XLVIII. Ueber eine neue Methode das Aluminium und einige andere einfache Körper darzustellen; von H. Sainte-Claire Deville. Aus den Comptes rendus, Decbr. 1855, Nr. 24. Deville, über eine neue Methode das Aluminium etc. darzustellen. In der letzten Zeit habe ich verschiedene Methoden versucht, um mir etwas beträchtliche Massen von absolut reinem Aluminium behufs der Bestimmung seines Aequivalents zu verschaffen.Man s. Deville's frühere Abhandlungen über die Fabrication des Aluminiums, im polytechn. Journal Bd. CXXXIV S. 284 und Bd. CXXXVII S. 125. Dieß gelang mir lange Zeit nicht, wegen des Materials der gewöhnlich gebräuchlichen Gefäße; aber diese erste Schwierigkeit wurde durch Mittel besiegt, welche ich bald veröffentlichen werde. Eine zweite Schwierigkeit bilden die fremdartigen Substanzen welche stets in den (natürlichen) Thonerdeverbindungen vorkommen; glücklicherweise hat man in den letzten Monaten beträchtliche Massen eines bisher sehr seltenen Minerals, des Kryoliths, in Grönland gefunden, welcher beinahe reines Fluoraluminium-Natrium ist. Man scheint in England eine Quantität Aluminium aus dem Kryolith mittelst der galvanischen Säule reducirt zu haben; aber Prof. Heinrich Rose in Berlin hat zuerst bewiesen, daß sich aus diesem Mineral das Aluminium mittelst Natrium leicht darstellen läßt.Polytechn. Journal Bd. CXXXVII S. 363. Behufs der Reduction braucht man nur in einem Porzellantiegel abwechselnde Schichten von Natrium und von Kryolith, welcher gepulvert und mit ein wenig Kochsalz gemengt worden ist, zu bringen. Man stellt den Porzellantiegel in einen hessischen Tiegel und unterhält eine lebhafte Rothglühhitze bis zum vollständigen Schmelzen der Masse. Man rührt diese Masse mit einem thönernen Rührer um, und läßt erkalten. Man findet alles Aluminium am Boden der erkalteten Masse zu einem einzigen Regulus vereinigt. Während die Masse flüssig, und selbst nachdem sie theilweise an der Oberfläche erstarrt ist, entbindet sich ein brennbares Gas, welches die dicke Kruste hebt und sich an der Luft entzündet. Nach seinem Geruch ist es ohne Zweifel ein phosphorhaltiger Dampf; auch läßt sich mittelst molybdänsauren Ammoniaks im Kryolith Phosphorsäure nachweisen. Dieß ist das Verfahren welches ich angewandt habe; es weicht wenig von Rose's Methode ab. Wendet man einen Tiegel von Porzellan an, so enthält das Aluminium stets Silicium; es enthält Eisen, wenn man einen eisernen Tiegel anwendet, wie auch Rose bemerkt, welcher aber auf diese Weise doch ein sehr dehnbares Aluminium erhielt. Dieser Versuch führte mich auf andere: bei meinen früheren Versuchen das Chloraluminium-Natrium mittelst Natrium zu reduciren, erfolgte zwar die Reduction vollständig, ich erhielt aber niemals einen metallischen Regulus; man braucht jedoch dem Gemenge nur ein wenig Fluorcalcium zuzusetzen, damit sich alles Aluminium zu Königen am Boden des Tiegels vereinigt. Dieser Versuch gelang im Laboratorium der Normalschule stets sehr gut, wo mehrere hundert Gramme sehr reinen Aluminiums auf diese Weise dargestellt wurden. Man wird aus den nachfolgenden Bemerkungen ersehen, daß das Fluorkalium und Fluornatrium, welche die Thonerde auflösen, als das beste Flußmittel für das Aluminium zu betrachten sind. Dadurch erklärt sich jener Versuch, welcher mir ein vortheilhaftes Verfahren zur Fabrication des Metalles zu liefern scheint. Die Zusammensetzung des Kryoliths entspricht der Formel Al² Fl³, 3 (Na Fl) oder auch Al 2/3 Fl, Na Fl; vergleicht man letztere Formel