Titel: Clerget, über die Analyse zuckerhaltiger Substanzen mittelst der optischen Eigenschaften.
Autor: Clerget, H. T.
Fundstelle: 1847, Band 104, Nr. LXXIX. (S. 344–356)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj104/ar104079

LXXIX. Ueber die Analyse des Zuckers und zuckerhaltiger Substanzen mittelst der optischen Eigenschaften ihrer Auflösungen und Verfahren zum Berechnen des Zuckererträgnisses beim Raffiniren; von H. T. Clerget.

Aus dem Bulletin de la Société d'Encouragement, Oct. 1846, S. 549.

Mit Abbildungen auf Tab. V.

Die Société d'Encouragement machte schon vor langer Zeit auf den Nutzen aufmerksam, welchen ein praktisches Verfahren, mittelst dessen man die in den verschiedenen zuckerführenden Körpern enthaltene Quantität wirklichen Zuckers leicht und genau bestimmen könnte, der Zuckerindustrie gewähren würde.

Dieser Aufforderung entsprechend, theilte ich der Gesellschaft in ihrer Sitzung am 19. März 1846 in kurzem Ueberblick ein solches Verfahren mit, welches sich auf die optischen Eigenschaften der Zuckerlösungen gründet (polytechn. Journal Bd. CII S. 311); da heute Hr. Soleil, der Erfinder des vortrefflichen Polarisationsinstruments, welches die Anwendung dieser Eigenschaften erleichtert, eine ausführliche |345| Beschreibung seines Apparats vorlegt,58) will ich die Details dieses Verfahrens entwickeln.

Obgleich in theoretischer Hinsicht die Polarisation des Lichts einen der abstractesten Theile der Optik bildet, ist die Anwendung derselben in diesem concreten Fall vom rein praktischen Gesichtspunkt aus doch höchst einfach.

Um was handelt es sich eigentlich dabei? Um die Compensation des auf die Färbungen eines polarisirten Strahls durch das Dazwischensetzen einer Zucker enthaltenden Flüssigkeitssäule ausgeübten Einflusses, mittelst der zweien Quarzprismen ertheilten Bewegung.

Das bei o, Fig. 1 in den Körper des Instruments59) einfallende Licht erzeugt bei seinem Durchgang durch die Prismen und die Quarzkrystalle ein doppeltes Bild der Oeffnung durch welche es eindringt.

Dieses Bild, Fig. 2, besteht aus zwei Scheiben, deren jede durch eine Mittellinie abgetheilt ist, und im Normalzustand des Instruments findet man daß die beiden Hälften jeder Scheibe gleich gefärbt sind. Bringt man aber in V, Fig. 1, eine Röhre an, welche eine zuckerhaltige Flüssigkeit enthält, so wird die Uebereinstimmung aufgehoben; jede Hälfte derselben Scheibe, Fig. 3, nimmt andere Töne an. Nun braucht man, um sowohl die Stärke als die Richtung der Wirkung der in der Lösung reagirenden Substanz, d.h. des Zuckers zu ermitteln, nur den Knopf b, Fig. 1, so lange umzudrehen, bis die Quarzkrystalle, welche er voreinander vorübergleiten macht, durch die Veränderungen, welche in Folge ihrer Gestalt (Fig. 4), die Summe ihrer Dicken beim Durchgang des Strahls erleidet, die Gleichheit der Farben wieder herstellen und die Resultate werben durch die Anzahl der Grade ausgedrückt, welche ein Nonius rechts oder links von Null der Scala des Instruments angibt (Fig. 5).

Nach Angabe dieser einfachen Behandlung des Instruments will ich sogleich in das Verfahren der Analyse selbst eingehen, wobei ich zuvörderst annehme, daß die Quantität krystallisirbaren Zuckers in einer Substanz zu ermitteln sey, von der man im Voraus weiß, daß nur diese Zuckerart darin enthalten ist, was vorzüglich bei der Analyse des Zuckerrohrs der Fall seyn wird, wenn es sich bestätigt, wie Peligot's Beobachtungen ergaben, daß das Zuckerrohr nur eigentlichen krystallisirbaren |346| Zucker enthält, dessen Zusammensetzung genau bestimmt ist = C²⁴H²²O¹¹.

Man hat in diesem Fall wie folgt zu verfahren.

