindung (basisch
essigsaure Thonerde) über. Im reinen Zustande findet diese Verbindung
weit seltener Anwendung als in Form einer Mischung von Alaun,
Kaliumacetat und Kaliumsulfat, in welchem Zustande sie die =Rothbeize=
(_mordant rouge_) bildet. Soll neutrales Aluminiumacetat mit Hülfe von
Alaun dargestellt werden, so wendet man auf 100 Th. Bleizucker 62,6 Th.
Alaun an, wenn die Zersetzung gegenseitig eine vollständige sein soll.
Meist nimmt man aber den Alaun im Ueberschuss. Vortheilhafter ist es,
Alaunlösung vorher durch Natriumcarbonat in unlöslichen Alaun zu
verwandeln und diesen dann in Essigsäure zu lösen, und am
vortheilhaftesten, seit dem Entstehen der Kryolith- und
Bauxitindustrie, dass man die aus Natronaluminat ausgeschiedene
Thonerde in Essigsäure löst. Das Aluminiumacetat kommt nicht in den
Handel, sondern wird von den Consumenten selbst bereitet; es zeigt fast
nie eine constante Zusammensetzung, was davon herrührt, dass man zum
Zersetzen des Alauns bald Bleizucker, bald Calciumacetat, bald
Natriumacetat verwendet und zwar diese Zersetzungsmittel in sehr
verschiedenen Mengen. Man setzt zuweilen der Rothbeize Mittel zu, die
deren schnelles Trocknen auf den Stoffen verhindern sollen, z. B.
Glycerin, Chlorzink, Kochsalz und Salmiak. Arsenige Säure, die man
früher oft zusetzte, wird zu diesem Zwecke nicht mehr verwendet. Man
verwendet das Aluminiumacetat als Beize in der Baumwollfärberei und
Zeugdruckerei, sowie zum =Wasserdichtmachen= von Wollgeweben. Von den
übrigen Thonerdesalzen finden technische Anwendung das
=Aluminiumhyposulfit= (nach =E. Kopp='s Vorschlage zum Mordanciren von
Baumwollstoff), ferner das =Aluminiumhypochlorit= (namentlich auf
=Orioli='s Empfehlung hin) unter dem Namen =Wilson='s Bleichflüssigkeit
zum Bleichen, das =Aluminiumsulfit= (zur Läuterung des Rübensaftes in
der Zuckerfabrikation) und das =Aluminiumoxalat= (nach den Vorschlägen
von =Dent= und =Brown=) zum Conserviren der Steine (Marmor, Dolomit,
Kalkschiefer und Kreide).
Das Ultramarin.
[Sidenote: Ultramarin.]
[Sidenote: Natürliches.]
Das =Ultramarin= ist die bekannte schöne blaue Farbe, die man früher aus
dem =Lasurstein= (_Lapis Lazuli_) ausschied, jetzt aber künstlich in den
Ultramarinfabriken Europa's in der Menge von 180,000 Ctr. jährlich
darstellt. Der Lasurstein findet sich in schön blauen Massen von
2,75-2,95 spec. Gewichte. Aus diesem Steine stellte man ehedem das
Ultramarin dar, indem man die wenigen guten Stücken gröblich pulverte,
glühte, in Wasser abschreckte und das erhaltene feine Pulver mit sehr
verdünnter Essigsäure digerirte, um das mit dem Lasurstein gemengte
Calciumcarbonat aufzulösen. Darauf wurde der Lasurstein auf dem Reibstein
fein gerieben, mit einem gleichen Gewichte eines Gemenges von Harz,
Wachs, Leinöl und Burgunderpech gemischt. Diesen Teig knetete man nun
unter Wasser so lange, als dasselbe noch blau gefärbt wird; aus dem
Wasser setzt sich das Ultramarin als feines Pulver ab. Auf diese Weise
erhielt man ungefähr 2-3 Proc. Ultramarin, welches wegen seiner Schönheit
und Seltenheit, wegen seiner Unveränderlichkeit am Lichte, im Oel und
auch Kalke in sehr hohem Preise stand. Durch die chemische Analyse des
Lasursteines gelangte man zur genauen Kenntniss der Zusammensetzung
desselben, welche nach vielen fruchtlosen Versuchen zur Darstellung des
künstlichen Ultramarins führte, das dem natürlichen an Güte und Schönheit
der Farbe nichts nachgiebt und sowol das natürliche, als auch andere
blaue Farben, wie z. B. die Smalte in den meisten Fällen ersetzen kann.
