Titel: Berthier's Untersuchung einiger Brennmaterialien.
Autor: Berthier, Pierre
Fundstelle: 1835, Band 58, Nr. LXIV . (S. 391–415)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj058/ar058064

LXIV. Untersuchung einiger Brennmaterialien; von P. Berthier.

Aus den Annales de Chimie et de Physique. Julius 1835, S. 225.

Da die Brennmaterialien täglich seltener und theurer werden, seitdem die Industrie so viel davon verbraucht, so ist es wichtig ihre Zusammensezung und ihre Eigenschaften genau zu kennen, um sie mit möglichster Oekonomie anwenden und beurtheilen zu können, ob man wirklich so viel Wärme damit gewinnt, als sie hervorzubringen vermögen. Ich werde in dieser Abhandlung die Resultate meiner Analysen mehrerer Steinkohlen, Braunkohlen, Torfe, Holzarten und Holzkohlen, deren nähere Bestandtheile noch nicht ausgemittelt wurden, mittheilen und zugleich die Heizkraft der meisten dieser Brennmaterialien bestimmen.

In meinem Traité des essai 72) habe ich mein Verfahren bei Bestimmung des Heizungsvermögens der Brennmaterialien ausführlich beschrieben73). Es beruht auf einer Hypothese, für welche alle Thatsachen sprechen, daß nämlich die aus verschiedenen Brennmaterialien entwikelten Wärmemengen unter sich genau in demselben Verhältnisse wie die Sauerstoffmengen stehen, welche die Brennmaterialien beim Verbrennen absorbiren und beschränkt sich also darauf, diese Sauerstoffmengen durch die Quantitäten von Blei zu bestimmen, welche die verschiedenen Brennmaterialien beim Verbrennen mit Bleiglätte liefern. Der Versuch wird folgender Maßen angestellt:

Man zertheilt zuerst das Brennmaterial so fein als möglich; Holzkohlen, Steinkohlen oder Kohks werden nämlich zu einem unfühlbaren Pulver zerrieben, das Holz aber wird mittelst einer außerordentlich dünnen Säge in sehr zarte Späne zertheilt oder auch mit einer feinen Feile geraspelt; dann wird 1 Gramm des Brennmaterials mit einer etwas größeren Menge reiner Bleiglätte, als es reduciren kann, also mit wenigstens 20 und höchstens 40 Gramm derselben gemengt. Die Natur und äußere Beschaffenheit des Brennmaterials liefert hiezu schon ein Anhalten.

Das Gemenge wird sorgfältig in einen irdenen Tiegel gebracht und mit 20 bis 30 Gramm Bleiglätte bedekt. Der Tiegel darf |392| nur höchstens halb gefüllt seyn. Man sezt ihn auf einen Käse in einen kleinen schon mit glühenden Kohlen gefüllten Ofen, bedekt ihn mit einem Dekel und erhizt ihn allmählich. Die Masse wird nun weich, kocht und bläht sich zuweilen auf. Ist sie völlig geschmolzen, so bedekt man den Tiegel mit Kohle und gibt etwa 10 Minuten ein kräftiges Feuer, damit sich das Blei zu einer Masse vereinigt. Hierauf wird der Tiegel aus dem Feuer genommen, nach dem Erkalten zerbrochen und der Bleikönig gewogen. Er hängt gewöhnlich weder an dem Tiegel noch an der Schlake an, und löst sich mit einem Hammerschlage leicht ab; ist er schwarzblau, blätterig und wenig geschmeidig, so ist er gewöhnlich mit etwas Bleiglätte gemengt, wodurch sein Gewicht vermehrt wird. Dieses sind Zeichen, daß der Versuch zu rasch angestellt worden ist. Wenn schon dieser kleine Irrthum in manchen Fällen vernachlässigt werden kann, so ist es doch besser ihn dadurch zu vermeiden, daß man den Tiegel nach der Schmelzung noch einige Zeit im Feuer läßt, jedoch auch nicht zu lange, weil er sonst durchbohrt werden könnte. Die Glätte greift dann die Kieselerde der Tiegelmasse an und bildet damit ein festes, glasartiges Silicat, welches sich nicht wie die reine Bleiglätte in das metallische Blei einsaugen kann.

Statt die geschmolzene Masse in dem Tiegel erkalten zu lassen, kann sie auch schnell in einen eisernen Inguß ausgegossen werden. Ist der Tiegel gut, so kann er zu 2 bis 3 Operationen angewendet werden, doch ist es besser zu jedem Versuche einen neuen zu nehmen. Die Versuche müssen 2 bis 3 Mal wiederholt werden und die Resultate dürfen nicht über 1 bis 2 Decigr. von einander abweichen.

Da die Glätte im Handel gewöhnlich von einem geringen Menniggehalt röthlich gefärbt ist, so ist es zu empfehlen, sie schnell entweder ohne Zusaz oder mit 1 bis 2tausendtel ihres Gewichts Kohlenpulver in einem Tiegel einzuschmelzen, bedekt erkalten zu lassen, hierauf zu stoßen und zu sieben. Doch ist dieß nicht nöthig, wenn man eine gute gelbe Glätte erhalten kann. Statt der Glätte kann auch fein gepulvertes Massicol zu den Versuchen genommen werden.

Der Kohlenstoff würde mit reiner Bleiglätte das 34ste seines Gewichts metallisches Blei bilden und Wasserstoffgas das 103,7ste. Mittelst dieser gegebenen Werthe kann nun für jedes Brennmaterial in Bezug auf seinen Wärmeeffect das Aequivalent an Kohle oder Wasserstoff gefunden werden. Enthält dasselbe flüchtige Substanzen, so erfährt man deren Menge durch die unmittelbare Analyse; wenn man nun noch die Menge metallischen Bleies ermittelt, welche es mit der Glätte erzeugt, so ist es leicht das Aequivalent der flüchtigen Substanzen an Kohle zu berechnen und folglich zu erfahren, welchen |393| Wärmewerth die bei der Verkohlung des Brennmaterials entweichenden flüchtigen Substanzen repräsentiren. Wir wollen z.B. annehmen, irgend ein Brennmaterial liefere bei der Destillation C Kohle nach Abzug des Aschengehalts, V flüchtige Substanzen und P Blei aus der Bleiglätte. Die Quantität Kohle würde 34 × C Blei, die der flüchtigen Substanzen V nur P – 34 × C erzeugen. Leztere werden daher (P – 34 × C)/34 Kohle äquivalent seyn. Diese auf eine sehr einfache Weise erhaltenen Schäzungen sind nicht ohne Interesse und sehr geeignet, den relativen Werth verschiedener Brennmaterialien und die beste Anwendung eines jeden kennen zu lernen.

Man hat allgemein, um das Heizvermögen der Brennmaterialien auszudrüken, eine Einheit angenommen, welche man Wärmeeinheit nannte und die die Wärmemenge repräsentirt, welche erforderlich ist, um ein dem des Körpers gleiches Gewicht Wasser um 1 Centesimalgrad zu erwärmen. Kennt man nun die Menge Blei, welche ein Brennmaterial aus Bleiglätte reducirt, so läßt sich daraus seine Heizkraft in Wärmeeinheiten berechnen, weil das Gewicht Wasser, welches reine Holzkohle um 1 Grad erwärmen kann, durch directe Versuche bestimmt worden ist. Dieses Gewicht beträgt nach Despretz das 7815fache desjenigen reiner Kohle; oder, da diese mit Bleiglätte das 34fache ihres Gewichts Blei erzeugt, so ist jeder durch ein Brennmaterial reducirte Theil Blei 230 Wärmeeinheiten gleich.

Steinkohlen.