Man nimmt eine durchschnittliche Portion mit dem Messer zerschnittenen Zuckerrohrscheiben von 200 Grammen Gewicht; diese Scheiben werden in einer kleinen Presse Fig. 6 ausgepreßt, deren Kraft, dem Verhältniß der Preßfläche zur Hebelkraft entsprechend, viel größer ist, als die der stärksten Walzenmühlen in den Plantagen; mit dem erhaltenen Saft füllt man einen Kolben, Fig. 7, bis zu dem Meßstrich am untern Theil seines Halses, bis wohin sein Rauminhalt 100 Kubikcentimeter beträgt; hierauf setzt man ungefähr 5 Kubikcentimeter Hausenblasenlösung zu,60) mischt ohne zu schütteln, damit sich kein Schaum erzeuge, was man leicht erreicht, wenn man sich darauf beschränkt, den mit einem Finger verschlossen gehaltenen Kolben wiederholt langsam umzukehren; hierauf gießt man gewöhnlichen Weingeist auf bis zum höher oben befindlichen Meßstrich, bis zu welchem von dem ersten Strich aus der Raum ein Zehntheil des ganzen Inhalts, also 10 Kubikcentimeter beträgt; alsdann wird stark geschüttelt. Durch den Weingeist gerinnt die läuternde Substanz und in höchstens 2 Minuten ist der Saft vollkommen geklärt; derselbe ist überdieß in einem bekannten Verhältniß, nämlich um ein Zehntheil seines Volums, verdünnt. Nach dieser schnellen, ohne Erhöhung der Temperatur bewerkstelligten Läuterung, gießt man die Flüssigkeit mittelst eines mit Filter versehenen Trichters, Fig. 8, in eine Beobachtungsröhre von 22 Centimeter Länge, und nachdem man diese Röhre mittelst einer gläsernen Deckscheibe a und des Sperrrings c 61) verschlossen hat, bringt man sie auf das Instrument, um die Anzahl der Grade zu beobachten, welche zur Rechten |347| der Null am Nonius die Ablenkung angibt, die das polarisirte Licht auf seinem Weg durch die Flüssigkeit erleidet; wenn man diese Zahl mit 16,471 multiplicirt und das Product mit 100 dividirt, erhält man das Gewicht des im Liter der analysirten Flüssigkeit enthaltenen Zuckers in Grammen und Centigrammen.62)

Uebrigens ist man durch die Ziffern in den beiden letzten (mit A und B bezeichneten) Columnen in der dieser Abhandlung beigegebenen Tabelle, aller Berechnung enthoben. Von den verschiedenen Gradzahlen welche das Instrument bei dieser Analyse angibt und die man in der Columne A suchen muß, sind die Producte der Multiplication in der Columne B angegeben. (Man vergleiche die Bemerkungen zur Tabelle.)

Wenn man nun mittelst eines sehr kleinen aber mit großen Abtheilungen versehenen Aräometers (Fig. 9), welcher Zehntelsgrade angibt, die Dichtigkeit der Flüssigkeit mißt, so kann man aus dieser Dichtigkeit, dem Zuckergehalt des Safts und dem Gewicht des ausgepreßten Rückstands, berechnen wie viel Procente vom Gewicht des Zuckerrohrs der im ausgepreßten Saft enthaltene Zucker beträgt.

Ungefähr 15 bis 20 Minuten reichen zu dem ganzen Versuch hin. Hier folgt ein Beispiel der Resultate einer solchen Analyse. Ein 200 Gramme schweres Stück auf den Antillen gebauten Tahitischen Zuckerrohrs wurde in der Versuchspresse ausgepreßt und hinterließ einen 48 Gramme wiegenden erschöpften Rückstand; es gab sonach 152 Gramme Saft, dessen specifische Schwere mittelst des Dichtigkeitsmessers = 108,5 bestimmt wurde63), und dieser Saft verursachte, im Saccharimeter beobachtet, eine Ablenkung zur Rechten von der Null des Nonius um 124°; multiplicirt man nun diese Anzahl der Grade mit 16,471 und |348| dividirt das Product mit 100, so findet man die Menge des Zuckers im Liter Saft = 204 Grammen 24 Centigr., und diesen Gehalt findet man auch in der erwähnten Tabelle gegenüber der Gradzahl 124°. Andererseits geht aus der Proportion 1085 (Gewicht des Liters): 204,24 (Gewicht des Zuckers) = 1 : x, welche als Werth von x 0,1882 ergibt, hervor, daß dieser Saft 1882 Gewichtsprocente Zucker enthielt. Wenn man endlich 0,1882 mit 152 Grammen, dem Gewicht des Safts multiplicirt, so erhält man die Gesammtmenge des Zuckers, welcher in dem Saft enthalten war, der durch bloßes Auspressen von 200 Grammen Zuckerrohr erhalten wurde, nämlich 28,60 Gramme, also 14,30 Gewichtsprocente des Zuckerrohrs.

