Papierprüfung

Bestimmung des Aschengehaltes

Diejenigen Bestandteile des Papiers, welche beim Verbrennen und darauf folgenden Glühen als unverbrennlich zurückbleiben, nennt man die Asche; sie enthält die unorganischen Verbindungen im Gegensatz zu den organischen (Cellulose, Leim, Stärke u. s. w.), welche beim Verbrennen zum größten Teil als Kohlensäure entweichen.

Die unorganischen Rückstände können aus drei verschiedenen Quellen stammen; zunächst aus dem zur Herstellung des Papiers verwendeten Rohmaterial (Lumpen, Zellstoffe, Holzschliff), sodann aus den zum Leimen verwendeten Materialien, und schließlich können sie dem Papier direkt als Füllstoffe zugesetzt sein.

Die Pflanzenzellen enthalten auch im reinsten Zustand (Baumwolle) stets geringe Mengen unorganischer Verbindungen, und zwar sind Kalk und Kieselerde die am meisten vorkommenden; der Kalk in Verbindung mit Oxalsäure und Kohlensäure, die Kieselsäure als solche.

Der Anschaulichkeit wegen mögen hier einige Angaben über den Aschengehalt verschiedener in der Papierfabrikation verwendeter Rohstoffe gemacht werden.

Selbstverständlich können die mitgeteilten Werte nicht als absolute aufgefaßt werden; sie sind beständigen Schwankungen unterworfen, wie auch schon bei einzelnen Rohstoffen, mit denen mehrere Bestimmungen ausgeführt wurden, zu bemerken ist. Schon die Pflanze selbst wird bei einer größeren Anzahl von Bestimmungen der mineralischen Rückstände abweichende Werte ergeben, die man wohl auf klimatische Unterschiede und wechselnde Bodenbeschaffenheit zurückführen kann; hierzu kommen die verschiedenartigsten stets schwankenden Einflüsse der Fabrikation.

Der teilweise sehr hohe Aschengehalt der Lumpen (Tabelle A) dürfte seine Ursache wohl in ihrer mechanischen Verunreinigung durch Sand, Erde etc. finden, falls nicht künstliche Beschwerungen vorgenommen worden sind. Beide gehen im Laufe des Fabrikationsprozesses zum größten Teil verloren, wie die Tabelle C ergibt; die dort aufgeführten Halbzeuge sind meist aus den Lumpen der Tabelle A erzeugt worden.

