Titel: | Bericht über die chemischen Producte auf der internationalen Industrie-Ausstellung zu London im Jahre 1862, von Dr. A. W. Hofmann; im Auszuge bearbeitet von Dr. P. Bolley. |
Fundstelle: | Band 170, Jahrgang 1863, Nr. LXXXI., S. 272 |
Download: | XML |
LXXXI.
Bericht über die chemischen Producte auf der
internationalen Industrie-Ausstellung zu London im Jahre 1862, von Dr. A. W. Hofmann; im Auszuge
bearbeitet von Dr. P.
Bolley.
Aus der schweizerischen polytechnischen Zeitschrift, 1863,
Bd. VIII S. 121.
Hofmann's Bericht über die chemischen Producte auf der Londoner
Industrie-Ausstellung im J. 1862.
Es liegt vor uns die eben so vollständige, als von eminentem Wissen und geistreicher
Darstellung zeugende Arbeit des berühmten Entdeckers des Anilinroth, eines unserer
ersten Chemiker, A. W. Hofmann, von der unser
französischer College und Freund E. Kopp sehr bezeichnend
sagt, man dürfe sie: Geschichte der Fortschritte der technischen Chemie in den
Jahren 1851–1862 nennen. Nicht nur daß es unsern Raum überschreiten würde,
auch über unsere Zwecke hinaus würde es gehen, wollten wir den ganzen Bericht, wie
es in sehr verdienstlicher Weise durch Mad. P. Kopp im
Moniteur scientifique in französischer Sprache
geschah, auch in deutscher Uebersetzung wiedergeben; dagegen wäre es unverzeihlich,
wenn wir nicht wenigstens die Hauptparthien desselben unseren Lesern vorführten.
In der Einleitung spricht sich der Verfasser wohlberechtigt dahin aus, daß das letzte
Jahrzehnt in der Geschichte der technischen Chemie eine ganz ausgezeichnete Rolle
einnehme. Nicht nur trete diese Thatsache dem Kenner in den Producten der Classe II
entgegen, sondern finde sich bewiesen in einer Menge von anderen Industrien:
Seifensiederei, Kerzenfabrication, Zucker, Weingeist, Essigfabrication,
Gasbeleuchtung, Färberei, Bleicherei, Zeugdruck u.s.w. Es sey daher schwer den
ganzen Fortschritt klar zu machen, wenn man nur den Producten in Classe II folge. Er
verweist auf die mündliche und schriftliche Unterstützung, die ihm von anderen
Jurymitgliedern, von Chemikern und Industriellen zu Theil geworden, hebt namentlich
die Schriften von Gossage und von Schunck, Smith und Roscoe über die chemische
Industrie in Lancashire hervor.
Es sey die Anzahl der Aussteller in chemischen Producten im Jahr 1851 nur 297
gewesen, im Jahre 1862 aber auf 762 gestiegen; zu bedauern sey, daß durch die
ethnologische Eintheilung der Producte diese oft an die verlorensten Winkel des
Gebäudes gebracht worden seyen, und daß von den Ausstellern zu wenig Rücksicht auf
systematische Aufstellung und jedem Beschauer ins Auge fallende Erläuterung
Rücksicht genommen worden sey, daher sey es gekommen, daß oft sehr wichtige Dinge völlig unbeachtet
geblieben seyen. Endlich wird hervorgehoben, es sey schwer für eine übersichtliche
Aufstellung einen Plan zu entwerfen, da eine strenge chemisch-systematische
Eintheilung sich oft wegen der Benutzungen, die durch die Praxis hineingeworfen
werden, nicht durchführen lasse. Er theilt zunächst ein in Producte der
unorganischen Chemie und solche der organischen Chemie.
Erste Gruppe.
Schwefelsäure, caustische Natronlauge, Soda, Salzsäure,
Chlorkalk.
Diese fünf Producte, wenn auch chemisch einander ferne stehend, greifen doch in der
Praxis so sehr in einander über, daß man fast sagen darf, der Fabrikant des einen
dieser Producte ist zugleich Fabrikant der übrigen. Die Fabrication der (englischen)
Schwefelsäure im größern Maaßstab datirt von 1746, wo Dr. Roebuk von Birmingham die erste große
Bleikammer zu Preston-Pans in Schottland errichtete. Während bekanntlich am
Ende des vorigen Jahrhunderts Le Blanc den neuen Weg der
Sodabereitung entdeckte, wurde doch erst im Jahre 1823 durch J. Muspratt in Liverpool die erste Sodafabrik nach diesem
System eingerichtet. Die erste Chlorkalkfabrik gründete 1799 C. Tennant in Glasgow. Daß auch in dem kurzen Zeitraum
zwischen der ersten und zweiten Londoner allgemeinen Industrieausstellung in diesen
Industrien enorme Fortschritte gemacht worden sind, kann schon aus der
Masseproduction und aus dem Sinken des Preises derselben gefolgert werden, da doch
das Rohmaterial ziemlich auf seiner früheren Höhe blieb.
