XLV. Ueber die Zusammensetzung der in den brittischen Töpfereien, Steingut- und Porzellanfabriken angewandten Rohstoffe; von R. A. Couper. Aus dem Philosophical Magazine, Decbr. 1847, S. 435. Couper, über die Zusammensetzung der in den brittischen Töpfereien angewandten Rohstoffe. Alle Arten Töpferwaare bestehen aus zwei Theilen, dem Körper oder der sogenannten Masse und der Glasur. Die Masse ist der Haupttheil des Gefäßes und bildet dessen Grundlage. Die Glasur ist eine dünne durchsichtige Glasschicht, welche den Körper überzieht, seine Poren ausfüllt und ihm eine glatte Oberfläche von glänzendem Ansehen ertheilt. I. Die zur Bildung des Körpers der Töpfer- (irdenen) Waare vorzüglich dienenden Substanzen sind Thone verschiedener Art, Feuerstein und zersetzter Granit (cornish stone). Der Thon, welcher den Grundbestandtheil von der Masse der Töpferwaare ausmacht, unterscheidet sich von der natürlichen Kieselerde dadurch, daß er, mit Wasser vermengt, bildbar wird und sich sehr zart und nicht sandig anfühlt; auch behält er beim Brennen seine Form bei und wird fest und hart, während die Kieselerde beim Brennen in Pulver zerfällt. Der Thon gewinnt, wenn er stark erhitzt wurde, wie in den Porzellanfabriken, seine Plasticität (Bildbarkeit) die er beim Brennen verlor, nicht wieder, wenn er auch sehr fein gestoßen wird; in diesem Zustand nennt man ihn Topfscherben (potsherd). Der Thon, welcher aus Cornwallis, Dorset und Devonshire bezogen wird, besteht aus den feinern Theilchen des zersetzten und seines Alkalis beraubten Feldspaths. 1) Der feinste Thon, die Porzellanerde (china clay), dessen man sich in Britannien bedient, wird als Kunstproduct aus Cornwallis bezogen und dadurch erhalten, daß man über zersetzten Granit einen Strom Wasser laufen läßt, welches die feinern Feldspaththeilchen mit sich reißt und dann in Abzugsgruben oder Teiche abläuft, wo man es setzen läßt. Hierauf läßt man das Wasser ablaufen, und es bleibt ein feiner Bodensatz zurück, der herausgenommen und vier bis fünf Monate lang der Atmosphäre ausgesetzt wird, wo er dann versendet werden kann. Die Analyse dieses vorher bei 80° R. getrockneten Thons ergab folgende Bestandtheile:     I.       II. Kieselerde 46,32    46,29 Thonerde 39,74    40,09 Eisenoxydul   0,27      0,27 Kalk   0,36      0,50 Talkerde   0,44        – Wasser und etwas Alkali 12,67    12,67 –––––––––––– 99,80    99,82. Die gemeinern Thonarten, welche man in der Natur abgelagert findet, scheinen auf dieselbe Weise wie die Porzellanerde entstanden zu seyn; Regenfälle nämlich wuschen von den Hügeln herunter das zersetzte Gestein in einen See oder ein anderes Wasserreservoir, worin es sich absetzte, nach und nach das Wasser verdrängte, im Verlauf der Zeit vollkommen fest und trocken wurde und Thonlager bildete. Der Thon wird in übereinanderliegenden Lagern oder Schichten gefunden, deren jede sich durch eine besondere Eigenschaft von der andern unterscheidet, so daß jeder Thon sich zu einem besondern Zweck eignet. 2) Sandiger Thon (sandy clay, stiff oder ball) ist das obere Thonlager und dient für sich allein zur Verfertigung von mit Kochsalz glasirter Waare; er eignet sich hiezu vorzüglich durch seinen bedeutenden Gehalt an Kieselerde oder Sand. Die Analyse dieses Thons, dessen spec. Gewicht = 2,558, ergab nach vorherigem Trocknen desselben bei 80° R. folgende Bestandtheile: Kieselerde   66,68 Thonerde   26,08 Eisenoxydul     1,26 Kalk     0,84 Talkerde     Spur Wasser     5,14 –––––– 100,00. 