A. Lumpen.
Lfd. Nr.	Bezeichnung der Lumpen	Aschen gehalt24 %	Lfd. Nr.	Bezeichnung der Lumpen	Aschen gehalt %
1	Hell Baumwolle	1,20	17	Weiß Leinen 4	4,45
2	Reine weiße Baumwolle	2,60	18	f. leinene Flicken	0,55
3	Reine weiße Baumwolle	3,50	19	Halbweiß Leinen	3,30
4	Rot Kattun	3,50	20	Halbweiß Leinen 5	1,70
5	Blaue Strümpfe	4,90	21	Halbweiß Leinen 3	0,32
6	Weiße Strümpfe	1,03	22	Halbweiß Leinen 3	3,90
7	Kattun	0,75	23	Halbweiß (Nähte) Leinen 4	3,30
8	Kattun 2A	3,00	24	Halbweiß Leinen 1	0,60
9	Kattun 2C	5,00	25	Halbweiß Leinen 2	1,20
10	Schmutzig Parchend	3,70	26	Sack 1	7,00
11	Weiß Parchend	1,85	27	Sack 2	3,55
12	Hellrot Halbleinen	1,50	28	Sack 3	6,40
13	Braun Halbleinen	3,24	29	Sack 4	2,55
14	Gute Halbwolle	9,70	30	Sack 5	4,12
15	Hellblau Leinen	1,10	31	Leinen V3	3,33
16	Weiß Leinen 1	1,20
Mittlerer Aschengehalt = 3,06%.
B. Anderweitige Rohstoffe.
Lfd. Nr.	Bezeichnung des Rohstoffes	Aschen gehalt %	Lfd. Nr.	Bezeichnung des Rohstoffes	Aschen gehalt %
1	Ungebleichtes Flachsgarn (Naßgespinnst)	1,25	6	Jute (roh)	0,56
2	Hanfgarn (ungebleicht)	1,35	7	Jute (zu Pappe verarbeitet	0,85
3	Russischer Hanf	1,41	8	Baumwolle (Louisiana) ungebleicht	0,53–0,85
4	Italienischer Hanf	1,03	9	Espartogras	1,91–2,00
5	Badischer Hanf	0,69
Mittlerer Aschengehalt = 1,11%.
C. Halbzeuge.
Lfd. Nr.	Bezeichnung des Halbzeuges	Aschen gehalt %	Lfd. Nr.	Bezeichnung des Halbzeuges	Aschen gehalt %
1	Leinen, gebleicht, Probe A	1,10	13	Leinen, ungebleicht, Nr. 4	0,68
2	Leinen, gebleicht, Probe B	0,36	14	Leinen, ungebleicht, Nr. 5	1,58
3	Leinen, gebleicht, Probe C	1,40	15	Baumwolle, gebleicht, A	0,79
4	Leinen, gebleicht, Probe D	1,86	16	Baumwolle, gebleicht, B	0,25
5	Weiß Leinen, mittlere Qualität, gebleicht	0,23–0,29	17	Weiße Baumwolle, gebleicht	0,24
6	Blau Leinen, gebleicht	0,12–0,34	18	Bunte Baumwolle, gebleicht	0,30–0,46
7	Sack, Probe A	0,80
8	Sack, Probe B	0,70	19	Baumwolle, ungebleicht, 1	1,12
9	Sack, Probe C	0,92	20	Baumwolle, ungebleicht, 2	0,90
10	Leinen, ungebleicht, Nr. 1	0,66	21	Baumwolle, ungebleicht, 3	0,24
11	Leinen, ungebleicht, Nr. 2	0,40	22	Hanfstricke, gebleicht	0,30
12	Leinen, ungebleicht, Nr. 3	1,03
Mittlerer Aschengehalt = 0,74%.
D. Zellstoffe und Holzschliff.
Lfd. Nr.	Art des Materials	Aschen gehalt %	Lfd. Nr.	Art des Materials	Aschen gehalt %
1	Sulfitzellstoff, ungebl., 1	0,48	8	Strohzellstoff, gebleicht	0,86–1,22
2	Sulfitzellstoff, ungebl., 2	0,51	9	Birkenzsllstoff, ungebleicht	0,65
3	Sulfitzellstoff, gebleicht	0,42
4	Mitscherlich-Zellstoff, ungebleicht	0,48	10	Birkenzsllstoff, gebleicht	1,57
			11	Fichten-Holzschliff	0,43
5	Natronzellstoff, ungebleicht	1,40	12	Kiefern-Holzschliff	0,70
			13	Espen-Holzschliff	0,36–0,44
6	Natronzellstoff, gebleicht	1,34	14	Linden-Holzschliff	0,40
7	Strohzellstoff, ungebleicht	2,30
Mittlerer Aschengehalt = 0,94%.

