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Glas
(lat. vitrum, frz. verre, engl.
glass); dasselbe ist wie allbekannt ein künstlich erzeugtes Material zu einer erstaunlichen Menge von Waren für den verschiedenartigsten
Bedarf, ein Produkt der Zusammenschmelzung von Kieselsäure mit verschiednen Basen, ein Stoff, der mit unserm ganzen bürgerlichen,
technischen und wissenschaftlichen Leben so innig verwachsen ist, daß er gar nicht daraus hinweggedacht werden kann, um
so weniger als alle Ersatzmittel unzureichend wären die Lücke auszufüllen.
Die Erfindung des G. ist eine sehr alte und ihre Geschichte dunkel; schon im Altertum war die
Glastechnik
zu beträchtlicher Höhe gediehen, wenn auch nur in der Richtung auf Schmuck- und Luxuswaren. Die Grundlage aller Gläser
ist immer der
Kiesel, vom Chemiker Kieselsäure genannt, weil der Stoff sich in der That wie eine Säure verhält, also
mit basischen Körpern Verbindungen eingehen kann, die dann theoretisch als
Salze zu betrachten sind. In diesem Sinne ist
denn auch das G. ein amorphes Gemenge verschiedner kieselsaurer
Salze oder Silicate. Der
Kiesel kommt in seiner reinsten Form
als
Bergkristall vor, der aber kein Material der gewöhnlichen
Glashütten ist, sondern nur zu feinen
Glasflüssen, besonders zu den künstlichen
Edelsteinen und optischen Gläsern dient. Für gewöhnliches G. verwendet man
eine andre Form des
Kiesels, den Quarz oder auch den
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Feuerstein, welche Materiale dann erst durch Glühen und Ablöschen in kaltem Wasser mürbe und pulverisierbar gemacht werden; am häufigsten jedoch weißer Sand, welcher von der Natur gepulverter Quarz ist. Als die zweite hauptsächliche Basis des G. dient entweder Kali oder Natron, die jedoch nicht im reinen, ätzenden Zustande, sondern als Salze angewandt werden, nämlich als Pottasche (kohlensaures Kali), Soda (kohlensaures Natron) oder Glaubersalz (schwefelsaures Natron), seltener als Koch- und Steinsalz (Chlornatrium), und es hat daher die Kieselsäure in der Glühhitze diese Säuren erst auszutreiben.
Bringt man Pottasche oder Soda mit Kieselsäure in feurigen Fluß, so entsteht ein Aufbrausen, da die Kohlensäure von der Kieselsäure ausgetrieben wird und kieselsaures Kali oder Natron entsteht. Ebenso muß die starke Schwefelsäure und das Chlor dem Kiesel unter diesen Umständen weichen, besonders wenn durch einen Zusatz von Kohle die Zersetzung befördert wird. Nun gibt aber die einfache Paarung von Kiesel und Kali wohl G., aber noch kein haltbares, sondern nur solches, welches in Wasser auflöslich ist (Wasserglas); es muß vielmehr, um das zu erreichen, wenigstens noch ein basischer Körper hinzukommen, der schon für sich mit dem Kiesel verbindbar ist, oder chemisch gesprochen das G. muß wenigstens ein Doppelsilicat sein; es ist aber wegen anderweitiger Zusätze gewöhnlich ein mehrfaches oder genauer genommen ein Gemisch von Silicaten, bei welchen die verschiedensten Mengenverhältnisse Platz greifen können und das chemische Gesetz der Äquivalente so gut wie aufgehoben scheint, auch in der Praxis unmöglich eingehalten werden könnte.
Als gewöhnlicher Zusatz, um obiger Bedingung zu genügen, dient gebrannter Kalk oder auch Kreide. Mit Kiesel, Kali oder Natron und Kalk lassen sich gute harte Gläser erzeugen. Baryt kann den Kalk vollständig und vorteilhaft ersetzen. Andre gelegentliche Zusätze sind: Borax, wo es sich um Leichtflüssigkeit handelt, Magnesia, Thon. Der weiße Thon besteht aus kieselsaurer Thonerde, bringt also zwei G. bildende Stoffe mit, macht aber die Masse sehr strengflüssig.
