Titel: | Ueber die Herstellung phosphorfreier Zündhölzer; von Dr. Wiederhold, Lehrer der Chemie an der höheren Gewerbeschule in Cassel. |
Autor: | Wiederhold |
Fundstelle: | Band 161, Jahrgang 1861, Nr. LXXIX., S. 268 |
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LXXIX.
Ueber die Herstellung phosphorfreier Zündhölzer;
von Dr. Wiederhold, Lehrer der Chemie an der höheren
Gewerbeschule in Cassel.
(Fortsetzung und Schluß von S. 231 des
vorhergehenden Heftes.)
Wiederhold, über die Herstellung phosphorfreier
Zündhölzer.
Bei der Komposition der Zündmassen war in den fünf ersten Versuchsreihen das chlorsaure Kali zu Grunde gelegt und in seiner
Wechselwirkung mit folgenden Körpern geprüft:
I. Versuchsreihe.
In der ersten Versuchsreihe sollte die Zersetzung des chlorsauren Kalis
stattfinden:
1) durch verschiedene Schwefelmetalle;
2) durch S und C;
3) durch S²O² Salze und zwar durch PbO, S²O² und BaO,
S²O², die beiden einzigen S²O² Verbindungen, die sich
ihrer geringen Löslichkeit im Wasser wegen allein für unsern Zweck zu eignen
schienen.
Bei der Dosirung ging ich davon aus, daß das KO, ClO⁵ die Gesammtmenge seines
O abzugeben vermag. Der O sollte dazu verwendet werden:
1) den S des SR in SO² womöglich in SO³ überzuführen, das R aber in
eine Sauerstoffverbindung zu verwandeln;
2) bei den S²O² Verbindungen wurden die Gewichtsmengen so gewählt, daß
sich durch den O des KO, ClO⁵ aus den S²O² Salzen SO³,
RO bilden konnte;
3) aus S und C sollte SO² und CO² gebildet werden.
SO², die bei den meisten Zersetzungen der vorerwähnten Betrachtungsweise nach
auftreten mußte, ist bekanntlich ein die Geruchsorgane höchst belästigendes Gas. Um
sie zu beseitigen, wurde den Grundcompositionen in der nöthigen Quantität
PbO² und MnO² zugesetzt, da SO² mit diesen Körpern, am
vollständigsten mit PbO², sich in PbO, SO³ und MnO, SO³
umsetzt. Das Bindemittel, arabisches Gummi-, besteht im Wesentlichen aus
O¹²H¹¹O¹¹ und verbraucht bei der
Verbrennung, wie verschiedene Versuche lehrten, einen, wenn auch geringen, Theil O
vom KO, ClO⁵, der eigentlich zur Bildung von SO² und RO verwendet
werden sollte. Bei der Composition der Grundmassen ist diese kleine Fehlerquelle
unberücksichtigt geblieben. Dafür wurde eine besondere O Quelle in dem PbO,
CrO³ geschaffen, welches gleichzeitig noch den Zweck erfüllen sollte, O für
die Oxydation des S der Zündhölzchen zu liefern, die Uebertragung der Entzündung der
Masse auf den S dadurch zu befördern, was sich in einem Falle (Nr. 26) als durchaus
nothwendig erwies, indem die betreffende Zündmasse so momentan abbrannte, daß der S
dadurch nicht mit entzündet wurde. Um einen Anhaltspunkt für die Menge des PbO,
CrO³ zu gewinnen, wurde soviel von demselben den resp. Kompositionen
zugesetzt, daß sich PbO, CrO³ mit SO² in PbO, SO³ hätte
umsetzen können, ohne jedoch diese Zersetzung zu beabsichtigen. Bei den mit
MnO² und PbO² versetzten Massen blieb dabei noch Cr²O³
und SO³ übrig. Nach den mitgetheilten Betrachtungsweisen ergibt sich für die
Zusammensetzung der Zündmasse folgendes Schema:
1) 2 SbS³ + 3 KO, ClO⁵ = 2
SbO³ + 3 KCl + 6 SO².
2) 6 SbS⁵ + 13 KO, ClO⁵ = 6
SbO³ + 13 KCl + 30 SO².
3) 6 FeS + 4 KO, ClO⁵ = 6 (FeO,
SO³) + 4 KCl.
4) FeS² + KO, ClO⁵ = FeO,
SO³ + KCl + SO².
5) 6 C + 6 S + 4 KO, ClO⁵ = 6 CO²
+ 6 SO² + 4 KCl.
6) 6 PbO, S²O² + 3 KO,
ClO⁵ = 6 PbO, SO³ + 3 KCl + 6 SO².
7) 6 BaO, S²O² + 3 KO,
ClO⁵ = 6 BaO, SO³ + 3 KCl + 6 SO².
8) 2 SbS³ + 3 KO, ClO⁵ + 6
MnO² = 2 SbO³ + 3 KCl + 6 MnO, SO³.
9) 2 SbS³ + 3 KO, ClO⁵ + 6
PbO² = 2 SbO³ + KCl + 6 PbO, SO³.
10) 2 SbS³ + 3 KO, ClO⁵ + 4 PbO, CrO³ = 2
SbO³ + 3 KCl + 4 PbO, SO³ + 2 Cr²O³ + 2 SO³.
11) 2 SbS³ + 3 KO, ClO⁵ + 3 PbO² + 2 PbO,
CrO³ = 2 SbO³ + 3 KCl + 5 PbO, SO³ + Cr²O³ +
SO³.
12) 2 SbS³ + 3 KO, ClO⁵ + 3 MnO² + 2 PbO,
CrO³ = 2 SbO³ + 3 KCl + 3 MnO, SO³ + 2 PbO, SO³ +
Cr²O³ + SO³.
––––––––––
13) 6 SbS⁵ + 13 KO, ClO⁵ + 30 MnO² = 6
SbO³ + 13 KCl + 30 MnO, SO³.
