Handbuch
der
chemischen Technologie

zum
Gebrauche bei Vorlesungen
an Universitäten, technischen Hoch- und Mittelschulen,
sowie zum
Selbstunterrichte für Chemiker, Techniker, Apotheker, Verwaltungsbeamte und Gerichtsärzte.
Von
Rudolf Wagner,
Doktor der Staatswissenschaften und der Philosophie, königl. bayer. Hofrath, ordentl. öffentl. Professor der chem. Technologie an der staatswirthschaftlichen Facultät der königl. Julius-Maximilians-Universität in Würzburg.
Achte Auflage.
Mit 336 Holzschnitten.
Leipzig
Verlag von Otto Wigand.
1871.

Vorrede zur achten Auflage.

Der achten Auflage meiner chemischen Technologie, die der siebenten nach zwei Jahren schon folgt, sind nur wenige Worte mit auf den Weg zu geben.

Die Anordnung des Materials ist zwar in der vorliegenden Auflage im wesentlichen unverändert geblieben, doch habe ich, den Wünschen einiger Fachgenossen Gehör schenkend, die Rohstoffe und Produkte der chemischen Industrie und die Technik des Glases und der Thonwaaren, die in den früheren Auflagen einen gemeinschaftlichen Abschnitt bildeten, in zwei gesonderte Abtheilungen gebracht. Der mit der chemischen Fabrikindustrie sich beschäftigende Abschnitt wurde vielfach erweitert und viele Kapitel desselben vollständig neu bearbeitet. Die Schilderung der Technik der Kali- und Ammoniaksalze, so wie die der Theerfarben, ist der gesteigerten Bedeutung dieser Produkte entsprechend, eine erweiterte und eingehendere geworden. Die chemischen Formeln sind durchweg Molekularformeln.

Ungeachtet der theilweisen Umarbeitung des Buches und der vielen Zusätze und Verbesserungen, ist es der Verlagshandlung gelungen, durch grösseres Format und compresseren Druck die Bogenzahl der vorigen Auflage nicht zu überschreiten.

Von der vorliegenden Auflage erscheint unter meiner Mitwirkung eine englische Bearbeitung von Herrn William Crookes in London und eine französische Uebersetzung von Herrn Professor L. Gautier in Melle (Deux-Sèvres). Eine unlängst in den Niederlanden erschienene holländische Uebertragung (der zum Theil veralteten siebenten Auflage) ist ohne mein Mitwissen und ohne Erlaubniss meines Verlegers veröffentlicht worden.

Die erste Auflage des vorliegenden Buches, die ich als Privatdocent der chemischen Technologie in der philosophischen Facultät der Hochschule zu Leipzig herausgab, erschien im September 1850. Die beiden nächsten Auflagen, von denen die zweite im Mai 1853 und die dritte im Juli 1856 versendet wurden, bearbeitete ich von Nürnberg aus, wo ich vier Jahre als Professor der technischen Chemie an der königl. Gewerbeschule wirkte. Die nächsten fünf Auflagen, von denen

veröffentlicht wurde, bearbeitete ich in Würzburg, vielfach unterstützt durch Beiträge und Rathschläge von Freunden und Collegen, denen ich hiermit, nach Beendigung der achten Auflage, meinen verbindlichsten Dank abstatte.

Universität Würzburg, den 10. Dezember 1870.

Dr. Rudolf Wagner.

Inhalt.

Einleitung [1]. Definition des Begriffs Technologie [1]. Unterschiede zwischen Gewerbelehre, Gewerbekunde und Technologie [1]. Mechanische Technologie [2]. Chemische Technologie [2].

I. Abschnitt.

Die chemische Metallurgie, die Legirungen und die Metallpräparate.
(Seite 4–126.)

Allgemeines [4]. Metallurgie [4]. Metallurgische Hüttenkunde [4]. Erze [4]. Aufbereitung [5]. Vorbereitung [5]. Zugutemachen [6]. Beschicken [6]. Hüttenprodukte (Edukte, Hüttenfabrikate, Zwischenprodukte, Abfälle) [6]. Schlacken [7].

Eisen [7]. Eisenerze [8]. α) Roheisen [9]. Ausbringen des Eisens [9]. Theorie des Ausbringens [9]. Hochofen und Hochofenprocess [10]. Gebläse [11]. Cylindergebläse [11]. Gang der Schmelzung [12]. Chemischer Process im Hochofen [13]. Cyanverbindungen [13]. Vertheilung der Temperatur im Hochofen [13]. Gichtgase [14]. Gewinnung von Salmiak daraus [14]. Roheisen [15]. Weisses Roheisen [15]. Graues Roheisen [15]. Zusammensetzung der Roheisensorten [15] und [16]. Eisengiesserei [16]. Schacht- oder Kupolofen [17]. Förmerei [17]. Adouciren (Tempern) [18]. Fonte malléable [18]. Emailliren von eisernen Geschirren [18]. β) Stabeisen [19]. Herdfrischung [19]. Schwedischer Frischprocess [21]. Puddelprocess [21]. Theorie des Eisenpuddelns [21]. Puddeln mit Gas [21]. Verfeinerung des Stabeisens auf dem Walzwerk [22]. Blechfabrikation [23]. Drahtfabrikation [23]. Drahtseile [23]. Eigenschaften des Stabeisens [24]. γ) Stahl [25]. Gewinnungsarten des Stahls [25]. I. Frischstahl [25]. 1) Herdfrischstahl [25]. 2) Flammenofenfrischstahl (Puddelstahl) [26]. 3) Bessemerstahl [26]. 4) Uchatius- und Martinstahl [27]. 5) Heaton- oder Salpeterfrischstahl [27]. II. Kohlungsstahl [27]. Cämentstahl [28]. Gussstahl [28]. III. Flussstahl [28]. Glisentistahl [28]. Verstählen (Einsatzhärtung) [28]. Eigenschaften des Stahls [29]. Anlassen (Nachlassen) von Stahl [29]. Wolframstahl [30]. Damascenerstahl [30]. Zusammensetzung des Stahls [30]. Stahlstich (Siderographie) [30]. Gegenwärtiger Zustand der Stahlindustrie [31]. Stahlproduktion [31].

Eisenpräparate [31]. Eisenvitriol [31]. Eisenmennige [32]. Blutlaugensalz [33]. aus Blutlauge [33]. mittelst Stickstoff der Luft [34]. mittelst Cyanbarium [34]. mittelst Schwefelkohlenstoff (nach Gélis) [34]. mit schwefelsaurem Ammon (nach H. Fleck) [34]. Rothes Blutlaugensalz [34]. Cyankalium [35]. Cyansalz [36]. Berlinerblau [35]. Turnbull's Blau [36]. Berlinerblau aus Gaskalk [36]. Lösliches Berlinerblau [37].

Kobalt [37]. Safflor oder Zaffer [37]. Smalte [38]. Kobaltultramarin [38]. Coeruleum [38]. Rinmann's Grün [39]. Kobaltoxydul [39]. Kobaltviolett [39]. Kobaltwolframiat [39]. Kobaltgelb [39]. Kobaltbronze [40].

Nickel [40]. Nickelerze [40]. Gewinnung des Nickels [41]. Concentrationsschmelzen auf Stein [41]. auf Speise [42]. auf Schwarzkupfer oder Nickelsauen [42]. Darstellung von Nickel auf trockenem Wege [42]. auf nassem Wege [42]. Würfelnickel [43]. Eigenschaften des Nickels [43]. Nickelproduktion [43].

Kupfer [43]. Kupfererze [45]. Kupfergewinnung in Schachtöfen [45]. Garmachen [46]. Saigern [47]. Zugutemachen der Erze in Flammenöfen [48]. Gewinnung des Kupfers aus oxydirten Erzen [50]. auf nassem Wege [50]. Cämentkupfer [50]. Kupfer auf galvanischem Wege [51]. Eigenschaften des Kupfers [51]. Kupferproduktion [52].

Legirungen des Kupfers [52]. Bronze [52] (Kanonenmetall, Glockenmetall, Statuenbronze [52]). Messing [53] (Tombak, Blattgold, Aichmetall, Sterrometall, Münzmetall [54]). Bronzefarben [54]. Neusilber [55] (Chinasilber, Perusilber, Alfénide, Christoflemetall, Alpaka [55]). Nickelmünzen [55]. Kupferamalgam (Metallkitt) [56].

Kupferpräparate [56]. Kupfervitriol [56]. Doppelvitriol [57]. Kupferfarben [57]. Braunschweiger Grün, Bremer Grün [59]. Casselmann's Grün [59]. Mineralgrün oder Scheele's Grün [59]. Mineralblau, Bergblau, Kalkblau, Oelblau, Schweinfurtergrün [59]). Zinnsaures Kupferoxyd (Gentele's Grün [60]. Grünspan [60] u. [61]).

Blei [61]. Bleierze [61]. Gewinnung des Bleies durch Niederschlagsarbeit [61]. durch Röstarbeit [62]. Werkblei [63]. Frischprocess [63]. Eigenschaften und Anwendung des Bleies [63]. Schrotfabrikation [64]. Legirungen des Bleies [65].

Bleipräparate [65]. Massicot [65]. Bleiglätte [65]. Mennige [65]. Bleisuperoxyd [66]. Oxydirte Mennige [66]. Bleizucker [66]. Chromsaures Blei [66] (Chromeisenstein [66]. Kaliumchromat [67]. Chromgelb [68]. Chromroth [69]. Chromoxyd [69]. Chromgrün [69]. Guignet's Grün [69]. Chromalaun [69]. Chromchlorid [69]). Bleiweiss [69] (nach der holländischen Methode [70]. nach der österreichischen [70]. nach der englischen [70]. nach der französischen [71]. aus schwefelsaurem Blei [72]. aus Chlorblei [73]. Basisches Chlorblei [73]. Prüfung von Bleiweiss [74]).

Zinn [74]. Zinnerze [74]. Gewinnung des Zinnes [75]. Anwendung desselben [75]. Verzinnen [76]. Moiré metallique [76].

Zinnpräparate [76]. Musivgold [76]. Zinnsalz [77]. Natriumstannat [77]. Zinnchlorid [77]. Pinksalz [77].

Wismuth [78]. Vorkommen und Gewinnung [78]. Eigenschaften und Anwendung des Wismuths [79]. Wismuthlegirungen [79].

Zink [79]. Zinkerze [79]. Gewinnung des Zinkes in Muffeln [80]. in Röhren [80]. in Tiegeln [81]. Zugutemachen der Zinkblende [82]. Eigenschaften des Zinkes [82]. Anwendung desselben und Zinkproduktion [83].

Zinkpräparate [83] (Zinkweiss [83]. Zinkvitriol [84]. Chromsaures Zink [84]. Chlorzink [84]. Löthsalz [84]. Zinkoxychlorür [84]).

Kadmium [84]. Wood's Legirung [85]. Schwefelkadmium [85].

Antimon [85]. Antimonerze [85]. Ausschmelzen von Schwefelantimon [85]. Darstellung von metallischem Antimon durch Rösten [86]. durch Eisen [86]. Eigenschaften des Antimons [86]. Eisenschwarz [87]. Schriftgiessermetall [87].

Antimonpräparate [87] (Antimonoxyd [87]. Antimonsäure [87]. Schwefelantimon [87]. Neapelgelb [87]. Antimonzinnober [87]).

Arsen [87]. Arsenige Säure [88]. Arsensäure [88]. Realgar [89]. Operment [89]. Rusma [89].

Quecksilber [89]. Vorkommen [89]. Gewinnung des Quecksilbers aus dem Zinnober in Idria [90]. in Spanien [90]. in Böhmen [92]. in der Rheinpfalz [92]. Eigenschaften des Quecksilbers [93].

Quecksilberpräparate [93]. Quecksilberchlorid [93]. Zinnober [93]. Knallquecksilber [94]. Zündhütchen [94].

Platin [95]. Platinerze [95]. Gewinnung des Platins nach Wollaston [96]. nach Deville und Debray [96]. Eigenschaften des Platins [97]. Platinschwamm und Platinmohr [97]. Anwendungen des Platins [97]. Platinlegirungen [98]. Elaylplatinchlorür [98].

Silber [98]. Silbererze [98]. Gewinnung des Silbers durch Ausschmelzen [99]. durch europäische Amalgamation [99]. durch amerikanische Amalgamation [101]. Silberextraction nach Augustin [101]. nach Ziervogel [101]. nach v. Hauer [102]. nach Patera [102]. nach Percy [102]. nach Rivero und Gmelin [102]. Extraction mittelst Blei [102]. Silberhaltiges Werkblei [103]. Entsilbern des Werkbleies durch Abtreiben [103]. durch Pattinsoniren [103]. mittelst Zink [104]. Feinbrennen des Silbers [104]. Silberproduktion [105]. Chemisch reines Silber [105]. Eigenschaften des Silbers [105]. Legirungen des Silbers [106]. Münzgewicht [106]. Silberprobe [107] (durch Kupellation [107]. Titrirprobe [107]. Hydrostatische Probe [107]). Versilbern [108]. Schwarzfärben des Silbers [108]. Salpetersaures Silber [108].

Gold [109]. Vorkommen als Berggold und Waschgold [109]. Analysen von Gediegengold [109]. Ferneres Vorkommen des Goldes [109]. Goldproduktion [109]. Gewinnung des Goldes aus dem Sande durch Waschen [109]. durch Quecksilber [110]. durch Natriumamalgamation [110]. durch Verschmelzen [110]. durch Behandeln mit Alkali [110]. aus eingesprengtem Golde [110]. Extraction des Goldes auf nassem Wege [110]. Goldscheidung [110] (durch Schwefelantimon [110]. durch Schwefel und Bleiglätte [110]. durch Cämentation [110]. durch Quartation [110]. durch Schwefelsäure oder Affination [111]. Chemisch reines Gold [112]. Eigenschaften des Goldes [113]. Legirungen, Färben des Goldes [113]. Goldprobe [114]. Anwendungen des Goldes [114]. Vergolden [114] (mit Blattgold [114]. auf kaltem Wege [114]. auf nassem Wege [114]. Feuervergoldung [114]). Goldpurpur [115]. Knallgold [115].

Braunstein und Manganpräparate [115]. Braunstein und Braunsteinprobe [116]. Kaliumpermanganat [117]. Verwendung desselben zur Desinfection [118].

Aluminium [118]. Gewinnung aus Chloraluminium-Chlornatrium [118]. aus Kryolith [118]. Eigenschaften des Aluminiums [118]. Aluminiumbronze [119]. Anwendungen des Aluminiums [119].

Magnesium [120]. Darstellung und Eigenschaften des Magnesiums [120].

Galvanotechnik [121]. Anwendung des Galvanismus [121]. Elektrolytisches Gesetz [121]. Galvanoplastik [121]. Vergoldung und Versilberung auf galvanischem Wege [122]. Verkupfern [124]. Verzinken [124]. Verzinnen [124]. Verstählen [124]. Galvan. Aetzen [125]. Metallochromie [125]. Elektrotypie [125]. Glyphographie [125]. Galvanographie [126].

II. Abschnitt.

Rohstoffe und Produkte der chemischen Industrie.
(Seite 127–302.)

Kalisalze [127]. Kohlensaures Kalium (Potasche) [127]. Quellen des Kalis [127]. I. Darstellung der Kalisalze aus Stassfurter Salzen, namentlich aus Carnallit [127] α) Darstellung von Chlorkalium [128]. β) Darstellung von Kaliumsulfat [130]. γγ) Darstellung von Kaliumcarbonat oder Mineralpotasche [131]. II. Kalisalze aus Feldspath [131]. III. Kalisalze aus dem Meerwasser [132]. IV. Kalisalze aus der Asche der Vegetabilien [132] (Allgemeines über Holzasche [133]. Auslaugen der Asche [133]. Versieden der Rohlauge [133]. Glühen und Calciniren der rohen Potasche [133]. Zusammensetzung der Potasche des Handels [136]. Potasche aus Hefenschlempe oder Vinasse [136]). V. Kalisalze aus der Schlempekohle der Rübenmelasse [136] (Melassenasche [137]. Verarbeitung der Melasse [137]. Schlempekohle [138]. Weissgebrannte Schlempekohle oder Salin [138]. Raffiniren desselben [139]. Raffinirte Rübenpotasche [140]). VI. Kalisalze aus den Seealgen oder Tangen [140] (Calcinationsverfahren [140]. Verkohlungsverfahren [142]. Extraction der Algen mit Wasser [142]). VII. Kalisalze aus dem Schweisse der Schafwolle [142] (Methode von Maumené [142]. Verfahren von Havrez [143]). Darstellung gereinigter Potasche [143]. Darstellung von Aetzkali [144].

Salpeter [145]. Vorkommen des natürlichen Salpeters [145]. Gewinnung des Salpeters in den Salpeterplantagen [146]. Raffination des Rohsalpeters [148]. Darstellung von Kaliumsalpeter aus Chilisalpeter [149]. Prüfung des Salpeters [151]. Anwendung desselben [151]. Natriumsalpeter [152]. Vorkommen des Jods darin [153]. Produktion von Natriumsalpeter [153].

Salpetersäure [153]. Gewinnung durch Destillation von Natriumsalpeter mit Schwefelsäure [153]. Bleichen der Salpetersäure [154]. Condensation derselben [155]. Andere Methoden der Salpetersäuredarstellung [156]. Dichte der Salpetersäure [157]. Rothe rauchende Salpetersäure [158]. Anwendung der Salpetersäure [158].