Es geht aus der Anzahl genommener Patente hervor, daß große Bewegung in diesem Theile
der Technik stattfindet; sind auch bei weitem die meisten spurlos verschollen, so
haben sie doch den großen Nutzen, daß man daran erkennt, nach welchen Richtungen die
genannten Industrien nach dem Urtheil der darin beschäftigten Chemiker einer
Verbesserung bedürfen und fähig sind.
Schwefelsäure.
Da sie der Schlüssel für eine lange Reihe anderer chemischen Industrien ist, müssen
auch kleinere Fortschritte in ihrer Fabrication als wichtig betrachtet werden. Dieß
Fabricationsprincip ist das alte: Umwandlung des Schwefels in schweflige Säure und
Oxydation derselben durch Zwischenkunft einer Stick-Sauerstoffverbindung in
den sogenannten Bleikammern.
Das Bestreben nach Ersatz der Bleikammern rechtfertigt
sich aus den hohen Kosten derselben und den nachtheiligen Wirkungen des Bleies auf
das Product. Man schlug andere Materialien vor: Steingut (Leyland), vulcanisirte Gutta-percha, eine Mischung von Sand und
Schwefel (Simon). Keine dieser Substanzen drang durch,
namentlich hat man gefunden, daß Gutta-percha noch weniger dauerhaft sey als
Blei.
Die Einführung von Glastafeln in die Bleikammern, die P. Weerd vorschlug, und welche man früher schon in Frankreich brauchte, fand
mit Recht keine Verbreitung, da die Wirkungen nicht von der Oberfläche abhängen.
Seit 1832, wo Phillipps und Kuhlmann versuchten Schwefelsäure aus erhitztem atmosphärischem Sauerstoff
und schwefliger Säure durch Platinschwamm zu erzeugen, ist man nie ruhig gewesen im
Nachsuchen nach Mitteln zur Schwefelsäureerzeugung ohne Bleikammern. Es soll (so
sagt der Ausstellungsbericht von 1851) in Javel bei Paris anstatt der Bleikammern
ein System von Bonbonnen aus Steingut im Gebrauch gewesen seyn, mit welchen man noch
1857 beiläufig 3,600,000 Kilogramme Schwefelsäure erzeugt habe. Die darüber
eingezogenen Erkundigungen machen nicht nur das Factum zweifelhaft, sondern stellen
auch mit aller Gewißheit heraus, daß gegenwärtig Aehnliches dort ganz aufgegeben
ist. Persoz's Vorschlag, schweflige Säure in Gasform
durch sechsfach verdünnte auf 100° C. erwärmte Salpetersäure oder ein Gemisch
eines Nitrates mit Salzsäure zu leiten und die durch Desoxydation entstandenen
Stickstoffverbindungen in Condensationskammern wieder zu oxydiren und zu verdichten,
fand, so wohldurchdacht die Idee seyn mag, keinen Eingang, und zwar gewiß nur darum,
weil man kein Material ausfindig machen kann, das dem gleichzeitigen Einfluß solchen
Säuregemisches widersteht.
Kuhlmann's Vorschlag (Patent 1850),
Schwefelwasserstoffgas (von SodafabricationsrückständenSodafäbricationsrückständen stammend) und Luft in Krüge von Steingut mit Salpetersäure gefüllt zu
leiten, wurde ebensowenig praktisch gefunden als der von Petrie, welcher schwefligsaures Gas und Luft in regulirbarer Menge von
einer, und Salpetersäure von der andern Seite in Steingutcylinder leitet, welche mit
Kieselsteinen gefüllt sind.
Gossage schlug vor, die Sodafabricationsrückstände des
Schwefelcalciums durch unreine, mittelst Verbrennung von Steinkohlen erzeugte
Kohlensäure zu zerlegen, den stark verunreinigten Schwefelwasserstoff zu verbrennen,
die Verbrennungsproducte abzukühlen und in kaltem Wasser die schweflige Säure zu
lösen, die Flüssigkeit durch einen von heißer Luft durchströmten Kohksthurm fallen
zu lassen, wobei schweflige Säure in Gasform sich ausscheidet und größtentheils sofort in
Schwefelsäure umgewandelt wird, während der Rest nach gewöhnlicher Art in der
Bleikammer oxydirt, also nur hiefür eine Stick-Sauerstoffverbindung gebraucht
wird.