Thonhaltiger Sandkalkstein liefert zugleich drei Ingredienzen, taugt aber nur zu dunklen Gläsern, sog.
Bouteillen
glas, da er gewöhnlich stark eisenhaltig ist. Metalloxyde gehen ebenso willig in die Glasmasse ein wie die erdigen
Basen und geben derselben meist eine bestimmte Färbung; nur das Bleioxyd läßt die Masse weiß, verändert
aber ihre optischen Eigenschaften, worüber unten beim Flintglas Näheres. Die färbende Eigenschaft verschiedner Metalloxyde
wird bei der Erzeugung farbiger Gläser verwertet; wo sie aber als Verunreinigung der zu weißem G. bestimmten Materialien
auftreten, sind sie natürlich von Übel.
Namentlich aber ist es das Eisen, das sich den gewöhnlichen Materialien, Sand, Kalk, Thon, Glaubersalz fast immer im oxydierten Zustande anhängt und als Oxydul das G. grün, als Oxyd gelblich färbt. Außerdem gibt Kohle, die als Rauch oder sonst wie zur Glasmasse kommt, derselben eine bräunliche Färbung. Es sind daher zur Herstellung von weißen G. gewöhnlich auch noch Zusätze erforderlich, die entfärbend wirken. Es werden dazu verschiedne Stoffe angewandt, in der Regel solche, die Sauerstoff abgeben können, wie eisenfreier Braunstein, Mennige, Salpeter, arsenige Säure.
Durch den Sauerstoff dieser Substanzen wird vorhandene Kohle zu Kohlensäure verbrannt und Eisenoxydul in Oxyd verwandelt, das nur wenig gelblich färbt. Der Braunstein (von Alters her Glasmacherseife genannt) liefert außer Sauerstoff noch Manganoxyd, das für sich in größeren Mengen das G. violet färbt, bei mäßiger Anwendung natürlich nur mit einem schwachen Ton, der eben hinreicht den von Eisen stammenden gelblichen gerade zu neutralisieren, sodaß das G. dann farblos erhalten wird.
Einen nicht unwichtigen Beitrag zur Glasmasse, welcher zum Teil die Wohlfeilheit der geringen Glaswaren mit ermöglicht, sind die Glasscherben verschiedner Herkunft, das Bruchglas. Schon in der Glashütte selbst fallen beträchtliche Mengen solcher Abgänge; größere Quantitäten noch liefern die Sammlungen im großen Publikum und die mit Glasgeschirren arbeitenden Fabriken, die manchmal die Gefäße gleich nach einmaligem Gebrauch zerschlagen müssen. Natürlich kann so gemischtes und zum Teil verunreinigtes Material nicht zu guten reinen Gläsern benutzt werden, sondern dient nur zum Teil zu gewöhnlichem Fenster- und Hohlglas, sonst zu Bouteillenglas. Bei letzterm, wo auf die Färbung nichts ankommt, benutzt man endlich auch, wo Gelegenheit ist, verschiedne vulkanische leicht schmelzbare Gesteine, wie Basalt, Lava, Bimsstein, Phonolith, Obsidian etc. -
Die weißen Gläser unterscheiden sich nach dem Angeführten hauptsächlich als Kali- und Natronglas, doch ohne daß die Trennung immer eine scharfe wäre, da man auch dem Kaliglas, der leichtern Schmelzbarkeit halber, einen Anteil Natron gibt, z. B. zu Spiegeln. Das Kalikalkglas bildet die edelste, härteste und schwer schmelzbarste Glasmasse; dieserhalb und weil sie so gut wie farblos ist, dient sie zu Spiegeln, chemischen Gerätschaften, zu vielen feinen und Luxuswaren, die geschliffen, gefärbt und sonst verziert werden. Es bildet diese Sorte das altberühmte böhmische Kristallglas. Das nach englischem Vorgange sog. Kronglas für optische Waren ist auch nichts andres als gutes Kalikalkglas, in welchem auch öfter ein Teil des Kali durch Natron ersetzt ist. -
Zu allen im gewöhnlichen Gebrauch stehenden Glaswaren sowie zu Fensterglas wird nicht Kali, sondern das viel wohlfeilere Natron verwendet, und zwar teils als calcinierte Soda, teils auch in Form von Glaubersalz, in welchem das Natron noch wohlfeiler ist. Natrongläser sind weicher, leichter schmelzbar und darum auch nicht so dauerhaft als Kaligläser; auch zeigt die übrigens reine Glasmasse in dickerer Schicht immer einen deutlichen Stich ins Grüne, der selbst dem eisenfreien Natronglase natureigen ist. Eine dritte Gruppe bilden die Bleigläser, die außer Kali auch noch Bleioxyd enthalten und auch einigermaßen in die vorigen hinübergreift, denn wenn zur Entfärbung einer Spiegelglasmasse etwas Mennige verwendet wird, so wird das G. natürlich ¶