Technik der explosiven Körper [159]. a) Das Schiesspulver und chemische Principien der Feuerwerkerei [159]. Schiesspulver [159]. Materialien [159]. Zerkleinern derselben in Pulverisirtrommeln [159]. in Walzmühlen [159]. in Stampfmühlen [160]. Mengen und Anfeuchten des Satzes [160]. Verdichten desselben [160]. Körnen in Sieben [160]. in der Congreve'schen Körnmaschine [161]. nach Champy [161]. Poliren [161]. Trocknen des Pulvers [162]. Ausstäuben desselben [162]. Eigenschaften des Pulvers [162]. Zusammensetzung [163]. Produkte der Verbrennung [163]. — Neue Sprengpulver [165] (Pyronone [165]. Saxifragin [165]. Schultze's Pulver [165]. Lithofracteur [165]. Haloxylin [165]. Callou's Pulver [165]. Sprengöl [165]. Dynamit [165]. Dualin [165]. Pikratpulver [165]). — Pulverprobe [165]. — Weisses Schiesspulver von Augendre [166]. Verbrennungsprodukte desselben nach Pohl [166]. — Chemische Principien der Feuerwerkerei [167] (Salpeterschwefel [167]. Grauer Satz [168]. Chlorkalischwefel [168]. Frictions-Zünder [168]. Satz zu Zündnadelgewehren [168]. Brandsätze [168]. Farbige Feuer [169]). b) Nitroglycerin [169]. Darstellung des Nitroglycerins [170]. Zersetzungsprodukte [170]. Dynamit [172]. Dualin [172]. c) Schiessbaumwolle [173]. Darstellung derselben [173]. Eigenschaften [173]. Schiessbaumwolle als Surrogat des Schiesspulvers [175]. Collodium [175].

Kochsalz [176]. Vorkommen [176]. Gewinnung desselben aus dem Meerwasser [177]. mit Hülfe von Salzgärten [178]. von Frost [178]. von Brennmaterial [178]. Gewinnung des Steinsalzes [179]. Stassfurter Mineralien [179] (Anhydrit, Boracit, Carnallit [180]. Kieserit, Sylvin, Tachhydrit, Kainit, Schönit oder Pikromerit [180]). Gewinnung der Salzsoolen [181]. Darstellung des Kochsalzes aus den Soolen [181]. Gradiren der Soole [183]. Versieden der Soole [183]. Denaturiren des Salzes [184]. Eigenschaften des Kochsalzes [185]. Anwendung desselben [185]. Salzproduktion [186].

Sodafabrikation [186]. α) Natürliche Soda [186]. Trona Urao [187]. β) Soda aus Sodapflanzen [187]. γ) Auf chemischem Wege dargestellte Soda [188]. Verfahren von Leblanc [188] (Erzeugung von Sulfat [188]. Umwandlung des Sulfats in Rohsoda [189]). Sodaöfen [189]. Sodaofen mit Drehherd [192]. Auslaugen der Rohsoda [193]. Abdampfen der Lauge [197]. Sodasalz [198]. Krystallisirte Soda [200]. Theorie der Sodabildung [201]. Verwerthung der Sodarückstände [201]. Regeneration des Schwefels [202]. α) Darstellung der schwefelhaltigen Lauge [202]. β) Zersetzung der Lauge mit Salzsäure [203]. γ) Darstellung des reinen Schwefels [204]. Sonstige Methoden der Sodafabrikation [205]. Sodagewinnung aus Sulfat nach Kopp [205]. aus Kochsalz nach Schloesing [206]. aus Kryolith [206]. aus Bauxit [206]. aus Natriumsalpeter [206]. Aetznatron [207]. Natriumbicarbonat [208]. Sodaproduktion [209].

Jod- und Bromgewinnung [209]. Vorkommen des Jods [209]. Gewinnung des Jods aus Kelp [209]. nach Barruel [210]. aus der Tangkohle [210]. aus dem Chilisalpeter [210]. Eigenschaften des Jods [210]. Jodproduktion [210]. Brom [211]. Gewinnung und Anwendung des Broms [211]. Bromproduktion [212].

Schwefel [212]. Vorkommen [212]. Gewinnung des Schwefels durch Ausschmelzen des natürlichen Schwefels [213]. Destillation des Schwefels [214]. Raffinirapparat von Lamy [214]. Stangenschwefel [215]. Schwefelblumen [216]. Gewinnung von Schwefel aus Schwefelkies [216]. durch Rösten von Kupferkies [217]. als Nebenprodukt der Steinkohlengasfabrikation [217]. als Nebenprodukt bei der Verarbeitung des Kelps (vegetabilischer Schwefel) [217]. durch Reaction von schwefliger Säure auf Kohle [217]. Anwendung und Eigenschaften des Schwefels [218]. Schwefelproduktion [218]. Schweflige Säure [219]. Darstellung derselben [219]. Anwendung derselben [220]. — Schwefligsaures Calcium [220]. — Unterschwefligsaures Natrium [220].

Schwefelsäurefabrikation [221]. Rauchende Schwefelsäure aus Eisenvitriol [221]. aus schwefelsaurem Eisenoxyd [222]. aus zweifach-schwefelsaurem Natrium [222]. aus Glaubersalz und Borsäure [222]. — Englische Schwefelsäure [222]. Theorie der Bildung derselben [223]. Verbrennen des Schwefels [224]. Bleikammerapparat [225]. Schwefelkiesröstöfen [226]. Gerstenhöfer's Röstofen [226]. Kammersäure [227]. Concentration derselben in Blei [228]. in Platinapparaten [228]. Breant's Heber [228]. Concentration in Glasretorten [229]. Schwefelsäure mittelst schwefliger Säure und Chlor [229]. und Salpetersäure (ohne Bleikammer) [230]. aus Gyps [230]. Anwendung und Eigenschaften der Schwefelsäure [230].

Schwefelkohlenstoff [232]. Darstellung desselben [232]. Eigenschaften und Anwendung [233]. Schwefelchlorür [233].

Salzsäure [234]. Eigenschaften derselben [235]. Anwendung [235]. Glaubersalz [236]. Directe Darstellung desselben [236]. Indirecte Methode nach Balard und Merle [236]. nach Longmaid [236]. nach de Luna und Clemm [236]. Anwendung des Glaubersalzes [236].

Chlorkalk [237]. Darstellung mittelst Braunstein [237]. mittelst Calciumchromat [238]. nach Schloesing [238]. mittelst Kupferchlorid [238]. mittelst zweifach-chromsaurem Chlorkalium [238]. mittelst Natriumnitrat [239]. nach Longmaid [239]. nach Oxland [239]. nach Maumené [239] Chlorentwickelungsapparate [239]. Condensationsapparate [239]. Regeneration des Mangansuperoxydes [241]. Theorie der Chlorkalkbildung [243]. Zusammensetzung des Chlorkalkes [243]. Eigenschaften desselben [243]. — Chlorometrie nach Gay-Lussac [244]. nach Penot-Mohr [245]. nach Wagner [245]. Chlorimetrische Grade [245]. — Chloralkalien [245]. Aluminiumhypochlorit [246]. Magnesiumhypochlorit [246]. Zinkhypochlorit [246]. Bariumhypochlorit [246]. — Kaliumchlorat [246]. Kaliumperchlorat [247].

Alkalimetrie [247]. nach Descroizilles [248]. nach Gay-Lussac [248]. nach Mohr [248]. nach Fresenius und Will [249]. nach Grüneberg [250].

Ammoniak und Ammoniaksalze [250]. Quellen des Ammoniaks [250]. Aetzammoniak [251]. Anwendung desselben [251]. Fabrikation desselben [252]. I. Anorganische Ammoniakquellen [253]. 1) Natürliches kohlensaures Ammoniak [253]. 2) Natürliches Ammonsulfat [253]. 3) Vulkan. Ammoniak [253]. 4) Ammoniak als Nebenprodukt bei der Bereitung von Aetznatron [254]. 5) Ammoniak als Nebenprodukt der Schwefelsäurefabrikation [254]. 6) Ammoniak aus dem Stickstoff der Luft [254]. 7) Ammoniak aus Cyanverbindungen [254]. II. Organische Ammoniakquellen [254]. 8) Ammoniak aus Steinkohlen α) bei der Gasbereitung [255]. β) bei der Koksbereitung [255]. γ)bei der Verbrennung [255]. Apparate von Mallet [256]. von Rose [257]. von Lunge [258]. 9) Ammoniak aus gefaultem Harn [259]. Apparat von Figuera [259]. 10) Ammoniak durch trockne Destillation von Thiersubstanzen [260]. 11) Ammoniak als Nebenprodukt der Rübenzuckerfabrikation [261]. — Technisch wichtige Ammoniaksalze [261]. Salmiak [261]. Ammonsulfat [263]. Ammoncarbonat [264]. Ammonnitrat [264].

Seifenfabrikation [265]. Fettsubstanzen [265] (Palmöl [265]. Illipe- oder Bassiaöl [265]. Galambutter [265]. Carapaöl [265]. Vateriatalg [265]. Cocosnussöl [266]. Talg [266]. Schmalz [266]. Olivenöl [266]. Thran [267]. Andere Oele [267]. Oelsäure [267]. Colophonium [267]). Lauge [267]. Theorie der Seifenbildung [268]. Hauptsorten von Seife [268]. Kernseife [270]. Baumölseife [270]. Oelsäureseife [271]. Harztalgseife [272]. Gefüllte Seifen [272]. Schmierseifen [273]. Knochenseife, Kieselseife etc. [274]. Toilettenseifen [275]. Anwendung und Wirkung der Seife [276]. Seifenprobe [276]. Chemische Seifenprobe [276]. Unlösliche Seifen [277].

Borsäure und Borax [278]. Borsäure [279]. Borsäuremineralien [279]. Borsäuregewinnung in Toscana [279]. durch natürliche Soffionen [279]. durch Bohrlöcher [280]. Theorie der Bildung der Borsäure [280]. Eigenschaften und Verwendung derselben [281]. Borax [281]. aus Tinkal [281]. aus Borsäure [282]. Reinigen des Borax [283]. Borax aus Boronatrocalcit oder Tiza [284]. Octaëdrischer Borax [285]. Anwendung des Borax [285]. Bordiamanten [286].

Fabrikation des Alauns, des Aluminiumsulfates und der Aluminate [286]. Vorkommen des Alauns in der Natur [286]. Alaunerze [287]. Darstellung des Alauns aus Alaunstein [287]. aus Alaunschiefer und Alaunerde [287] (Rösten der Alaunerde [288]. Auslaugen derselben [288]. Concentriren der Rohlauge [288]. Mehlmachen [289]. Waschen des Mehls und Umkrystallisiren [289]). aus Thon [290]. Alum-cake [290]. aus Kryolith [290]. aus Bauxit [291]. aus Hohofenschlacken [292]. aus Feldspath [292]. Kaliumalaun [292]. Ammoniakalaun [292]. Natriumalaun [293]. Neutraler oder kubischer Alaun [293]. Aluminiumsulfat [293]. Natrium-Aluminat [294]. Anwendung des Alauns und des Aluminiumsulfates [295]. Aluminiumacetat [296].

Ultramarin [296]. Natürliches Vorkommen desselben [296]. Künstliches Ultramarin [297]. Materialien [297]. Glaubersalz oder Sulfat-Ultramarin [298]. Soda-Ultramarin [300]. Kieselerde-Ultramarin [300]. Theorie der Ultramarinfabrikation [301]. Eigenschaften und Anwendung des Ultramarins [301].

III. Abschnitt.

Technik des Glases, der Thonwaaren, des Gypses, Kalkes und Mörtels.
(Seite 302–396.)

Glasfabrikation [302]. Allgemeines [302]. Rohmaterialien [304]. Entfärbungsmittel [305]. Glasscherben [306]. Glashäfen [307]. Glasöfen [308]. Siemens' Regeneratorofen [310]. Vorbereitung des Satzes [312]. Fritten [312]. Heissschüren [312]. Läutern [313]. Kaltschüren [313]. Fehler des Glases [313]. Eintheilung der Glassorten [314]. Tafelglas [315]. Mondglas [315]. Walzenglas [316]. Spiegelglas [318]. Schleifen [321]. Belegen der Spiegel [321]. Silberspiegel [322]. nach Drayton [322]. nach v. Liebig [322]. nach Löwe, Petitjean, F. Bothe [322]. Platinspiegel [322]. Hohlglasfabrikation [323]. Flaschen, Bechergläser, Glasröhren [323]. Gepresstes und gegossenes Glas [324]. Wasserglas [325] (Kaliumwasserglas [325]. Natriumwasserglas [325]. Doppelwasserglas [325]. Fixirungswasserglas [325]. Stereochromie [326]). Krystallglas [327]. Optisches Glas [329]. Flintglas [329]. Kronglas [330]. Strass [331]. Gefärbte Gläser [332]. Glasmalerei [333]. Email [334] (Beinglas [335]. Alabasterglas [335]. Reissteinglas [335]). Achatglas [335]. Eisglas [335]. Haematinon [335]. Astralit [336]. Aventuringlas [336]. Glasincrustationen [336]. Faden- oder Petinetglas [336]. Glas als Gespinnstfaser [337]. Reticulirtes Glas [337]. Milleflori [337]. Glasperlen [337]. Hyalographie [338].

Keramik oder Thonwaarenfabrikation [339]. Feldspath [339]. Bildung des Thones [340]. Porcellanerde [340]. Eigenschaften des Thones [340]. Arten des Thones [342] (Töpferthon [342]. Walkerde [342]. Mergel [342]. Lehm [342]. Löss [342]). Zusammensetzung der Kaoline [342]. Eintheilung der Thonwaaren [343]. — I. Hartes Porcellan [344] (Materialien [344]. Schlämmen und Trocknen der Masse [345]. Kneten und Faulen [345]. Formen der Masse [346]. Trocknen der Porcellanobjecte [347]. Glasur [347]. Auftragen derselben durch Eintauchen [348]. mittelst Bestäuben [348]. durch Begiessen [349]. durch Verflüchtigen [349]. Lüster [349]. Kasetten oder Kapseln [349]. Porcellanofen [349]. Entleeren des Ofens [351]. Fehler der Porcellanmasse und der Glasur [351]. Porcellanmalerei [351]. Decoriren des Porcellans [352]. Lithophanien [353]). II. Weiches oder Frittenporcellan [353] (Französisches P. [353]. Englisches P. [354]. Parian [354]. Carrara [355]). III. Steinzeug oder Steingut [355] (Feines weisses Steinzeug [355]. Wedgwood [355]. Gemeines Steinzeug [355]. Terralith und Siderolith [358]). IV. Fayence [358] (Majolika [358]. Feine Fayence [359]. Gemeine emaillirte Fayence [359]. Verzierung der Fayence [359]. Flowing colours [360]. Lüster [360]). Etruskische Vasen [361]. Thönerne Pfeifen [361]. Kühlkrüge oder Alcarrazas [361]. V. Gemeines Töpfergeschirr [362]. Bleiglasur [363]. — VI. Backstein-, Ziegel- und Röhrenfabrikation [363] (Terracottwaaren [364]. Ziegelmaterial [365]. Vorbereitung des Thones [365]. Streichen der Ziegel [365]. Ziegelstreichmaschinen [366]. Pressziegel [368]. Brennen in Meilern [369]. in Oefen [369]. Ringofen von Hoffmann u. Licht [371]. Feldziegeleien [372]. Klinker [373]. Dachziegel [373]. Hohlziegel [373]. Leichte Ziegelsteine [374]. Feuerfeste Steine [374]. Dinasteine [375]. Thon- und Drainröhren [375]. Schmelztiegel [375]. Hessische Tiegel [376]. Charmottetiegel [376]. Kalktiegel [376]. Magnesiatiegel [376]. Spinelltiegel [376]. Bauxittiegel [376].)

Kalk und Kalkbrennen [376]. Vorkommen des Kalkes [376]. Kalkbrennen in Meilern [377]. in Oefen mit unterbrochenem Gange [377]. mit ununterbrochenem Gange [378]. in Oefen zu doppelter Benutzung [379]. Eigenschaften des gebrannten Kalkes [380]. Löschen des Kalkes [380]. Anwendung des Kalkes [380].

Mörtel [381]. a) Luftmörtel [381]. Erhärten desselben [382]. b) Hydraulischer Mörtel [383]. Hydraulischer Kalk [384]. Cämente [384]. Trass oder Duckstein [384]. Puzzuolane [384]. Santorin [384]. Künstliche Cämente [384]. Portland-Cäment [385]. Deutsches Cäment [386]. Concrete [389]. Festwerden und Erhärten des hydraulischen Mörtels [389].

Gyps und Gypsbrennen [390]. Vorkommen des Gypses [391]. Eigenschaften desselben [391]. Brennen des Gypses [391]. Gypsbrennofen, gewöhnlicher [392]. nach Scanegatty [393]. nach Dumesnil [393]. Mahlen des Gypses [394]. Anwendung desselben [394]. Gypsabgüsse [395]. Stucco, Scaliogla [395]. Annalin [395]. Härten des Gypses [395]. Marmorcäment [395]. Pariancäment [395].

IV. Abschnitt.

Die Pflanzenstoffe und ihre technische Anwendung.
(Seite 397–577.)

Technologie der Pflanzenfaser [397]. Allgemeines über Pflanzenfaser [397]. — Flachs [398] (Rösten [398]. Brechen [398]. Botten [398]. Ribben [399]. Hecheln [399]. Ausbeute an Flachs [400]. Spinnen des gehechelten Flachses [400]. Zwirn [400]. Weben des Leingarns [400]. Arten der Leingewebe [400]). — Hanf und andere Gespinnstpflanzen [401] (Chinesisches Gras [401]. Rameehanf [402]. Rheahanf [402]. Jute [402]. Hibiscushanf [402]. Sunnhanf [402]. Neuseeländischer Flachs [402]. Aloëhanf [402]. Manillahanf [402]. Ananashanf [402]. Pikahahanf [402]. Kokosnussfaser [402]).

Baumwolle [402] (Arten derselben [403]. Spinnen der Baumwolle [403]. Garn [405]. Baumwollgewebe [405]). Stellvertreter der Baumwolle [405]. Flachsbaumwolle [405]. — Unterscheidung der Baumwollfaser von der Leinfaser [405]. von dem Seidenfaden [406]. von der Wollfaser [407].

