Titel: Liebig's Bemerkungen zur Essigfabrication.
Autor: Liebig, Justus
Fundstelle: 1837, Band 65, Nr. XVI. (S. 50–54)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj065/ar065016

XVI. Bemerkungen zur Essigfabrication, von Liebig.

Daß der Essig aus dem Alkohol dadurch entsteht, daß er einen Theil seines Wasserstoffs durch die Einwirkung des Sauerstoffs der atmosphärischen Luft verliert, selbst aber noch mehr Sauerstoff aufnimmt, ist bekannt. Es ist jezt nachgewiesen, daß durch den ersten Theil dieses Processes, nämlich durch die Entziehung eines Theils des Wasserstoffs, aus dem Alkohol ein eigenthümlicher, sehr flüchtiger Körper, Aldehyd genannt, entsteht; dieser Aldehyd hat sehr starke Verwandtschaft zum Sauerstoff, und oxydirt sich, wenn er hinreichenden Sauerstoff vorfindet, augenbliklich zu Essigsäure. Es wird also nicht möglich seyn, die Gegenwart des Aldehyds bei vollkommener Essigbildung nachzuweisen. Reicht aber der Sauerstoff nicht zu, so wird einestheils weniger Essigsäure, also schwächerer Essig gebildet, anderntheils aber auch durch die Verflüchtigung des Aldehyds, bevor es oxydirt werden konnte, auch die allmähliche Umwandlung sämmtlichen |51| Alkohols vereitelt werden. Daher in schlechten Essigbildern wohl aller Alkohol verschwindet, aber ohne daß sich eine entsprechende Menge Essigsäure bildet. Es kommt also bei der Essigbildung hauptsächlich darauf an, den Alkohol stets mit der hinreichenden Menge sauerstoffhaltiger Luft in Berührung zu bringen.

100 Pfd. Alkohol nehmen bei der Essigbildung aus der Luft 69 Pfd. Sauerstoff auf, und geben 169 Pfd. Essigsäure, von welcher eine Unze 424 Gran kohlensaures Kali sättigt. Es ist klar, daß 100 Pfd. Alkohol (= 63 Litres = 31,5 Darmstädter Maaß = 63 D. Maaß Branntwein von 50 Proc. Tralles), verdünnt mit 2230 Pfd. Wasser, 2400 Pfd. Essigsäure geben, von welcher die Unze 30 Gran kohlensaures Kali sättigt. Bei einer zwekmäßigen Einrichtung der Essigbilder und bei Vereinigung aller der Essigbildung günstigen Bedingungen erhält man aus 63 Maaß Branntwein 7 Ohm = 560 Maaß Essig von der angegebenen Stärke, und man verliert mithin 1/15.

Wenn der zur Essigbildung verwandte Sauerstoff der atmosphärischen Luft entnommen wird, so bedarf man für jedes Pfund Alkohol 241 Darmst. Maaß Sauerstoff, welche in 1,15 Kubikmeter enthalten sind. Für jede Ohm (160 Liter) Essig von obiger Stärke wird mithin der Sauerstoff von 15 Kubikmeter (= 960 K'. Darmst. Maaß) Luft verzehrt, wobei natürlich vorausgesezt wird, daß die Luft ihres Sauerstoffs aufs vollkommenste beraubt wird.

In einem Raume von 12 Meter Länge (1 Meter = 4 Fuß Darmst. Maaß), 8 Meter Breite und 4 Meter Höhe können ganz bequem 30 Essigbilder an drei Wänden untergebracht werden, welche in 17 Stunden 13 Ohm fertigen Essig (immer von obiger Stärke) liefern, zu dessen Bildung der Sauerstoff von 195 Kubikmeter Luft verwendet, verzehrt wird. Der Luftraum in diesem Locale beträgt, das Volum der Fässer nicht abgerechnet, 384 Kubikmeter. Jeder Essigbilder nimmt einen Raum von 800 Kubikdecimeter (1600 Pfd. Wasser) ein; zwei Drittel von diesem Raume sind Holz und 1/3 Luft, welche das Innere der Fässer erfüllt; es bleiben mithin für die Luft des Essiglocals 376 Kubikmeter.

