Stahl und Eisen, Jg. 35, Nr. 44

Leiter des wirtschaftlichen Teiles

Generalsekretär Dr. W. B e u m e r , Geschäftsführer der Nordwestlichen Gruppe des Vereins deutscher Eise n - und Stahl­

industrieller.

STAHL U l EISEN

ZEITSCHRIFT

Leiter de:

technischen Teiles

E r . O n g . 0. P e t e r s e n ,

stellvertr. Geschäftsführer

des Vereins deutscher

Eisenhüttenleute.

FÜR DAS DEUTSCHE EISENHÜTTENWESEN.

N r. 44. 4. N ovem b er 1915. 35. Jahrgang.

HS

Im Kampf für Kaiser und Reich wurden von unseren Mitgliedern

ausgezeichnet durch das

E iserne Kreuz 2. K lasse:

® it> I;* S u Q ..W a lter B e c k e r f , D üsseldorf, O berleutnant der L andw ehr im P ionier- R egim ent 2 4 ; erh ielt außerdem das G roßherzoglich B adische B itterk reu z m it S ch w ertern des Ordens vom Zähringer L öw en.

In gen ieu r P a u l E m m i n g - f , Iliisten , L eu tn an t der R eserve im Infanterie-R egim ent 1 7 2 ; erh ielt außerdem das R itterk reu z des K öniglich W iirttem bergischen Friedrichsordens 2. K lasse m it Schw ertern.

P a u l H e r m a n n , B eam ter des V erlags Stahleisen m. b. II., D üsseldorf, E injähriger im Infanterie-R egim ent 5 5 .

Ingenieur H e r m a n n H o m m e l d. J ., Mainz, A utom obil-O ffizier.

Ingenieur H e r m a n n W i l h e l m K l e i n , D ahlbruch, L eu tn an t der L andw ehr im B a y erisch en R eserve-F tiß -A rtillerie-R egim en t 3.

O beringenieur H a n s K r a u l , E ssen, O ffiz ie r -S te llv e r tr e te r der schw eren Minen­

w erfer-A bteilung 2 9 .

O beringenieur F r a n z F r e u d e n b e r g f , G leiw itz, Oberleutnant der R eserve im K orps-B rückentrain.

A n s o n s t i g e u A u s z e i c h n u n g e n e r h i e l t e n .

O beringenieur E m i l A l t l a n d , A achen-R othe Erde, O berleutnant der R eserve im F eld -A rtillerie-R eg im en t 5 8 , das Lippische V erdienstkreuz.

D irek to r A n t o n A p o l d , Nordenham, k. u. k. Oberleutnant, das G roßherzoglich- Oldenburgische F riedrich-A ugust-K reuz 2. K lasse.

G eheim er B a u ra t 'Sr.^Sufl. h. c. H e i n r i c h E h r h a r d t , D üsseldorf, das G roßkreuz des Franz-Joseph-O rdens.

D irek to r 2)r.*3ttg. h . c. R . H a r t w i g , E ssen, den B ayerischen M ilitär-V erdienstorden 3. K lasse m it dem Stern für K riegsverdienste.

B etrie b sleiter $r.< jn g . F r a n z J o s e f H o f m a n n , E ssen , den B ayerischen V erdienst­

orden vom heiligen Michael.

F a b rik b esitzer ©ifcL^nß. M o r i t z K l ö n n e , D ortm und, O berleutnant der Landwehr- K avallerie, das R itterk reu z I . K lasse des G roßherzoglich H essischen Ordens

„ S tern von B rab an t“ .

1122 Stahl und Eisen. Destillation&untersuchungen deutscher Steinkohlen. 35. Jahrg. Nr. 44.

D r. ju r. D r. pliil. h. c. 3)r.*3ng. h. c. G u s t a v l r u p p v o n B o h l e n n n d H a i b a c h , K aiserlich außerordentlicher G esandter und b ev o llm ä ch tig ter M inister, M. d. H ., A u f dem H ü gel, das G roßkreuz des F ranz-Joseph-O rdens.

K a r l B a r o n L ö w e n t h a l , W ien , O berleutnant, das E hrenzeichen 2 . K la sse vom K oten K reuz m it der K riegsd ek oration .

P rofessor D r. B . S t r a u ß , E ssen , den B a y erisch en V erd ien stord en vom heiligen M ichael.

P rofessor ©r.<jttg. h. c. B . S t r i b e c k , E ssen , den B a y erisch en M ilitä r -V e r d ie n st­

orden 4 . K lasse m it dem S tern für K riegsverd ien ste.

D estillationsuntersuchungen d e u tsc h e r Steinkohlen.

V on P r o fe sso r O s k a r S i m m e r s b a c h und Dr. M a x Z i e i n in B resla u .

U

steh en d en p lan m äß igen U ntersu ch u n gen , w elch e sich a u f kennzeich n en d e K ohlen aus den fü n f

deutschen K oh len b ezirk en : R h einland, W e stfa le n , N ied ersch lesie n , O berschlesien und S aarb ezirk , erstreck en , dürften daher die B ea ch tu n g der F a ch g en o ssen beanspruchen, zum al sie auch die T em peraturen der T eerb ild u n g bei diesen K ohlen zum ersten M ale eingeh en d berü ck sich tigen .

D ie U ntersu ch u n gen w urden in dem v e r ­ b esserten L essin g sch en A p p a ra t1) a u sgefü h rt, der ') Vgl, O s k a r S i m m e r s b a c h , St. u. E. 1913, 7. Aug., S. 1325/9.

im w esen tlich en aus drei T eilen b esteh t: dem sen k rech t an geord n eten , in der H öhe v ersch ieb ­ baren K öhrenofen von Ilera eu s, dem V erk o k u n g s­

rohr n eb st ein gesch liffen em F o r ts a tz aus durch­

sich tigem Quarz und w a tte g e fü llte m V erb in d u n gs­

stü ck , und dem k a lig e fü llte n W a sch a p p a ra t m it d aranschließender G asb iirette. U eber die A u s­

führung der V erk ok u n g finden sich die näheren A n gab en an der a n g e z o ­

genen S te lle in „ S ta h l und E ise n “ . D ie A pparatur w urde vor jed er D e s til­

la tio n m it rein er K ohlen­

säure aus einem K ipp­

schen A p p arat g e fü llt.

Mit der V erk ok u n g w urde begonnen, w enn das G al­

van om eter die g e ­ w ü n sch te O fentem peratur a n z e ig te , und nach dem E rk a lten desV erk ok u n gs- rohres w urde das noch in der A pparatur b e­

findliche Gas m it K oh­

lensäure in die B ü rette g e sp ü lt. Z ah len tafel 1 g ib t eine U eb ersich t über die elem entare Zusam ­ m en setzu n g der u n ter­

suchten P roben und ihren A sc h e n g e h a lt. D e r S t i c k s t o f f w urde nacli dem neuen V er­

fa h ren 1) bestim m t und so auch gem äß Z ahlen­

ta fe l 2 ein gen au es B ild von dem G eh alt an freiem W a sse r sto ff erh alten . A n K ok sa u s­

b ringen und G üte des K ok ses übertreffen P rob e 1 und I I m it dem g erin g er en G eh alt an gebundenem W a sse r sto ff in der K ohle die P rob en I I I , v o r

*) Vgl. S i m m o r s b a c h - S o m m e r , S t .u .E . 1915, 10. Juni, S. 601/5.

Zahlentafel 1. Z u s a m m e n s e t z u n g d e r P r o b e n .