Von der Analyse des Zuckerrohrs gehe ich zu derjenigen der Runkelrübe über. Das Fleisch der Wurzel wird zerrieben; man wägt 300 Gramme davon in einer Schale ab und gewinnt den Saft daraus durch einfaches Auspressen desselben in starker aber feiner Leinwand mit den Händen, was anfangs nur allmählich, später mit der größtmöglichen Kraft verrichtet wird. Die Dichtigkeit dieses Saftes wird mit dem schon beschriebenen Aräometer sogleich ermittelt, dann die Flüssigkeit in den Kolben, Fig. 7, wie beim Rohrzuckersaft, bis an den untern Meßstrich hinauf gegossen. Diese vollkommen undurchsichtige Flüssigkeit färbt sich in Berührung mit der Luft mehr oder weniger braun, wird aber durch eine Auflösung von basisch-essigsaurem Blei von ungefähr 35° Baumé, wovon man bis zum zweiten Meßstrich zugießt, in wenigen Augenblicken vollkommen geläutert und entfärbt. In diesem Zustand wird sie, wie der Zuckerrohrsaft, in Untersuchung genommen; allein der Zuckergehalt ist hiemit noch nicht mit aller Genauigkeit ermittelt, weil die Runkelrübe bisweilen kleine Mengen von Substanzen enthält, welche wie der krystallisirbare Zucker eine ablenkende Kraft auf die Polarisationsebene ausüben. Um nun von der Ziffer der totalen Ablenkung diejenige der lediglich dem Zucker angehörenden auszuscheiden, benutzt man ein Hülfsmittel, welches darin besteht, eben diesen Zucker sämmtlich mittelst einer Säure in unkrystallisirbaren Zucker zu verwandeln, welcher auf das polarisirte Licht in (dem krystallisirten Zucker) entgegengesetztem Sinne einwirkt. Die Anwendung dieses Mittels erfordert aber eine Correction: denn die Temperatur hat auf die optischen Eigenschaften der Zuckerlösungen welche zur Linken ablenken, einen bedeutenden Einfluß, worauf zuerst Hr. Mitscherlich aufmerksam machte; ich habe seitdem auch dessen Gesetze ermittelt. Ohne auf die vielfältigen Versuche einzugehen, die ich zu diesem Behufe anstellen mußte, beschränke ich mich darauf, zu bemerken, |349| daß sie mir die feste Ueberzeugung verschafften, daß die Intensität des Vermögens der Zuckerarten die Polarisationsebene nach links abzulenken, gleichviel ob dieselben durch Behandlung des krystallisirbaren Zuckers mit Säuren entstanden oder ursprünglich in den Pflanzen enthalten sind, von dem Gehalt der Lösungen und der Temperatur abhängt, bei welcher die Beobachtung angestellt wird; dadurch war ich in den Stand gesetzt, eine Correctionstabelle zu verfertigen, welche bei der Analyse aller zuckerhaltigen Substanzen anwendbar ist, die nach der Umkehrung mittelst Säuren beobachtet werden müssen. Diese Tabelle, welche ich bei Gelegenheit der speciellen Anwendung ihrer zwei letzten Columnen bei der Analyse des Zuckerrohrs schon erwähnte, ist bloß für die Temperaturen zwischen + 10° und 35° der (100 theiligen) Thermometerscala construirt, denn andere kommen bei solchen Versuchen doch nicht wohl vor.

Damit man die Aufzeichnungen leicht und genau machen kann, construirte ich eine besondere Beobachtungsröhre für die säuerlichen Flüssigkeiten; diese Röhre, Fig. 10, ist in der Mitte ihrer Länge mit einer verticalen Tubulatur versehen, in welcher ein Thermometer so steckt, daß man durch eine reibende Bewegung seine Kugel nach Belieben bis in die Mitte der Röhre hinuntersenken, oder über den durchgehenden Strahl Heraufziehen kann, damit das Licht hindurchkann. In Fig. 10* ist dieses Thermometer besonders abgebildet.

Die Säuerung geschieht auf folgende Weise:

Die Flüssigkeit wird in einen besondern Kolben gegossen, welcher wie der in Fig. 7 zwei Meßstriche hat, die aber, statt den Rauminhalt von 100 und 110 Kubikcentimeter anzugeben, nur den von 50 und 55 Kubikcentimeter anzeigen.64) Man läßt diese Flüssigkeit bis zum ersten Strich heraufgehen und gießt sodann reine, concentrirte Salzsäure bis zum zweiten Strich, also im Verhältniß von 1/10 des ganzen Volums auf, rührt um und bringt den Kolben, nachdem man ein Thermometer hineingesteckt, in ein Wasserbad, Fig. 11; man erhitzt dasselbe mittelst einer Weingeistlampe bis auf + 68° C., wobei man den Docht so vorrichtet, daß die Erhitzung ungefähr eine Viertelstunde lang dauern kann und seht hierauf den Kolben sogleich in ein zweites, mit kaltem Wasser gefülltes Gefäß, Fig. 12, um die Flüssigkeit wieder auf die |350| Temperatur der Luft zurückzuführen. Man hat nun mit dem Instrument eine neue Aufzeichnung zu machen, zu welchem Behufe man in die Thermometerröhre die gesäuerte Flüssigkeit mittelst eines Trichters filtrirt, dessen Hals man in die verticale Tubulatur steckt. Dieses Filtriren hat zum Zweck, dreifach-basisches Chlorblei zurückzuhalten, welches der Ueberschuß des zur Läuterung angewandten basisch-essigsauren Bleis mit der Salzsäure bildete. Nach dem Filtriren ist die Flüssigkeit vollkommen hell und farblos; sie gestattet die Grade, welche sie jetzt zur Linken der Null des Nonius anzeigt, ganz leicht zu beobachten; die Anzahl dieser Grade, welche man um ein Zehntheil vergrößert, um die von dem Zusatz der Säure herrührende Verdünnung zu compensiren, wird dann zur Anzahl der Grade zur Rechten, welche man vor der Ansäuerung ermittelte, addirt; man sucht nun auf der Tabelle in der Columne der Temperatur, bei welcher die Beobachtung angestellt wurde, die der Summe der beiden Zahlen sich am meisten nähernde Ziffer und findet dann am Ende der horizontalen Linie, in der letzten Columne der Tabelle, den Volumgehalt, d.h. die Anzahl der in einem Liter enthaltenen Grammen Zuckers. Endlich wird, wenn man es für nothwendig erachtet, das rückständige Rübenfleisch in ein Tuch eingeschlagen, unter die Presse gebracht und wie beim Zuckerrohr angegeben, erschöpft, wobei jedoch der Druck nur allmählich ausgeübt werden darf, damit die Zellen der Runkelrübe ihre Elasticität nicht ausüben können, welche sonst den Recipient, trotz des starken Widerstandes des Metalls, woraus er besteht, zerreißen könnte. Der Preßkuchen wird endlich herausgenommen und gewogen, und aus dem Verhältniß seines Gewichts zu dem ursprünglichen Gewicht der Substanz, sowie zum Zuckergehalt und zur bekannten specifischen Schwere seines Saftes erfährt man, wie beim Zuckerrohr, wie viel Procente vom Gewichte der Rübe das Gewicht des Zuckers beträgt.

Von der Analyse der Runkelrübe komme ich auf die Prüfung des Rohzuckers und der Melasse.

Hinsichtlich dieser Körper besteht das Verfahren darin, die Wirkung von Auflösungen derselben, deren Volumgehalt man kennt, auf das polarisirte Licht, mit der Wirkung einer Auflösung von demselben Gehalt an absolutem Zucker, dessen Typus vollkommen trockner und reiner Kandiszucker ist, zu vergleichen.

Nun ist der hiefür angenommene Normalgehalt der bei Gelegenheit der Analyse des Zuckerrohrs angeführte, von 16,471 Grammen in einem Deciliter Lösung; dieser würde, wenn man mit reinem Zucker zu thun hätte, eine Ablenkung von 100° bewirken: daraus folgt, daß |351| die Anzahl der Grade, welche irgend eine Zuckerstoff-Auflösung von demselben Gehalt ergibt, die in ihr enthaltene Menge wirklichen Zuckers in Procenten ausdrücken wird.

Es ist nun noch zu erklären, wie solche Auflösungen von Rohzucker oder Melasse für die Analyse bereitet und nöthigenfalls geläutert oder entfärbt werden müssen, damit sie sich zur Beobachtung eignen.

Man präparirt von denselben ungefähr 200 bis 300 Kubikcentimeter. Hiezu benutzt man hinlänglich große Kolben, die, ohne gerade mit Abtheilungen von je 100 Kubikcentimetern versehen zu seyn (wenn man keine solche haben kann), doch noch gute Dienste leisten, wenn nur ihr Rauminhalt Multipeln der Zahl 5 ausdrückt. Ist diese einzige Bedingung erfüllt, so reicht eine Reihe von sieben besondern Gewichten, welche in Fig. 13 angegeben sind, hin, um die Wägungen schnell vornehmen und die Lösungen genau darstellen zu können. Die je nach dem Rauminhalt des Kolbens erforderliche Menge Zucker oder Melasse wird in dieses Gefäß gebracht und dann in so viel Wasser aufgelöst, als bis zum Meßstrich herauf geht, wenn die Flüssigkeit nicht geläutert zu werden braucht; die Menge des Wassers muß aber etwa um 20 Kubikcentimeter unter diesem Strich bleiben, wenn die Auflösung trübe und schleimig ist. In letzterm Fall läutert man sie entweder mittelst Hausenblase und Weingeist, wie in obigem Beispiel beim Rohrzucker, oder mit basisch-essigsaurem Blei, ohne daß die Gesammtmenge dieser Substanzen genau gemessen zu werden braucht. Man schüttet in dem einen Falle das Bleisalz, und im andern Falle zu etwa gleichen Theilen, zuerst die Hausenblase, welche mit der Lösung vermischt wird, und dann den Weingeist hinein bis zum Meßstrich hinauf, schüttelt um und gießt das Ganze auf ein Filter.