Wenn mithin das Zimmer hermetisch verschlossen wäre, so würde man, auf Kosten des Sauerstoffs der darin enthaltenen Luft, 25 Ohm Essig produciren können; in 32 1/2 Stunden würde die Luft vollkommen ihres Sauerstoffs beraubt seyn, und die Essigbildung würde aufhören. Es geht ferner aus dieser Betrachtung hervor, daß, wenn die Essigbildung fortwährend in gutem Gange erhalten werden soll, in je 32 1/2 Arbeitsstunden die Luft des Locals vollständig erneuert, d.h. die entsauerstoffte Luft entfernt und ein entsprechendes Volumen |52| frischer Luft zugeführt werden muß. Für jede Ohm Essig müssen, wie schon erwähnt wurde, 960 K'. Luft zugeführt, und für 17 Arbeitsstunden berechnet, müssen jede Stunde in ein Local der angegebenen Größe, wo 30 Essigbilder stehen, 1248 K'. Luft zugeführt werden.

In den meisten Essigfabriken sind Fenster und Thüren verschlossen, und zwar so gut als möglich, um an Brennmaterial zu ersparen, welches nöthig ist, um die constante Temperatur zu erhalten; man läßt die Luft sich erneuern durch die Rizen und zufälligen Oeffnungen; auf das Maaß der Erneuerung wird gewöhnlich nicht die geringste Rüksicht genommen.

Daher denn die Klage vieler Fabriken: Wir erhalten in der ersten Zeit, wo die Essigbilder in Gang gesezt wurden, Essig von der gewünschten Stärke, aber sein Gehalt nimmt nach einiger Zeit bis zu einer beständigen Größe ab, über welche hinaus er nicht mehr verstärkt werden kann.

Wie unerläßlich es sey, ein gewisses Verhältniß in der Anzahl der Essigbilder zu einem bestimmten Raume zu beachten, wenn die Luft dieses Raumes sich nur durch zufällige Oeffnungen erneuern kann, wird folgende Erfahrung zur Genüge beweisen. In einer Essigfabrik, in welcher für die Erneuerung der Luft keine besondere Sorgfalt getragen war, erhielt man in sechs Essigbildern einen vortrefflichen Essig; der gute Erfolg veranlaßte den Fabrikanten, die Anzahl derselben um zwei zu vermehren, und von diesem Augenblike an nahm der Gehalt an Säure nicht nur in den beiden neuen, sondern in allen Essigbildern ab.

In der vollkommensten Essigfabrik darf die Luft, welche die Fässer passirt hat, sich nicht mehr mit der Luft des Essiglocals mischen, sie muß aus dem Essiglocale entfernt werden, oder was das Nämliche ist, es darf die Luft des Locals nicht zur Essigbildung verwandt werden, dazu muß Luft von Außen dienen.

Man glaube nicht, daß das Hinausführen der entsauerstofften Luft mit einem größeren Verluste von Essig verknüpft ist, als bei dem gewöhnlichen Betriebe; denn da nur in dem Verhältnisse Essigsäure gebildet werden kann, als Luft hinzutritt, und die hinzutretende Luft ein ihr gleiches Volumen von mit Essigdämpfen gesättigter Luft verdrängt, und diese, gleichgültig auf welche Weise, das Local verlassen muß, so geht unter allen Umständen eine gleiche Quantität Essig für den Fabrikanten verloren.

Ueber jedem Essigbilder müssen entweder an der Deke oder an der Seitenwand Oeffnungen angebracht werden, deren Oberfläche gleich ist der Oberfläche der Luftlöcher in dem oberen Boden der |53| Essigbilder. Für die hinzutretende Luft müssen an dem unteren Theile der Wände, also unterhalb des Bodens der Fässer, Oeffnungen angebracht seyn, welche im Winter etwas kleiner seyn können als die oberen Oeffnungen, und durch welche Luft in die Essigbilder eintritt. Das Hineinführen der Luft im Winter könnte durch eine Röhre von Eisen oder Blech geschehen, deren Oeffnung nach Außen in der Nähe des Ofens angebracht werden kann.

Eine weitere Bedingung ist, daß die Oeffnungen in dem oberen Boden der Essigbilder, aus welchen die Luft, die zur Oxydation gedient hat, austritt, genau im Verhältnisse zu der atmosphärischen Luft stehen, welche stündlich das Faß passiren muß. In einer Stunde verzehrt jeder Essigbilder, indem er etwas über 2 Maaß Essig liefert, den Sauerstoff von 25 K'. Luft. Die Geschwindigkeit, mit welcher die Luft durch einen Cylinder von 6' Höhe strömt, dessen innere Temperatur 36°, während die der äußeren Luft 18° ist, beträgt in einer Secunde, nach Schmidt's Versuchen, 5,616''; hienach muß der Querdurchschnitt der Oeffnung in dem oberen Boden der Essigbilder, vorausgesezt, daß stündlich 25 K'. Luft hindurchströmen sollen, 2,137 Quadratzoll oder der Durchmesser 1,649'' betragen.