Der Lasurstein besteht in 100 Theilen aus 45,40 Th. Kieselerde, 31,67
Th. Thonerde, 9,09 Th. Natron, 5,89 Th. Schwefelsäure, 0,95 Th. Schwefel,
3,52 Th. Kalk, 0,86 Th. Eisen, 0,42 Th. Chlor, und 0,12 Th. Wasser.
[Sidenote: Künstliches Ultramarin.]
Das künstliche Ultramarin wurde von =Christian Gmelin= im Jahre 1822
entdeckt, aber 1828 erst von =Guimet= in grösseren Mengen dargestellt.
Die ersten deutschen Ultramarinfabriken wurden gegründet 1836 in
Wermelskirchen (von Dr. =Leverkus=) und 1838 in Nürnberg (von =J.
Zeltner= unter Mitwirkung von =Leykauf=). Das Verfahren der Darstellung
des Ultramarins wurde in neuerer Zeit verbessert durch die Herren
=Reinhold Hoffmann= (Director des Blaufarbenwerkes Marienberg in Hessen),
=Wilkens= in Kaiserslautern, =Fürstenau= in Coburg und =Gentele= in
Stockholm.
[Sidenote: Rohstoffe.]
Die Rohstoffe sind: 1) ein möglichst eisenfreies Aluminiumsilicat, am
besten Porcellanerde, 2) calcinirtes Glaubersalz, 3) calcinirte Soda, 4)
Schwefelnatrium (als Nebenprodukt der Fabrikation), 5) Schwefel, 6)
Holzkohlen- oder Steinkohlenpulver.
Als =Aluminiumsilicat= verwendet man Porcellanthon oder eine weisse
Thonart, deren Zusammensetzung von der der Porcellanerde nicht sehr
abweicht. Geringe Beimengungen von Kalk und Magnesia sind nicht
schädlich; der Eisenoxydgehalt soll nicht über 1 Proc. betragen. Die
Ultramarinfabrik in Meissen verarbeitet Porcellanerde von Seilitz bei
Meissen, die Nürnberger Fabrik zum Theil Porcellanthon von
Tirschenreuth in der Oberpfalz. Der zur Herstellung des Ultramarins
sich eignende Thon soll möglichst nach der Formel Si_{2}O_{7}Al_{2}
zusammengesetzt sein; ob die Kieselerde darin vollständig in Gestalt
von Silicat oder zum Theil frei enthalten ist, scheint gleichgültig zu
sein. Hat auch der Thon in Folge beigemengten Sandes die angegebene
Zusammensetzung nicht, so erhält er dieselbe doch durch das Schlämmen,
welches genau auf dieselbe Weise wie in der Porcellanfabrikation
ausgeführt wird. Der geschlämmte Thon wird getrocknet und nach dem
Trocknen geglüht, wodurch der Thon mürbe und spröde wird, die
Eigenschaft verliert, schmierig und fett zu sein, und sich nun leicht
durch Pochwerke und Quetschwerke pulvern lässt. Nach dem Pochen wird
der Thon gesiebt, um ihn in staubförmiges Mehl zu verwandeln. Das
=Glaubersalz= oder =Sulfat=, in der Ultramarinbereitung zuerst von
=Leykauf= in Nürnberg angewendet, darf keine freie Säure enthalten und
muss frei von Blei und möglichst frei von Eisen sein. Hat das zur
Verfügung stehende Glaubersalz diese Eigenschaften nicht, so löst man
es in Wasser, neutralisirt die freie Säure mit Kalkmilch, wobei
zugleich das Eisenoxyd gefällt wird, decantirt nach dem Absetzenlassen
die klare Lauge und lässt krystallisiren und entwässert die Krystalle
auf der vertieften Sohle eines Flammenofens oder eines eisernen
Kessels. Oder man dampft die Lauge, ohne sie krystallisiren zu lassen,
unter fortwährendem Nachgiessen von frischer Lauge ab, um durch Soggen
wasserfreies Glaubersalz zu gewinnen, das herausgekrückt und getrocknet
wird. Das so erhaltene Produkt wird in Quetschmühlen zerquetscht und
gesiebt. =Kaliumsalze= bilden kein Ultramarin, wol aber
=Bariumsalze=[82]. Die =calcinirte Soda= findet, wie sie von den
Sodafabriken oder als Nebenprodukt bei der Verarbeitung des Kryoliths
und des Natriumnitrates geliefert wird, Anwendung; sie wird ebenso wie
das Glaubersalz zerdrückt und im gesiebten Zustande aufbewahrt. Sie
muss mindestens 90grädig sein. In neuester Zeit zieht man in einigen
Fabriken das Aetznatron der Soda vor. Das =Schwefelnatrium= (bei der
Anwendung als Sulfuret von der Formel Na_{2}S in Anwendung gebracht)
tritt in der Regel als Nebenprodukt der Fabrikation auf und wird
entweder in flüssiger Form oder eingetrocknet und pulverisirt