Wenn man nach dem Filtriren findet, daß die Farbe der Flüssigkeit gestattet die Ablenkungen der Polarisationsebene zu erkennen, so nimmt man sie sogleich in Untersuchung; sollte hingegen die geläuterte oder nicht geläuterte Flüssigkeit zu stark gefärbt seyn, so entfärbt man sie mittelst Thierkohle.

Man bedient sich hiezu einer der Glasröhren, Fig. 14, die man in Fig. 14* im Querdurchschnitt auf der Linie AB sieht. Sie sind unten mit einer doppelten messingenen Zwinge, Fig. 15, versehen, die einen Wollenfilz oder ein Baumwollfutter enthält. Auf diese Röhren passen Trichter von Weißblech, Fig. 16, die mit einer Klappe oder einem Stöpsel versehen sind, welche mit einem daran befestigten Eisendraht aufgezogen werden können; wenn der Stöpsel an seiner Stelle ist, wirft man in den Trichter eine Quantität feinkörniger Thierkohle, |352| dem Volum nach ein Viertheil der zu entfärbenden Flüssigkeit. Diese Menge ist sehr leicht abzumessen mittelst eines der graduirten Gläser V, Fig. 14. Die Kohle wird mit einem Theil der Flüssigkeit befeuchtet, umgerührt und durch Aufziehen des Stöpsels in die Röhre gebracht; sie wird durch Schütteln fest zusammengehäuft und die übrige Flüssigkeit darauf gegossen, damit sie durchfiltrirt. Würde man ohne Unterschied das ganze Filtrat, aufsammeln, so ergäbe dasselbe einen trüglichen Gehalt: denn die Kohle absorbirt anfangs Zucker; wenn man aber den ersten Theil des Filtrats, etwa ein der Kohle gleiches Volum beseitigt, so hat das später durchlaufende den ursprünglichen Gehalt. Bei vielen Zuckern ist die Entfärbung auf das erstemal schon hinlänglich; wenn aber die Färbung noch zu stark ist, was beim ordinären Zucker und der Melasse oft vorkommt, so muß man die Flüssigkeit wiederholt durch dieselbe Kohle laufen lassen, wodurch man dann bald die erforderliche Entfärbung erzielt.

Die entfärbte Flüssigkeit beobachtet man zuerst direct in einer 20 Centimeter langen Röhre, dann aber in angesäuertem Zustande mit Beobachtung der für den Runkelrübensaft gegebenen Vorschrift. Zuletzt beobachtet man sie abermals in der 22 Centimeter langen, mit Thermometer versehenen Röhre, um die Intensität der Umkehrung des Ablenkungsvermögens zu ermitteln. Die Ziffern der beiden Aufzeichnungen, der directen und indirecten, werden addirt und das Product dient, mittelst der Tabelle, wie in dem Beispiel mit dem Runkelrübensaft, zur Ermittelung des Gehalts, und zwar hier nicht nach dem Volum, sondern nach Gewichtsprocenten der Substanz.

Wenn jedoch die Aufzeichnungen vor und nach der Ansäuerung nicht entgegengesetzten Zeichens sind, was der Fall seyn kann wenn der krystallisirbare Zucker mit sehr viel unkrystallisirbarem vermengt ist, nimmt man nicht die Summe der beiden Aufzeichnungen, sondern nothwendig ihre Differenz.

Beispiele:

1) Gesetzt eine Flüssigkeit gebe vor der Ansäuerung
eine directe Aufzeichnung von

75 Graden
nach der Umkehrung aber (bei einer Temperatur von
+ 15° C.) eine indirecte Aufzeichnung, d.h. zur Linken, von

20 „
––––––––
Summe der Aufzeichnungen 95 Grade.
|353|
2) Eine andere Flüssigkeit gebe vor der Umkehrung
die directe Aufzeichnung, d.h. zur Rechten, von

80 Graden
Nach der Umkehrung aber, bei einer Temperatur von
+ 20° C. eine Aufzeichnung immer gleichen Zeichens, d.h.
zur Rechten, von


26 „
––––––––
Größe der die Umkehrung ausdrückenden Differenz 54 Grade.

Die Zuckergehalte der beiden Lösungen findet man nun, wie folgt. Bei der ersten, indem man sucht, welche Ziffer in der zur Temperatur von 15° gehörenden Columne sich der Umkehrungssumme von 95° am meisten nähert; man wird die Ziffer 95,6 finden, welche dem Gehalt von 70 Proc. entspricht, der auf derselben Horizontallinie in der Columne der auf die Gewichte bezüglichen Gehalte verzeichnet ist.

