Titel: Gay-Lussac, über die Zersezung des kohlensauren Kalks.
Autor: Gay‐Lussac, Joseph Louis
Fundstelle: 1837, Band 64, Nr. XXX. (S. 145–147)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj064/ar064030

XXX. Ueber die Zersezung des kohlensauren Kalks mittelst der Hize; von Hrn. Gay-Lussac.

Aus den Annales de Chimie et de Physique. Oktober 1836, S. 219.

Man behauptet schon seit langer Zeit, daß der Kalkstein bei Gegenwart von Wasser sich leichter äzend brennen läßt und es scheint, daß die Kalkbrenner größten Theils dieser Ansicht sind. Dumas sucht diesen Einfluß des Wassers auf zweierlei Art zu erklären. Entweder, sagt er, nimmt dasselbe dabei die Stelle der Kohlensäure im kohlensauren Salze ein, jedoch nur auf sehr kurze Zeit, indem das Kalkhydrat schon bei der Rothglühhize zersezt wird; oder das Wasser kann auch durch die als Brennmaterial angewandte Kohle zersezt werden und sich in verschiedene Gasarten, worunter auch Kohlenwasserstoffgas, verwandeln. Lezteres würde dann die Kohlensäure des Kalksalzes zu Kohlenoxyd reduciren und dadurch ihre Trennung vom Kalk erleichtern. Der frisch aus der Grube kommende und folglich noch feuchte Kalkstein muß also leichter zu brennen seyn, als der beinahe trokene Stein. Die meisten Kalkbrenner kennen auch diese Thatsache und begießen deßwegen die sehr ausgetrokneten Steine mit Wasser, ehe sie die Oefen damit beschiken.

Die erste von diesen beiden Erklärungen ist jedoch nicht annehmbar, weil das Kalkhydrat sich in der Hize schon bei einer Temperatur zersezt, welche bedeutend niedriger ist, als diejenige, wobei sich der kohlensaure Kalk unter dem Einfluß des Wasserdampfs zersezt.

Die zweite Erklärung scheint mir nicht auf die Umstände anwendbar zu seyn, unter welchen die Verbrennung in den Kalköfen Statt findet. Ich will mich also nicht dabei aufhalten, sondern sogleich die Beobachtungen mittheilen, woraus sich meiner Meinung nach die wahre Erklärung des Einflusses des Wassers beim Kalkbrennen ergibt.

Ich brachte eine mit Marmorstüken gefüllte Porzellanröhre über einem Ofen an, dessen Temperatur mit Leichtigkeit regulirt werden konnte. An einem Ende dieser Röhre wurde eine gläserne Retorte befestigt, welche Wasser enthielt um Dampf zu liefern, und an dem anderen Ende eine Glasröhre um die Kohlensäure zu sammeln. Die Hize wurde zuerst bis auf den Grad getrieben, wo der Marmor zersezt wird, dann aber die Thüre des Aschenfalls genau verschlossen, so daß die Hize auf die Dunkelrothgluth herabsank und sich keine Kohlensäure mehr entband. Ist diesem Augenblik brachte man das Wasser in der Retorte zum Sieden und die Kohlensäure erschien sogleich |146| in reichlicher Menge. Als die Dampfentwiklung unterbrochen wurde, hörte die Kohlensäure-Entbindung augenbliklich auf und begann erst wieder mit der Herstellung des Wasserdampfs. So wurden die Umstände mehrmals modificirt und die Resultate blieben sich gleich.

Es scheint also erwiesen, daß der Wasserdampf wirklich die Zersezung des kohlensauren Kalks durch die Hize begünstigt und daß mit seiner Beihülfe diese Zersezung bei einer niedrigeren Temperatur als gewöhnlich erforderlich ist, Statt finden kann.

