Titel: Mallet's Beschreibung der Schwefelsäure-Fabrication.
Autor: Mallet,
Fundstelle: 1847, Band 105, Nr. LXXXIX. (S. 362–375)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj105/ar105089

LXXXIX. Beschreibung der Schwefelsäure-Fabrication; von Hrn. Mallet.

Mit Abbildungen auf Tab. V.

Englische Schwefelsäure. – Zur technischen Gewinnung der Schwefelsäure benutzt man jetzt allgemein eine Reihe mit einander verbundener rechtwinkeliger Bleikammern, wozu noch verschiedene Apparate, wie der Ofen zur Verbrennung des Schwefels, Dampfkessel etc. kommen.

Fig. 22 zeigt den vollständigen Apparat im Durchschnitt. Bei A befinden sich die Oefen zum Verbrennen des Schwefels; letztere zeigt Fig. 24 im Querdurchschnitt, wie man sie jetzt construirt, damit die beim Verbrennen des Schwefels entstehende Wärme zur Erzeugung von Wasserdampf benutzt wird, wo man dann zwei verbundene Oefen anwendet. In Fig. 22 ist einer dieser Oefen von der Seite, der andere im Durchschnitt abgebildet. Ihr gemeinschaftlicher Kamin a leitet die schweflige Säure in eine kleine bleierne Kammer B, an deren oberem Theil Schwefelsäure einfließt, welche in einem ununterbrochenen Strom aus dem Mariotte'schen Gefäß R ablauft. Dieses Gefäß R wird durch ein Gefäß l gespeist, welches an Stickoxyd reiche Säure empfängt. |363| Das Gefäß l hat die Einrichtung eines Syrup-Aufsaugers (der Rübenzucker-Fabriken), d.h. der Dampf treibt durch den Druck, welchen er an der Oberfläche des Gefäßes ausübt, die Säure durch die Röhre z, z. Diese Säure gelangt in das Gefäß l durch die Röhre m, m, m von einem Apparat H her.

Die schweflige Säure, welche aus dem Ofen durch den Kamin a tritt, kommt also in dem Behälter B mit Schwefelsäure in Berührung und entzieht dieser die salpetrigsauren Dämpfe, welche man vorher von ihr absorbiren ließ. Der Kamin a muß wenigstens 7 Meter hoch seyn, damit das schwefligsaure Gas in der Folge den Widerstand eines langen Laufes überwinden kann. Nachdem die schweflige Säure den Behälter B in seiner ganzen Länge durchzogen hat, tritt sie durch das gußeiserne Rohr b aus, um sich mit der Luft, welche nicht zur Verbrennung des Schwefels diente, in eine erste Bleikammer C von 90 bis 100 Kubikmeter Inhalt zu begeben. In mehreren Fabriken gelangt die schweflige Säure direct in diese erste Bleikammer C (den sogenannten Denitrificator), ohne vorher durch den Apparat B zu ziehen. Eine von den Kesseln ausgehende Röhre treibt Wasserdampf in den oberen Theil der gußeisernen Röhre, gerade an der Stelle, wo sie in die Kammer C einmündet, damit die schweflige Säure gleich bei ihrem Eintritt die zu ihrer Reaction erforderliche Temperatur und Feuchtigkeit besitzt. Die Gase begeben sich dann mittelst der Röhre c in die zweite Kammer, welche dieselben Dimensionen wie die erste hat. In dieser zweiten Kammer befindet sich die zur Erzeugung der Schwefelsäure erforderliche Salpetersäure. Letztere strömt in Schalen aus Steinzeug, welche staffelförmig in der Kammer aufgestellt sind, so daß sie aus einer in die andere ablauft; sie bietet also der schwefligen Säure und der Luft, welche ununterbrochen in die zweite Kammer strömen, eine große Berührungsfläche dar. Die erwähnten Schalen werden mit Salpetersäure durch eine Röhre oder einen Heber gespeist, welcher in die Kammer hineinreicht und außerhalb derselben mit einem Salpetersäure enthaltenden Gefäß communicirt, so daß man nach Bedarf mehr oder weniger Salpetersäure in die Kammer gelangen lassen kann. Diese Reihe von Schalen läßt sich auch durch ein einziges Gefäß aus Steinzeug ersetzen, welches ein kleines Wasserschloß repräsentirt.