3) Pfeifenerde-Thon (pipe clay) ist die zweite Schicht, deren man sich zur Verfertigung von Tabakspfeifen bedient. Dieser Thon wird zur Verfertigung von Irdenzeug nicht verwendet, weil er die Eigenschaft hat sich stärker zusammenzuziehen als der sandige Thon. Hr. John Brown erhielt bei der Analyse desselben: Kieselerde 53,66 Thonerde 32,00 Eisenoxydul   4,35 Kalk   0,40 Talkerde   Spur Wasser 12,08 ––––– 99,49. 4) Blauer Thon (blue clay) ist von graulicher Farbe und wird als die beste Thonschicht in der ganzen Reihe betrachtet, weil er sich vollkommen weiß brennt und sich in seinem Charakter der Porzellanerde am meisten nähert. Nach Hrn. John Higginbotham's Analyse besteht er, bei 80° R. getrocknet, aus: Kieselerde   46,38 Thonerde   38,04 Eisenoxydul     1,04 Kalk     1,20 Talkerde     Spur Wasser   43,57 –––––– 100,23. 5) Rother oder brauner Thon, welcher in der Nähe von Glasgow sich in reichlicher Menge vorfindet, gehört einer obern Schichte an und enthält viel Eisenoxyd, welches ihn dunkelbraun färbt. Von diesem Thon wird die gemeine schwarze Waare (Blumentöpfe und rothe Backsteine) verfertigt, welche keine sehr hohe Temperatur erfordert, in welcher sie schmelzen würde. Die Analyse ergab: Kieselerde   49,44 Thonerde   34,26 Eisenoxydul     7,74 Kalk     1,48 Talkerde     1,94 Wasser     5,14 –––––– 100,00. 6) Gelber Thon wird aus mehreren Gegenden Englands erhalten und so genannt, weil er in Folge seines Eisengehalts sowohl nach als vor dem Brennen eine gelbe Farbe besitzt. Durch Vermengung von sandigem Thon und rothem Thon wird ein künstlicher gelber Thon erhalten, dessen man sich oft bedient. Der gelbe Thon gab bei der Analyse folgende Bestandtheile: Kieselerde 58,07 Thonerde 27,38 Eisenoxydul   3,30 Kalk   0,50 Wasser 10,30 Talkerde   Spur ––––– 99,55. 7) Feuerfester Thon (fire clay) ist ebenfalls in England recht häufig und kommt sowohl auf der Oberfläche als einige Klafter tief im Boden vor. Er wird Mergel (marl) genannt und in Töpfereien vorzüglich zur Verfertigung von Kapseln (saggars) oder Gefäßen verwendet, in welche man die Waare zum Brennen einschließt, um sie vor der Flamme zu schützen; vermöge seiner groben Theile, durch welche die Masse sehr porös wird, eignet er sich sehr für starke Hitze; Schmelztiegel oder große Häfen für Glashütten werden ebenfalls aus solchem Thon verfertigt, sowie auch die unter dem Namen fire-brick bekannten feuerbeständigen Ziegel. Hr. J. Brown, welcher diesen Thon analysirte, fand: Kieselerde 66,16 Thonerde 22,54 Eisenoxydul   5,31 Kalk   1,42 Talkerde   Spur Wasser   3,14 ––––– 88,57. 8) Der Feuerstein (flint), dessen man sich in Töpfereien bedient, wird zuerst calcinirt und dann mit Wasser fein gerieben, in welchem Zustand, geschlämmter Feuerstein (slop flint) genannt, man ihn anwendet um den Thon damit zu vermengen; zum Gebrauch für Krystallglas aber wird er zur Trockne verdampft und mit den andern Bestandtheilen des Glases angewandt. 9) Der zersetzte Granit (cornish stone) wird mit Wasser fein gerieben, dann behufs der Verwendung zu Glasur durch Verdampfung getrocknet; um ihn aber unter Thon zu mengen, verwendet man ihn in feuchtem Zustande. 