Titel: | Analyse einiger indischer Bronzen und deren Patina; von Dr. Alto Arche und Carl Hassack. |
Autor: | Alto Arche , Carl Hassack |
Fundstelle: | Band 253, Jahrgang 1884, S. 514 |
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Analyse einiger indischer Bronzen und deren
Patina; von Dr. Alto Arche und Carl Hassack.
Arche und Hassack's Analyse indischer Bronzen.
Die beiden hinterindischen Ceremonientrommeln, auf welche sich unsere Untersuchung
bezieht, wurden uns von dem Grafen Hans Wilczek zur
Verfügung gestellt. Die eine wurde vor Kurzem in seinem Auftrage in Amsterdam vom
Custos der anthropologisch-ethnographischen Sammlung des k. k. naturhistorischen
Hofmuseums zu Wien angekauft; die andere befindet sich schon längere Zeit in seinem
Besitze und war im J. 1883 in der Bronzeausstellung des österreichischen Museums für
Kunst und Industrie ausgestellt.
Die erste, in Folgendem mit A bezeichnete Trommel ist vollständig erhalten; ihren
unteren Abschluſs bildet ein ringförmiger Fuſs mit unverletztem Guſsrande. Bei der
zweiten (B) fehlt der Fuſs und der untere Rand ist abgefeilt, ferner sind einige
schadhafte Stellen mit Bronzeplatten ausgebessert; sonst sind die beiden Instrumente
in Form, Gröſse und Zeichnung einander sehr ähnlich.
Da eine Vorprüfung ergab, daſs die zum Ausbessern der Trommel B verwendeten Stücke
nicht etwa dem abgeschnittenen ringförmigen Fuſse derselben Trommel entnommen waren,
indem ihre Zusammensetzung sich als eine ganz andere erwies als die des Metalles B,
so wurde auch eine vollständige Untersuchung dieses Flickmaterials ausgeführt.
Im Ganzen sind somit drei indische Bronzen, ferner die dieselben bekleidende Patina
analysirt worden.
Untersuchung der Bronzen. Die Metalle A und B zeigten an
der Feilfläche licht kupferrothe Farbe, dagegen das Flickmaterial eine helle
Bronzefarbe. Die Bruchflächen erschienen unter der Loupe nicht homogen, sondern bis
ins Innere mit nichtmetallischen Theilen durchsetzt. Um die Metalle davon möglichst
zu trennen und ein zur Analyse geeigneteres Material zu erhalten, wurden dieselben
gefeilt, das erhaltene Pulver mittels Magnet von Eisentheilchen, welche von der
Feile herrühren konnten, befreit, endlich geschlemmt und getrocknet. Dann hatten die
Pulver den Metallglanz verloren und erschienen graubraun gefärbt.
Der qualitativen Analyse nach sind die Metalle A und B
gleich zusammengesetzt; sie enthalten: Kupfer, Blei, Zinn, Antimon, Arsen, Schwefel,
Kohlenstoff und Eisen, sowie sehr geringe Mengen Kieselsäure und Kalk, als
Verunreinigungen von ein wenig noch anhaftender Patina. Das Flickmaterial enthält
dieselben Bestandtheile, mit Ausnahme von Arsen und Antimon, welche darin auch nicht
in Spuren aufzufinden waren.
Die quantitative Zusammensetzung ergab sich aus
folgenden Bestimmungen: Die Metalle wurden in Salzsäure unter allmählichem Zusätze
von Salpetersäure gelöst, die stark verdünnte Lösung abfiltrirt und mit
Schwefelwasserstoff gefällt. Aus dem Filtrate wurde das Eisen mit Schwefelammonium,
sodann der Kalk mit oxalsaurem Ammon gefällt, das erste in Eisenoxyd, letzterer in
Kalk übergeführt und gewogen. Der durch Schwefelwasserstoff erhaltene Niederschlag
wurde mit Schwefelnatrium digerirt, wobei die Sulfide von Zinn, Antimon und Arsen in
Lösung gingen. Die Flüssigkeit wurde von dem ungelösten Schwefelblei und
Schwefelkupfer abfiltrirt, mit Salzsäure zersetzt und die drei Metalle nach der H. Rose'schen Methode getrennt. Das in Schwefelnatrium
Unlösliche wurde in Salpetersäure gelöst und die Lösung zur Abscheidung des Bleies
mit verdünnter Schwefelsäure eingedampft, das Blei als Bleisulfat gewogen, das
Kupfer mit Schwefelwasserstoff gefällt und als Sulfür gewogen. Ein anderer Theil der
Metallpulver wurde mit Salzsäure und rauchender Salpetersäure behandelt, dadurch der
Schwefel vollständig in Schwefelsäure übergeführt und diese mit Chlorbarium gefällt;
der unlösliche Rückstand wurde als Kieselsäure in Rechnung gebracht.