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etwas bleihaltig. Ein Zusatz von Bleioxyd oder besser Mennige zum Glassatz, der in diesem Falle nur mit Kali bereitet wird, macht das G. schwer, leicht schmelzbar und ziemlich weich und gibt ihm einen schönen glockenhellen Klang (englische Weingläser). Besonders ausgezeichnet ist das Bleiglas aber durch seinen brillanten Glanz und sein starkes Lichtbrechungsvermögen, wodurch es namentlich für geschliffene Sachen und künstliche Edelsteine sich besonders eignet, für optische Zwecke aber, zur Herstellung achromatischer Linsen, ganz unentbehrlich ist.
Auf gewöhnliche Waren angewandt pflegt man das Bleiglas englisches Kristallglas zu nennen, bei optischen Linsen dagegen Flintglas, welches in der Masse nichts Eigentümliches hat, wohl aber besondre Manipulationen bei der Zubereitung erforderlich macht, um die Masse frei von Streifen zu erhalten, die sich bei der Schwere des Bleigehalts so leicht bilden. Ein besonders starkes Strahlenbrechungsvermögen besitzt das Thalliumglas; es besteht aus kieselsaurem Kali und kieselsaurem Thalliumoxyd und eignet sich vortrefflich zu optischen Gläsern und künstlichen Edelsteinen, sein Preis ist jedoch ein ziemlich hoher. -
Die Verfertigung des G. geschieht in den sog. Glashütten. Die gehörig vorbereiteten, gemahlenen und innig gemischten Bestandteile werden zuvörderst in einem besondren Ofen einer vorläufigen teigigen Schmelzung unterworfen (gefrittet), wobei die Masse eine Menge Gase ausstößt und an Volumen sehr abnimmt; sie wird dann sofort in die Glashäfen eingetragen, die zu 6-10 in dem runden, oben kuppelförmig geschlossenen Schmelzofen stehen. In der Wandung des Ofens befindet sich vor jedem Hafen ein Arbeitsloch, durch welches alles Eintragen und Herausnehmen erfolgt.
Ofen wie Häfen sind schon vor dem Eintragen in volle Weißglut gesetzt. Beide bestehen aus feuerfester Thonmasse; die letztern, deren jeder etwa 800 kg Glasmasse faßt, werden von dieser beträchtlich angegriffen, daher bald unbrauchbar. Die Schmelzöfen selbst unterliegen durch die starke Hitze ebenfalls einer baldigen teilweisen Zerstörung. Man hat ihrer gewöhnlich zwei, einen im Gange und einen in Reparatur. Gefeuert wird, wo es zu haben ist, mit Holz, sonst mit Steinkohlen; wo die Gasfeuerung benutzt wird, können auch Braunkohlen, Torf und sonst geringes Material gebrannt werden. Bis die Glasmasse gehörig in Fluß gekommen und geläutert ist, vergehen nach Umständen 24 Stunden bis einige Tage, und das nun erfolgende Verarbeiten der Masse, das ohne Pausen Tag und Nacht fortgeht, nimmt ebenfalls verschiedne Zeiträume in Anspruch. -
Es gäbe keine Glasindustrie, wenn nicht die glühende Glasmasse glücklicherweise die ungemeine Bildsamkeit und Zähigkeit besäße, von der man eigentlich nur durch Anschauung einen richtigen Begriff erhält. Nur zum eigentlichen Gießen in Formen eignet sich die zähe Masse nicht, und alles sog. gegossene G. ist in Formen gepreßt; selbst die Spiegeltafeln verdanken ihre Flächen nicht ausschließlich dem Guß, sondern nebenbei der Preßwalze. Die meisten Glaswaren sind geblasene, indem sie aus einem zu einem hohlen Körper aufgeblasenen Klumpen Glasmasse gebildet werden. Es entstehen in dieser Weise sowohl die Hohlglaswaren als auch das Fensterglas und die Gläser zu den ordinären Spiegeln.