mit derjenigen des sauren flußsauren Natrons (flußsauren Fluornatriums) H Fl, Na Fl, so sieht mall, daß man in diesem Salz nur H durch Al 2/3 zu ersetzen braucht, um Kryolith zu haben. Wenn man daher saures flußsaures Natron und geglühte Thonerde in den durch diese Formeln angegebenen Verhältnissen innig vermengt und nach und nach in einem Platintiegel erhitzt, so entweichen nur sehr geringe Mengen von Flußsäure, und bei einer nicht hohen Temperatur erhält man eine dünnflüssige und wasserklare Masse, deren Gewicht nahezu demjenigen des Kryoliths entspricht, welcher nach der Berechnung erzeugt werden mußte. Mit Natrium behandelt, gibt diese Masse Aluminium, was beweist daß sie Fluoraluminium und nicht Thonerde enthält. Dasselbe Resultat liefert ein Gemenge von Thonerde und Fluornatrium, welches man mit concentrirter Flußsäure benetzte, wobei sich die Masse erhitzt; dieselbe wird dann getrocknet, geschmolzen und hierauf zur Aluminiumbereitung verwendet. Derselbe Versuch gelingt auch mit dem Fluorkalium; wenn man besorgt ist, letzteres im Gemenge in Ueberschuß zu halten, so kann man nach dem Schmelzen die Masse mit Wasser behandeln, welches das Fluorkalium auflöst und eine krystallinische, sehr schmelzbare Substanz hinterläßt, die ohne Zweifel Kryolith mit Kalibasis ist. Bei allen meinen Versuchen fand ich es schwierig, die Kieselerde gehörig abzuscheiden, daher mein Aluminium oft Silicium in ziemlich beträchtlichem Verhältniß enthielt. Ueberdieß ist die Ausbeute aus dem Kryolith, wie Rose bemerkt hat, und hauptsächlich aus dieser Art künstlichen Kryoliths, immer sehr gering. Im Verlauf dieser Versuche konnte ich oft die ganz eigenthümliche Eigenschaft der flußsauren Alkalien beobachten, wodurch sie bei hoher Temperatur ein fast allgemeines Auflösungsmittel werden. Man überzeugt sich davon mittelst eines leicht schmelzbaren Gemenges von Fluorkalium und Fluornatrium; man kann in demselben bei der Rothglühhitze viel Kieselerde und Titansäure, ein wenig Thonerde und eine große Anzahl anderer Substanzen auflösen; merkwürdigerweise wird das Gemisch durch diesen Zusatz fremdartiger Substanzen nur noch schmelzbarer und fast so dünnflüssig wie Wasser. Ich vermuthete daß eine solche Substanz, welche die elektrischen Ströme leicht durchdringen können, ein vortreffliches Lösungsmittel für Substanzen abgibt, die unter gewöhnlichen Umständen der Wirkung der Säule widerstehen. Wenn man Kieselerde in flußsaurem Kali-Natron auflöst und den Strom hindurchleitet, erhält man in der That Silicium, welches sich bei Anwendung einer Elektrode von Platin mit diesem Metall legiren würde. Am positiven Pol entwickeln sich zahlreiche Blasen eines Gases welches nur Sauerstoff seyn kann; es ist nicht Fluor, denn wenn man dem Bad etwas Kochsalz zusetzt, so riecht man kein Chlor, während bekanntlich die Chloride vor den Fluoriden zersetzt werden. Mit der Titansäure gibt derselbe Versuch analoge Resultate. Ganz anders verhält sich die Thonerde: das flußsaure Kali-Natron löst von derselben wenig auf, und unter dem Einfluß des elektrischen Stroms verbrennt Natrium am negativen Pol, während am positiven Pol Fluor entbunden wird; man erkennt es an dem sehr starken Geruch von Fluorwasserstoffsäure, welcher sich in der Flamme der zum Versuch angewandten Lampe entwickelt (diese Wirkung erklärt sich leicht durch Fremy's Untersuchungen über die Elektrolyse der Fluormetalle). Alles dieses beweist: 1) daß die Thonerde der Einwirkung der Säule mehr widersteht als die