angewendet. Den =Schwefel= wendet man in Form von Stangenschwefel an;
er wird als staubförmiges Pulver vorräthig gehalten. Die =Kohle=,
welche zur Entfernung des Sauerstoffs dient, wurde in die
Ultramarinfabrikation von =Leykauf= eingeführt; man wendet sie an in
Gestalt von Holzkohle oder Steinkohle; von letzterer benutzt man nur
backende, wenig Asche hinterlassende. Beide Kohlenarten werden vor
ihrer Anwendung in ein feines Pulver verwandelt. Zu diesem Behufe
bedient man sich entweder der Pulverisirtrommeln, wie in der
Schiesspulverfabrikation, oder man mahlt die Kohle in Sandstein- oder
Granitmühlen mit Wasser, bis sie in einen feinen Schlamm verwandelt
worden ist, welcher nach dem Trocknen zerdrückt und gesiebt wird.
Einige Fabriken wenden neben der Kohle noch =Colophonium= und
=Theerasphalt= an. Zu gewissen Sorten von Ultramarin, welche der
Einwirkung des Alauns widerstehen sollen, kommt noch ein Antheil
=Kieselerde= (fein zerriebener Quarzsand oder am besten als
Nebenprodukt auf nassem Wege erhalten). Anhangsweise sind hier noch zu
erwähnen die weissen Stoffe, welche zum Mischen und Strecken des
fertigen Ultramarins gebraucht werden wie =Lenzin=, =Gyps=,
=Schwerspathpulver= und =Barytweiss=. Bei der Herstellung der
Waschkugeln findet endlich noch =Mehl= Anwendung. Ueber den Vortheil
der Anwendung des =Kryolithts= in der Ultramarinfabrikation gehen die
Ansichten der Betheiligten sehr auseinander.
[82] =Fr. Kuhlmann= fand in einem Ofen, welcher zur Reduktion von
Schwerspath zu Schwefelbarium diente, =Barium-Ultramarin=, d. i.
Ultramarin, in welchem das Natrium durch Barium ersetzt war.
[Sidenote: Darstellung des Ultramarins.]
=Fabrikationsverfahren des Ultramarins.= Die verschiedenen Methoden der
Ultramarindarstellung lassen sich auf folgende =drei=, nach den
wesentlichen Rohstoffen classificirt, zurückführen, nämlich:
[Greek: a]) Fabrikation von Sulfat- oder Glaubersalz-Ultramarin;
[Greek: b]) " " Soda-Ultramarin;
[Greek: g]) " " Kieselerde-Ultramarin.
[Greek: a]) =Fabrikation von Sulfat-Ultramarin.= Diese Sorte von
Ultramarin wird nach dem sogenannten =Nürnberger Verfahren= aus Kaolin,
Sulfat und Kohle dargestellt. Die Fabrikation desselben zerfällt
a) in die Herstellung des grünen Ultramarins,
b) in die Ueberführung desselben in Ultramarinblau.
a) =Herstellung des grünen Ultramarins.= Bei der Bereitung des Satzes
ist sowol das Verhältniss der Materialien, als auch eine höchst innige
Mengung von grosser Wichtigkeit. Bei der Anwendung von trockenen
Materialien verfährt man auf die Weise, dass man die Stoffe in kleinen
Quantitäten zusammenwiegt, sie dann in kleinen Trögen hin- und
herschaufelt, durch Siebe siebt und das Verschaufeln und Sieben
mehrmals wiederholt. Dort, wo Lösungen von Glaubersalz, Soda und
Schwefelnatrium angewendet werden, wird in die Lösung der Porcellanthon
gebracht und das Ganze zur Trockne eingedunstet. Manchmal wird
demselben auch das Kohlenpulver zugegeben. Das trockene Gemisch wird in
einem Flammenofen schwach geglüht, hierauf gepulvert und durch
Schaufeln und Sieben das Pulver möglichst gleichförmig gemacht. Die
Verhältnisse, in welchen die Rohmaterialien gemengt werden, sind sehr
verschieden; in jedem Falle muss 1) Natron als Glaubersalz oder Soda in
solcher Menge in die Mischung eintreten, dass durch das Natron die
Hälfte der Kieselsäure des Thons gesättigt werden kann; 2) noch so viel
Natron neben Schwefel vorhanden sein, um eine gewisse Menge
Natriumpolysulfuret zu bilden; 3) noch Schwefel und Natrium als
Natriumsulfuret (Na_{2}S) in dem Gemisch übrig bleiben, nachdem man vom
ganzen Gemenge so viel grünes Ultramarin, wie sich dessen
Zusammensetzung nach den neueren Analysen ergeben hat, abgezogen hat,
als die in der Mischung vorhandene Kieselerde und Thonerde zu bilden
vermögen. Als Norm für Mischungen können folgende gelten:
I. II.
Porcellanthon (wasserfrei) 100 100
calcinirtes Glaubersalz 83-100 41
calcinirte Soda -- 41
Kohle 17 17
Schwefel -- 13
100 Th. calcinirte Soda werden durch 80 Th. calcinirtes Glaubersalz,
100 Th. des letzteren durch 60 Th. trockenes Schwefelnatrium ersetzt.
Der Satz, der in der Regel in grösseren Mengen dargestellt und in
Vorrath aufbewahrt wird, kommt in Charmottetiegel, in welche er mit
passenden Holzkeulen eingestampft wird[83]. Das Erhitzen geschieht in
Oefen, deren Construktion der der kleinen Porcellanöfen ähnlich ist,
bei erforderlicher hoher und gleichförmiger Temperatur und möglichst
gehindertem Luftzutritt. Die Temperatur, welche den Glühgefässen nach
und nach ertheilt wird, streift an helle Rothglühhitze oder angehende
Weissglühhitze. Die Dauer eines Brandes variirt von 7-10 Stunden. Man
lässt den Ofen verschlossen erkalten. Der Inhalt der Tiegel erscheint
als eine gesinterte Masse von grauem, oft gelbgrünem Ansehen; er wird
wiederholt abgewässert. Das so erhaltene Ultramarin ist eine lockere,
schwammige, aus kleinen und grossen porösen Stücken bestehende Masse,
die auf Mühlen bis zur äussersten Feinheit gemahlen wird; das Pulver
wird gewaschen und nach dem Waschen getrocknet. Nachdem das Produkt
noch in Quetschmühlen trocken gerieben und durch Haarsiebe geschlagen
wurde, ist es als =grünes Ultramarin= sowohl zum Verkauf, als auch zur
Ueberführung in blaues Ultramarin anwendbar.
[83] Glüht man diesen Satz bei Luftabschluss, so erhält man eine weisse
Masse, die nach dem Behandeln mit Wasser eine weisse lockere
Substanz darstellt, welche =Ritter= mit dem Namen =weisses
Ultramarin= belegt hat. Es wird an der Luft grün und beim Erhitzen
an der Luft blau.
Das grüne Ultramarin zeigt sich zusammengesetzt aus:
nach =Stölzel= (1855)
Thonerde 30,11
Eisen 0,49 (Eisenoxyd 0,7)
Calcium 0,45
Natrium 19,09 (Natron 25,73)
Kieselerde 37,46
Schwefelsäure 0,76
Schwefel 6,08
Chlor 0,37
Magnesia, Kali, Phosphorsäure Spuren
-------
94,81
Sauerstoff 5,19
-------
100,00
Die untersuchte Sorte war aus einer Ultramarinfabrik aus
Kaiserslautern.
Das grüne Ultramarin hat als grüne Farbe im Ganzen noch einen
untergeordneten Werth, indem es an Schönheit der Nuance den meisten
Kupferfarben weit nachsteht.
