Category: Wetenswaardigheden

Diligentia’s essaaibalans (nr. 42 in ons instrumentenoverzicht/ Museon inv.nr. 105337) is door Ritzo Holtman, redacteur van het tijdschrift ‘Meten en Wegen’ aan een onderzoek onderworpen op 26 september 2023. Dit was een vervolg op eerder onderzoek aan enkele andere van onze instrumenten, zie in deze rubriek het bericht van 7 augustus 2023. Het onderzoek leverde interessante feiten op: zo bleek bijvoorbeeld dat de set gewichten die bij de balans hoort stamt uit de periode 1644 -1656!

Toepassing:

• een essaaibalans werd mede gebruikt bij de gehaltebepaling van edele metalen (goud en zilver). Tijdens het proces van essayeren (het scheiden van de edele van de minder edele / onedele metalen) werd vooraf het monster gewogen en achteraf de resulterende druppel overgebleven edelmetaal. De hieruit opgedane verhouding weerspiegelt het gehalte aan edelmetaal.
• de set gewichten maakt aannemelijk dat het monster maximaal 60 grein woog (voor zilver) en maximaal 30 grein (voor goud). Na het essayeren werd opnieuw gewogen en de waarde in greinen van de gebruikte gewichtjes bij elkaar opgeteld, waarna omrekening volgde naar het systeem van karaten/greinen (voor goud) en penningen/greinen (voor zilver). Vanaf 1814 werd dit systeem verlaten en vervangen door een systeem in duizendste delen, b.v. 18 karaat goud = 750/000.
• het maximale weegvermogen van dit instrument is hiermee bepaald op 60 grein = ca. 3,9 gram
• de gevoeligheid van het instrument zal ca. 0,8 à 0,9 mg zijn: de helft van het kleinste gewicht, zolang het kleinste gewicht (ca. 1,7 à 1,8 mg) maar een merkbare omslag van de essaaibalans weet te veroorzaken.

Datering:

• gezien de overige aankopen van Diligentia: eind 18^e / begin 19^e eeuw;
• waarbij het kistje gewichten te dateren valt tussen 1644 en 1656 (hergebruik).

Gedetailleerde beschrijving uit het determinatierapport dd. 28/9/2023:

Samengesteld geheel:

• evenaar: typisch Keulen;
• kistje gewichten: Nederlands, midden 17^e eeuws;
• beglaasd houten kastje: geen datering mogelijk.

Beglaasde houten kast; glas rondom 4 zijden.
Geprofileerde voetrand en bovenrand.
Opschuifbaar voorraam; geen 'stop' aanwezig om het raam gedeeltelijk open te kunnen houden.

Afmetingen kast:

• voetrand: breed 310 x diep 193 mm
• bovenrand: breed 316 x diep 198 mm
• hoogte: 411 mm

In de kast hangt een evenaar met behulp van een messing achtje aan een zwart houten klosje. Dit klosje heeft midden op de voorzijde nog een messing oogje; doel onbekend.
Het klosje wordt opgetild (of neergelaten) door middel van 2 groene zijden koordjes.
De koordjes lopen naar de bovenkant van de kast over 2 messing katrollen, gaan naar beneden en zijn iets onder de helft van de hoogte van de kast samengebonden en gaan dan als 1 koordje verder naar achter aan de voetplank, alwaar het koord door een messing 'oogje' wordt geleid naar een rond arreteergewicht.
Dit arreteergewicht is inderdaad zwaar genoeg om de (al of niet belaste) balans op de ingestelde hoogte te fixeren.
Afmetingen arreteergewicht: doorsnede 45 mm.
Afmetingen klosje: breed 89 mm.