flußsauren Alkalien; 2) daß die Thonerde durch Natrium nicht reducirt werden kann, wie es sich auch erwarten ließ; 3) daß das Gegentheil hinsichtlich der Kieselerde stattfindet; letztere wird in der That, wie ich gefunden habe, in Berührung mit Natriumdampf sehr leicht reducirt. Bei den erwähnten Versuchen bildet die einzige Schwierigkeit einerseits das Material der anzuwendenden Gefäße, andererseits die Veränderlichkeit der Elektroden; denn die Kohle aus den Gasretorten verliert in den Bädern, welche flußsaure Salze enthalten, sehr bald ihren Zusammenhang. Nachschrift.Das Aluminium auf der Pariser Ausstellung, hinsichtlich seiner chemischen und physischen Eigenschaften. Wir entnehmen den Mittheilungen des hannoverschen Gewerbevereins, 1855, Heft 6, über diesen interessanten Gegenstand Folgendes: I. Ueber die chemischen Eigenschaften des Aluminiums; von Hrn. Prof. Dr. Fr. Heeren. Seit etwa einem Jahre beschäftigt sich Sainte-Claire Deville zu Paris mit der Bereitung des Aluminiums aus Chloraluminium mittelst Natrium, und verwendete es schon zum Prägen von Medaillen und anderen Gegenständen. Die Darstellung wurde auf Kosten des Kaisers in der chemischen Fabrik zu Javelle ziemlich im Großen betrieben, und es sollen schon 600 bis 700 Pfund davon fabricirt worden seyn. Auf der Ausstellung waren einige Dutzend Aluminiumbarren von etwa 1 Fuß Länge, 1 Zoll Breite und 1/2 Zoll Dicke, so wie ein aus diesem Metall angefertigter kleiner Becher nebst einigen Löffeln ausgelegt. Der Verkauf dieses Metalles war der Handlung von Rousseau Frères, Rue de l'école de médicine, übertragen, doch erst nach mehrere Wochen langem Harren war die bestellte Probe zu erlangen. Gegenwärtig hat es noch den hohen Preis von 3 Francs der Gramm. Die auffallendste Eigenthümlichkeit des Aluminiums liegt in der ungewöhnlichen Leichtigkeit dieses Metalles (nach welcher man glauben sollte, ein unächt versilbertes Stück Holz in der Hand zu halten) im Verein mit der bedeutenden Festigkeit, so daß jedenfalls schon ungewöhnliche Körperkraft dazu gehören würde, eine Barre von den oben angegebenen Dimensionen zu biegen oder abzubrechen. Die chemische Analyse hat den nicht unbedeutenden Eisengehalt von 4,6 Procent nachgewiesen (eine Folge der Darstellung des Chloraluminiums in eisernen Retorten), so daß die nachstehend aufgeführten Eigenschaften auch nur für das unreine Pariser Aluminium gelten können. Es hält sich an der Luft sehr gut und erträgt selbst Glühhitze, ohne sich beträchtlich zu oxydiren; doch bildet sich auf der Oberfläche augenscheinlich ein Häutchen von Oxyd (Thonerde), wodurch die Theilchen des Metalles dergestallt eingehüllt werden, daß ein Zusammenfließen zu einem abgerundeten glänzenden Metallkügelchen nicht erfolgen kann. Man ist daher beim Schmelzen und Gießen genöthigt, ein Flußmittel anzuwenden, entweder Chlorkalium (nach Rose) oder besser Chloraluminium-Natrium (nach Deville); Borax oder Salpeter können hierzu nicht in Anwendung kommen, weil sie das Metall stark angreifen. Der Schmelzpunkt liegt bei geringer Glühhitze, aber noch weit unter dem des Messings. Wenn der Schmelzpunkt des Zinks bei 432° C., jener des Messings bei 900° C. angenommen wird, so würde ich jenen des Pariser Aluminiums auf etwa 700° C. schätzen. Eine genaue Bestimmung des Schmelzpunktes schien mir wegen der mangelnden chemischen Reinheit nicht wichtig. Besonders merkwürdig ist das Verhalten gegen die verschiedenen Auflösungsmittel. a. Salzsäure wirkt außerordentlich heftig ein, und