Papierfabrikation [408]. Materialien derselben [408]. Lumpensurrogate [409]. Mineral. Surrogate [409]. Fabrikation des Handpapiers [410] (Zerkleinern und Zertheilen der sortirten Lumpen [410]. durch Faulen [411]. im Stampfgeschirr [412]. im Holländer [412]. Bleichen des Stoffes [414]. Antichlor [414]. Bereitung des Ganzstoffes [415]. Blauen und Leimen [415]. Verfertigen der Papierbogen durch Schöpfen [416]. Papierformen [417]. Pressen und Trocknen des Papiers [418]. Leimen der Papierbogen [418]. Ausrüsten des Papiers [418]. Papiersorten [418]). Maschinenpapier [419] (Papiermaschinen [419]. Papierschneidemaschinen [422]). Pappe [422] (Geschöpfte Pappe [422]. Gekautschte Pappe [423]. Geleimte Pappe [423]). Papiermaché [423]. Papier aus farbigem Stoffe [423]. Buntpapier [424]. Pergamentpapier [424].

Stärkemehl [425]. Allgemeines [425]. Eigenschaften desselben [425]. Rohmaterialien [426]. Stärke aus Kartoffeln [427]. Verfahren von Völker [428]. Trocknen der Kartoffelstärke [429]. Gewinnung von Weizenstärke [429]. mit Gährung [430]. ohne Gährung [431]. Verfahren von Martin [431]. Zusammensetzung und Anwendung der Stärke [431]. — Stärke aus Reis [432]. aus Rosskastanien [432]. Arrow-root [432]. Cassavastärke [432]. Sago [432]. — Dextrin [433].

Zuckerfabrikation [434]. Allgemeines und Geschichtliches [434]. Vorkommen und Eigenschaften des Zuckers [435]. Spec. Gewicht der Zuckerlösungen [436]. Saccharate [436]. A. Rohrzucker [437]. Zusammensetzung des Zuckerrohrs [437]. Fabrikation [438]. Sorten des Rohrzuckers [439]. Handelswerth derselben [439]. Melasse [439]. Raffination des Rohrzuckers [440]. Rohrzuckerproduktion [441]. B. Rübenzucker [441]. Allgemeines und Geschichtliches [441]. Arten der Rübe [442]. Ertrag [443]. Chemische Zusammensetzung der Rübe [443]. Saccharimetrie [444] (Chemische Probe [444]. Gährungsprobe [445]. Physikalische Bestimmung [445]). Darstellung des Zuckers aus der Rübe [446]. 1) Waschen und Putzen der Rüben [446]. 2) Zerreiben der Rübe [447]. Gewinnung des Saftes [447] (durch das Reib- und Pressverfahren [448]. Presslinge [448]. Saftgewinnung mit Hülfe von Centrifugen [449]. durch Auslaugen des Rübenbreies (Maceration nach Schützenbach) [449]. Auslaugen der grünen Schnitzel (Dialyse, Diffusion, Osmose) [450]). 3) Scheidung des Saftes [450]. Entkalkung desselben [450]. Läuterung mit Baryt [452]. 4) Filtration des entkalkten Saftes durch Knochenkohle [453]. Kohlenfilter [453]. Abdampfpfannen [455] (Gewöhnliche Pfannen [455]. Kipppfannen [455]. Pfanne von Pecqueur [455]. von Brame-Chevallier [456]. von Péclet [456]. Vacuumpfannen [457]). Abdampfen des Saftes [459]. 5) Verkochen des Saftes zur Krystallisation [459]. 6) Arbeit auf Rohzucker oder auf Brotzucker [460]. Kühlen und Füllen [461]. Decken und Nutschapparate [461]. Clairciren und Centrifugen [461]. Rübenzuckermelasse [463]. Kandiszucker [463]. Rübenzuckerproduktion [464]. C. Traubenzucker (Kartoffelzucker, Stärkezucker, Glycose, Dextrose) [464]. Vorkommen und Eigenschaften [465]. Darstellung aus Trauben [466]. aus Stärkemehl [467]. Anwendung des Traubenzuckers [467]. Produktion an Stärkezucker [468].

Gährungsgewerbe [468]. Allgemeines [468]. Geistige Gährung [469]. Hefe [469] (Ober- und Unterhefe [469]. Fortpflanzung derselben [470]. Rolle der Hefe bei der geistigen Gährung [470]. Selbstgährung [470]). Bedingungen der geistigen Gährung [471]. Charakteristik der Gährungsgewerbe [471].

Weinbereitung [472]. Weinstock und seine Hauptarten [472]. Traubenlese [473]. Pressen der Trauben [473]. Gewinnung des Traubensaftes mit Centrifugalapparaten [474]. Bestandtheile des Mostes [474]. Gährung desselben [475]. Abziehen und Lagern des Weines [475]. Bestandtheile des Weines [476] (Alkoholgehalt des Weines [476]. Bestimmung desselben mit dem Vaporimeter [477]. mit dem Ebullioskop [477]. Extractbestandtheile [479]. Mineralbestandtheile und wohlriechende Bestandtheile [479]). Krankheiten des Weines [480]. Conserviren des Weines durch Erwärmen (Pastriren) [481]. Klären und Gypsen des Weines [482]. Rückstände der Weinbereitung [482]. — Schaumweinfabrikation [483]. Most- und Weinverbesserung [485] (durch Chaptalisiren [486]. durch Gallisiren [486]. durch Petiotisiren [487]. durch Anwendung des Frostes [487]. Entsäuern des Weines [487]. durch Calciumcarbonat [487]. durch Zuckerkalk [487]. durch neutrales Kaliumtartrat [487]. Zusatz von Weingeist [488]. Zusatz von Glycerin oder Scheelisiren [488]).

Bierbrauerei [488]. Allgemeines [488]. Materialien der Brauerei [489] (Getreide [489]. Hopfen [489]. Conserviren desselben [490]. Hopfensurrogate [490]. Wasser [491]. Ferment [491]). I. Malzbereitung [491] (Einweichen [491]. Keimen der gequellten Gerste [493]. Trocknen und Darren der gekeimten Gerste [493]. Malzdarren [494]. Statik der Malzbereitung [495]). II. Bereitung der Bierwürze [495] (Schroten des Malzes [495]. Maischen [496]. Decoctionsmethode [497]. Infusionsmethode [499]. Extractgehalt der Würze [499]. Kochen derselben [500]. Hopfenhalten [500]. Kühlen der Würze [501]. Kühlgeläger [502]). III. Gährung der Bierwürze [502] (Untergährung [503]. Fassen und Nachgährung [504]. Obergährung [505]). Dampfbrauerei [505]. Bestandtheile des Bieres [505]. Bierprüfung [506] (Balling's saccharometrische Probe [508]. Hallymetrische Probe [509]). Nebenprodukte der Brauerei [510] (Treber, Malzkeime, Kühlgeläger, Glattwasser, Oberteig [510]). Besteuerung des Bieres [511] (des Malzes [511]. der gequellten Gerste [511]. der Würze [511]. des fertigen Bieres [512]).

Spiritusfabrikation [512]. Allgemeines [512]. Technisch wichtige Eigenschaften des Alkohols [512]. Rohmaterialien der Spiritusfabrikation [513]. A. Darstellung der weingaren Maische [514] (aus Getreide [514]. aus Kartoffeln mit Malz [515]. mittelst Schwefelsäure [516]. Maische aus Rüben [517]. aus den Abfällen der Zuckerfabrikation [518]. aus Rübenmelasse [518]. aus Wein [518]). B. Destillation der weingaren Maische [519] (Gewöhnlicher Destillirapparat [520]. Verbesserte Destillirapparate [520]. von Dorn [520]. von Pistorius [521]. von Gall [524]. von Schwarz [525]. von Siemens [526]. von Cellier-Blumenthal [527]. von Derosne [528]. von Laugier [529]). Säulenapparat [530]. Entfuselung [530]. Ausbeute an Alkohol [531]. Alkoholometrie [532]. Beziehungen der Brennerei zur Landwirthschaft [533]. Schlempe [533]. — Press- und Pfundhefe [534]. Kunsthefe [535]. Besteuerung des Branntweins [535] (Produktensteuer [536]. Besteuerung des Rohstoffes [536]. Blasenzins [537]. Maischraumsteuer [537]).

Brotbäckerei [537]. Allgemeines [537]. Anmachen des Mehles [538]. Kneten und Knetmaschinen [539]. Backofen [540]. Surrogate des Fermentes für die Brotgährung [541]. v. Liebig's Vorschläge [541]. Horsford's Backpulver (yeast powder) [542]. Kohlensäurebrot (aërated-bread) [542]. Ausbeute an Brot [542]. Zusammensetzung des Brotes [542]. Verunreinigungen desselben [542].

Essigfabrikation [543]. Entstehungsweise des Essigs [543]. α) Darstellung des Essigs aus alkoholhaltigen Flüssigkeiten [543]. Essig aus Alkohol [543] (Erscheinungen während der Essigbildung [544]. Aeltere Methode der Essigbildung aus Wein etc. [545]. Schnellessigfabrikation [545]. Pasteur's Methode der Darstellung von Essig mit Hülfe von Mycoderma [547]. Essigbildung mit Hülfe von Platinmohr [548]). Prüfung und Eigenschaften des Essigs [549]. Acetometrie [549]. β) Darstellung des Essigs aus Holzessig [550]. Trockne Destillation des Holzes [551]. Reinigen des Holzessigs [552]. — Holzgeist [553].

Conservirung des Holzes [553]. Allgemeine Principien desselben [554]. 1) Conservation des Holzes durch Entfernung des Wassers vor seiner Verwendung [555]. 2) durch Entfernung der Saftbestandtheile [555]. 3) durch Luftcirculation um das Holz [556]. 4) durch chemische Veränderung der Saftbestandtheile [557]. 5) durch Vererzung des Holzes [558]. Boucherie's Methode [558].

Tabak [559]. Arten der Tabakpflanze [559]. Chemische Bestandtheile der Tabakblätter [559]. Tabakfabrikation [560]. Rauchtabak [561]. Schnupftabak [562].

Aetherische Oele und Harze [563]. Darstellung der ätherischen Oele [563]. durch Auspressen [563]. unter Mitwirkung des Wassers [563]. Ausziehen mittelst fetter Oele [563]. Anwendung derselben in der Parfümerie [564] (Riechende Wässer, wie Eau de Cologne, Eau de mille fleurs [564]. Duftextracte [564]. Chemische Parfüms [564]. Parfümirte Fette [Pommaden] [564]). in der Liqueurfabrikation [564]. — Harze [565]. Siegellack [565]. Asphalt [566]. Kautschuk [566] (Eigenschaften [566]. Lösungsmittel [566]. Vulkanisirtes Kautschuk [567]. Hornisirtes Kautschuk [568]. Produktion und Consumtion von Kautschuk [568]). Guttapercha [569] (Eigenschaften [569]. Lösungsmittel [569]. Anwendung der Guttapercha [569]. Gemenge von Guttapercha mit Kautschuk [570]).

Firnisse [570] (Oelfirnisse [570]. Tapetenfirniss [571]. Druckschwärze [571]. Oellackfirnisse [571]. Weingeistlackfirnisse [572]. Terpentinöllackfirnisse [572]). Pettenkofer's Regenerationsverfahren für Oelgemälde [573].

Kitte [573]. Allgemeines [573]. Kalkkitte [574] (Caseïnkitt [574]. Glas- und Porcellankitt [574]). Oelkitt [574] (Glaserkitt [574]. Glycerinkitt [574]). Harzkitt [574] (Marineleim [575]. Zeiodelit [575]. Diatit [575]). Eisenkitt [575]. Stärkekitt [575].

V. Abschnitt.

Die Thierstoffe und ihre technische Anwendung.
(Seite 577–652.)

Verarbeitung der Wolle [577]. Abstammung und Beschaffenheit der Wolle [577]. Arten der Wolle [577]. Zusammensetzung derselben [578]. Technisch wichtige Eigenschaften der Wolle [579]. Wäsche, Schur und Sortiren der Wolle [580]. Spinnen der Streichwolle [581]. Kunst- und Lumpenwolle [582]. Tuchfabrikation [583] (Loden [583]. Walken [583]. Rauhen, Scheeren und Ausrüsten des Tuches [583]. Arten der tuchartigen Zeuge [584]). Verarbeitung der Kammwolle [585]. Kammwollzeuge [585].

Verarbeitung der Seide [586]. Arten des Seidenspinners [586]. Zucht der Seidenraupe [587]. Chemische Beschaffenheit der Seide [588]. Zubereitung der Seide [588] (Sortiren der Cocons [589]. Haspeln und Spinnen der Seide [589]. Mouliniren oder Zwirnen der Seide [589]. Titriren und Conditioniren der Seide [589]. Entschälen der Seide [590]). Seidenweberei [590]. Arten der Seidenzeuge [591]. — Unterscheidung der Seide von der Wolle und den vegetabilischen Gespinnstfasern [592].

Gerberei [593]. Allgemeines [593]. Anatomie der Thierhaut [593]. I. Roth- oder Lohgerberei [594]. Gerbmaterialien [594]. Untersuchung derselben [597]. Häute [598]. Einzelne Arbeiten der Lohgerberei [599]. Reinmachen der Haut [599] (Einweichen der Haut [599]. Reinigen der Fleischseite [599]. Reinigen der Haarseite [599]. Schwellen und Treiben der Häute [600]). Gerben der geschwellten Blösse [600] (Einsetzen in Gruben [600]. Gerben in der Lohbrühe [600]. Schnellgerberei [603]. Zurichten der lohgaren Häute [603]. des Sohlleders [604]. des Schmal- und Fahlleders [604]. Schlichten, Falzen und Krispeln [604]. Ponciren, Pantoffeln, Pressen, Aussetzen, Einfetten [605]). Juchten [605]. Saffian [606]. Corduan [607]. Lackirtes Leder [607]. — II. Alaun- oder Weissgerberei [608] (Gemeine W. [608]. Ungarische W. [610]. Französische oder Erlanger W. [610]. Lederbereitung mit unlöslichen Seifen [611]). — III. Sämisch- oder Oelgerberei [612]. — Pergament [613]. — Chagrin [613]. — Fischhaut [614].

Leimfabrikation [614]. Allgemeines [614]. Lederleim [615] (Kalken des Leimgutes [615]. Versieden des Leimgutes [616]. Formen der Gallerte [617]. Trocknen des Leims [617]). Knochenleim [618]. Flüssiger Leim [619]. Prüfung des Leims [619] (nach Graeger [619]. nach Risler-Beunat [620]. nach Schattenmann [620]. nach Weidenbusch [620]. nach Lipowitz [620]). Fischleim [621]. — Leimsurrogate [621] (Kleberleim [622]. Eiweissleim [622]. Caseïnleim [622]). — Elastischer Leim [622].

Phosphorfabrikation [622]. Allgemeines [622]. Materialien der Fabrikation [622]. Specielles der gewöhnlichen Phosphordarstellung [623] (Weissbrennen der Knochen [623]. Zersetzen der Knochenerde durch Schwefelsäure [624]. Destillation des Phosphors [624]. Raffination desselben [626]. Formen des Phosphors [626]). Andere Methoden der Phosphordarstellung nach Donovan [628]. nach Cari-Montrand [628]. nach Fleck [629]. nach Gentele [629]. nach Gerland [629]. nach Minary und Soudry [629]. Eigenschaften des Phosphors [629]. Rother oder amorpher Phosphor [629].

Zündrequisiten [631]. Allgemeines und Geschichtliches [631] (Wasserstofffeuerzeug [631]. Chemisches Feuerzeug [631]. Phosphorfeuerzeug [632]). Fabrikation der phosphorhaltigen Zündhölzer [633] 1) Herstellung der Holzdrähte [633]. 2) Bereitung der Zündmasse [635]. 3) Betupfen und Trocknen der Hölzchen [636]). Antiphosphorfeuerzeuge [637]. mit amorphem Phosphor [637]. ohne Phosphor [637]. — Reibzündkerzchen [638].

Knochenkohle [638]. Darstellung und Eigenschaften derselben [639]. Prüfung [639]. Wiederbelebung der Knochenkohle [640]. Surrogate [640].

Milch [640]. Molken [641]. Milchzucker [642]. Verhindern des Sauerwerdens der Milch [642]. Prüfung der Milch [642]. Anwendung derselben [643]. — Butter [643]. — Käse [644]. Bildung und Zusammensetzung des Käse [644].

Fleisch [646]. Allgemeines [646]. Bestandtheile des Fleisches [646]. Zubereitung desselben [646]. Kochen des Fleisches [648]. Bouillontafeln [648]. Fleischextract [649]. Aufbewahren des Fleisches [649] (nach Appert [649]. durch Wasserentziehung [649]). Fleischzwieback [650]. Fleischextract-Brot von E. Jacobson [650]. Erbswurst [651]. Einsalzen des Fleisches [651]. Räuchern desselben [651]. Cirio's Verfahren der Fleischconservation [652]. Conserviren mittelst Essig [652]. mit schwefliger Säure [652]. durch Eis und Frost [652]. Gefrorenes Fleisch aus Australien [652].

VI. Abschnitt.

Die Färberei und der Zeugdruck.
(Seite 653–694.)

Färberei und Zeugdruckerei im Allgemeinen [653]. Farbstoffe [653]. Lacke und Lackfarben [655]. Anstrich-, Tusch- und Pastellfarben [655]. Zeugfarben [655]. Malerfarben [655].