Seit einiger Zeit wendet man in den Hohöfen rohe unverkohlte Steinkohlen an, entweder für sich allein, oder in verschiedenen Verhältnissen mit Kohks vermengt; dadurch erspart man sehr an den Kosten des Brennmaterials. Man hatte zwar schon früher vermuthet, daß die wenig bituminösen Steinkohlen, z.B. die Varietäten welche man im Dept. du Nord, in der Umgegend von Lüttich, Rolduc etc. mit dem Namen Anthracit bezeichnet, wohl auf diese Art angewandt werden könnten und mehrmals gerathen einen Versuch damit anzustellen; die Erfahrung hat jedoch später bewiesen, daß diese Varietäten, obgleich sie allen anderen zu diesem Gebrauch vorzuziehen sind, doch nicht die einzigen sind, welche man in den Hohöfen brennen kann, ohne sie vorher zu verkohlen, und daß eine große Anzahl von Steinkohlen, obgleich sehr bituminös, doch mit eben so gutem Erfolg angewandt werden kann. Die einzigen wesentlichen Bedingungen scheinen zu seyn, daß die Steinkohlen beim Schmelzen nicht zu flüssig werden, sich nicht zu sehr aufblähen und |394| ein beträchtliches Heizvermögen besizen. Ich theile hier die Zusammensezung von sechs Varietäten englischer Steinkohlen mit, die man mit großem Vortheil bei den Hohöfen anwendet, ohne sie vorher zu verkohlen.

Textabbildung Bd. 58, S. 394

(1) Steinkohle von Dowlais (Wallis). Die Hohöfen, worin sie angewandt wird, werden mit kalter Luft gespeist. Sie ist schön und glänzend schwarz, blätterig in einer Richtung, von unebenem oder muschligem Bruch in den anderen Richtungen, spröde. Ihr Pulver ist rein schwarz. Sie ist wenig klebrig und bläht sich beim Verkohlen fast gar nicht auf; beim Verbrennen hinterläßt sie 0,03 vollkommen weiße thonartige Asche und enthält daher nur sehr wenig Schwefelkies.

Mit Bleiglätte liefert sie 31,8 Blei. Die 0,795 Kohle, welche sie enthält, wurden 27,0 liefern; die 0,175 flüchtiger Substanzen geben also 4,8 Blei und entsprechen folglich 0,14 Kohle. Im Ganzen muß diese Steinkohle eben so viel Wärme geben, wie 0,935 reine Kohle. Es ist dieß eine der besten, die man kennt. Sie hat Aehnlichkeit mit den Anthraciten von Fresnes, Rolduc etc.

(2) Steinkohle von der Tyne. Sie ist schön und glänzend schwarz, klebrig und bläht sich beim Verkohlen auf.

(3) Steinkohle von der Clyde (Schottland). Sie ist schwarz, schieferig, spröde, klebrig und bläht sich beim Glühen auf; sie enthält beinahe 2 Proc. Schwefelkies, was der Güte des Eisens sehr schaden muß. Die flüchtigen Substanzen, welche sie bei der Destillation gibt, bestehen aus 0,045 Wasser, 0,166 öhliger und 0,139 gasförmiger Substanzen.

(4) Steinkohle von Tipton (in Staffordshire). Sie ist klebrig, bläht sich aber sehr wenig auf.

(5) Steinkohlen aus Derbyshire. Man wendet sie im Hohofen zu Butterley an, der mit heißer Luft gespeist wird.

(6) Harte Steinkohle (cherrycoal). Sie ist graulichschwarz, blätterig, aus dünnen, theils glänzenden, theils matten Schichten bestehend, spröde. Ihr Pulver ist matt. Beim Glühen blähen sich die Stüke ein wenig auf, runden sich an den Rändern zu, ohne zu schmelzen und schweißen sich nur schwach auf einander. Sie hinterläßt |395| eine vollkommen weiße Asche, was beweist, daß sie keine Schwefelkiese enthält. Mit Bleiglätte liefert sie 27,2 Blei. Die 0,57 Kohle, welche sie enthält, würden 19,3 Blei geben; die 0,40 flüchtiger Substanzen reduciren also 7,9 Metall und entsprechen folglich 0,233 Kohle.

(6) Weiche Steinkohle (soaf coal). Sie unterscheidet sich von der vorhergehenden nur dadurch, daß die glänzenden Theile über die matten vorwalten. Mit Bleiglätte gibt sie 26,3 Blei und entspricht folglich 0,755 reiner Kohle.

Fünf Steinkohlen von verschiedenen Orten gaben mir bei der Analyse folgende Resultate:

Textabbildung Bd. 58, S. 395

(1) Steinkohle von Eschweiller, bei Aix-la-Chapelle. Sie ist blätterig, schön schwarz und sehr glänzend. Sie brennt mit einer sehr langen Flamme, indem sie sich stark aufbläht. Mit Bleiglätte gibt sie 31 Blei und entspricht daher 0,90 reiner Kohle. Die flüchtigen Substanzen, welche sie beim Glühen entbindet, bestehen aus 0,08 Gas und 0,10 Wasser und Bitumen; sie entsprechen 0,13 reiner Kohle. Die Asche ist thonartig und enthält eine geringe Menge schwefelsauren Kalk.

(2) Steinkohle von Saint-Pierre-la Cour (Dept. de la Mayenne). Sie ist sehr glänzend und rein schwarz; der Bruch ist fast in allen Richtungen uneben und bloß stellenweise blätterig; sie ist so spröde, daß sie mit den Fingern zu einem körnigen Pulver zerdrükt werden kann. Ihr feinstes Pulver ist dunkel chocoladebraun. Beim geringsten Erwärmen erweicht sie, gibt etwas Wasser aus, schmilzt dann vollständig und liefert, indem sie sich außerordentlich aufbläht, gelbliche Oehle. Sie brennt mit Flamme und Rauch und verbreitet dabei einen rein bituminösen Geruch. Mit Bleiglätte liefert sie 27 Blei und entspricht folglich 0,79 reiner Kohle. Die flüchtigen Substanzen bestehen aus 0,11 Gasarten, 0,01 Wasser und 0,105 öhliger Substanzen; sie entsprechen 0,105 reiner Kohle. Meistens ist die Asche weiß; bisweilen ist sie aber auch von Eisenoxyd, welches durch die Schwefelkiese hineinkommt, roth gefärbt.

(3) Steinkohle von Obernkirchen bei Bückeburg am Harzgebirg. Diese Steinkohle ist schön und glänzend schwarz, blätterig, |396| spröde und zerbricht in rhomboidale Stüke; ihr Pulver ist schwarz, etwas in Braun ziehend, ihr specifisches Gewicht 1,276 bis 1,299. Beim Glühen schmilzt sie schnell zu einer teigigen Masse und hinterläßt einen compacten oder etwas porösen Kohke. In Berührung mit der Luft erhizt, entzündet sie sich schnell, indem sie sich erweicht und zusammenbakt; sie brennt mit einer gelben, nicht hohen Flamme und Rauch und verbreitet dabei den reinen Geruch des Bitumens. Mit Bleiglätte liefert sie 30,9 Blei und entspricht folglich 0,91 reiner Kohle; die 0,21 flüchtiger Substanzen entsprechen 0,144 Kohle. Die Asche ist blaß bräunlichgelb und besteht aus Thon, mit etwas Kalk gemengt. Man bereitet aus dieser Steinkohle Kohks, welche man mit großem Vortheil in allen Hütten des Harzes anwendet.

(4) Cannelkohle von Vigan (Lancashire). Sie ist compact, auf dem Bruch muschlig und glänzend in allen Richtungen; ihre schwarze Farbe ist nicht sehr dunkel und sticht etwas in Braun. Ihr Pulver ist schwarz und sticht auch ein wenig in Braun. In einer Glasröhre erhizt, verknistert sie schwach, gibt zuerst reines Wasser aus und dann immer dikere Oehle. Beim Glühen in verschlossenen Gefäßen hinterläßt sie einen stark metallglänzenden Kohke; die verschiedenen Stüke erweichen sich, ohne sich aufzublähen und kleben alle zusammen, aber die Masse schmilzt nicht vollständig und bläht sich keineswegs auf. Sie entzündet sich sehr leicht, ein wenig verknisternd und brennt mit einer langen Flamme, viel Rauch verbreitend: die Stüke brennen lange fort, nachdem man sie aus dem Feuerraum genommen hat und hinterlassen eine blaß ziegelroth gefärbte Asche. Mit Bleiglätte erhizt, gibt diese Steinkohle nur 23,5 Blei und entspricht folglich nur 0,69 reiner Kohle. Die 0,54 flüchtiger Substanzen, welche sie beim Destilliren ausgibt, entsprechen daher nur 0,28 Kohle, müssen folglich viel Sauerstoff enthalten.