A. Lumpen.
Lfd. Nr.	Bezeichnung der Lumpen	Aschen gehalt24 %
1	Hell Baumwolle	1,20
2	Reine weiße Baumwolle	2,60
3	Reine weiße Baumwolle	3,50
4	Rot Kattun	3,50
5	Blaue Strümpfe	4,90
6	Weiße Strümpfe	1,03
7	Kattun	0,75
8	Kattun 2A	3,00
9	Kattun 2C	5,00
10	Schmutzig Parchend	3,70
11	Weiß Parchend	1,85
12	Hellrot Halbleinen	1,50
13	Braun Halbleinen	3,24
14	Gute Halbwolle	9,70
15	Hellblau Leinen	1,10
16	Weiß Leinen 1	1,20
17	Weiß Leinen 4	4,45
18	f. leinene Flicken	0,55
19	Halbweiß Leinen	3,30
20	Halbweiß Leinen 5	1,70
21	Halbweiß Leinen 3	0,32
22	Halbweiß Leinen 3	3,90
23	Halbweiß (Nähte) Leinen 4	3,30
24	Halbweiß Leinen 1	0,60
25	Halbweiß Leinen 2	1,20
26	Sack 1	7,00
27	Sack 2	3,55
28	Sack 3	6,40
29	Sack 4	2,55
30	Sack 5	4,12
31	Leinen V3	3,33
Mittlerer Aschengehalt = 3,06%.
B. Anderweitige Rohstoffe.
Lfd. Nr.	Bezeichnung des Rohstoffes	Aschen gehalt %
1	Ungebleichtes Flachsgarn (Naßgespinnst)	1,25
2	Hanfgarn (ungebleicht)	1,35
3	Russischer Hanf	1,41
4	Italienischer Hanf	1,03
5	Badischer Hanf	0,69
6	Jute (roh)	0,56
7	Jute (zu Pappe verarbeitet	0,85
8	Baumwolle (Louisiana) ungebleicht	0,53–0,85
9	Espartogras	1,91–2,00
Mittlerer Aschengehalt = 1,11%.
C. Halbzeuge.
Lfd. Nr.	Bezeichnung des Halbzeuges	Aschen gehalt %
1	Leinen, gebleicht, Probe A	1,10
2	Leinen, gebleicht, Probe B	0,36
3	Leinen, gebleicht, Probe C	1,40
4	Leinen, gebleicht, Probe D	1,86
5	Weiß Leinen, mittlere Qualität, gebleicht	0,23–0,29
6	Blau Leinen, gebleicht	0,12–0,34
7	Sack, Probe A	0,80
8	Sack, Probe B	0,70
9	Sack, Probe C	0,92
10	Leinen, ungebleicht, Nr. 1	0,66
11	Leinen, ungebleicht, Nr. 2	0,40
12	Leinen, ungebleicht, Nr. 3	1,03
13	Leinen, ungebleicht, Nr. 4	0,68
14	Leinen, ungebleicht, Nr. 5	1,58
15	Baumwolle, gebleicht, A	0,79
16	Baumwolle, gebleicht, B	0,25
17	Weiße Baumwolle, gebleicht	0,24
18	Bunte Baumwolle, gebleicht	0,30–0,46
19	Baumwolle, ungebleicht, 1	1,12
20	Baumwolle, ungebleicht, 2	0,90
21	Baumwolle, ungebleicht, 3	0,24
22	Hanfstricke, gebleicht	0,30
Mittlerer Aschengehalt = 0,74%.
D. Zellstoffe und Holzschliff.
Lfd. Nr.	Art des Materials	Aschen gehalt %
1	Sulfitzellstoff, ungebl., 1	0,48
2	Sulfitzellstoff, ungebl., 2	0,51
3	Sulfitzellstoff, gebleicht	0,42
4	Mitscherlich-Zellstoff, ungebleicht	0,48
5	Natronzellstoff, ungebleicht	1,40
6	Natronzellstoff, gebleicht	1,34
7	Strohzellstoff, ungebleicht	2,30
8	Strohzellstoff, gebleicht	0,86–1,22
9	Birkenzsllstoff, ungebleicht	0,65
10	Birkenzsllstoff, gebleicht	1,57
11	Fichten-Holzschliff	0,43
12	Kiefern-Holzschliff	0,70
13	Espen-Holzschliff	0,36–0,44
14	Linden-Holzschliff	0,40
Mittlerer Aschengehalt = 0,94%.

Wie aus den Tabellen B-D weiter ersichtlich ist, nähert sich der mittlere Aschengehalt der reinen Rohstoffe, Halbzeuge, Zellstoffe und des Holzschliffes dem Werte 1,0.

Man sieht hieraus, daß die unverbrennlichen Rückstände der Rohmaterialien einen verschwindend geringen Bruchteil ausmachen, und wenn man für sie rund 1% in Anrechnung bringt, so wird dieses in allen Fällen genügen.