A. Theerfarbstoffe [655]. Kohlentheer [655]. Hauptbestandtheile desselben [655]. Ausbeute an den Haupttheerprodukten [655]. Benzol (Benzin) [655]. Eigenschaften und Darstellung desselben [655] (Apparat von Mansfield [655]. Verbesserter Apparat [656]. Apparat von Coupier [656]). Benzol aus Steinkohlengas [657]. — Nitrobenzol [657]. — Rohanilin [658]. Darstellung nach Béchamp [659]. Zusammensetzung des Anilinöls [659]. Anilinproduktion [659]. — I. Anilinfarben [659]. 1) Anilinroth oder Fuchsin [660]. 2) Anilinviolett [661]. Mauveïn [661]. Neu- oder Jodviolett [661]. 3) Anilinblau [661]. Toluidinblau [662]. Bleuin [662]. Naphtylblau [662]. 4) Anilingrün [662]. Aldehydgrün [662]. Jodgrün [662]. 5) Anilingelb [663]. Chrysanilin [663]. 6) Anilinschwarz [663]. Lukasschwarz [663]. 7) Anilinbraun [663]. Bismarckbraun [663]. II. Carbolsäurefarben [663]. Carbolsäure [663]. 1) Pikrinsäure [664]. Trinitrokresylsäure [664]. Victoriaorange (Jaune-anglais) [664]. 2) Phénicienne (Phenylbraun) [664]. 3) Grénat soluble oder Granatbraun [664]. 4) Corallin [664]. Paeonin [664]. Rosolsäure [665]. 5) Azulin (Phenylblau) [665]. Farbstoff direkt aus Nitrobenzol: Erythrobenzin [665]. — III. Naphtalinfarben [665]. Naphtalin [665]. Benzoësäure [665]. Naphtoësäure [665]. 1) Martiusgelb (Manchestergelb, Naphtalingelb) [666]. 2) Magdalaroth (Naphtalinroth) [666]. 3) Naphtalinviolett [667]. 4) Naphtalinblau [667]. — IV. Anthracenfarben [667]. Anthracen [667]. Darstellung von künstlichem Alizarin (Anthracenroth) [668]. — V. Farbstoffe aus Cinchonin [668]. Cyanin oder Lepidinblau [668].

B. Pigmente des Pflanzen- und Thierreichs [668]. Rothe Farbstoffe [668] (Krapp [668]. Krapplack [669]. Krappblumen [669]. Azale [669]. Pincoffin [669]. Garancin [669]. Garanceux [670]. Colorin [670]. Kopp's Krapppräparate [670]. — Rothholz [670]. — Santelholz [670]. — Safflor [671]. — Cochenille [671]. — Lac-Dye [672]. — Orseille, Persio [672]. Cudbear [672]. Orseillepräparate [672]). Blaue Farbstoffe [672] (Indig [672]. Indigproben [673]. Indigblau [673]. Indigcarmin [674]. — Campecheholz [675]. — Lakmus [675]). Gelbe Farbstoffe [675] (Gelbholz [675]. Orlean [676]. Gelbbeeren [676]. Curcuma [676]. Wau, Quercitron [676]). Braune, grüne und schwarze Farben [676]. — Tinte [677].

Bleicherei [677]. Theorie derselben [677]. Bleichen der Baumwolle [678]. der Seide [678]. der Wolle [679].

Färberei [679]. Allgemeines [679]. Beizen [680]. Wollfärberei [681] (Blaufärben [681]. Indigblau [681]. Indigküpen [681]. Waidküpe [681]. Potaschenküpe [682]. Vitriolküpe [682]. Harnküpe [682]. Opermentküpe [682]. Zinnküpe [682]. Sächsischblau [683]. Kaliblau [683]. Holzblau [683]. — Gelbfärben [683]. — Rothfärben [684]. — Grünfärben [684]. — Schwarzfärben [684]). — Seidenfärberei [685]. — Baumwollfärberei [686]. — Türkischrothfärberei [687]. — Färben der leinenen Zeuge [687].

Zeugdruckerei [687]. Allgemeines [687]. Beizen [689]. Verdickungsmittel [689]. Reservagen [689]. Aetzmittel [689] (Säuren [689]. Oxydirende Mittel [689]. Reducirende Mittel [690]). — Baumwollzeug- oder Kattundruck [690] (Kesselfarben [690]. Tafelfarben [690]. Dampffarben [691]. Aetzdruck [691]. Druck mit Theerfarben [692]. Appretur der bedruckten Zeuge [693]). — Leinwanddruck [693]. — Wollzeugdruck [693] (Golgasdruck [693]. Berilldruck [694]. — Seidendruck [694]. Mandarinage [694]. Bandanas [694]).

VII. Abschnitt.

Die Beleuchtung.
(Seite 695–775.)

Beleuchtung [695]. Allgemeines [695]. Natur der Flamme [696]. Arten der Beleuchtung [697].

I. Beleuchtung mittelst Kerzen [698]. 1. Stearinkerzen [698] (A. Darstellung der Fettsäuren durch Verseifung mit Kalk [698]. mit Baryt [698]. mit Thonerde-Natron [700]. mit vermindertem Kalkzusatze und Hochdruck [700]. mit Schwefelsäure und Dampfdestillation [700]. mit Wasser und Hochdruck [703]. mit überhitzten Wasserdämpfen [704]. B. Darstellung der Kerzen [705]. Docht [705]. Giessen der Kerzen [705]). — 2. Talgkerzen [707] (Gezogene Kerzen [707]. Gegossene Kerzen [707]). — 3. Paraffin- und Belmontinkerzen [708]. Kerzen aus Fettsäure [709]. — 4. Wachskerzen [709] (Wachs [709]. Bleichen desselben [709]. Chemische Eigenschaften des Wachses [710]. Chinesisches Wachs [710]. Andaquieswachs [710]. Japan. Wachs [710]. Carnaubawachs [710]. Palmenwachs [710]. Myrthenwachs [710]. Darstellung der Wachskerzen [710]. der Kirchenkerzen [710]. der Wachsstöcke [710]). — Wallrathkerzen [711]. — Glycerin [712] (Darstellung im Grossen [712]. Anwendung desselben [713]. Nitroglycerin oder Sprengöl [714]).

II. Beleuchtung mittelst Lampen [714]. Fette Oele [714]. Reinigen derselben [715]. Solaröl und Petroleum [716]. Lampen [716]. Allgemeines [716]. Eintheilung der Lampen [716]. 1) Sauglampen [716]. 2) Drucklampen [719] (Aërostatische Lampen [720]. Hydrostatische L. [720]. Statische L. [720]. Mechanische L. [720]. Uhrlampe [720]. Federlampe oder Moderateur [721]). 3) Solaröl- und Petroleumlampen [723].

III. Gasbeleuchtung [724]. Allgemeines und Geschichtliches [724]. I. Steinkohlengas [725]. Zusammensetzung der Gaskohle [726]. Produkte der trockenen Destillation derselben [726]. a) Darstellung des rohen Gases [727] (Retorten [727]. Verschluss der Retorten [728]. Retortenofen [729]. Chargiren der Retorten [729]. Vorlage [731]). b) Verdichtung der flüchtigen Destillationsprodukte [731] (Condensatoren [731]. Scrubber [732]. Exhaustor [733]). c) Reinigung des Gases [734] (mit Kalk [734]. mit Säuren und Metallsalzen [734]. Laming's Mischung [735]). Gasbehälter [735]. Statik der Gasbereitung [737]. Vertheilung des Leuchtgases [738] (Röhrenleitung [738]. Hydraul. Ventil [739]. Gasdruckregulator [739]). Prüfung des Gases [741] (gasometrisch [741]. aus dem spec. Gewichte [741]. photometrisch [742]. mit dem Gasprüfer [742]). Gas am Consumtionsorte [742]. Gasuhren [743]. Brenner [743]. Nebenprodukte der Gasbereitung [744] (Koks [744]. Gaswasser [744]. Theer [745]. Theerprodukte [745]. Asphalt [746]. Gaskalk [746]. Schwefel aus der Laming'schen Masse [746]). Zusammensetzung des Kohlengases [746]. II. Holzgas [746]. III. Torfgas [748]. IV. Wassergas [749] (Platingas [750]. Gekohltes Wassergas [750]. nach Frankland [751]. nach Leprince [752]. nach Isoard [752]. nach Baldamus und Grüne [752]. Carbonisirtes Gas [752]. Luftgas [753]). V. Oelgas [753] (Suintergas [753]. Schieferöl- und Petroleumgas [754]. Hirzel's Gasapparat [755]. Kreosotgas [756]). VI. Harzgas [756].

Andere Beleuchtungsarten: Siderallicht (Kalklicht, Drummond's Licht) [757]. Tessié du Motay's Beleuchtung mit Hydro-Oxygen-Gas und Magnesia [757]. mit Zirkonerde (Zirkonlicht) [757]. Magnesiumlicht [757]. Chathamlicht [757]. — Elektrische Beleuchtung [757]. Leuchtkraft der Leuchtmaterialien [758].

Paraffin- oder Solarölindustrie [759]. Paraffin aus Petroleum [759]. aus Ozokerit und Neft-gil [760]. durch trockene Destillation [761] (Bereitung des Theeres [761]. Verarbeitung desselben [763]. B. Hübner's Dampfdestillation [767]. Ausbeute an Paraffin [767]. Eigenschaften des Paraffins [768]). Fabrikation des Solaröls [769].

Petroleum [772]. Vorkommen [772]. Bildung des Petroleums [772]. Reinigen des rohen Erdöles [773]. Constitution des Erdöles [773]. Technologisches über Petroleum [774]. Produktion [775].

VIII. Abschnitt.

Die Heizung.
(Seite 776–828.)

Brennmaterialien im Allgemeinen [776]. Brenn- und Flammbarkeit [777]. Wärmeeffect [777]. Ermittelung der Brennkraft [777] (nach Karmarsch [777]. nach Berthier [778]. durch die Elementaranalyse [778]. nach Stromeyer [779]). Specifischer und pyrometrischer Wärmeeffect [779]. Mechan. Aequivalent der Wärme [780].

Brennmaterialien im Besondern [780]. Holz [780]. Holzkohlen [782] (Meilerverkohlung [784]. Haufenverkohlung [785]. Verkohlung in Meileröfen [787]. Ofenverkohlung [787]. in Retortenöfen [787]. Schwedischer Verkohlungsofen von Schwarz [787]. Verkohlung mit gleichzeitiger Theerproduktion [788]. Schwedischer Thermokessel [789].) Eigenschaften der Holzkohle [789]. Brennbarkeit und Heizwerth derselben [790]. Roth- oder Röstkohle [790]. Roth- oder Röstholz [791].

Torf [791]. Bildung und Zusammensetzung desselben [791]. Entwässern des Torfes [792]. Presstorf [793]. Heizwerth des Torfes [794]. Neue Verwendungen des Torfes [794]. — Torfkohle [794].

Braunkohlen [795]. Bildung derselben [795]. Alaunerde [796]. Arten der Braunkohle [796]. Zusammensetzung derselben [796]. Anwendung der Braunkohle [797].

Steinkohlen [797]. Allgemeines und Bildung der Steinkohlenlager [797]. Accessorische Bestandtheile der Steinkohlen [798]. Eintheilung und Charakteristik der Steinkohlenarten [798] (Anthracit [798]. Backkohle [799]. Gaskohle [799]. Sandkohle [799]. Sinterkohle [799]). Wärmeeffect der Steinkohlen [800]. Nutzbare Verdampfungskraft der Steinkohlen [800]. Bogheadkohle [801]. Blattelkohle [801]. Wemysskohle [801].

Petroleum als Brennstoff [801]. Verdampfungskraft desselben [802].

Koks [802]. Allgemeines [802]. Nasse Aufbereitung der Steinkohle [802]. Meilerverkokung [803]. Ofenverkokung [803] (Geschlossene Koksöfen [804]. Verkokungsöfen der Staubkohlen [804]. Steinkohlenbacköfen [804]. Appolt's Koksofen [807]. Koksöfen von Marsilly [807]. von Jones [807]. Doppelkoksofen von Fremmont und von Gendebien [807]. von Dubochet [807]. von Dubochet-Powel [807]. Koksofen von Knab [807]). Eigenschaften und Brennwerth der Koks [808]. Zusammensetzung der Koks [808].

Künstliche Brennstoffe [809]. Künstliche Stückkohle oder Peras [809]. Patentkohle von Wylam und Warlich [809]. Geformte Holzkohle [809]. Kohlenziegel oder Briquettes [809]. Gasgemenge als Brennmaterial [809] (Gichtgase [811]. Generatorgase [811]. Siemens' Regeneratoren mit Gasfeuerung [811]. Gas für Heizzwecke [811]).

Heizung und Feuerung [812]. Allgemeines [812]. I. Heizung von Wohnungen [812] (directe Heizung [812]. Kaminheizung [812]. Ofenkamine [812]. Ofenheizung [813]. Luftheizung [817]. Calorifères [818]. Kanalheizung [819]. Heisswasserheizung [819]. Dampfheizung [820]. Combination von Dampf- und Wasserheizung [820]. Gasheizung [821]. Heizung ohne die gewöhnlichen Brennmaterialien [821]).

II. Kesselfeuerung mit Rauchverzehrung [822]. Allgemeines [822]. Rauchverzehrung und Rauchentfernung durch Waschen [823]. durch verbesserte Roste [824] (Treppenrost [824]. Etagenrost [824]. Mobile Roste [824]. Kettenrost [824]. Rotirender Rost [824]). durch verbesserte Brennstoffzufuhr [825] (Stanley's Vorrichtung [825]. Pultfeuerung [825]. Schüttelpultrost Vogl's [825]). durch ungleiche Rostbeschickung [827]. durch Nebenströme von Luft [827]. Resumé über den Werth der rauchverhütenden Feuerungen [828].

Einleitung.

Die wirtschaftliche Thätigkeit des Menschen ist eine dreifache, sie ist entweder producirend oder veredelnd oder vertheilend (umsetzend).

Man unterscheidet demnach zwischen Produktion oder Gütererzeugung (d. i. die Ausbeutung von Grund und Boden), und Fabrikation und Handel (Tauschwirtschaft).

Hiervon bildet nun die veredelnde Arbeit, die es mit der Zubereitung und Verarbeitung der Rohstoffe zu thun hat, das Gewerbe im engern Sinne oder diejenige Gruppe von Gewerben, welche man “Gewerke„ nennt.

Die Lehre von den stoffveredelnden Gewerben oder mit anderen Worten die Gewerkslehre, ist die Technologie. Dem Sinne des Wortes nach ist letztere die Lehre von den Künsten (τἑχνη, λὁγος). In dieser allgemeinen Bedeutung wäre die Technologie der Inbegriff aller denkbaren Kunstfertigkeiten. Um nun zu einiger Begränzung zu gelangen, rechnet man zur Technologie nur jene Kunstfertigkeiten, welche Gegenstand dauernder Beschäftigung oder wirklichen Erwerbs sind oder werden können, mit alleiniger Ausnahme derjenigen, welche entweder wie die künstlerische Thätigkeit im engern Sinne, — obgleich dieselbe im Schaffen von Werthen jede Industrie übertrifft — vorzugsweise zur Befriedigung des ästhetischen Gefühles zu dienen bestimmt sind, oder zahlreicher solcher Gewerbe (Handwerke), welche die von dem technologischen Gewerbe zubereiteten Stoffe zu fertigen Artikeln für den unmittelbaren Gebrauch der Consumenten verarbeiten. In diesem Sinne wird die Technologie zur Gewerbelehre, Gewerbekunde.

Die Ausdrücke Technologie, Gewerbelehre, Gewerbekunde sind jedoch keineswegs gleichbedeutend. Bergbau und Handel — von denen es der erstere mit der Occupation freiwilliger Naturgaben, der letztere mit der Vertheilung des Gütervorrathes von Land zu Land, von Ort zu Ort (Grosshandel) oder an die einzelnen Bewohner des nämlichen Ortes (Kleinhandel) zu thun hat — gehören als producirende und umsetzende (vertheilende) Gewerbe in des Gebiet der Gewerbelehre, sicherlich aber nicht in das der Technologie. Bei einigen Industriezweigen ist die Stellung eine zweifelhafte; dahin gehört nicht das häufig mit dem Bergwesen vereinigte Hüttenwesen, und die Werkzeug- und Maschinenlehre, die ohne Zweifel einen integrirenden Theil der Technologie ausmachen, wol aber der Eisenbahnbau, der Strassen- und Brückenbau, die Schifffahrt, die Baukunst, die Artilleriewissenschaft u. s. w. Letztere Zweige werden meist Gegenstand specieller Behandlung. Gewerkslehre und Technologie sind identisch.

Die Technologie ist keine selbständige Wissenschaft mit eigenthümlichen Grundsätzen, sondern sie fusst lediglich auf der Anwendung der Principien und Erfahrungssätze der Mechanik und der Naturwissenschaft mit steter Berücksichtigung des Wirtschaftslebens, zum Zwecke der Verarbeitung der Rohmaterialien zu Gegenständen des physischen Gebrauches. Sie ist demnach praktische Naturwissenschaft und hat die Aufgabe, die technisch-industrielle Thätigkeit auf ihre naturwissenschaftliche Basis zurückzuführen, und zu lehren, auf welche Weise dieselbe zum Vortheil des wirthschaftlichen Lebens und der sittlichen Menschheit auszubeuten sei.

Durch die Verarbeitung der Rohstoffe, die entweder Naturprodukte, wie sie die Urproduktion (Berg- und Salinenbau, Forstwirtschaft, Ackerbau, Viehzucht, Jägerei und Fischerei) liefert, oder schon Fabrikate (aus den Hüttenwerken, chemischen Fabriken, Sägereien, Spinnereien, Webereien, Gerbereien u. s. w.) sein können, wird entweder nur deren Form oder deren innere Körperlichkeit (Substanz, Materie) verändert. Je nachdem nun das Eine oder das Andere geschieht, zerfallen die sämmtlichen Gewerke, deren Wesen die Technologie lehrt, in mechanische und chemische. Man theilt deshalb auch die Technologie ein in mechanische und chemische Technologie.