Herkunft der Kohle C

% Hj

% Sa

% S

% 0 ,

%

Asche- gehalt b.750°

% Probo I: R h e i n l a n d ... 89,25 5,36 1,91 1,25 2,23 3,17 88,98 5,22 1,75 1,33 2,72 5,66

„ II I : N ie d e r s c h le s ie n ... 84,40 5,16 1,44 1,33 7,67 5,08

„ I V : O b e rseh le sie n ... 84,62 4,93 1,66 1,02 7,77 4,04

„ V : Saark oh lo... 85,90 5,25 1,48 0,96 6,41 3,91

Zalilentafel 2. G e h a l t a n f r e i e m W a s s e r s t o f f .

Herkunft der Kohle

r -

.

Gesamt- Ht

%

freier H*

%

geb. Hi

%

berechnet auf 1000 C freier Ht | geb. Hi

% 1 %

C :H

% Probe I : Rheinland . . .

„ II : W estfalen . . . ,, I I I : Niederschlesien .

„ I V : Obersehlesien . .

„ V : Saarkohlo . . . 5,36 5,22 5,16 4,93 5,25

5,08 4,92 4,20 3,96 4,45

0,28 0,30 0,96 0,97 0,80

56,91 55,29 49,76 46.79 51.80

3,13 3,37 11,37 11,46 9,31

16,6 17.0 16.3 17.1 16.3

4. November 1915. Destillationsuntersuchungen deutscher Steinkohlen. Stahl und Eisen. 1123

ccm

Zahlentafcl 3. A u s b e u t e a n G e s a m t f l ü o h t i g e m . Herkunft der Kohle

Probe I : Rheinland . .

„ II : Westfalen . .

„ II I : Niederschlesien

„ I V : Oberschlesien .

„ V: Saarkohlo . .

Temperatur in »C

£cn. flucht.

Besttuidt. in % 20,70 21,85 28,14 36,20 34,01

22,24 23,50 32,48 36,45 35,65

22,87 25,81 34,28 38,30 37,64

24,11 24,96 26,66} 26,77 34,90: 35,30 39,14 39,73 38,öS 38,98 Zahlentafel 4. G a s a u s b e u t e .

Herkunft der Kohle Temp.

in o C 450 500 coo 700 800 900 1000 1100

Probe I : Rheinland . . ,, II¡W estfa len . . ,, I I I: Niederschlesien ,, I V: Oberaehlesien .

„ V: Saarkohlo . . Ge- samt- raum- teilo

57,9 5S,l 56,4 83.3 75.4

76,4 65,3 80,8 89,9 100,1

115.8 111.8

92,2 116,6 l l 7,2

162,6 183,4 182,3 175,1 200,6

249.6 256.6 271,8 237,2 274.7

298,9 310,4 297.2 280.2 314,8

331,5 349.7 345,4 345.8 351,2

362.7 356.7 356.4 360,9 362.4

allem IV u n d V . B ezieh u n ­ g en zw isch en dem V e r ­ h ä ltn is C : H zu r B a c k - 370

a illb eu te haben sich beim V e r g le ic h der K ohlen n ich t fe s ts te lle n la sse n . D er K ok s der D e s t i l ­ l a t i o n e n von 1 1 0 0 bis 9 0 0 ° b esaß eine silb er­

g lä n zen d e bis gra u w eiß e F ä rb u n g ; von 8 0 0 bis 6 0 0 ° w ar er grau bis sch w arz m it teerig em Ge­

ruch. D e r R ü ck stan d der V erk ok u n gen von 5 0 0 und 4 5 0 ° bestand aus einer sc h a u m ig e n , p o ­ r ö s e n M a s s e , die mi t b i t u m i n ö s e n D e s t i l - l a t e n d u r c h t r ä n k t w ar.

In Z ah len tafel 3 sind die A u sbeuten an G e­

sam tflüchtigem , b ezogen auf ascliefr eie, trock en e S u b sta n z, zusam m enge­

ste llt. M it steig en d er T em peratur w ä ch st die M enge der flüchtigen D e ­ stilla te ; d iese h in w ie­

derum h ä n g t ab v o n der N atu r der K oh le. D ie rheinische und w e s tfä li­

sche K ohle w eisen a ls ausgesp roch en e K okskoh­

len ein bedeutend n ie­

drigeres A u sb rin gen an flüchtigen D e stilla tio n s­

produkten a u f a ls die drei anderen K o h le n ;

Saarkohle und ob erschle­

sische K ohle am m eisten.

B etra ch tet man die G as­

ausbeute (Z ah len tafel 4 und Abb. 1), b erech n et a u f 1 g asch efreie, trok - kene K ohle bei 0 ° und 7 6 0 mm QS, so erkennt man bald die versch ied en ­ a r tig e N atu r der ein­

zeln en K ohlen. W e s tfä li­

sch e, rheinische und nie- d erschlesische K oh le, die im allgem ein en K oks von g u ter B eschaffenheit g e ­ ben, zeig e n bis 4 5 0 ° fa st die gleich e und da­

bei eine erheblich niedri­

g ere G asausbeute als

180 170 160 150 1 W 130 120 110 100 90 80 70

eo so vo 30

-

W estfalen

v

N/ederschtesi

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"7 V

/

A

VSO 500 550 BOO 850 700 750 800 850 900~ 95 0 1000 1050 HOO°C

Abbildung l . Gasausbeute dor Kohlenproben.

1124 Stahl und Eisen. Destillationsuntersuchungen deutscher Steinkohlen. 35. Jahrg. Nr. 44.

o b ersch lesisch e und Saark oh le. D ie se r g r ö ß e ­ ren G asen tw ick lu n g der letztg en a n n ten K ohlen en tsp rich t auch ihre w esen tlich sch lech tere K oksbeschaffenheit. B ei 5 0 0 ° ste h t die G as­

ausbeute au gen sch ein lich noch treffender im um gek eh rten V erh ältn is zur Güte des K ok ses.

W e stfä lisc h e K ohle m it dem b esten K oks w e ist die g e r in g s te G asen tw ick lu n g au f; dann fo lg en rh ein isch e, n ied ersch lesisch e und ob ersch lesisch e K ohle m it j e w e ilig g e r in g e r e r K oksbeschaffenheit und h öherer G asausbeute, und die Saark oh le m it dem m in d erw ertig sten K oks w e is t die h öch ste G as­

ausbeute auf. B ei 6 0 0 ° s t e llt sich die G as­

en tw ick lu n g der ein zeln en K ohlen fa s t gleich hoch, abgesehen von der n ied ersch lesisch en K ohle, w ennschon diese so n st sow oh l h in sich tlich der K ok s­

ausbeute a ls auch h in sich tlich der K o k sb esch affen ­ h e it sehr der w estfa lisch en K ohle nahekom m t. V on

6 0 0 bis 8 0 0 ° findet bei allen fü n f K oh len sorten die H au p tg a sen tw ick lu n g sta tt. S e tz t man die G asausbeute bis 6 0 0 ° g leich 1 0 0 , so s t e ig t sie vo n 6 0 0 bis 8 0 0 ° bei der rh einischen K ohle um in sg esa m t 1 1 6 °/o, bei der w estfä lisch en um 1 2 9 °/o, bei der n ied ersch lesisch en um 1 9 5 °/o, bei der o b ersch lesisch en um 1 0 4 °/o und b ei der S a a r­

k oh le um 1 3 4 °/o. T r o tz der versch ied en en H öhe d ieser p r o z e n t u a l e n Z u n a h m e ( 1 9 5 °/o als h ö ch ste und 1 0 4 °/o a ls g e r in g s te ) v e r te ilt sich d ie­

selbe fa s t g leich m ä ß ig zur H ä lfte a u f die 1 0 0 0 unter 7 0 0 ° und auf die 1 0 0 ° über 7 0 0 ° , m it a llein ig er A usnahm e der w estfä lisch en K oh le, w o bis 7 0 0 ° die Zunahme nur ein D r itte l, von 7 0 0 bis 8 0 0 ° d a g eg en zw ei D r itte l der G asausbeute bis 6 0 0 ° ausm acht. B e i 9 0 0 ° erg ib t sich die g rö ß te Spannung in der G asausbeute zw isch en der ober- sch lesisclien und der Saark oh le, w elch le tz te r e überhaupt im V erg leich zu den anderen K ohlen von 5 0 0 ° an die F ü h ru n g in der G asen tw ick lu n g bis 1 1 0 0 ° b eib eh ielt. W en n bei le tz te r e r T em ­ p eratur die G a sen tw ick lu n g slin ien der Abb. 1 so ziem lich für a lle K ohlen zusam m enlaufen, so beruht d ies v ie lle ic h t in der N atu r des A p p arates, indem die ein g etra g en e K ohle im V erh ä ltn is zur glü h en ­ den W an d u n g sich v erh ä ltn ism ä ß ig g e r in g s te llt.