So rationell und Ersparnisse erzielend dieser Vorschlag seyn mag, in die Praxis ist
er nach Gossage's eigenem Geständniß nie tiefer
eingedrungen. Ebenfalls auf Verminderung der Salpetersäure oder überhaupt der
Sticksauerstoffverbindung zielt das Verfahren von Petrie,
der ein Gemisch von schwefliger Säure und Luft auf 30° C. erwärmt durch einen
Wasserregen, welcher durch einen mit Kieselsteinen gefüllten Steingutcylinder fällt,
streichen läßt. Aehnlich ist der Vorschlag von Schmersahl
und Bouck, die ein Gemisch von schwefliger Säure, Luft
und Dampf durch horizontale erhitzte, mit Asbest oder Bimsstein gefüllte Röhren
streichen lassen und die gebildeten Dämpfe von Schwefelsäure nachher verdichten. Die
im Jahre 1852 von Wöhler gemachte Beobachtung, daß
Kupferoxyd, Eisenoxyd und Chromoxyd zu dunkler Rothglühhitze gebracht, ein Gemisch
von schwefligsaurem Gas und Sauerstoffgas in Schwefelsäure umzuwandeln im Stande
sind, wurde von Ocker zu Darstellungen im Großen benutzt,
jedoch wegen unbefriedigender Resultate bald wieder aufgegeben.
Andere Versuche, die Stickstoffoxyde zu umgehen, sind eben so fruchtlos geblieben.
Man hat versucht, die große Menge beispiellos wohlfeil gewordener Salzsäure, die
sich beim Sodagewinnungsproceß ergibt, zu Nutzen zu ziehen. Dieß geschah auf
folgende Weise: Es wurde Chlor daraus bereitet und dieß mit wässeriger schwefliger
Säure in Berührung gebracht, wobei sich Salzsäure und Schwefelsäure bilden nach dem
Schema SO² + HO + Cl = SO³HO + ClH. Ob ein solches Verfahren praktisch
werden könne, hängt ab zunächst vom Preise des Braunsteins gegenüber dem des
Natronsalpeters und vom Werth der Nebenproducte. Die auf diesem Wege gewonnene
Schwefelsäure enthält natürlich Salzsäure, von der sie durch Destillation befreit
werden kann. Das Gemisch wäre übrigens auch direct in der Sodafabrication
verwendbar.
Interessant und in der großen Fabrik von C. Tennant u. Comp. in Glasgow seit längerer Zeit in Ausführung ist das
Verfahren von C. Tennant-Dunlop.Man sehe über dieses Verfahren Krieg's Abhandlung
im polytechn. Journal Bd. CLI S.
48.
Danach wird nicht das Natronnitrat allein, sondern ein Gemisch desselben mit Natriumchlorid
durch Schwefelsäure zerlegt: es bildet sich neben desoxydirter Salpetersäure
(wahrscheinlich salpetriger Säure) auch Chlor:
NaO No⁵ + 2NaCl + 3SO³HO = 3NaOSO³ + 2Cl +
NO³ + 3HO.
Man leitet dieses Gasgemisch in Schwefelsäure von 1,75 spec. Gew., worin NO³
absorbirt wird, während Chlor hindurchgeht und zur Chlorkalkfabrication dient. Die
mit NO³ gesättigte wasserhaltige Schwefelsäure wird in geeigneten Apparaten
in die Bleikammer, ähnlich wie es mit NO⁵HO, aq. geschieht, eingeführt. Es
springt in die Augen, daß hiedurch für die Chlorbereitung der Braunstein erspart und
durch Natronsalpeter ersetzt, oder was dasselbe ist, das Oxyd des Stickstoffs als
Nebenproduct erhalten wird.
Von höchstem Interesse sind die Bestrebungen, die schweflige Säure durch andere
Mittel als Verbrennen von Schwefel herzustellen. Hiezu dienen Schwefelmetalle und
schwefelsaure Salze, Gyps, Schwerspath, Anhydrit. Die Zerlegung der letzteren durch
Kieselsäure sieht als Schema sehr einfach aus, ist aber in der Praxis der allzuhohen
nothwendigen Temperatur wegen viel zu schwierig, als daß sie praktisch werden
könnte. Man kann Gyps auch durch wasserfreie Salzsäure zerlegen, und Cary-Mantrand wollte dieß im Großen ausführen,
scheiterte aber an dem Umstande, daß das bei der zu dem Proceß nothwendigen Hitze
schmelzende Chlorcalcium den noch unangegriffenen Gyps einhüllte. Den Gyps durch
Kohle in Schwefelcalcium umzuwandeln, daraus durch Kohlensäure den
Schwefelwasserstoff auszutreiben, hat man auch versucht, es ist indeß hievon schon
oben gesprochen worden, da wir von der Benutzung der Sodafabricationsrückstände
redeten.
Zu den Bestrebungen, die Schwefelsäure aus ihren Salzen direct zu deplaciren, gehören
die Vorschläge von Seckendorf und Shanks. Nach denselben wird in Wasser vertheilter Gyps mit Chlorblei in
Bleisulfat und Chlorcalcium zerlegt. Ersteres wird durch Salzsäure zerlegt, d.h.
wieder in Bleichlorür umgewandelt, kann also nochmals zur Gypszerlegung dienen
u.s.f. Leider sind diese Reactionen für die Praxis im Großen zu umständlich.