b) =Ueberführung des Ultramaringrüns in Ultramarinblau.= Die
Ueberführung des grünen Ultramarins in blaues kann auf verschiedene
Weise ausgeführt werden und bietet keine Schwierigkeit dar, gegenwärtig
findet aber meist diese Ueberführung durch Rösten mit Schwefel bei
niedriger Temperatur und unter Luftzutritt statt, so dass der Schwefel
zu schwefliger Säure verbrennen kann, wobei zugleich ein Theil des
Natriums sich oxydirt, welches dann aus dem blauen Ultramarin als
Natriumsulfat ausgezogen wird. Der im grünen Ultramarin enthaltene
Schwefel bleibt jedoch, nur mit weniger Natrium verbunden, vollständig
zurück. Bei dem in mehreren Ultramarinfabriken üblichen =Röstverfahren=
wendet man kleine, über einem Feuerraume fest eingemauerte Cylinder an,
deren hinterer Boden mit einer Oeffnung versehen ist, in welche die Axe
einer Flügelwelle gesteckt werden kann. Der vordere Theil lässt sich
leicht hinwegnehmen; dieser Theil hat eine Oeffnung für die
durchgehende Axe der Flügelwelle, eine kleine Oeffnung unten und eine
grössere oben, zum Eintragen des Schwefels dienend, welche beide mit
Riegeln verschlossen werden können. An der obern Seite des Cylinders
befindet sich noch eine weitere kleine Oeffnung zum Austreten der
schwefligen Säure. Der Cylinder wird mit der Flügelwelle versehen, mit
25-30 Pfd. grünem Ultramarin beschickt, verschlossen und in dem Ofen
erhitzt. Von Zeit zu Zeit werden die Flügel gedreht, um das Ultramarin
gleichmässig zu erhitzen. Nachdem der Inhalt des Cylinders so weit
erhitzt worden ist, dass eine Probe des in die Oeffnung geworfenen
Schwefels sich von selbst entzündet, mässigt man das Feuer, wirft
alsdann in den Cylinder 1 Pfd. Schwefelpulver, dreht die Flügelwelle
und lässt die Füllöffnung offen, damit der Schwefel verbrennen kann.
Man dreht langsamer, bis keine Schwefeldämpfe mehr entweichen. Dieselbe
Behandlung mit Schwefel wird so lange wiederholt, bis eine
herausgenommene Probe die höchste Reinheit und Intensität der blauen
Farbe zeigt. In einigen Fabriken beendigt man das Fertigrösten nicht
auf einmal, sondern man laugt das Produkt, ehe es ganz blau geworden
ist, noch einmal aus, mahlt, knetet und siebt es; es wird dadurch eine
gleichförmigere Bläuung erzielt, weil keine Körner verbleiben können,
welche inwendig grünlicher wären als aussen. Die blaugebrannten
Ultramarine sind dann erst Handelswaare, wenn sie nochmals ausgelaugt,
getrocknet und gesiebt worden sind. Die helleren Sorten werden durch
weisse Zusätze erzeugt. Nach einem =anderen= Röstverfahren wendet man
eine Art gemauerter Muffelöfen oder solche Herdöfen an, in welche die
Flamme der Heizung nicht eintreten kann. Das Ultramarin wird auf dem
Herde in einer 6 bis 8 Centim. hohen Schicht gleichmässig ausgebreitet
und so lange unter Verschluss der Thüre erhitzt, bis hineingeworfener
Schwefel sogleich zu brennen beginnt. Man wirft eine Schaufel voll
Schwefelpulver auf und lässt dasselbe unter Umrühren mit einer eisernen
Krücke verbrennen. Diese Operation wird wiederholt, bis die Nüance und
Intensität der blauen Farbe nicht mehr zunimmt.
Es ist noch nicht entschieden, ob die deutsche (Nürnberger) Methode des
Blaubrennens in Cylindern oder die auf Herden den Vorzug verdiene. Bei
letzterer Methode, wo man das Ultramaringrün in einer Art Backofen,
dessen Herd von unten geheizt wird, erhitzt und mit Schwefel blau
brennt, ist die Wirkung eine schnellere, weil viel grössere
Berührungsflächen vorhanden sind, als bei ersterer Methode. Aber bei
jedem dieser Verfahren geht noch viel schweflige Säure verloren;
dieser Verlust ist so bedeutend, dass die Ultramarinfabriken durch
geeignete Verbindung ihrer Röstöfen mit Bleikammern grosse Mengen von
Schwefelsäure erzeugen können, während gegenwärtig die entweichende
schweflige Säure der Fabrik selbst und der Umgegend lästig wird. Mit
der so gewonnenen Schwefelsäure könnten die Ultramarinfabriken einen
grossen Theil ihres Glaubersalzes selbst darstellen. Wenn man des blaue
Ultramarin durch Verdrängung auslaugt, so lassen sich ziemlich
concentrirte Glaubersalzlösungen erhalten, welche in der Fabrikation
Anwendung finden können, nachdem man das Eisen daraus durch Kalk
entfernt hat. =Hanstein= sucht die in der Lauge enthaltene
Schwefelsäure dadurch auszunutzen, dass er sie als Barytweiss fällt.