Die mechanische Technologie umfasst diejenigen Gewerke, durch welche der Rohstoff nur seiner Form nach verändert wird, seiner Natur und Substanz nach aber derselbe bleibt; sie betrachtet z. B. die Verarbeitung des Holzes durch den Schreiner, Zimmermann, Drechsler, die Umwandlung des Eisens in Schienen, in Blech und Draht, in Gussgegenstände, die des Silbers und Goldes in Schmuckgegenstände, in Geschirre und Münzen, die der Kupferlegirungen und des Stahles zu Kanonen und zu Glocken, die der Gespinnstfasern (Flachs, Baumwolle, Jute, Ramee, Seide, Wolle) zu Gespinnsten (Garn, Zwirn), Wirkwaaren und Geweben (Leinwand, Köper, Sammt, Band), der Lumpen zu Papier, des Hornes zu Kämmen, der Haare zu Pinseln etc.

Die chemische Technologie dagegen hat es mit jenen Gewerken zu thun, durch welche der Rohstoff seiner Natur (und selbstverständlich auch seiner Form) nach verändert wird, wie es der Fall ist bei der Extraction der Metalle aus ihren Erzen, der Umwandelung des Bleies in Bleiweiss und Bleizucker, des Schwerspathes in Chlorbarium und Barytweiss, des Kryoliths in schwefelsaure Thonerde, Alaun und Soda, des Steinsalzes in Sulfat und Soda, des Carnallits und Kainits in Chlorkalium, Kaliumsulfat, Brom und Potasche, des Kupfers in Grünspan und Vitriol; des Torfes und der Boghead- und Braunkohle in Paraffin, Solaröl und Photogen; der Seetange in Kelp und Jod; des Oeles und Fettes in Seife und Stearinkerzen, des Stärkemehls in Zucker und Weingeist; des Weingeistes in Essig; der Verarbeitung der Gerste und des Hopfens zu Bier; der Ueberführung des Roheisens in geschmeidiges Eisen, der des letzteren in Stahl; der Verarbeitung der Steinkohle auf Koks, Gas und Theer, dieses Kohlentheers auf Benzol, Carbolsäure, Anilinöl, Anthracen, Asphaltpech und Naphtalin, der Fabrikation von Theerfarben, (Rosanilin, Anilinblau, Manchestergelb, Bismarckbraun, Magdalaroth, Alizarin, Jodgrün, Pikrinsäure) u. s. w.

In den meisten Fällen ist die Bearbeitung des Rohstoffes mechanisch und chemisch zugleich wie z. B. in der Glasfabrikation, in der man Sand mit Potasche, Glaubersalz oder Soda und Kalkstein zur Glasmasse zusammenschmilzt und die so erhaltene Masse zu Gefässen und Platten verarbeitet; ferner in der Rübenzuckerfabrikation, bei welcher zwar der Rohstoff, der Zucker, seiner Natur nach völlig unverändert bleibt, auch die Gewinnung des Saftes etc. eine rein mechanische Operation ist; die Läuterungsmethoden sind aber fast sämmtlich chemische Processe. Aehnliches gilt von der Stärkemehlfabrikation und der Gerberei, zum grossen Theile auch von den Operationen der Färberei und Zeugdruckerei. Die Keramik (d. i. die Technologie der Thonwaaren) wird, obgleich bei ihr die mechanische Arbeit und das kunstgewerbliche Element prädominiren, doch meist den chemischen Gewerben beigezählt. Die Lehre von den Brennstoffen und den Feuerungsanlagen (d. i. die Pyrotechnik) bildet einen wichtigen und integrirenden Theil der chemischen Technologie. Eine strenge Sichtung beider Theile der Technologie ist nicht möglich, daher definiren wir chemische Technologie als die Lehre von denjenigen Gewerken, durch deren Betrieb vorzugsweise die Natur des Rohstoffes verändert wird.

In der mechanischen Gewerkslehre spielt die Maschine in allen ihren Nüancen als Motor oder Kraftmaschine, als Transmission und Regulator, endlich als Werkzeug- und Fabrikationsmaschine, eine weit hervorragendere Rolle als in der chemischen Technologie. Hier erstrecken sich die Fortschritte und die möglichen Verbesserungen hauptsächlich:

1) auf Ersparniss an Rohstoff und wo nur immer thunlich, auf Regeneration desselben;

2) auf Ersparniss an Brennstoff und

3) auf Ersparniss an Zeit durch Abkürzung und Verbesserung der einzelnen Operationen.

In der ideellen chemischen Fabrik — dem Thünen'schen Staate der Volkswirthschaftslehre vergleichbar — giebt es, streng genommen, keine Abfälle, sondern nur Produkte (Haupt- und Nebenprodukte). Je besser daher in der realen Fabrik die „Abfälle“ verwerthet werden, desto mehr nähert sich der Betrieb seinem Ideal, desto grösser ist der Gewinn.

I. Abschnitt
Die chemische Metallurgie, die Legirungen und die Metallpräparate.
Allgemeines.

Begriff des Wortes Metallurgie.

Die Metallurgie im engeren Sinne des Wortes umfasst die Lehre von den theils mechanischen, theils chemischen Processen und Operationen, durch welche die Metalle und gewisse Verbindungen derselben im Grossen (in Hüttenwerken) dargestellt werden. Wir haben es ausschliesslich mit den chemischen Hüttenprocessen zu thun, indem wir die Veränderungen verfolgen, welche das Erz unter der Hand des Hüttenmannes erfährt, bis dahin, wo das Metall oder ein anderes Hüttenprodukt daraus hervorgeht. Die Metalle, mit deren Ausbringung sich die Metallurgie beschäftigt, sind nicht sehr zahlreich; die wichtigsten derselben sind: Eisen, Kobalt, Nickel, Kupfer, Blei, Chrom, Zinn, Wismuth, Zink, Antimon, Arsen, Quecksilber, Platin, Silber, Gold. Mit Ausnahme des Chroms und des Kobalts (welches letztere indessen auch seit 1862 durch Fleitmann zuerst auf metallurgischem Wege im Grossen gewonnen worden ist) werden sämmtliche Metalle in den Hüttenwerken fast nur metallisch dargestellt. Von dem Nickel, Antimon und Arsen stellt man ausserdem Verbindungen dar. An die genannten Metalle schliessen sich an das Aluminium und das Magnesium, welche indessen zur Zeit noch nicht auf der Hütte, sondern in chemischen Fabriken dargestellt werden.

Die Metallurgie führt als Theil der Technologie die Hüttenprocesse, nach denen die Ausbringung der Metalle erfolgt, auf physikalische und chemische Prinzipien zurück. Die metallurgische Hüttenkunde macht es sich dagegen zur Aufgabe, die auf genannten Grundsätzen ruhenden Operationen näher zu beschreiben.

Erze.

Nur wenige Metalle finden sich gediegen, die meisten kommen in chemischen Verbindungen im Mineralreiche, in den Erzen vor, worunter man gewöhnlich ein Gemenge einer oder mehrerer jener natürlichen Verbindungen mit dem begleitenden Gestein oder überhaupt aller Mineralien versteht, welche durch ihren Metallgehalt die Aufmerksamkeit des Berg- und Hüttenmannes auf sich zu lenken geeignet sind. Die Erze sind das Material, das von dem Hüttenmann zugute gemacht wird. Diejenigen Stoffe, mit denen das Metall am häufigsten in den Erzen verbunden vorkommt, sind der Sauerstoff und der Schwefel.

In den Erzen kommen die Metalle in folgenden Zuständen vor:

1) Gediegen, z. B. Gold, Silber, Platin, Quecksilber, Kupfer und Wismuth;

2) Mit Schwefel, Antimon oder Arsen verbunden, und zwar

a) als einfache Erze, z. B. Zinnober HgS, Bleiglanz PbS, Speiskobalt CoAs;

b) als Doppelerze, z. B. Buntkupfererz, Fe₂S₃, 3 Cu₂S, Kupferkies Fe₂S₃, Cu₂S, Rothgiltigerz Sb₂S₃, 3AgS;

3) Mit Sauerstoff verbunden als

a) basische Oxyde, z. B. Eisenglanz Fe₂O₃, Zinnstein SnO₂, Rothkupfererz Cu₂O;

b) Oxydhydrate, z. B. Brauneisenstein Fe₂O₃, 3H₂O;

c) Sauerstoffsalze, z. B. Malachit C Cu O₃ + Cu H₂O;

4) Mit Schwefel und Sauerstoff verbunden, z. B. Rothspiessglanzerz 2Sb₂ S₃ + Sb₂O₃;

5) Mit Salzbildern verbunden, z. B. Hornsilber AgCl;

6) In Verbindung mit Salzbildern und Sauerstoff, z. B. Bleihornerz C Pb O₃ + PbCl₂.

Aufbereitung.

Die Erze (welche auf Gängen, in Lagern, in Nestern oder in Imprägnationen vorkommen) sind theils mit Erzen anderer Metalle vermengt, theils durch die Gebirgsart verunreinigt, in welcher die Lagerstätte des Erzes sich befindet. Daher bedürfen die Erze meist einer Zertheilung und Scheidung von den fremden Erzen und den beigemengten erdigen Massen (Gangart, taubes Gestein). Die dies bezweckende Arbeit, mit anderen Worten die mechanische Reinigung der bergmännisch gewonnenen Erze heisst die Aufbereitung. Sie bildet, als die letzte der bergmännischen Arbeiten, deren Schluss. Häufig beginnt schon an der Grube die Scheidung, indem man alles taube Gestein bei Seite wirft. Man sortirt die Erze gewöhnlich in drei Haufen; der erste Haufen (Stuferze) ist so reichhaltig, dass er direct in der Hütte verschmolzen werden kann; der zweite Haufen enthält ärmeres Erz (Mittelerz), welches, ehe es zugutegemacht werden kann, aufbereitet werden muss; der dritte Haufen besteht zum grössten Theile aus Gangart, so dass die geringe Quantität des darin enthaltenen Erzes die Ausbringungskosten nicht deckt. Die Aufbereitung der Erze geschieht entweder nur durch Menschenhände (trockene Aufbereitung), oder durch Maschinenkraft (künstliche oder nasse Aufbereitung). Der letzteren geht die erstere stets voran; die nasse Aufbereitung soll nur vollenden, was durch die Aufbereitung auf trockenem Wege nicht mehr ausgeführt werden konnte.

Vorbereitung.

Durch die Operation der bergmännischen Aufbereitung erlangen die Erze jene Reichhaltigkeit, welche zu der Verarbeitung derselben in der Hütte erforderlich ist. Ehe man den Schmelzprocess einleitet, ist in vielen Fällen eine Vorbereitung der Erze nothwendig, die entweder im Verwittern und Abliegen der Erze an der Luft besteht, oder in einer Erhitzung ohne Luftzutritt, dem Brennen, oder mit Luftzutritt, dem Rösten. Durch das Verwittern und Abliegen an der Luft bezweckt man eine mechanische Absonderung des Lettens und Schieferthones von den Erznieren, wie es hauptsächlich bei den Eisenerzen und bei dem Galmei vorkommt, auch zuweilen eine Oxydation der Eisenerze und des beigemengten Schwefelkieses zu Eisenvitriol, der dann durch den Regen fortgewaschen wird. Das Brennen, Calciniren oder Mürbebrennen soll gewisse Erze, wie Eisensteine, Galmei, Kupferschiefer etc., auflockern dadurch, dass flüchtige Stoffe, wie Wasser, Kohlensäure, bituminöse Substanzen, ausgetrieben werden, oder allein durch die ausdehnende Kraft der Wärme. Durch das Rösten bewirkt man eine ähnliche, aber durchgreifendere Wirkung: man erhitzt dabei die Erze bis zu einer Temperatur, bei welcher noch keine Schmelzung stattfindet, wol aber chemische Einwirkung der Luft und Wärme, zuweilen auch fester Zuschläge wie Kochsalz auf das zu röstende Erz stattfinden kann.

Man will durch das Rösten immer eine Oxydation, theils mit, theils ohne Verflüchtigung bezwecken. Letzterer Fall findet z. B. statt beim Rösten des Magneteisensteines (Fe₂O₃, FeO), dessen Oxydul allmählich in Oxyd übergeht. Bei einer Oxydation mit Verflüchtigung kann dreierlei stattfinden, nämlich:

1) eine Verflüchtigung gewisser Bestandtheile durch Oxydation; dieser Röstmethode werden gewöhnlich Schwefel-, Arsen- und Antimonverbindungen unterworfen, wobei schweflige Säure, arsenige Säure und Antimonoxyd sich verflüchtigen, während entweder Metall hervortritt wie beim Rösten von Zinnober, oder sich die Metalle in Oxyde oder in schwefelsaure Salze umwandeln. Die verflüchtigten Substanzen lassen sich zum Theil auffangen und nutzbar machen, so die schweflige Säure zur Darstellung von englischer Schwefelsäure, die arsenige Säure etc.;

2) eine Verflüchtigung gewisser Bestandtheile durch Reduction; sie kommt seltener und hauptsächlich bei schwefelsauren und arsensauren Metalloxyden durch Erhitzen derselben mit Kohle vor, wobei der Schwefel als schweflige Säure, das Arsen als solches entweicht;

3) eine Verflüchtigung durch Ueberführung in Chlormetalle, wenn bei der Röstung des Erzes mit Kochsalz bei Zutritt der Luft sich zum Theil flüchtige Chlorverbindungen erzeugen, wie es bei der Silbergewinnung durch die europäische Amalgamation und nach der Methode von Augustin der Fall ist.

Zugutemachen.

Auf die Vorbereitung folgt das Zugutemachen der Erze, wobei in der Regel der Schmelzprocess Anwendung findet, durch welchen man die Ausbringung des Metalles oder einer Verbindung desselben beabsichtigt. Diejenigen chemischen Operationen im Grossen, welche mit der Ausbringung eines Metalles oder einer Verbindung desselben endigen, nennt man Hüttenprocesse.

Nur selten macht man einzelne Erzsorten für sich allein zugute, in den meisten Fällen mischt man ärmere und reichere Erze derselben Art, um die Erzmasse auf einen gewissen mittleren Gehalt zu bringen. Diese Mengungsarbeit nennt man das Gattiren (Maschen, Mischen, Möllern). Man bezweckt dabei auch die verschiedenen Gangarten, welche die Erze begleiten, in der Weise zu mengen, dass sie beim darauf folgenden Schmelzen zur Bildung einer Schlacke von erforderlicher Beschaffenheit beitragen. Wo durch das Gattiren der Erze eine solche Beschaffenheit nicht herzustellen ist, setzt man gewisse Substanzen hinzu, die man je nach ihrer Wirkung Zuschläge oder Flüsse nennt. Zuschläge veranlassen die Abscheidung eines nutzbaren Bestandtheils aus einem Erze oder aus einem Hüttenprodukte und dienen zu dessen Ansammlung. Die Zuschläge sind Röstzuschläge wie Kohle, gebrannter Kalk, Kochsalz, Schmelzzuschläge wie Quarz und gewisse Silicate (Hornblende, Feldspath, Augit, Grünstein, Chlorit, Schlacken), Kalkmineralien wie Kalkstein, Flussspath, Gyps, Schwerspath, Thonmineralien wie Thonschiefer, Lehm u. s. w., salzige Zuschläge wie Potasche, Borax, Glaubersalz, Salpeter, metallische Zuschläge wie Eisen (bei der Zerlegung von Zinnober und Bleiglanz), Zink (zur Extraction des Silbers aus Werkblei), Arsen (zur Anreicherung des Nickel- und Kobaltgehaltes in Speisen), Eisenhammerschlag, Rotheisenstein und Braunstein (beim Frischen des Roheisens); salzige Zuschläge, zu welchen vorzüglich die eisenoxydulreichen Frischschlacken gehören, welche entweder durch ihren Sauerstoffgehalt (beim Eisenfrischen) oder durch ihren Eisengehalt als Niederschlagsmittel (zum Niederschlagen des Bleies aus dem Bleiglanz) wirken.

Die Flüsse befördern nur die Abscheidung des Metalles, indem das Erz leicht flüssiger gemacht wird und die ausgebrachten Metalltheilchen sich leichter vereinigen können. Man kann die Flüsse in drei Abtheilungen bringen, nämlich 1) in solche, die auf das Schmelzgemenge nicht wesentlich chemisch einwirken, sondern nur Leichtflüssigkeit und Verdünnung bewirken; hierher gehören Flussspath, Borax, Kochsalz, verschiedene Schlackensorten, 2) in solche, welche ausserdem noch reducirend wirken, wie ein Gemenge von Weinstein und Salpeter (schwarzer Fluss), 3) in diejenigen, deren Wirkung endlich auch noch in einer absorbirenden, entweder von Säuren oder von Basen besteht; letztere Abtheilung schliesst sich an die Zuschläge an.

Beschicken.

Das Vermengen der Erze mit Zuschlägen und Flüssen wird das Beschicken (Auflaufen) genannt. Die Menge der Beschickung, welche innerhalb einer bestimmten Zeit (in der Regel 12 oder 24 Stunden) verarbeitet wird, heisst Schicht, die auf einmal in einen Schachtofen aufzugebende Masse von Beschickung mit Brennstoff wird Gicht oder Charge genannt.

Hüttenprodukte.