Die Wirkung des Wassers scheint mir in diesem Falle eine rein mechanische zu seyn. Wenn die Temperatur so weit gestiegen ist, daß der kohlensaure Kalk anfängt sich zu zersezen, bildet sich um ihn eine Atmosphäre von Kohlensäure, welche auf die mit dem Kalk verbunden bleibende Säure drükt, so daß leztere, um sich zu entbinden, den Druk dieser Atmosphäre überwinden muß. Dieß kann aber nur geschehen, wenn man entweder die Temperatur noch mehr erhöht, oder wenn man die Kohlensäure-Atmosphäre beseitigt und einen luftleeren Raum herstellt, oder endlich, indem man diese Atmosphäre durch Wasserdampf oder irgend eine andere elastische Flüssigkeit, z.B. gewöhnliche Luft, ersezt.

Diese Erklärung wird durch folgenden Versuch gerechtfertigt. Ich sezte kohlensauren Kalk in einer Porzellanröhre einer etwas niedrigeren Temperatur aus als diejenige war, wobei er anfing sich zu zersezen, und leitete dann in die Röhre einen Strom atmosphärischer Luft. Die Kohlensäure-Entbindung fing sogleich wieder an, fuhr fort so lange der Luftstrom anhielt, hörte mit demselben auf und begann auch wieder mit der nochmaligen Herstellung desselben.

Es scheint mir also erwiesen, daß der Einfluß des Wasserdampfs beim Brennen der Kalksteine sich darauf beschränkt, einen luftleeren Raum für die Kohlensäure hervorzubringen und zu verhindern, daß die frei gewordene Säure auf die mit dem Kalk verbunden gebliebene drükt. Bei Gegenwart von Wasserdampf ist allerdings eine weniger hohe Temperatur zum Austreiben der Kohlensäure erforderlich; man muß aber auch die Wichtigkeit seines Einflusses nicht überschäzen. Das Wasser befindet sich in den Kalksteinen mechanisch zwischen ihren kleinsten Theilchen; und mit Ausnahme von etwas Wasser, welches in der Mitte von Stüken zurükbleibt, die zu groß sind, als daß die Hize schnell einzudringen und dasselbe zu verflüchtigen vermag, muß der bei weitem größere Theil des Wassers ohne nüzliches Resultat und sogar mit Verlust an Brennmaterial verdampft seyn, noch ehe der Kalkstein die zu seiner Zersezung geeignete Temperatur erlangt hat.

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Ich bin also überzeugt, daß der Wasserdampf das Brennen des Kalksteins begünstigt; ich bleibe aber im Zweifel, ob er wirklich Vortheile darbieten kann, weil zwischen der Temperatur, wobei sich der kohlensaure Kalk für sich schon zersezt, und derjenigen, wobei er sich mit Hülfe des Wasserdampfes zersezt, kein großer Unterschied Statt findet. Wenn übrigens der Wasserdampf bei der Zersezung des Kalksteins bloß eine mechanische Wirkung gerade so wie die atmosphärische Luft ausübt, so begreift man nicht, welchen großen Vortheil er vor dem gasförmigen Strome der Verbrennungsproducte, welcher die Kalkmasse im Ofen unaufhörlich durchstreicht, voraus haben kann.

Die Thatsache, daß der kohlensaure Kalk bei Zutritt von Wasserdampf, oder richtiger gesprochen, im luftverdünnten Raume sich leichter zersezt, ist keineswegs eine specielle; man kann vielmehr als Regel aufstellen, daß wenn bei einer Zersezung durch die Hize oder ein chemisches Agens, eines oder mehrere gasförmige Elemente abgeschieden werden, die Zersezung sich dadurch beschleunigen läßt, daß man den Körper im luftleeren Raume erhält oder die sich entbindenden elastischen Flüssigkeiten verhindert auf ihn zu drüken. Und umgekehrt läßt sich die Zersezung verzögern oder sogar ganz verhindern, indem man um den Körper einen hinreichenden Druk mit einer elastischen Flüssigkeit von derselben Art wie die auszutreibende unterhält. So wird bei dem merkwürdigen Versuche Hall's der kohlensaure Kalk bei einer sehr hohen Temperatur mit Hülfe des Druks von kohlensaurem Gas in Fluß gebracht.

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