(5) Cannelkohle aus der Umgegend von Glasgow (Schottland). Sie sieht gerade so aus, wie die von Vigan; beim Glühen liefert sie einen grauen metallglänzenden Kohke, der innen graulichschwarz ist. Die Stüke verknistern ohne sich zu spalten und ändern dabei weder ihre Gestalt noch ihr Volumen; die sich unmittelbar berührenden schweißen sich aber auf einander ohne zu erweichen. Mit Bleiglätte gibt sie 24,9 Blei, woraus folgt, daß sie 0,733 reiner Kohle entspricht und daß die flüchtigen Substanzen nur 0,223 Kohle repräsentiren. Die Cannelkohle ist eine sehr gute Steinkohle; kochendes Aezkali greift sie ganz und gar nicht an.

|397|

Braunkohlen.

Es ist jezt außer Zweifel, daß die Brennmaterialien, welche einen Theil der Erdkruste bilden und in Gebirgsgesteinen eingeschlossen vorkommen, das Product der mehr oder weniger starken Einwirkung unbekannter Ursachen auf verschiedene Pflanzen- und Baumarten sind. Die Ursachen, welche durch ihre chemische Wirkung so große Massen von Vegetabilien in Steinkohlen aller Art umwandelten, wirkten anfangs sehr energisch, dann immer schwächer und scheinen gegenwärtig ganz verschwunden zu seyn. Die mineralischen Brennmaterialien, welche in dem Uebergangsgebirge und in dem secundären Sand- und Kalksteingebirge vorkommen, nennt man eigentlich Steinkohlen (Schwarzkohlen), die der tertiären Formationen hingegen Braunkohlen; leztere unterscheiden sich zuweilen in nichts von dem Torfe und sind mit kaum zersezten Pflanzenüberresten angefüllt. Aus folgender Tabelle ersieht man die Zusammensezung mehrerer Braunkohlen.

Textabbildung Bd. 58, S. 397

(1) Braunkohle von Val-Pineau (Sarthe), zwischen Alençon und Mamers. Sie kommt im unteren Rogenstein vor, ist compact, auf dem Bruch eben und glänzend, schwarz, hie und da bräunlich: man erkennt daran die Textur des Holzes. Sie brennt mit Flamme, ohne sich zu erweichen und ihre Form zu verändern. Bei der Destillation gibt sie 0,18 saures Wasser, viel gelbes, sehr flüchtiges Oehl, nur eine sehr geringe Menge braunen Theer, und 0,156 gasförmige Substanzen. Bei der Verbrennung hinterläßt sie eine fast weiße Asche, welche bloß aus Thon besteht. Mit Bleiglätte gibt sie 19,25 Blei und entspricht folglich 0,57 reiner Kohle, daher die flüchtigen Substanzen nur 0,205 Kohle repräsentiren; leztere enthalten auch wirklich viel Wasser.

Es gibt, wie wir unten sehen werden, Braunkohlen, die sich großen Theils in Ammoniak oder Aezkali auflösen; aber die Braunkohle von Val-Pineau wird durch diese Alkalien nicht merklich angegriffen.

(2) Braunkohle von Gardanne bei Aix (Bouches-du-Rhône). |398| Sie ist schieferig oder blätterig, glänzend schwarz, auf dem Bruch muschlig oder eben, sehr hart und enthält außer Thon ungefähr 0,044 Schwefelkies: auch hinterläßt sie eine sehr rothe Asche, worin man etwas Schwefelsäure findet. Beim Glühen ändert sie ihre Form nicht und gibt saures Wasser, ein gelbliches Oehl, das an der Luft dunkler wird und eine große Menge diken Theers aus. Mit Bleiglätte liefert sie 22 Blei; entspricht folglich 0,645 reiner Kohle und ihre flüchtigen Substanzen 0,227. Ammoniak greift sie nicht an, aber durch Kali verliert sie ungefähr 0,01 an Gewicht, indem sich die Flüssigkeit braun färbt.

(3) Braunkohle von Fuveau, bei Martigues (Bouches-du-Rhône). Sie ist compact, etwas gestreift, schwarz, in Grau stechend, sehr glänzend, auf dem Bruch fast glatt. Ihr Pulver ist schwarz, etwas bräunlich. Beim Glühen spaltet sie sich ohne zu schmelzen oder ihre Gestalt zu verändern und hinterläßt einen schwarzen glänzenden Kohle, der aber nicht metallisch aussieht. Die flüchtigen Substanzen bestehen aus 0,17 Gasarten, wenigstens 0,13 saurem Wasser und Oehl, und aus Bitumen. Ihre Asche ist vollkommen weiß und besteht zum fünften Theil aus Kalk. Mit Bleiglätte liefert sie 21 Blei und entspricht also 0,68 reiner Kohle, woraus folgt, daß die 0,53 flüchtiger Substanzen nur 0,27 Kohle repräsentiren. Ammoniak greift die Braunkohle von Fuveau nicht an; kochendes Aezkali aber löst davon ungefähr den fünften Theil auf und wird dadurch sehr dunkelbraun.

(4) Braunkohle von Saint-Martin-de-Vaud (Kanton Wadt.) Sie ist compact, schmuzig schwarz, auf dem Bruch fast eben, sehr spröde. Beim Glühen ändert sie weder ihre Form noch ihr Aussehen und entbindet 0,29 flüssiger Substanzen, die eine große Menge sehr diken Theers enthalten, und 0,15 gasförmiger Substanzen. Sie verbrennt mit einer langen Flamme und vielem Rauch, ohne einen unangenehmen Geruch zu verbreiten. Ihre Asche enthält:

0,39 Thon,
0,43 Eisenoxyd,
0,28 schwefelsauren Kalk.
––––
1,00

Der schwefelsaure Kalk ist ganz als solcher in der Braunkohle enthalten, worin auch kein Schwefelkies vorkommt. Durch Ammoniak wird sie nicht im mindesten angegriffen. Mit Bleiglätte gibt sie 22,6 Blei, daher sie 0,665 reiner Kohle entspricht und die 0,44 flüchtiger Substanzen 0,215 Kohle repräsentiren.

(5) Braunkohle von Koep-Fuarch, bei Horgen, an den Ufern des Zürichersees. Sie ist compact, graulichschwarz, aber glänzend, in parallelen Zonen gestreift, wovon einige schwärzer als andere |399| sind und hat eine Menge weißer Fleken von beigemengtem kohlensaurem Kalk. Auf dem Bruche ist sie eben oder muschlig. Beim Glühen gibt sie einen glänzenden, aber nicht metallisch aussehenden Kohke, der genau die Form der Stüke beibehält. Sie verbrennt mit Flamme und vielem Rauche, einen bituminösen Geruch verbreitend, und hinterläßt eine blaß bräunlichgelbe Asche, welche mit Säuren eine Gallerte bildet, nämlich in Folge der Einwirkung des in ihr enthaltenen Kalks auf den Thon.

Entzieht man dieser Braunkohle den beigemengten kohlensauren Kalk durch Salzsäure, so gibt sie an Ammoniak nichts ab, Aezkali aber löst ein Fünftel davon auf und der Rükstand, gut ausgesüßt, sieht dann gerade wie die unveränderte Braunkohle aus. Ihr Pulver ist schwarz, und wenn man sie mit Bleiglätte verbrennt, so findet man, daß sie 0,60 reiner Kohle entspricht.

6) Braunkohle von Elbogen, in Böhmen. Man wendet sie zum Brennen des Porcellans in der Fabrik der HH. Haidinger an. Sie ist compact, auf dem Bruche muschlig und glänzend, schwarz, ihr Pulver aber hellbraun. Beim Glühen verknistert sie schwach, Wasser ausgebend, dann verflüchtigen sich Oehle, die einen bituminösen, nicht unangenehmen Geruch verbreiten, und es bleibt ein nicht zusammengebakener Kohke zurük, dessen Stüke an den Rändern jedoch etwas zugerundet sind; die Gasarten betragen 0,14 bis 0,15. Sie brennt mit vielem Rauch und einer langen Flamme, und der hinterbleibende Kohke äschert sich dann wie Holzkohle ein. Die Asche ist blaß ziegelfarbig und besteht aus Thon, nebst etwas Eisenoxyd und Kalk.

Diese Braunkohle gibt mit Bleiglätte 18,2 Blei, entspricht also 0,54 reiner Kohle, und der flüchtige Theil 0,30. Hinsichtlich des Heizungsvermögens ist sie dem Holz und selbst den besten Torfen weit vorzuziehen. Digerirt man sie mit Ammoniak, so verliert sie 0,10 an Gewicht, und behandelt man sie dann mit Kali, so reducirt sie sich auf 0,78; der Rükstand gib: mit Bleiglätte eben so viel Blei wie die unversehrte Braunkohle.