Eine Elementaranalyse ergab den Kohlenstoffgehalt der Metallpulver; das dabei
gefundene Wasser wurde als solches in Rechnung gezogen, da es wohl zum weitaus
gröſsten Theile nicht von dem Wasserstoffe organischer Substanz, sondern aus den
Hydroxyden stammte, welche theils von vornherein vorhanden waren, theils in geringer
Menge vielleicht auch beim Schlemmen entstanden sein konnten. Zur Bestimmung des in
den Oxyden enthaltenen Sauerstoffes wurde eine Reduction im Wasserstoffstrome
vorgenommen, von den dabei erhaltenen Wassermengen das bei den Elementaranalysen
gefundene Wasser in Abzug gebracht und der Rest auf Sauerstoff berechnet.
Aus diesen Bestimmungen ergab sich folgende Procentzusammensetzung der 3
Legirungen:
A
B
Flickmaterial
Cu
60,82
70,79
68,78
Pb
15,68
14,25
17,55
Sn
10,88
4,90
6,88
Sb
1,16
3,21
–
As
Spur
0,79
–
Fe
0,91
0,30
0,85
CaO
0,38
0,12
Spur
SiO2
1,13
1,26
0,29
S
1,37
2,20
1,49
C
1,05
0,94
0,70
H2O
2,92
0,89
1,89
O
3,13
–
0,66
–––––
–––––
––––––
99,43
99,65
99,09.
Diese Zahlen werden zur Vergleichung der Zusammensetzung dieser Bronzen unter
einander und mit anderen geeigneter, wenn man die minder wesentlichen Bestandtheile
wegläſst, die Summe der anderen gleich 100 setzt und den Procentgehalt an den wichtigeren Metallen
und an Schwefel neuerdings berechnet. Auf diese Weise erhält man folgende
Verhältnisse:
A
B
Flickmaterial
Cu
66,97
73,40
71,98
Pb
17,27
14,77
18,37
Sn
11,98
5,09
7,20
Sb
1,28
3,33
–
As
Spur
0,82
–
Fe
1,00
0,31
0,89
S
1,50
2,28
1,56
––––––
––––––
––––––
100,00
100,00
100,00.
Das Flickmaterial war an der Trommel B durch sehr roh gearbeitete, unförmliche,
eiserne Nieten befestigt; auſserdem fanden sich kleine Stücke eines Löthmetalles
vor. In dem Eisen, aus welchem die Nieten bestanden,
wurde der Kohlenstoff nach der Methode von W. Weyl
(vgl. 1862 163 120) durch Auflösen einer Probe in
verdünnter Salzsäure unter Anwendung des elektrischen Stromes und Verbrennung des
abgeschiedenen Kohlenstoffes bestimmt. Die Analyse ergab:
Eisen
97,43
Kohlenstoff
2,20
SchwefelPhosphor
Spur
–––––
99,63.
Das Löthmetall war gelb, ähnlich dem Messing, und lieſs
sich leicht feilen; es war von einer schön grünen Patina überzogen, von welcher es
nicht befreit werden konnte. Die qualitative Analyse
erwies Kupfer, Blei, Zinn, Zink, Eisen, Kieselsäure, Kohlensäure und Wasser, ferner
in Spuren: Arsen, Nickel, Kobalt und Schwefel als Bestandtheile des Feilpulvers.
Von dem oben für die quantitative Analyse der Bronzen
angegebenen Gange wurde nur in so fern abgewichen, als auch auf den Zinkgehalt
Rücksicht genommen werden muſste. Die Lösung wurde nach Ausfällung des Kupfers,
Bleies und Zinnes in zwei gleiche Theile getrennt, in der einen Hälfte Zink und
Eisen zusammen als Oxyde bestimmt, in der anderen Eisen mit Chamäleon titrirt. Zur
Bestimmung der Kohlensäure und des Wassers reichte das Material nicht hin.