De ijzeren evenaar is verzilverd.
De schaar heeft een eenvoudige ronde kijkopening bovenaan met van bovenaf een gelobd spitsje.
Opzij gezien worden beide delen van de kijkopening / schaar bovenaan bijeen gehouden door een ijzeren plaatje met een uitgesneden hartje.
De basis van de wijzer is verbreed, met uitsparingen. De wijzer is net lang genoeg om onderin de kijkopening tevoorschijn te komen.
De onderzijde van de schaar wordt gesloten met een versierd ijzeren plaatje, voorzien van gaten en gegraveerde lijnen.
De eindmessen liggen besloten in 'box ends', typisch voor Keulen, met een klein extra 'lofje'. Aan de eindmessen hangen oogjes waaraan met achtjes de draadjes van de schaaltjes zijn verbonden.
De 2 ronde zilveren schaaltjes hangen elk aan 3 draadjes.
Op elk schaaltje kan een veel kleiner formaat zilveren inlegschaaltje worden gelegd (typisch voor een essaaibalans).
Deze kleine zilveren schaaltjes wegen resp. 0,38394 en 0,38368 g.

Afmetingen evenaar:

• lengte juk: 191 mm
• hoogte van beugel t/m bovenzijde schaar: 130 mm.

Onder de weegruimte zit een lade met een messing knopje.
De lade kan zo diep worden weggeschoven dat deze achter het opschuifraam verdwijnt.
De lade is belegd met zwarte stof en heeft een vakverdeling voor:

• een kistje gewichten
• de evenaar met de schaar
• de pincet
• het arreteergewicht.

Het instrument kan voor transport worden gedemonteerd en in de lade worden opgeborgen.
Afmetingen lade:

• breed 25,5 x diep 12,9 x hoog 2,5 cm.

De messing pincet heeft een dubbel versierde kop en een opengewerkt oog.
Afmetingen pincet:

• lengte 120 mm
• massa: 15,08498 g.

Aan de lade is nog toegevoegd:

• karaatschep / pincet: 5,55252 g [bedoeld voor weging van diamanten, niet bij dit instrument behorend]
• kaartje met de tekst: '057 - Kleine balans in glazen vitrine. Laatje met zeer incompleten inhoud'. [dit laatste waag ik te betwijfelen]

Linksvoor in de lade is een kistje met gewichten geplaatst.
Een groot schuifdeksel sluit het kistje af; daaronder liggen 6 gewichtjes in vierkante vakjes en is een kleiner schuifdeksel aanwezig. Beide schuifdeksels met gestoken versieringen.
Het houtsnijwerk met de gestempelde rozetjes is te herleiden tot de Amsterdamse schrijnwerker die merkte met de initialen DVE, periode 1644-1656.
Het kistje gewichten is uit een grotere (afgedankte?) kist essaaigewichten gezaagd, aangezien de (doorlopende) versieringen op de rand pardoes afbreken.
Een toeschrijving aan een maker is hachelijk. Ik meen op de rand van het kistje een halffiguur te zien met een slang in de hand, wat een toeschrijving ZOU kunnen inhouden aan Jacobus Listingh, Amsterdam, 1656-1660, aangezien deze maker als 'sprekend' merk een slang voerde (slang = listig).

Na afnemen van het grote schuifdeksel worden zichtbaar:

• klein schuifdeksel in een iets lichtere houtkleur, maar in dezelfde stijl gesneden
• 6 messing plaatgewichtjes aangeduid in G = grein:
• - 60 G. = 3,83303 g (eenheid 0,06388 g)
• - 30 G. = 1,91661 g (eenheid 0,06389 g)
• - 8 G. = 0,51177 g (eenheid 0,06397 g)
• - 6 G. = 0,38358 g (eenheid 0,06393 g)
• - 4 G. = 0,25539 g (eenheid 0,06385 g)
• - 2 G. = 0,12755 g (eenheid 0,06378 g)

Onder het kleine schuifdeksel is een langwerpige ruimte, belegd met groene stof. Hierin liggen los de volgende messing plaatgewichtjes:

• 1 G. = 0,06393 g
• 1 G = 0,06395 g

En de reciprokewaarden (2 = 1/2, 4 = 1/4, 8 = 1/8, 16 = 1/16, en 2 ongemerkte snippertjes die 1/32 voorstellen):