TJeber die p rozen tu ale Z usam m ensetzung der G ase bei den ein zeln en T e m p e r a t u r s t u f e n b rin g t Z ah len tafel 5 eine U eb ersich t. In der ersten S p alte sind die T em peraturen v er z e ic h n e t, b ei denen sie gew on n en w erden. D ie Zahlen geben V olu m en p rozen te des von K oh len säu re, S ch w efelw a ssersto ff, Z yan w asserstoff und A m ­ m oniak freien G ases an. D ie G asan alysen w urden nach H em pel au sgefü h rt, und zw a r in der R eih en ­ fo lg e der R e a g e n z ie n :

Kalilauge (H2S, COa, HCN)

Ammoniakalisches Jiickelzyanid \ , Verdünnte Schwefelsäure. . . ) 6 Bauchende Schwefelsäure . . 1 , n „ K a lila u g o ... ) P h o s p h o r ... (Oj)

Durch Explosion und Messung des Sauerstoffüber­

schusses bzw. Stickstoffrestes (CO, CH4, EL, N2).

Zahlentafel 5.

P r o z e n t u a l e Z u s a m m e n s e t z u n g d e r G a s e . P r o b e I: R h e i n i s c h e K o h l e .

Temperatur Cell, CnHjn 0 , CO CH, H, N.

«C % % % % % % %

450 2,27 6,98 0,48 5,68 51,54 5,27 27,88 500 1,13 4,89 0,37 6,53 45,60 14,36 27,12 600 1,03 5,17 0,29 4,02 48,93 27,64 12,92 700 1,21 5,10 0,70 2,40 41,75 37,61 11,20 800 0,67 3,00 1,44 3,03 27,02 57,51 7,33 900 0,56 2,44 0,75 2,82 22,15 62,58 8,70 1000 0,38 2,39 0,95 2,35 22,34 64,50 7,09 1100 0,37 1,75 0,75 3,68 21,04 64,78 7,69

P r o b e I I : W e s t f ä l i s c h e IC c h i e . 450 2,44 4,74 0,86 9,46 27,64 6,20 48,38 500 1,88 5,48 0,31 7,21 47,81 12,06 25,25 600 1,04 4,04 0,28 4,09 55,03 20,55 14,97 700 1,07 3,90 0,15 4,98 35,71 40,49 13,70 800 1,00 3,51 0,20 5,71 2 7 ,IS 49,35 13,05 900 1,15 2,97 0,14 4,59 24,60 54,17 12,3S 1000 0,68 2,06 0,10 4,44 20,95 60,67 11,10 1100 0,63 1,95 0,10 5,13 19,51 61,06 11,60

P r o b e II I: N io< I c r s c h 1 e s i s e h e K o h l 0.

450 2,33 7,17 0,24 8,51 40,81 0,00 40,94 500 2,10 8,75 0,35 8,40 47,70 0,00 32,70 600 1,57 5,34 0,10 6,07 52,30 16,79 17,83 700 0,80 4,20 0,10 5,26 42,77 32,94 13,93 SOO 0,68 3,51 0,29 3,34 32,72 43,88 15,58 900 0,78 3,52 0,09 4,84 30,11 47,13 13,54 1000 0,88 3,51 0,09 7,61 25,65 50,42 11,83 1100 0,77 3,56 0,09 4,76 26,75 54,33 9,74

P r o b e IV : O b o r s e l l e s i s e h e K o h l e . 450 0,S7 5,73 0,62 11,48 29,29 0,00 51,77 500 1,84 6,73 0,21 10,96 43,95 0,00 36,31 COO 1,44 5,99 0,27 11,30 45,10 25,10 10,80 700 0,78 5,02 0,49 9,54 40,25 32,95 10,97 SOO 0,88 4,41 0,49 9,52 28,38 45,23 11,09 900 0,88 4,43 0,69 10,25 24,37 47,62 11,76 1000 0,79 4,19 0,19 7,37 22,64 52,50 12,32 1100 1,08 3,84 0,19 S,99 21,10 53,39 11,41

P r o b e V: S a a r k o h l e .

450 2,14 6,68 0,79 9,S3 50,31 5,17 24,08 500 2,41 7,23 0,19 9,84 52,71 7,42 20,19 600 1.58 8,49 0,29 7,02 53,12 20,30 9,20 700 0,77 6,46 0,19 8,95 37,02 39,11 7,39 800 1,20 5,58 0,09 8,12 28,07 52,34 4,60 900 1,38 5,75 0,09 7,10 26,59 52,98 6,06 1000 1,54 4,33 0,19 7,43 25,22 54,62 6,65 1100 1,51 3,12 0,09 6,86 27,17 54,78 6,47

D ie A n a ly se der V erk o k u n g sg a se von 4 5 0 ° und 5 0 0 ° bot ein ig e S c h w ierig k eiten . D ie A b­

sorp tion der K o h len w asserstoffe w ar selb st nach d reiv iertelstü n d ig em S ch ü tteln m it rauchender S ch w efelsäu re n ich t q u a n tita tiv v erla u fen . P h o s­

phor, m it den G asen in B erührung gebrach t, re a g ie r te nich t. N ach dem h eu tigen S tande der G a san alyse ergab sich also k ein e M öglich k eit, die K o h len w asserstoffe v ö llig zu en tfernen. E s h a n d elt sich sich erlich um Spuren von höher­

m olekularen G renzkohlenw asserstofiun, w ieP rop an ,

4. November 1915. D estillatlonsuntersuchungen deutscher Steinkohlen. Stahl und Eisen. 1125 B u tan und z y k lisc h e r S y stem e. S auerstoff wurde

daher m it N atrium hydrosulfitlösung h era u sg e­

w aschen. K ohlenoxyd w urde m it am m oniakalischer K u p ferch lon irlösu n g bestim m t. Zur E xplosion la g en nur noch drei B esta n d teile vor, Methan, W a ssersto ff und S tick stoff. B ei n ied erschlesischer und ob ersch lesisch er K ohle w urden die G asreste unter Z usatz von W a sse r ­

stoff oder Sau erstoff zur Zündung geb rach t. D ie Z usam m ensetzung der Gase h an gt naturgem äß von der O fentem peratur ab. J e höher diese lie g t, um so vollkom m enere Z er­

se tz u n g tr itt ein. D ie B ild u n g von B e n z o l und schw eren K oh len w asser­

stoffen hört bei 7 0 0 ° auf; E u ß bildung w ar da­

her bei 8 0 0 ° n ich t mehr zu beobachten. D er ziem ­ lich hohe G ehalt an sch w e­

ren K ohlenw asserstoffen von 9 0 0 bis 1 1 0 0 ° be­

ruht d a r a u f, daß bei diesen T em peraturen die E n tg a su n g seh r schnell er fo lg t, und in fo lg ed essen g e w iss e M engen C0H,., ( U l , und auch C H t w ohl u n z e r se tz t in den G as­

sam m elraum hin ü b erge­

rückt w erden.