14) 6 SbS⁵ + 13 KO, ClO⁵ + 30 PbO² = 6
SbO³ + 13 KCl + 30 PbO, SO³.
15) 6 SbS⁵ + 13 KO, ClO³ + 20 PbO, CrO³ =
6 SbO³ + 13 KCl + 20 PbO, SO³ + 10 Cr²O³ + 10
SO³.
16) 6 SbS⁵ + 13 KO, ClO⁵ + 15 MnO² + 10
PbO, CrO³ = 6 SbO³ + 13 KCl + 15 MnO, SO³ + 10 PbO, SO³
+ 5 Cr²O³ + 5 SO³.
17) 6 SbS⁵ + 13 KO, ClO⁵ + 15 PbO² + 10
PbO, CrO³ = 6 SbO³ + 13 KCl + 25 PbO, SO³ + 5
Cr²O³ + 5 SO³.
––––––––––
18) 6 FeS + 4 KO, ClO⁵ + 1 PbO²19) 6 FeS + 4 KO,
ClO⁵ + 1 MnO²
hier sind MnO² und PbO² nurOxydationsmittel in dem
Sinnewie das PbO, CrO³.
20) 6 FeS + 4 KO, ClO⁵ + 1 PbO, CrO³.
––––––––––
21) FeS² + KO, ClO⁵ + MnO² = FeO,
SO³ + KCl + MnO, SO³.
22) FeS² + KO, ClO⁵ + PbO² = FeO,
SO³ + KCl + PbO, SO³.
23) 3 FeS² + 3 KO, ClO⁵ + 2 PbO, CrO³ = 3
FeO, SO³ + 3 KCl + 2 PbO, SO³ + Cr²O³ + SO³.
24) 4 FeS² + 4 KO, ClO⁵ + MnO² + 2 PbO,
CrO³ = 4 FeO, SO³ + 4 KCl + MnO, SO³ + 2 PbO, SO³ +
Cr²O³ + SO³.
25) 4 FeS² + 4 KO, ClO⁵ + PbO² + 2 PbO,
CrO³ = 4 FeO, SO³ + 4 KCl + 3 PbO, SO³ + Cr²O³ +
SO³.
––––––––––
26) 6 PbO, S²O² + 3 KO, ClO⁵ + 6
PbO² = 6 PbO, SO³ + 3 KCl + PbO, SO³.
27) 6 PbO, S²O² + 3 KO, ClO⁵ + 6
MnO² =6 PbO, SO³ + 3 KCl + 6 MnO, SO³.
28) 6 PbO, S²O² + 3 KO, ClO⁵ + 4 PbO,
CrO³ = 6 PbO, SO³ + 3 KCl + 4 PbO, SO³ + 2 Cr²O³
+ 2 SO³.
29) 6 PbO, S²O² + 3 KO, ClO⁵ + 3
PbO² + 2 PbO, CrO³ = 6 PbO, SO³ + 3 KCl + 5 PbO, SO³ +
Cr²O³ + SO³.
30) 6 PbO, S²O² + 3 KO, ClO⁵ + 3
MnO² + 2 PbO, CrO³ = 6 PbO, SO³ + 3 KCl + 3 MnO, SO³ + 2
PbO, SO³ + Cr²O³ + SO³.
––––––––––
31) 6 C + 6 S + 4 KO, ClO⁵ + 6 PbO² = 6
CO² + 6 PbO, SO³ + 4 KCl.
32) 6 C + 6 S + 4 KO, ClO⁵ + 6 MnO² = 6
CO² + 4 KCl + 6 MnO, SO³.
33) 6 C + 6 S + 4 KO, ClO⁵ + 4 PbO, CrO³ = 6
CO² + 4 KCl + 4 PbO, SO³ + 2 Cr²O³ + 2 SO³.
34) 6 C + 6 S + 4 KO, ClO⁵ + 3 PbO² + 2 PbO,
CrO³ = 6 CO² + 4 KCl + 5 PbO, SO³ + Cr²O³ +
SO³.
35) 6 C + 6 S + 4 KO, ClO⁵ + 3 MnO² + 2 PbO,
CrO³ = 6 CO² + 4 KCl + 3 MnO, SO³ + 2 PbO, SO³ +
Cr²O³ + SO³.
––––––––––
36) 6 BaO, S²O² + 3 KO, ClO⁵ + 6
PbO² = 6 BaO, SO³ + 3 KCl + 6 PbO, SO³.
37) 6 BaO, S²O² + 3 KO, ClO⁵ + 6
MnO² = 6 BaO, SO³ + 3 KCl + 6 MnO, SO³.
38) 6 BaO, S²O² + 3 KO, ClO⁵ + 4 PbO,
CrO³ = 6 BaO, SO³ + 3 KCl + 4 PbO, SO³ + 2 Cr²O³
+ 2 SO³.
39) 6 BaO, S²O² + 3 KO, ClO⁵ + 3
PbO² + 2 PbO, CrO³ = 6 BaO, SO³ + 3 KCl + 5 PbO, SO³ +
Cr²O³ +SO³.
40) 6 BaO, S²O² + 3 KO, ClO⁵ + 3
MnO² + 2 PbO, CrO³ = 6 BaO, SO³ + 3 KCl + 3 MnO, SO³ +2
PbO, SO³ + Cr²O³ + SO³.