• 2 = 0,03181 g (eenheid 0,06362 g)
• 2 = 0,03164 g (eenheid 0,06328 g)
• 4 = 0,01598 g (eenheid 0,06392 g)
• 4 = 0,01601 g (eenheid 0,06404 g)
• 4 = 0,01603 g (eenheid 0,06412 g)
• 4 = 0,01601 g (eenheid 0,06404 g)
• 8 = 0,00797 g (eenheid 0,06376 g)
• 8 = 0,00758 g (eenheid 0,06064 g)
• 8 = 0,00804 g (eenheid 0,06432 g)
• 8 = 0,00880 g (eenheid 0,07040 g)
• 16 = 0,00376 g (eenheid 0,06016 g)
• 16 = 0,00381 g (eenheid 0,06096 g)
• 16 = 0,00384 g (eenheid 0,06144 g)
• 16 = 0,00386 g (eenheid 0,06176 g)
• snipper (= 1/32) = 0,00173 g (eenheid 0,05536 g)
• snipper (= 1/32) = 0,00183 g (eenheid 0,05856 g)

Gezien de indeling kan gesteld worden dat 2 gewichtjes van 1/32 verloren zijn gegaan, nog vóór de laatste inventarisatie door het Museon.
Het 'gewogen gemiddelde' van de gewichten levert als eenheid op: 0,06388 g = 1 grein; de uitschieters doen zich vooral bij de kleinste gewichtjes voor die echter maar beperkt meetellen.

Daarnaast zijn nog de volgende 2 gewichtjes toegevoegd met gestempelde opschriften:

• '16' = 0,76737 g (eenheid 0,04796 g) met ingekrast de waarde '12' (eenheid 0,06395 g)
• '8' = 0,38383 g (eenheid 0,04798 g) met ingekrast de waarde '6' (eenheid 0,06397 g)

Deze gewichten hebben als gestempelde eenheid het aas en als gekraste eenheid het grein, zie hierna.

De originele set gewichten (dus excl. de toegevoegde exemplaren van 16 en 8 aas) laten een 'gat' vallen tussen 8 en 30 grein, dat niet kan worden opgevuld ook als alle kleine fracties zouden worden ingezet. Dit zal de reden zijn geweest dat een gebruiker de gewichtjes van 16 en 8 aas (resp. 12 en 6 grein) heeft toegevoegd, waarmee het 'gat' is gedicht.

Greinen en azen zijn gekoppeld aan het troois pond, dat t/m 1819 in Nederland geldig was voor goud- en zilverweging en een massa had van 492,16772 g. Het werd verdeeld in 16 ons à 30,76048 g; 1 ons in 20 engels à 1,53802 g.

1 aas = 1/32 engels = 0,04806 g, afgerond 48 mg;
1 grein = 1/24 engels = 0,06408 g, afgerond 64 mg.

Het goudgehalte werd uitgedrukt in karaten en greinen (24 karaat à 12 grein); het zilvergehalte in penningen en greinen (12 penning à 24 grein). Dit zijn geen gewichtsaanduidingen maar rekeneenheden.
Om het gehalte te bepalen was een klein monster materiaal nodig; voor het maximum bestonden in de Noordelijke Nederlanden verschillende 'standaarden'. Ik noem hier:

• 1 'essay mark' = 40 azen troois = 1,9225 g (Universiteitsmuseum Utrecht, inv.nr. ME-90)
• 1 'essay mark' = 30 greinen (troois) = 1,9225 g (idem)
• 1 'essay mark' zilver = 1,5 engels = 2,3070 g (S. Stratingh 1821)
• 1 'essay mark' goud iets lichter, ongespecificeerd (idem).

Uiteindelijk maakte het niet uit wat als massa en onderverdeling voor het 'essay mark' werd genomen, zolang er maar na het essayeren omgerekend werd naar het gehalte.

De wegingen zijn op 5 decimalen verricht met een Mettler AT261, op dinsdag 26-9-2023. De gewichtjes van 1 grein en kleiner werden daarbij verplaatst en gewogen in het kleine zilveren schaaltje van 0,38394.