10) Der Gyps (plaster of Paris), dessen man sich bedient, um die Formen zu verfertigen, worin gewisse Töpferwaaren geformt werden, ist natürlicher schwefelsaurer Kalk. Er ist für den Töpfer ein sehr wichtiger Artikel wegen seiner Eigenschaft, bei Anwendung geringer Hitze sich leicht von dem Thone abzulösen. Der Gyps muß vor dem Gebrauch bei hoher Temperatur getrocknet werden; wenn er aber zu scharf getrocknet ist, so kann man sich desselben nicht mehr zur Verfertigung von Formen bedienen; je trockener der Stuck (Gyps) ist, desto härter sind die aus ihm gemachten Formen und desto besser halten sie beim Gebrauch aus. Die Gypsformen, wie sie gewöhnlich verfertigt werden, können nicht zu gleichem Zweck noch einmal verwendet werden. II. Die Farben zum Bedrucken und Bemalen der Irdenwaare sind einander ähnlich; nur daß die Malfarben nicht so theuer sind als die Druckfarben; beide aber machen einen wichtigen und einen bedeutenden Theil des zur Töpferei erforderlichen Materials aus. Unsere Töpfer bemühen sich sehr um eine größere Mannichfaltigkeit und Schönheit der Farben, sowie auch der damit auszuführenden Muster und Patronen, wodurch im Handel ein großer Wetteifer entsteht. 1) Die blaue Farbe zum Bedrucken wird aus Kobalt bereitet, den man in Verbindung mit Feuerstein, gemahlenem Glase, Perlasche, Bleiweiß, Baryt, Porzellanerde und Zinnoxyd anwendet, um die Farbe Heller zu machen. 2) Die braune Farbe wird mittelst Ocker, Braunstein und Kobalt gegeben. 3) Schwarz durch Chromeisenstein, Nickel, Magneteisenstein und Kobalt. 4) Grün durch Chromoxyd, Kupferoxyd, Blei, Feuerstein und gemahlenes Glas. 5) Roth (pink colour) mittelst Chromoxyds, Zinnoxyds, feingeschlämmter Kreide, gemahlenen Flintglases und Porzellanerde, die in verschiedenen Verhältnissen miteinander vermengt, bei hoher Temperatur zusammengeschmolzen, dann gestoßen und mit Oel angerieben werden, wo dann die Farbe zum Aufdrucken fertig ist. Folgende Analyse eines blauen Kobaltkalks verdanke ich Hrn. John Adam: Kieselerde 17,84 Kobaltoxyd 19,42 Eisenoxyd 25,50 Wasser   8,41 kohlensaure Kalk- und Talkerde 28,45 ––––– 99,62. Das zum Anrühren der Farben dienende Oel wird dadurch bereitet, daß man folgende Substanzen miteinander kochen läßt: Leinöl, Rüböl, Baumöl, Harz, gemeinen Theer und Copaivabalsam in verschiedenen Mengenverhältnissen. III. Erst seit Kurzem bedient man sich eines neuen Verfahrens, um die Farben in Fluß zu bringen, so daß sie sich über die Oberfläche der Waare verbreiten. Es wird dieß bewerkstelligt durch Auswaschen der Brennkapseln, bevor sie in den Glasirofen (glost kiln) gebracht werden, mit einer Mischung von: 1) Kalk, Kochsalz und geschlämmtem Thon. Auch bedient man sich trockener Flüsse (flows), die eben so gut entsprechen; man streut die Mischung auf den Boden der Brennkapsel; folgendes sind einige dieser Flüsse: 2) Kalk, Salmiak und Mennig. 3) Kalk, Kochsalz und Soda. 4) Geschlämmte Kreide, Blei, Kochsalz und Salpeter. 5) Ein Waschmittel aber von Kalk, Thonschlamm, Salpeter, Kochsalz und Blei wird allgemein gebraucht zum Auswaschen aller Brennkapseln, welche in den Glasirofen kommen; dasselbe schmilzt auf der innern Oberfläche der Brennkapsel, wodurch dieselbe vollkommen dicht schließend wird und ihre Porosität verliert; denn sonst könnte die auf der Oberfläche der Waare gewünschte Glasur nicht erzielt werden. IV. Die Farben zur Verfertigung der eingetauchten oder mittelst des Schwamms bestrichenen Waare (dipt or sponged ware) sind sehr wohlfeiler Art, da solche Waare nur zum gemeinen Gebrauch gehört. Die Farben für eingetauchte Waare werden aufgetragen, ehe sie gebrannt wird; jene zum Auftragen mittelst des Schwamms werden während des Biscuitzustandes der Waare aufgetragen. Folgendes sind einige dieser Farben: 1) Eine schwarze Eintauchfarbe wird bereitet aus Braunstein, Magneteisenstein und Thonschlamm. 