Durch die Hüttenprocesse werden die Hüttenprodukte erzeugt, welche sind 1) durch den Schmelzprocess fallende Metalle — Edukte. Der relative Grad ihrer Reinheit wird bei edlen Metallen mit fein (Feinsilber, Feingold), bei unedlen Metallen mit gar oder roh (Garkupfer, Roheisen) bezeichnet. Ein höherer Grad von Reinheit wird durch das Wort raffinirt ausgedrückt. 2) Solche Hüttenprodukte, welche in den Erzen nicht fertig gebildet enthalten sind, sondern erst während des Zugutemachens in der Weise sich bilden, dass mehrere Bestandtheile der Erze und der Beschickung sich vereinigen, nennt man Hüttenfabrikate; sie sind meist schon Handelswaare; es gehören hierher das antimon- und arsenhaltige Hartblei, der Stahl, die Arsenikalien (arsenige Säure, Operment und Realgar), das Schwefelantimon etc. Bei der Erzeugung der Edukte bilden sich vielfache Nebenprodukte, die, wenn sie noch so viel von dem auszubringenden Metalle enthalten, dass die weitere Verarbeitung möglich wird, 3) Zwischenprodukte, im entgegengesetzten Falle, in welchem sie als nicht schmelzwürdig aus der Hütte entfernt werden, 4) Abfälle heissen. Die Zwischenprodukte sind Legirungen (Tellersilber aus Silber, Kupfer und Blei bestehend; Werkblei, Blei mit etwas Silber und Kupfer; Schwarzkupfer, Kupfer mit Eisen, Blei etc.), Schwefelmetalle (Steine, Leche), Arsenmetalle (Speisen, so z. B. die Kobalt- oder Nickelspeise der Blaufarbenwerke, im wesentlichen Arsennickel), Kohlenmetalle (z. B. Roheisen und Stahl), Oxyde (z. B. Bleiglätte).

Schlacken.

Die hauptsächlichsten Hüttenabfälle sind die Schlacken, jene bei den meisten Schmelzprocessen erfolgenden glas- und emailähnlichen Massen, deren wichtigste die Silicatschlacken, d. h. Verbindungen der Kieselsäure mit Erden (besonders Kalk, Magnesia, Thonerde) und Metalloxyden (Eisenoxydul, Manganoxydul etc.) sind. Sie bilden sich bei Schmelzprocessen aus den in den Rohmaterialien nie fehlenden Beimengungen und Zuschlägen und erfüllen bei der Ausbringung der Metalle den wichtigen Zweck, die mit ihnen zugleich sich ausscheidenden Metall- oder Schwefelmetallpartikelchen vor der oxydirenden Gebläseluft zu schützen, indem sie dieselben einhüllen und ihnen endlich sich zu vereinigen gestatten. Sie leisten ausserdem auch als Zuschläge oft wichtige Dienste und werden nicht selten wegen eines in ihnen noch befindlichen Metallgehaltes verschmolzen. Ihre Beschaffenheit ist von ihrem Gehalte an Kieselsäure abhängig; in Bezug darauf theilt man sie in Sub-, Singulo-, Bi- und Trisilicate. Das Verhältnis des Sauerstoffs der Kieselsäure zu dem Sauerstoff der Basen ist darin folgendes:

Die Schlacken sind entweder glasig oder krystallinisch. Aus den krystallinischen Schlacken scheiden sich oft krystallinische Partien von Silicaten aus, welche völlig mit gewissen Mineralien übereinstimmen, so z. B. Augit, Olivin, Wollastonit, Glimmer, Idokras, Chrysolith, Feldspath u. s. w. Die Gemenge der Singulosilicate geben im Allgemeinen dünnflüssige (frische oder basische), schnell erstarrende Schlacken, die Bi- und Trisilicate dagegen zähflüssige (saigere oder saure) und nur langsam fest werdende.

Soll eine Schlacke dem Schmelzprocess, bei welchem sie fällt, entsprechend zusammengesetzt sein, so werden an ihr folgende Eigenschaften verlangt: 1) Ein geringeres specifisches Gewicht als dasjenige des durch den Schmelzprocess dargestellten Produktes, so dass sie dessen Oberfläche bedecken kann; 2) Eine Gleichartigkeit in der ganzen Masse, weil gegentheilig der Schmelzprocess kein normaler war; 3) Eine gewisse Leichtschmelzbarkeit, damit die ausgebrachten Metallpartikelchen in Folge ihres höheren specifischen Gewichtes in der flüssigen Schlacke mit Leichtigkeit niedersinken können; 4) Eine bestimmte chemische Zusammensetzung, damit die Schlacke auf das sich ausscheidende Produkt nicht zerlegend einwirke.

Das Eisen.

(Fe = 56; spec. Gew. = 7,7.)

Das Eisen. Vorkommen desselben.

Das Eisen ist das wichtigste und nützlichste aller Metalle, sein Gebrauch ist mit allen Zweigen der Technik und fast allen Bedürfnissen des Lebens auf das Innigste verwebt. Die ausserordentliche Anwendung verdankt das Eisen, ausser seinem massenhaften Vorkommen, hauptsächlich der Leichtigkeit, mit der es in Folge eigenthümlicher Modificationen bei seiner Darstellung und Verarbeitung, unter gänzlich verändertem Charakter, mit neuen und immer nutzbaren Eigenschaften auftritt.

So häufig nun auch Mineralien sich finden, welche Eisen enthalten, so eignen sich doch nur wenige davon zu Eisenerzen und mit Vortheil können nur die Sauerstoffverbindungen des Eisens zur Darstellung im Grossen angewendet werden. Die wichtigsten Eisenerze (Eisensteine) sind folgende:

1) Der Magneteisenstein (Fe_{2}O_{3}, FeO = Fe_{3}O_{4}) ist das reichste Eisenerz (es enthält gegen 72 pCt. Eisen), und findet sich allgemein verbreitet, besonders aber in Russland, Norwegen und Schweden im krystallinischen Schiefergebirge vor. Aus diesem Eisenerz stellt man das berühmte schwedische Eisen z. B. das von Dannemora dar. Nicht selten wird es von Schwefelkies, Bleiglanz, Kupferkies, Apatit u. a. Mineralien begleitet, wodurch seine Brauchbarkeit als Eisenerz beeinträchtigt wird.

2) Der Rotheisenstein oder der Eisenglanz (Fe₂O₃) enthält 69 pCt. Eisen. Der Rotheisenstein findet sich in Gängen und Lagern im älteren Gebirge, so wie eingesprengt in Gneuss, Granit u. s. w.; er kommt ferner im Uebergangsgebirge vor und heisst nach seinen physikalischen Eigenschaften Glaskopf (Blutstein), Eisenrahm, Eisenocker. Mit Kieselerde gemengt heisst der Rotheisenstein Kieseleisenstein, mit Thon gemengt der rothe Thoneisenstein, mit Kalkverbindungen gemengt Minette, mit sehr verschiedenem Eisengehalt. Der Eisenglanz ist krystallisirtes Eisenoxyd, dessen bedeutendste Lagerstätte sich auf der Insel Elba findet. Der Rotheisenstein dient in seinen Varietäten als hauptsächlichstes Material der Eisengewinnung in Sachsen, auf dem Harz, in Nassau, Westfalen, Siegen, Oberhessen, Württemberg u. s. w.

3) Der Spatheisenstein (Eisenspath, Stahlstein) (FeCO₃ mit 48,3 pCt. Eisen) ist der Hauptbestandtheil der metallführenden Formation; er enthält fast immer grössere oder geringere Mengen von kohlensaurem Manganoxydul. Das kugelige, nierenförmige kohlensaure Eisenoxydul heisst Sphärosiderit. Ausserdem führt er in seinen verschiedenen Zuständen die Namen Kohleeisenstein, Flinz, Blackband. Letzteres, für Schottland (und Westfalen) von grosser Bedeutung, ist ein Gemenge von Spatheisenstein mit Kohle und Schieferthon, flötzartig in den oberen Gebilden der Steinkohlenformation abgelagert. In Steiermark und in Siegen dient es zur Fabrikation des Rohstahls. Der Thoneisenstein oder Clayband, besonders in England, Schottland, Westfalen, Schlesien und im Banate sich findend, ist ein inniges Gemenge von Spatheisenstein mit Thonmineralien.

4) Aus dem Spatheisenstein entsteht durch die Einwirkung von Luft und von kohlensäurehaltigem Wasser als secundäres Produkt der Brauneisenstein (theils Fe₂O₃, H₂O, theils Fe₂O₃, 3H₂O), welcher je nach seinen physikalischen Eigenschaften die Namen Lepidokrokit, Nadeleisenerz, Rubinglimmer (Pyrosiderit) und Stilpnosiderit führt. Dieses Eisenerz enthält häufig kohlensaure Kalkerde, Kieselsäure, Thon u. s. w. Eine thonige Varietät ist der Gelbeisenstein. Hierher dürfte auch der Bauxit, ein Gemenge von Thonerdehydrat mit Eisenoxydhydrat zu rechnen sein.

5) Bohnerz, kuglige Körner meist mit concentrisch schaliger Absonderung, ein häufig im südwestlichen Deutschland und in Frankreich in der Juraformation vorkommendes Eisenerz, dessen Entstehungsweise nicht bekannt ist. Es besteht entweder aus Kieselsäure, Eisenoxydul und Wasser, oder aus Brauneisenstein und Kieselthon.

6) Der Raseneisenstein (Wiesenerz, Morasterz, Sumpferz, Limonit, Seeerz), findet sich in der norddeutschen Ebene, in Holland, Dänemark und im südlichen Schweden in Torfmooren und unter dem Rasen der Wiesen. Er entsteht durch die Einwirkung von kohlensäurehaltigem, Eisenoxydul enthaltendem Wasser auf Vegetabilien. Er kommt in knolligen oder schwammartigen Massen von brauner oder schwarzer Farbe vor und besteht aus Eisenoxydulhydrat, Manganoxyd, Phosphorsäure, organischen Bestandtheilen und Sand. Nach Hermann besteht er aus Eisenoxydhydrat, Manganoxydhydrat, phosphorsaurem Eisenoxyd und dreibasisch quellsatzsaurem Eisenoxyd. Das daraus gewonnene Eisen wird theils zum Guss benutzt, wozu es sich wegen seiner Dünnflüssigkeit und weil es die Formen gut ausfüllt, besonders eignet, theils aber auch in Stabeisen verwandelt, welches jedoch des Phosphorgehaltes wegen brüchig ist.

7) Der Franklinit (Fe₂O₃ [ZnO, MnO], mit 45 Proc. Eisen, 21 Proc. Zink u. 9 Proc. Mangan) wird neuerlich in Nordamerika (New-Jersey) ebenfalls als Eisenerz verwendet, zugleich wird aber auch Zink daraus gewonnen.

Ausser den Eisenerzen wendet man auch hier und da eisenoxydulreiche Schlacken aus Frischfeuern, Puddelöfen etc., welche 40–75 pCt. Eisen enthalten, ferner Bohr- und Drehspäne, Glühspan, Abfälle von Schmiedeeisen, Bruchstücke von Roheisen etc. entweder für sich oder gemeinschaftlich mit Eisenerzen zur Darstellung von Roheisen an.

In metallurgischer Hinsicht theilt man die Eisenerze in leicht und schwer reducirbare (leicht- und[9] schwerschmelzbare). Zu den ersteren gehören diejenigen, welche bei der vorbereitenden Röstung eine poröse Beschaffenheit annehmen, die es den reducirenden Hochofengasen ermöglicht, schnell zu reduciren und zu schmelzen; dies ist der Fall bei dem Eisenspath, welcher Kohlensäure, und dem Brauneisenstein, welcher beim Rösten Wasser verliert. Schwer reducirbare Eisenerze sind Eisenglanz, Rotheisenstein und Magneteisenstein.

α) Roheisen.

Ausbringen des Eisens.

Das Ausbringen des Eisens aus den Erzen gründet sich vorzugsweise auf folgende zwei Eigenschaften:

1) Theilchen von reinem oder fast reinem Eisen, im Hochofen so gut als unschmelzbar, kleben bei starker Rothglühhitze zu grösseren Massen zusammen (Schweissbarkeit des Eisens);

2) bei hoher Temperatur bildet das Eisen mit Kohlenstoff eine leicht schmelzbare Verbindung (Kohleeisen, Roheisen, Gusseisen).

In früheren Zeiten, und jetzt nur noch spärlich in einigen Gegenden, war die directe Darstellung des Eisens (Stabeisen) aus den Erzen durch die sogenannte Rennarbeit oder Luppenfrischerei sehr üblich; die Rennarbeit lieferte zwar ein vorzüglich reines und zähes Stabeisen, gestattete jedoch nur eine geringe Ausdehnung der Fabrikation und eine sehr unvollkommene Benutzung der Erze. Gegenwärtig gewinnt man das Eisen, indem man zuerst Roheisen darstellt und dieses dann durch den Puddlings- oder Frischprocess entkohlt.

Das Ausbringen des Eisens zerfällt in das Rösten und in das Zugutemachen. Das Rösten der Eisenerze hat zum Zweck, gewisse Substanzen, wie das Wasser und die Kohlensäure zu entfernen, die Masse dadurch mürber und poröser und so zur Reduction geschickter zu machen und das etwa vorhandene Eisenoxydul in Eisenoxyd überzuführen, welches minder leicht verschlackt wird. Die gerösteten Eisenerze werden darauf (unter Theorie des Ausbringens.Stempeln, Pochhämmern oder Walzwerken) zerkleinert und reichere Erze mit ärmeren in dem Verhältniss gemischt (gattirt), welches nach der Erfahrung die grösste Ausbeute giebt. Die gemengten Erze, welche aus einer Sauerstoffverbindung des Eisens und Ganges (Kieselsäure oder Kalk) bestehen, werden mit kohlehaltigen Substanzen gemengt und stark erhitzt zu metallischem Eisen reducirt, denn:

Fe₂O₃ + 3C = 3CO + 2Fe;

die Kohle wirkt mithin bei dem Ausbringen des Eisens als Brennmaterial und (für sich so wie als Kohlenoxyd und Kohlenwasserstoff) als Reductionsmittel. Nähme man den Process in der Weise vor, dass man die zerkleinerten und gerösteten Erze mit Kohle mengte und dem Schmelzprocess unterwürfe, so würde man das Eisen in fein zertheilter Gestalt als schwammige Metallmasse erhalten. Um nun das fein zertheilte Eisen zu einer Masse zu vereinigen, setzt man vor dem Ausschmelzen Körper zu, welche sich mit der Gangart zu einer leichtflüssigen Glasmasse verbinden. Diese Masse heisst die Schlacke; sie dient also dazu, die in den Erzen enthaltenen fremden und der Qualität des Eisens zum Theil schädlichen Bestandtheile zu entfernen, das Zusammenfliessen der geschmolzenen Metalltheilchen zu bewirken und das bereits gebildete Roheisen vor der oxydirenden Wirkung der Gebläseluft zu schützen. Die Schlacke ist ein Gemenge mehrerer kieselsaurer Salze, das entweder mit den Eisenerzen selbst bricht, oder wie schon erwähnt wurde, durch Zusatz während des Schmelzens erst entsteht. Es ist nothwendig, dass die Schlacke bei derselben Temperatur schmilzt, bei welcher das Eisen flüssig wird. Mangelt es an Kieselsäure, so setzt man Quarz, Sand, mangelt es an Basen, so setzt man Kalkstein oder Flussspath hinzu. Das Gemenge von ärmeren und reicheren Eisenerzen heisst die Gattirung, die mit den Zuschlägen und Flüssen, d. h. mit den schlackebildenden Substanzen gemengte Gattirung die Beschickung, welche nicht über 50 pCt. Eisen enthalten darf.

Wenn Eisen im breiartigen Zustande mit Kohle zusammenkommt, wie dies bei dem Ausbringen des Eisens der Fall ist, so wird ein grosser Theil der Kohle von dem entstandenen dünnflüssigen Roheisen gelöst; beim Erkalten des Eisens scheidet sich der grösste Theil der Kohle krystallinisch als Hochofengraphit ab, während ein anderer Theil der Kohle mit dem Eisen chemisch verbunden bleibt. Durch das Ausschmelzen lässt sich demnach kein reines, sondern nur kohlehaltiges Eisen (Roheisen, Gusseisen) gewinnen.

Hochofenprocess.

Gegenwärtig führt man den Schmelzprocess allgemein in Hochöfen, zuweilen auch noch in Blauöfen (Blaseöfen) aus. Beide Oefen unterscheiden sich wesentlich nur durch die Art ihrer Zustellung, insofern die Hochöfen mit offener Brust arbeiten, d. h. einen Vorherd haben, aus welchem ein continuirliches Abfliessen der Schlacken möglich ist, während die Blauöfen (Blaseöfen) Oefen mit geschlossener Brust sind, aus deren Herd Roheisen und Schlacke von Zeit zu Zeit abgestochen werden.

Fig. 1.

Beschreibung des Hochofens.

Fig. 2.

Fig. 3.

Ein Hochofen ist ein mit starkem Gemäuer (Rauhmauer A [Fig. [1]]) umgebener Schachtofen von 14 bis 35 Meter Höhe, dessen innerer Theil der Kernschacht oder die Seele die Gestalt zweier, mit den Grundflächen aneinander gefügter, abgestutzter Kegel hat. Die Mauer des eigentlichen Kernschachtes B umgiebt eine zweite, welche den Rauhschacht bildet, an welche sich das Mauerwerk des Ofens, die Rauhmauer A anschliesst. Zwischen Kern- und Rauhschacht findet sich ein Raum für die Füllung aufgespart, welcher mit schlechten Wärmeleitern (Asche, Schutt) angefüllt ist und zugleich der Ausdehnung des Kernschachtes durch die Wärme den nöthigen Spielraum gestattet. Der Theil des Kernschachtes von B nach C heisst der Schacht, von D nach E die Rast. Der Theil B, wo der Kernschacht den grössten Durchmesser hat, wird Kohlensack oder Bauch genannt. Unterhalb der Rast zieht sich der Raum zu dem Gestell F zusammen, dessen unterer Theil (der Eisenkasten) das geschmolzene Roheisen aufnimmt. In dem Gestell, der wichtigste Theil des Hochofens, insofern in demselben der Schmelzprocess vor sich geht, befinden sich, einander gegenüber liegend, zwei Oeffnungen mit eingesetzten konischen Röhren (Formen) (Fig. [2]), in welche die Mundstücke (Düsen, Deusen, Deupen) der Windleitungsröhren, welche den Hochofen mit Luft versehen, eintreten. Der Eintritt der Luft in die Düse wird, wie in der Zeichnung durch ein Kegelventil oder nur durch ein Schieberventil regulirt.