Determinatie van enkele onderdelen uit onze instrumentencollectie

Ritzo Holtman, redacteur van het tijdschrift ‘Meten en Wegen’ toonde onlangs belangstelling voor drie onderdelen van onze instrumentencollectie, nl de Essaaibalans (nr 42 in het instrumentenoverzicht) en 2 doosjes met gewichten (nr 9 en nr 55).
De ‘Gewichten en Maten Verzamelaars Vereniging’ (www.gmvv.org/) probeert zoveel mogelijk oude weeginstrumenten en gewichten te determineren. Zodoende heeft Ritzo op 31 juli 2023 in het Museon de 2 dozen met gewichten nagemeten met een precisieweegschaal (6 cijfers nauwkeurig) en ons meer informatie gegeven over deze dozen. Binnenkort wordt ook de Essaaibalans aan een onderzoek onderworpen.
Voor Diligentia is het interessant dat Ritzo behalve het exacte gewicht van de gewichtjes veel informatie kon verschaffen over herkomst en gebruik ervan. Wij zullen de beschrijving bij de foto’s op de instrumentenpagina van de website hiermee aanpassen. Een essaaibalans werd vroeger met de gewichtendoosjes gebruikt voor het essayeren van legeringen, en waarschijnlijk ook bij wetenschappelijk onderzoek in de chemie en natuurkunde als zeer nauwkeurige balans voor lage gewichten.

Wat is essayeren?
De essentie van het essayeren is twee keer wegen: 1) van een stukje te essayeren metaal (een legering waarin zich ook edele metalen bevinden) en 2) van de resterende hoeveelheid edelmetaal nadat het van de niet-edele (of minder edele) metalen in de legering is gescheiden. Dat scheiden gebeurt o.a. door de legering te smelten in een cupel (de zogenaamde cupel-proef), waarbij de geoxideerde onedele metalen door de cupel worden opgezogen en een glanzende druppel puur goud of puur zilver overblijft. Het verschil tussen de eerste en de tweede weging, verricht op de essaaibalans, weerspiegelt de verhouding (het gehalte) van de gezochte (belangrijkste) component in de legering.
In Nederland werd het essayeren toegepast bij de keuring van gouden en zilveren voorwerpen, en bij de muntbusopening waarbij de muntmeester werd gecontroleerd.
In de voormetrieke tijd werd als uitgangspunt een monster metaal van 1 Essay-mark = 40 azen troois gewicht = 1,9225 g genomen. De na het scheiden overgebleven druppel edelmetaal werd gewogen met twee setjes gewichten die de indeling volgden voor de gehaltebepaling van resp. goud en zilver:
* voor goud: 24 karaat à 12 grein: gewichten van 24 - 12 - 6 - 4 - 2 - 1 karaat, 6 - 3 - 2 - 1 - 1/2 - 1/4 - evt. 1/8 grein; het gewicht voor 24 karaat weegt 1 Essay-mark = 1,9225 g, enz.
* voor zilver: 12 penningen à 24 grein: gewichten van 12 - 6 - 3 - 2 - 1 penning, 12 - 6 - 3 - 2 - 1 - 1/2 - 1/4 - evt. 1/8 grein; het gewicht voor 12 penning weegt 1 Essay-mark = 1,9225 g, enz.
Nadat evenwicht werd bereikt tussen de druppel overgebleven edelmetaal en de benodigde gewichtjes, hoefden slechts de waardes op de gewichtjes bij elkaar te worden opgeteld en kon rechtstreeks het gehalte in karaat/grein (goud) of penning/grein (zilver) worden afgelezen en vergeleken met de wettelijke gehaltes.
In 1814 werden in Nederland nieuwe gehaltetekens voor goud en zilver ingevoerd en werd het gehalte in een decimale breuk weergegeven. Er kon afscheid worden genomen van het oude gehaltestelsel in karaat/grein en penning/grein.
In deze nieuwe situatie paste het gebruik van metriek gewicht. Een monster te onderzoeken metaal van maximaal 2 gram werd geëssayeerd en de overgebleven druppel edelmetaal opnieuw gewogen: het resultaat was een decimale breuk die vergeleken kon worden met de wettelijke gehaltes.
Dit verklaart het feit dat in het milligrammendoosje het grootste gewicht 1000 mg (= 1 g) weegt en alle gewichten bij elkaar opgeteld 2000 mg (= 2 g). Het was niet nodig om meer dan 2 g af te wegen.