Aehnlich oder noch unsicherer im Erfolg verhalten sich die Vorschläge von Margueritte, die auf Folgendem beruhen. Das Bleiphosphat
wird durch Salzsäure in Bleichlorür und freie Phosphorsäure zerlegt. Letztere
zerlegt beim Rothglühen den Gyps in freie condensirbare Schwefelsäure und
phosphorsauren Kalk. Wird letzterer in Gegenwart von Wasser der Einwirkung von
Bleichlorür ausgesetzt, so wird aufs neue Bleiphosphat erhalten und die Reihe der
Reactionen beginnt von neuem.
Ohne alle Aussicht auf Gelingen im größeren Maaßstab ist der von
Keller empfohlene Proceß: das aus Gyps auf oben
angegebene Weise erhaltene Bleisulfat durch Schwefelwasserstoff, der aus Kohle und
Gyps durch Glühen und Mischen mit Wasserdampf erzeugt werden soll, zu zerlegen und
die Schwefelsäure frei zu machen.
Unbedingt der bedeutendste Umschwung in der Schwefelsäurefabrication datirt von der
Einführung der Pyrite an der Stelle des sicilianischen
Schwefels.
Noch vor 20 Jahren wurde nahezu sämmtliche Schwefelsäure aus gediegenem Schwefel,
meist aus sicilianischem gemacht, während jetzt vielleicht 9/10 der producirten
Schwefelsäure oder noch mehr aus Pyriten dargestellt wird. Nach der allgemeinen
Meinung wäre die Idee aus Pyrite Schwefelsäure zu machen, aus den engherzigen
Beschränkungen hervorgegangen, welche die neapolitanische Regierung der Ausfuhr des
Schwefels 1838 auferlegte. In Wirklichkeit ist aber dieß nicht richtig, indem
wenigstens indirect schon seit dem Ende des vorigen Jahrhunderts die Pyriten zur
Darstellung des Schwefels (Casselerfeld, Altsattel, Radoboj etc.) dienten: eine
Industrie, die namentlich zur Zeit der napoleonischen Kriege sich der hohen
Schwefelpreise wegen sehr hob. Die Verfahren zu diesem Zweck sind verschieden, man
destillirt in Röhren oder conischen Retorten mit äußerer Heizung oder im Ofen, indem
die unteren Lagen des Schwefelmetalls angezündet werden und durch die von ihnen
entwickelte Hitze den Schwefel aus den oberen Schichten austreiben.
Die Gesammtproduction solchen Schwefels ist aber immerhin unbedeutend; in ganz
Preußen erreichte sie z.B. 1858 nur 10000 Centner. Daß man die gerösteten Pyrite,
die in Eisenvitriol und wasserfreies basisches schwefelsaures Eisenoxyd umgewandelt
werden, schon lange zur Darstellung von rauchender (Nordhäuser) Schwefelsäure
brauchte, ist ebenfalls bekannt. Die beim Rösten der Pyrite in Fahlun (Schweden)
sich ergebende schweflige Säure wurde ebenfalls schon lange zur Speisung von
Bleikammern verwendet. In Frankreich hatte schon früher Clement-Desormes durch Mischen der Pyrite mit Kohle und Anzünden
schweflige Säure für die Bleikammern zu erzeugen versucht, aber keine guten
Resultate erhalten, da die beigemengte Kohlensäure sehr schädlich war. Erst Perret und Sohn in Chessy bei
Lyon, die aus den dortigen Kupferkiesen das Kupfer auszogen und immer Klagen der
Nachbarn, wegen der massenhaft entwickelten schwefligen Säure erfuhren, haben die
Bedingungen einer gleichmäßigen und vollständigen Röstung der Pyrite festgestellt
und schon 1833 nach einem Verfahren, das sie sich 1835 patentiren ließen, englische
Schwefelsäure aus den Schwefelverbindungen des Eisens und Kupfers fabrikmäßig
dargestellt. In Böhmen übten das gleiche Verfahren 1837 aus Wehrle und Braun. In England scheint man erst
1838 damit begonnen zu haben. In diese Zeit fällt das unvernünftige Monopol, das die
Regierung von Neapel den Herren Taix und Comp. in Marseille gewährte, in Folge dessen der Preis
der Tonne Schwefel von 5 Pfd. Sterl. auf 14 Pfd. Sterl. stieg. In demselben Jahre
wurden 15 Patente für Verarbeitung der Pyrite auf Schwefelsäure genommen.
Während nach Angaben von J. Muspratt die
Schwefelsäurefabrication aus Pyriten ältern Datums seyn soll, gibt der Bericht der
Jury der allgemeinen Ausstellung von 1855 an, daß diese zuerst 1839 von Th. Farmer betrieben wurde. Sey dem wie ihm wolle, das, wenn
auch bald wieder, auf die Vorstellung der europäischen Regierungen zurückgenommene
neapolitanische Patent gab den Anstoß zu rascher Verbreitung der Pyritröstung behufs
der Schwefelsäurefabrication und einer gründlichen Reform derselben.