Durch geschickte Manipulationen mit der aufgeblasenen Masse, Schwenken, Drehen, Rollen, Stauchen, und mit Anwendung sehr einfacher Werkzeuge, Stäbe, Scheren, Zangen etc., macht der Glasarbeiter, indem er so oft als nöthig die erstarrende Masse am Arbeitsloch wieder erweicht, aus einem Klumpen Glasmasse alles Mögliche. Um Tafelglas zu erzeugen nimmt der Arbeiter, der immer wenigstens einen Helfer hat, einen entsprechend großen Klumpen der Glasmasse, 2-2½ kg, an sein Blasrohr, das er die Pfeife nennt, bläst ihn zu einer Birnform auf, schwenkt dieselbe unter und über sich und bringt endlich einen hohlen unten und oben geschlossenen Cylinder zu Stande, den er unten durch starkes Blasen aufsprengt und durch scharfes Drehen die Ausgleichung des untern Randes bewirkt.
Dann wird die obere an der Pfeife sitzende Wölbung abgesprengt, in dem Cylinder seiner ganzen Länge nach ein gerader Sprung erzeugt und dann dieser Cylinder in den Streckofen gebracht. In der Hitze desselben erweicht die Glasmasse wieder, die mit dem Schlitz nach oben auf einer Platte liegende Hohlwalze wird nach beiden Seiten aufgeschlagen, legt sich platt nieder, wird mit passenden Werkzeugen vollends geebnet und gebügelt, und dann in den dicht dabei befindlichen Kühlraum geschoben, der übrigens noch immer eine hohe Hitze hat, da nicht bloß diese, sondern überhaupt alle Gläser nur ganz allmählich, mit dem Kühlofen selbst erkalten dürfen, weil sie sonst noch viel spröder werden würden als sie schon sind.
Die jetzt gebräuchlichen gewölbten oder parabolischen Fensterscheiben erhalten ihre Form dadurch, daß man ebene Tafeln auf einer ebenso gewölbten gußeisernen Platte im Glühofen erweichen läßt, bis sie sich auf dieser Unterlage überall angelegt haben. In ähnlicher Weise werden die Uhrgläser aus dem Rohen gebildet. Die Musterungen, welche manchen Scheibengläsern als Buckel, Schuppen etc. gegeben werden, um ihnen die deutliche Durchsicht zu benehmen, sind in die noch weiche Masse durch gravierte Metallwalzen eingedrückt, während eine vielgebrauchte andre Sorte, das sog. Musselin- oder Jalousieglas, das durch weiße Ornamentation teilweis undurchsichtig gemacht ist, entweder durch Ätzen mit Flußsäure (s. d.) hergestellt oder auf andre Weise erzeugt ist. Man druckt nämlich die Musterung mit einem klebrigen Stoffe vor, pudert ein seines Pulver auf, das aus Knochenasche und einem leicht flüssigen Glase besteht, fegt das auf das blanke G. gefallene ab und befestigt das Muster durch vorsichtiges Einbrennen. -
Die Herstellung des gegossenen Tafelglases gestaltet sich anders. Es dient hierbei eine dicke geschliffene Platte von Gußeisen oder Bronze, die völlig wagrecht auf einem Karren liegt, der auf Eisenschienen sich bewegt. Zur Ausführung eines Gusses wird die Gußtafel an die Mündung eines zur Rotglut geheizten Kühlofens herangefahren, dessen Sohle mit ihr in gleicher Ebene ¶