Z w ischen 6 0 0 und 8 0 0 ° is t ein sta rk es F a l­

len b zw . S te ig e n der Me­

than- und W a ssersto ff­

zahlen zu beobachten.

A u f einer Z ersetzu n g des M ethans kann d iese E r ­ scheinung n ich t beruhen, da d ieses G as erst von 9 0 0 01) au sta rk disso­

z iiert. D a s Abnehmen des M ethans is t also nur r e la tiv ; es w ird bew irkt durch eine stark e V er­

dünnung in fo lg e W a ss e r ­ stoffen tw ick lu n g. D er W a ssersto ffg eh a lt is t bei

4 5 0 und 5 0 0 ° seh r g e r in g , bei n iederschle­

sisch er und ob ersch lesisch er K ohle w ar in den D e stilla tio n sg a se n dieser T em peraturen kein W a sse r sto ff n ach zu w eisen . V erg leich t man die W a ssersto ffen tw ick lu n g im einzelnen gem äß Z ah len tafel 6 und den d azu geh örigen Schau­

bildern 2 bis 6, so findet, absolut genom m en, die stä rk ste S te ig e r u n g innerhalb 6 0 0 bis 8 0 0 0 bei (1er

*) Vgl. Oskar Simmersbach, St. u. E. 1913, C. Febr., S. 239/42.

Saarkohle und der rheinischen K ohle s ta tt, w elch e beide dann schon 1 4 3 ccm e n tw ick elt haben g eg en 1 0 8 ccm a ls M indestm enge bei der oberschlesischen K ohle. L e tz te r e ste h t auch, p rozen tu al genom m en, m it einer S teig eru n g von 2 7 2 °/o am n ied rigsten , während die Saarkohle mit einem A nw achsen von 5 0 7 °/o und die rheinische m it 3 4 7 °/o von der

n ied ersch lesisch en K ohle m it einer E rhöhung um 6 0 6 % übertroffen w erden. Oberhalb 8 0 0 ° tr itt, absolut genom m en, die Saarkohle m it ihrer W a ss e r ­ stoffentw icklung an die zw'eite S te lle und ober­

halb 9 0 0 ° an die d ritte, indem hier die rheinische und w estfä lisch e K ohle sie nicht u n w esen tlich überholen.

D ie W asserstoffk u rven der nied ersch lesisch en und der oberschlesischen K ohle verlaufen ziem lich gleich m äß ig. Ihre H öch sten tw ick lu n g bei 1 1 0 0 ° Zahlentafel 0. R a u m t e i l e d e r H a u p t b e s t a n d t e i l e d e r G a s e , b e z o g e n

a u f 1 g a s o h e f r e i e , t r o c k e n e K o h l e . P r o b o I: R h o i n i s e h o K o h l e .

Temperatur 0 C ■150 600 coo 700 800 | 900 1000 j 1100

Ge8amtraurateilo . . C , H ...

CnHsn ...

c h, . .

h 2

...

N »

...

C O

...

57,9 1,31 4.04 29,84

3.05 10,14 3,28

70,4 0,80 3,73 34,S3 11,15 20,71 4,98

115,8 1,19 5,98 50.00 32.00 14,90 4,03

162,6 1,96 8,29 67,88 61,15 18,21 3,90

249,0 298,9 1,67; 1,67 7,4S: 7,29 67,44! 66,21 143,501 187,60 18,29 20,01 7,50; 8,42

331,5 I 302,7 1,26 1,34 7,92; 6,34 74,06' 76,32 214,80 234,90 23,51 27,89 7,79i 13,37 P r o b e II: W e s t f ä l i s c h e K o h l e .

Gesamtraumtcilo . C „ H „

...

C H , ...

h2 ...

C O ...

58,1 1,41 2,75 IC, 00 3,59 28,11 5,50

05,3 1,22 4,01 31,22 7,80 10,49 4,70

111,8 1,10 4,51 01,52 22,97 10,74 4,57

183,4 1 250,6 1,90 2,50 7,151 9,00 05,451 G9,75 74,201 120,40 25,12; 33,48 9,13 14,02

: 310,4 3,57 9,21 76,36 168,40 38,43 14,27

349,7 2,32 7,20 73,26 212,60 38,82 15,57

356,7 2,24 6,95 69,59 217,80 41,37 18,39 P r o b e 111: N i e d e r s c h l e s i s c h o K o h l e .

Gesamtraumteile . . C« Hc ...

C n H „ n ...

C H . , ...

H „ ...

N j ...

C Ö ...

50,4 1,31 4,04 23,01 23,09 4,79

80,8 1,09 7,07 38,54 20,42 6,78

92,2 1,44 4,85 48,22 15,48 10,44 5,59

182,3 1.45 7,65 77,98 00,05 25.39 9,58

271,8 1,84 9,54 88,93 119,02 42,37 9,07

297,2 2,31 10,41 89,49 140,72 40,27 14.38

345,4 3,03 12,14 88,56 174,50 40,80 26,25

350,4 2,74 12,08 95.36 193,90

34,74 17.36 P r o b e I V : O b e r s o h l o s i s c h c K o h l e .

Gesamtraumteile . . C„H0 ...

CnH2n ...

C H / ...

H * ...

...

C Ö ...

83,3 0,74 4,77 24,39 43,15 9,50

89,9 1.05 6.05 39,51 32,03 9,85

110,0 1,87 6,98 52,59 29,27 12.53 13,15

175,1 1,30 8,79 70,48 57,00 19,29 10,75

237,2 2,08 10,40 07,37 107,90 26,35 22,51

280,2 ; 345,8 2,46 2,73 12,43i 14,49 08.20: 78,29 133,31 181,40 32,91 41,02 28,72: 25,45

300,9 3,89 13,89 70,15 192,90 41,18 32,45 P r o b e V : S a a r k o h l e .

Gesamtraumteile . . C„H0

...

G n H j n ...

i CH4 ...

h2 ...

C Ö

...

75,4 1,01 5,03 37,93 3,89 18,10 7,41

100,1 2.41 7,23 52,72 7.42 20,21

9,85

117,2 ! 200,0 1,85 1,54 9,95 12,91 62,27 Í 74,23 23.72 78,45 10.73 14,84

8,22 17,94 274,7

3,29 15,38 77,11 143,80 12,00 22,30

314,8 4,34 18,11 83,74 166,80 19,07 22,351

351,2 5,40 15,27 88,57 191,30 23,34 26,04

302,4 5,47 11,37 98,45 198,30 23,47 25,44

1126 Stahl und Eisen. Destillationsuntersuchungen deutscher Steinkohlen.

ccm 250r

1 0 — --- --- ^ T&iPjS;—

o ü ~ : “ 1 -t ”

W O 500 BOO 700 800 900 1000 1100 C

Abbildung 3. Raum teile der Hauptbestandteile der Gase, bezogen auf 1 g 'aschefreie, trockene Kohle

aus Westfalen.

ccm

220,— — ---- ---- ---- ---- ---- ---- ---- — — — ----—

Z-ro--- 20 0---:--- ---—

" i.

190 - --- - 4 ^ — 1BO--- -t — --- 170--- — J - --- 1S0--- ( ---

->50--- l — --- 1VO--- --- f --- --- 13 0--- --- / ---

VOO 500 600 700 800 900 1000 1100“C

Abbildung 2. Raumteile der Hauptbestandteile der Gase, bezogen auf 1 g aschefreie, trockene Kolde

aus dem Rheinland.

ccm

220,--- --- ---- --- ---

¿ 1 0--- --- —

,3 0 0 --- --- W o --- --- i r S —H2 r 1 6 0 --- y f ---

170 — _---J---

1 6 0 --- --- L ---

900 SO ff 600 700 800 900 1000 1100 C

Abbildung 4. Raum teile der Hauptbestandteile der Abbildung 5. Raum teile der Hauptbestandteile^der Gase, bezogen auf 1 g aschefreie, trockene Kohle Gase, bezogen auf 1 g aschefreie, trockcne Kohle

aus Niederschlesien. aus Oberschlesien.

