DE24227C

DE24227C - Verfahren zur Herstellung eines weifsen Kalkthonerdeglases

Info

Publication number: DE24227C
Application number: DENDAT24227D
Authority: DE
Original assignee: O. KORSCHELT in Dresden

Description

■KLASSE 32: Glas.

Diese Erfindung betrifft die Herstellung eines -weifsen Glases, das im wesentlichen aus Thonerde, Kieselsäure und Kalk besteht; an Stelle von Kalk kann auch Magnesia oder Baryt treten. Es wird hierbei die bisher als schädlich vermiedene Thonerde ausgiebig verwendet. Alkalien werden nur in geringer Menge zugesetzt oder völlig hiriweggelassen. Es werden so sehr billige Rohmaterialien zu dem Glassatze verwendet, und beim Schmelzen gestattet dieser ein leichtes Läutern. Das Glas ist härter und doch elastischer, sowie gegen Säure und kochendes Wasser widerstandsfähiger als gewöhnliches Glas. .

Weifses Glas ist seither fast ausschliefslich aus Quarz und Monoxyden bereitet worden· und hat Thonerde nur accidentiell in den geringen Mengen enthalten, die von der schmelzenden Glasmasse aus dem Hafen aufgenommen wurden oder die als Verunreinigung in den verwendeten Materialien (Quarz, Kalkstein, Sodasalze etc.) vorkamen. Versuche, den Feldspath als Zuschlag zu benutzen (s. Benrath, Glasfabrikation, S. 64), scheiterten an der leichten Entglasbarkeit des Productes. Auch erweist sich die Beschaffung der nöthigen Mengen Feldspathes als zu kostspielig. ' ,

Die Anwendung der Thonerde in Form von Kryolit hat bei der Bereitung von Milchglas platzgegriffen und über die Herstellung weifsen Thonerdeglases hat Pelouze (s. Wagner's J. B. 1867, S. 349) gewisse Vorschläge gemacht, ohne indefs Erfolge zu erzielen. Weder jene Thatsache, noch dieser Vorschlag hat mit dem Wesen meiner Erfindung etwas gemein, wie sich atls nachstehend detaillirten Beschreibungen ergiebt. ■' '■· . '■■' ^: ;■ /.■·,,■■■''. ' .:■ ^!'...^1;·' ■ ; , .:.: ■,·:;' ...

I. Die Rohmaterialien und deren
Mischungsverhältnifs (Glassatz).

Genügend eisenfreie thonerdehaltige Gesteine, wie für die neue Fabrikation erforderlich, sind z. B. die Kaoline und die besseren sogenannten feuerfesten Thone oder eisenarme, thonerdehaltige Mineralien, sowie thonerdereiche, feldspathartige Gesteine.

Als zweckmäfsig erweist sich die Porcellanerde aus der Gegend von' Meifsen, deren Zusammensetzung laut Analyse'ist:

76,98 Si Oq j

18,54 Ak O₃ " ;

S,s« H₃ O. . j

Der erforderliche Kalk, der sich durch möglichst geringen Gehalt an Eisen auszeichnen mufs, wird in Gestalt von gemahlenem Späth bezwi dem Pulver von gelöschtem Kalk hinzugesetzt.

Quarzzusatz ist nur in solchen Fällen nöthig, wo nicht sehr kieselsäurereiche Thone Verwendung finden.

Von gröfster Wichtigkeit für Erreichung des Zweckes ist das richtige Mischungsverhältnifs des Glassatzes.

Als Regel in dieser Hinsicht gilt erfahrungsgemäfs, dafs der Thonerdegehalt des Satzes nicht unter 10 pCt. und nicht über 18 pCt. gehen soll und dafs die Kieselsäuremenge zwischen 55 und 67 pCt. bleibe. ,Der Glassatz besteht sonach aus: ;'.·.' '■■

55 bis 67 Gewichtstheilen Kieselsäure,
10 . - 18 - Thonerde,

35 - IS '.■■'■■' Kalk,

IOO IOO. ·;

Ein Gemenge von 100 Theilen Meifsener Porcellanerde und 41 Theilen gebranntem Kalk

entspricht ungefähr dem Verhältnifs dieser Normalsätze; ein solches Gemenge würde ent- - halten: ·

S5,_a Theile Si O₁,

I4,a - Al₁ O₁,

30,6 - Ca O.

Der Kalk des Satzes kann ganz oder theilweise durch Magnesia oder Baryt vertreten werden. ,Magnesia macht den Satz zwar schwerer schmelzbar, erlaubt aber die Verwendung magnesiahaltiger Kalke bezw. Dolomit.

II. Das Schmelzen des Satzes.

Die nach dem angegebenen Mischungsverhältnifs zusammengebrachten Materialien werden, zerkleinert und gemengt, am besten in einem Siemens'sehen continuirlichen Ofen verarbeitet.