Für die zweite Auflösung wird die Zahl 54 durch die Zahl 53,6 in der für die Temperatur von + 20° vorhandenen Columne repräsentirt und der gesuchte Gehalt ist der von 40 Procent bei derselben Temperatur in der Columne der Gewichtsgehalte.

Dieses sind sämmtliche analytische Verfahrungsarten, welche ich für die mannichfaltigsten vorkommenden Fälle als ausreichend erachte.

Bei Versuchen mit Rohrzucker dauern wie gesagt die Operationen im Ganzen eine Viertelstunde; bei der Runkelrübe dauern sie eine halbe Stunde, wenn die doppelte Beobachtung nothwendig ist, was aber meistens nicht der Fall ist. Ebensoviel Zeit wird für Rohzucker und Melasse erforderlich seyn.

Der beschriebene Saccharimeter ist für die Zuckerindustrie jedenfalls ein schätzbares Probirmittel, man mag ihn nun für sich allein anwenden, oder zugleich die sinnreichen Verfahrungsarten zu Hülfe nehmen, welche von Hrn. Payen 65) für den Rohzucker, und von Peligot 66) für zuckerhaltige Substanzen überhaupt angegeben wurden; seine Angaben genügen aber noch nicht, um die wichtigste Frage der Zuckerindustrie und der darauf bezüglichen Gesetzgebung, die des Ergebnisses beim Raffiniren zu lösen. Um sich davon zu überzeugen, braucht man nur die Melasse näher zu betrachten; meine Beobachtungen beweisen, daß man in der Regel die beträchtliche Menge von 36 bis 50 Proc. wirklichen Zuckers darin findet, die man aufgibt, weil man sie nicht mehr zum Krystallisiren bringen, und nicht einmal einen Theil davon gewinnen kann, ohne Kosten, die den Nutzen wieder absorbiren oder |354| sogar um vieles überschreiten. Die Unmöglichkeit, Zucker aus der Melasse zu gewinnen, fand schon längst ihre Erklärung, obwohl man früher kein Verfahren besaß ihren Gehalt an reinem Zucker leicht zu bestimmen. Bekanntlich ist die Ursache dieser Unmöglichkeit, welche vielleicht nie überwunden werden wird, das Vorkommen anderer Substanzen außer dem Zucker in der Melasse.

Da es jetzt so leicht ist den Gehalt der Syrupe, Melassen etc. an reinem Zucker zu ermitteln, so schlage ich vor das Ergebniß derselben beim Raffiniren aus ihrem Zuckergehalt und dem Gehalt an fremdartigen Substanzen, welchen ihre Dichtigkeit ergibt, annähernd zu berechnen.

Um den Nutzen dieser Annäherung einleuchtend zu machen, brauche ich nur folgendes Beispiel anzuführen:

Eine nach meinem Verfahren analysirte Melasse wurde
als 47 Proc. wirklichen Zuckers enthaltend befunden und ihre
Dichtigkeit mit der Wage sowohl als am Dichtigkeitsmesser
ermittelt, gleich



145
Ein reiner Syrup, d.h. eine Mischung von Zucker und
Wasser, der ebenfalls 47 Proc. Zucker enthält, hat eine
Dichtigkeit von


121
–––
Unterschied 24

Da die Melasse bei dem gegenwärtigen Raffinirverfahren keinen Zucker mehr zu liefern vermag, aus dem Syrup der Zucker hingegen vollständig gewonnen werden kann, was wirklich der Fall ist, so muß die Schwierigkeit seiner Gewinnung aus den dazwischenliegenden Mischungen durch das Verhältniß bedingt seyn, welches zwischen dem Zuckergehalt und der Dichtigkeit bei diesen Mischungen stattfindet.

Man kann daher eine Tabelle für die Praxis entwerfen, welche ich mit nächstem anzufertigen gedenke.

Das eben Gesagte bezieht sich auf flüssige Substanzen; hinsichtlich des Rohzuckers ist das Verfahren, sein Ergebniß beim Raffiniren zu berechnen, noch einfacher, weil es bei ihm nicht einmal nothwendig ist die Dichtigkeit seiner Auflösungen zu ermitteln.

Die Berechnung gründet sich hier auf folgende Betrachtungen:

Die Rohrzuckermelasse enthält im Mittel 40 Proc. wirklichen Zucker und 20 Proc. Wasser; sonach sind 40 Proc. verschiedener fester Substanzen mit der gleichen Menge Zuckers darin verbunden; es leuchtet daher ein, daß die festen Bestandtheile welche der Rohzucker außer dem reinen Zucker enthält, wenn sie zu Melasse concentrirt sind, eine ihrem Gewichte ziemlich gleiche Quantität wirklichen Zuckers zurückhalten.

|355|

Nehmen wir als Beispiel an, ein Rohzucker zeige folgende Zusammensetzung:67)

wirklicher Zucker 88
feste Substanzen außer dem Zucker 9
Wasser 3
100.