An drei verschiedenen Orten in Griechenland, nämlich: 1) in Elis, an den Ufern des Alpheus; 2) zu Triphilis, in Messenien; 3) zu Kumi, in Euböa exploitirt man Braunkohlen, deren Eigenschaften merkwürdig sind; sie kommen in einer Formation vor, welche man für tertiär und für gleichzeitig mit dem Pariser Süßwasserkalk hält. Ich habe die Muster, welche der Generalconsul v. Eichthal davon nach Frankreich brachte, chemisch untersucht. Sie sind blätterig, auf dem Bruch uneben, im Kleinen muschlig, rein schwarz, matt oder wenig glänzend. Es gibt darunter Stüke, welche ganz die |400| Structur des Holzes beibehielten. Ihr Pulver ist dunkelbraun, fast schwarz. In einer Glasröhre erhizt, geben sie viel reines Wasser aus und dann ein weißes oder honiggelbes, wenig riechendes und sehr flüchtiges Oehl. Man erhält durchaus keine diken Oehle, und der Rükstand sieht gerade so aus, wie die natürliche Braunkohle. Beim Glühen spalten sich die Stüke, aber ohne zu brechen oder zu erweichen, und es bleibt ein schwarzgrauer Kohke zurük, der keinen Metallglanz hat.

Diese Braunkohlen entzünden sich sehr leicht und brennen mit Flamme, fast ohne Rauch, einen schwachen bituminösen Geruch verbreitend; der Rükstand verzehrt sich dann langsam, ohne daß man im Geringsten schwefliche Säure riecht. Die zurükbleibende Asche besteht hauptsächlich aus Thon und Kalk; bisweilen enthält sie auch eine Spur Schwefelcalcium.

Kali und Ammoniak entziehen ihnen organische, dem Humus (Ulmin) analoge Säuren, welche in den Kohlen, wenigstens größten Theils, mit Kalk verbunden sind, was man bis jezt noch nicht beobachtet hat. Diese drei Braunkohlen gaben bei der Analyse folgende Resultate:

Alpheus.
(1)
Triphilis.
(2)
Kumi.
(3)
Kohle 0,275 0,310 0,340
Asche 0,160 0,180 0,125
Flüchtige Stoffe 0,565 0,510 0,535
–––––––––––––––––––––
1,000 1,000 1,000

(1) Braunkohle von den Ufern des Alpheus. Sie gibt mit Bleiglätte 16,3 Blei, und entspricht folglich 0,475 reiner Kohle, während die 0,565 flüchtiger Substanzen nur 0,20 Kohle repräsentiren. Erhizt man sie langsam, so gehen zuerst 0,20 Wasser über, welches beinahe rein ist, aber das Lakmuspapier schwach röthet; hierauf folgen weiße dike Dämpfe, die sich in der Vorlage zu einem klebrigen, beinahe festen honiggelben Firniß verdichten; und dann kommt bis zum Ende, jedoch in geringer Menge, ein rothes, sehr flüchtiges Oehl. Diese Oehle verändern sich schnell an der Luft und werden immer dunkler roth; sie verbreiten einen unangenehmen harzigen Geruch. In Alkohol und Aezkali lösen sie sich fast ganz auf, in Ammoniak aber zum Theil; sättigt man die alkalischen Flüssigkeiten mit einer Säure, so sondern sich diese Substanzen in honiggelben weichen Klumpen daraus ab.

Aezkali greift die Braunkohle vom Alpheus stark an und löst davon über drei Viertel auf. Die Flüssigkeit ist sehr dunkelbraun. Aezammoniak |401| greift sie gar nicht an, aber kohlensaures Ammoniak löst sie wie Aezkali großen Theils auf. Kocht man sie mit sehr verdünnter Salzsäure, so löst sich nicht die geringste Spur brennbarer Substanz auf, hingegen aller Kalk ohne das geringste Aufbrausen, was beweist, daß diese Erde mit einer organischen Säure verbunden ist. Die salzsaure Auflösung enthält 0,028 Eisenoxyd und Alaunerde, welche vom Thon herrühren, und 0,06 Kalk. Digerirt man die mit Salzsäure behandelte Braunkohle mit Aezammoniak, so lösen sich daraus wenigstens 0,20 der organischen Substanz auf, welche vorher mit dem Kalk verbunden war und diese ertheilt der Flüssigkeit eine sehr dunkle braune Farbe. Der unauflösliche Theil ist schwarz und enthält eine Menge faseriger Theile, so daß er wie Filz aussieht: er ist noch zum Theil in Kali auflöslich. Der Rükstand gibt nach gänzlichem Austroknen mit Bleiglätte sein 20faches Gewicht Blei; die 0,71, welche nach der Behandlung mit Salzsäure und Ammoniak zurükbleiben, würden also nur 14,2 Blei geben, und da die unversehrte Braunkohle 16 Metall liefert, so folgt, daß die 0,20 organischer Substanzen, welche das Ammoniak auflöste, nur 1,8 Blei geben und daher nur 0,053 reiner Kohle oder 0,265 ihres Gewichts entsprechen. Sie sind also sehr sauerstoffreich: man kann jedoch aus diesem Versuche hinsichtlich ihrer Zusammensezung nichts Bestimmtes folgern, weil sie in der Braunkohle wahrscheinlich mit einer gewissen Menge Wasser verbunden sind.

Wenn man die Braunkohle vom Alpheus nach der Behandlung mit Salzsäure und Ammoniak gut austroknet, so liefert sie bei der Destillation nur sehr wenig Wasser und honiggelbes Oehl, hingegen viel von dem rothen flüchtigen Oehle. Der Rükstand wiegt 0,60; durch Ausglühen im Platintiegel reducirt er sich aber auf 0,54, die bei der Verbrennung 0,09 thonige Asche hinterlassen, so daß die Analyse ergibt:

Kohle 0,445
Asche 0,095
Flüchtige Substanzen 0,460
–––––
1,000

Wir haben oben gesehen, daß dieses Brennmaterial mit Bleiglätte 20 Blei liefert; es entspricht folglich 0,59 reiner Kohle und die 0,460 flüchtiger Substanzen, welche es beim Glühen ausgibt, repräsentiren also 0,155 Kohle.

Die ammoniakalische Auflösung der organischen Säure aus der Braunkohle vom Alpheus verliert beim Abdampfen schnell, ohne sich zu trüben, ihr überschüssiges Alkali; dampft man sie weit ein, so gesteht sie zu einer syrupartigen Masse, die nicht filtrirt werden kann. Ganz zur Trokniß abgedampft, liefert sie eine braune, spröde Substanz, |402| welche in Wasser und sogar in Ammoniak beinahe unauflöslich ist. Die ammoniakalische Auflösung, welcher durch Kochen ihr überschüssiges Alkali entzogen wurde, wird durch Baryt-, Kalk-, Bittererde-, Alaunerde-, Eisen-, Zink-, Kobalt-, Kupfersalze etc. vollkommen entfärbt. Die Basis des Salzes bildet mit der organischen Säure ein neues Salz, welches in Wasser vollkommen unauflöslich ist, weil sich die Flüssigkeit ganz entfärbt. Diese verschiedenen Salze sind flokig und sehr dunkelbraun. Wahrscheinlich könnte man sie auf Zeugen befestigen.

Die organische Säure wird aus ihrer Verbindung mit den Ammoniak durch alle starke Säuren, z.B. durch verdünnte Schwefelsäure ausgetrieben. Sie sezt sich nach und nach in rothbraunen leichten Floken ab, welche sich auf dem Boden des Gefäßes zu einer klebrigen Substanz vereinigen, die man leicht abfiltriren und vollkommen auswaschen kann. Dieselbe hat die Consistenz eines Extractes; beim Austroknen schwindet sie sehr zusammen und liefert schön schwarze compacte Stüke, von muschligem und glänzendem Bruch. Ihr Pulver ist schwarz etwas bräunlich. Bei der Destillation ändert sie weder ihre Form noch ihr Aussehen und entbindet bloß öhlige Substanzen. Mit Bleiglätte liefert sie nur 15,4 Blei, daher sie bloß 0,453 reiner Kohle entspricht. Sie ist also sehr sauerstoffreich. Sie hat die größte Aehnlichkeit mit dem Ulmin; aber nur durch Bestimmung ihrer entfernteren Bestandtheile kann man erfahren, ob diese beiden Säuren identisch sind.

