X. Ueber die sogenannten galvanisirten Metalle. Von einem der Ausschuͤsse der Académie de l'Industrie. Im Auszuge aus dem Journal de l'Académie de l'Industrie. Aug. 1838. Ueber die sogenannten galvanisirten Metalle. Es gibt nur wenige Metalle, die man nicht bereits mit den uͤbrigen Gliedern ihrer Classe zu verbinden oder zu legiren versucht haͤtte, theils um die Eigenschaften der nach Berechnungen oder zufaͤllig gebildeten Legirungen zu studiren, theils um solche aufzufinden, die einer besonderen Nuzanwendung faͤhig sind. Leider hat man in unseren Tagen diese Forschungen, denen man doch schon so große Resultate verdankt, vernachlaͤssigt; ja kaum zwei oder drei Chemiker beschaͤftigen sich dermalen ernstlich mit diesem wichtigen Gegenstande. Freilich erfordern derlei Versuche große Geduld und vielen Scharfsinn, besonders wenn es sich darum handelt, den erzielten Legirungen gewisse Anwendungen in den Kuͤnsten und Gewerben zu geben. Diese Betrachtungen draͤngten sich dem Ausschusse auf, als er den Zink als ein neues Schuzmittel gegen Rost fuͤr Eisen und Kupfer, als ein Mittel, welches eine eigenthuͤmliche, den elektrischen Zustand dieser Metalle umaͤndernde Wirkung ausuͤbt, ruͤhmen hoͤrte. Der Ausschuß schwieg bisher hieruͤber, da ihm keine Veranlassung sich auszusprechen geworden; nachdem ihm aber im Laufe der Zeit von Seite mehrerer Gewerbtreibender theils Anfragen, theils Klagen uͤber die Anwendung des sogenannten galvanisirten Eisens zukamen, so sieht er sich gedrungen, sein Stillschweigen zu brechen. Es hat den Ausschuß vor Allem Wunder genommen, daß so manche ausgezeichnete Maͤnner, ja sogar gelehrte Corporationen und industrielle Vereine der Hauptstadt, der sogenannten Galvanisation blindlings ihre Zustimmung gaben, und deren Annahme in den Haushaltungen, in den Kuͤnsten, und selbst bei der Ausfuͤhrung oͤffentlicher Monumente empfahlen, ohne sich durch Veroͤffentlichung ihrer Versuche gerechtfertigt oder wenigstens unsern großen Pruͤfstein, die Zeit, in Anwendung gebracht zu haben. Unsere Akademie mußte schon ihrer Stellung, den Gewerben gegenuͤber, zuruͤkhaltender in ihrem Urtheile auftreten und Alles aufbieten, um Verirrungen von Seite derjenigen, die sie zu leiten und denen sie den rechten Weg anzudeuten hat, zu begegnen. Um dem Vertrauen, welches man eben deßhalb in sie sezt, zu entsprechen, sieht sie sich jedoch gezwungen, endlich auch ihre Ansicht uͤber die Galvanisirung des Eisens vernehmen zu lassen. Die Verzinkung des Eisens ist nichts Neues, sondern datirt schon vom Jahre 1742 her, wo der Chemiker Malouin durch mannigfache Versuche darthat, daß man mit Zink eine Art Weißblech herzustellen im Stande sey. Er tauchte zu diesem Zweke blankes Eisenblech in Salmiakaufloͤsung und hierauf in ein Zinkbad, aus dem er dasselbe rasch zuruͤkzog. Das Blech erhielt bei dieser Behandlung einen gleichmaͤßigen und fest anhangenden Zinkuͤberzug. Gerade dieses Verfahren befolgt man nun auch bei der sogenannten Galvanisirung. (Der Bericht geht hier in eine Beschreibung des Sorel'schen Verfahrens ein, welches bereits aus dem Polyt. Journ. bekannt ist.) Jedermann weiß, auf welche schoͤne Weise Davy den ungleichen elektrischen Zustand der Metalle als Schuzmittel fuͤr den Kupferbeschlag der Schiffe anzuwenden wußte. Das Kupfer oxydirt sich, indem es in Beruͤhrung mit dem Wasser wie der positive Pol einer galvanischen Saͤule wirkt, auf Kosten des