Das Ultramarin nimmt beim Blaubrennen mit Schwefel zwar an Gewicht zu,
beim Auswaschen aber im Ganzen nur einige Procente ab. Beim
nachlässigen Auswaschen backt das Ultramarin in den Fässern, in denen
es aufbewahrt wird, nach und nach wieder zusammen. Das letzte
Präpariren des Ultramarins geschieht auf der granitnen Präparirmühle
mit Bodenstein und Laufer von 1,3-1,6 Meter Durchmesser. Die fein
geriebene Farbe wird nun noch geschlämmt und die verschiedenen
Schlämmwässer in Bottiche von Nr. 00, 1, 2, 3 u. s. w. abgelassen,
woraus die verschiedenen Sorten Farbe gewonnen werden. Während des
Schlämmens geht auch das Versetzen der helleren Sorten des Ultramarins
mit Porcellanthon vor sich. Die breiige Masse von geschlämmtem
Ultramarin wird in hanfene Säcke gebracht und ausgepresst und nach dem
Auspressen auf Horden in geheizten Räumen getrocknet. Die getrocknete
Masse wird gesiebt.
[Sidenote: Fabrikation von Soda-Ultramarin.]
[Greek: b]) Das =Soda-Ultramarin=, wie es in Frankreich, Belgien, in
Hessen und in der Rheinpfalz dargestellt wird, ist entweder reines
Soda-Ultramarin oder ein Gemenge davon mit Sulfat-Ultramarin. Der Satz
besteht beispielsweise aus:
I. II. III.
Kaolin 100 100 100
Sulfat -- 41 --
Soda 100 41 90
Kohle 12 17 6
Schwefel 60 13 100
Colophonium -- -- 6
Das Erhitzen des Gemenges geschieht in Häfen oder besser in
Flammenöfen. Es bildet sich ein grün gefärbtes Produkt, das zerreiblich
und so porös ist, dass es den Sauerstoff mit grosser Leichtigkeit zu
absorbiren vermag. Daher wird beim Erkalten des Flammenofens der
grösste Theil des Produktes in Ultramarinblau übergeführt.
Ultramaringrün kann daher nach diesem Verfahren nicht dargestellt
werden. Mengt man das erhaltene unvollkommene Blau mit Schwefel und
unterwirft es in grossen Muffeln, deren Boden aus feuerfesten Platten
besteht und die Decke aus Eisen, dem Abbrennen, so erhält man
vollkommenes Ultramarinblau, welches sich von dem Endprodukt des
Nürnberger Verfahrens durch dunklere Färbung und grösseren
Farbenreichthum auszeichnet. Je mehr Schwefel und Soda dem rohen
Gemenge zugesetzt wird, desto mehr erlangt das Rohprodukt die
Eigenschaft, eine blaue Farbe anzunehmen, so dass bei geeigneten
Mischungsverhältnissen ein schönes Ultramarinblau, welches keiner
weiteren Behandlung mit Schwefel bedarf, sofort in der ersten Phase
sich bildet. So dargestelltes Ultramarin enthält 10-12 Proc. Schwefel.
=Fabrikation von Kieselerde-Ultramarin.=
[Greek: g]) Das =Kieselerde-Ultramarin= ist Soda-Ultramarin, bei dessen
Bereitung fein zertheilte Kieselerde zugesetzt wurde und zwar 5-10 Proc.
vom Gewicht des Kaolins. Das durch das Kieselerdeverfahren dargestellte
Ultramarin ist stets blau und die weitere Behandlung mit Schwefel fällt
weg.
Es widersteht einer Alaunlösung und zwar um so besser, je mehr
Kieselerde es enthält, und ist durch eine eigenthümlich röthliche
Färbung charakterisirt, deren Intensität mit der Kieselerdemenge
wächst. Das Kieselerdeverfahren liefert für viele Zwecke des
vorzüglichste Produkt, leider bietet aber die Fabrikation in Folge der
Neigung des kieselsäurereichen Gemisches im Ofen zu sintern, grosse
Schwierigkeiten.
[Sidenote: Constitution des Ultramarins.]
Seit dem Bekanntwerden des Ultramarins haben sich die Chemiker mit der
Frage beschäftigt, auf welche Weise in dem Ultramarin die Moleküle
gruppirt seien, welche Verbindung namentlich die blaue Färbung bewirke.
