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Naturwissenschaftliche Wochenschrift. 



N. F. I. Nr. 41 



stellender Weise vor etwa zehn Jahren dem französischen 

 Chemiker Moissan gelungen und zwar durch den Bau des 

 elektrischen Ofens. Das Prinzip dieses Apparates beruht 

 darauf, die zu erhitzenden Körper in einem möglichst 

 kleinen, von feuerfesten Stoffen umschlossenen Räume der 

 Wärme des elektrischen Flammenhogens auszusetzen, ohne 

 dass sie sich in ihm befinden. Die Wirkungen sind dann 

 also nur solche der Wärme; jede elektrolytische Wirkung 

 des galvanischen Stromes ist ausgeschlossen. 



Das erste Modell eines elektrischen Ofens, welches 

 von Moissan der Akademie der Wissenschaften im De- 

 zember 1892 vorgelegt wurde, bestand aus zwei gut be- 

 hauenen und aufeinander gepassten Blöcken ungelöschten 

 Kalkes. Der untere Block besitzt eine Längsrinne zur 

 Aufnahme der beiden Elektroden und in der Mitte eine 

 kleine Vertiefung zur Aufnahme der Substanz. Diese 

 Vertiefung kann verschieden gross sein. Sie fasst eine 

 wenige Centimeter hohe Schicht der Substanz, auf welche 

 die Hitze des Bogens einwirken soll. Man kann auch in 

 dieselbe einen kleinen Kohlentiegel mit der zu erhitzenden 

 Masse hineinsetzen. Der obere Block ist an der Stelle, 

 die sich über dem Lichtbogen befindet, leicht gewölbt. 

 Da der Kalk an der Oberfläche durch die Hitzewirkung 

 des Stromes bald geschmolzen und schön geglättet wird, 

 so erhält man eine Wölbung, die die ganze Hitze auf 

 die kleine Vertiefung mit dem Tiegel zurückstrahlen lässt. 



Die Elektroden sind leicht zu bewegen, sodass der 

 Lichtbogen nach Belieben verlängert oder verkürzt werden 

 kann. Hergestellt sind sie aus Retortenkolile, an ihren 

 Fanden kegelförmig zugespitzt. 



Es liegt auf der Hand, dass dieses erste Ofenmodell 

 im Laufe der Jahre mancherlei Abänderungen erfahren 

 hat. So hat man z. B. infolge der Schwierigkeit ziemlich 

 grosse, homogene nicht rissige Kalkblöcke zu erhalten, 

 den ungelöschten Kalk durch kohlensauren Kalk ersetzt, 

 doch wird auch heute nf)ch von Moissan dieses erste 

 Modell, welches als Typus des elektrischen Ofens be- 

 zeichnet werden darf, benutzt. 



Der elektrische Ofen hat nun, was Wirkungen der 

 Wärme betrifft, die Hilfsmittel des Chemikers nahezu ver- 

 doppelt und so haben wir ihm denn schon jetzt eine nicht 

 unbedeutende Zahl von Entdeckungen zu verdanken, deren 

 wichtigste im Nachfolgenden einer kurzen Besprechung 

 unterzogen werden sollen. 



Es giebt eine Reihe von Substanzen, die man bisher 

 für unschmelzbar hielt. Man kennt sie jetzt m flüssigen 

 und gasförmigen Zustande; unter Benutzung des elek- 

 trischen Lichtbogens ist es gelungen, sie zu schmelzen 

 und zu verflüchtigen. So hat man ungelöschten Kalk 

 gegen 3000 *' verflüssigt und bei noch höherer Temperatur 

 verdampft. Unterbricht man den Versuch, so ist der obere 

 Teil des Ofens von einer starken Schicht geschmolzenen 

 Aetzkalks mit krystallinischem Bruch bedeckt, während 

 der geschmolzene Teil ein milchig durch.scheinendes 

 Aeussere zeigt. Dasselbe gilt für andere Oxyde, die für 

 absolut fest gehalten wurden, wie z. B. des Siliciums und 

 Zirkons. Man hat Stücke von Bergkrystall zum Sieden 

 gebracht und die entweichenden bläulichen Dämpfe durch 

 Abkühlung zu kleinen Kieselsäurekügelchen verdichtet. 



Ganz allgemein konnten die Metalloxyde im krystalli- 

 sierten Zustande erhalten werden, nachdem sie der Ver- 

 dampfung unterworfen waren. Dabei ist zu bemerken, 

 dass Strontium- und Baryumoxyd bei niedrigerer, Magnesia 

 aber bei höherer Temperatur als Kalk schmelzen. Thon- 

 erde ist viel leichter flüchtig als die beiden letztgenannten. 

 Es ist daher leicht erklärlich, dass man sie in gewöhn- 

 lichen Gebläseöfen verdampfen und Korundkrystalle her- 

 stellen konnte. 