2) Eine lichtbraune Eintauchfarbe aus Nickel und Thonschlamm. 3) Eine Salbeyfarbe oder grünlichblaue Eintauchfarbe aus Chromgrün und Thonschlamm. 5) Eine gelbe Eintauchfarbe aus gelbem Thon allein, oder einem Gemenge aus weißem und rothem Thon, welches dasselbe Resultat gibt. 6) Eine rothe Eintauchfarbe wird vom rothen oder braunen Thon erhalten; doch entspricht nicht jede Sorte dieses Thons, weil er sich roth brennen soll. Die ersten vier dieser Eintauchfarben werden bereitet durch Vermischen einer kleinen Menge des Farbmaterials mit einer Quantität Thonschlamm; die beiden letzten hingegen werden mit Wasser gemengt, um den breiartigen Zustand hervorzubringen, in welchem sie angewandt werden müssen. V. Es gibt mehrere Arten von Massen, die verarbeitet werden; doch können alle in zwei Classen gebracht werden, nämlich Porzellan- und Irden- (Töpfer-) Waare. 1) Porzellan ist eine kostbare, sehr glatte und durchsichtige Waare, das vollkommenste Töpferproduct. Es ist eine geschmolzene Masse und verdankt diesem Umstande seine Durchsichtigkeit; es bedarf einer großen Hitze zum Brennen und wird in England aus Feuerstein, Granit, Porzellanerde und Knochenerde bereitet; der dabei angewandte Kalk dient als Flußmittel und bringt es zum theilweisen Schmelzen. Bei der Analyse zweier Stücke Porzellan aus verschiedenen Fabriken in Staffordshire fand ich dieselben verschieden zusammengesetzt. Das letztere dieser Stücke wurde auch von Hrn. Crichton analysirt; diese drei Analysen gaben folgende Resultate: Nr. 1. Couper. Nr. 2. Couper. Nr. 3. Crichton. Kieselerde         39,88         40,40         39,685 Thonerde         21,48         24,15         24,650 Kalk         10,06         14,22         14,176 Eisenoxydulphosphorsaurer Kalk         26,44         15,32         15,386 Talkérde           –           0,43           0,311 Alkali oder Verlust           2,14           5,28           5,792 ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––       100,00       100,00        100,000. 2) Die Fabriken anderer Länder wenden keine Knochenerde an, nehmen aber statt derselben Feldspath, dessen Alkali den phosphorsauren Kalk ersetzt. Die Deutschen machen das beste Porzellan zu chemischem Gebrauche, indem die Masse desselben besser verglast ist und Sauren weniger darauf einwirken; auch hält dasselbe eine sehr starke Hitze aus; daher wird es von Chemikern sehr häufig angewendet. Bei der Analyse einiger fremden Porzellane erhielt ich folgende Resultate:   Berlin Chinesisches    bessere Porzellangeringere              Sorte. Kieselerde   72,96     71,04   68,96 Thonerde und Eisenoxydul   24,78     22,46   29,24 Kalk     1,04       3,82     1,60 Alkali     1,22       2,28     – –––––––––––––––––––––––––– 100,00   100,00   99,80 Specifisches Gewicht     2,419           2,314     2,314. VI. Irdene Waare ist eine sehr poröse und minder compacte Masse als das Porzellan, weil sie nur wenig oder gar kein Alkali enthält, was der große Unterschied zwischen diesen Producten ist. Ich bekam ein Stück eines Fabricats, welches in seinem äußern Ansehen dem Porzellan ähnlich war, indem es nicht porös und dabei compact war; dasselbe war ferner schwach durchscheinend und vermochte