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Alltägliches - Porzellan



Minerale in verarbeiteter Form begegnen uns immer wieder im Alltag; selbst Tassen und Teller aus Porzellan haben einen mineralischen Ursprung.

Definition Porzellan

Als Porzellan wird eine gebrannte und mit einer Glasur überzogene Keramik definiert, die sowohl für Geschirr als auch für Ziergegenstände, Isolatoren und Fliesen verwendet wird.


Bild 1: Quarz, Feldspat und Kaolin - Rohstoffe für Porzellan

Minerale im Porzellan

Porzellan besteht hauptsächlich aus drei Mineralen: Kaolin, Feldspat und Quarz. Diese werden in veränderlichen Gewichtsanteilen verwendet und sind verantwortlich für die Härte des Porzellans.
Deshalb wird bisweilen zwischen Hart- und Weichporzellan unterschieden. Entscheidend ist vor allem der Gehalt des Tonminerals Kaolin, das für die Härte von Porzellan verantwortlich ist. Hartporzellan enthält zwischen 47 und 66 % Kaolin, während Feldspat und Quarz bis zu 25 % an der Zusammensetzung des Porzellans beteiligt sind. Weichporzellan hingegen ist durch 25 bis 40 %-ige Kaolingehalte sehr viel weniger widerstandsfähig; der Anteil von Feldspat und Quarz beträgt bis zu 30 bzw. 40 Prozent.

Abhängig vom Verwendungszweck und Hersteller des Porzellans unterscheidet sich das Kaolin-Feldspat-Quarz-Verhältnis. Einige Produzenten geben dennoch an, ob es sich um Hart- oder Weichporzellan handelt und ob tierische Bestandteile verarbeitet wurden wie beim Knochenporzellan (sog. bone Porzellan).

Die eigentliche Farbe von Porzellan wird ebenso wie die Härte von den mineralischen Bestandteilen bestimmt. Sind die mineralischen Bestandteile von Porzellan bspw. mit Eisenoxiden verunreinigt, färben diese – sofern die Verunreinigungen nicht entfernt werden, Porzellan gelblich-braun ein.

Herstellung von Porzellan

Die ersten Porzellanfunde in Ägypten und aus Mesopotamien werden auf ein vorchristliches Alter datiert. Das chinesische Porzellan wird seit dem Jahr 600 n.Chr. hergestellt. Bekanntheit erlangte Porzellan in Europa durch Reiseberichte von Marco Polo (1254 bis 1324). Während eines Aufenthaltes in China 1275 beschrieb er weißes Porzellan.

Alsbald versuchten sich europäische Porzellanhersteller an der Fertigung, scheiterten aber an der Farbe. Anstatt Kaolin wurden sogar gemörserte Schalen der Kaurischnecke verwendet. Zu Beginn des 18. Jahrhunderts gelang es dem deutschen Alchemisten Johann Friedrich Böttger (1682 bis 1719), nach etlichen Experimenten im sächsischen Meißen das optimale Mischungsverhältnis für weißes Porzellan zu ermitteln. Das Geheimnis der Chinesen war gelüftet: chemisch reines Kaolin färbt Porzellan schneeweiß. Fortan wurde in der europaweit aufblühenden Porzellanindustrie die sogenannte Porzellanerde (kaolinhaltige Tone) verarbeitet.

Heutzutage werden in der Herstellung von Porzellan zunächst die für die gewünschte Härte erforderlichen Bestandteile Kaolin, Feldspat und Quarz eingewogen, fein pulverisiert und miteinander vermengt. Anschließend wird Flüssigkeit hinzugegeben und bis zu 20 Stunden bei 900 bis 1.200 °C zu einer festen Masse gebrannt. Mit dem sogenannten Glühbrand verliert der Rohling deutlich an Größe, ein weiterer Größenverlust stellt sich beim zweiten Brennen ein.

Der gebrannte Rohling ist nun sehr empfindlich und porös. Das ist gewollt, denn nur sind die optimalen Voraussetzungen für die nachfolgende Glasur gegeben. Nach dem Tunken in die Glasur saugt sich der Rohling mit dieser voll und wird für weitere 30 Stunden bei Temperaturen über 1000°C im Hochofen gebrannt (Glattbrand). Dabei verbindet sich die Glasur mit dem Porzellan und bildet eine glänzende, wasserfeste Oberfläche. Bestandteile der Glasur sind Quarz und Feldspat, die unter den hohen Temperaturen des Glattbrandes aufschmelzen, jedoch nicht rekristallisieren. Vielmehr bildet sich ein glasartiger, amorpher Überzug.
Um eine Färbung der eigentlich farblosen Feldspat-Quarz-Glasur zu erreichen, werden Metalloxide hinzugefügt. So färbt Kobaltoxid zum Beispiel blau, Eisenoxide kolorieren gelb bis braun, während Chromoxide grüne Farbgebungen bedingen. Nach der Glasur wird Porzellan häufig mit einem Dekor verziert – entweder in Handarbeit oder mittels technischer Vorrichtungen.

Die Beliebtheit von Porzellan im Haushalt und weiteren Zwecken liegen in den vorteilhaften Materialeigenschaften begründet. Porzellan ist sehr robust, Laugen und Säuren, wie bspw. aus Lebensmitteln wie Zitrusfrüchten oder Essig, setzen dem Material nicht zu. Weiterhin schmeckt Porzellan nicht, hat keinen Eigengeruch, ist nach der Glasur wasserdicht und gegenüber mechanischen Belastungen wie Besteck resistent.
Ursache für den Widerstand gegen metallische Essgerätschaften ist die Mohshärte von Porzellan. Glasiertes Porzellan hat eine Mohshärte von 8, vergleichbar mit Korund. Wird nun mit Silberbesteck versucht, auf dem Teller zu kratzen, wird das Porzellan nicht beschädigt. Silber erreicht auf der Härteskala nach Mohs eine 2 und ist damit nicht in der Lage, härtere Materialien zu schneiden oder zu ritzen. Im Vergleich dazu hat unglasiertes Porzellan, wie es z.B. in Form einer Strichtafel zur Bestimmung der Strichfarbe von Mineralen verwendet wird, eine Mohshärte von 6.

Heute noch wird der Reinheit des chinesischen Kaolins wegen viel Porzellan in China hergestellt. Das Land verfügt über große Kaolinlager, zudem ist der Kostenfaktor nicht unerheblich. Laut www.weissporzellan.de kostete die Tonne Porzellangrundstoff in Deutschland 200 Euro, in China nur zehn Prozent dessen.


Siehe auch:
Alltägliches – Mörser
Porzellanerde
Carl Friedrich Christian Mohs


Quellen:
- www.porzellangeschichte.de
- www.altertuemliches.at
- www.mdr.de - Der Streit um "weiße Gold"
- www.kahlaporzellan.com
- www.porzellan-center.de
- www.weissporzellan.de

Letzte Aktualisierung: 27. Juni 2018

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