Die Pyrite enthalten nicht selten fremde Substanzen. Im Bleikammerschlamm in Fahlun
wurde das Selen, in neuerer Zeit im Bleikammerschlamm
einer Fabrik, die Pyrite verarbeitet, von Crookes das Thallium aufgefunden. Beide Körper, wenn auch spurweise
in der Schwefelsäure sich findend, sind indeß minder bedenklich, dagegen anders ist
es mit dem Arsen, das sich in Pyriten und in der daraus fabricirten Schwefelsäure,
als arsenige Säure findet. Zur Sodafabrication läßt sich solche Säure unbeanstandet
verwenden, da die arsenige Säure weggeht, aber andere Verwendungen sind unzulässig,
z.B. Darstellungen von Weinsäure, Citronsäure u.s.w., die als Speise oder Arznei
dienen sollen. Zum Verzinnen des Eisenblechs darf sie nicht angewendet werden, weil
die auf das Eisen sich ablegende Arsenschichte die Verzinnung hindert. Brod, das
anstatt durch Gährung, mittelst Soda und Salzsäure durch Kohlensäureentwickelung
locker gemacht war, wurde arsenhaltig gefunden, und zwar, weil die Salzsäure durch
arsenhaltige, aus Pyriten gewonnene Schwefelsäure aus Kochsalz dargestellt war.
Die Reinigung der Schwefelsäure von Arsen geschieht von
mehreren Fabrikanten durch Kochen mit Kochsalz, wodurch Arsenchlorür in Dampfgestalt
weggeht (die Säure enthält dann aber schwefelsaures Natron). In Chessy wird
Schwefelbaryum zugesetzt. In einigen Fabriken am Harz, wie in derjenigen von Wagenmann und Seybel bei Wien,
verwendet man Schwefelwasserstoff, wodurch zugleich der etwaige Gehalt an
Stickstoffoxyden entfernt wird. Hunt hat sich letzteres
Verfahren für England patentiren lassen. Eine einfache Methode, das Arsen,
wenigstens zum größten Theil aus der Säure zu entfernen, ist von Kuhlmann
in Lille vorgeschlagen
und in seinen Fabriken ausgeführt. Man führt dort die schweflige Säure (aus Pyriten)
in eine kleine Vorkammer von 1/30 Inhalt des Gesammtvolums der Kammern durch ein
Bleirohr, das durch eiserne, mit Blei überzogene Ringe vor Senkung geschützt ist. In
der Kammer schlägt sich mit der schon fertig gebildeten Schwefelsäure der größte
Theil des Arsens nieder, und mit ihm etwas Eisen, Selen und Thallium.Man s. die betreffende Abhandlung Kuhlmann's im
polytechn. Journal Bd. CLXVII S.
455. Die Säure der Vorkammer wird gesondert verbraucht zur Sodafabrication, aus
ihr hat Lamy schöne Thalliumstücke und F. Kuhlmann Selen für die
Ausstellung bereitet. Nach Versicherung des Besitzers fallen bei diesem Verfahren
die Klagen anderer Fabrikanten über schnellere Zerstörung der Bleikammern weg.
Ganz arsenfreie Schwefelsäure aus Pyriten zu erhalten
scheint übrigens bis jetzt noch immer sehr schwierig, und wo solche gefordert wird,
fabricirt man sie aus sicilianischem Schwefel.
Wenn man nach diesen Verhältnissen erwarten sollte, daß in dem Consum sicilianischen
Schwefels Stillstand oder Rückschlag eingetreten sey, so ist dieß keineswegs der
Fall.
Im
Jahre
1853
wurden
ausgeführt
aus
Sicilien
97,268
Tonnen,
„
„
1854
„
„
„
„
111,993
„
„
„
1855
„
„
„
„
101,393
„
„
„
1856
„
„
„
„
121,550
„
„
„
1857
„
„
„
„
125,987
„
„
„
1858
„
„
„
„
163,629
„
„
„
1859
„
„
„
„
152,487
„
„
„
1860
„
„
„
„
137,745
„
also wenn auch Schwanken stattfindet, die Zunahme ist nicht zu
verkennen. Diese kommt wohl von dem vermehrten Verbrauch von Schwefel für die
Schießpulverfabrication und gegen die Traubenkrankheit. Auch der Preis ist gestiegen
(im Jahre 1857 kostete er im Elsaß 15 Frc., im Jahre 1860 24 Frc. der metrische
Centner); dennoch haben einzelne Fabriken immer fortgefahren, natürlichen gediegenen
Schwefel zu gebrauchen, andere würden bei mäßigeren Preisen wieder zu demselben
zurückkehren, wenigstens für die zum Verkauf bestimmte Säure.