Wassers; diese Wirkung hoͤrt auf, sowie man es in elektro-negativen Zustand versezt, wozu es nichts Weiteres braucht, als daß man es mit einem Metalle in Beruͤhrung bringt, welches gegen dasselbe elektro-positiv ist. Der Zink erfuͤllt diese Bedingung; noch besser aber das Schmiede- und Roheisen, wie die Erfahrung gezeigt hat. Es muß jedoch, um das Kupfer vor Corrosion zu schuͤzen, zwischen der Totaloberflaͤche desselben und jener der Schuzplatten ein gewisses Verhaͤltniß eingehalten werden. Waͤren die angewendeten Eisenplatten zu klein, so wuͤrde die Corrosion des Kupfers nur vermindert; waͤren sie dagegen zu groß, so wuͤrde das Kupfer elektro-negativ werden und das Wasser und dessen Salze zersezen, wo sich dann auf der Oberflaͤche des Kupfers bald Niederschlaͤge, Muscheln und Gewaͤchse ansezen, die der Bewegung des Schiffes hinderlich sind. Davy empfahl, nach vielen Versuchen den Eisenplatten den 250sten Theil der Oberflaͤche des Kupfers zu geben. Seit dem Tode Davy's hat diese Frage der reißenden, Fortschritte der elektro-chemischen Lehre ungeachtet, nur wenig an Aufklaͤrung gewonnen. Die Erfahrung lehrte, daß das angegebene Schuzmittel die elektrischen Wirkungen und chemischen Affinitaͤten nicht vollkommen aufhebt; daß das Verhaͤltniß der beiden Metalle zu einander schwer zu bestimmen ist; daß es nach der Beschaffenheit des zum Beschlage verwendeten Kupfers, und nach den Seen, in welchen die Schiffe zu fahren haben, verschieden sey; und daß noch viele andere Einfluͤsse, die man nur nach einer lang fortgesezten Erfahrung gehoͤrig zu wuͤrdigen im Stande ist, obwalten. Hieraus ergibt sich, daß die Schuͤzung der Metalle durch Bindung des ihnen von Natur aus zukommenden elektrischen Zustandes eine sehr zarte, nichts weniger als genuͤgend erledigte Frage ist; und daß das eine Metall nur auf Kosten des anderen, welches einer raschen Zerstoͤrung unterliegt, geschuͤzt wird. Wir fragen demnach Jedermann, der in den Wissenschaften und Kuͤnsten zu Hause ist, ob man unter diesen Umstaͤnden mir Sicherheit behaupten kann, daß Kupfer durch eine Zinkschichte fuͤr lange Zeit gegen die Oxydation geschuͤzt werden kann? Ist es 1) nicht offenbar, daß bei einer auf die angegebene Weise bewerkstelligten Verzinkung das Kupfer soviel Zink aufnimmt, als es eben aufzunehmen im Stande ist, und daß also nur durch einen hoͤchst seltenen Zufall jenes Verhaͤltniß erzielt werden koͤnnte, bei dem sich die Elektricitaͤt beider Metalle gegenseitig aufwiegt? Und sind denn 2) bei der Fabrication des Weißbleches die beiden Metalle in einfacher Beruͤhrung, oder bilden sie nicht vielmehr auf der Oberflaͤche eine wahre Legirung? Man haͤtte also, bevor man die Entdekung eines Schuzmittels fuͤr Kupfer und Eisen durch Benuͤzung ihrer gegenseitigen galvanischen Eigenschaften oder durch Zink ankuͤndigte, vor Allem darthun sollen, daß die Legirung von Zink und Kupfer oder von Zink und Eisen, welche die oberflaͤchliche Schichte der verzinkten Gegenstaͤnde bildet, gegen alle galvanische Wirkung, die durch die Beruͤhrung der Metalle entsteht, geschuͤzt ist und lange Zeit den Einfluͤssen der Witterung und der diese begleitenden physikalischen und chemischen Phaͤnomene zu widerstehen vermag. Da dieß nicht geschah, so erscheinen uns die pompoͤsen Ankuͤndigungen der Entdekung eines Mittels, womit man Eisen und Kupfer gegen Oxydation und Corrosion schuͤzen kann, sehr gewagt und voreilig. Man