Offenbar werden, wenn er raffinirt wird, die 9 Proc. fremdartiger Substanzen sich in der Melasse, dem letzten Product der Operation, wieder finden und man wird in derselben Melasse auch 9 Proc. wirklichen Zuckers antreffen. Der Rohzucker dieser Qualität kann also nach dem bisherigen Raffinirverfahren nicht mehr als 79 Proc. raffinirten Zuckers liefern.

Hätte der Rohzucker einen größern Gehalt gehabt, z.B. von 94 Proc., so wäre der wenigstens mögliche Verlust, den Wassergehalt als constant angenommen, nicht über 3 Proc. gegangen. Ein solcher Rohzucker würde dann 91 Proc. wirklichen Zuckers liefern.

Hieraus ist also zu ersehen, daß der Coëfficient des Ergebnisses beim Raffiniren im Verhältniß mit dem Zuckergehalt wächst oder abnimmt und daß man ihn nach einer sehr wahrscheinlichen Voraussetzung berechnen kann.

Um zu zeigen wie wichtig die Einführung dieses Verfahrens das Ergebniß beim Raffiniren zu berechnen, werden könnte, lege ich eine Reihe Muster von Zucker und Melasse, 47 an Zahl, vor, auf denen ich ihren durch die Polarisation ermittelten Gehalt, das berechnete Ergebniß beim Raffiniren und ihren Handelswerth notirt habe, so wie sie auch nach den Nüancen (durch Vergleichung mit den gesetzlichen Typen) classificirt sind, so daß man das Verhältniß der Zollauflagen zu ihrem wirklichen Gehalt beurtheilen kann.

Man begreift, welche Freiheit der Colonial- und einheimischen Zuckerindustrie durch eine nach diesen Grundlagen regulirte Besteuerung verliehen würde, wenn dieselbe mit allen die Zuckerfrage beherrschenden Interessen wirklich vereinbar ist.

Doch würde ich mich von dem speciellen Zweck, den ich mir vorzeichnete, durch eine ausführliche Besprechung dieses Gegenstandes zu weit entfernen und theile schließlich als Beweis welchen Nutzen die Saccharimetrie der Zuckerindustrie gewähren kann, die Resultate meiner Analysen mehrerer Runkelrüben mit, deren Zuckergehalt ich bestimmte.

Eine derselben, in der Umgebung von Saint-Quentin gebaut, von dem bedeutenden Gewichte von 9,500 Gr., gab einen Saft von 102,5 |356| Dichtigkeit, welcher im Liter 30,30 Gr. Zucker enthielt, während drei andere Runkelrüben von dem gewöhnlichen Gewicht von 1 bis 1,5 Kilogr., in der Umgebung von Paris gewachsen, Säfte gaben mit den Dichtigkeiten von 105, 107 und 108, welche im Liter 88,90 und 95 Gr. Zucker enthielten.

Man ersieht aus diesen Zahlen wie verschieden der Zuckergehalt ist, und daß er keineswegs der Dichtigkeit proportional bleibt, welche doch allgemein in der Industrie, sowie bei Erhebung der Zölle, als Basis zur Berechnung des Gehalts der Säfte und Syrupe dient. Endlich fand ich bei Abänderung der Versuche, indem ich bald den oberen bald den unteren Theil der Wurzeln analysirte, ebenfalls bedeutende Verschiedenheiten, daher das Verfahren beim Abstechen des Kopfes der Rüben nicht gleichgültig ist.

Es war in dem Vorstehenden nur von dem Instrumente des Hrn. Soleil die Rede, welches für den speciellen Zweck der Saccharimetrie unbestreitbare Vorzüge besitzt. Das Instrument dessen sich Hr. Biot zum allgemeinen Studium der Erscheinungen der Circularpolarisation bedient, und das unlängst von Hrn. Mitscherlich vorgeschlagene können aber auch bei meinem Verfahren angewandt werden; nur muß ich bemerken, daß bei diesen zwei Instrumenten es nothwendig ist, 1) sich eines constanten künstlichen Lichtes zu bedienen, um vergleichbare Aufzeichnungen zu erhalten, die mit dem Tageslicht sehr schwer zu erhalten sind; 2) die Normalgewichte zu verändern, um sie den Abtheilungen der Instrumente anzupassen; 3) die Flüssigkeiten beinahe gänzlich zu entfärben.

Tabelle zur Analyse zuckerhaltiger Substanzen.

Für nicht angesäuerte Flüssigkeiten haben die beiden letzten Columnen den Charakter einer besondern Tabelle. Die Ziffern der Columne A repräsentiren dann die Zahlen der gefundenen Grade und die der Columne B das Gewicht des in einem Liter Flüssigkeit enthaltenen Zuckers in Grammen und Centigrammen.