Ganz anders verhalten sich beispielsweise einige ausländische Fasersorten, welche zur Herstellung von Papier benutzt werden. So weisen die gebleichte Adansoniafaser (die Bastfasern der in Afrika heimischen Adansonia digitata, Affenbrotbaum) einen Aschengehalt von 5,70–7,19%, die Fasern, welche in Japan zur Herstellung von Papier dienen, im Durchschnitt einen solchen von 2,5% auf.

Da diese Rohstoffe aber bis jetzt für die deutsche Papierfabrikation von geringer Bedeutung sind, so können sie hier außer acht gelassen werden.

Die zweite der oben angeführten Quellen für die Asche, der der Papiermasse zugesetzte Leim, liefert bisweilen schon einen größeren Prozentsatz an unverbrennlichen Bestandteilen. Bekanntlich wird der größte Teil der bei uns erzeugten Papiere nicht wie früher durch tierischen Leim, sondern durch den billigeren Harzleim beschreibbar gemacht.

Ohne hier auf die Frage einzugehen, was der leimende Faktor im Harzleim ist, sei nur bemerkt, daß bei dem Leimen des Papiers stets mit einem Überschuß von Alaun gearbeitet wird und auf diese Weise eine gewisse Menge überschüssiger Tonerdeverbindungen in das Papier gelangt. Dieselben bleiben in der Asche als Tonerde (Al₂O₃) zurück und können unter Umständen wohl bis 2% des Papiers ausmachen. Ein geleimtes Papier kann demnach, ohne daß ihm Füllstoffe beigemengt sind, sehr wohl einen Aschengehalt von 3,0% aufweisen.

Endlich werden dem Papier auch aus verschiedenen Gründen, deren Erörterung hier zu weit führen wurde, mineralische Füllstoffe direkt zugesetzt.

Hauptsächlich verwendet werden:

Kaolin, Ton, Bleichererde, China Clay (Aluminiumsilikate),

Schwerspat (Baryumsulfat),

Permanentweiß (Blanc-fix, Blanc-Perle, künstlich hergestelltes Baryumsulfat),

Gips (Calciumsulfat),

Asbestine, Talcum (vorzugsweise Magnesiumsilikat)

und andere.

Die Bestimmung der Aschenmenge in der Weise vorzunehmen, daß man einen Bogen des zu prüfenden Papiers von bekanntem Gewicht verbrennt und den übrig bleibenden schwarzen Rückstand dem Gewicht nach bestimmt, eine Methode, wie sie wohl hin und wieder noch angewendet wird, ist natürlich für die Erlangung einigermaßen genauer Werte unzulänglich, da das Gewicht der noch nicht verbrannten Kohle mit zur Asche gerechnet wird.

Wenn es auch für die Zwecke der technischen Papierprüfung als überflüssig erscheinen muß, eine Aschenbestimmung beispielsweise bis auf 0,001 g genau auszuführen, denn ein so genaues Arbeiten ist im Hinblick auf die Ungleichartigkeit des Rohmaterials und die ungleichmäßige Verteilung der etwa vorhandenen Füllstoffe durch die Papiermasse25 sowie den Zweck der Prüfung nicht angebracht, so muß man doch Bedacht darauf nehmen, Verfahren und Apparate anzuwenden bei denen der Fehler 0,25% nicht übersteigt.

Zwei Wagen sind es, welche zu diesem Zwecke vorzugsweise angewendet werden und welche die geforderte Genauigkeit besitzen, nämlich die Postsche und die Reimannsche Aschenwage.

Die Postsche Aschenwage

Auf 2 horizontal gelagerten Stahlplatten P (Fig. 24) liegt der Hebel H mit einer Stahlschneide S auf; das eine Ende desselben bildet den Zeiger Z, an dem anderen ist eine Stahlschneide eingelassen, auf welche das Gehänge G aufgelegt ist; in diesem Gehänge liegt das Platindrahtnetz D, in welchem die Veraschung des Papiers vorgenommen wird; der Zeiger Z spielt über einer Teilung von 0–150; jeder Teilstrich entspricht einem Belastungszuwachs von 1 Centigramm.

