Eisen [1]

Eisen , das, ist unter allen Metallen das wichtigste und nutzbarste und findet sich sehr reichlich in der Natur, selten gediegen (als Meteor-E.), sondern meist in Verbindung mit Schwefel, oder oxydirt, und zwar letzteres frei oder an Säuren gebunden. In geringer Menge kommt es auch in den Pflanzen und Thieren vor, besonders im Blute, ferner in Mineralquellen (den E. wassern), in Mineralien. Das reine E. ist fast silberweiß, von starkem Metallglanz und muscheligem Bruch, 7,8 spec. Gewicht und ist das härteste und zäheste aller dehnbaren Metalle; ein Draht von einer Drittelslinie Durchmesser vermag 60 Pf. zu tragen. In der Rothglühhitze wird es weich und leicht zu verarbeiten, in der Weißglühhitze so weich, daß abgesonderte Stücke durch Hämmern sich vereinigen, d.h. sich schweißen lassen. Es schmilzt bei einer Temperatur von 1500°, wird vom Magnet gezogen und selbst sehr leicht magnetisch, verliert aber den Magnetismus bald (während Stahl ihn behält). Mit Sauerstoff verbindet sich das E. zu E.oxydul, dem sog. E.mohr, mit der Hälfte mehr Sauerstoff zu E.oxyd, dunkel ziegelroth, das häufig als Mineral vorkommt (Rotheisenstein) und dem rothen Ocker, Röthel und rothen Sandstein ihre Farbe gibt; seine Verbindung mit Wasser, das E.oxydhydrat, ist das Farbgebende im Lehm, Tripel u. das vortrefflichste Mittel gegen Arsenikvergiftung. Auch der Rost u. der Hammerschlag sind Sauerstoffverbindungen des E.s. Verbindungen des E.s mit Schwefel sind das einfach Schwefel-E., natürlich im Magnetkies vorkommend, und das doppelt Schwefel-E. als Schwefelkies. Von den E.salzen hat besonders das schwefelsaure E.oxydul, auch E.vitriol genannt, technische Wichtigkeit, und dient zur Darstellung von Berlinerblau, Tinte u. zum Schwarzfärben von Zeugen. Technisch wichtig, namentlich zur Bereitung von Berlinerblau, ist ferner die Verbindung des E.s mit Cyan u. Kalium, als Blutlaugensalz. In der Heilkunde spielt das E. eine große Rolle n. seine Verbindung ist meistens officinell. – Reines E. wird nur im Kleinen dargestellt, z.B. aus E.draht. Das im Großen aus den sog. E.erzen dargestellte und zu techn. Zwecken verwendete E. ist immer eine Verbindung von E. mit mehr oder weniger Kohlenstoff. Dieses Mehr oder Weniger an Kohlenstoff bedingt 3 Hauptsorten des so gewonnenen E.s: das Roh- oder Guß-E, das Stab- oder Schmiede-E. und den Stahl, und von ihm hängt der eigenthümliche Charakter jeder Sorte und ihre besondere Verwendbarkeit ab. Zur Darstellung des Roh-E. aus den E.erzen (E.oxyden) ist es nöthig, diesen ihren Sauerstoff zu entziehen; es geschieht dies durch das Schmelzen des Erzes in Hochöfen mit starkem Gebläse, nachdem es zuvor mit Kohle n. einem die Schmelzung befördernden Zuschlag geschichtet worden; der Sauerstoff des Erzes verbindet sich mit der Kohle zu Kohlensäure, die entweicht, während das geschmolzene Metall nach dem untern Theile des Ofens fließt und von Zeit zu Zeit abgelassen wird. Das Roh- oder Guß-E. enthält am meisten Kohlenstoff, ungefähr 5 Procent seines Gewichtes, und zerfällt in 2 Sorten, weißes und graues, deren ersteres viel spröder und härter ist, dickflüssig, während das graue weicher ist und hauptsächlich zu Gußwaaren dient. Am wenigsten Kohlenstoff enthält das Schmiede-E., bloß ¹/₂ Proc. und weniger, steht also dem reinen E. am nächsten. Man stellt es dar aus dem Guß-E. durch Schmelzen desselben bei starkem Luftzug, wobei der Kohlenstoff des Guß-E.s sich mit dem Sauerstoff der Luft verbindet und als Kohlensäure entweicht: diesen Prozeß heißt man Frischen. Die dadurch gewonnene E.masse (Luppe genannt) kommt sodann unter den großen Hammer, durch dessen Schläge die flüssige Schlacke ausgepreßt und die E.theile in nähere Berührung gebracht werden. Diese Sorte steht in ihren Eigenschaften denen des reinen E.sam nächsten, ist schweißbar u. besonders ausgezeichnet durch ihre Zähigkeit, so daß sie sich leicht schmieden und zu Draht ausziehen läßt. Der Stahl steht in Beziehung auf Gehalt an Kohlenstoff zwischen den beiden vorigen mitten inne. Er wird entweder aus Guß-E. bereitet, indem man demselben den Kohlenstoff nur zum Theil entzieht (Gußstahl), oder aus Stab-E., dem wieder Kohlenstoff gegeben wird. Letzteres geschieht durch mehrtägiges Glühen des Stab-E.s mit Kohlenpulver bei abgehaltener Luft, in thönernen Kästen; man erhält auf diese Weise den Cämentstahl. An sich ist der Stahl dem Schmiede-E. sehr ähnlich, weich, läßt sich schmieden und schweißen und viel leichter schmelzen; wird er aber glühend in kaltem Wasser abgelöscht, so hat sich seine Natur plötzlich verändert, er ist nun im höchsten Grade spröde und hart und dadurch auch unschmiedbar geworden. Seine Härte, vermöge der er Glas und Kiesel ritzt, macht ihn besonders werthvoll und zu allen schneidenden, stechenden, bohrenden u. feilenden Werkzeugen geeignet. Erhitzt man den gehärteten Stahl und läßt ihn langsam erkalten, so verliert er Härte und Sprödigkeit wieder. – Die wichtigsten Arten der E.erze, deren viele ihre Natur durch die schwarze oder rothe und gelbe Ockerfarbe verrathen, sind: der Magneteisenstein, eisenschwarz, spröde, in Tyrol, Sachsen, Schweden etc., liefert das ausgezeichnete schwed. E.; das Roth-E. (E.oxyd), eisenschwarz, zuweilen roth, in mehreren Abänderungen als E.glanz, Blutstein, Thoneisenstein oder Röthel; der Spatheisenstein oder E.spath, kohlensaures E.oxydul, eines der besten E.erze, dessen E. sich vorzugsweise zur Stahlbereitung eignet, überall verbreitet; der Brauneisenstein, eine Verbindung von E.oxyd mit Wasser, wohin als Unterarten der Rubinglimmer, der braune E.ocker, die E.niere, das Bohnerz, der Grüneisenstein gehören; der E.kies, gemeiner Schwefelkies, aus E. u. Schwefel bestehend, gewöhnlich zur Bereitung des Schwefels n. der Schwefelsäure benützt; der Magnetkies, gleichfalls eine Verbindung von Schwefel und E. Die E.production der einzelnen Länder s. in den betreffenden Artikeln.