Gießt man concentrirte Schwefelsäure auf die Braunkohle vom Alpheus, sezt dann eine geringe Menge Wasser zu und läßt das Ganze in der Kälte stehen, so findet bald eine Reaction Statt, ohne daß sich schwefliche Säure oder irgend ein Gas entbindet und die Flüssigkeit wird sehr dunkelbraun. Dessen ungeachtet löst sich nicht alle Braunkohle auf und der aufgelöste Theil ist offenbar die organische Säure. Beim Verdünnen mit Wasser schlägt sich die aufgelöste Säure sogleich ganz in braunen Floken nieder und die Flüssigkeit wird vollkommen farblos. Da diese Floken aber leichter als der Rükstand von unangegriffener Braunkohle sind, so kann man beide leicht durch Schlämmen von einander trennen. Man findet dann, daß sich der unauflösliche Theil nach dem Austroknen aus 0,50 reducirt. Auf diese Art läßt sich die organische Säure sehr leicht ausziehen, bleibt dann in Ammoniak auflöslich und löst sich auch in geringer Menge in Alkohol auf.

(2) Braunkohle von Triphilis. Sie ist der vorhergehenden ganz ähnlich. Mit Bleiglätte gibt sie 16,3 Blei, entspricht also 0,484 reiner Kohle und die flüchtige Substanz nur 0,17.

|403|

Sie enthält bloß 0,028 Kalk, welcher darin ganz mit einer organischen Säure verbunden ist, die sich aber erst dann in Ammoniak auflöst, wenn sie von dieser Erde durch Salzsäure getrennt wurde. Von 100 Gr. der Braunkohle blieben nach der Behandlung mit Salzsäure und dem Austroknen nur 84,5 Gr., daher auch Wasser frei werden mußte, während sich der Kalk mit etwas Alaunerde und Eisenoxyd auflöste. Als man den Rükstand dann mit Ammoniak behandelte und gut aussüßte, reducirte er sich auf 64 Gr.: es haben sich folglich 19,15 Gr. organische Säure aufgelöst. Die so behandelte und gut ausgetroknete Braunkohle gab bei der Analyse:

Kohle 0,370
Asche 0,160
Flüchtige Stoffe 0,470
–––––
1,000

(3) Braunkohle von Kumi. Sie ist den vorhergehenden ähnlich und besizt dieselben Eigenschaften; aber sie enthält nur eine geringe Menge organischer Säure, welche darin mit ungefähr 0,015 Kalk verbunden ist. Mit Bleiglätte liefert sie 15,8 Blei, daher sie 0,466 reiner Kohle entspricht, und die 0,535 flüchtiger Substanzen, welche sie beim Glühen ausgibt, deren 0,126 repräsentiren.

Unter den Holzüberresten in den meisten Braunkohlenlagern findet man Zweige und sogar ganze Bäume, welche nicht nur die Structur, sondern auch die Biegsamkeit, Farbe und alle physischen Eigenschaften des gewöhnlichen Holzes beibehalten haben. Das Lager bei Usnach ist mit solchen Ueberresten angefüllt; sie kommen darin in Stüken von jeder Größe vor, welche auf allen Seiten mit der Braunkohle selbst überzogen sind; man kann aber leztere leicht davon trennen und sich so reines fossiles Holz verschaffen. Dieses Holz ist sehr faserig, biegsam, hart, dunkelnußbraun, kann bearbeitet werden und eine schöne Politur annehmen. Es gibt bei der Analyse:

Kohle 0,196
Asche 0,014
Flüchtige Stoffe 0,790
–––––
1,000

Mit Bleiglätte liefert es wenigstens 14,6 Blei, die 0,43 reiner Kohle entsprechen, wovon 0,234 auf die flüchtigen Substanzen kommen. Diese Resultate beweisen, daß das fossile Holz von Usnach in der Erde eine gewisse Veränderung erlitt, denn gewöhnliches Holz gibt beim schnellen Verkohlen bei weitem nicht so viel Kohle und besizt auch kein so großes Heizvermögen.

|404|

Torfe.

Der Torf ist das Product der freiwilligen Zersezung von Vegetabilien, wenn diese in sumpfigen und nassen Pläzen zusammengehäuft sind. Man trifft ihn überall an, wo stagnirende Gewässer sich befinden, vorzüglich aber an den Ufern von Flüssen, deren Lauf sehr langsam ist. Oft bildet er sehr mächtige Schichten. Seitdem das Holz seltener geworden ist, hat man dieses Brennmaterial zu mannigfaltigen Zweken und immer mit großem Vortheil anzuwenden gelernt. Es besteht hauptsächlich aus den Ueberresten von Vegetabilien aller Art, die theils unversehrt, theils durch die lange Einwirkung der Luft und der Feuchtigkeit mehr oder weniger verändert sind. Wenn die Vegetabilien durch langen Aufenthalt in sumpfigen Orten bis zu dem Punkte sich verändert haben, daß sie ihre Organisation verloren und nur eine erdige Masse bilden, so haben sie sich größten Theils in eine eigenthümliche Substanz umgeändert, welche Ulmin, Moderstoff oder Humussäure genannt wird. Das Ulmin enthält mehr Kohlenstoff und weniger Sauerstoff als das Holz, so daß es, wenn man es rein in der Natur anträfe, beim Brennen viel mehr Hize geben würde, als lezteres; auch geben die Torfe, obgleich das Ulmin darin mit unveränderten Vegetabilien und Sand gemengt ist, nur selten bei gleichem Gewichte nicht mehr Hize als gewöhnliches Holz. Der Sand, welcher den Torfen beigemengt ist, kommt darin in sehr verschiedenen Verhältnissen vor und ist immer von derselben Beschaffenheit, wie das ihn umgebende Gestein, daher er bloß aus Ueberresten desselben besteht. Man hat oft gesagt, daß der Torf Schwefelkies enthält; dieß ist aber noch nicht erwiesen. Es gibt zwar Torfe, welche eine schwefelhaltige Asche hinterlassen und bei der Destillation etwas Schwefelwasserstoffgas entbinden; bei genauer Untersuchung findet man jedoch, daß die Asche Schwefelcalcium und nicht Schwefeleisen enthält, so daß höchst wahrscheinlich der Schwefel nur als schwefelsaurer Kalk im Torfe vorkommt. Die einzige Mineralsubstanz, welche sich täglich in den Torfen zu bilden scheint, ist das blaue phosphorsaure Eisen; man trifft es darin in pulverigen Haufen, bemerkt es aber doch nur sehr selten.

Das in den Torfen enthaltene Ulmin löst sich immer in Aezkali und kohlensaurem Ammoniak auf; Aezammoniak hingegen löst es bald auf, bald nicht. Es löst es auf, wenn der Torf durchaus keinen Kalk enthält; im entgegengesezten Falle löst es dasselbe entweder nur zum Theil oder gar nicht auf; digerirt man jedoch den Torf vorher mit Salzsäure, wodurch ihm aller Kalk entzogen wild, so wird das Ulmin in Ammoniak ganz auflöslich. Der Torf verhält sich also in jeder Hinsicht gegen die Alkalien eben so, wie die |405| griechischen Braunkohlen und die organische Säure ist darin wie in diesen Braunkohlen mit Kalk zu einem Salz verbunden, auf welches Ammoniak nicht wirkt, das aber Aezkali und kohlensaures Ammoniak zersezen können. Die Umänderung der holzigen Substanz in Ulmin wird jedoch nicht durch den Kalk veranlaßt, denn es gibt Torfe, welche beinahe reines Ulmin sind und keinen Kalk enthalten; wohl aber bildet das Ulmin ulmsauren Kalk, indem es die Kohlensäure aus dem kohlensauren Kalk austreibt, wenn die dem Torfe beigemengten erdigen Substanzen kalkhaltig sind. Waltet der kohlensaure Kalk in diesen erdigen Substanzen vor, so löst sich gar kein Ulmin im Ammoniak auf. Das Ulmin der Torfe ist in concentrirter Schwefelsäure auflöslich und wird durch Wasser aus dieser Auflösung wie die organische Säure der griechischen Braunkohlen ganz niedergeschlagen, so daß man es auf diese Art sehr leicht daraus in reinem Zustande darstellen kann. Ich theile hier als Beispiele die Analyse dreier Torfe mit:

Ichoux.
(1)
Crouy.
(2)
Königsbrunn.
(3)
Kohle 0,275 0,215 0,244
Asche 0,049 0,188 0,050
Flüchtige Stoffe 0,676 0,597 0,706
–––––––––––––––––––––
1,000 1,000 1,000

(1) Der Torf von Ichoux (Dept. des Landes) ist krautartig, braun, compact, aber sehr leicht, denn wenn er an der Luft ausgetroknet ist, wiegt der Ster (29 Kubikfuß) davon nur 176 Kilogr. Mit Bleiglätte liefert er 15,3 Blei und entspricht folglich 0,450 reiner Kohle. Die flüchtigen Substanzen, welche er bei der Destillation ausgibt, bestehen aus 0,18 saurem Wasser, 0,256 Oehlen und Theer und 0,24 gasförmiger Stoffe. Die Asche enthält höchstens ein Zehntel ihres Gewichts Kalk. Digerirt man diesen Torf mit Ammoniak, so löst sich wenigstens die Hälfte seines Gewichts Ulmin auf; Aezkali entzieht ihm dann 0,08 bis 0,10 und es hinterbleibt eine krautartige Substanz, die nur 0,35 wiegt.

(2) Zu Crouy bei Meaux (Dept. de Seine-et-Marne) gräbt man eine Menge Torfarten. Derjenige, wovon die Analyse mitgetheilt wurde, ist der compacteste; wenn er an der Luft ausgetroknet ist, wiegt der Ster davon 450 bis 500 Kilogr. Er ist sehr dunkelbraun. Ammoniak entzieht ihm wenigstens 0,14 Ulmin; behandelt man den Rükstand dann mit Salzsäure, so löst diese 0,023 Kalk ohne Aufbrausen auf, worauf Ammoniak noch 0,45 Ulmin auszieht. |406| Der unaufgelöste Theil ist sehr braun und wird durch Aezkali noch stark angegriffen.

(3) Der Torf von Königsbrunn in Würtemberg liegt auf Jurakalk; er ist dunkelbraun und enthält beinahe keine unversehrten organischen Stoffe; er ist compact, aber sehr leicht, weil er wenig erdige Substanzen enthält; er schwimmt auf dem Wasser, so lange er nicht damit getränkt ist. Mit Bleiglätte gibt er 14,3 Blei und entspricht also 0,43 reiner Kohle. Die Asche enthält wenigstens die Hälfte ihres Gewichts Kalk und entwikelt mit den Säuren keinen schweflichen Geruch, ein Beweis, daß der Torf keinen schwefelsauren Kalk enthält. Dieser Torf wird von Aezammoniak kaum und von kohlensaurem Ammoniak nur schwer angegriffen; er löst sich aber größten Theils in Aezkali auf; nachdem man ihn mit Salzsäure behandelt hat, entzieht ihm Ammoniak eine beträchtliche Menge Ulmin, obgleich weniger, als das Aezkali aufnehmen kann.

Wenn der Torf nicht zu sehr mit Erde gemengt ist, so ist er im Allgemeinen hinsichtlich der Heizkraft ein vortreffliches Brennmaterial, welches mit den besten Holzarten den Vergleich aushält. Er hat aber den Fehler zu leicht zu seyn und kann daher wegen des großen Raumes, den er in den Feuerstellen einnimmt, nicht leicht eine hohe Temperatur hervorbringen; unglüklicher Weise ist der reinste, also beste, in der Regel auch der leichteste. Man hat diesem Uebelstande dadurch zu begegnen versucht, daß man die geformten und zum Theil an der Luft schon ausgetrokneten Brode mittelst einer hydraulischen Presse stark zusammendrükte; aber dieses Verfahren ist sehr kostspielig, und überdieß wird der Zwek dadurch nicht vollständig erreicht, weil wegen der großen Elasticität des Torfes der mittlere Theil der Brode sich nur sehr wenig zusammenzieht und noch viel Wasser zurükhält. In Königsbrunn, wo man Versuche dieser Art anstellte, hat man überdieß gefunden, daß das durch die Compression ausgetriebene Wasser eine beträchtliche Menge brennbarer Substanz mit sich reißt, die es braun färbt und also rein verloren geht; deßwegen gab man diese Methode auf und ersezte sie durch eine andere, welche den besten Erfolg hatte und jezt täglich angewandt wird. Dieses Verfahren besteht darin, die Brode künstlich auszutroknen, indem man sie in eine Art Ziegelofen wirft, den man auf einer Temperatur erhält, die etwas höher als der Siedepunkt des Wassers ist und den man mit kleinen Torfabfällen von der geringsten Qualität, welche fast keinen Werth haben, heizt. Die Brode werden bei diesem Austroknen so fest und hart, daß man sie nur schwer zerbrechen kann, und schwinden zugleich beinahe |407| um die Hälfte ihres Raumes zusammen. Diesen durch künstliches Austroknen zusammengezogenen Torf wendet man in Königsbrunn mit großem Vortheile zum Heizen der Flammöfen an, worin man das Roheisen zum zweiten Mal schmilzt, so wie zu verschiedenen anderen metallurgischen Operationen.

Holzarten und Holzkohlen.

Ich habe in meinem Traité des essais par la voie sèche 74) die Zusammensezung einer großen Anzahl verschiedener Holzarten und das Heizungsvermögen einer jeden angegeben. Man findet, daß von den gewöhnlichen Holzarten diejenigen, welche nicht harzig sind, alle so ziemlich gleiche Zusammensezung haben und bei der Verkohlung im Großen nach einer und derselben Methode eine gleiche Menge Kohle liefern. Außerdem habe ich gefunden, daß alle Kohlen, welche man im Großen auf anderem Wege als durch die Destillation erhält, genau dieselbe Menge feuerbeständiger und unzersezt gebliebener flüchtiger Substanzen enthalten. Ich will hier als Beispiel die Analyse des Rothbuchenholzes von Niederbrunn und der Kohle, welche man daraus für die Eisenhütten des Hrn. Dietrich darstellt, mittheilen. Ich habe Holzstüke vom Körper der großen Bäume und von den Zweigen der nämlichen Bäume besonders untersucht, wobei ich ganz gleiche Resultate erhielt, nämlich:

Hygroskopisches Wasser 0,1373
Flüchtige Substanzen 0,7274
Kohle 0,1333
Asche 0,0020
––––––
1,0000

Das hygroskopische Wasser wurde bestimmt, indem man das Holz so lange einer Temperatur von ungefähr 80° C. (64° R.) aussezte, bis es nicht mehr an Gewicht verlor. Dieses Holz gab mit Bleiglätte 13 Blei, daher es 0,384 reiner Kohle entspricht und 0,25 Kohle nöthig wären, um eben so viel Wärme zu erzeugen, als die 0,7274 flüchtiger Substanzen hervorbringen, die sich bei der Verkohlung im Kleinen entbinden, nämlich wenn man das Holz schnell einer sehr starken Hize aussezt.

Kocht man feine Späne des Holzes von Niederbrunn so lange mit Wasser, bis sich die Flüssigkeit nicht mehr färbt, und troknet dann den Rükstand sorgfältig aus, so findet man, daß es 0,22 an Gewicht verliert; und da es hiebei 0,1373 hygroskopisches Wasser abgeben mußte, so bleibt 0,0827 für das Gewicht der verbrennlichen Substanzen, welche sich aufgelöst haben. Die so ausgewaschenen |408| und dann ausgetrokneten Späne geben mit Bleiglätte 13,7 Blei, daher die 0,0827 auflöslicher Substanzen wenig Sauerstoff enthalten und beiläufig 0,07 reiner Kohle entsprechen. Dieses Resultat, welches auch durch eine große Anzahl anderer Versuche bestätigt wird, zeigt wie viel das Holz beim Flößen an verbrennbaren Substanzen verlieren kann.