wird zwar entgegnen, daß, da das Eisen und Kupfer uͤberall von dem Zinke umkleidet sind, sie den aͤußeren Einfluͤssen nicht mehr unterliegen und also vollkommen gegen die Wirkungen dieser geschuͤzt sind. Allein dieß ist ein Irrthum; denn jeder Physiker weiß, daß die Metalle, dieser Umhuͤllung ungeachtet, dennoch den Wirkungen der Elektricitaͤt ausgesezt sind, und wenn auch in geringerem Maaße, so doch in einem Grade, bei welchem chemische, die Metalle zerstoͤrende Affinitaͤten eintreten. Man sieht dieß taͤglich am Weißbleche, welches, wenn auch nur eine kleine Stelle der Verzinnung beraubt wird, aͤußerst rasch der Zerstoͤrung unterliegt. Die Verzinkung ist demnach nur ein der Verzinnung analoger Proceß; und es ist bisher durch Nichts erwiesen, daß der Zinkuͤberzug etwas vor dem Zinnuͤberzuge voraus hat, und daß die verzinkten Metalle bei irgend einer Nuzanwendung laͤnger dauern als die verzinnten. Vielleicht kommen sie allenfalls wohlfeiler als leztere; vielleicht besizen sie auch einige Eigenschaften, wegen deren sie sich besonders zu einigen Zweken eignen. Dieß wissen aber die eifrigen Lobredner der Verzinkung bisher ebenso wenig, wie wir. Die Verzinkung des Eisens und des Kupfers trifft ein Vorwurf, an den man vielleicht noch gar nicht gedacht hat, obwohl er jedem Physiker einleuchten muß. Zink und Kupfer sind in Hinsicht auf elektrisches Verhalten die einander am meisten entgegengesezten Metalle, und deßwegen benuͤzt man sie vorzugsweise auch zur Zusammensezung der kraͤftigsten Elektromotoren. Da nun die Verzinkung nach keinem bestimmten Verhaͤltnisse geschieht, und da der Zink wahrscheinlich in groͤßerer Menge angewendet wird, als zur Ausgleichung der elektro-positiven Spannung des Kupfers erforderlich ist, so erzeugt man durch die Verzinkung wahrscheinlich ein ausgedehntes galvanisches Plattenpaar, welches, sobald das Kupfer einmal an irgend einer Stelle bloß geworden und mit Luft und Wasser in Beruͤhrung kommt, eine Zersezung der Fluͤssigkeiten bewirken wird. Die Folge hievon ist Oxydirung des Zinkes, Verbindung desselben mit Kohlensaͤure und eine rasche Zerstoͤrung des Plattenpaares. Bei dem Eisen wird dieß weniger der Fall seyn, weil es in minderem Grade elektro-positiv ist als das Kupfer. Uebrigens ergibt sich schon hieraus, daß das Zinn als ein weit minder elektro-negatives Metall sich weit besser zum Ueberziehen anderer Metalle eignet als der Zink. Wir gehen nunmehr zu anderweitigen Betrachtungen uͤber. Das zu Hausgeraͤthen und Bauten verwendete Kupfer muß, theils um es dauerhafter zu machen, theils um die fuͤr die Gesundheit schaͤdlichen Wirkungen seiner Oxyde und Salze zu verhuͤten, mit einer Schichte eines anderen Metalls uͤberzogen werden, und hiezu bediente man sich seit undenklichen Zeiten des Zinnes. Auf welche Gruͤnde stuͤzt man die Vertauschung dieses altherkoͤmmlichen Mittels gegen den Zink? Wir kennen sie nicht, und so lange die Erfahrung uns noch die Beweise hiefuͤr schuldet, duͤrften wir uns nach folgenden Betrachtungen zu richten haben. Der Zink unterliegt der Zerstoͤrung weit mehr als das Zinn, und erleidet mit der Zeit an der Luft selbst bei der gewoͤhnlichen Temperatur viel raschere und tiefer eindringende Veraͤnderungen. Da wo man das Regenwasser zu haͤuslichen Zweken verwendet, kann der Zink deßhalb als Dachbedekung selbst gefaͤhrlich werden, wie die Erfahrung lehrte. Die Galvanisatoren behaupten, das