4. November 1915. Dcslillalionsuntersuchungen deutscher Steinkohlen. Stahl und Eisen. 1127 b a t die rheinische K ohle b ereits b ei etw a 9 0 0 °

erreich t und die w estfä lisch e bei etw a 9 5 0 ° . D ie M eth an en tw ick lu n g z e ig t aus dem bereits an gegeb en en Grunde in gew issem Sinne um ge­

kehrten V erla u f. H ier ste h t die S aarkohle an der S p itz e , fern er die n ied ersch lesisch e, während die rh ein isch e und w estfä lisch e K oh le, d esgleich en a llerd in g s auch die o b ersch lesisch e, erheblich h in ter den beiden erstgen an n ten K ohlen, bis zu 4 0 °/o, Zurückbleiben. H in sich tlich der schw eren K oh len w asserstoffe s t e llt sich die E n tw ick lu n g g ü n stig e r b ei der ob ersch lesisch en , n ied ersch le­

sisch en und der S aark oh le. A eh n lich es g ilt für B e n z o l, von dem besonders die Saarkohle und

ccm

Abbildung 6. Raum teile dor Hauptbestandteile der Gaso, bezogon auf 1 g aschofreio, trockene Kohle

aus dem Saarbezirk.

die ob ersch lesisch e ein M ehrfaches der rheinischen K ohle und auch der w estfä lisch en en tw ick eln ; und auch die K ohlen oxyd en tw ick lu n g ü berragt bei der obersch lesisch en und der Saarkohle er­

heblich die rheinische so w ie die w estfä lisch e und nied ersch lesisch e K ohle.

D ie Zahlen des S tick stoffgeh altes lehren, daß S tick sto ff h auptsächlich bei n iedrigen Tem pera­

turen en tw eich t. In U ebereinstim m ung damit ste h t die T a tsa ch e, daß S tein k oh le bei L ageru n g neben M ethan in reichlichen M engen Stickstoff ab gib t. S tick sto ff muß in der K ohle demnach auch elem entar g e lö s t oder in seh r lockerer B indung vorhanden sein. D er H öch stw ert des S tick sto ffg eh a ltes lie g t b ei w estfä lisch er und ober­

sch lesisch er bei 4 5 0 ° , bei rheinischer, nieder­

sch lesisch er und Saarkohle bei 5 0 0 ° . B eclin et man diesen W e r t p rozen tu al a u f die G esam t­

raum teile von 5 0 0 ° bzw . 6 0 0 bis 1 0 0 0 ° (Z ahlen­

tafel 6) um, so ergib t sich folgen d es B ild:

B is 7 0 0 ° sin k t der G ehalt b eträch tlich, bei rheinischer, oberschlesischer und Saarkohle bis 8 0 0 ° , von 8 0 0 bzw . 9 0 0 ° an tr itt ein langsam es S teigen ein. Man kann d iese E rsch ein u n g dahin erklären, daß der S tick sto ff unter k a ta ly tisch er E inw irkung in gebundene Form übergeht, und daß von 8 0 0 bzw . 9 0 0 ° an die um kehrbare B ea k tio n , der Z erfall in die E lem en te, w ied er e in se tz t. V on Einfluß auf die H öhe des G esam tstickstoffs in den einzelnen G asfraktionen von 8 0 0 bis 1 1 0 0 ° ersch ein t auch die A rt der V erkokung. E r fo lg t sie rasch, w ie in vorliegendem F a lle , so verb leib t ein g röß erer P r o z e n tsa tz des G esam tstickstoffs der K ohle im K okskuchen a ls bei langsam er D estilla tio n . Beim E rh itzen a u f 9 5 0 ° und höher g ib t dieser stick stoffreich e K oks S tick stoff ab, so daß auch d ieser Um stand eine V ergröß eru n g des Stickstoffvolum ens bew irk t. W ie Abb. 1 erkennen lä ß t, v erlä u ft die G asen tw ick lu n gsk u rve bei allen fü n f K ohlensorten von 6 0 0 ° an in einer sehr steilen B ich tu n g , die bis 8 0 0 ° in scharfer W e ise anhält. A llem A nschein nach lie g t in diesem Tem peraturzw ischenraum der H a u p tz e r se tz u n g s­

punkt. W enn man die B au m teile der H aupt­

b estan d teile des G ases gem äß Z ah len tafel 6, v e r ­ anschaulicht durch die Abb. 2 bis 6, sich v o r A u gen führt, so sieh t man deutlich diesen k ritisch en P u n k t bei etw a 7 0 0 ° lie g e n , w o ein p lö tzlich es A nw achsen des W a ssersto ffg eh a ltes au f ungefähr das D oppelte erfo lg t. D ie se s p lötzlich e und starke A nw achsen des W asserstoffs h at seinen Grund ein erseits in einer Z ersetzu n g hochsiedender, bitum inöser P rodukte oberhalb 0 0 0 ° , an d erseits darin, daß O lefine1) und A zety len e in ihrer H auptm enge zw isch en 7 0 0 und 8 0 0 ° therm isch dissoziieren .

V on besonderem In teresse w ar es w e ite r , zu untersuchen, w ann bei den einzelnen P rob en die T e e r b i l d u n g e in se tz t, ihr H öchstm aß er­

reich t und p raktisch au fh ö rt, sow ie g le ic h z e itig die A usbeute an T eer zu bestim m en. D ie V e r ­ suche wurden in folgen d er W e is e durchgeführt.

A ls V erkokungsrohr diente ein innen g la sie r te s P orzellan roh r von 15 mm 0 , das durch einen Schliff m it einem w a tte g e fiillte n U -B o h r v e r ­ bunden w ar. D ieses tau ch te in ein G efäß m it g e sä ttig te r K och salzlösu n g, die a u f einer T em pe­

ratur von 1 0 0 bis 1 0 2 ° g eh a lten wurde. W ährend des V ersuches strich ein leb h after, trockener K ohlensäurestrom durch die A pparatur. V on 5 0 zu 5 0 ° w urden die T eerrohre unter g leich zeitig em A b stellen des K ohlensäurestrom es g ew ech selt.

D er au f 1 0 0 ° erh itzte Gasstrom v erh in d erte je g lic h e K ondensation von A m m oniakw asser im

*) V gl. O s k a r S i m m e r s b a c h : Grundlagen der Kokschemie, 2. Auflage, Berlin 1914, S. 101.

1128 Stahl und Eisen. Deslillationsuntcrsuchungen deutscher Steinkohlen. 35. Jahrg. Nr. 44.

Rheinland _ W estfalen Soarbezirk f/iedersch/esien Obersch/esien

Temperatur 0 C 350—400 400—450 450—500 500—550 550—600 600—650

R h ein lan d . . . 1,1 28,0 03,5 5,0 2,1 0,3

W estfalen . . . 3,7 31,8 55,1 8,2 1,0 0,2

Niederschlesien 0,7 29,3 50,9 10,4 2,2 0,5

Obersehleaien . 0,9 52,4 41,6 3,5 1,0 —

Saargebiet . . 2 2 22,3 70,4 3,5 1,0 —

Beginn der Entteerung:

nöchstmaß der Tcerblldung

Anfhören der Teerbildung

Teerausbeute, bezogen auf aschefreie, trockene Kohle Probe I : Rheinland . . . 300— 3 7 0 u 450— 500° 4,57

,, II: Westfalen . . . 370— 380° 450— 500° 6,84 .

