Vaderlandsche letteroefeningen. Jaargang 1823

[p. 469]

Scheikundig onderzoek van den metselkalk der kerk te Rinsmageest, in Vriesland.
Door Jan Constantijn Driessen, Phil. et Med. Doct.

§ I. Onder de menigvuldige voorwerpen, welke voor de Maatschappij van veel belang zijn, behoort vooral de Metselkalk gerekend te worden, van wiens duurzaamheid het behoud onzer gebouwen en andere werken grootendeels afhangt. De kunst, van den Metselkalk te bereiden, bepaalde zich, tot vóór eenige jaren, slechts tot eenige kunstgrepen, die door de ondervinding waren geleerd; en tot heden toe is de theorie daarvan nog niet geheelenal ontwikkeld en op vaste gronden gevestigd, gelijk ook de middelen nog niet volkomen bekend en aangewezen zijn, om eenen Metselkalk daar te stellen van die vastheid en duurzaamheid, waardoor wij sommige oude gebouwen zien uitmunten; hoewel ik geenszins wil ontkennen, dat in de laatste jaren, door de onvermoeide vlijt van velen, aanmerkelijke vorderingen te dezen opzigte gemaakt zijn. Dikwijls heb ik gedacht, dat een natuur- en scheikundig onderzoek van den Metselkalk van zulke oude gebouwen, die door den ouderdom en de vastheid van het Metselwerk onze aandacht tot zich trekken, mogelijk eenig licht zou kunnen geven, en eindelijk, door vergelijking van vele zulke onderzoekingen, den weg banen, om even zulken duurzamen Metselkalk zamen te stellen. Om deze reden was ik, toen mijn Neef, de Hoogleeraar driessen, eenige stukken van den Metselkalk van de Kerk te Rinsmageest, een dorp in de provincie Vriesland, in het vorig jaar mij ten onderzoek aanbood, zeer gereed, om denzelven scheikundig te onderzoeken.

Deze stukken Metselkalk van de Kerk te Rinsmageest,

[p. 470]

welke ten minste zes eeuwen oud is^(*), waren door gemelden Hoogleeraar genomen uit de voegen van de buitenzijde van den kerkmuur, alwaar, door den invloed des tijds, de Tufsteen, waaruit die muren vervaardigd zijn, zoo aanmerkelijk weggevreten is, dat de Metselkalk, waardoor de Tufsteenen met elkander vereenigd zijn, als verhevene ribben uitsteekt, hetgeen duidelijk toont, dat de vernielende tand des tijds eene oneindig mindere uitwerking op dezen Metselkalk dan op den Tufsteen heeft gehad.

Ik kan niet nalaten vooraf op te merken, dat deze Metselkalk onderscheidene stukken van strandschelpen, ja zelfs geheele schelpen bevattede, welke eene blaauw-zwarte kleur hadden.

Een gedeelte van dezen Metselkalk werd tot poeder gebragt, in eene glazen stopflesch bewaard, en aan de volgende proeven onderworpen.

§ II. Onder de oorzaken der verharding van den Metselkalk behoort ook de overgang van den gebranden kalk tot koolzure kalkaarde door toetreding van dit koolzuur. Hierom begreep ik de hoeveelheid van dit koolzuur te moeten onderzoeken, en zulks in de eerste plaats wegens den aard der overige proefnemingen.

1. Tot dit einde werd, op eene naauwkeurige weegschaal, een hoog cilindervormig glas in evenwigt gebragt, daarin 100 grein van den tot poeder gebragten Metselkalk afgewogen, en deze met 100 grein gezuiverd water vermengd. Terwijl alles zich in evenwigt bevond, werd vervolgens uit een, vooraf naauwkeurig gewogen, fleschje met zuiver salpeterzuur voorzigtig en langzaam dit zuur ingedruppeld en zoo lang bijgevoegd, tot dat er geene

(*) Het Klooster Klaarkamp, te Rinsmageest, werd in den jare 1165 gesticht door zekere rijke Weduwe klara, (zie Hedend. Hist. van alle Volkeren, D. XXIV, van Vriesland D. II. bl. 246.) welke in deze Kerk begraven is; wordende gemelde Kerk voor veel ouder dan dit Klooster Klaarkamp gehouden.

[p. 471]

opbruising (welke lang bleef aanhouden en zeer aanmerkelijk was) meer plaats had, deze niet weder, door het glas te schudden, konde opgewekt worden, en het vocht zelve eene overmaat van zuur teekende. Door het gemelde sleschje op nieuw te wegen, bleek het nu, dat 159 grein van dit zuur waren gebezigd, terwijl slechts 138 grein in de tegenschaal behoefden gelegd te worden, om het cilinderglas met het mengsel weder volkomen in evenwigt te brengen, ten bewijze, dat door de opbruising 21 grein waren verloren gegaan.