=Marggraf= war der Erste, der diese Frage zu beantworten versuchte; im
Jahre 1758 widerlegte er die damals verbreitete Ansicht, dass der
Lasurstein Kupfer enthalte und dass dieses die Ursache der Färbung sei;
da die Analyse ihm Eisenoxyd ergab, so erklärte er das Eisen in dem
Ultramarin für das färbende Princip. =Guyton-Morveau= schrieb die Farbe
dem Schwefeleisen zu, eine Ansicht, die bis auf die neuere Zeit von
vielen Chemikern vertreten wurde, obgleich ihr mehrere, namentlich
=Brunner=, entgegentraten. Wenn nun gleich alle Analysen des
Ultramarins einen Eisengehalt anzeigen, so ist es doch Thatsache, dass
die meisten Ultramarinfabrikanten nach eisenfreiem Thone und
Glaubersalz trachten. Man zählt deshalb gegenwärtig die geringe Menge
Eisen zu den unwesentlichen Bestandtheilen des Ultramarins. Alle
Chemiker sind darüber einig, dass bei der Feststellung einer
rationellen Formel des Ultramarins nur vier Substanzen, nämlich
Kieselerde, Aluminium, Natrium und Schwefel in Betracht zu ziehen
seien, über die rationelle Formel selbst und über die Theorie der
Bildung des Ultramarins, namentlich der Ueberführung des grünen in
blaues, herrscht dagegen keine Uebereinstimmung, obgleich die in
neuerer Zeit ausgesprochenen Ansichten bei weitem nicht mehr so
divergiren, als die früheren.
Nach =Breunlin= wäre, abgesehen von der an Calcium gebundenen
unwesentlichen Schwefelsäure, aller Schwefel in dem Ultramarin als
Natriumpolysulfuret, und alles Natrium und Aluminium (mit Ausnahme von
dem Aluminium im beigemengten Thon) an Kieselerde gebunden.
Nach der Ansicht von =Wilkens= ist das grüne Ultramarin, welches der
Bildung von blauem stets vorangeht, eine reine
Schwefelnatriumverbindung, das blaue Ultramarin dagegen eine
Schwefelnatriumverbindung und eine Verbindung von Natriumhyposulfit.
Nach der Auffassung =Ritter='s wäre das blaue Ultramarin eine
Verbindung von Natrium-Aluminium-Silicat mit Natriumpolysulfuret und
dem Natrium einer Sauerstoffsäure des Schwefels, wahrscheinlich
Natriumhyposulfit. Ultramarin wird bekanntlich beim Uebergiessen mit
Salzsäure unter Zersetzung entfärbt, wobei
Schwefelwasserstoffentwickelung und Abscheidung von Schwefelmilch
stattfindet. Aus der Bildung von letzterer glaubte man mit Bestimmtheit
auf das Vorhandensein eines Polysulfurets in dem Ultramarin schliessen
zu dürfen.
Es ist bemerkenswerth, dass alle Chemiker, die sich mit der Ermittelung
der Constitution des Ultramarins beschäftigten, analytisch verfuhren
und den synthetischen Weg unbeachtet liessen. Es liegt aber ziemlich
nahe, die Sulfurete des Aluminiums und deren Verbindungen mit
Schwefelnatrium darzustellen und letztere dem Verfahren des Abbrennens
mit Schwefel, dem Behandeln mit Chlor u. s. w. zu unterwerfen. Nach =W.
Stein= wäre es ja das dunkelfarbige Schwefelaluminium, welches beim
Rösten frei wird und dem Ultramarin seine Färbung giebt. Es unterliegt
wol keinem Zweifel, dass bei Verarbeitung derjenigen
Ultramarinmischungen, in denen Schwefel und Kohle vorkommt, der
Schwefelkohlenstoff, dessen Vorhandensein bei Beginn des Brandes schon
durch den Geruch wahrzunehmen, bei der Ultramarinbildung mit wirksam
ist. Da während eines gewissen Aggregatzustandes der Schwefel =blau=
erscheint, genau so wie im Ultramarin, so meint =Nöllner=, es handele
sich in der Ultramarinfabrikation nur darum, diesen Aggregatzustand des
Schwefels durch Dazwischenhalten eines fremden Körpers wie Thonerde
oder Kieselerde zu fixiren. Mit solchen und anderen Aussprüchen, wie
sie z. B. =Geuther=[84] unlängst gethan, so geistreich wie diese
Ansichten auch aussehen, ist der Technologie jedoch nicht gedient.