,, II I: Niederschlesien 3S0— 3 90° 450— 5 0 0 “ \ 600° 9,17

,, IV : Obersehleaien . 370— 3S0° 400— 450° 11,38

„ V: Saarkohle . . . 350° 450— 500°

J

T eerroh r. D ie V erbin­

dung desselben mit, dem V erk ok u n gsroh r durch einen S chliff bot die M ög­

lich k eit, ein erseits die R ohre rasch au sw ech seln , an d erseits das T eerroh r bis in die H e izzo n e des Ofens führen zu können.

D ie sich entw ickelnden T eerdäm pfe w urden durch den K oh len säu re­

strom in sta tu nascendi in das U -R ohr geb la sen und sch lu gen sich 'd o r t n ied er. D er U m stand, daß a u f d iese W e ise die

W O V-50 5 0 0 550 600

Abbildung 7. Teerausbeutc der Kohlenproben.

Zahlentafel 7. F r a k t i o n i e r t e T o e r b e s t i m m u n g i n G e w .-% .

Zahlentafel 8. T e o r b i l d u n g .

i . November 1915. Ilau-plartcndcr Aelzerschcinungenu.diemctallographischcnAelzverlahren. Stahl und Eisen. 1129 D äm pfe je g lic h e r Z ersetzu n g sm ö g lich k eit en tzo g en

w urden, erk lä rt die hohe A u sb eu te an T eer.

Zur E in w a g e kam en e tw a 5 g K ohle von 2 bis 4 mm K orn größ e. D ie D e stilla tio n dauerte u n gefäh r eine Stunde. D ie A bnahm e der m it W a tt e g e fü llte n T eerroh re u nter dem trocknenden Einfluß des S alzb ad es w urde durch L eerv ersu ch e f e s tg e s te llt und in R ech n u n g geb rach t.

D ie T eerb ild u n g s e t z t bei allen Proben ziem lich g leich m ä ß ig ein und h ö rt ebenso g le ic h ­ m ä ß ig p rak tisch auf. D ie stä r k ste E n tw ick lu n g lie g t außer bei o b ersch lesisch er K ohle zw isch en 4 5 0 und 5 0 0 ° . B is 5 0 0 ° sind schon m eist mehr a ls 9 0 °/o der gesam ten T eerau sb eu te vo r­

handen, besonders bei ob ersch lesisch er und Saar- k o lile; die n ied ersch lesisch e K ohle bleibt allein unter 9 0 °/o, w ie die Zahlen tafeln 7 und 8 n ebst Abb, 7 des näheren v o r A u gen führen. A us den U n tersu ch u n gen la ssen sich für die kennzeichnenden

K ohlen der H auptbezirke D eu tsch lan d s folgen d e S ch lü sse z ie h e n :

1. die T eeren tw ick lu n g b egin n t oberhalb 3 5 0 ° ; 2. das H öchstm aß der T eerbildung lie g t im a ll­

gem ein en zw isch en 4 5 0 bis 5 0 0 ° , bei der ob ersch lesisch en K ohle 5 0 ° tiefer;

3. die T eerb ild u n g hört bei 6 0 0 ° p rak tisch auf;

4. die T em peratur der T eerb ild u n g h ä n g t n ich t ab vom G eh alt an flüchtigen B esta n d teilen oder vom Sauerstoft'gehalt der K oh le;

5. die M engo des T eers h ä n g t w eder ab von dem G ehalt an flüchtigen B esta n d teilen noch vom V erh ä ltn is C : H in der K o h le1), w ohl aber w ird sie beeinflußt vom S au erstoffgeh alt der K ohle.

l ) Dieso Abhängigkeit wurde für amerikanische Kohlen von C. 0 . B e r r y fostgestellt. (Bull. Nr. 635, U niversity of Wisconsin.)

H a u p ta rte n d er A e tzersch ein u n g en u n d die m etallographischen A etzverfahren.

V on J . C z o c h r a 1 s k i in B erlin -K arlsh orst.

(Schluß von Seite 1078.) D . M e t a 11 o g r a p h i s c h e A e t z -

v e r f a h r e n .

n g e ä tz t sind die M eta llsch liffe der m ikro- skopischen U n tersu ch u n g nur in A usnahm e­

fä llen zu g ä n g lich . In der R e g e l muß das G efüge noch durch A e tz e n b lo ß g e le g t w erden. Von den tech n isch en A e tz m itte ln und B e iz e n sind nur w en ig e zum A e tz e n von S chliffen verw endbar.

S a lzsä u re und S alp etersäu re dürften die gebräuch­

lich sten sein. V on der groß en Zahl der v o r ­ g esch la g en en und em pfohlenen m etallograph isch en A e tz m itte l und A etz v e r fa h r e n sind m it fo rt­

sch reiten d er E rforschung der A etzersch ein u n g en nur w en ig e als z u v e r lä s sig in b ezu g auf W irk ­ sam keit und einfache H andhabung erkannt worden.

D ie b ew ä h rtesten sollen h ier kurz behandelt w erden. E ine U eb ersiclit der w ic h tig ste n A e tz ­ m ittel und A etzersch ein u n g en is t in der am Schluß w ied ergegeb en en T a fe l zusam m engefaßt.

A uch die u n gefähren E in w irk u n g szeiten sind in d ieser T a fel verm erk t. Sie haben jed och in den m eisten F ä lle n nur w en ig W e r t ; a llen fa lls bieten sie dem A n fän ger ein igen A n h alt. F ü r die B eu r­

teilu n g des A e tz fo r ts c h r itte s is t das A ussehen der S ch lifffläch e allein m aßgebend. D ie Proben w erden beim A e tz e n in der R e g e l m it der po­

lierten F lä ch e sen k rech t a u fg e s te llt, K on zen ­ trationsänderungen der A e tz lö s u n g w erden auf d iese W e is e durch D iffusion le ic h t au sgeglich en . A nhaften d e L u ft- und G asbläschen m üssen auf die eine oder die andere W e ise von der Sch liff­

fläche en tfern t w erden, da sie s t e ts feh lerh afte und un gleich m äß ige A e tz u n g veru rsachen.

1. S ä u r e n , a) S a l z s ä u r e . K o n zen trierte S a lzsä u re (1 ,1 2 ) findet h au p tsäch lich V erw en d u n g für B le i, Zinn, A ntim on, W ism u t und deren L e g ie ­ rungen. Man h at h ier zw ei W irk u n gsw eisen zu u nterscheiden, ein erseits die rein lösende, b eisp iels­

w eise bei den reinen M etallen, and erseits die bei v ielen L egieru n gen au ftretende elek tro ly tisch e.

D e r L ö su n g sv o rg a n g bei den z w e iw e r tig e n reinen M etallen (B lei und Zinn) v o llz ie h t sich nach der Form el

Me + 2 HCl, aq = MeClj, aq + 2 H ;

entsprechend ist der L ö su n g sv o rg a n g bei den d reiw ertigen M etallen A ntim on und W is m u t:

Mo + 3 HCl, aq = MeCla, aq + 3 H.

D urch das A e tz m itte l w erden h auptsächlich die K ornfelder b lo ß g e le g t. G e ä tz t w ird in einem Schälchen und erford erlich en falls u n ter A n w en ­ dung von W ärm e.

L egieru n gen der vorgen an n ten M etalle w erden zw eck m äß ig durch V erd u n sten lassen ein es T ropfens k o n zen trierter S a lzsä u re auf der p olierten S ch liff­

fläch e g e ä tz t. D ie W irk u n g sw eise des A e tz - m ittc ls ist auch h ier zu n äch st, w ie bei den reinen M etallen, eine lösende, sp äter ein e e le k tr o ­ ly tisc h e , indem b eisp ielsw eise hei Zinn-A ntim on- L egieru n gen das g e lö s te A ntim on auf der stä rk er elek tro p o sitiv en Grundm asse, nach der a llg e ­ m einen F o r m e l:

2 S b - Cl'u, aq + 3 Me = 3 Me" CI'», aq + 2 Sb, m eta llisch n ied ergesch lagen w ird. D ie R ea k tio n g e la n g t in dieser P h ase fr e iw illig zum S tillsta n d oder w ird durch A bspülen der A e tz lö s u n g u n ter­

brochen. D ie k r ä ftig ste A etzw irk u n g er fo lg t

X L IV .35 HG

1130 Stalü und Eisen. B auptarlender Aetzerscheinungenu.diemetallographischenAelzverlahren. 35. Jahrg. Nr. 44.

an den äußeren Zonen des A e tz fe ld e s, und sie w ird nach der M itte zu sch w äch er. Man bekom m t au f diese W eise eine g rö ß ere R eih e A etzstu fen , w a s besonders für die H erstellu n g von L ich t­

bildern von N u tzen ist.