Bei der hohen Temperatur, die durch den elektrischen 

 Bogen erzeugt wird, werden auch diejenigen Metalle und 



Metalloide verflüchtigt, die bisher als feuerfest galten. Man 

 hat grosse Mengen Aluminium, Gold, Platin, Silber, 

 Mangan, Eisen, Uran und Kupfer in den dampfförmigen 

 Zustand übergeführt, ebenso Silicium, Bor und Kohle. 

 Bemerkenswert ist, dass diese beiden letzten Körper vom 

 festen in den dampfförmigen Zustand übergehen, ohne 

 dazwischen flüssig zu werden. .Sie verhalten sich also wie 

 Jod und arsenige .Säure — sie sublimieren. 



Die Gewinnung der IMetalle aus ihren oxydischen 

 Erzen beruht bekanntlich auf der stark reduzierenden 

 Wirkung der Kohle. Sobald diese mit den Metalloxyden 

 zusammen erhitzt wird, verbindet sich nach der allge- 

 meinen Regel die Kohle mit dem .Sauerstoff dieser und 

 das Metall wird frei. P'ür viele (Jxyde war diese Reduk- 

 tion im gewöhnlichen Gebläseofcii nur schwierig durch- 

 zuführen, im elektrischen Ofen erfolgt sie leicht und 

 schnell. Andere Oxyde wie die des .Aluminiums und der 

 alkalischen Erden Hessen sich bisher überhaupt nicht 

 mittelst Kohle reduzieren ; erst die Anwendung des elek- 

 trischen Ofens hat dies ermöglicht. Dadurch ist aber die 

 Chemie in den Besitz eines Mittels gelangt, Metalle wie 

 auch Metalloide, z. B. das Silicium, die sich sonst nur 

 durch verwickelte Prozesse herstellen Hessen, auf leichte 

 Weise zu gewinnen. Die nach dieser Methode ge- 

 wonnenen Körper enthalten allerdings zumeist wechselnde 

 Mengen von Kohlenstoft", von dem sie sich aber durch 

 weitere Operationen befreien lassen, und zwar entweder 

 mit Hilfe flüssigen Kalkes oder einer sauerstoffhaltigen 

 Verbindung desselben Elementes. Jedenfalls ist es so 

 möglich, die Metalle sehr rein zu erhalten, was bei einer 

 grossen Anzahl derselben vordem nicht gelungen ist. 

 Darin liegt aber besonders deswegen ein schätzenswerter 

 Erfolg, weil eine kleine Menge solcher Verunreinigungen, 

 wie Kohlenstoff, .Silicium u. a. die physikalischen und auch 

 chemischen Eigenschaften dieser einfachen Körper ganz 

 wesentlich beeinflusst. Die Untersuchung der Eigen- 

 schaften dieser reinen Metalle hat nun manches Resultat 

 gezeitigt, das von den bisherigen .Anschauungen erheblich 

 abweicht, besonders soll die Härte dieser Körper be- 

 deutend geringer sein, als man bisher angenommen hat. 

 So ist z. B. reines Molybdän ein ziemlich weiches Metall, 

 welches sich sehr leicht feilen lässt und nicht einmal Glas 

 ritzt. Erst durch Aufnahme einer kleinen Menge Kohlen- 

 stoff, die sich durch Erhitzen in der Mitte dieses auf 

 1500" erreichen lässt, wächst die Härte. 



Moissan hofft, dass sich diese Darstellungsmethoden 

 auch für die Industrie mit Vorteil verwenden lassen und 

 dass sie der Metallurgie nutzbar sein werden. Mittelst 

 des elektrischen Ofens werden nämlich nicht nur kleine 

 Mengen dieser Körper gewonnen, wie dies sonst bei 

 Laboratoriumsversuchen cler Fall ist, sondern es beziffert 

 sich das Produkt jeder Operation nach Kilogrammen. 

 Dadurch wird aber wieder die Möglichkeit gegeben, diese 

 bisher seltenen Metalle mit anderen, gewöhnlicheren zu 

 legieren und so Legierungen zu gewinnen, die für die 

 Technik verwertbare Eigenschaften besitzen. Reines Kupfer, 

 mit 0,5 "/o Chrom legiert, erlangt z. B. nahezu doppelte 

 Widerstandsfähigkeit; die Legierung lässt sich gut polieren 

 und verändert sich weniger als Kupfer in Berührung mit 

 feuchter Luft. 



Sehr eingehende Untersuchungen hat Moissan mit 

 Hilfe des elektrischen Ofens über die drei Modifikationen 

 des Kohlenstoffs, den amorphen Kohlenstoff, den Graphit 

 und den Diamant angestellt, die schliesslich in der Her- 

 stellung künstlicher Diamanten gipfelten. Wird Kohlen- 

 stoff der Einwirkung hoher Temperaturen ausgesetzt, so 

 geht er, wie schon erwähnt, bei gewöhnlichem Druck 

 vom festen in den gasförmigen Zustand über, ohne den 

 flüssigen Zustand anzunehmen. Wenn der gasförmige 

 Kohlenstoff wieder fest wird, entsteht stets Graphit. Ver- 