Die obere Oeffnung des Schachtes A heisst die Gicht, durch dieselbe wird die Beschickung und Brennmaterial in den Hochofen gebracht. Letzterer ist entweder an einem Abhange gebaut, so dass man auf einem Wege zur Gicht gelangen kann, oder es führt zu demselben die Gichtbrücke P. Der untere Theil des Gestelles ist nach der Vorderseite hin verlängert und bildet den Vorherd, welcher durch den Wallstein M begrenzt ist. Auf der einen Seite steht der Wallstein von der Wand ab und bildet eine Spalte, die sogenannte Abstichöffnung, welche während des Schmelzens mit Thon verstopft ist, darauf aber zum Ablassen des geschmolzenen Eisens und der Schlacke dient. Der Wallstein ist zum Schutze mit einer Eisenplatte bedeckt. Die Brustwand reicht nicht bis auf den Boden des Herdes, sondern endigt in einer bestimmten Höhe über demselben mit einem Gewölbe oder Stein, dem Tumpelstein o, welcher durch ein massives Eisenstück, das Tumpeleisen, getragen wird. Den Boden des Herdes bilden die Bodensteine, die Seitenwände, die Backensteine, die Hinterwand ein Rückstein.

Gebläse.

Zum Speisen des Hochofens mit Luft wendet man jetzt allgemein das Cylindergebläse an. Die zweckmässigste Art desselben ist die Figur 3 abgebildete. In dem gusseisernen Cylinder A, in dem der Kolben c c auf und nieder bewegt werden kann, geht die Kolbenstange a luftdicht durch die Stopfbüchse e; durch b und d communicirt der Cylinder mit der freien Luft, durch f und g aber mit dem Kasten E; darin angebrachte Klappen bewirken durch Schliessen und Oeffnen die Füllung des Kastens E mit Luft. Durch ein bei i angebrachtes Rohr strömt sie in den Feuerraum des Hochofens. Zum Reguliren des Gebläses benutzt man einen grossen, aus Eisenblech luftdicht zusammengenieteten Ballon, in welchen man die Luft aus dem Kasten E treten lässt. Das Princip desselben ist dem des Gasbehälters in Leuchtgasfabriken gleich. Die Anwendung von erhitzter Gebläseluft ist eine der wichtigsten Verbesserungen in dem Eisenhüttenwesen, die erhitzte Luft veranlasst nämlich eine Verminderung des Aufwandes an Brennmaterial (die Brennstoffersparniss beträgt ⅓–⅖, im Durchschnitt also 0,366 des früher verbrauchten Quantums) und eine Vermehrung der absoluten Produktion um 50 Proc.; dabei ist der Ofengang regelmässiger und die Arbeit im Herde weit leichter, obgleich man auf anderen Hütten das Entgegengesetzte behauptet, indem nicht nur Störungen im regelmässigen Gange des Hochofens stattfanden, sondern auch die übermässig hohe Temperatur im Gestell die feuerfestesten Steine zu sehr angriff und daher die Campagnen bedeutend abkürzte. Das Erhitzen der Gebläseluft geschieht entweder durch die Gichtgase, oder durch besondere Feuerungen in Röhrenapparaten, oder endlich durch Siemens' Regenerativsystem, nach welchem man Gicht- oder Generatorgase durch einen mit feuerfesten Steinen lose ausgefüllten Raum und dann nach Abstellung der Gase die kalte Luft durch die glühend gewordenen Steine leitet, wobei sie sich zu weit höheren Temperaturen erhitzen lässt, als in Röhrenapparaten, deren Material hohen Temperaturen nicht widersteht. Man erhitzt die Gebläseluft bis auf 200–400° C. Koksöfen erfordern pro Minute gewöhnlich 2000 bis 4000 Kubikfuss Luft.

Gang der Schmelzung.

Der Hochofenbetrieb erfolgt auf folgende Weise. Man heizt zuerst den Ofen an, indem man auf dessen Boden Holz anzündet und darauf das Brennmaterial (in Deutschland früher meist Holzkohlen, gegenwärtig fast durchweg Koks, mitunter auch Anthracit, selten rohe Steinkohle) bringt, bis endlich der ganze Schacht mit glühenden Kohlen angefüllt ist. Zu gleicher Zeit setzt man die Gebläse in Thätigkeit und trägt schichtenweise Erz- und Kohlengichten ein. In dem Maasse, als die Kohlen verbrennen und Erze und Zuschlag schmelzen, sinken die Schichten allmählig nieder. Die Kieselerde schmilzt mit den vorhandenen Erden und Oxyden zu Schlacke zusammen, die durch Eisenoxydgehalt gewöhnlich gefärbt erscheint, während das schon früher reducirte halbflüssige Eisen sich mit dem Kohlenstoff zu leichtflüssigem Roheisen vereinigt. Das geschmolzene Eisen sammelt sich am Boden des Gestelles an; auf dem Eisen schwimmen die geschmolzenen Schlacken, die man über dem Wallstein abfliessen lässt. Das flüssige Eisen, das fast die Höhe des Wallsteins erreicht hat, wird durch das Einstossen der Verstopfung der Abstichöffnung über Rinnen alle zwölf Stunden abgestochen, wobei es durch einen schon vorher im Sande vor dem Ofen gemachten Ablassgraben nach den Formen geleitet wird. Während des Abstechens sind die Gebläse in Ruhe. Roheisen in Mulden nennt man Flossen, in Barren Gänze. Das Schmelzen (die Campagne oder Hüttenreise) dauert gewöhnlich so lange, als der Ofen aushält, oft mehrere Jahre.

Chemischer Process im Innern des Hochofens.

Fig. 4.

Der beim Niederschmelzen der Beschickung im Hochofen stattfindende chemische Process ist in verschiedener Höhe im Hochofen ein sehr verschiedener. Beistehende Figur 4 zeigt das Innere eines mit Beschickung und Brennmaterial gefüllten Hochofens im senkrechten Durchschnitte. Die schmaleren Schichten bedeuten die Beschickung, die breiteren das Brennmaterial. Von der Oberfläche der flüssigen Schlacke f f an bis zum Gichtniveau lässt sich das Innere in fünf Regionen oder Zonen eintheilen, nämlich:

In dem oberen Theile des Schachtraumes, der Vorwärmzone, wird die Beschickung vorgewärmt und vollständig ausgetrocknet. Innerhalb dieser Zone gelangt das Erz kaum zum schwachen Glühen. Die Reductionszone hat die beträchtlichste Ausdehnung; im unteren Theile des Schachtes, besonders in der Gegend des Kohlensackes, wird das Eisenoxyd durch Einwirkung der reducirenden Gase zuerst zu Eisenoxydul-Oxyd und endlich zu metallischem Eisen reducirt. Die in dieser Zone vorhandenen reducirenden Agentien sind: Kohlenoxydgas, Kohlenwasserstoffgas, Cyanwasserstoffgas oder Cyankaliumdämpfe. An einer Stelle dieser Zone ist das Eisen als hämmerbares Eisen vorhanden. Noch tiefer im Ofen, in der Kohlungszone findet die Kohlung des Eisens statt, wodurch sich stahlartiges Eisen bildet, das mehr oder weniger zusammengesintert aus dem Kohlungsraum in die Schmelzzone gelangt und sich hier mit Kohlenstoff zu Gusseisen sättigt. In der Verbrennungs- oder Oxydationszone, im Vergleich zu den übrigen Zonen nur von sehr geringem Umfange, trifft die aus den Düsen in den Ofen strömende Luft auf Kohlen, welche sich in stärkster Weissglut befinden und bildet mit denselben Kohlensäure, welche aber, indem sie durch die höher liegenden Schichten Kohle strömt, zu Kohlenoxyd reducirt wird (CO₂ + C = 2CO); durch die Verbrennung des in dem Brennmaterial enthaltenen Wasserstoffs wird aber auch Wasser gebildet, welches nebst dem durch die Gebläseluft eingeführten Wasserdampfe (welchen man in der neueren Zeit durch vorheriges Leiten der Gebläseluft über englische Schwefelsäure zu entfernen sucht), durch die grosse Hitze des mittleren Theils in seine Bestandtheile, in Wasserstoff und Sauerstoff zerlegt wird. Der Sauerstoff bildet mit der Kohle Kohlenoxyd, während der Wasserstoff mit der Kohle Kohlenwasserstoff bildet. Ausserdem tritt der Stickstoff des Brennmaterials (der Koks), so wie ein Theil des Stickstoffs der eingeblasenen atmosphärischen Luft mit der Kohle zusammen und bildet Cyan (-metalle oder -wasserstoff)[1]. Die reducirenden Gase treffen die erhitzten Erze und bewirken die Reduction der Metalloxyde, während die Gase (Gichtgase, Hochofengase) durch die Gicht entweichen. Das reducirte Eisen verbindet sich, indem es tiefer sinkt, mit Kohlenstoff zu Roheisen, schmilzt dabei und wird durch die Schlacke vereinigt. Indem das Roheisen durch seine Schwere herabsinkt und die Region des Ofens erreicht, in welcher die Hitze am stärksten ist, wirkt sein Kohlenstoff auf die Thonerde, den Kalk, die Kieselerde u. s. w., deren Metalle sich mit dem Eisen verbinden.

Aus neueren Untersuchungen geht hervor, dass die bei dem Hochofenprocess in so grosser Menge sich bildende Cyanwasserstoffsäure, indem sie sich mit den in dem Brennmaterial und den Schlacken enthaltenen Alkalien und Erden zu Cyanmetallen vereinigt, wesentlich bei der Reduction der Eisenerze mitwirkt. Auch die Ansicht ist ausgesprochen worden, dass selbst das Roheisen nicht nur Kohlenstoffeisen, durch Zersetzung von Cyaneisen entstanden, ist, sondern Cyaneisen (vielleicht auch Stickstoffeisen) beigemengt enthält; es sei hierbei an die Entdeckung Wöhler's erinnert, dass die ebenfalls durch den Hochofenprocess entstehenden und in der sogenannten Eisensau befindlichen Titanwürfel kein metallisches Titan, sondern Stickstofftitan-Titancyanür sind. Wie bedeutend die Erzeugung von Cyanmetallen bei den mit Steinkohlen betriebenen Hochöfen sein mag, geht aus einer Untersuchung von Bunsen und Playfair über den Process der englischen Roheisenbereitung hervor, nach welcher in einem Hochofen täglich gegen 225 Pfund Cyankalium erzeugt werden. Eck zu Königshütte in Oberschlesien bemerkte auch die Bildung von Cyankalium und Schwefelcyankalium; er berechnete aus dem Kaligehalte des Eisenerzes (Thoneisenstein), des Zuschlages und der Steinkohlen, dass im Ofen zu Königshütte täglich 35½ Pfund Cyankalium gebildet werden können. In der Schmelzzone findet auch Reduktion der Thonerde und Kieselerde zu Aluminium und Silicium statt.

Fig. 5.

Vertheilung der Temperatur in dem Hochofen.

Fig. [5] zeigt die an den Grenzen der verschiedenen Zonen des Hochofens herrschenden Temperaturen. Die Temperatur der Verbrennungszone würde eine höhere sein, als es in der That der Fall ist, wenn nicht die Umwandlung der Kohlensäure in Kohlenoxyd durch Aufnahme von Kohlenstoff eine bedeutende Temperaturerniedrigung zur Folge hätte. Das Kohlensäuregas verdoppelt nämlich sein Volumen, indem es durch Aufnahme von Kohle in Kohlenoxyd übergeht; dieses Uebergehen des Kohlenstoffs in den gasförmigen Zustand ist mit Bindung von Wärme verknüpft. Wenn man bedenkt, dass in den Hochöfen unter den günstigsten nahe liegenden Verhältnissen nur 16,55 Proc. Brennmaterial im Ofen zur Realisation gelangen, während 83,45 Proc. aber in der Gicht in der Form brennbarer Gase verloren gehen, so lag es nahe, diese Gichtgase.Gicht- oder Hochofengase anzuwenden, und dies ist auch mit dem glücklichsten Erfolge zum Schmelzen und Frischen des Eisens, zum Ausschweissen des gefrischten Eisens in Flammenöfen, zum Erwärmen der Gebläseluft, zum Rösten der Eisensteine, zum Darren und Verkohlen des Holzes etc. geschehen.

Anwendung derselben zur Darstellung von Salmiak.

Die Anwendung derselben scheint aber noch keineswegs erschöpft, denn R. Bunsen und L. Playfair fanden, dass die Gase der Steinkohlenhochöfen Ammoniak in solcher Menge enthalten, dass dessen Gegenwart besonders in den tieferen Theilen des Ofenschachts schon durch den Geruch zu erkennen ist. Die genannten Chemiker gelangten zur Ueberzeugung, dass die Verwerthung des Ammoniaks auf die einfachste Weise ausgeführt werden könne, indem man die Gase vor ihrer Verwendung als Brennmaterial durch einen mit Salzsäure versehenen Condensationsraum leitet. Wenn man die durch die Verdichtung des Ammoniaks erhaltene Salmiaklösung fortwährend in die Pfanne eines geeigneten Flammenofens fliessen lässt, in welchem man einen kleinen Theil des Gasstromes über der Flüssigkeit verbrennt, so lässt sich der Abdampfungsprocess dergestalt reguliren, dass man den Salmiak in einer fortwährend abfliessenden, concentrirten Lösung als metallurgisches Nebenprodukt erhält. Aus dem Alfreton-Hochofen in England könnte man auf diese Weise täglich 2,44 Centner Salmiak als Nebenprodukt, ohne erhebliche Kostenerhöhung des Betriebes und ohne die mindeste Störung des Processes gewinnen. Was die Ammoniakbildung hierbei anlangt, so hängt sie mit der oben erwähnten Cyanbildung zusammen. Cyankalium zerfällt, wenn es mit Wasserdämpfen zusammenkommt, in Ammoniak und ameisensaures Kali (KCN + 2H₂O = NH₃ + CHKO₂); durch eine umgekehrte Reaktion kann sich aus ameisensaurem Ammoniak, indem man aus demselben allen Sauerstoff in Form von Wasser austreten lässt, Cyanwasserstoffsäure bilden (CH(NH₄)O₂ - 2H₂O = CHN).

Roheisen oder Gusseisen.

Das durch den Hochofenprocess erhaltene Eisen heisst das Roheisen oder Gusseisen. Dasselbe besteht aus Eisen, Kohlenstoff (als Graphit und in Form von Eisencarburet), Silicium (als Siliciumgraphit und in Form von Siliciumeisen), Schwefel, Phosphor, Arsen, Aluminium. Von dem Kohlenstoffgehalte ist die Farbe und die Beschaffenheit des Roheisens abhängig. Früher glaubte man, dass die mehr oder weniger dunkle Farbe des Roheisens von einem grösseren oder geringeren Kohlenstoffgehalte abhängig sei, so dass die dunkelste Sorte die grösste Menge und die hellste die geringste Menge Kohlenstoff enthielte. Gegenwärtig ist aber bewiesen, dass nicht die Menge, dass vielmehr die verschiedene Art und Weise, wie der Kohlenstoff (und das ihm analoge Silicium) im Roheisen vorkommt, die Beschaffenheit desselben bedingt, dass ein Theil des Kohlenstoffs und Siliciums mit dem Eisen chemisch verbunden sei, während der grösste Theil des Kohlenstoffs und des Siliciums dem Eisen nur mechanisch in Form von Graphit (Kohlenstoffgraphit und Siliciumgraphit) beigemengt ist. Neue Untersuchungen von Frémy u. A. machen es übrigens auch wahrscheinlich, dass das Roheisen öfters stickstoffhaltig sei und der Stickstoff mit die Eigenschaften des Roheisens bedinge, während Caron, Gruner und Rammelsberg dieser Ansicht entgegentreten. Man unterscheidet weisses und graues Roheisen.

Weisses Roheisen.

Das weisse Roheisen ist charakterisirt durch silberweisse Farbe, Härte, Sprödigkeit, starken Glanz und grösseres specifisches Gewicht. Letzteres beträgt 7,58–7,68. Zuweilen lassen sich in demselben Prismen erkennen, man nennt es dann Spiegeleisen oder Spiegelfloss (Rohstahleisen); diese Eisensorte lässt sich als eine Verbindung von CFe₆ oder genauer Fe₆C + Fe₈C (mit 5,93 Proc. C) betrachten. Wird das Gefüge des weissen Roheisens strahlig-faserig und geht die Farbe desselben ins bläulichgraue über, so heisst die Varietät blumiges Floss. Wenn die weisse Farbe noch mehr verschwindet und die Bruchflächen anfangen zackig zu werden, so erhält man eine zwischen dem weissen und grauen Roheisen in der Mitte stehende Varietät, das luckige Floss.

Graues Roheisen.

Das graue Roheisen ist von hellgrauer bis dunkelschwarzgrauer Farbe, körnigem bis feinschuppigem Gefüge. Das specifische Gewicht desselben ist im Mittel = 7,0, also weit geringer als das des weissen Roheisens. Es ist weniger hart als letzteres. — Wenn in einem Stücke beide Roheisensorten, entweder in besonderen Lagen oder das eine in die Masse des andern zerstreut vorkommen, so heisst ein solches Eisen halbirtes Roheisen oder Forelleneisen. Es dient vorzüglich zu Gusswaaren. Der chemische Unterschied zwischen weissem und grauem Roheisen liegt darin, dass ersteres nur chemisch gebundenen Kohlenstoff (4–5 Proc.), letzteres wenig gebundenen Kohlenstoff (0,5–2 Proc.), aber viel mechanisch beigemengten (1,3–3,7 Proc.) enthält. In Bezug auf den Schmelzpunkt des Roheisens ist zu erwähnen, dass das weisse Roheisen, das am meisten Kohlenstoff enthält, am leichtesten schmilzt; das graue Roheisen ist viel dünnflüssiger als das weisse. Geschmiedet kann das Roheisen nicht werden, da es in der Glühhitze zwar weich und mürbe wird, dass es mit einer gewöhnlichen Holzsäge leicht geschnitten werden kann, unter dem Hammer aber auseinander fliegt. Wegen der dünnflüssigen Beschaffenheit wird das graue Roheisen vorzüglich zu Gusswaaren angewendet, es füllt die Formen mit grosser Schärfe und Reinheit aus, während weisses Roheisen mit stumpfen Ecken und concaver Oberfläche erstarrt und deshalb nie zum Giessen angewendet werden kann. Das graue Roheisen ist ferner hinlänglich weich, um gefeilt, gehobelt, gebohrt und gedreht werden zu können; das weisse Roheisen ist dagegen so hart, dass es jeder mechanischen Verarbeitung widersteht. Wird geschmolzenes graues Roheisen rasch abgekühlt, so geht es in weisses Roheisen über. Lässt man dagegen bei starker Hitze geschmolzenes weisses Roheisen langsam abkühlen, so verwandelt es sich in graues Roheisen.