löst das Metall unter stürmischer Entwicklung von Wasserstoffgas zu einer farblosen, bei längerem Kochen an der Luft sich in Folge des Eisengehaltes gelb färbenden Flüssigkeit auf. b. Verdünnte Schwefelsäure verhält sich der Salzsäure ähnlich, wirkt aber bedeutend langsamer. c. Concentrirte Schwefelsäure scheint in der Kälte gar nicht einzuwirken, löst aber erhitzt das Metall langsam unter Entwickelung schwefeliger Säure auf. d. Concentrirte Salpetersäure, sowohl kalt wie warm, wirkt nicht im Geringsten. e. Verdünnte Salpetersäure übt in der Kälte und selbst beim Erwärmen so geringe Wirkung, das es zweifelhaft ist, ob die sich entwickelnden Gasbläschen wirklich einer stattfindenden Auflösung oder Oxydation des Metalles zuzuschreiben seyen. f. Essigsäure wirkt in der Kälte sehr wenig, aber doch bemerklich; in der Wärme schneller, wobei sich Wasserstoffgas entwickelt. g. Netzende Kalilauge bewirkt schon in der Kälte die Auflösung des Aluminiums mit derselben Heftigkeit und stürmischen Wasserstoffgas-Entwickelung, wie Salzsäure, wobei sich das Eisen in Gestalt eines grauschwarzen, am Sonnenlicht glänzende Flitterchen zeigenden Pulvers abscheidet. Dieser Rückstand, auf einem kleinen Filtrum gesammelt und gehörig ausgewaschen, löste sich in Salzsäure sehr leicht und vollständig unter Entwickelung von Wasserstoffgas. Zu einer weiteren Analyse, um zu sehen, ob er etwa Kohle oder Kieselerde enthielt, reichte die disponible kleine Menge nicht aus; doch ist es nicht wahrscheinlich, daß sich die eben genannten Körper, falls sie vorhanden waren, in der Salzsäure sollten mit aufgelöst haben. Nach diesem Verhalten gegen die verschiedenen Auflösungsmittel muß das Aluminium unstreitig jener Abtheilung der Metalle zugezählt werden, welche man, ihrer großen Verwandtschaft zum Sauerstoffe und ihres Verhaltens gegen den elektrischen Strom wegen, elektropositiv nennt, und als deren Repräsentant unter den bekannteren Metallen das Zink voransteht. Das Aluminium aber steht demselben mindestens gleich, wenn es ihm nicht noch vorgehen sollte, wie seine Leichtlöslichkeit in ätzender Kalilauge beweist, welche, selbst in der Wärme, auf das Zink kaum eine bemerkliche Einwirkung zeigt, ungeachtet sich Zinkoxyd im Kali ebenso wie die Thonerde mit größter Leichtigkeit auflöst. Nur die auffallende Indifferenz gegen die Salpetersäure könnte auf den ersten Blick befremden, da ja das Zink von dieser mächtigen Säure mit fast explosionsartiger Heftigkeit oxydirt und gelöst wird. Seitdem aber auch beim Eisen, einem unstreitig ebenfalls elektropositiven Metalle, die Beobachtung gemacht ist, daß es in Berührung mit concentrirter Salpetersäure in einen elektronegativen, oder, nach dem chemischen Sprachgebrauch, passiven Zustand übergeht, hat dieselbe Erscheinung beim Aluminium nichts Auffallendes mehr; und so wie dieses letztere in Berührung mit Salzsäure und Kali weit mehr, als das Eisen, sich auf die Seite der positiven Metalle stellt, so ist es wohl denkbar, daß es, bei Berührung mit Salpetersäure, ebenfalls mehr als das Eisen, dem passiven Zustande, ja in solchem Grade anheimfällt, daß es selbst schon durch verdünnte Säure denselben annimmt. Es wäre nun sehr interessant gewesen, diesen Verhältnissen weiter nachzugehen, indem sich gerade das Aluminium zu einer solchen Untersuchung eignet; aber auch hier ließ die Unreinheit des Metalls keine entscheidenden Resultate hoffen. Aus demselben Grunde habe ich meine frühere Absicht, das disponible Metall zur Darstellung