Zusammensetzung des Löthmetalles
Die Summe der wesentlichen
Bestand-theile = 100 gesetzt
Cu
66,70
Cu
69,62
Pb
3,78
Pb
3,94
Sn
0,55
Sn
0,57
Zn
23,97
Zn
25,02
Fe
0,82
Fe
0,85
SiO2
0,12
–––––––
As, S, Co, Ni
Spuren
100,00.
H2O, CO2Verlust
4,06
–––––––
100,00.
Untersuchung der Patina. Die Ueberzüge der 3 Metalle
hatten folgendes Aussehen: Die Patina der Trommel A war schön grün und bildete eine hinreichend dicke
Schicht, um in kleinen Stückchen abgesprengt werden zu können, mit denen dann auch
eine Dichtenbestimmung leicht vorgenommen werden konnte. Auch die Trommel B war an
der Auſsenseite mit einer schön grünen Patina bedeckt. Da von derselben aber, um das
schöne Aussehen des Gefäſses nicht zu beschädigen, nichts herabgenommen werden
sollte, so blieb zur Analyse nur eine graubraune Substanz übrig, welche die
Innenseite in ziemlich dicker Schicht überzog und sich leicht abbröckeln lieſs. Wie
die Analyse ergab, bestand dieser Ueberzug nicht nur aus Oxydationsproducten der
Legirung, sondern zum gröſseren Theile aus beigemengten Erdtheilchen. Das
Flickmaterial war beiderseits von einer graugrünen Patina überzogen, von welcher
durch Abkratzen eine für die Analyse hinreichende Menge gewonnen werden konnte.
Die qualitative Zusammensetzung ist für alle 3
Patinaproben die gleiche; sie enthalten: Bleioxyd, Kupferoxyd, Zinnoxyd, Eisenoxyd,
Thonerde, Kalk, Magnesia, Kieselsäure, Schwefelsäure, Kohlensäure, Wasser und
organische Substanz.
Die quantitative Analyse wurde in folgender Weise
ausgeführt: Die Pulver wurden über concentrirter Schwefelsäure getrocknet, der
Gewichtsverlust als Feuchtigkeit in Rechnung gebracht.
Die Proben wurden mit verdünnter Salzsäure behandelt, sodann sammt dem Ungelösten
zur Trockene eingedampft, zur vollständigen Unlöslichmachung der Kieselsäure auf
110° erhitzt, mit concentrirter Salzsäure befeuchtet, mit heiſsem Wasser aufgenommen
und abfiltrirt. Der Rückstand wurde geglüht und gewogen; im Filtrate wurden die
Basen nach den bei der Analyse der Bronzen beschriebenen Methoden getrennt und
bestimmt. Der Gehalt an Kohlensäure wurde durch
Zersetzung mit Salzsäure und Auffangen des getrockneten Gases im Kaliapparate, somit
direkt bestimmt. Endlich wurden alle 3 Proben der Elementaranalyse im Kopfer'schen Ofen unterworfen.
In Folgendem sind die Ergebnisse dieser Bestimmungen zusammengestellt:
Patina
A
B
Flickmaterial
Dichte
3,192
2,595
–
Feuchtigkeit
0,73
0,19
1,09
CuO
28,08
11,00
26,11
PbO
4,95
0,59
12,98
SnO2
0,45
0,05
10,52
Fe2O3 + Al2O3
2,82
1,11
4,46
CaO
1,19
0,31
5,66
MgO
Spur
Spur
0,27
SiO2 u. Unlösliches
45,29
77,51
15,24
SO3
Spur
Spur
0,97
CO2
6,33
1,60
5,14
Die Elementaranalyse ergab:
H2O
7,46
4,89
12,12
CO2
14,26
6,34
19,36.