[84] Nach =A. Geuther= (Lehrbuch der Chemie. 1870. p. 348) enthält das
weisse Ultramarin nur =monovalentes= Natrium, das blaue aber
=pentavalentes= und das grüne =trivalentes= Natrium!!
[Sidenote: Eigenschaften des Ultramarins.]
=Eigenschaften und Anwendung des Ultramarins.= Das Ultramarin ist ein
unfühlbares lasurblaues Pulver, das sich in Wasser nicht löst und an
dasselbe nichts abgeben darf; es wird von alkalischen Laugen nicht
angegriffen, jedoch durch Säuren, selbst durch sauer reagirende Salze,
wie z. B. durch Alaunlösung, unter Entwickelung von
Schwefelwasserstoffgas entfärbt[85]. Die Bezeichnung, =säurefestes
Ultramarin=, welche man in neuerer Zeit einer Sorte Ultramarinblau
gegeben hat, bezieht sich nur auf die Widerstandsfähigkeit gegen Alaun,
welche durch Zugeben von Kieselerde dargestellt wird.
[85] Der Lapis lazuli widersteht der Einwirkung des Alauns und selbst
der der Essigsäure. Das in den Sodaöfen hin und wieder sich
findende Ultramarin hat dieselbe Säurefestigkeit. Die geringe
Stabilität der meisten künstlichen Ultramarine zeigt, dass die
Fabrikation desselben bei weitem noch nicht ihren
Culminationspunkt erreicht hat.
Es hat als blaue Farbe die Smalte und ähnliche Kobaltfarben fast
gänzlich, den Lakmus und das Berlinerblau zum Theil verdrängt. Es dient
besonders zum Malen und Tünchen auf Kalkgrund, sowie in der
Wasserglasmalerei oder Stereochromie, zum Tapetendruck, in der
Buntpapierfabrikation, zum Druck auf Leinwand, Baumwoll-, Woll- und
Seidenzeuge, in der Buchdruckerei und in der Lithographie u. s. w. Ein
grosser Theil des Ultramarins wird ferner angewendet, um an sich
gelblich- oder röthlich-weisse Stoffe dem Auge rein weiss erscheinen zu
lassen. Die blaue Farbe des Ultramarins wirkt auf den schmutziggelben
Ton zu Weiss ergänzend. Man nennt diese Art der Anwendung des
Ultramarins das =Blauen=, das indessen weit richtiger das Weissen zu
nennen wäre. So blaut man unter Anderem die Leinwand (auf 50 Stück
Leinwand 2-3-1/2 Pfd. Ultramarin), die Papiermasse, die Wäsche, die
Kalkmilch beim Anstreichen, die Stärke, das Barytweiss, die Stearin-
und Paraffinmasse zur Kerzenfabrikation und endlich auch den Zucker.
Man hat in neuerer Zeit die Frage aufgeworfen, ob der Ultramarinzusatz
zum Zucker nicht nachtheilig sei. Wenn man aber in Betracht zieht, dass
das Ultramarin aus lauter der Gesundheit nicht schädlichen Substanzen
besteht, dass ferner die Menge des Ultramarins im Zucker eine
verschwindend kleine ist -- auf 1000 Ctr. Zucker genügen in der Regel
2-1/2 Pfd. Ultramarin --, so wird diese Frage unbedingt mit Nein
beantwortet werden müssen.
Das =grüne= Ultramarin, ein glanzloses Pulver, welches namentlich als
ordinäre Tüncher-, seltener als Tapetenfarbe Anwendung findet, ist
mitunter mit Indigcarmin und einer gelben Zinnlackfarbe geschönt.
Es wird zuweilen behauptet, dass dem Ultramarin mitunter Indig und
Berlinerblau zur Erhöhung des Farbentones zugesetzt, dass es ferner oft
mit Smalte und Berlinerblau verfälscht werde. Derartige
Verunreinigungen und Verfälschungen kommen wol gegenwärtig nicht mehr
vor, da der Preis selbst der besseren Ultramarinsorten geringer ist,
als der der genannten Substanzen. Kreide, die man früher häufig
zusetzte, kommt gegenwärtig äusserst selten als Verfälschungsmittel des
Ultramarins vor, da man in dem Thon und dem Alabaster ein weit
geeigneteres Mittel zum Versetzen des Ultramarins hat.
Schwerspathpulver und Permanentweiss findet sich dagegen in neuerer
Zeit öfters dem Ultramarin beigemengt.