Die in dieser zweiten Kammer erzeugte Schwefelsäure begibt sich mittelst einer kleinen (in Fig. 22 nicht angezeigten) Röhre wieder in die erste Kammer, damit die in ihr aufgelösten Stickstoffoxyde unter dem Einfluß eines großen Ueberschusses von schwefliger Säure sich verflüchtigen und ebenfalls zur Bildung von Schwefelsäure dienen. Man nennt |364| die erste Kammer „Denitrificator“, weil sie sowie auch die anderen kleinen Kammern G und F (siehe Fig. 26) zu diesem Zweck ihre Säure in die Hauptkammer E abliefert, worin der Proceß der Schwefelsäure-Bildung großentheils stattfindet. Die Hauptkammer E empfängt die Gase von der zweiten Kammer D durch die Röhre d (Fig. 26) und communicirt mittelst der Röhre c mit der vorletzten Kammer F; die Gase circuliren in einem bleiernen Kasten (in der Figur nicht abgebildet), welcher mit verticalen Abtheilungen versehen ist und den Dienst eines Condensators versieht; von ihm begeben sie sich in die letzte Kammer G. Diese beiden letzten kleinen Kammern, wo sich die Reactionen beendigen, dienen um die nicht verbundenen Gase zu benutzen und den Rest der Schwefelsäure zu verdichten. Mehrere Fabrikanten wenden jetzt statt der zwei Hinterkammern sogar drei an.

Die Gase, welche aus der letzten Kammer G austreten, circuliren noch in einem Kühlapparat I, welcher die letzten Spuren von Schwefelsäure verdichtet und begeben sich endlich in einen Apparat, welcher dazu bestimmt ist, die salpetrigsauren Dämpfe so viel als möglich zurückzuhalten und zu absorbiren.

Dieser von Hrn. Gay-Lussac erfundene Apparat besteht aus einem bleiernen Cylinder, welcher Kohksstücke enthält, die durch ein Diaphragma s (Fig. 22) zurückgehalten werden; auf diese Kohks fließt in ununterbrochenem Strahl Schwefelsäure, welche bis auf 60° Baumé concentrirt ist, indem solche die salpetrigsauren Dämpfe am besten absorbirt; diese Säure liefert ein Mariotte'scher Behälter R', welcher sie in ein oscillirendes Gefäß mit zwei Abtheilungen schafft, wovon die eine kippt, während die andere sich füllt. Auf diese Weise vertheilt sich die Säure gleichförmiger auf den Kohks und ist im günstigsten Zustande zum Verdichten der salpetrigsauren Gase. Dieser Schwefelsäure werden dann im Apparat B die salpetrigsauren Gase durch die hinzukommende schweflige Säure entzogen.

Fig. 22 zeigt deutlich, daß man in alle Kammern mittelst Röhren Wasserdampf treiben und ihnen so das zur Schwefelsäure-Bildung nothwendige Wasser liefern kann. Diese Dampfstrahlen gewähren noch den Vortheil, daß sie den Gasen eine wirbelnde Bewegung ertheilen, die Oberflächen erneuern und die Reactionen erleichtern.

Die Schwefelsäure begibt sich zuletzt, wie gesagt, in die Hauptkammer, aus welcher man sie abläßt, um sie zu concentriren. Man muß daher von Zeit zu Zeit das Niveau der Säure in der großen Kammer messen. Dazu benutzt man gegenwärtig die in Fig. 23 abgebildete Einrichtung. Im untersten Theil der Bleikammer mit abhängigem |365| Boden ist das Bleiblech a, a, welches die Verlängerung der Seitenwand bildet, abgelenkt und klappenförmig angeordnet, so daß es einen hydraulischen Verschluß bildet. Durch die Oeffnung b führt man ein in Centimeter und Millimeter eingetheiltes Bleiblech ein, um die Höhe der Flüssigkeit zu messen. c ist eine Art Büchse, in welcher man das als Maaß dienende Bleiblech aufbewahrt. Eine Heberröhre, welche durch die untere Wand der Kammer geht, leitet die Säure entweder in einen Behälter oder direct in die Pfannen.

Fig. 24 ist der Durchschnitt eines Schwefelofens mit dem Dampfkessel, welchen er heizt, in größerem Maaßstabe.