Wurde zum Glassatze ein sehr kieselsäurereicher Thon genommen, welcher, dem obigen zufolge, einen besonderen Zuschlag von Kieselerde ganz entbehrlich macht, so bildet selbst das Vorhandensein eines Theiles von nicht an Thonerde gebundener Kieselsäure kein Fabrikationshindernifs. Denn solche gleichsam freie Kieselsäure ist dann; immer in sehr feiner Vertheilung und auf das Innigste mit kieselsaurer Thonerde vermengt vorhanden, wodurch ihre durch das Einschmelzen zu bewirkende Verbindung mit Basen sehr erleichtert wird.

Dem Zwecke des Glasschmelzens genügt auch ein mit gutem Zuge versehener Windofen, wie ihn der Erfinder gelegentlich seiner Versuchsreihen anwendete. Bei leichter schmelzbaren Glassätzen wird hierbei die Koksfüllung einfach niedergebrannt, ohne Nachschüttung; bei schwerer schmelzbaren Gläsern mufs Koks nachgefüllt werden. Die Häfen stehen etwa 2 Stunden lang in voller Glut, nach Verlauf welcher Zeit das Glas zu einer homogenen Masse verschmolzen ist, ohne Gallenbildung. Das Läutern geht schneller vor sich als bei anderen Gläsern, weil ein grofser Theil der Kieselsäure an Thonerde gebunden ist.

III. Die Eigenschaften des Productes. Aus der Behandlung des nach den beschriebenen Verfahren dargestellten Glases mittelst • Säuren oder durch Kochen liefs sich bestimmen, dafs die Kalkthonerdegläser, natronfrei oder natronhaltig, gegen alle Einflüsse mehr oder weniger ebenso widerstandsfähig sind als die bekannten Kalknatrongläser, so lange das Verhältnifs der SiO₉ zu £0 (Ai₃ O_t dreifach gerechnet) das Zahlenverhältnifs 1 : 1,05 (oder genauer ϊ : 1,043) nicht übersteigt.

Dieses Ergebnifs fand Bestätigung durch eine Berechnung der Molecularverhältnisse, welche behufs Erkenntnifs des etwaigen Zusammenhanges zwischen der chemischen Zusammensetzung und der Widerstandsfähigkeit gegen heifse Salzsäure angestellt wurde.

Die sehr günstige Widerstandsfähigkeit des Kalkthonerdeglases bleibt ungeändert, wenn der Kalk ganz oder theilweise durch Magnesia ersetzt wird. Sie wird aber geringer, wenn Baryt oder Natron den Kalk ganz oder theilweise

vertritt. .

Das hiermit nach den Rohmaterialien, der Art des Operirens und der Natur des Fabrikates gekennzeichnete Fabrikationsverfahren bietet auch die Möglichkeit der Erzeugung eines stark lichtbrechenden Glases, wenn in dem vorstehend unter I. beschriebenen Glassatze 5 bis 7 pCt. Natron an Stelle von ebenso viel Kalk zugesetzt werden. Ein so bereitetes Glas besitzt ein ■ Brechungsvermögen gleich demjenigen einer Mischung von 80 pCt. Schwefelkohlenstoff und 20 pCt. absolutem Alkohole, was also einem Brechungsexponenten von ca. 1,56 entspricht. . ■ Da auch dieses Glas mit dem alkalifreien Kalkthonerdeglase die Eigenschaft theilt, leicht zu läutern, also blasenfrei zu sein, so eignet es sich besonders zur Anfertigung von Linsen.

Claims

. Patent-Ansprüche:

1. Bei der Herstellung weifsen Kalkthonerde- ■ glases die Bildung des Glassätzes, mit Ausschlufs jeglicher Alkalien, aus 10 bis 18 Ge-

: wichtstheilen Thonerde, 55 bis 67 Gewichtstheilen Kieselsäure und 35 .bis 15 Gewichtstheilen Kalk (oder Magnesia wie Baryt), ' wobei die Thonerde in Gestalt möglichst ·: eisenfreier, thonerdehaltiger Gesteine, wie .·.'. die Kaoline oder die besseren, sogenannten feuerfesten Thone, oder thonerdereicher, feldspathartiger Gesteine und der Kalk in Gestalt eisenarmer Spathe oder gelöschten Kalkes zugesetzt wird, während ein besonderer Quarzzusatz nur bei nicht schon sehr kieselsäurereichen Thonen erforder- ; lieh ist. . .

2. Behufs Erzeugung eines klaren und homogenen, stark lichtbrechenden Glases die Er-,'

: Setzung von S bis 7 pCt. Kalk bei; der Bildung des Kalkthonerdeglassatzes; (An? :·.· Spruch 1.) durch ebenso viel Natron. ;.,