––––––––––
Was die angewendeten Präparate betrifft, so war 1) das chlorsaure Kali
chemisch-rein, namentlich frei von Chloriden; 2) das SbS³ ebenfalls
chemisch-rein. Das im Handel vorkommende ist fast durchgängig im höchsten
Grade unrein. Ein solches Handelsproduct, welches sich As und Pb frei erwies, wurde,
beiläufig bemerkt, von meinen Schülern Henkel und Becher untersucht. Die Analyse ergab im Durchschnitt:
Schwefelantimon
76,6
Eisenoxyd
8,2
Kieselerde
15,2
–––––
100,0
3) Das SbS⁵ war ebenfalls chemisch-reines. 4)
FeS geschmolzenes und dann gepulvert in der Weise, wie dasselbe zur Bereitung von SH
dargestellt wird. 5) FeS² der natürlich vorkommende krystallisirte
Schwefelkies. 6) Die Kohle war chemisch-reine Knochenkohle. Pulverkohle stand
mir im Augenblicke nicht zur Verfügung. Ich habe aber mit entsalpetrisirtem Pulver
einige vergleichende
Versuche angestellt, aus denen hervorging, daß die Unterschiede nicht sehr bemerkbar
waren. 7) Der S war pulverisirter Stangenschwefel. 8) Das PbO, S²O²
wurde durch Vermischen der kalten Lösungen von PbO, NO⁵ und NaO,
S²O² dargestellt, der gebildete Niederschlag sorgfältig ausgewaschen
und getrocknet, zuletzt neben SO³ unter der Luftpumpe. Das
unterschwefligsaure Bleioxyd trocknet seines eigenthümlichen Aggregatzustandes wegen
schwer. Einmal aber vollständig getrocknet und vom überschüssigen NaO,
S²O² befreit, ist es unter gewöhnlichen Verhältnissen nicht
hygroskopisch. Mit Wasser gerieben, bildet es einen zähen Teig, wie Bleiweiß. 9)
BaO, SO² wurde in derselben Weise dargestellt; zur besseren Abscheidung des
Niederschlags wurde hier Weingeist zugesetzt. 10) PbO² und MnO² waren
durch Erhitzen der wässerigen Lösungen von neutralem essigsaurem Bleioxyd und
kohlensaurem Manganoxydul mit Chlorkalklösung dargestellt. 11) Das PbO, CrO³
war das geschmolzene, wie es zur Elementar-Analyse verwendet wird.
Ueber die Bereitung der Massen bemerke ich Folgendes: Zuerst wird der Gummi,
durchschnittlich 10 Proc. vom Gesammtgewichte der zur Masse verwendeten Körper
– mit wenig Wasser bis zur Auflösung verrieben, alsdann der specifisch
schwerste Körper zuerst zugesetzt und mit dem Gummischleim innig zusammengerieben,
hierauf die übrigen, zuletzt pflege ich das chlorsaure Kali zuzusetzen. Man
befeuchtet dasselbe auf der oberen Fläche noch etwas mit Wasser, auf der unteren
Fläche wird es durch die feuchte Masse benetzt, und reibt das Gemisch fein zusammen.
Auf diese Weise kann eine Explosion wohl niemals vorkommen, weil nasses chlorsaures
Kali sich unter keinen Umständen entzündet. Mit dem Wasserzusatz muß man vorsichtig
seyn, und nur tropfenweise so lange zusetzen, bis der Teig die nöthige Consistenz
erreicht hat. Ich habe das Reiben der Massen so lange fortgesetzt, bis sich zwischen
den Fingerspitzen keine festen Partikeln mehr fühlen ließen. Den specifisch
schwersten Körper, also namentlich PbO² und PbO, CrO³ muß man aus dem
Grunde der Masse zuerst zusetzen, damit sie sich mit einer Hülle von Gummischleim
umziehen und so leichter in der Masse suspendirt erhalten werden. Wenn man diese
Vorsicht versäumt, so setzt sich PbO² und PbO, CrO³ sehr rasch auf dem
Boden der Reibschale ab (wenn man mit dem Reiben aufhört und die Masse auf einer
Glasplatte ausbreitet) und es findet dann keine gleichmäßige Durchdringung der Masse
mit diesen Körpern statt.
Von sämmtlichen Zündmassen wurden die Verbrennungsproducte untersucht. – Zu
diesem Ende wurden dieselben in der eben beschriebenen Weise, jedoch ohne
Gummizusatz dargestellt. Einer genauen quantitativen Analyse derselben setzen sich
fast unüberwindliche Schwierigkeiten entgegen. Die Methoden, welche Bunsen und
Schischkoff zur Analyse des Schießpulvers angegeben
haben, woran man zunächst denken sollte, können auf diese Zündsätze nicht ohne
weiteres angewendet werden. Einmal lassen sich dieselben nicht ohne die größte
Gefahr körnen, und zweitens war es bisher noch nicht zu vermeiden, daß während des
Abbrennens der Zündmasse ein Theil derselben umhergeschleudert wurde, ohne eine
vollständige Zersetzung zu erleiden. Die Zeit und Mühe, welche man voraussichtlich
auf eine genaue Analyse der Verbrennungsproducte verwenden müßte, schien mir noch
nicht adäquat dem Werthe zu seyn, der sich aus der Untersuchung ziehen ließ. Erst in
dem Falle, wo Reibungsversuche, hygroskopische Bestimmungen etc. brauchbare
Resultate geliefert haben, erscheint es mir angemessen, nach genaueren und
sorgfältigeren Methoden die Natur der Zersetzungsproducte näher zu studiren. Ich
begnügte mich daher vorerst mit einer qualitativen Analyse, die mit einer
approximativen Schätzung der Menge der einzelnen Körper verbunden war. Die
Verbrennung wurde in der Weise ausgeführt, daß die auf einem Porzellanschälchen
befindliche trockene Masse auf einen Teller gestellt, mit einer Kerze entzündet und
dann möglichst rasch mit einer gut auf dem Teller schließenden Glasglocke bedeckt
wurde. Dieselbe wurde von einem Assistenten nur so weit vom Teller gehoben, daß man
eben mit der brennenden Kerze zur Zündmasse kommen konnte, dann rasch vollständig
aufgesetzt.
Nr. 1.