Auf die Beschaffenheit des aus dem Hochofen erhaltenen Roheisens ist nicht nur die Beschickung, sondern auch hauptsächlich die Temperatur des Ofens von grösstem Einflusse. Es scheint, als ob sich im Hochofen bei jeder Beschickung zuerst stets weisses Roheisen bildet und dass dieses erst bei sehr gesteigerter Temperatur in graues Roheisen überzugehen vermag. Findet die Reduction bei einem richtigen Quantitätsverhältniss zwischen Erz, Zuschlag und Brennmaterial statt, so wird der Gang des Hochofens ein garer (Gargang) genannt. Man erhält dadurch ein Roheisen mit gehörigem Kohlenstoffgehalt, vorherrschend weisses Roheisen. Die Schlacke ist bei diesem Gange niemals dunkel gefärbt, weil sie nur wenig Eisenoxydul enthält. Wenn in Folge von vorherrschendem Erze, also von mangelndem Brennmaterial, die Temperatur, welche zur vollständigen Kohlung des Eisens erforderlich ist, nicht erreicht wird, so findet nicht selten nur unvollständige Reduction statt, in dem eine grosse Menge von Eisenoxydul in die Schlacke geht und derselben eine dunkle Farbe ertheilt. Der Gang des Ofens wird in diesem Falle ein übersetzter oder scharfer oder Rohgang genannt. Durch überwiegendes Brennmaterial, wodurch die Hitze im Hochofen zu sehr gesteigert wird, wird ein heisser, hitziger oder übergarer Gang des Hochofens hervorgebracht und graues Roheisen gebildet.

Die Resultate der chemischen Untersuchung einiger Roheisensorten mögen die Zusammensetzung des Roheisens im Allgemeinen veranschaulichen: 1. Spiegeleisen aus 14 Th. Spatheisenstein, 9 Th. Brauneisenstein erhalten (Hammerhütte). 2. Blumiges Floss aus Steiermark. 3. Weisses Roheisen. 4. Halbirtes Roheisen. 5. Graues Roheisen (aus Brauneisenstein mit Holzkohle). 6. Graues Roheisen (aus Brauneisenstein und Spatheisenstein). 7. Graues Roheisen (aus ockrigem Brauneisenstein mit Koks erblasen).

Das Zeichen —, dass auf den Körper nicht geprüft, das Zeichen 0, dass der Körper nicht gefunden wurde. M. Buchner fand bei einer Untersuchung des Kohlenstoff- und Siliciumgehaltes des Roheisens:

1. 2. 3. 4. Spiegeleisen, grossblättrig oder vollkommen krystallinisch. 5. 6. Luckiges Roheisen.

7. 8. 9. Weisses grelles Roheisen. 10. Weisses Gusseisen. 11. Halbirtes Roheisen. 12. Stark halbirtes Roheisen.

13. Minder halbirtes Gusseisen. 14. 15. 16. Graues Gusseisen. 17. Schaumiges, grobkörniges Roheisen. 18. Ueberkohltes schwarzgraues Roheisen.

Statistica über Roheisenproduktion.

Die Roheisenerzeugung auf der ganzen Erde beträgt gegenwärtig (1870) reichlich 200 Millionen Zollcentner, davon kommen auf

im Werth von ungefähr 650 Millionen Thaler.

Eisengiesserei, Umschmelzen des Roheisens.

Fig. 6.Fig. 7.

Zur Herstellung der Eisengusswaaren verwendet man meist ein schwach halbirtes graues Roheisen, welches sich durch grosse Dichtigkeit, Festigkeit, scharfes Ausfüllen der Form und hinreichende Weichheit zur mechanischen Bearbeitung auszeichnet. Obgleich das Giessen direkt aus dem Hochofen (Hochofenguss) geschehen kann, zieht man es vor, die Flossen oder Gänze umzuschmelzen (Umschmelzebetrieb), dies geschieht entweder in Tiegeln, in Schachtöfen oder in Flammenöfen. Tiegel (von Graphit oder feuerbeständigem Thon) wendet man nur zum Giessen kleiner Gegenstände an, man schmilzt gewöhnlich darin[17] Schacht- oder Kupolofen. 5–8 Pfund. Am häufigsten findet der Schacht- oder Kupolofen Anwendung; Fig. [6] und [7] zeigen einen solchen Ofen; er besteht aus einem cylindrischen Schachtofen von 2,5–3,5 Meter Höhe, in welchem man durch die Gicht das Roheisen und das Brennmaterial (Holzkohlen oder Koks) schichtweise in den Schacht A einträgt; die Oeffnungen c und d dienen zur Einführung der Düsen des Gebläses. Die nach der Rinne B führende Oeffnung ist während des Schmelzens verschlossen; wenn das geschmolzene Eisen die Oeffnung a erreicht hat, wird dieselbe vermittelst Thon verschlossen und die zuerst in a befindliche Düse in die Oeffnung d gelegt. Das geschmolzene Eisen wird entweder in die Form unmittelbar geleitet, oder in eiserne, mit Thon überstrichene Giesspfannen gelassen und nach der Form hingetragen. Auch hierbei hat die Benutzung von heisser Gebläseluft bedeutende Ersparniss an Brennmaterial zur Folge gehabt.

Flammenofen.

Das Umschmelzen des Roheisens in Flammenöfen endlich geht in einem gewöhnlichen Flammenofen auf die Weise vor sich, dass man das Eisen auf dem mit Sand bedeckten Schmelzherde, der in der Richtung seiner Länge etwas geneigt ist und an dessen tieferliegenden schmalen Seite das Stichloch zum Abstechen des geschmolzenen Eisens befindlich ist, schmelzen lässt und dann absticht. Auf dem Feuerherde befindet sich Steinkohlenfeuer, dessen Flamme über eine niedrige Scheidewand (die Feuerbrücke) hinweg über den Schmelzherd zieht, denselben in seiner ganzen Längenausdehnung bestreicht und endlich in einen hohen Schornstein tritt. Aus dem Stichloche läuft das Eisen entweder direkt in die Formen, oder man füllt damit lehmbestrichene Kellen und Pfannen, die von den Arbeitern zu den Formen getragen und dort durch Umneigen ausgegossen werden. In einem Flammenofen lassen sich mehr als 50 Centner Roheisen auf einmal umschmelzen. Hierbei ist zu berücksichtigen, dass das Roheisen während des Umschmelzens in Flammenöfen mit der atmosphärischen Luft in Berührung kommt, dadurch theilweise entkohlt und zu Gusswaaren untauglich wird.

Formerei.

Ein wesentlicher und schwieriger Theil der Eisengiesserei besteht in der Herstellung der Gussformen. Je nach den Materialien, aus denen die Formen bestehen, unterscheidet man 1) Sandguss in Formen aus Sand, der so fein sein muss, dass die feinsten Gegenstände sich darin abdrücken lassen, und so zusammenhaften, dass die schärfsten Kanten stehen bleiben; er enthält so viel Thon, dass er sich beim Befeuchten mit Wasser ballt; er wird vorher durch einen Zusatz von Kohlenstaub locker gemacht, damit die Wasserdämpfe, die bei der Berührung des heissen Gusseisens mit dem feuchten Sand sich bilden, leicht entweichen können. Bei Gegenständen, die auf der einen Seite eben sind, wie Gitter, Platten, Räder etc., wendet man den Herdguss an, d. h. man giesst auf einem Theile der Hüttensohle, der mit Formsand bedeckt ist; in diesem Formsand ist das Modell so eingedrückt, dass dessen Oberfläche horizontal ist. Zu zusammengesetzteren Gusswaaren, z. B. zu Töpfen, wendet man den Kastenguss an. Die Sandformen werden vor dem Eingiessen des Eisens nicht getrocknet; 2) der Masseguss in Formen aus Sand und Lehm, wobei die Formen vor dem Giessen sorgfältig getrocknet werden müssen; 3) der Lehmguss in Formen aus Lehm, der gesiebt, angefeuchtet und, um das Reissen beim Trocknen zu verhüten, mit Pferdemist durchknetet ist; 4) der Schalenguss (Kapselguss) in gusseiserne Formen. Letzterer wird nur selten und zwar nur zu Hartwalzen zum Ausstrecken des Blechs, die eine grosse Härte besitzen müssen, und für Eisenbahnwagenräder benutzt. Er gründet sich auf die Eigenschaft des grauen Roheisens, im geschmolzenen Zustand durch schnelle Abkühlung rasch zum Erstarren gebracht, in hartes weisses Roheisen überzugehen. Giesst man daher das Roheisen in gusseiserne Formen (Coquillen), welche die Wärme schnell ableiten, so wird die äussere Schicht in Folge der schnellen Abkühlung weiss und hart. So kann man Walzen giessen, die an der Oberfläche sehr hart und doch, weil sie im Innern aus grauem Roheisen bestehen, nicht spröde und zerbrechlich sind.

Der am häufigsten angewendete Eisenguss ist der Sandguss, man benutzt ihn zum Giessen von Ofenplatten, Rädern, Gittern, Roststäben etc. Den Masseguss wendet man an, wenn man ein Zusammenstürzen einer Sandform zu fürchten hat; man benutzt diesen Guss zum Giessen von[18] eisernen Röhren und Kanonen. Zur Herstellung der letzteren findet das halbirte Roheisen Anwendung, indem dasselbe Zähigkeit mit Elasticität und einer gewissen Härte vereinigt; es scheint indessen, als werde das Roheisen (und auch das bisher angewendete Geschützmetall) in der Geschützgiesserei in der Zukunft vollständig durch den Gussstahl ersetzt werden, wie die Fabrikate von Krupp in Essen beweisen. Man benutzt den Masseguss auch zu den sogenannten Galanteriewaaren aus Eisenguss (Schreibezeuge, Leuchter, Ringe etc.). Den Lehmguss wendet man endlich für sehr grosse Gegenstände an, und besonders für solche, wozu man kein besonderes Modell machen will oder kann, z. B. zum Giessen von grossen Kesseln, Glocken etc. Man unterscheidet dabei drei Haupttheile:

a) den Kern, der an Grösse und Gestalt dem Innern des Gussstücks gleichkommt,

b) das Modell (Hemd, Eisenstärke) und

c) den Mantel (die Einhüllung des Modells).

Die Lehmformen werden scharf getrocknet. Der Kunstguss, d. i. die Anfertigung von Monumenten, Statuen etc., ist gleichfalls Lehmguss; hierzu beginnt aber in der neuern Zeit das Zink das Gusseisen zu verdrängen.

Bei solchen Gegenständen, welche viel Erhabenheiten auf ihrer Oberfläche und besonders eine solche Form haben, dass ein theilweises Abheben des Mantels nicht ausführbar ist, wie z. B. bei dem Guss von Grabmonumenten, Kunstöfen, Statuen u. s. w., wird auf den gebrannten Kern die Form in Wachsabgüssen aufgetragen. Das von dem Modelleur angefertigte Modell wird in Gyps abgegossen, und es werden so viel einzelne Gypsformen dargestellt, als des Abhebens wegen nöthig sind. Man giesst das Wachs in die einzelnen Formen, trägt die Wachsabgüsse auf den Kern und setzt sie auf demselben vorsichtig zusammen. Diese Wachsform wird mit feingeschlämmtem Thon, der mit etwas Graphit gemischt worden ist, überpinselt, und nachdem dies mehrere male geschehen ist, die Form mit einer stärkeren, mit Kuhhaaren untermengten Thonschicht umgeben. Ist der Ueberzug getrocknet, so schmilzt man das Wachs durch Erwärmen der Form heraus.

Adouciren. Tempern.

Nach dem Gusse werden die Gusswaaren durch mechanische Bearbeitung vollendet, es werden z. B. die Giessnähte abgehauen, der eingebrannte Sand von der Oberfläche abgelöst u. s. w. Oft müssen die Eisengüsse ausgebohrt (wie Kanonen), oder (wie Maschinentheile) abgedreht, ciselirt, gehobelt, gefräst, gedreht und geschliffen werden. Da dieselben nun durch schnelles Erkalten auf der Oberfläche oft solche Härte und Sprödigkeit besitzen, als wären sie aus weissem Roheisen gegossen und dadurch nicht mit Feilen, Meisseln etc. bearbeitet werden können, so sucht man solchen Eisengüssen durch das Adouciren (Tempern, Anlassen) die nöthige Weichheit zu ertheilen. Das Adouciren besteht wesentlich in anhaltendem starken Glühen der Gussstücke in einer Einhüllung und sehr langsamem Erkalten. Das Adouciren geschieht entweder auf physikalischem oder auf chemischem Wege. Im ersteren Falle, in welchem keine chemische Veränderung eintritt und das Harteisen nur durch Anderslagerung der Moleküle in weiches Eisen übergeht, überzieht man die Gegenstände mit Lehm und glüht sie zwischen Kohlen aus, oder man glüht sie einfach unter trockenem Kiessand, oder in mit Kohlenstaub angefüllten Kapseln bei nicht anhaltender Rothglühhitze. Sollen die Gusswaaren durch das Adouciren zugleich eine gewisse Festigkeit erhalten, welche dem Stahl und Stabeisen eigenthümlich ist, so muss die Einhüllung und länger anhaltende Hitze chemisch, d. h. entkohlend, einwirken. Als Hülle benutzt man ein Cementirpulver aus Kohle, Knochenasche, Eisenhammerschlag, rothem Eisenoxyd, Braunstein oder Zinkoxyd. Gleichmässig und durch die ganze Masse hindurch entkohlten Eisenguss nennt man hämmerbaren, schmiedbaren Eisenguss (fonte malléable). Auf diese Weise stellt man neuerdings unzählige kleine Gegenstände aus Gusseisen dar, die man früher zu schmieden pflegte, wie z. B. Schlüssel, Lichtputzen, Schnallen u. s. w. Durch Einsatzhärtung (siehe bei Stahl) lassen sich diese Gegenstände oberflächlich verstählen, so macht man jetzt z. B. gegossene Scheeren und Messer (selbst Rasirmesser), die sich von den stählernen kaum unterscheiden lassen. Man überzieht die gegossenen Gegenstände häufig mit einem Firniss von Steinkohlentheer und Graphit oder Leinölfirniss und Kienruss, oder bronzirt oder brünirt dieselben.

Emailliren von eisernen Geschirren.

Die eisernen Kochgeschirre pflegt man, um sie gegen das Rosten und den Einfluss schwacher Säuren zu schützen, auf der inneren Seite zu emailliren; dies geschieht, indem man die Fläche durch verdünnte Schwefelsäure von Oxyd befreit, einen aus Borax, Quarz, Feldspath, Thon und Wasser bestehenden Brei in dem Gefässe umherschwenkt, auf den feuchten Ueberzug ein feines Pulver von Feldspath, Soda, Borax und Zinnoxyd streut und darauf die Geschirre in einer Muffel bis zum Schmelzen der Glasmasse erhitzt. Das in Frankreich fabricirte glasirte Eisen ist ein ähnliches emaillirtes Eisen. Die Glasurmasse wird durch Zusammenschmelzen von 130 Th. Flintglaspulver, 20½ Th. kohlensaurem Natron und 12 Th. Borsäure dargestellt. Man benutzt das glasirte Eisen hauptsächlich statt der Zinkgefässe und verzinnter Blechgeschirre, namentlich verfertigt man daraus Zuckerhutformen und Krystallisirgefässe für Stearinsäure.

β) Schmiede- oder Stabeisen.

Stabeisen oder Frischeisen.

In älteren Zeiten[2] und auch gegenwärtig noch in Steiermark, Illyrien, Italien, Schweden, Ostindien, Borneo, Madagaskar, brachte man, wie bereits Seite [9] gesagt, das Stabeisen direct aus den Erzen aus, indem man dieselben auf einem Herde mit Kohlen unter Mitwirkung eines Gebläses reducirte und den erhaltenen Klumpen von reducirtem Eisen sofort ausschmiedete. Gegenwärtig hat man diese wenig ergiebige Gewinnungsart (Luppenfrischerei oder Rennarbeit) verlassen und stellt allgemein zuerst Roheisen und aus diesem das Stabeisen dar. Derjenige Process, durch welchen das Roheisen in Stabeisen oder Frischeisen verwandelt wird, heisst der Frischprocess; er beruht der Hauptsache nach auf der Entfernung der grössten Menge des Kohlenstoffs und der übrigen fremden Körper des Roheisens durch Oxydation. Man verwendet zum Frischen nur weisses Roheisen, und zwar möglichst kohlenstoffarmes, weil es vor dem Schmelzen erweicht, lange dünnflüssig bleibt und daher den oxydirenden Agentien eine grössere Oberfläche darbietet; auch verbrennt der chemisch gebundene Kohlenstoff des weissen Roheisens leichter als der Graphit des grauen Roheisens. Der Frischprocess oder das Frischen geht entweder vor sich:

wird beim Stahl beschrieben werden.

Herdfrischung.

Fig. 8.

Fig. 9.