Bei Zusammenstellung dieser Ziffern wurde in folgender Weise verfahren: Die durch
Zersetzung der Substanz mit Salzsäure gefundene Kohlensäure wurde an Kupferoxyd und
Bleioxyd gebunden und der Rest dieser beiden Oxyde entsprechend den Hydroxyden
Cu(OH)2 und Pb(OH)2 auf Wasser umgerechnet. Dazu wurde noch die Wassermenge addirt, welche
an Zinnoxyd gebunden war und als in Form seines beständigsten Hydrates, nämlich als
Metazinnsäure H2Sn03, vorhanden angenommen wurde. Die Summe ist als „Hydratwasser“
aufgeführt worden. Das bei der Elementaranalyse
gefundene Wasser besteht zum Theile aus diesem Hydratwasser, zum Theile war es an
Silicate, beim Flickmateriale auch an Gyps gebunden; ein letzter Antheil bildet sich
endlich bei der Verbrennung der organischen Substanz. Von der Gesammtmenge wurde das
durch Rechnung gefundene Hydratwasser abgezogen und der Rest, wenn auch nicht ganz
zutreffend, als Wasser in die Gesammtanalyse eingestellt. Von der bei der
Elementaranalyse gefundenen Kohlensäuremenge wurde die in den Carbonaten enthaltene,
direkt bestimmte Kohlensäure abgezogen und der Rest auf Kohlenstoff, enthalten in
organischer Substanz, berechnet:
Die folgende Tabelle gibt die Zusammensetzung der 3 Patinaproben, wobei die
Feuchtigkeit zusammen mit dem oben aus der Differenz gefundenen Wasser angeführt
erscheint:
Patina
A
B
Flickmaterial
CuO
28,08
11,00
26,11
PbO
4,95
0,59
12,98
SnO2
0,45
0,05
10,52
Fe2O3 + Al2O3
2,82
1,11
4,46
CaO
1,19
0,31
5,66
MgO
Spur
Spur
0,27
SiO2 und Unlösliches
45,29
77,51
15,24
SO3
Spur
Spur
0,97
CO2
6,33
1,60
5,14
C
2,16
0,75
3,88
Hydratwasser
4,27
1,90
6,15
Wasser
3,92
3,18
7,04
––––––
––––––
––––––
99,46
98,00
98,42.
Die gefundenen Mengen von Kupferoxyd, Bleioxyd und Kohlensäure gestatten nun die
Annahme folgender basischer Carbonate in den 8 Patinasorten:
Patina A. Die Ziffern der Analyse stimmen auf ein Kupfercarbonat,
CuCO3.2CuO2H2, und auf ein Bleicarbonat von der Zusammensetzung
des gewöhnlichen Bleiweiſs, 2PbCO3.PbO2H2:
28,08 CuO
brauchen
für
CuCO3.2CuO2H2
5,35 CO2
4,95 PbO
„
„
2PbCO3.PbO2H2
0,65
–––––––
Summe
6,00 CO2
Gefunden
6,33 CO2
Die Patina B enthält ein an Kohlensäure ärmeres Kupfercarbonat und
dasselbe Bleicarbonat wie die Patina A:
11,00 CuO
brauchen
für
CuCO3.3CuO2H2
1,53 CO2
0,59 PbO
„
„
2PbCO3.PbO2H2
0,08
–––––––
Summe
1,61 CO2
Gefunden
1,60 CO2
Die Patina des Flickmaterials enthält dieselben Carbonate wie
B:
26,11 CuO
brauchen
für
CuCO3.3CuO2H2
3,63 CO2
12,98 PbO
„
„
2PbCO3.PbO2H2
1,70
––––––
Summe
5,33 CO2
Gefunden
5,14 CO2
Wenn nun zum Schlusse nur die wesentlichen Bestandtheile jeder Patina, also das
Zinnoxydhydrat und die basischen Carbonate, herausgehoben und auf 100 berechnet
werden, so ergibt sich die Zusammensetzung der reinen, durch keinerlei Beimengungen
verunreinigten 3 Patinaproben folgendermaſsen:
Patina A
CuCO3.2CuO2H2
85,83
2PbCO3.PbO2H2
13,01
SnO3H2
1,16
–––––
100,00
Patina B
Patina desFlickmaterials
CuCO3.3CuO2H2
95,11
56,08
2PbCO3.PbO2H2
4,49
24,62
SnO3H2
0,40
19,30
–––––
––––––
100,00
100,00.
Da die archäologische Untersuchung dieser Stücke in Bezug auf ihre Herkunft und
Schicksale noch nicht beendet ist, so unterlassen wir es vorläufig, aus den
mitgetheilten Ergebnissen der Analyse Folgerungen zu ziehen.
Laboratorium für allgemeine Chemie an der k. k. technischen
Hochschule in Wien, Juli 1884.