In Fig. 25 ist das Mariotte'sche Gefäß, womit man das ununterbrochene Ausströmen von Schwefelsäure bewerkstelligt, besonders abgebildet; es ist ähnlich eingerichtet wie der Oelbehälter der Lampen mit constantem Niveau. In der Hauptsache besteht es aus einem Behälter Z aus Blei (auch Eisen- oder Kupferblech, welche mit Blei überzogen sind), der auf zwei mit Blei überzogenen Stützen a, a steht. Am Boden ist es mit einer Oeffnung versehen, die ein kleines kegelförmiges Ventil d verschließt, dessen Stange c, c mit schwacher Reibung durch eine Stopfbüchse geht, so daß sich dieses Ventil sehr leicht heben kann; es ist klar, daß das Ventil, während es Säure entweichen läßt, gleichzeitig Luftblasen eindringen lassen muß, welche den Druck der flüssigen Säule neutralisiren werden und das constante Niveau wird also dasjenige des Gefäßes E seyn, so daß durch die Rühre b ein ununterbrochenes Ausfließen stattfindet. Man speist das Gefäß Z direct durch eine Röhre X, oder man leitet die Flüssigkeit in einen obern Behälter, aus welchem man sie durch eine mit einem Hahn versehene Röhre in Z gelangen läßt.

Mittelst des Verfahrens – die salpetrigsauren Gase von Schwefelsäure absorbiren zu lassen und sie letzterer wieder durch schwefligsaures Gas zu entziehen – soll sich nach Gay-Lussac's Angabe viel Salpetersäure ersparen lassen, so daß man mit 3 Kilogr. Salpeter oder beiläufig 4 Kilogr. Salpetersäure auf 100 Schwefel ausreicht, während gewöhnlich 8 bis 10 Proc. Salpetersäure verbraucht werden.

Die Schwefelsäure, welche man aus der großen Kammer abzieht, worin sie 50 bis 53° Baumé zeigt, muß man ebenfalls denitrificiren (von salpetriger Säure und Stickoxyd befreien); die HHrn. Poisat und Comp. in Folie-Nanterre (welche die um die Verbesserung der Schwefelsäure-Fabrication verdienten HHrn. Holker und d'Arcet lange Zeit zu Associé's hatten) denitrificiren ihre Kammersäure mittelst eines Stroms schwefliger Säure, welcher direct aus dem Schwefelofen |366| gezogen wird, so daß ihre Schwefelsäure immer schweflige Säure enthält, die man beim Oeffnen eines Ballons sogleich stark riecht. Auf diese Weise erzielen sie mit Ersparniß ein besseres Product.

Jeder Schwefelsäure-Fabrikant ist also gegenwärtig in Stand gesetzt eine Säure zu erzielen, worin keine salpetrigsauren Gase verdichtet sind, auch ohne sie mittelst des von Pelouze im J. 1841 angegebenen78), übrigens sehr einfachen Verfahrens zu reinigen. Dasselbe besteht darin, die Schwefelsäure mit ein wenig schwefelsaurem Ammoniak zu versetzen und dann zu erhitzen, wobei sich das Ammoniak mit der salpetrigen Säure in Stickstoff und Wasser zersetzt. Bei der Anwendung der Schwefelsäure zu gewissen Zwecken, z.B. zum Auflösen des Indigos und zum Reinigen der Oele, ist es übrigens rathsam, sie zur Vorsicht nach dieser Methode zu reinigen.

Eine Methode um die geringsten Spuren von Stickstoff-Verbindungen in der Schwefelsäure zu entdecken, hat Hr. Desbassyns von Richemont angegeben: man braucht nämlich in die Säure nur einige Tropfen schwefelsauren Eisenoxyduls zu gießen; letzteres bemächtigt sich des Sauerstoffs der Stickstoff-Verbindung, verwandelt sich in Oxyd und die Flüssigkeit färbt sich dadurch sehr auffallend roth.

Wir gehen nun auf einige Details hinsichtlich der Bleikammern über, welche zum Verständniß der Abbildung (Fig. 22) nöthig sind.