2. Daar nu de hoogte van het cilinderglas alle verspreiding van vochtdeelen, en de zoo langzame bijvoeging van het zuur de mogelijkheid van verdamping eeniger vochtdeelen of verlies van stoffen bij de opbruising wegnam, moet dit verlies van 21 grein in gewigt alleen aan de ontwikkelde koolzure lucht toegeschreven worden.

Om mij hiervan nog meer te verzekeren, herhaalde ik deze proef in een veel hooger cilinderglas, en voegde het salpeterzuur nog veel langzamer en voorzigtiger daarbij, terwijl de temperatuur van den dampkring weinig boven het vriespunt was. Ik erlangde echter volkomen dezelfde uitkomst, zonder het geringste verschil van de vorige proef te kunnen bespeuren.

Hoewel ik door deze laatste proef overtuigd was, dat behalve het koolzuur niets anders konde verloren zijn, en dus het verlies in gewigt de hoeveelheid van het uitgedreven koolzuur naauwkeurig aantoonde, had ik echter nog eenigen twijfel, of wel al het koolzuur was uitgedreven, niettegenstaande het vocht zeer duidelijke teekens van overmaat van zuur gaf. Om deze reden plaatste ik het cilinderglas van de laatste proef, met het daarin bevatte, in kokend water, maar kon op deze wijze, zelfs onder gedurig omroeren van het op den bodem liggende, geene verdere opbruising te weeg brengen, hoewel ik, op het laatst, nog eenige druppen salpeterzuur daarbij voegde. Slechts nu en dan kwamen eenige weinige luchtbelletjes aan de oppervlakte, welke ontstonden van de lucht, in het bij den Metselkalk gevoegde water voorhan-

[p. 472]

den en nu door de aangewende warmte uitgedreven, daar een ander glas, met hetzelfde gezuiverd water gevuld en mede in kokend water geplaatst, even zoo veel zulke luchtbelletjes opleverde.

Ik meen derhalve met allen grond te mogen stellen, dat in 100 deelen van dezen Metselkalk 21 deelen koolzuur bevat zijn.

§ III. De hoeveelheid van het koolzuur alzoo bepaald zijnde, konde ik overgaan tot het onderzoek van de hoeveelineid der bevatte waterdeelen, en van de wijze, waarop dit water zich in dezen Metselkalk vereenigd bevond; welk onderzoek mij toescheen mede van eenig gewigt te zijn, daar en de hoeveelheid van het bevatte water, en de staat, waarin het zich bevindt, zonder twijfel tot de meerdere of mindere vastheid en duurzaamheid van den Metselkalk zal bijdragen.

3. 100 grein van den tot poeder gebragten Metselkalk werden in een kroesje van platina, hetwelk toegedekt was, om het invallen van asch of andere vreemde stoffen voor te komen, gedurende 4 minuten gegloeid, waardoor zij eene vermindering in gewigt van 9½ grein hadden ondergaan. Deze gegloeide Metselkalk scheen door bijvoeging van salpeterzuur even sterk, als in art. 1, op te bruisen.

4. Daar echter bij mij de twijfel ontstond, of ook, gedurende deze korte gloeijing, een gedeelte van het koolzuur mogt uitgedreven zijn, en het verlies in gewigt, door de gloeijing veroorzaakt, gedeeltelijk hieraan moest worden toegeschreven, heb ik andermaal 100 grein van dezen Metselkalk afgewogen en gedurende 2 minuten in het platinakroesje als voren laten doorgloeijen, waardoor zij, even als in de vorige proef, een verlies van 9½ grein aantoonden, wegende slechts 90½ grein.

Om nu te onderzoeken, of er eenig koolzuur, en hoe veel alsdan, door de gloeijing mogt ontsnapt zijn, heb ik dezen gegloeiden Metselkalk, met een gelijk gewigt van gezuiverd water vermengd, even als in art. 1, op de weegschaal in evenwigt gebragt, en, door het indruppelen van zuiver salpeterzuur, voorzigtig al het koolzuur

[p. 473]

afgescheiden, wanneer het bleek, dat wederom, even als in art. 1, 21 grein door de opbruising waren verloren gegaan. Hieruit volgt derhalve, dat door de voorafgegane gloeijing geen het minste koolzuur was uitgedreven, en dat alzoo het verlies van 9½ grein in gewigt, door de gloeijing veroorzaakt, alleen aan het verlies van waterdeelen moet worden toegeschreven.