Durch Niederdrücken des Hebels A kann der ganze Hebel H nebst dem daran befindlichen Gehänge von den Platten P abgehoben und so die Wage festgestellt werden; auch dient A dazu, heftige Schwingungen des Zeigers, die beim Auflegen von Papier auf das Gehänge entstehen können, zu mäßigen.

Beim Wägen muß selbstverständlich der Hebel H so liegen, daß er die Walze, in welcher die Schneide S eingelassen ist, nicht berührt.

Mit Hilfe der Schraube Sch wird die Wage so aufgestellt, daß bei eingelegtem Drahtnetz der Zeiger sich auf den Nullpunkt der Teilung einstellt.

Man stelle die Wage so, daß sie vor Erschütterungen möglichst geschützt ist, am besten auf ein Konsol, das an einer Tragewand angebracht ist; ist ein solches nicht zu haben, so vermeide man wenigstens ein häufiges Wechseln des Standortes der Wage.

Der Versuch selbst geht in folgender Weise vor sich.

Sobald der Zeiger bei eingelegtem Drahtnetz auf Null einspielt, legt man in das Gehänge einen Streifen Papier, der nicht ganz die Breite des Drahtnetzes besitzt, damit er nach dem Zusammenrollen gut in dasselbe hineingeht.

Zur Verwendung gelangt eine Papiermasse von dem Gewicht 1 g, weil dann das Gewicht der Asche, in Centigrammen abgelesen, direkt den Prozentgehalt bedeutet.

Geht der Zeiger der Wage nach dem Auflegen des Papierstreifens über den Teilstrich 100 hinaus, so reißt man so lange kleine Stückchen von dem Streifen ab, bis der Zeiger auf 100 einspielt; steht er mit dem aufgelegten Papier unter 100, so fügt man nach und nach geringe Mengen Papier hinzu, bis das Gewicht von 100 Centigramm voll ist.

Das nunmehr im Gehänge befindliche Papier wird darauf fest zusammengerollt und in das Platindrahtnetz geschoben, in welchem es verbrannt wird.

Die Verbrennung geschieht am besten durch Gas mit Hilfe eines Bunsenschen Brenners, welcher einen fächerförmigen Aufsatz trägt (Fig. 25). Durch diesen Aufsatz erzielt man eine Flamme, welche das ganze Drahtnetz gleichzeitig umspielt und zum Glühen bringt, während man bei Anwendung eines einfachen Brenners ohne Aufsatz die Flamme von Zeit zu Zeit verschieben muß, um alle Teile des Papiers in dieselbe zu bringen.

Steht Gas für diesen Versuch nicht zur Verfügung, so muß man sich mit einer kräftigen Spiritusflamme begnügen, mit der man seinen Zweck ebenso vollkommen, jedoch erst nach längerem Glühen erreicht.

Bei Anwendung von Gas ist der Versuch in längstens 10 Minuten beendigt.

Zum Auflegen des Drahtnetzes während der Veraschung bedient man sich zweckmäßig einer Vorrichtung, wie sie in Fig. 25 dargestellt ist. An einem Gestell St befinden sich zwei durch Schrauben festzulegende Gabeln G, welche in der dem Brenner entsprechenden Höhe festgeschraubt werden. Die Drahtstangen der Gabeln sind mit Porzellanröhrchen belegt, um eine Berührung des Platinnetzes mit dem Eisendraht zu verhindern. Während des Versuches drehe man das Netz häufiger, so daß die untere Seite auch nach oben zu liegen kommt, weil die Verbrennung in dem dem Brenner zugekehrten Teile des Netzes nicht so vollkommen ist wie oben.