Um die Säure in ih rer W irk u n g abzu­

schw ächen, verdünnt man sie auch v ie lfa c h m it der 1 — 10 fachen M enge W a sse r . B eson d ers stark ab g esch w ä ch t w ird ihre A etzw irk u n g durch Z usatz von Stoffen, die den D isso zia tio n sg ra d der Säure sta rk h erab setzen , w ie A eth y la lk o h o l, A m ylalk o­

hol, A eth er u. d gl. M artens-H eyn geben fo l­

gen d e Z usam m ensetzung a n : 1 ccm S a lzsä u re (1 ,1 9 ) , 1 0 0 ccm absoluten A lk oh ol, doch is t es o ft v o rteilh a ft, den S a lz sä u r e z u sa tz auf 5 bis

1 0 % zu erhöhen.

D ie alk oh olisch e S a lzsä u re e ig n e t sich auch a ls A e tz m itte l für w eich es E isen , S ta h l, A lu ­ minium, M agnesium , Zink und für ein ige L e g ie ­ rungen d ieser M etalle. B eim S ta h l kann man u. a. au s der F ortd au er der A e tz u n g auf den Grad der H ä rtu n g sch ließ en . B ei seh r hartem S ta h l nim mt die A e tz u n g v ie lfa c h 1 s t und dar­

über in A nspruch.

S eh r rein es Zink w ird v.on v erd ü n n ter Säure kaum an gegriffen . N ur eine k leine M enge Zink g e h t in L ösu n g, dabei w ird das Zink n e g a tiv -, die L ösu n g p o sitiv -elek trisch . D a ein A u sgleich der E le k tr iz itä te n am Zink n ich t sta ttfin d et, geh en w e ite r e T e ile des M etalls nich t in L ösu n g.

B r in g t man das Zink aber m it einem edleren M etall, beisp ielsw eise K upfer, in B erü h ru n g, so w erden die E le k tr iz itä te n a u sg eg lich en und der Spannungsunterschied aufgehoben, da das Frem d­

m eta ll m it dem Zink ein k u rzg esch lo ssen es g a l­

v a n isch es E lem en t b ildet. E s kann nunm ehr das Zink w ieder in L ö su n g geh en . D er W a sser­

sto ff en tw eich t an dem edleren M etall. D a s frem de M etall, das den A u sg leich der E le k tr iz i­

täten erm öglich t, kann auch im Zink selb st en t­

halten sein. D ie L ö su n g e r fo lg t dann durch B ild u n g von elek trisch en L ok alström en , die von S tellen g er in g e r e r R ein h eit durch den E le k tr o ly t zu S tellen grö ß erer R ein h eit geh en .

b) F l u ß s ä u r e . F lu ß säu re w ird nur zum A e tz e n von Alum inium und seinen L eg ieru n g en v erw en d et. D er L ö su n g sv o rg a n g v o llz ie h t sich nach der G leichung:

Sie-)- 3 H F l, aq = Mo F is, aq + 3 H.

D urch das A e tz m itte l w erden die K ornfelder k rista llo g ra p b isch g ese tz m ä ß ig a n g e g r iffe n ; sie z eig e n nach dem A e tz e n sta rk e d islo zierte R e­

flexion und g e se tz m ä ß ig au sgeb ild ete A etzfig u ren . D ie Säure w ird zw eck m ä ß ig m it A lkohol v e r ­ dünnt in dem V erh ä ltn is: 1 0 bis 2 0 ccm F lu ß ­ säure auf 1 0 0 ccm absoluten A lk oh ol. K u rzes N a ch ä tzen der Schliffe in k o n zen trierter S a lz ­ säure h a t sich a ls sehr brauchbar erw iesen .

c) S a 1 p e t e r s ä u r e. K o n zen trierte S a lp eter­

säure (1 ,1 8 bis 1 ,4 0 ) w ird g e le g e n tlic h zum

A e tz e n von Guß- und Schm iedeiseu, K upfer, Silber, Kadm ium und einigen L egieru n gen dieser M etalle v erw en d et. D ie W irk u n g sw eise is t in der R eg el eine rein lösen d e; e le k tr o ly tisc h e Um­

setzu n g en sind se lte n . E in e a llg em ein e R ea k tio n s­

g leich u n g lä ß t sich für S a lp etersä u re n ich t aii- geben, da die W irk u n g sw eise der S alp etersäu re v o n ih rer K o n zen tra tio n , E in w irk u n gstem p eratu r und der R ea k tio n sfä h ig k eit der M etalle m it S a u ersto ff abhängt.

D ie in verd ü n n ter S a lzsä u re le ic h t löslich en M etalle red u zieren die S alp etersäu re n ich t selten bis zum S tick oxyd u l und S tick sto ff; j a so g a r u n ter U m ständen, b eisp ielsw eise bei Zink, findet noch eine w e ite r e R eduktion des S tick sto ffs bis zum Am m oniak sta tt. D ie in verdünnter S a lz ­ säure sch w er lö slich en M etalle, w ie K upfer und B lei, w erd en bei erh öh ter T em peratur in der R e g e l u n ter B ild u n g rotbrauner S tick sto ffd io x y d - dämpfe und in verdünnten Säuren und bei n ied riger T em peratur u n ter B ild u n g ' von farb­

losem S tick o x y d g a s g e lö s t, das aber durch den L u ftsa u ersto ff rasch zu rotbraunem S tick sto ff­

d ioxyd o x y d iert w ird.

D urch das A e tz m itte l w erden te ils die K r ista ll­

feld er versch ied en sta rk au fgerau h t (F errit, K upfer und seine M isch k ristalle) oder ein zeln e B esta n d teile an der O berfläche in ih rer Grund­

farbe verän d ert (P e r lit), sei es durch Zurück- la ssen ein es L ö su n gsrü ck stan d es, sei es durch chem ische V erän d eru n g der ä u ß ersten Ober­

flä ch en sch ich ten oder e le k tr o ly tisc h e E in flü sse.

D a s A e tz e n erfo lg t am zw eck m ä ß ig sten , in ­ dem man einen T ropfen Säure auf der sch rä g ­ g e s te llte n S ch lifffläch e abfließen lä ß t und die Säure sofort u n ter einem ruhig laufenden W a ss e r ­ stra h l gründlich abspült. Man erh ä lt auf diese W e is e ein e R eih e A etz stu fe n und v erm eid et am w irk sam sten ein U eb erätzen der S ch liffe. B ei seh r k u rzer E in w irk u n gsd au er w erden in der R e g e l nur die K orn gren zen an gegriffen , die K ornfelder erscheinen op tisch le e r und j e nach der H e ftig k e it des A n griffes m ehr oder w en ig er sta rk glän zen d .