Chlorsaures Kali
10 Theile.
graues Schwefelantimon
9,1 „
arabisches Gummi
2 „
Die Masse ist nicht hygroskopisch. – Die Entzündungstemperatur liegt zwischen
180–200° C. Die Verbrennung ist sehr lebhaft, es findet dabei ein
heftiges Umherschleudern einzelner Partikeln statt. Reichliche Bildung von
SO². – Der Rückstand ist eine mit schwarzen und dunkel- bis
hellrothen Körnchen, die unter der Loupe betrachtet, als geschmolzene Kügelchen
erschienen, durchsetzte weiße, lockere Substanz, die an der Luft nicht zerfloß. Der
Analyse zufolge bestand dieselbe aus SbO³ und KCl in überwiegender Menge,
daneben enthielt dieselbe nicht wenig unzersetztes SbS³, ferner SbO⁵
wahrscheinlich in der Verbindung (SbO⁵, SbO³), (SbS³,
SbO³) und Spuren von KO, SO³ Wenn man die Zusammensetzung der Masse in
der Weise variirt, daß die Menge des KO, ClO⁵ in folgender Quantität vermehrt
wird:
12 Thle. KO, ClO⁵ auf 9 Thle. SbS³,
so bleiben die Zersetzungsproducte im Allgemeinen dieselben,
die Menge des unzersetzten SbS³ ist aber vermindert. SbO⁵ ist nicht
mehr nachweisbar, dagegen tritt SbCl³ auf, wahrscheinlich als (SbO³,
SbCl³).
Vermehrt man den Zusatz von KO, ClO⁵ weiter mit
15 Thln. KO, ClO⁵ auf 9 Thle. SbS³,
so tritt die Menge des SbS³ immer mehr zurück, dafür
bildet sich aber eine größere Menge von SbO⁵ und SbCl³.
Verdoppelt man die Menge des KO, ClO⁵ – 20 Thle. KO, ClO⁵ auf 9
Thle. SbS³ – so wiegt SbO⁵ vor, die Menge des SbO³ wird
verschwindend gering, wohl nur als SbO⁵, SbO³. – Es ergibt sich
aus diesen Untersuchungen, daß die Zersetzungen wohl in den gewählten
Aequivalentverhältnissen vor sich gehen, daß aber zu einer vollständigen Umsetzung
noch andere Umstände erforderlich sind, wahrscheinlich eine höhere Temperatur,
vorzüglich beim Beginn der Zersetzung, da die durch die Verbrennung erzeugte
Temperatur nicht ausreichend erscheint.
Die aus der Masse gefertigten Zündhölzer ergaben positive Resultate:
1) bei der Vorprüfung,
2) auf der Maschine bei IV a und b, sowie bei X a, und b.
Trotzdem daß die Zündhölzer drei Tage in der feuchten Atmosphäre des Kellers standen,
hatten sie ihre Zündbarkeit nicht eingebüßt. Sie ließen sich durch die bei der
Vorprüfung geübte Manipulation noch im Keller entzünden. Nach dem Trocknen im Zimmer
ergaben die mit der Maschine angestellten Versuche das merkwürdige Resultat, daß die
Zündhölzer sich auf einigen Reibflächen entzündeten, auf denen früher eine
Entzündung der Masse nicht eintrat. Sie zündeten nämlich bei III a und b; IV a und b; V a und b und XI a und b, während auf der
gröberen Reibe X wahrscheinlich in Folge der verminderten Festigkeit der Masse und
dadurch erfolgter Abbröckelung, eine Entzündung nicht eintrat. – Der Grund
für diese unerwartete Erscheinung wird meiner Ansicht nach darin zu suchen seyn, daß
das KO, ClO⁵ durch die Kellerfeuchtigkeit auswittert, und daß hierdurch die
der Reibung zunächst ausgesetzte oberflächliche Schicht der Masse sich durch einen
größeren Gehalt an KO, ClO⁵ im Verhältniß zu der früheren Oberfläche
auszeichnet.
Nr. 2.
Chlorsaures Kali
10 Theile.
Goldschwefel
7,2 „
arabisches Gummi
2 „
Die Masse ist hygroskopisch und weniger fest als Nr. 1. Entzündungstemperatur
190–210° C.; bei 160–180° C. wird die Masse schwarz in
Folge von SbS³ bildung.
Die Verbrennung findet leicht und lebhaft unter reichlicher Bildung von SO²
statt. Der Rückstand ist im Allgemeinen weiß, locker, nicht zerfließlich. Unter der
oberen Schicht und an den Stellen wo die sprühende Masse hingeschleudert wurde, ist
er mit schwarzen und rothgelben Pünktchen gesprenkelt. Er bestand im Wesentlichen
aus SbO³ und KCl mit geringen Mengen von SbS⁵, SbS³;
SbS³, SbO³; SbO³, SbCl³; KO, SO³.
Die Hölzchen ergaben nur bei der Vorprüfung positive Resultate, auf der Maschine
durchgängig negative.
Es steht demnach das SbS⁵ dem SbS³ rücksichtlich seiner Verwendung zur
Zündmasse bedeutend nach.
Nr. 3.
Chlorsaures Kali
10 Theile.
Einfach-Schwefeleisen
5,2 „
arabisches Gummi
2 „
Die Masse ist nicht hygroskopisch. Entzündungstemperat. 196–211° C. Die
Masse bedarf zu ihrer Entzündung einer hohen Temperatur, sie brennt sehr langsam;
die bei der Verbrennung entwickelte Temperatur reicht nicht hin, die Entzündung
fortzupflanzen, es konnten daher immer nur kleine Stücke abgebrannt werden. Ein
Umherschleudern findet nicht statt, die Masse sintert unter Erglühen langsam
zusammen. Der Rückstand bestand in überwiegender Menge aus unzersetztem FeS, dann
aus FeO, SO³; KCl; KO, SO³ und geringen Mengen eines rothen
Schwefeleisens. Eine Vermehrung des KO, ClO⁵, so daß auf 10 Thle. KO,
ClO⁵ 3,2 Thle. FeS kamen, hatte auf die Zusammensetzung der
Verbrennungsrückstände keinen durch die qualitative Analyse zu ermittelnden
Einfluß.