Fig. 26 zeigt im Grundriß die Anordnung der Bleikammern, welche in der Hauptfigur, um Raum zu gewinnen, als in einer Linie neben einander stehend abgebildet wurden. A sind die Schwefelöfen und Dampfkessel; a, a die Kamine dieser zwei Oefen, welche in einen einzigen zusammenlaufen, der in den Apparat B ausmündet, welcher durch den Canal b mit der ersten Kammer C verbunden ist. D ist die zweite Kammer; E, E ist die Hauptkammer, welche durch den Canal e die nicht verdichteten Gase in die beiden letzten kleinen Kammern F und G abziehen läßt. f bezeichnet das Rohr, welches in den Condensator einmündet und g das Austrittsrohr desselben. h ist das Eintritts- und i das Austrittsrohr des zweiten Condensators. H ist der Gay-Lussac'sche Apparat zur Absorption der salpetrigsauren Gase.

Fig. 27 ist ein Querdurchschnitt der Condensatoren und Fig. 28 ihr Grundriß, welche keiner näheren Beschreibung bedürfen.

Die Sohle des aus Backsteinen construirten Ofens, worin die schweflige Säure erzeugt wird, muß eine so große Fläche haben, daß |367| man wenigstens 66 Kilogr. Schwefel in 24 Stunden und per Quadratmeter abbrennen kann. Die Luftmenge, welche man in den Ofen einziehen läßt, ist sehr wichtig, weil sie nicht bloß zum Verbrennen des Schwefels dient, sondern auch den zur Verwandlung der schwefligen Säure in Schwefelsäure nöthigen Sauerstoff größtentheils liefern muß; auf das Kilogramm Schwefel sind 6 bis 7 Kubikmeter einströmender Luft erforderlich; mittelst eines auf dem Kamin angebrachten Regulators läßt sich ihre Menge reguliren.

Damit sich der Apparat in guten Umständen befindet, sollten die Gase in der ersten Kammer 12 Proc. freien Sauerstoff enthalten und in der letzten 4 Proc.

Die Wassermenge ist ebenfalls sehr wichtig, denn von ihr hängt das Gelingen der Operation fast gänzlich ab. Wenn man zu viel Wasser in die Kammern gelangen ließe, würde sich die Schwefelsäure wohl bilden, sie wäre aber zu schwach, und würde folglich zu viel Brennmaterial zu ihrer Concentration erfordern; wenn man hingegen nicht genug Wasser einführte, würde das Ergebniß an Schwefelsäure sich beträchtlich vermindern und könnte sogar plötzlich aufhören.

Man hat gefunden, daß man die besten Resultate erhält, wenn man so viel Wasser (als Dampf) in die Kammern treibt, daß die Säure, welche man aus der Hauptkammer abzieht, 50 bis 53° Baumé zeigt. Diese Quantität ist sehr leicht zu berechnen. Die Säure von 66° B. enthält in 613 Gewichtstheilen 112 Wasser, d.h. etwas mehr als den fünften Theil ihres Gewichts; nun geben 100 Schwefel jetzt im Minimum 300 Schwefelsäure von 66° B., welche beiläufig 60 Kil. Wasser enthalten. Die Säure von 50° enthält nur 2/3 ihres Gewichts Säure von 66°; man muß also diesen 300 Kilogr. Säure von 66° 150 Kil. Wasser beifügen, um sie auf 50° zu bringen. 150 Kil. Wasser plus 60 Kil., die in der Säure von 66° gebunden sind, geben 210 Kilogr. Wasser, welche in den 450 Kil. Säure von 50° enthalten sind. Auf 100 Kil. Schwefel muß man also wenigstens 210 Kil. Wasser in die Kammern treiben, und um die Verluste auszugleichen, muß der Dampfkessel folglich 300 Kil. zu liefern im Stande seyn.

Auch hat man gefunden, daß man, um unter den günstigsten Umständen zu fabriciren, auf 100 Kubikmeter des Gesammt-Inhalts der Kammern höchstens 100 Kilogr. Schwefel und mindestens 66 Kilogr. verbrennen soll.

Krankheiten der Kammern. Bei der Fabrication der Schwefelsäure in den Kammern können Unregelmäßigkeiten eintreten, die sich jedoch vermeiden lassen.

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1) Wenn die Temperatur im Schwefelofen zu hoch ist oder man nicht genug Luft einläßt, so verflüchtigen sich Schwefelblumen, welche sich in den Kammern verdichten; man erzeugt also weniger Säure und überdieß ist der Schwefel, welchen man später auf dem Boden der Kammern sammelt, mit Säuren getränkt und muß ausgewaschen werden, um ihn wieder benutzen zu können.