eine sehr starke und plötzliche Hitze auszuhalten. Es war dadurch erhalten worden, daß man bis 3 1/2 Proc. Soda zu einem für die gewöhnliche weiße Masse präparirten Thon mischte und ihn dann im Biscuitofen brannte. Nachdem man vorher den Thon wohl getrocknet hatte, so daß er ohne Wasser gewogen werden konnte, wurde das Gewichtsverhältniß der erforderlichen Soda berechnet und abgewogen; hierauf wurde der Thon sammt der Soda mit Wasser vermischt, dann in Kapselformen gebracht, welche, nachdem sie gebrannt und hierauf zerbrochen worden waren, das Aussehen einer verglasten oder geschmolzenen Masse hatten. 1) Die gewöhnliche weiße Waare oder Irdenwaare wird aus Feuerstein, Granit, Porzellanerde und blauem Thon verfertigt und erfordert zum Brennen keine so hohe Temperatur wie das Porzellan. Die Analyse eines Stückes in Glasgow fabricirter weißer Waare ergab folgende Bestandtheile: Kieselerde 68,55 Thonerde und Eisenoxydul     29,13 Kalk   1,24 ––––– 98,92 Specifisches Gewicht   1,36. Die gefärbte Waare wird aus denselben Substanzen bereitet, nur wird eine farbige Substanz zugesetzt. 2) Die blau gefärbte Waare (toqua) wird mittelst Kobalts gefärbt. 3) Die salbeyfarbige (sage) oder grünlichblaue Waare mit Nickel und Kobalt. 4) Die lichtbraune (drab or buff coloured) Waare mit Chromeisenstein. 5) Die Masse der gelbgefärbten Waare (cane-ware) wird erzeugt durch Vermischung von sandigem Thon und gemeinem rothen Thon, dessen man sich auch zu den Backsteinen bedient; gewöhnlich aber aus dem natürlichen gelben Thon, der an gewissen Orten vorkommt. 6) Letztere Masse dient auch zur Verfertigung der Rockingham-Waare, die sich von der Cane-Waare nur durch eine andere Glasur unterscheidet. 7) Die Masse der gewöhnlichen schwarzen Waare wird aus dem rothen Thon allein verfertigt. 8) Die Masse der ägyptischen (schwarzen) Waare wird aus Magneteisenstein, sandigem Thon (ball) und rothem Thon bereitet. Die vier letzterwähnten Massen kommen lange nicht so theuer als die weiße Waare und erfordern auch bei weitem keine so hohe Temperatur beim Brennen; sie sind daher im Vergleiche damit weiche (soft) Massen. 9) Die mit Salz glasirte Waare wird aus sandigem Thon verfertigt, dem etwas Sand zugesetzt wird, um die Masse offen zu erhalten, oder sie weniger compact zu machen; für große salzglasirte Irdenwaare aber verwendet man Topfscherben (potsherd), eine gebrannte und dann gemahlene Waare, um die Masse noch offener und poröser, sowie auch fähiger zu machen plötzliche Erhitzung und Erkältung auszuhalten. Diese Waare ist in Gasthöfen, chemischen Fabriken etc. sehr im Gebrauch; sie wird während des Brennens der Wirkung der Flamme ausgesetzt, wogegen andere Sorten Irdenwaare in Kapseln vor den Flammen geschützt werden. VII. Die Glasur verglast die Oberfläche der Masse und macht sie fähig Säuren zu widerstehen. Es ist für den Fabrikanten von großer Wichtigkeit, eine Glasur zu erhalten, die nicht abspringt oder sich abschält; er kann eine gute Masse ausfindig machen, aber deßwegen noch keine Glasur besitzen, welche für dieselbe paßt; denn nicht jede Glasur haftet an einer und derselben Masse; deßwegen hat auch jeder Fabrikant eine Glasur von besonderer Zusammensetzung. 