Die bei der Analyse der festen Zucker erhaltenen Zahlen sind nothwendig in den 100 ersten Linien der Tabelle enthalten; die 30 folgenden Linien wurden für die Analyse der vorzüglichsten natürlichen zuckerhaltigen Flüssigkeiten von starkem Gehalt beigefügt, namentlich zur Analyse des Rohrzucker- und Runkelrübensaftes. Sollten Flüssigkeiten von noch stärkerm Gehalt vorkommen, so bringt man sie dadurch in die Gränzen der Tabelle, daß man sie in einem bestimmten Verhältniß mit Wasser verdünnt und diese Verdünnung in Rechnung zieht.

|zu S. 356|

Zu Bd. CIV S. 356 des polytechn. Journals.

Tabelle zur Analyse zuckerhaltiger Substanzen.

Textabbildung Bd. 104, Zu S. 356
|interleaf|
|345|

Sie wurde bereits im vorhergehenden Heft des polytechn. Journals S. 276 mitgetheilt.

|345|

Fig. 8 bis Fig. 15 auf Tab. IV.

|346|

Diese Lösung wird bereitet, indem man 5 bis 6 Gr. der im Handel unter dem Ramen natürliche Hausenblase bekannten Substanz, die nichts anders ist als der getrocknete innere Theil der Schwimmblase des Störs, drei Stunden lang in etwa 25 Centiliter Wasser kalt maceriren läßt Die Maceration wird dadurch befördert, daß man diese Haut in sehr kleine Stückchen zerschneidet, welche man, wenn die zu ihrer Ansaugung erforderliche Zeit verstrichen ist, tüchtig durchknetet. Der so erhaltene Teig wird durch ein Seidensieb oder Leintuch mit gehörig weiten Oeffnungen getrieben und dann mit 1 Deciliter weißem Wein, oder Wasser dem man Weingeist zusetzte, angerührt. Man erhält so eine gallertartige, opalisirende Masse, die Man mit Wasser verdünnt, indem man das Volum der ganzen Mischung auf 1 Liter bringt. So zubereitet läßt sich die Flüssigkeit in einer verschlossenen Flasche je nach der Temperatur wenigstens 15 bis 20 Tage lang aufbewahren ohne zu verderben. Wenn sie stark sauer wird, darf man sich ihrer nicht mehr bedienen.

|346|

Um eine vollkommene Adhäsion der Deckplatte zu bewirken, folglich alles Auslaufen von Flüssigkeit zu verhindern, muß man den horizontalen Rand der Glasröhre schwach mit Talg bestreichen.

|347|

Wir wollen nun erklären warum man mit 16,471 multiplicirt. Diese Zahl drückt die Quantität reinen und trocknen wirklichen, d.h. Candiszuckers in Grammen und Milligrammen aus, deren Auflösung, auf das Volum von 100 Kubikcentimeter gebracht, in einer 20 Centimeter langen Röhre beobachtet, eine Ablenkung zur Rechten von 100° bewirkt. Da nun die Wirkung der Zuckerlösungen auf das polarisirte Licht immer proportional ist der Menge Zucker, welche sie enthalten, oder der Dichtigkeit bei welcher das Licht durch sie fällt, folglich der Quantität wirkender Molecüle welche der polarisirte Strahl auf seinem Wege antrifft, so leuchtet ein, daß eben diese Zahl 16,471, als Multiplikator der Anzahl der beobachteten Grade angewandt, ein Product geben muß, welches die Quantität des in einem bestimmten Volum Flüssigkeit enthaltenen Zuckers ausdrückt. Im vorliegenden Fall hat die Beobachtungsröhre nicht die normale Länge von 20 Centimetern, sondern ist 22 Centimeter lang. Das Zehntheil mehr bei dieser letzteren Zahl hat die Bestimmung, die Verdünnung um ebenfalls ein Zehntheil, welche der Zusatz von Fischleim und Weingeist verursachte, auszugleichen.

|347|

Der Dichtigkeitsmesser ist für die Temperatur von 15° C. eingerichtet, welche in der Regel der zu prüfenden Flüssigkeit dadurch leicht zu geben ist, daß man das sie enthaltende Probirglas in Quell- oder Brunnenwasser taucht.

|349|

Diese Capacitäten sind nicht streng erforderlich; man braucht sich denselben nur zu nähern, indem man die beiden Meßstriche immer so anbringt, daß der sie auf dem Hals der Flasche trennende Zwischenraum gerade das Zehntheil des ganzen Inhalts ausmacht.

|353|

Polytechn. Journal Bd. C S. 127.

|353|

Polytechn. Journal Bd. CI S 136.

|355|

Dieses Beispiel entspricht einer guten vierten Sorte.

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