Sollte die Säure, welche man aus der Hauptkammer abzieht, Schwefel suspendirt enthalten, so muß man diesen sich absetzen lassen, besonders wenn man die Säure concentriren will; denn beim Erhitzen würde sich dieser Schwefel in schweflige Säure verwandeln, und zwar auf Kosten des Sauerstoffs der Schwefelsäure, welche also selbst zum Theil in schweflige Säure überginge.

2) Wenn die Luft in den Kammern zu trocken ist, finden die gewöhnlichen Reactionen nicht mehr statt, man mag noch so viel Schwefel verbrennen und Salpetersäure anwenden; der Ertrag kann dann ungeheuer abnehmen.

3) Ein Mangel an Salpetersäure kann große Störungen im Apparat veranlassen; in diesem Fall verliert man einen Theil der schwefligen Säure, welche in die Luft entweicht.

Um eine zu hohe Temperatur des Ofens zu vermeiden, benutzte Hr. Grouvelle eine Idee von Clement-Desormes und führte vor mehreren Jahren in der Fabrik des Trois-Fontaines bei Brüssel eine Art Quinquet mit doppeltem Luftzug zur Verbrennung des Schwefels ein. Die Sohle des Ofens ist durch parallele Eisenstangen (eine Art Rost) erseht, auf welche man gußeiserne Kästen stellt, die miteinander verbunden, aber doch durch einen Zwischenraum getrennt sind, welcher der Luft gestattet in den Ofen einzuziehen; in diese Kästen bringt man den Schwefel. Nachdem sie beschickt sind, zündet man den Schwefel an und schiebt sie in den Ofen; die Luft zieht durch die Zwischenräume der Kästen ein und die Verbrennung dauert fort, bis in den Kästen nichts mehr als der erdige Rückstand des angewandten Rohschwefels enthalten ist. In diesem Augenblick ersetzt man die Kästen durch andere mit Schwefel beschickte. Die Ofenthür wird dann natürlich mit fettem Thon lutirt.

Hr. Desbassyns von Richemont leistete durch sein Verfahren Bleiplatten ohne Loth (nämlich mit bloßem Blei) durch die Knallgasflamme zu löthen, den Schwefelsäure-Fabriken einen großen Dienst; die Wände der Kammern bestehen jetzt gewissermaßen nur aus einer einzigen Bleiplatte.

Wenn man, wie in England, die schweflige Säure durch Rösten |369| von Schwefel- oder Kupferkiesen gewinnen will, so muß bei dem beschriebenen Verfahren der Schwefelofen abgeändert werden.

Die Säure aus den Kammern kann in manchen Industriezweigen, z.B. zur Fabrication von Eisenvitriol, schwefelsaurem Ammoniak, Salpetersäure, Stearinsäure etc. angewandt werden, ohne daß man sie vorher concentrirt; zu anderen Zwecken, z.B. zum Auflösen des Indigos, zum Affiniren der edlen Metalle etc., muß man sie hingegen auf 66° B. abdampfen, wo sie dann nur noch das Hydratwasser enthält.

Dieß geschieht in bleiernen Pfannen, welche bei geringer Tiefe eine große Oberfläche darbieten, worin man die Concentration der Säure aber nur bis auf 60° B. treiben kann, weil darüber hinaus ihr Siedepunkt das Schmelzen des Bleies veranlassen könnte; man muß daher ihre Concentration vollends in Glasretorten oder Platingefäßen bewerkstelligen. Gegenwärtig benutzen alle großen Fabriken Platingefäße, obgleich dieselben sehr kostspielig sind, weil ungeachtet des größeren Anlagecapitals die Concentration der Säure doch wohlfeiler zu stehen kommt als in Glasretorten (letztere wendet man noch zu Montpellier an, wo das Glas sehr wohlfeil ist). Während der Concentration entbindet sich die schweflige Säure nebst der Salpetersäure und Untersalpetersäure, welche in der Schwefelsäure enthalten seyn können.