Einen Verlust hat man während dieses Umdrehens und auch bei dem ganzen Versuch nicht zu befürchten, da die Asche auch bei den feineren Papieren in sich zusammenhält. Man kann nun allerdings der Asche nicht ohne weiteres ansehen, wann sie vollständig ausgeglüht und alles Organische verbrannt ist. Meist wird dies der Fall sein, wenn nach dem Entfernen der Flamme in dem Rückstand Glimmen nicht mehr zu bemerken ist. Sieht man noch Teile der Asche weiter glimmen, besonders wenn man mit der Hand vorsichtig etwas Luft dagegen fächelt, so ist dies ein Beweis dafür, daß noch unverbrannte Kohleteilchen vorhanden sind; das Glühen muß sodann fortgesetzt werden, bis diese Erscheinung nicht mehr auftritt.

Die Asche erscheint alsdann als eine weiße bis weißgraue Masse, vorausgesetzt, daß das verwendete Papier nicht mit einem farbigen, unorganischen Farbstoff gefärbt war, der auch in der Glühhitze seine Farbe nicht verliert.

Nach dem vollständigen Erkalten bringt man das Netz mit seinem Inhalt in das Gehänge der Wage und liest ab, über welchem Teilstrich der Zeiger spielt; die Zahl der angezeigten Centigramme gibt den Aschengehalt des Papiers in Prozenten an.

Zahlreiche Vergleichsversuche, die mit Hilfe einer chemischen Wage angestellt wurden, ergaben als größten Fehler der Postschen Aschenwage 0,23%, so daß sie für praktische Zwecke als vollkommen genügend bezeichnet werden kann. Auf zwei kleine Fehlerquellen, die sie in sich birgt, wird später noch eingegangen.

Hat man den Aschengehalt durch Ablesen an der Teilung festgestellt, so muß man sich überzeugen, ob die Veraschung vollständig durchgeführt ist; denn häufig sieht der Rückstand sehr weiß aus und glimmt auch nach dem Entfernen der Flamme nicht mehr nach, und dennoch befinden sich im Innern noch Kohleteilchen, bis zu denen keine atmosphärische Luft gedrungen ist und welche aus diesem Grunde nicht verbrennen konnten. Man drückt deshalb nach dem Ablesen die Asche auf einem Papierblatt mit Hilfe eines Glasstabes auseinander; finden sich im Innern noch schwarze, unverbrannte Teile vor, so ist der Versuch als verfehlt zu betrachten und es muß ein anderer ausgeführt werden.

Von den beiden Fehlerquellen, die oben kurz erwähnt wurden, steckt die eine in dem Platinnetz, die andere in dem an dem Netz befindlichen Griff aus Messing.

Dadurch, daß der Platindraht in der Glühhitze mit der Kohle aus dem Papier zusammenkommt, entsteht eine Verbindung des Platins mit dem Kohlenstoff, das sogenannte Kohlenstoffplatin, das sich in der Glühhitze verflüchtigt.

Das Platinnetz wird also während des Versuches leichter.

Ein Netz, welches in der Versuchsanstalt gebraucht wurde und welches ursprünglich 16,566 g schwer war, wog nach 74 Veraschungen nur noch 16,142; es hatte demnach 0,424 g oder 2,6% seines Anfangsgewichtes verloren.

Die Zerstörung des Platinnetzes geht schließlich so weit, daß die ursprünglich etwa 1 mm starken Drähte haardünn werden und das Netz durch ein neues ersetzt werden muß.

Die andere Fehlerquelle liegt, wie schon erwähnt, in dem Messinggriff des Netzes; beim Erhitzen des Papiers entstehen im Innern, wo die Luft nicht sofort zutreten kann, Produkte der trockenen Destillation; diese Kohlenwasserstoffe schlagen sich an dem kälteren Griff zum Teil nieder und bilden hier eine schwarze, kohlige, schwer zu entfernende Masse.

Der Metallgriff wird also während des Versuches schwerer und hebt mehr oder weniger den durch das Platinnetz verursachten Fehler wieder auf.

Diese beiden Unzuträglichkeiten sind bei der Reimannschen Aschenwage vermieden.