Von der im Großen aus dem Niederbrunner Buchenholz bereiteten Kohle wurden Stüke, sobald sie aus den Meilern gezogen waren, noch ganz heiß in luftdicht verschließbare Flaschen gebracht, um später untersucht zu werden; sie lieferten:

Kohle 0,914
Asche 0,014
Flüchtige Stoffe 0,072
–––––
1,000

Nach der Quantität Blei, welche diese Kohle mit Bleiglätte gibt, scheinen die 0,072 flüchtiger Substanzen nahe 0,050 Kohlenstoff zu entsprechen.

Die Holzkohle, so wie sie im Handel vorkommt und gewöhnlich in den Gewerben angewandt wird, verliert in der Weißglühhize 0,14 bis 0,15 an Gewicht, weil sie außer den flüchtigen brennbaren Substanzen noch hygroskopisches Wasser enthält, welches sie an der Luft schnell anzieht und das in der Regel 0,07 bis 0,08 beträgt.

Die flüchtigen Substanzen, welche sich bei der Verkohlung des Holzes entwikeln, enthalten immer weniger Sauerstoff. Es wäre sehr interessant, die Fortschritte der Zersezung zu verfolgen. Dieses ist aber im Kleinen schwierig und im Großen hat man es noch nicht versucht. Glücklicher Weise haben wir aber einige Daten, die als Anhaltspunkte dienen; sie sind: 1) das an der Luft ausgetroknete Holz; 2) das in einem Trokenzimmer ausgetroknete; 3) das zur Pulverfabrikation braun verkohlte Holz; 4) das zu demselben Zwek schwarz verkohlte; 5) das zur Gewinnung von Essigsäure etc. destillirte Holz; 6) das in Meilern nach der gewöhnlichen Methode verkohlte; und 7) endlich, die der Weißglühhize ausgesezte Kohle. Ich habe schon gesagt, daß die gewöhnlichen Holzarten, das Eichen-, Weißbuchen-, Faulbaumholz etc., wenn sie bloß an der Luft ausgetroknet sind, und so wie man sie zur Verkohlung anwendet, 0,38 Kohlenstoff entsprechen. Dieselben Holzarten verlieren in einer Trokenstube, deren Temperatur auf ungefähr 80° C. erhalten wird, 0,13 bis 0,14 an Gewicht, und da sich nur reines Wasser daraus entwikelt, so entsprechen sie, auf diese Art ausgetroknet, 0,47 bis 0,48 Kohlenstoff.

In den königlichen Pulverfabriken bereitet man zur Vermengung mit Salpeter und Schwefel zwei Arten von Holzkohle; nämlich rothe und schwarze. Man verwendet dazu die abgeschälten Zweige des |409| Faulbaums. Dieses Holz hat dieselbe Heizkraft wie die Rothbuche, unterscheidet sich aber von allen anderen Holzarten durch seinen geringen Aschegehalt; es liefert deren nur 0,0025.

Um die rothe Kohle zu bereiten, destillirt man das Faulbaumholz in Cylindern, welche 50 Kilogramm davon fassen und 1,3 Meter lang, 0,05 M. dik sind und 0,67 M. im Durchmesser haben. Das hintere Ende des Cylinders verschließt man mit einem 0,22 Meter diken, aus Asche und Kohlenlösche angefertigten Dekel, durch welchen vier Röhren von 0,12 M. Durchmesser gehen. Drei dieser Röhren sind gewöhnlich verstopft und dienen die Fortschritte der Verkohlung zu beobachten, wenn man dieses will; die vierte stekt bis auf 0,70 M. in dem großen Cylinder, und leitet die Gasarten und Dämpfe in den Schornstein. Es werden immer zwei Cylinder durch eine einzige zwischen ihnen angebrachte Feuerstelle erhizt. Man leert die Cylinder um 5 Uhr Morgens, beschikt sie sogleich und unterhält dann bis 6 oder 7 Uhr Abends ein gleiches und mäßiges Feuer darunter; sobald die sich entwikelnden Dämpfe gelblich werden, unterbricht man die Operation. Hr. Chatelus, welcher eine Operation mit der größten Sorgfalt verfolgte und alle Producte wog und maaß, fand, daß das Holz bei diesem Verfahren sein Volumen um ein Viertel vermindert und 36 bis 40 Proc. Kohle liefert. Um 100 Kil. Kohle zu erhalten, welche auf ungefähr 50 Franken zu stehen kommen, verbraucht man 250 bis 277 Kil. Faulbaumholz in den Cylindern und 370 Kil. gewöhnliches Holz im Ofen. Die Kohle ist roth und chocolatefarbig; erhizt man sie in einer Glasröhre, ehe sie der Luft ausgesezt war, so entbindet sie dike öhlige Substanzen. Sie verbrennt mit einer langen Flamme und ein wenig Rauch. Kocht man sie im Zustande eines unfühlbaren Pulvers mit einer Auflösung von Aezkali, so wird sie schwarz und gibt eine geringe Menge einer dem Ulmin analogen Substanz ab, welche die Flüssigkeit braunroth färbt. Bei der Analyse dieser rothen Kohle erhält man:

Kohle 0,600
Asche 0,007
Flüchtige Stoffe 0,303
–––––
1,000

Mit Bleiglätte gibt sie 25 Blei, entspricht also 0,735 reiner Kohle, während die 0,393 flüchtiger Stoffe, deren bloß 0,135 oder beiläufig den dritten Theil ihres Gewichts repräsentiren. Aus diesen Daten geht hervor, daß die 0,640 flüchtiger Stoffe, welche sich bei der Verkohlung im Großen entbinden, 0,115 reiner Kohle (18 Procent ihres Gewichts) entsprechen, und daß etwas weniger als der dritte Theil der im Holze enthaltenen brennbaren Substanzen dabei verloren geht.

|410|

Hr. Grand Besauçon, Director der Pulverfabrik von Angoulème, ließ abgestorbenes und zur Hälfte verfaultes Holz in Cylindern verkohlen. Er erhielt dadurch eine so entzündliche rothe Kohle, daß man sich derselben als Schwamm bedienen konnte.

Die schwarze Kohle bereitet man in den Pulverfabriken auf die Art, daß man Faulbaumholz in gußeisernen Kesseln von 0,65 Meter Halbmesser und 0,02 Meter Dike langsam brennt. Man verbraucht bei jeder Operation 250 Kil. Holz, und erhält 0,23 seines Gewichts oder 57 1/2 Kil. Kohle; von dieser Kohle kommen 100 Kil. auf 53 Franken 50 Cent. zu stehen; man kann hieraus jedoch keine genaue Folgerung ziehen, weil immer eine gewisse Menge Holz in dem Kessel verbrennt, was die Asche beweist, womit die Kohle vermengt ist, und welche man durch das Schwingen davon trennen muß. Wenn kein Holz verbrennen würde, müßte man ungefähr 30 Procent Kohle erhalten. Diese Kohle ist weich und leicht, ihr Pulver aber entschieden schwarz. Sie brennt mit einer kurzen und sehr hellen Flamme ohne Spur von Rauch. Ehe sie noch der Luft ausgesezt war, gibt sie bei der Analyse:

Kohle 0,741
Asche 0,009
Flüchtige Stoffe 0,250
–––––
1,000

Mit Bleiglätte liefert sie 28,8 Blei, daher sie 0,846 Kohlenstoff entspricht und die flüchtigen Substanzen 0,107, also 1000 Gewichtstheile dieser lezteren 0,428 Kohlenstoff.

An mehreren Orten, wie zu Choisy bei Paris, bereitet man Kohle durch Destillation, indem man kleine Zweige in großen eisernen Cylindern erhizt. Man erhält auf diese Art eine Kohle von keiner sehr guten Qualität, denn sie ist viel leichter als die aus den Meilern; dessen ungeachtet läßt sie sich an gewissen Orten und besonders in großen Städten für den Küchengebrauch, wozu sie sich sehr gut eignet, leicht absezen; da man bei diesem Verfahren überdieß eine sehr bedeutende Menge Essigsäure als Nebenproduct erhält, so scheint es vortheilhaft zu seyn. Leider machen die Fabrikanten aus der Quantität des Productes, welches sie erhalten, ein Geheimniß; ich nahm zu Choisy eine Probe von dieser Kohle in dem Augenblicke, wo sie aus dem Ofen kam, welche dann sogleich in eine luftdicht verschließbare Flasche gebracht wurde. Diese Kohle gibt ein schwarzes Pulver; sie verbrennt einige Zeit mit einer sehr langen Flamme ohne Rauch. Bei der Analyse liefert sie:

Kohle 0,766
Asche 0,064
Flüchtige Stoffe 0,170
–––––
1,000
|411|

Sie enthält viel Asche, weil sie bloß aus kleinen Zweigen bereitet wird. Da sie mit Bleiglätte 29,3 Blei gibt, so entspricht sie 0,86 Kohlenstoff und die 0,17 flüchtiger Stoffe 0,094; 1000 Gewichtstheile dieser lezteren also 0,553 Kohlenstoff.