Methoden der Verbrennung des Schwefels. Weil ein zu
großes Luftvolum wegen der Diffusion des Stickstoffoxydes und der schwefligen Säure,
Verlust an diesen beiden zur Folge haben muß, ist das Bemühen der Fabrikanten stets
dahin gerichtet, daß nicht mehr Luft, als nöthig ist, eintrete. Es braucht theoretisch so viel Luft,
daß ihr Sauerstoff zu dem Schwefel sich wie 3 Aequivalente zu 1 Aequivalent verhält,
allein dieses Minimum wird in der Praxis nicht erreicht, und wollte man sich
demselben zu sehr nähern, so wäre Gefahr, daß zu viel unverbrannter Schwefel als
Dampf sich mit in die Kammern begeben würde. Damit dieß vermieden werde, läßt man in
den gewöhnlichen Fällen Luft in einigem Ueberschuß zutreten und vergrößert das Volum
der Kammern, damit darin vollständigere Gelegenheit zur Reaction der in Luft
vertheilten Gase und Dämpfe aufeinander gegeben werde. Ein von Harrison Blair angewendeter Apparat soll diesen Uebeln in anderer
Weise begegnen. Derselbe beruht auf der Idee, die Verflüchtigung des Schwefels
zuerst in einem „Schwefelofen“ durch wenig Luft und Verbrennen
nur eines Theils des Schwefels, die Oxydation sodann in einem zweiten Ofen, dem
„Verbrennungsofen,“ durch nochmaligen Luftzutritt und
endlich die Bildung des Stickstoffoxydes in einem dritten Ofen, dem
„Nitrumofen,“ zu bewirken und dieß Product in den
Verbrennungsofen zur schwefligen Säure zu leiten, worin sie sich mischen. Ohne
Zeichnung würde die Beschreibung dieser Apparate wenig helfen.
In den Fabriken von Kuhlmann zu Loos, la Madeleine, St.
André und Amiens hatte man ebenfalls bemerkt, daß die Hitze beim Verbrennen
des Schwefels zu hoch stieg und Verflüchtigung von unverbranntem Schwefel zur Folge
hatte, und half ab durch Einlegen der Dampfkessel über das Schwefelgewölbe, welche
der Dampfbildung wegen abkühlend wirkten und, was ein ganz interessantes Factum ist,
verhältnißmäßig sehr wenig durch die schweflige Säure litten.
Ein mit dieser Einrichtung verknüpfter Uebelstand war aber die sehr unregelmäßige
Dampfbildung; darum gieng man zu einer anderen über, bestehend in vier gußeisernen
Halbcylindern für je ein Kammersystem von 1500 Kubikmeter Inhalt, die eine Art
Retorten bilden, auf deren Boden der Schwefel verbrennt. Sie haben vorn Oeffnungen
für Luftzutritt und Einführung des Schwefels, das Hintertheil communicirt durch
lange Röhren mit einer Vorkammer, von der aus die schweflige Säure in die
eigentlichen Bleikammern gelangt. Der Apparat ist nach des Erfinders Meinung
durchaus empfehlenswerth.
In anderen Fabriken regelt man den Luftzutritt durch Regulatoren für die austretenden
Gase; diese bestehen in einem zum Kamin führenden winkelförmigen Bleirohr, worin
eine siebartige Scheidewand, auf der ein Schieber liegt, eingeschaltet ist. Scheurer-Kestner bedient sich zum gleichen Zwecke
eines Anemometers, der in einem Rohr hinter dem Schwefelofen angebracht ist. In
Belgien schlug Stas vor, in den Schwefelofen ofen nur so viel Luft
einzulassen, als gerade zum Verbrennen des Schwefels nöthig ist, und den weiteren
Sauerstoff durch ein besonderes, mit genauem Register versehenes Rohr einzuführen.
Durch sorgfältige Regelung des Sauerstoffzutritts ist man dahin gelangt, daß in den
austretenden Gasen nicht mehr als 2 bis 3 Proc. Sauerstoff sich befinden und man
eine Ausbeute erreichte, die der theoretischen nahe kommt, nämlich 306 Theile
Schwefelsäure von 1,843 spec. Gewicht aus 100 reinem
Schwefel, während man nach der gewöhnlichen Weise fabricirend oft nur 280–290
Gewichtstheile Säure gewinnt.