verschiedener Legirungen zu benutzen, aufgegeben; nur mag erwähnt werden, daß es sich mit dem Quecksilber durchaus nicht verbindet; ja, ein Stückchen Aluminium, welches längere Zeit auf kochendem Quecksilber geschwommen hatte, zeigte sich nicht einmal auf der Oberfläche amalgamirt. Mit Zinn dagegen schmilzt es leicht zu einer ziemlich harten, aber doch streckbaren Legirung zusammen. Deville führt an, daß es mit Blei nicht legirt werden könne. Nach den bis jetzt bekannten Eigenschaften dieses Metalls kann man ihm eine große Nutzbarkeit nicht einräumen, da es schon seiner unansehnlichen Farbe, so wie der Leichtlöslichkeit in den meisten Säuren und den Alkalien wegen auf eine Anwartschaft als Stellvertreter des Silbers verzichten muß. Wollte z.B. der Zufall, daß ein Seifensieder seine Aluminium-Uhr auf eine mit Lauge verunreinigte Stelle legte, so würde er sie durchlöchert wieder aufnehmen. Sollte es dagegen gelingen – und ich halte das nicht nur für möglich, sondern für wahrscheinlich – dieses Metall auf leichte, wenig kostspielige Art im Großen zu produciren, so könnte es in vielen Fällen ein vortreffliches Ersatzmittel des Eisens und Zinkes abgeben. Da das rohe Material, die Thonerde, auf unserem Planeten in unermeßlicher Menge verbreitet ist, so mag vielleicht der Schöpfer dem aus ihr zu gewinnenden Metalle eine große Rolle zugedacht haben. In dieser Beziehung halte ich die Bemühungen, das Aluminium aus dem Kryolith abzuscheiden, für ziemlich unfruchtbar, weil auch bei aller möglichen Ausdehnung des grönländischen Kryolithlagers schon der Transport einer sehr wohlfeilen Production im Wege stehen würde. Die einzigen mir bekannt gewordenen Anwendungen des Aluminiums sind: a) zu sehr kleinen Gewichtstücken für ganz feine Waagen, welche in Folge der Leichtigkeit des Metalls viel größer ausfallen und daher weniger leicht verloren gehen, auch leichter genau zu justiren sind, als die von Messing, Argentan oder Platin angefertigten;Der ausgezeichnete Fabrikant chirurgischer Instrumente, Hr. Charrière zu Paris, hat der Akademie der Wissenschaften Sonden, aus Aluminium verfertigt, vorgelegt; er bemerkt, daß es sehr wünschenswerth wäre, gewisse chirurgische Instrumente aus einem höchst leichten Metall herstellen zu können, weil solche manchmal im Körper des Kranken verbleiben müssen, wo dann ihr Gewicht demselben Leiden verursachen kann. (Comptes rendus, Dec. 1855, Nr. 27.)A. d. Red. b) zu galvanischen Apparaten, in welchen es statt des kostbaren Platins und der in vielen Hinsichten unbequemen Kohle große Vortheile verspricht. Für diese letztere Anwendung ist auch in dem Falle eines nicht sehr niedrigen Preises auf eine allgemein verbreitete Anwendung des Aluminiums zu rechnen. II. Ueber die physischen Eigenschaften des Aluminiums; von Hrn. Director Karmarsch. Ich habe das von Paris mitgebrachte (unreine) Aluminium auf seine physischen Eigenschaften und sein Verhalten bei mechanischer Bearbeitung untersucht. In diesen Beziehungen kann ich Folgendes mittheilen. 1) Farbe. Eine reine blanke Fläche des Aluminiums erscheint grauweiß, von einer Nuance welche zwischen der Farbe des Zinns und jener des Zinks liegt. 