verzinkte Kupfer dauere laͤnger, als das verzinnte; allein die Zeit ist noch zu kurz, als daß sie den Beweis hiefuͤr haͤtte liefern koͤnnen, und die Theorie ist obendrein entgegen. Reines Zinn, welches eine dauerhafte Verzinnung gibt, ist viel leichter zu haben, als reiner Zink; und unreiner Zink ist der Zerstoͤrung noch weit mehr ausgesezt, als reiner. Die Verzinnung ist viel leichter und schneller zu bewerkstelligen, als die Verzinkung, abgesehen davon, daß der Zink eine bedeutend hoͤhere Temperatur zur Schmelzung braucht, als das Zinn. Die verzinkten Gegenstaͤnde sehen rauh, roh und koͤrnig aus und fuͤhlen sich auch so an, waͤhrend die verzinnten Gegenstaͤnde glatt und glaͤnzend sind, und eben deßwegen wahrscheinlich auch einer geringeren Abreibung und Abnuͤzung ausgesezt seyn duͤrften. Das galvanisirte Kupfer endlich kann zu einer Menge von Hausgeraͤthen, und namentlich zu Kuͤchengeschirr nicht verwendet werden. Es kommt demnach nur noch die Wohlfeilheit in Betracht und in dieser Beziehung muͤssen wir fragen, ob, wenn die galvanisirten Metalle auch wirklich wohlfeiler kommen, was noch gar nicht hergestellt ist, die Ersparniß bei der ersten Anschaffung nicht durch ihre geringere Dauerhaftigkeit mehr dann aufgewogen wird? Alles, was bisher von dem verzinkten Kupfer gesagt worden, gilt bis auf kleine Modificationen auch von dem verzinkten Eisen; nur trifft dieses ein noch weit groͤßerer Vorwurf, auf den wir gleich kommen werden. Mehrere Fabrikanten, und selbst einige der ersten Haͤuser, erholten sich naͤmlich bei dem Ausschusse Rathes uͤber einige Schwierigkeiten, die sie bei der Verarbeitung der verzinkten Eisendraͤhte und Eisenbleche erfuͤhren, und die ihnen selbst Verluste zuzoͤgen. Der Ausschuß begab sich, um Einsicht zu nehmen, selbst in die Werkstaͤtten, und nahm Proben der Draͤhte und Bleche mit, von denen erstere 1,50 Millimeter im Durchmesser, leztere dagegen 2 Millimeter in der Dike hatten. Bei der Pruͤfung dieser Gegenstaͤnde und bei Betrachtung ihres Querbruches namentlich uͤberzeugten wir uns, daß der niedrigen Temperatur, bei welcher der Zink im Vergleiche mit dem Eisen in Fluß geraͤth, ungeachtet, doch da, wo beide Metalle miteinander in Beruͤhrung kamen, sich eine Verbindung bildete, die dem Eisen eine gewisse Sproͤdigkeit gab, in Folge deren es leichter gebrochen werden konnte, als geschmeidiges Eisen von gleichen Dimensionen. Hollunder hat gezeigt, daß man eine weiße sproͤde Metallmasse erhaͤlt, wenn man gestoßenes Roheisen und Zink in einem genau geschlossenen Gefaͤße gluͤht. Lewis that schon fruͤher dar, daß Zink und Eisen eine sproͤde Legirung geben. Berthier endlich untersuchte die Legirung, welche sich in den zum Zinkschmelzen verwendeten gußeisernen Tiegeln bildet, und welche eine krystallinische Textur, große Haͤtte, aber auch bedeutende Sproͤdigkeit besizt. Nach den Arbeiten dieser Chemiker, und nach dem Aussehen des Bruches schlossen wir also, daß die Sproͤdigkeit des verzinkten Eisens von einer Legirung herruͤhre, welche sich waͤhrend der Verzinkung bildet. Zum Beweise der Sproͤdigkeit stellten wir einige Versuche an. Wir nahmen kaͤuflichen Eisendraht von 1,5 Millimeter Durchmesser, und brachten ihn in einen Schraubstok, so daß ein 5 Centimeter langes Stuͤk davon uͤber den Schraubstok hinausragte. Wir schlugen diesen Draht um, so daß er einen scharfen Winkel mit der einen Wange des Schraubstokes