Reimanns Aschenwage

Der eine Arm des Wagebalkens ist mit einem Gewicht aus einem Stück gearbeitet (Fig. 26); der andere trägt zwei Wagschalen, von denen die obere zum Auflegen eines Glasröhrchens (Fig. 27), die untere für Gewichte bestimmt ist. Da die Wage ohne Glasrohr bei einer Belastung von 21 g sich im Gleichgewicht befindet, so wähle man das Röhrchen so aus, daß es dem Gewicht von etwa 19 g nahe kommt, ohne jedoch diese Grenze zu überschreiten. Auf die untere Wagschale bringt man an Gewichten 2 g und zwar ein Grammgewicht als solches und den Rest in Deci-und Centigrammstücken. Eine etwaige Differenz gleicht man auf der unteren Wagschale mit kleinen Metallstückchen sowie mittels der zu diesem Zweck angebrachten Schraube R aus.

Eine Pinselarretierung, wie sie Fig. 26 zeigt, hat sich für das Auflegen und Abnehmen der Gewichte als sehr praktisch erwiesen.

Der Gang der Aschenbestimmung ist folgender.

Nachdem die Wage mit dem aufgelegten Glasröhrchen so aufgestellt ist, daß die Zunge nach rechts und links um gleich viel Teilstriche ausschlägt, wird das Grammgewicht von der unteren Schale entfernt und statt dessen so viel Papier aufgelegt, daß die Wagenzunge wieder gleichmäßig um den Nullpunkt der Teilung spielt. Diese Menge Papier, 1 g schwer, wird zusammengerollt, in ein Platinnetz gesteckt, wie es Fig. 27 zeigt, und nun in derselben Weise mit Hilfe des Gestelles Fig. 25 verascht, wie es vorher auseinandergesetzt wurde.

Ist die Veraschung beendigt, so steckt man das Platinnetz in das Glasröhrchen und schüttet die Asche hinein; geringes Klopfen mit dem Netz gegen die Wände des Glases genügt, um den Rückstand ohne jeden Verlust in das Röhrchen überzuführen.

Da sich die Platinnetze beim Gebrauch häufig verbiegen und zusammendrücken und die Asche sich dann schwer aus ihnen entfernen läßt, so weitet man sie von Zeit zu Zeit dadurch wieder auf, daß man sie über einen entsprechend starken Holzstab zieht. Das Röhrchen, welches jetzt die Asche des Papiers enthält, wird nunmehr auf die obere Wagschale gelegt und das Grammgewicht, welches beim Abwägen des Papiers von der Schale fortgenommen wurde, auf diese zurückgebracht.

Die Zunge der Wage wird nun naturgemäß nach der Seite der beiden Wagschalen zu ausschlagen, und zwar um so mehr, je größer das Gewicht der Asche ist. Um dieses zu bestimmen, entfernt man von den kleinen Gewichten allmählich so viel, daß der Ausschlag der Zunge nach beiden Seiten des Nullstriches gleich groß ist. Die Summe dieser Gewichte ergibt das Gewicht der Asche; in Centigrammen ausgedrückt, bedeutet sie den Prozentgehalt des Papiers an unverbrennlichen Bestandteilen. Wären beispielsweise behufs Herstellung des Gleichgewichtes der Wage nach dem Auflegen des Röhrchens mit der Asche 11 cg heruntergenommen worden, so hätten 1 g oder 100 cg Papier 11 cg unverbrennliche Bestandteile hinterlassen, d. h. das Papier würde 11% Asche enthalten.

Es erübrigt noch zu bemerken, daß Bruchteile von Centigrammen an dem Ausschlagen auf der Teilung abgelesen werden; die Wagen sind meist so gebaut, daß ein Ausschlag von zwei Teilstrichen einer Belastung von 1 cg entspricht; auf diese Weise läßt sich also der Aschengehalt auf Viertelprozente genau ablesen.