Methode der Verbrennung der Pyrite. Hiebei ist ein gut
geregelter Luftzutritt noch viel wichtiger, und zwar darum, weil Sauerstoff zur
Oxydation des Eisens gebraucht, deßhalb viel Stickstoff in die Kammer geführt und
dadurch das Volum nutzloser Gase beträchtlich vermehrt wird. Daher die
Nothwendigkeit verminderter Production oder einer Vergrößerung der Kammern, die
trotz aller Bemühungen nach Reduction der Masse doch immer an Volum zunehmen. Man
findet in den englischen Fabrikbezirken oft Kammern von einem Inhalt bis zu 120,000
Kubikfuß, während sie auf dem Continent gewöhnlich kleiner sind; die von Hrn. Kuhlmann z.B. haben nicht ganz 53,000 Kubikfuß und
bestehen aus sechs Abtheilungen. Ein ganz rationeller Grund für diese Dimensionen
ist die Beobachtung der Fabrikanten, daß unter sonst gleichen Umständen mit den
Dimensionen der Kammer die Ausbeute an Säure aus gleichen Schwefelmengen wächst. Ein
weiterer Unterschied zu Ungunsten der Pyrite ist der, daß der Schwefel derselben
nicht so leicht verbrennt als der freie. Der continuirliche Kalkofen, in welchem man
oben Material einwirft, um es unten fertig auszuziehen, ist bekannt; eine diesem
ähnliche Construction hat man in mannichfachen Modificationen auf die
Pyritverbrennung angewendet; unter diesen verdient vornämlich die von Hunt angeführt zu werden. Am häufigsten bedient man sich
indessen des gewöhnlichen Schwefelverbrennungsofens und zwar ohne Nachtheil da, wo
gröbere Pyritstücke zu verbrennen sind, da von den 50 Procent des in dem Material
enthaltenen Schwefels kaum 2–3 Proc. zurückbleiben. Für feineren Pyritgrus
eignet er sich jedoch nicht gut, da nicht selten 8 bis 10 Proc. Schwefel darin
zurückbleiben. Man mengt sie zwar mit feuchtem Thon zu Broden von 2–3 Zoll
Durchmesser, die mit abgehender Wärme zuerst getrocknet der Verbrennung unterworfen
werden. Das Schlimme ist hiebei, daß die Verbrennung langsam geht und Zeitverlust
veranlaßt, weßhalb man die Röstung gewöhnlich nur bis zu 4 Proc. Schwefelrückstand
treibt. Ein Herd aus feuerfesten Backsteinen mit einem flachen Gewölbe dient am
besten; es sind zwar auch hiefür sehr abweichende Constructionen ausgeführt, unter welchen
jedoch die von Spence
Man s. die Patentbeschreibung des Spence'schen
Apparats im polytechn. Journal Bd. CLXIV
S. 449. sich auszeichnen soll. Es besteht aus einer feuerfesten Sohle von 40 Fuß
Länge und 6–7 Fuß Breite, auf welche die feineren, durch Siebe gefallenen
Pyrite an der vom Feuer entferntesten Stelle die unter der Sohle liegt, eingeführt
und allmählich dem Feuer durch Haken von Seitenthüren aus näher gebracht werden. Die
Luft tritt am Vordertheile ein und streicht über die Pyrite hin. Bei ganz pulverigem
Material erreicht man vollständige Entschwefelung. Die langsame Steigerung der Hitze
in den Pyriten und ihr Zusammenkommen mit frischer Luft ganz zu Ende des Processes
bewirkt diesen Erfolg, der in 24 Stunden erreicht ist. Man bemerkt hiebei immer
Dämpfe von wasserfreier Schwefelsäure. Seyen diese durch Vereinigung der schwefligen
Säure mit Sauerstoff unter Einfluß glühenden Eisenoxyds, oder durch Bildung von
schwefelsaurem Eisenoxyd an den weniger heißen Stellen und dessen Zerlegung an den
heißeren entstanden, immerhin beweisen sie Ersparniß an Stickstoffoxyd bei der
Anwendung dieses wohlfeileren Materials.
Früher bezog man in England die Pyrite von Wicklow und Cornwallis, jetzt kommen deren
viele aus Spanien, Portugal, Belgien, die viel weicher sind. Erstere enthalten etwa
33 Proc., letztere 42–50 Proc. Schwefel. Zweckmäßig, ja nöthig ist es zum
Behufe geordneter Calculation, die Pyrite immer technisch zu prüfen. Dieß geschieht
am besten nach dem Verfahren von Pelouze durch Glühen von
Pyritpulver mit Kochsalz, chlorsaurem Kali und Soda, Auswaschen und Titriren des
kohlensauren Natrons. Viele Pyrite enthalten Kupferkies,
die spanischen bis zu 3, die inländischen 1 Proc. Man hat begonnen, das Kupfer aus
den Rückständen auszuziehen. In England geschieht es noch meist durch ein
Schmelzverfahren, in Frankreich auf nassem Wege. Neuerlich beginnt man die
Extraction durch Bildung von Chlorkupfer (durch Rösten der Rückstände mit wenig
Kochsalz) und Niederschlagen mit metallischem Eisen zu bewerkstelligen.