Fig. 29 ist der Durchschnitt des ganzen Concentrations-Apparats. A, A¹ sind die Bleipfannen, in welchen man die Säure bis auf 60° B. abdampft, um sie dann in die Platinblase B zu schaffen. Ein Heber s, s stellt die Verbindung zwischen den zwei Pfannen durch ein aufgehängtes Gefäß her, welches man mittelst eines Flaschenzugs hinaufzieht oder herabsenkt. Wenn man es aufzieht, steigt der Säurespiegel in ihm im Verhältniß zu demjenigen in der Pfanne A, und das Auslaufen vermindert sich also; senkt man jenes Gefäß herab, so nimmt das Auslaufen zu und es fällt mehr Flüssigkeit in die Pfanoe A¹ durch den Schnabel des Gefäßes v. Dasselbe gilt für den Heber s¹, s¹ und das Gefäß v¹, welches die Säure der Platinblase B oder vielmehr dem Heber s² liefert. Mittelst dieser Vorrichtung kann man also die Speisung nach Erforderniß oder auf eine continuirliche Weise reguliren; in letzterm Falle muß auch das Abzapfen oder Ablassen der concentrirten Säure aus dem Platinkessel ununterbrochen stattfinden. Dieses geschieht mittelst des Hebers I, I, dessen Einrichtung aus Fig. 30 und 31 ersichtlich ist. Dieser Heber aus Platin dient um die concentrirte Säure aus der Blase abzuziehen und sie abzukühlen, ehe man sie in die Ballons füllt.

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Der kurze Schenkel des Hebers taucht in die Platinblase durch eine Tubulatur; der lange Schenkel vertheilt sich bald in zwei andere, welche sich gegen das Ende des Hebers vereinigen, wo derselbe mit einem Hahn aus Platin versehen ist. Die beiden Verzweigungen gehen unter einer gewissen Neigung durch ein Kühlgefäß, dessen Wasser unaufhörlich erneuert wird. Das kalte Wasser liefert die Röhre m, welche am unteren Ende der Kufe einmündet, und das heiße Wasser entweicht bei o am entgegengesetzten oberen Ende. Der kleine gekrümmte Schenkel ist mit zwei Trichtern p, p¹ versehen, die man mittelst zwei Stangenventilen nach Belieben verschließen kann; mittelst dieser Ventile läßt sich der Heber leicht in Thätigkeit setzen. Die Heberröhre hat denselben Durchmesser vor der Verzweigung und nach der Vereinigung. E ist eine Stopfbüchse, durch welche die Heberröhre in das Kühlgefäß D tritt; durch eine ähnliche tritt sie auch aus.

Den beschriebenen Heber verdankt man Hrn. Bréant. Derselbe schlug auch vor, die Hauptröhre in vier Zweigröhre sich vertheilen zu lassen; diese Einrichtung wird aber bei einem ununterbrochenen Gang des Apparats nur selten mehr angewandt; dagegen gewährt sie einen Vortheil, wenn die Operation keine continuirliche ist, denn dann ist es nöthig die Platinblase so schnell als möglich zu entleeren, um zu einer neuen Concentration überzugehen.

Der Hahn r des Hebers wird so weit geöffnet, daß das Auslaufen mit dem Einfließen in die Blase im Verhältniß steht.

Fig. 32 ist ein Querdurchschnitt der Platinblase und des mit Wasser umgebenen bleiernen Schlangenrohrs, worin sich die aus der Blase entweichenden Wasserdämpfe nebst der von ihnen mitgerissenen Säure verdichten; diese sehr schwache Säure schafft man in die Bleikammern.

Bei der ununterbrochenen Concentration braucht man die Platinblase nicht mit ihrer Armatur zu versehen, sondern sie bloß auf gußeiserne Platten zu setzen; bei dem ununterbrochenen Gang muß man aber den Apparat sorgfältig überwachen; die Pfanne muß stets genug Säure zum Speisen der Blase enthalten; ein langsameres Sieden reicht hin, um die Grädigkeit der concentrirten Säure zu vermindern. Die Schwefelsäure hat jedenfalls 66° B., wenn die sich entwickelnden Dämpfe nach dem Verdichten auch 66° zeigen; in der Praxis treibt man das Erhitzen der Platinblase jedoch selten bis auf diesen Punkt.