1) Die zur Bereitung der Glasur für Weiße Irdenwaare dienenden Substanzen sind Borax, Porzellanerde, Feuerstein, Granit, Pariserweiß und Bleiweiß. Um die Glasur darzustellen, wird vorher eine sogenannte Fritte (frett) bereitet, die aus Borax, Porzellanerde, Feuerstein, Granit und Pariserweiß besteht, welche miteinander in einem Ofen geschmolzen werden und die man hierauf in Wasser fließen läßt, wodurch sie, in Folge des mechanisch sich dazwischensetzenden Wassers kurz gemacht und ihr Anhängen an dem Boden des Gefäßes verhindert wird, so daß sie viel leichter zu zerstoßen ist. Die Fritte ist ein schönes Glas, welches durch etwas Eisen gefärbt ist und wird mit Granit, Feuerstein und Bleiweiß gestoßen und mit Wasser abgerieben. Dieß bildet die Glasur für weiße Waare.  Analyse derweißen Glasur. Analyse der     Fritte. Kieselerde    43,66     55,98 Kalk      0,52       2,52 Thonerde und Eisenoxydul     9,56     10,38 Borax    20,08     31,12 kohlensaurer Kalk    10,88        – kohlensaures Blei    15,19        – ––––––––––––––––––––    99,89   100,00 Specifisches Gewicht       2,345. Von einem aus Amerika gebrachten, dort einige Fuß tief im Boden gefundenen Stück Irdenwaare wurde die Glasur untersucht und aus Kieselerde, Eisen, Thonerde, Kalk, schwefelsaurem Kalk und Antimon bestehend gefunden; es war dieß eine sehr hübsche und gute weiße Glasur, die eine gewöhnliche rothe Thonmasse einschloß. 2) Die Glasur der Rockingham-Waare besitzt einen hübschen bräunlichen Metallglanz und wird aus Granit, Feuerstein, Braunstein, Mennig und Thonschlamm von Milchconsistenz bereitet. 3) Die Glasur der gewöhnlichen schwarzen Waare wird aus denselben Materialien in andern Mengenverhältnissen bereitet und hat ein glänzendes, schwarzes Aussehen. 4) Die Glasur zur gelben Irdenwaare (cane) wird aus Feuerstein, Mennig und zersetztem Granit bereitet. 5) Die ägyptische (schwarze) Irdenwaare verdankt ihren Werth der schönen und reichgefärbten schwarzen Glasur, welche aus Feuerstein, zersetztem Granit, Mennig und Braunstein bereitet wird. Diese vier letzten Glasuren werden durch Anrühren der Substanzen mit einer gewissen Menge Wasser und Passiren durch ein sehr feines Sieb oder Beuteltuch bereitet. Die Glasuren erfordern keine so hohe Temperatur, um sie auf der Oberfläche der Waare zu schmelzen, als deren Masse beim Brennen. 6) Als Glasur für sogenannte salzglasirte Waare dient Kochsalz, welches durch eine Anzahl kleiner in der Decke des Ofens angebrachten Löcher in denselben hineingeworfen wird, sich in allen Regionen des Ofens verbreitet und die Waare glasirt. Es ist anzunehmen, daß dabei ein Zersetzungsproceß mit dem Salze stattfinde; das Chlor des Salzes verbindet sich nämlich mit dem Wasserstoff des Wassers, welches mechanisch im Salz eingeschlossen ist und bildet salzsaures Gas, welches davon geht, während das Natrium sich mit dem Sauerstoff des Wassers verbindet und sich dann mit der Kieselerde der Irdenwaare vereinigt, kieselsaures Natron bildend, welches auf deren Oberfläche schmilzt. Das Salz wird nicht eher in den Ofen geworfen, als bis derselbe die erforderliche höchste Temperatur erreicht hat. Tabelle über die Zusammensetzung der Thonarten und Porzellane in wasserfreiem Zustande. Textabbildung Bd. 107, S. 206 Kieselerde; Thonerde; Eisenoxydul; Kalk; Talkerde; Phosphorsaur. Kalk und Eisenoxydul; Alkali und Verlust; Spec. Gewicht; Cornwall'sche Porzellande; Sandiger Thon; Pfeifenthon; Blauer Thon; Rother Thon; Feuerbeständiger Thon (fire clay); Gelber Thon; Engl. Porzellanwaare; Berliner Waare; Besseres chinesisches Porzellan; Geringeres chinesisches; Porzellan; Ordinäre englische weiße Irdenwaare