5. Ten einde mij te overtuigen, dat door de gloeijing in de beide voorgaande proeven (art. 3 en 4) al het water was uitgedreven, werden op nieuw 100 grein van den Metselkalk op dezelfde wijze, maar gedurende 6 minuten en eenigzins sterker, gegloeid, waarna deze slechts 89½ grein wogen, en alzoo een verlies van 10½ grein (dus 1 grein meer dan in de beide vorige proeven) hadden ondergaan. De vraag was nu, of in de vorige proeven nog 1 grein water onuitgedreven was geleven, dan of in deze proef, wegens de langere en sterkere gloeijing, 1 grein koolzuur ontsnapt was. Om dit te bepalen, werd op dezelfde wijze, als in art. 1, het koolzuur voorzigtig door salpeterzuur afgescheiden, wanneer door de opbruising slechts 20 grein bleken te zijn verloren gegaan, en dus 1 grein minder dan in art. 1 en 2. Weshalve door deze gloeijing 1 grein koolzuur is uitgedreven, hetwelk, van de verlorene 10½ grein afgetrokken, een gewigt van 9½ grein voor het verloren water overlaat, hetgeen juist overeenkomt met het gewigt in art. 3 en 4 gevonden.

Het gewigt van de bevatte waterdeelen alzoo bepaald zijnde, bleef het onderzoek over, hoedanig dit water zich in den Metselkalk bevond; namelijk, of dit slechts los aanhangend water, dan of het werkelijk met de bestanddeelen van den Metselkalk in verbinding was.

6. Om dit te onderzoeken, werden wederom 100 grein van den Metselkalk op een penduleglas, onder gestadig omroeren met eene kleine glazen stang, gedurende 2 uren in een daartoe geschikt glazen toestel, onder eene warmte van 212^o Fahr., gedroogd, waardoor dezelve een gewigt van 94 grein bekwamen, en alzoo eene vermindering van

[p. 474]

6 grein hadden ondergaan. - Na verloop van 24 uren, gedurende welke dit poeder van den Metselkalk op het penduleglas en op de schaal was blijven liggen, waren er weder 4¼ grein vocht uit de lucht, hoewel de dampkring op dien tijd niet vochtig was, aangenomen, en, na verloop van nog eenmaal 24 uren, op nieuw 1½ grein, wegende nu 99¾ grein; zoodat bijkans al het water, hetgeen door de gemelde drooging was uitgedreven, wederom uit de lucht aangetrokken was. - Andermaal werd dit poeder als voren gedroogd, maar nu gedurende 4 uren, waardoor wel het aangetrokken vocht weder verdampt werd, maar niets meer, wegende hetzelve hierna wederom 94 grein, ten bewijze, dat door eene warmte van 212^o Fahr. niet meer dan 6 grein waterdeelen konden uitgedreven worden.

7. Deze aldus gedroogde Metselkalk werd vervolgens in een platinakroesje, gedurende 6 minuten, gegloeid, waarna het gewigt slechts 89½ grein bedroeg, zijnde alzoo het geheel verlies in gewigt 10½ grein, hetwelk volmaakt overeenstemt met dat in art. 5. De hoeveelheid van koolzuur op de beschrevene wijze onderzocht wordende, werden slechts 20 grein door de opbruising verloren; waaruit blijkt, dat door deze gloeijing, even als in art. 5, 1 grein koolzuur was verdwenen, hetwelk, van de verlorene 10½ grein afgetrokken, een gewigt van 9½ grein, even als voren, voor de uitgedrevene waterdeelen overlaat. Van deze 9½ grein voorts de 6 grein, welke door de drooging in eene warmte van 212_o Fahr. waren vervlogen, afgetrokken wordende, blijft een gewigt van 3½ grein over voor het water, hetwelk door de gloeijing vervolgens is verdwenen.

8. Uit deze proeven blijkt derhalve:

a.	Dat van de 21 deelen koolzuur, welke in 100 deelen van dezen Metselkalk gevonden worden, door eene korte gloeijing, gedurende 2 minuten, volstrekt niets verloren gaat (art. 4);
b.	dat echter door eene eenigzins sterkere gloeijing, gedurende 6 minuten, 1 deel daarvan wordt uitgedreven (art. 5 en 7);

[p. 475]

c.	dat in 100 deelen van dezen Metselkalk 9½ deelen water bevat zijn (art. 3, 4, 5 en 7);
d.	dat van deze 9½ deelen water slechts 6 deelen door eene warmte van 212^o Fahr. kunnen worden uitgedreven (art. 6),
c.	terwijl de overige 3½ deelen water eenen veel hoogeren warmtegraad vorderen, om afgescheiden te worden (art. 7).