Die Zündhölzer ergaben ebenfalls nur bei der Vorprüfung ein positives Resultat.
Nr. 4.
Chlorsaures Kali
10 Theile.
Schwefelkies
4,8 „
arabisches Gummi
2 „
Die Masse ist ziemlich hygroskopisch, beim Stehen über Nacht hatte sich dieselbe mit
einer gelben Schicht von Fe²O³, 3 HO überzogen. Entzündungstemperatur
167–188° C. Die Masse brennt sehr rasch und lebhaft unter
beträchtlicher SO² bildung. Der Rückstand besteht aus einer
grau-schwarzen, mit schwarzen Kugeln durchsetzten Masse, die mit einer
grüngelben Decke überzogen war. Die Analyse ergab: KCl; FeO, SO³ und
verschieden zusammengesetzte Schwefeleisenverbindungen und zwar in beträchtlicher
Menge.
Eine Erhöhung des KO, ClO⁵ Zusatzes, 20 Thle. des letzteren auf 5,2 Thle.
FeS², übte auf die Verbrennungsrückstände keinen besonders bemerkbaren
Einfluß, nur war die Menge des rothen Schwefeleisens vermehrt.
Die Zündhölzer ergaben auch hier nur bei der Vorprüfung ein positives Resultat.
Nr. 5.
Chlorsaures Kali
10 Theile.
Kohle
0,7 „
Schwefel
1,9 „
arabisches Gummi
2 „
Die Masse ist mäßig hygroskopisch. Entzündungstemperat. 161–176° C.
Die Masse brennt ziemlich lebhaft unter SO² und CO² Bildung. Der
Rückstand ist locker, von schwarz-grauer Farbe. Er besteht aus C in großer
Menge, ferner aus KCl; KO, SO³. Bei vermindertem Zusatz von C : 10 Thle. KO,
ClO⁵; 0,2 C und 1,9 S wird natürlich die Menge des unzersetzten C merklich
geringer. Erhöht man den Zusatz von KO, ClO⁵ ohne Verminderung von C : 20
Thle. KO, ClO⁵; 0,7 C; 1,9 S, so tritt eine nicht vollständige Zersetzung des
KO, ClO⁵ ein, daneben bilden sich Schwefelkaliumverbindungen.
Die Zündhölzer ergeben nur bei der Vorprüfung positive Resultate.
Nr. 6.
Chlorsaures Kali
10 Theile.
unterschwefligsaures Bleioxyd
26 „
arabisches Gummi
3 „
Die Masse ist hygroskopisch. Entzündungstemperatur 142–161° C.
Die Verbrennung findet ungemein lebhaft unter SO² Bildung statt. Der Rückstand
ist eine schwarz-graue, lockere Substanz, die unter der Loupe betrachtet
stark mit weißen und gelben, zum Theil auch rothen
Partikeln durchsetzt ist. Der Analyse zufolge besteht dieselbe im Wesentlichen aus
KCl; PbO, SO³; PbS, PbO, Pb³O⁴; KO, SO³. Erhöht man den
Zusatz von KO, ClO⁵: 18 Thle. KO, ClO⁵; 26 Thle. PbO,
S²O², so vermindert sich die Menge des unzersetzten PbS ohne weitere
nachweisbare Aenderung in den Verbrennungsproducten. Wendet man dagegen gleiche
Theile von KO, ClO⁵ und PbO, S²O² an, so wird die Menge des PbS
verschwindend gering, daneben treten aber andere Zersetzungen ein, es bildet sich
PbCl und es lassen sich merkliche Mengen von unzersetztem KO, ClO⁵
nachweisen.
Die Zündhölzer entzünden sich bei der Vorprüfung, ferner auf der Maschine bei I a und b; IV a und b; V a; VI a und b; VII a und b; X a und b; XI a und b. – Durch das Stehen im Keller waren dieselben
so feucht geworden,
daß die Masse sich leicht abbröckelte. Nach dem Trocknen entzündeten sie sich bei: I
a und b; IV a und b; VI a und b.
Die seit einem halben Jahre dargestellten und im Zimmer aufbewahrten Hölzer haben
noch nichts von ihren Eigenschaften eingebüßt.
Die günstigen Resultate auf der Frictionsmaschine, besonders verglichen mit den vier
vorhergehenden Massen, die Verbrennungsproducte, sowie die Entzündungstemperatur
sprechen sehr zu Gunsten dieser Composition, während die Hygroskopität und das
Bröcklichwerden der Masse ein Nachtheil ist, den man in irgend einer Weise zu
beseitigen bestrebt seyn muß.
Nr. 7.
Chlorsaures Kali
10 Theile.
unterschwefligsaurer Baryt
20 „
arabisches Gummi
3 „
Die Masse ist nicht hygroskopisch. Entzündungstemperat. 175–184° C.
Die Verbrennung ist ziemlich lebhaft, es findet Entwicklung von SO² statt,
aber auffallend gering ist die Rauchbildung. Der Rückstand hat ein gelbliches
Ansehen. Die Analyse ergab, daß derselbe vorzugsweise aus BaO, SO³ und KCl
bestand, daneben enthielt er KO, SO³ und Spuren von S; BaS und BaCl. –
Da der Rückstand, wie bemerkt, beinahe ausschließlich aus BaO, SO³ und KCl zu
bestehen schien, so forderte dieses für die theoretische Anschauung günstige
Resultat zu weiteren Variationen in der Masse nicht auf. Die Hölzchen ergaben bei
der Vorprüfung ein positives Resultat, sowie auf der Maschine bei IV a und b. – Nach dem
Stehen im Keller wurde das gleiche Resultat erhalten. Demnach steht das BaO,
S²O² rücksichtlich der leichten Entzündlichkeit der Masse durch Reiben
weit hinter dem PbO, S²O², theilt aber nicht mit diesem die
hygroskopischen Eigenschaften, dagegen ist die Masse ebenfalls nicht besonders
cohärent.