Der Gebrauch des bei der Gasbereitung aus Steinkohlen sich
ergebenden Schwefels ist ebenfalls eine neue Industrie. Der in den
Steinkohlen enthaltene Schwefel, meist von Schwefeleisengehalt herrührend, entweicht
größtentheils als Schwefelwasserstoff. Dieß Gas wird in England aus dem Leuchtgas
meist dadurch entfernt, daß man das Gemenge über eine Mengung von Eisenoxydhydrat
und Sägespänen führt. Es
bildet sich Eisenoxydulsulfat, Wasser und Schwefel. Ersteres wird durch Aussetzen an
der Luft in Eisenoxydhydrat unter Abscheidung neuen Schwefels umgewandelt und wieder
gebraucht. Nach 30–40 maligem Regeneriren hat sich darin eine bis zu 40 Proc.
steigende Menge von Schwefel angehäuft. Diese Masse nun wird, ähnlich wie die
Pyrite, zur Bildung von schwefliger Säure für die Bleikammern gebraucht. In einer
einzigen Schwefelsäurefabrik zu Barking-Creek an der Themse hat 1861 J. B.
Lawes 2180 Tonnen davon verwendet; sie soll eine dem
eigenen Gewicht gleiche Menge wasserhaltiger Schwefelsäure hervorbringen.
Nenn in London jährlich 1,100,000 Tonnen Steinkohle für die Gasbeleuchtung gebraucht
werden und diese 1 Proc. Schwefel enthalten, so lassen sich aus den 1100 Tonnen
Schwefel etwa 3600 bis 3900 Tonnen Schwefelsäurehydrat darstellen, ein Beweis, wie
wichtig diese Verwendung der Gasreinigungsmateriale werden kann.
Die Absorption der Stickoxyddämpfe durch den Gay-Lussac'schen Proceß. Bekanntlich läßt man nach
Gay-Lussacs schon mehr als 20 Jahre in
Gebrauch stehendem Vorschlag durch einen Kohksthurm concentrirte Schwefelsäure
laufen, welche die aufsteigenden Stickoxyddämpfe absorbirt und bedient sich der
Säure, um dieselben in die Kammer zurückzuführen. Es wird nach glaubhaften
Versicherungen an 30 Proc. Natronsalpeter erspart. Trotzdem findet man in vielen
englischen Fabriken das Verfahren aufgegeben, weil der Natronsalpeter im Preise sehr
gesunken ist (100 Kilogr. 30 Frcs.) und die Fabrikanten, die nur Kammersäure für
ihre Sodafabriken machen, sich scheuen, einen Theil desselben zu concentriren. Aber
in einigen sehr gut administrirten Fabriken findet man dennoch die Gay-Lussac'schen Kohksthürme in Anwendung.
Die Concentration der Kammersäure, die in Bleipfannen bis
zum spec. Gewicht von 1,75 eingeleitet wird, wurde früher in Glasretorten beendigt.
Die häufigen Brüche haben zu den Platinapparaten geführt. Leider sind diese, wozu
die Monopolisirung des Platinhandels durch Rußland beiträgt, sehr theuer, und es ist
constatirt, daß ihre Corrosion namentlich unter Gegenwart von
Sticksauerstoffverbindungen ziemlich schnell vor sich geht. (Nach Scheurer-Kestner beträgt sie für 1000 Kilogr.
Schwefelsäure durchschnittlich 2 Gramme Platin; in neuen Apparaten weniger, in alten
aber oft ziemlich mehr. Das Iridiumplatin wird viel weniger angegriffen. Entfernen
des Sticksauerstoffs durch Ammoniaksalze nach Pelouze's
Vorschlag ist ein gutes Schutzmittel.) Daher überall das Bestreben nach Ersatz
dieser theuren Apparate. Man schlug Abdampfen im luftleeren Raume vor (Keller, Kuhlmann), man benutzte den Umstand, daß die Schwefelsäure bei
gewöhnlicher Temperatur nur sehr wenig angreift, in der Weise, daß man die in einen
Bleikessel eingeschlossene Säure nur an der Oberfläche durch einen Strom heißer Gase
erhitzte (Clough). Gossage
führte heiße Luft über Schwefelsäure, die in sehr weitgehender Vertheilung durch
einen geneigten Canal über Kieselsteine floß, erfuhr dabei zwar, daß die
Concentration allerdings bei niedriger Temperatur möglich sey, daß aber auch viel
Säure in der heißen Luft diffundire.
In England ist man jetzt zu Glasretorten,Man s. die bezüglichen Bemerkungen von Deville und
Debray im polytechn. Journal Bd. CLXV S. 206. die sehr groß und sehr sorgfältig aus bleihaltigem Glase gemacht sind, durch
Erhitzung der Schale vor kaltem Luftzug geschützt sind, und immer mit heißer
wässeriger Säure gefüllt werden, zurückgekehrt. Man läßt sie, um Temperaturwechsel
zu verhindern, ununterbrochen fortarbeiten. Während in England, namentlich in
Lancashire, die Platinretorten fast gänzlich verschwunden sind, werden sie in den
bedeutendsten französischen Fabriken stets noch gebraucht.
(Die Fortsetzung folgt.)