De determinatie van de 2 kistjes leverde de volgende informatie op:

Kistje milligramgewichten van Wm. Linderman & Co. te Amsterdam (no. 9).
Afmetingen kistje: breed 89 x diep 60 x hoog 16 mm
In het dek 13 vakjes voor milligramgewichten, bedoeld voor 1000 - 500 - 200 - 100 - 100 - 50 - 20 - 10 - 10 - 5 - 2 - 2 - 1 mg.
Nog aanwezige zilveren milligramgewichten, tussen haakjes hun massa (gewogen op 31-7-2023):
* 1000 - (0,9868 g)  * 500 - (0,4926 g)
* 100 - (0,0974 g) * 50 - (0,0487 g)

Datering grofweg: 1828 - 1854
* 1828: eerste vermelding van W. Linderman & Co. Bron: muntgewicht.nl;
* 1854: in of vóór dat jaar omnummering van het adres Nieuwendijk 10 naar Nieuwendijk H53.
Nauwkeuriger dateren lukt tot op heden niet.

Toepassing van dit kistje:
a) bij een essaaibalans, dienstig bij de gehaltebepaling van een monster edele metalen (goud, zilver) van max. 2 gram;
b) in de opkomende wetenschap en gebruikt bij een essaaibalans of evt. chemische balans met een klein weegvermogen tot b.v. 100 g;
c) NIET gebruikt door apothekers: die hadden in de periode 1820-1871 een eigen gewichtsstelsel met als kleinste eenheid het 1/4 grein van ca. 16 mg.

Kistje à la Prieur gewichten van J.M. Kleman & Zoon te Amsterdam (nr 55)
Afmetingen kistje: breed 114 x diep 97 x hoog 31 mm.
In de doos bevinden zich drie met groene stof gevoerde rechthoekige vakken voor gewichten van:
* 5 - 2 - 1 - 1 HECTOGRAMME
* 5 - 2 - 1 - 1 DECAGRAMME
* 5 - 2 - 2 - 1 GRAMME, daarbij aangetekend dat een 2 (gramme) ontbreekt.
Alleen het grootste gewicht per groep draagt de resp. tekst HECTOGRAMME, DECAGRAMME, GRAMME; de overige gewichten per groep slechts een cijfer.
Al deze gewichten zijn op een zijkant gestempeld met een ovaal merk met de tekst JMK&Z.
Onder een messing schuifje dat geborgd kan worden tussen 2 messing spijkers bevinden zich 3 ronde vakjes, die met papier zijn belegd. Hierin bevinden zich lamelgewichtjes van:
* 5 - 2 - 1 - 1 DECI. G. (decigram = 100 mg)
* 2 - 1 c.g. (centigram = 10 mg)
Ontbrekend zijn gewichtjes van 5 - 1 c.g. (50 en 10 mg) en 5 - 2 - 2 - 1 mg.

De gewichten werden op 31-7-2023 nagewogen, uitgezonderd de 2 grootste gewichten (5 en 2 hektogram):
* 1 hectogramme: 2 stuks à 99,909 g  * 5 decagramme: 49,9245 g
* 2 decagramme: 19,9741 g * 1 decagramme (het linker exemplaar): 9,8772 g
* 1 decagramme (het rechter exemplaar): 9,8714 g
* 5 gramme: 4,9345 g * 2 gramme: 1,9756 g * 1 gramme: 0,9881 g
* 5 deci g: 0,5021 g * 2 deci g: 0,1976 g * 1 deci g: 0,1005 g
* 1 deci g: 0,0994 g * 2 cg: 0,0218 g * 1 cg: 0,0112 g

Datering vanaf 1820, op basis van een parallel (eveneens van J.M. Kleman & Zoon) in het voormalige Geldmuseum te Utrecht (en dat geijkt werd door T.A. Nagel te Amsterdam in 1820). Einddatum mogelijk 1830, toen Kleman de zaak overdeed aan zijn neef Carl Swebilius.

Toepassing van dit kistje:
Demonstratiemodel. Naar Frans model is dit kistje gewichten gebouwd, waarbij een 'kilogramme divisé' zeer compact kon worden opgeborgen. Het resulteerde in een onverwacht zwaar kistje gewichten waarvan de gewichten bovendien minder goed hanteerbaar waren dan de reguliere knopgewichten (die meer ruimte vergden). De benaming 'à la Prieur' schijnt niet correct te zijn aangezien de heer Prieur niet aan de totstandkoming van dit idee heeft bijgedragen.