Nr. 8.
Chlorsaures Kali
10 Theile.
graues Schwefelantimon
9,1 „
Mangansuperoxyd
7,1 „
arabisches Gummi
3 „
Die Zündmasse ist hygroskopisch. Entzündungstemper. 180–195° C.
Die Verbrennung ist lebhaft, doch findet SO² Bildung statt. Der Rückstand ist
eine schwarze zusammengesinterte Masse. Derselbe bestand aus SbS³ in
überwiegender Menge, dann aus SbO³; SbO³, SbS³; KO,
ClO⁵; Mn³O⁴; MnO, SO³; KCl und KO, SO³.
Die Hölzchen ließen sich nur bei der Vorprüfung entzünden. Demnach sprechen weder
Reibungsversuche noch Verbrennungsproducte für diese Composition; es scheint, daß
durch den MnO² Zusatz die KO, ClO⁵ und SbS³ Theilchen von
einander so weit getrennt sind, daß ihre Wechselwirkung wesentlich dadurch
vermindert wird.
Nr. 9.
Chlorsaures Kali
10 Theile.
graues Schwefelantimon
9,1 „
Bleisuperoxyd
10,9 „
arabisches Gummi
3 „
Die Masse ist nicht hygroskopisch. Entzündungstemper. 193–203° C. Bei
der Verbrennung findet SO² Bildung statt. Der Rückstand besteht aus
SbS³; KCl; SbO³; SbO³, SbCl³; PbO, SO³; KO,
SO³; PbO.
Die Hölzchen entzünden sich nur bei der Vorprüfung.
Nr. 10.
Chlorsaures Kali
10 Theile.
graues Schwefelantimon
9,1 „
chromsaures Bleioxyd
10,7 „
arabisches Gummi
3 „
Die Masse ist nicht hygroskopisch. Entzündungstemperat. 186–189° C. Der
Rückstand der rasch brennenden Masse bildet eine weiße, auf der unteren Fläche
schwarz-grün gesprenkelte Substanz. Er besteht aus: SbO³; SbS³;
SbCl³, SbO³; KCl; KO, SO³; 2 PbO, CrO³; PbO und
Cr²O³.
Die Hölzchen geben ebenfalls nur bei der Vorprüfung ein positives Resultat. –
Das PbO, CrO³ scheint demnach in diesem Falle in der beabsichtigten Richtung
wenig wirksam.
Nr. 11.
Chlorsaures Kali
10 Theile.
graues Schwefelantimon
9,1 „
Bleisuperoxyd
9,5 „
chromsaures Bleioxyd
8,8 „
arabisches Gummi
3 „
Die Masse ist mäßig hygroskopisch. Entzündungstemper. 178–203° C. Sie
entzündet sich rasch und brennt unter Entwicklung von SO². Der Rückstand
besteht aus SbO³; SbS³; SbO³, SbCl³; KCl; KO,
ClO⁵; KO, SO³; 2 PbO, CrO³; PbO, SO³; PbO;
Cr²O³.
Mit den Zündhölzern konnten ebenfalls nur bei der Vorprüfung positive Resultate
erzielt werden.
Nr. 12.
Chlorsaures Kali
10 Theile.
graues Schwefelantimon
9,1 „
Mangansuperoxyd
3,5 „
chromsaures Bleioxyd
8,7 „
arabisches Gummi
3 „
Die Masse ist hygroskopisch. Entzündungstemperatur 186–200° C., sie
brennt lebhaft unter Bildung von SO² und zwar in größerer Menge als bei Nr.
11. Der Rückstand ist schwarz, mit einer weißen Decke überzogen. Er enthält:
SbO³; SbS³; (SbC³, SbO³?); KCl; KO, ClO⁵; KO,
SO³; 2 PbO, CrO³; Cr²O³; MnO, SO³;
Mn³O⁴. – Die Hölzchen entzünden sich nur durch die
Vorprüfung.
Wenn man die Wirkung der in Nr. 8–12 der Grundmasse gemachten Zusätze von
MnO²; PbO² und PbO, CrO³ Übersicht, so wird man gestehen
müssen, die Resultate sind ungünstig. Die Entzündlichkeit durch Reiben ist nicht
erhöht, sondern vermindert; die hygroskopischen Eigenschaften sind im Allgemeinen
nicht unerheblich vermehrt, die Zersetzungsproducte nicht der Voraussetzung, oder
nur in geringem Maaße entsprechend, die SO² nicht beseitigt –
Ergebnisse, welche den Zusatz dieser Substanzen nicht empfehlenswerth erscheinen
lassen. (Vergleiche das später bei den empirischen Recepten über die ältere Canouil'sche Masse – annähernd = Nr. 9
zusammengesetzt – Gesagte.)
Mit gleichem ungünstigen Erfolge wurden die sub Nr.
19–25 und: ferner die sub Nr. 32–40 in dem
Schema aufgeführten Massen untersucht. Ich halte aus diesem Grunde eine nähere
Beschreibung derselben für überflüssig.
Nr. 26.
Chlorsaures Kali
10 Theile.
unterschwefligsaures Bleioxyd
26 „
Bleisuperoxyd
19,6 „
arabisches Gummi
4 „
Die Masse ist hygroskopisch. Entzündungstemperat. 198–208° C. Die
Verbrennung ist ungemein lebhaft unter auffallend geringer Gasentwicklung. Der
Rückstand wird durch eine graue, mit einer gelb-grünen Decke versehene
zusammengesinterte Masse gebildet. Er besteht aus PbO, SO³; KCl; PbS; PbO;
KO, SO³.