Ich habe oben gesagt, daß die im Großen durch Brennen in Meilern bereitete Kohle 0,07 bis 0,08 flüchtige brennbare Stoffe enthält, welche 0,045 bis 0,050 Kohlenstoff entsprechen, und daß die Kohle selbst 0,96 Kohlenstoff repräsentirt. Die Menge des Products, welche man nach dieser Methode erhält, wechselt nach der Operationsweise und der Trokenheit des angewandten Holzes: nach Allem zu schließen, ist sie um so größer, je langsamer die Operation geleitet wird, daher man auch in der Regel in großen Meilern eine größere Ausbeute erhält, als in kleinen; zufällige Umstände und hauptsächlich die Geschiklichkeit und Wachsamkeit des Arbeiters, haben aber auch einen großen Einfluß auf die Ausbeute. Man kann annehmen, daß man im Durchschnitt 25 Procent dem Gewichte nach erhält. Bei dieser Verkohlungsmethode entspricht also der Verlust an brennbaren Substanzen 0,14 Kohlenstoff, etwas mehr als dem dritten Theil der im Holz enthaltenen. Da bei der schnellen Verkohlung, wie man sie im Kleinen in den Laboratorien ausführt, das Holz nur 13 Procent Kohle liefert, so beträgt der Verlust an brennbaren Substanzen hiebei nahe zwei Drittel. Wenn hingegen die Verkohlung im Großen auf Stätten von beträchtlichem Volumen vorgenommen und langsam und mit Aufmerksamkeit geleitet wird, so kann man 27 Procent Kohle und selbst noch mehr erhalten. So liefert z.B. das Holz auf den Werken der HH. Dietrich, wo die Meiler 50 bis 100 Kubikmeter haben, und 15 bis 20 Tage brennen, bis 29 Procent Kohle; hier wich also der Verlust an brennbaren Substanzen auf ein Viertel reducirt.

Hr. Juncker hatte auf mein Verlangen die Gefälligkeit, auf den Hüttenwerken in Plauen, die er dirigirt, Versuche über die Verkohlung verschiedener Holzarten anzustellen, wobei Alles mit größter Sorgfalt gemessen und gewogen wurde. Alles zu den Versuchen angewandte Holz war 32 Jahre alt. Die Meiler hatten sämmtlich dasselbe Volumen, und faßten 5 Klafter. Die Kohlen wurden sogleich nach dem Ziehen und ehe sie noch Wasserdämpfe aus der Luft aufnehmen konnten, gemessen und gewogen. Bei der Schäzung der in Bezug auf das Holz erhaltenen Kohlenmenge wurden die Brände abgezogen, leider verhinderte ein unvorhergesehener Umstand auch die Menge des in den verschiedenen Holzarten enthaltenen Wassers zu bestimmen, wie man es beabsichtigte. Die fünf ersten Versuche wurden im August 1832 und die fünf lezten im Januar 1833 bei sehr ungünstiger Witterung angestellt.

|412|
Textabbildung Bd. 58, S. 412
|413|

Ich stelle alle vorher angeführten Resultate in folgender Tabelle zusammen:

Textabbildung Bd. 58, S. 413

Nach meiner annäherungsweisen Schäzung erhält man bei der Methode in Choisy 28 Procent Kohle und eher weniger als mehr.

|414|

Aus diesen Thatsachen geht hervor, daß unter allen Verkohlungsmethoden die älteste und gebräuchlichste, nämlich die Verkohlung in Meilern, auch die beste ist: sie ist zugleich die einfachste und wohlfeilste, hat aber den Nachtheil, daß sie von Seite des Arbeiters eine anhaltende Aufmerksamkeit und tiefe Kenntniß seiner Kunst erfordert. Man sollte dieses Verfahren so zu verbessern suchen, daß es leichter ausführbar und verläßlicher wird. Sehr häufig erhält man dabei in Folge der schlechten Beschaffenheit des Bodens und der Sorglosigkeit der Arbeiter nur 21 Procent Kohle; dann entsprechen die verflüchtigten oder verbrannten Substanzen 18 Procent Kohlenstoff, so daß also nahe die Hälfte der brennbaren Substanzen verloren ging.

Man ersieht aus obiger Tabelle, wie wenig vortheilhaft die Destillationsmethode ist; denn obgleich man nach dem Verfahren der Pulverfabriken 36 Procent Kohle erhält, so entspricht dieselbe doch nur 26 Procent Kohlenstoff; während 28 Procent gewöhnlicher Kohle, welche noch nicht die höchste Ausbeute bei der Verkohlung des Holzes in Meilern sind, denselben Wärmeeffect hervorbringen. Außerdem hat die Meilerkohle auch noch den Vortheil, eine höhere Temperatur hervorzubringen, als die in Destillirapparaten gewonnene, weil sie vermöge ihrer Natur und größeren Dichtigkeit bei gleichem Volumen ein viel größeres Heizungsvermögen besizt.

Obgleich man die Ausbeute bei der Verkohlung in Meilern als beträchtlich und sehr vortheilhaft betrachten muß, wenn man 29 Procent Kohle erhält, so kann man doch fragen, ob diese das Maximum ist, und ob es nicht möglich wäre, sie noch zu vergrößern, und also den Verlust an brennbaren Substanzen zu vermindern. Ich glaube nicht, daß man hoffen darf aus dem Holz über 29 Procent Kohle, so wie man sie im Handel gegenwärtig verlangt, zu gewinnen; wenn man aber, ohne an der Verkohlungsmethode etwas zu ändern, das Brennen eher einstellen würde, als man es gegenwärtig thut, so erhielte man offenbar mehr Kohle; allerdings enthielte diese Kohle eine größere Menge flüchtiger Substanzen als die gewöhnliche, sie würde aber dessen ungeachtet mehr Hize entbinden. Gesezt man nähme das Ziehen in dem Augenblicke vor, wo die Kohle ziemlich von derselben Beschaffenheit wäre, wie die schwarze Kohle von Angoulème, also enthielte:

Kohle 0,748
Asche 0,012
Flüchtige Stoffe 0,240
–––––
1,000

so würde man mindestens 36 Procent Kohle erhalten, welche 31 Procent Kohlenstoff entspräche, so daß sich also in diesem Falle der |415| Verlust an flüchtigen Stoffen auf 7 Procent reduciren würde, nämlich auf ein Fünftel des Ganzen. Wenn es gelänge, eine derjenigen der Pulverfabriken ähnliche Kohle zu erhalten, so würde man davon 45 Procent gewinnen, welche 34 Procent Kohlenstoff entsprächen, und der Verlust an brennbarer Substanz wäre auf ungefähr ein Achtel reducirt. Da aber zum Verdampfen des Wassers und aller Substanzen, die aus dem Holz ausgetrieben werden müssen, wenn auch keine hohe Temperatur, doch eine ziemlich starke Erhizung nöthig ist, wobei eine gewisse Menge brennbarer Substanzen verzehrt werden muß, so begreift man wohl, daß die Erzielung eines so vortheilhaften Resultats wenig wahrscheinlich ist, und daß es schon viel wäre, wenn man 33 Proc. schwarze Kohle, die 24 Proc. flüchtiger Stoffe enthält, gewinnen würde. Ich glaube übrigens, daß eine solche Kohle sich für die meisten metallurgischen Operationen, so wie für alle diejenigen, wobei die Erzeugung von Flamme nicht nachtheilig ist, sehr gut eignen würde.

|391|

Handbuch der metallurgisch-analytischen Chemie, von P. Berthier. Uebersezt, mit eigenen Erfahrungen und Zusäzen vermehrt, von Carl Kersten. Leipzig 1835.

A. d. R.

|391|

Wir theilen es hier unseren Lesern nach jener ausführlichen Beschreibung mit.

A. d. R.

|407|

Man sehe die Anmerk. S. 391.

A. d. R.

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