2) Gefüge. Die Bruchflächen zeigen eine körnige Textur, welche aber desto feiner sich darstellt, je mehr das Metall einer mechanischen Bearbeitung unterworfen war. Näheres hierüber kommt unten vor. 3) Specifisches Gewicht. Es wurde, theils von Hrn. Prof. Heeren, theils von mir, an verschiedenen Probestücken untersucht. a) Ein im offenen Einguß gegossenes Stäbchen, nicht ganz von der   Dicke eines kleinen Fingers (Pariser Original-Format) 20,856Gramme wiegend, auf der oberen Fläche stark porös, zeigte(Karmarsch) 2,7302 b) Ein ähnliches Gußstäbchen, obenauf ebenso porös, 28,370Gramme (Karmarsch) 2,7605 c) Ein Stück des Stäbchens a, nachdem die porösen Stellenabgefeilt waren, 10,607 Gramme (Karmarsch) 2,7694 d) Das Stück c, nachdem dasselbe durch Entnehmung einer Probeetwas vermindert war, 9,471 Gramme (Heeren) 2,7636 e) Blech, ungefähr von Messerrückendicke, aus einem Theiledes Stäbchens a gewalzt, 9,085 Gramme (Karmarsch) 2,7698 f) Papierdünnes Blech, durch fortgesetztes Auswalzen desvorstehenden erhalten, 1,420 Gramme (Heeren) 2,7979 4) Klang. Das gegossene Aluminium-Stäbchen, an einem Faden frei schwebend mit einem harten Körper angeschlagen, gibt einen harten und schönen Klang. 5) Härte. Im rohen Gußstücke ist das Aluminium härter als Zinn, aber weicher als Zink und Kupfer, etwa von gleicher Härte mit feinem Silber, vorausgesetzt, daß letzteres ebenfalls roher Guß ist; denn Blech und Draht von Feinsilber ritzen den Aluminium-Gußstab, sind also härter. 6) Verhalten beim Zerbrechen. Das gegossene Stäbchen, mit der Säge querüber nur ganz seicht eingeschnitten, ließ sich an dieser Stelle leicht abschlagen und brach mit unebener, zackig feinkörniger Fläche, auf welcher einzelne Pünktchen schimmerten, die aber im Ganzen ohne Glanz war. War kein Einschnitt vorläufig gemacht, so bog sich das Stäbchen unter den Hammerschlägen und brach nur widerwillig ab. 7) Verhalten unter der Feile. Das Aluminium ist sehr leicht zu feilen, setzt sich aber in dem Feilhiebe fest und verstopft denselben, wie Blei oder Zinn. 8) Unter dem Hammer zeigte sich das Gußstäbchen geschmeidig; doch bekam es bei etwas starkem Ausbreiten viele und beträchtliche Kantenrisse. 9) Zwischen Walzen gestreckt nahm der Gußstab schon nach den ersten Durchgängen Kantenrisse an, welche fort und fort sich vermehrten und vergrößerten. Das gewalzte Metall ist leicht zu zerbrechen und zeigt eine matte Bruchfläche von höchst feinem Korn, etwa wie gehärteter Gußstahl (nur von hellerer Farbe als dieser); dabei zeigt es einen bedeutenden Grad von Steifheit, jedoch ohne auffallende Federkraft. Blech zu Papierdicke gestreckt, verträgt ziemlich das wiederholte Hin- und Herbiegen, bevor es bricht. Ich muß hinzufügen, daß beim Auswalzen das Metall über der Spirituslampe angewärmt wurde (etwa bis zu der Temperatur, welche bei Zink angewendet wird und dort ein so treffliches Mittel zur Erhöhung der Geschmeidigkeit ist), daß aber ein Nutzen hiervon nicht bemerkt werden konnte. 10) Das Aluminium zu Draht zu ziehen wollte mir gar nicht gelingen. Bei dem Versuche, von einem gewalzten Stücke, dessen Dicke 1/16 Zoll betrug, mit der Schere Streifchen abzuschneiden, zerbrachen diese während des Schneidens schon in Trümmer. Als hierauf Streifchen von viel dünnerem Bleche geschnitten und in die Löcher des Drahtzieheisens gebracht wurden, war es unmöglich dieselben zu ziehen; denn stets riß die vielmals erneuerte Spitze beim Versuch des Hindurchziehens ab, so wie nur die geringste Zugkraft auf die Zange einwirkte. Die nach 8, 9, 10 beobachtete geringe Geschmeidigkeit ist höchst wahrscheinlich dem Eisengehalte des untersuchten Aluminiums zur Last zu legen; und ich bin sehr geneigt zu glauben, daß zur Anfertigung der in Paris ausgelegten Gegenstände (Becher, Eßlöffel, Theelöffel und Gabel) ein reineres Metall genommen worden sey.