§ IV. 9. Om voorts de hoeveelheid van de kalkaarde te bepalen, werd de oplossing van art. 1 door een, vooraf gewogen, filtrum afgescheiden van het onopgeloste, hetgeen door opgieting van eenig gezuiverd water werd uitgeloogd en vervolgens op het filtrum volkomen gedroogd, hebbende hierna een gewigt van 48½ grein, en dus, na aftrekking van 7 grein (zijnde het gewigt van het filtrum), slechts van 41¼ grein, welke tot nader onderzoek ter zijde werden gezet.

10. Het doorgeloopen vocht, hetgeen al de in salpeterzuur oplosbare deelen bevatte, werd op een glazen uitdampschaaltje tot droogwordens toe uitgedampt, wanneer het, toen het droog begon te worden, eene hooggele roodachtige kleur aannam. Geheel droog geworden zijnde, werd dit overblijfsel in gezuiverd water (waarbij eene hoogst geringe hoeveelheid van salpeterzuur gevoegd was, zoodat het flaauwe sporen van zuur aan den dag legde) geweekt en opgelost, latende een geel oranjekleurig bezinksel op den bodem en eene gele slijmachtige stof aan de oppervlakte. Dit alles werd vervolgens op een sterk uitgedroogd filtrum, wegende 6½ grein, gebragt. Het op het filtrum terugblijvende, na op hetzelve met eenig gezuiverd water uitgeloogd en daarna sterk gedroogd te zijn, had met het filtrum een gewigt van 8⅛ grein.

11. Al het vocht, dat door het filtrum geloopen en volkomen helder was, werd door indruppeling van zuiver zwavelzuur ontleed, waardoor een zeer overvloedig wit nederplofsel van zwavelzure kalkaarde geboren werd. Nadat door de bijvoeging van dit zuur geene verdere nederplossing plaats vond, werd het bezinksel door een filtrum van 9 grein afgescheiden en met gezuiverd water

[p. 476]

overgoten, welk doorloopend water alzoo bij het overige vocht kwam. Dit vocht werd vervolgens uitgedampt en ter bekoeling weggezet, om de nog opgeloste zwavelzure kalkaarde af te scheiden; waarna alles wederom op hetzelfde filtrum gebragt en op nieuw met een weinig gezuiverd water uitgeloogd werd. - Het nu doorgeloopen vocht werd tot nader onderzoek ter zijde gezet, en de, op het filtrum verzamelde, zwavelzure kalkaarde gedroogd, (12) van het filtrum afgezonderd en in het platinakroesje, gedurende ¼ uur, sterk uitgegloeid, waarna dezelve een gewigt van 60¼ grein had, en, onderzocht zijnde, bleek niets anders te zijn dan zuivere zwavelzure kalkaarde. Het filtrum, na behoorlijk gedroogd te zijn, had, wegens de nog aanhangende zwavelzure kalkaarde, de zwaarte van 12½ grein, zoodat deze aanhangende zwavelzure kalkaarde 3½ grein woog, welke (gerekend naar het verlies, hetwelk bovengemelde 60¼ grein door het uitgloeijen hadden geleden) uitgegloeid iets boven 2¾ grein zoude gewogen hebben. Dit gewigt, nu, bij gemelde 60¼ grein gevoegd zijnde, maakt een gewigt van 63 grein uitgegloeide zwavelzure kalkaarde.

Daar nu, volgens pfaff^(*), 100 deelen uitgegloeide zwavelzure kalkaarde bevatten 41 53/100 deelen kalkaarde, zoo hebben de verkregene 63 grein bevat 26.1639 grein kalkaarde, welke dus in 100 deelen van dezen Metselkalk gevonden worden.

(*) Handbuch der analytischen Chemie, I^r B.S. 337. - Even zoo wordt het bepaald door j.j. berzelius (Essai sur la Théorie des proportions chimiques, etc. Paris 1819. Tables alphabét. pag. 89.) - Volgens de proeven van j.f. john (Handwörterbuch der allgem. Chemie, B^d. IV. 1819. S. 186.) bevatten 100 deelen uitgegloeide zwavelzure kalkaarde 42 tot 43 deelen kalkaarde.
(Het vervolg hierna.)