Allein bei dem Durchgange der Luft durch die auf einander geschichteten Holzspäne wird diese Geschwindigkeit ausnehmend verlangsamt, sie beträgt noch nicht 1 1/4'' in der Secunde; und bei den angenommenen 25 K'. in der Stunde ist vorausgesezt worden, daß die ausströmende Luft ihres Sauerstoffs aufs vollkommenste beraubt sey, was nie der Fall ist; man findet im Gegentheil in derselben noch 12–15 Proc. Sauerstoff; es geht daraus hervor, daß die obere Oeffnung wenigstens 6–8 Quadratzoll Durchschnitt besizen muß.

Es ist eben so schwer, theoretisch ein genaues Maaß für die Oeffnungen der Essigkammer anzugeben, durch welche die Quantität der ein- und austretenden Luft regulirt wird. Dem angegebenen Falle, wo die Oeffnungen in der Deke oder der oberen Wand, durch welche der entsauerstofften Luft Ausgang verschafft wird, gleich seyn sollen den Oeffnungen in dem oberen Boden der Essigbilder, liegt die Voraussezung zum Grunde, daß die Temperatur des Fabriklocals die nämliche sey, wie die der äußeren Luft; dieß findet aber nur in den heißen Sommermonaten Statt, und da die Gesammtheit der ausströmenden Luft zunimmt mit der Differenz der äußeren und inneren Temperatur, so folgt daraus, daß diese Oeffnungen in dem nämlichen Verhältnisse verändert werden müssen, als die äußere Temperatur niedriger ist. Der Luftwechsel oder Luftzug ließe sich aber durch Klappen oder Schieber sehr leicht auf einer constanten Größe erhalten.

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Eine dritte Bedingung ist, daß die Oeffnungen an dem unteren Theile des Fasses, wo die atmosphärische Luft eintritt, zusammengenommen nicht kleiner sind, als die oberen, durch welche sie austritt. Diese Bedingung ist meistens erfüllt, aber in verkehrtem Sinne; gewöhnlich beträgt die Oberfläche dieser Löcher mehr als die der oberen Oeffnungen, während sie der niedrigeren Temperatur am Boden des Fasses wegen um etwas kleiner seyn dürfen.

Oben wurde erwähnt, daß sich in den nicht fertigen Essigen unvollkommener Apparate Aldehyd finden werde; in der That zeigte der Essig jener Fabrik, welche die Zahl ihrer Essigbilder vermehrt hatte, deutlich den Aldehydgeruch, so wie folgende, das Daseyn des Aldehyds beweisende Eigenschaften: bei der Destillation des Essigs schielt man eine Flüssigkeit, welche mit etwas Kali erhizt sich dunkelbraun färbte, und bei Zusaz einer Säure Aldehydharz fallen ließ; mit neutralem salpetersaurem Silberoxyd, bei Zusaz von etwas Ammoniak erwärmt, wurden die Wände des Gefäßes mit einem spiegelblanken Ueberzuge von reinem metallischen Silber überzogen; und namentlich das erstere Mittel hält Liebig für ein sehr einfaches, sicheres und nie trügendes Mittel für den Fabrikanten, den Zustand seiner Essigbilder zu prüfen. 2 Maaß (4 Pfd.) Essig werden in einer Retorte bei guter Abkühlung der Destillation unterworfen, man läßt etwa 1/16 Maaß übergehen und erhizt eine kleine Quantität des Destillats in einer Glasröhre mit etwas kaustischer Kalilauge; färbt sich die Flüssigkeit weingelb, gelb, gelbbraun, braun, dunkelbraun, so steht der Aldehydgehalt und damit der Essigverlust in demselben Verhältnisse, wie diese Färbungen, und man hat bei dieser Gewißheit des Vorhandenseyns des Aldehyds seine Aufmerksamkeit auf Vermehrung des Luftzuges in den Fässern durch Vergrößerung der oberen Oeffnung oder durch Vermehrung des Luftzutrittes zu dem Essiglocale zu richten. Man hält es für schwierig oder mit zu großem Verluste verbunden, die Stärke des Essigs über einen gewissen Punkt hinaus zu steigern, allein Liebig ist überzeugt, daß man ihn zu jeder beliebigen Stärke erhalten kann, wenn man bei jedem neuen Aufgusse eine kleine Quantität Branntwein zusezt; aber hiebei ist es nöthig, daß die von Außen den Fässern zugeführte Luft bis zur Temperatur der Essigbilder erwärmt werde. (Ann. der Pharmacie. XXI. S. 113.)

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