bildete; richteten ihn nach einiger Zeit, waͤhrend der er die durch Umschlagen erlangte Waͤrme wieder abgeben konnte, wieder gerade, und schlugen ihn dann nach der entgegengesezten Seite um. Damit fuhren wir so lange fort, bis der Draht brach. Draht von gleicher Dike aus drei verschiedenen Pariser-Fabriken gab uns hiebei folgende Resultate: Nr. 1 brach nach 4 1/2 Abbiegungen, wobei der Draht hin und her durchlief eine Streke von 810° Nr. 2 brach nach 4 Abbiegungen 720 Nr. 3 brach nach 4 1/4 Abbiegungen 765 Hienach bot gewoͤhnlicher kaͤuflicher Draht von 1,5 Millimeter Dike beim Biegen im mittleren Durchschnitte einen Widerstand dar, der durch die Zahl 765 ausgedruͤkt ist. Verzinkter Draht von gleicher Nummer gab unter gleichen Umstaͤnden folgende Resultate: Nr. 1 drei Biegungen oder 540°  –   2 3 1/2    – 585  –   3 drei      – 540 –––– Mittlerer Durchschnitt 555° Der Widerstand der beiden Drahtsorten verhaͤlt sich demnach wie 765 zu 555, oder mit anderen Worten, der verzinkte Draht bricht um wenigstens ein Drittheil leichter als der nicht verzinkte! Die Versuche mit den Blechen gaben, da diese nicht so leicht zu handhaben sind, keine so bestimmten Resultate; jedenfalls waren sie aber offenbar zum Nachtheile der verzinkten Bleche, so daß wir vollkommen uͤberzeugt sind, daß die Verzinkung die Draͤhte und Bleche sproͤder macht. Wir bemerkten uͤberdieß beim Biegen der Bleche, daß die Zinkschichte oder die sproͤde Legirung, die sich gebildet hatte, fruͤher als die mittleren Theile nachgab und Spruͤnge bekam. Schon dieß allein waͤre ein großer Fehler, da die Bleche beinahe bei jeder Verarbeitung derselben gebogen werden muͤssen, und zwar oft unter mehr oder minder spizen Winkeln. Diese Spruͤnge gestatten naͤmlich der Luft sowohl als der Feuchtigkeit Zutritt, wo dann eine rasche Zerstoͤrung unvermeidlich wird. Wenn nun auch unsere Versuche nicht so ausgedehnt waren, daß wir ein absprechendes Urtheil auf sie gruͤnden koͤnnten, so geht doch wenigstens so viel daraus hervor, daß man sich mit den Anpreisungen der sogenannten Galvanisirung sehr uͤbereilt habe, und daß Gelehrte und gelehrte Corporationen um so weniger Dingen, die noch keinen umfassenden Versuchen und Proben unterlagen, dem Publicum empfehlen sollten, als dieses sich an ihre Ausspruͤche zu halten gewohnt ist. Wir haben der Verzinkung noch den Vorwurf zu machen, daß kleine und zarte Gegenstaͤnde waͤhrend derselben leicht eine Formveraͤnderung erleiden; ja dieß begegnet zuweilen auch groͤßeren Dingen; denn wir sahen z.B. Drahtgewebe von 12 Fuß Laͤnge, welche zu Beutelapparaten bestimmt waren, aber eine solche Veraͤnderung ihrer Form erlitten hatten, daß man sie kaum brauchen konnte. Die Patenttraͤger haben ferner die Maͤngel ihres Verfahrens selbst so gefuͤhlt, daß sie sich der Beschreibung ihres Patentes gemaͤß ausdruͤklich vorbehalten, in vielen Faͤllen uͤber der Verzinkung auch noch eine duͤnne Schichte Zinn anzubringen. Dieses Verfahren muß nothwendig hoͤher zu stehen kommen, als die einfache Verzinnung, und duͤrfte dabei doch kaum eine so große Dauer gewaͤhren, wie leztere allein. Dumas sagt im dritten Bande seiner Chemie, nachdem er die Verzinkung des Eisens, deren wahrer Erfinder, wie bereits gesagt, Malouin ist, beschrieben: „Es ist nicht wahrscheinlich, daß diese Art Weißblech nuͤzliche Anwendungen finden duͤrfte; moͤglich ist es aber, daß man zu großen Resultaten gelangte, wenn man den Zink durch eine Legirung aus Zink und Zinn ersezte.