In einigen F ä llen em pfiehlt sich aucli die A nw endung a lk oh olisch er S a lp etersä u re; B le i, G ußeisen, M ehrstoff- und sta r k g e h ä r te te S tä h le w ei’den sch n eller a n g eg riffen a ls durch a lk o­

h o lisch e S a lzsä u re. Z usam m ensetzung nach Mar­

te n s: 4 ccm S a lp etersä u re (1 ,1 4 ) , 1 0 0 ccm ab­

so lu ter A lk oh ol. Z usatz anderer A lk o h o le b ew äh rt sich g a n z besonders bei harten S tah lsorten . Z usam m ensetzung der A e tz lö s u n g nach K urbatoff:

4 ccm S a lp etersä u re (1 ,1 4 ) auf 1 0 0 ccm eines g le ic h te ilig e n G em isches v o n A m yl-, A e tliy l- und M ethylalkohol.

U n ter besonderen U m ständen kann das E isen der E in w irk u n g k o n zen trierter S alp etersäu re anscheinend v ö llig w id ersteh en . D ie se U n a n g reif­

b a rk eit oder P a s s iv itä t beruht darauf, daß das

4. November 1915. Hawptartender Aetzcracheinungenu.diemetallographischen Aetzverjaliren. Stahl und Eisen. 1131 E ise n sich in der S a lp etersä u re u n ter bestim m ten

T em peratur-rK onzentrationsbedingungen m it einem H ä u tch en ein es u n löslichen O xydes b edeckt.

W ird das sch ü tzen d e O xydhäutchen en tfern t, so s t e h t der w eiteren A u flösu n g des M etalls kein H indernis m ehr en tg eg en . A eh n lich v e r h ä lt sich

■das A lum inium .

d) S c h w e f e l s ä u r e. S ch w efelsäu re m ittlerer K on zen tra tio n is t zum A e tz e n von w arm schm ied­

baren M essin gsorten , dendritischen K upfer-M isch- k rista llen und Zinn seh r g e e ig n e t. Beim Zinn is t die W irk u n g sw eise eine rein lösen d e, bei den K u p ferlegieru n gen eine te ils lösen d e, te ils e le k tr o ly tisc h e . D ie A e tz Wirkung bei den M essing- L eg ieru n g en , w elch e den ß -B esta n d teil en th a lten , b eruht in e r ste r L in ie darauf, daß dem ß-B estand- t e il durch das A e tz m itte l zu n äch st Zink en t­

z o g e n wird (auch e tw a s K upfer g e h t in L ösu n g), 3iach der G leichung:

Zn + HjS0 4, aq = Z n S 0 4, aq + 2 H.

D ie A u slau gb ark eit ein zeln er B esta n d teile 'wurde schon w ied erh olt an M ischkristallen beob­

a c h te t und ist nur diesen e ig e n tü m lic h ').

Z usam m ensetzung der S ä u re: 1 R au m teil S ch w efelsä u re (1 ,8 4 ) auf 1 R aum teil k a lte s W a sser.

D a beim V erdünnen sta rk e E rw ärm ung a u ftritt, kann m an das S äu regem isch , ohne es w e ite r zu e r h itz e n , b en u tzen . D ie g ü n stig ste A etztem p e- ratu r b e tr ä g t 6 0 bis 8 0 ° . D ie S ch liffe w erden an dünnen K upferdrähten ein g eh ä n g t und v e r ­ bleiben in der Säure, bis die S ch lifffläch e einen S tic h ins R ö tlich e angenom m en hat.

U n te r stü tz t w ird der L ö su n g sv o rg a n g dadurch,

■daß der ß -B estan d teil in B erührung m it den ed le­

r e n ^ -K ristallen in fo lg e B ild u n g von L okalström en g e g e n K orrosion b eträch tlich em pfindlicher w ird.

W en n zu v ie l Zink en tfern t w orden is t, k eh rt sich die P o la r itä t um, indem die äußersten, zinkarm en S ch ich ten des ¡5-B e sta n d te ils zu N ied ersch la g s­

elek trod en w erden, w ährend die u n teren unver­

än d erten Sch ich ten des “-B esta n d teils w e ite r als L ö su n g selek tro d en w irk en . D ie s erk lä rt auch die b ek an n te „T iefen k o rro sio n “ des 3 -B e sta n d te ils.

E s kom m t n ich t selten v o r, daß M essin glegie- rungen, die den ß -B esta n d teil en th alten , bis zu m ehreren Z en tim etern T ie fe durchkorrodieren und in ihrem G efüge d erart g e lo c k e r t w erden, daß sie bei der g erin g sten B ean sp ru ch u n g z e r ­ b röckeln oder zu P u lv e r zerfa llen . S ow oh l durch den V e r lu st an Zink a ls aucli durch die Zufuhr von K upfer w ird der ß -B esta u d teil an sein er Ober-

‘) Wird beispielsweise ein Stück a-Messing teilweise in Salpetersäure gelöst und darauf aus der Lösung en t­

fernt, so wird das Verhältnis von Kupfer zu Zink der Lösung kleiner sein als das der Legierung. Das Ver­

halten kann vielleicht gelegentlich zur Erkennung von Mischkristallen und Verbindungen herangezogen werden, da bei Verbindungen das Verhältnis der einzelnen B e­

standteile zueinander durch Lösungsvorgänge nicht ver­

ändert wird.

flä ch e rot, w ährend der « -B esta n d teil seine ur­

sprüngliche m essin g g elb e F arbe beibehält.

In Abb. 2 3 is t das G efüge einer ot-ß-M essing- le g ie r u n g nach dem A e tz e n in S ch w efelsäu re w ied ergegeb en . D er cc-Bestandteil is t fa s t u n v er­

ändert geb lieb en , w ährend die ß-G rundm asse sich in fo lg e e lek tro ly tisch er Selb stk orrosion sta rk v e r ­ ändert hat.

D ie A e tz v o r g ä n g e bei den u n gleich m äß ig zu ­ sa m m en g esetzten (dendritischen) M isch k ristallen des K upfers gleich en in allen Punkten denen der ß -h altigen M essin glegieru n gen , nur daß die L o k a l­

ström e in dem durch das P o te n tia l geg eb en en Sinne verlau fen .

D er L ö su n g sv o rg a n g bei Zinn v o llz ie h t sich h au p tsäch lich nach der G leichung:

Sn + 2 H j SO«, aq = Sn SO ,, aq + S 0 2 + 2 H 2 O und

Sn’-f- H 2 SO,, aq = Sn S 0 4, aq - f 2 II,

doch kann auch w e ite r e R eduktion der S ch w efel­

säure bis zum S c h w efelw a ssersto ff erfolgen . D urch

Abbildung 23.

a-ß-Messing, geätzt in warmer Schwefelsäure 1:1.

a-Kristalle fast unverändert, ß-ELristalle infolge elektrolytischer Selbstkorrosion gerötet.

das A e tz m itte l w erden die K rista llfeld er v e r sc h ie ­ den stark aufgerau h t und z eig e n stark e d islo zierte R eflexion .

e) C h r o m s ä u r e . E in seh r g e e ig n e te s A e t z ­ m ittel für K u p fer, Z ink, Kadmium und v ie le L eg ieru n g en d ieser M etalle is t die Chrom säure, lie b e r die L ö su n g sv o rg ä n g e is t nur w en ig bekannt;

am w ah rsch ein lich sten w erden die M etalle u n ter B ild u n g von chrom sauren S a lzen und u n ter S au er­

sto ffen tw ick lu n g g e lö s t.

D urch das A e tz m itte l w erden bei K upfer und K up ferlegieru n gen hauptsächlich die K o m g r e n z e n b lo ß g e le g t; die K rista llfeld er w erden in der R e g e l nich t k rista llo g ra p h isch g e se tz m ä ß ig an gegriffen , sondern nur verschieden sta rk m a ttiert. „G lan z­

ä tz u n g “ w ird nur durch seh r k o n zen trierte L ö ­ sungen e r z ie lt. M essin g nim mt durch das A e tz ­ m ittel ein eigen tü m lich es h o clih elles G elb an, das nam entlich an O rnam enten und anderen k u n st­

gew erb lichen G egenständen h äu fig: b eob ach tet