Die Masse an den Hölzchen entzündet sich so rasch, daß der S nicht mitentzündet wird.
Auf der Maschine wurden positive Resultate erhalten bei:
I a und b; II a und b; III a und b; IV a und b; V a und b; VI a; VII a und b; IX a; XI a und b.
Nach dem Stehen im Keller und Trocknen zündeten die Hölzchen auf:
I a und b; II a und b; III a und b; IV a und b; XI a und b.
Demnach war die Entzündlichkeit im Vergleich zur Grundmasse wesentlich vermehrt,
besonders auf den fein gearbeiteten Flächen; sogar auf II wurde ein positives
Resultat erhalten, wo Phosphorzündhölzchen sich nicht entzündeten. Auf den groben
Reiben wurde die Masse dennoch nicht entzündet.
Nr. 27.
Chlorsaures Kali
10 Theile.
unterschwefligsaures Bleioxyd
26 „
Mangansuperoxyd
7,1 „
arabisches Gummi
4 „
Die Masse ist hygroskopisch; Entzündungstemperatur 170–190° C.; rasche
Verbrennung mit geringer Gasentwicklung. Der Rückstand ist eine
schwarz-graue, zusammengesinterte Substanz, bestehend aus: PbO, SO³;
PbO; KCl; KO, SO³; MnO, SO³; Mn³O⁴.
Auf der Maschine wurden positive Resultate erhalten bei:
I a und b; II a und b; III a und b; IV a und b; V a und b; VI a und b; VII a und b; VIII a und b; IX a; X a und b; XI a und b.
Nach dem Stehen im Keller bei:
I a und b; III a und b; IV a und b; VI a und b.
Die Masse ist fester als 26, daher wohl die besseren Resultate auf den groben
Reiben.
Nr. 28.
Chlorsaures Kali
10 Theile.
unterschwefligsaures Bleioxyd
26 „
chromsaures Bleioxyd
17,6 „
arabisches Gummi
4 „
Die Masse ist weniger hygroskopisch als Nr. 26 und 27; Entzündungstemperatur
120–125° C.; geringe Gasentwicklung bei lebhafter Verbrennung. Der
Rückstand ist eine theils gelb-roth, theils grau gefärbte Masse, die mit
einer weißen Decke überzogen ist. Es wurde die Anwesenheit folgender Körper
constatirt: PbO, SO³ (sehr gering); PbS; PbO; 2 PbO, CrO³;
Cr²O³; KCl; KO, SO³.
Die Hölzchen zündeten auf allen Reibflächen, mit Ausnahme von II a und b. Nach dem Stehen im
Keller bei:
I a und b; III; IV; V a und b;
VIII b und XI a.
Rücksichtlich der Reibungserscheinungen verhalten sich diese Zündhölzer vollkommen
gleich den von uns geprüften Phosphorzündhölzchen. – Die Zersetzung ist aber
hier durch das PbO, CrO³ eine ganz andere geworden.
Nr. 29.
Chlorsaures Kali
10 Theile.
unterschwefligsaures Bleioxyd
26 „
Bleisuperoxyd
9,8 „
chromsaures Bleioxyd
4,0 „
arabisches Gummi
4 „
Die Masse ist hygroskopisch; Entzündungstemperatur 180–181° C. Die
Verbrennung ist sehr lebhaft, es entwickelt sich aber ein eigenthümlicher Geruch,
der nicht der der SO² ist. Der Rückstand bildet eine lockere,
grünlich-graue Masse, die mit gelben Streifen durchsetzt ist, bestehend aus:
PbO, SO³; PbS; PbO; 2 PbO, CrO³; Cr²O³; KCl; KO,
SO³.
Auf der Maschine entzündeten sich die Hölzchen bei:
I a und b; II a; III a und b; IV a und b; V a und b; IX a und b; X a; XI a und b.
Nach dem Stehen im Keller wurden die Hölzchen besser, sie zündeten auf allen
Reibflächen mit Ausnahme von II b.
Nr. 30.
Chlorsaures Kali
10 Theile.
unterschwefligsaures Bleioxyd
20 „
Mangansuperoxyd
3,6 „
chromsaures Bleioxyd
8,8 „
arabisches Gummi
4 „
Die Masse ist nicht hygroskopisch; Entzündungstemperat. 180–190° C.
Verbrennung = den vorhergehenden Massen. Der Rückstand grau-blau, auf der
unteren Fläche zusammengeschmolzen. Er enthält PbS; 2 PbO, CrO³; PbO;
Cr²O³; MnO, SO³; Mn³O⁴; KCl; KO, SO³.
Die Reibungsversuche ergaben positive Resultate bei:
III a und b; IV a und b; V
a und b; VI a; VIII a und b; IX a und b; X a und b; XI a und b.
Nach dem Stehen im Keller nur bei:
III a und b; IV a und b; V
a und b; XI a und b.
Wenn auch die Zersetzungsproducte nicht immer die Dosirung in der Composition
rechtfertigen, so wurden doch bei Nr. 26–30 im Allgemeinen auf der
Frictionsmaschine Resultate erhalten, die nur wenig zu wünschen übrig lassen.
Geringe Cohärenz und Hygroskopität sind hier die noch zu beseitigenden Mängel.
Nr. 31.
Chlorsaures Kali
10 Theile.
Kohle
0,73 „
Schwefel
1,9 „
Bleisuperoxyd
14 „
arabisches Gummi
3 „
Die Masse ist nicht hygroskopisch. Entzündungstemperat. 148–163° C. Die
Verbrennung ist eine momentane; starke Entwicklung von SO² und CO².
– Der Rückstand war eine weiße, auf der unteren Fläche rothbraune Masse, die
bestand aus: PbO; PbS; KCl; C; KO, SO³.
Die Zündhölzchen lieferten ein positives Resultat bei: IV a und XI a.