“ Wir unsererseits zweifeln hieran, und wenn es wahr ist, daß der Zink das Zinn hart und klingend macht, so braucht man nur diese beiden Metalle in verschiedenen Verhaͤltnissen zu legiren, um zu erfahren, daß eine derlei Legirung nur geringe Geschmeidigkeit besizt. Nach den Versuchen des Hrn. Koͤchlin ist es aber bekannt, daß alle diese Verbindungen nur dann gelingen, wenn man sich vollkommen eisenfreien Zink, der im Handel sehr selten vorkommt, zu verschaffen weiß. Wenn endlich das Zinkbad durchaus mit einer Salmiakschichte bedekt seyn muß, so geben wir zu bedenken, daß dieses Salz die Metalle, mit denen es bei einer hoͤheren Temperatur in Beruͤhrung kommt, sproͤde macht. Diese bekannte Thatsache ist ein neuer Beweis, mit welcher Leichtigkeit man bei der Anruͤhmung der Verzinkung zu Werke ging. Was den sogenannten galvanischen Anstrich betrifft, mit dem solche Gegenstaͤnde, die nicht verzinkt werden koͤnnen, ausgestattet werden sollen, so besteht dieser einfach aus Zinkpulver, welches man mit anderen, zum Anstriche geeigneten Substanzen vermengt. Die Patenttraͤger sagen, daß hiezu nicht alle gewoͤhnlich zu Anstrichen verwendeten Substanzen taugen; daß aber die aus dem Steinkohlentheere gewonnenen Oehle sehr gut sind, und daß auch dieser Theer selbst gute Resultate gibt, wenn man ihn mit dem vierten Theile Terpenthingeist vermengt. Man wird zum Laͤcheln gezwungen, wenn man sagen hoͤrt, ein derlei Anstrich besize schuͤzende galvanische Eigenschaften. Es duͤrfte nur wenige geben, die da glauben, daß Zinkpulver, nachdem es um und um mit einem so schlechten Leiter, wie die Oehle sind, umhuͤllt worden, physikalisch auf die Metalle, auf die man es auftraͤgt, wirken koͤnne. Wir zweifeln nicht, daß man bald einsehen wird, daß dieser angeblich galvanische Anstrich keine anderen Eigenschaften besize, als die gewoͤhnlichen Anstriche. Die Patenttraͤger empfahlen bis jezt die Verzinkung noch nicht an Kuͤchengeschirren; sollte ihnen auch dieß beigehen, so verweisen wir nur auf das, was Thénard in seiner Chemie uͤber einen Fabrikanten berichtet, welcher im Jahre 1813 Casserolen aus Zink einfuͤhren wollte. Der Ausschuß faßt hienach schließlich seine Ansichten in Folgendem zusammen. Die sogenannte Galvanisirung beruht auf einem richtigen, wissenschaftlichen Principe; da die Anwendung dieses Principes jedoch von der Kenntniß zarter scientifischer Punkte abhaͤngt, so kann sie ohne Umsicht befolgt die angekuͤndigten Resultate nicht geben. Die verzinkten Metalle zeigen bis jezt keinen Vorzug vor den verzinnten, und unterliegen, wie leztere, langsam wirkenden elektochemischen Kraͤften, die endlich doch eine rasche Zerstoͤrung hervorrufen. Es ist bis jezt auf keine Art erwiesen, daß die verzinkten Metalle, jede galvanische Wirkung außer Betracht gelassen, eben so lange dauern und so vieler Nuzanwendungen faͤhig sind, wie die verzinnten. Im Gegentheile ist nach Allem zu vermuthen, daß die verzinkten Metalle, und namentlich das Eisen, wegen der waͤhrend der Verzinkung sich bildenden chemischen Verbindungen und wegen der Sproͤdigkeit, die hieraus erwaͤchst, zu manchen Zweken minder geeignet sind, und einer rascheren Zerstoͤrung unterliegen. Was endlich den galvanischen Anstrich betrifft, so ist diesem keine groͤßere schuͤzende Kraft eigen, als den gewoͤhnlichen zu gleichem Zweke dienenden Anstrichen.