Handelt es sich darum, genauere Angaben als diese über die im Papier enthaltenen Füllstoffe zu erhalten, so reichen die beiden beschriebenen Wagen für die Bestimmung nicht mehr aus und es muß eine quantitative Bestimmung mit Hilfe der chemischen Wage vorgenommen werden.

Hierbei ist dann auch die im Papier enthaltene Feuchtigkeit zu berücksichtigen, welche bei den eben erwähnten Methoden wegen des geringen Einflusses, den sie auf das Endergebnis ausübt, nicht in Betracht gezogen ist.

Um den Feuchtigkeitsgehalt im Papier zu bestimmen, werden ungefähr 1–2 g in ein Trockengläschen gebracht, wie es Fig. 28 zeigt; dieses wird dann ohne Deckel in einem Luftbad 30 Minuten lang auf ungefähr 105° C. bis zum gleichbleibenden Gewicht erhitzt.

Nach Abzug des Gewichtes der Trockenflasche erhält man das Gewicht des Papiers.

Das getrocknete Papier wird darauf, auf eine Platinnadel gespießt oder mit einem Platindraht umwickelt, verbrannt und der Rückstand in einem kleinen Porzellan-oder Platintiegel so lange geglüht, bis zwei aufeinanderfolgende Wägungen dasselbe Ergebnis liefern. Beim Glühen stellt man den Tiegel schräg und legt den Deckel schräg gegen die Tiegelöffnung, damit die Luft besser hinzutreten kann.

Aus dem Gewicht des Papiers und des Rückstandes läßt sich dann der Aschengehalt in Prozenten berechnen.

Heyse26 hat eine Veraschungsvorrichtung vorgeschlagen unter Verwendung eines Porzellantiegels mit durchlochtem Deckel. Durch das Loch ragt ein mit einer feinen Öffnung versehenes hartgelötetes Kupferrohr mit Platinspitze, durch welches während des Veraschens mit Hilfe eines Gummiballes Luft in den Tiegel geblasen wird. Hierdurch wird der Verbrennungsprozeß wesentlich beschleunigt. Beim Einblasen der Luft muß man natürlich vorsichtig zu Werke gehen, da sonst leicht Asche aus dem Tiegel fortgeblasen werden kann.

Es folgt nunmehr die qualitative Bestimmung des in der Asche enthaltenen Füllstoffes, deren Erörterung indessen außer dem Bereich dieser Anleitung liegt; es soll hier nur der Grund kurz angegeben werden, weshalb eine qualitative Analyse zu einer genauen Aschenuntersuchung erforderlich ist.

Bei der Veraschung finden mit den im Papier vorhandenen mineralischen Füllstoffen infolge des Glühens mehr oder weniger weitgreifende chemische Veränderungen statt, indem teilweise Bestandteile ausgetrieben, teilweise Füllstoffe in andere Verbindungen übergeführt werden; es sei hierfür nur ein Beispiel erwähnt.

Angenommen, es wäre einem Papierstoff Gips zugesetzt, wasserhaltiger schwefelsaurer Kalk, von der Zusammensetzung CaSO₄ + 2 H₂O. Dieser Körper gibt beim Glühen sein Wasser ab, und in der Asche bleibt nur wasserfreier schwefelsaurer Kalk (CaSO₄) zurück. Unter Zugrundelegung der angegebenen Formel ergibt sich, daß 172 Gewichtsteile Gips 136 Gewichtsteile schwefelsauren Kalk hinterlassen. Somit hat man einen Glühverlust von rund 21%, der in Rechnung zu ziehen ist durch Erhöhung des gefundenen Aschengehaltes um rund 26%.

Außerdem kann ein Teil des Gipses bei ungenügendem Luftzutritt während der Veraschung in Calciumsulfid übergeführt werden, wodurch ein weiterer Verlust entsteht.

Notes

2424 Die Bestimmungen wurden im Platintiegel mit absolut trockenem Material ausgeführt.

25 Ein Kupferdruckpapier ergab an verschiedenen Stellen ein und desselben Bogens Aschenmengen von 13,65–14,71%.

26 Wochenblatt für Papierfabrikation 1899, S. 239.