Wenn dieses Resultat auch ein durchaus mangelhaftes ist, so scheint daraus doch
hervorzugehen, daß die Grundmasse einer Verbesserung fähig ist, sich vielleicht gut
als Zusatz zu einer combinirtencombininirten Masse eignet, was in der That, wie später gezeigt werden wird, der Fall
ist.
Hygroskopitätstabelle.Von 9,98 Grm. Masse, getrocknet in einerLuft von 34,7 Proc.
Feuchtigkeit, hatte durch
Von 9,627 Grm.
Masse, getrocknet in einerLuft 60 Proc. Feuchtigkeit, hatte
durchStehen in einer Atmosphäre von 81,7 Proc.Feuchtigkeit
zugenommen:
das Stehen in einer Atmosphäre v. 88,7
Proc.
Nr. 37
um
3,540 Grm. (?)
Feuchtigkeit zugenommen:
„ 29 „
0,211 „
Nr.
12 um 0,912 Grm.
„ 21 „
0,182 „
„ 6
„ 0,393 „
„ 27 „
0,150 „
„ 4
„ 0,216 „
„ 26 „
0,141 „
„ 13
„ 0,109 „
„ 35 „
0,139 „
„ 8
„ 0,087 „
„ 23 „
0,098 „
„ 14
„ 0,081 „
„ 28 „
0,085 „
„ 5
„ 0,073 „
„ 24 „
0,056 „
„ 11
„ 0,071 „
„ 20 „
0,055 „
„ 17
„ 0,070 „
„ 19 „
0,041 „
„ 2
„ 0,064 „
„ 33 „
0,026 „
„ 10
„ 0,060 „
„ 30 „
0,025 „
„ 7
„ 0,060 „
„ 22 „
0,023 „
„ 3
„ 0,052 „
„ 31 „
0,014 „
„ 9
„ 0,024 „
„ 34 „
0,010 „
„ 1
„ 0,016 „
„ 25 „
0,007 „
„ 8
„ 0,012
„„ 15
„ 0,008 „
„ 38 „ „ 32 „ „ 36 „ „ 39 „ „ 40 „
0,000 „
II. Versuchsreihe.
Die zweite von mir angestellte Versuchsreihe bezieht sich auf die Ersetzbarkeit des
Schwefelmetalls oder der S²O² Salze durch einen einfachen rauhen
Körper unter Zusatz eines Oxydationsmittels. Es wurde die von Canouil mitgetheilte Vorschrift zu Grunde gelegt und nur in der Weise
modificirt, daß verschiedene Körper in ihrer Eigenschaft als Oxydationsmittel
geprüft wurden.
Nr. 1.
Zuerst wurde die Wirkung des einfachen Glaspulvers geprüft ohne oxydirenden
Zusatz:
chlorsaures Kali
5 Theile.
Glaspulver
3 „
arabisches
Gummi
2 „
Die Masse ist nicht hygroskopisch; Entzündungstemperat. 190–200° C.,
wobei wahrscheinlich der S der Hölzchen eine Rolle spielt.
Die auf diese Weise gefertigten Zündhölzchen lassen sich in keiner Weise zur
Entzündung bringen, woraus die absolute Nothwendigkeit eines Oxydationsmittels
hervorgeht.
Nr. 2. Vorschrift von Canouil.
Chlorsaures Kali
5 Theile.
Glaspulver
3 „
zweifach-chromsaures Kali
2 „
arabisches Gummi
2 „
Die Masse ist sehr hygroskopisch; Entzündungstemperat. 170–175° C. Die
Verbrennung der Masse findet nur so lange statt, als man sie mit der Flamme der
Kerze berührt. Der Rückstand besteht aus KCl, vielem unzersetztem KO, ClO⁵
und KO, CrO³ sowie Cr²O³.
Auf der Maschine lieferten die Zündhölzchen positive Resultate bei:
III a und b; IV a und b; V
a und b; XI a und b.
Nach dem Stehen im Keller und Trocknen das gleiche Resultat.
Nr. 3.
Es wurde KO, Mn²O⁷ als Oxydationsmittel versucht. Mit diesem Körper
läßt sich aber eine brauchbare Masse nicht darstellen, die Masse wird bröcklich und
zerfällt zu feinem Pulver.
Nr. 4.
Chlorsaures Kali
5 Theile.
Glaspulver
3 „
Bleisuperoxyd
2 „
arabisches Gummi
2 „
Die Masse ist nicht hygroskopisch. Die Entzündungstemperatur liegt über 245°
C. Die Verbrennung der Masse dauert, sowie bei Nr. 2 nur so lange, als man dieselbe
mit der Kerzenflamme berührt. – Der Rückstand besteht aus: KCl; KO,
ClO⁵; PbO²; PbO; Pb³O⁴.
Auf der Maschine lieferten die Hölzchen nur bei XI a ein
positives Resultat.
In derselben Weise wurde 5) MnO² und 6) PbO, CrO³ als Oxydationsmittel
geprüft. Dieselben lieferten aber in jeder Richtung unbefriedigende Resultate.
Von 11,427 Grm. Masse, in einer Luft von 33,81 Proc. Feuchtigkeit getrocknet und
gewogen, hatten durch Stehen in einer Atmosphäre von 74,1 Proc. Feuchtigkeit
zugenommen:
Nr. 2
um
0,101 Grm.
„ 6
„
0,086 „
„ 5
„
0,082 „
„ 1
„
0,076 (6) „
„ 4
„
0,076 (1) „
Die mitgetheilten Resultate lassen demnach das Canouil'sche System als nicht empfehlenswerth erscheinen, besonders im
Vergleich mit den KO, ClO⁵ Massen, in denen die Zersetzung durch PbO,
S²O² bewirkt wird.Der Verfasser hofft im Laufe dieses Jahres mit seinen Versuchsreihen zu einem
Abschluß zu kommen, und wird dadurch seinen Gegenstand wesentlich gefördert
haben. A. d. Red.