Der Platinkessel wiegt durchschnittlich 52 Kilogr.; man kann darin 4000 Kilogr. in 24 Stunden concentriren. Wenn man mit Unterbrechung concentrirt, muß man sehr darauf achten, daß die Säure nie gänzlich aus der Blase abgezogen wird; ein Drittel davon sollte |371| immer zurückgelassen werden. Würde man diese Vorsichtsmaaßregel nicht beobachten, so könnte die Platinblase durch die raschen Temperatur-Veränderungen beim Einlassen der Säure von 60° B. bald Schaden leiden.

Der Platinkessel hält ohne viele Goldlöthungen lange aus, wenn die zu concentrirende Säure weder ein Metall noch Chlor enthält. Ein Gran Blei reicht hin um ihn zu durchlöchern; Chlor kann in die Schwefelsäure kommen, wenn die in den Kammern angewandte Salpetersäure Kochsalz enthielt.

Wegen des hohen Preises der Platinkessel und ihrer leicht möglichen Beschädigung machte Hr. Kuhlmann vor etwa zwei Jahren den Vorschlag, die Schwefelsäure von 60° B. in Bleikesseln zu concentriren, worin man beständig das Vacuum herstellt, um den Siedepunkt niedriger zu erhalten; in diesem Falle liegt nämlich der Siedepunkt der Säure von 66° B. unter dem Schmelzpunkt des Bleies. Uebrigens wissen wir nicht, ob der genannte Chemiker dieses Verfahren in seiner Fabrik zu Loos wirklich anwendet und praktisch befunden hat.

Derselbe Hr. Kuhlmann hat vor etwa zehn Jahren Versuche über die Fabrication von Schwefelsäure mittelst schwefliger Säure und des Sauerstoffs der atmosphärischen Luft angestellt, indem er die katalytische Kraft des zum Rothglühen erhitzten Platinschwamms benutzte, über welchen er ein Gemisch der beiden Gase streichen ließ. Hiebei bildet sich allerdings Schwefelsäure, welche natürlich sehr wenig Wasser enthält, so daß man auf diesem Wege fast wasserfreie Säure erhalten könnte; leider wird aber die katalytische Kraft des Platinschwamms bald abgestumpft, und um sie wieder herzustellen, muß man das Platin auf die Rothglühhitze bringen. Dieses sinnreiche Verfahren gestattet daher keine Anwendung in den Schwefelsäurefabriken, welchen die neuesten oben erwähnten Verbesserungen größere Vortheile versprechen.

Die im Großen bereitete Schwefelsäure ist niemals rein; sie enthält immer schwefelsaures Blei und bisweilen auch schwefelsaures Eisenoxyd (von dem im Rohschwefel enthaltenen Schwefeleisen herrührend) aufgelöst. Da diese Salze aber nur in geringer Menge darin vorkommen, so sind sie in der Regel bei technischen Operationen unschädlich. Die Kammersäure enthält überdieß immer Arsenik als arsenige Säure (nach Orfila auch Arseniksäure).

Um die Menge der fremden Salze zu bestimmen, raucht man 100 Gramme Schwefelsäure in einer Platinschale ab; man betrachtet sie als gut, wenn der Rückstand nur 5 Tausendstel wiegt.

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Fabricationskosten der Schwefelsäure; nach Payen.

Schwefel, 1600 Kilogr., à 16 Fr. die 100 Kilogr. 256 Fr. – Cent.
Salpetersäure, 134 Kilogr., à 45 Fr. die 100 Kil. 60 „ 30 „
Steinkohlen, 20 Hektoliter, à 2 Fr. 50 Cent 50 „ – „
Handarbeit, Direction, Zinsen 136 „ – „
Reparaturen 35 „ – „
Concentrations-Kosten 45 „ – „
Transportkosten, Disconto 82 „ – „
Verpackung 107 „ – „
–––––––––––––
771 Fr. 30 Cent.

Production: 4800 Kil. à 66° B. 4800 : 771 = 100 : x = 16 Fr.

16 Fr. für 100 Kilogr. ist wohl gegenwärtig eine zu hohe Ziffer, welche für die guten Fabriken um wenigstens 2 Fr. vermindert werden dürfte. Als Grund dafür beschränken wir uns auf die Bemerkung, daß man durch das Gay-Lussac'sche Verfahren die 134 Kil. Salpetersäure auf 64 Kil. vermindern kann.

Concentrationskosten der Schwefelsäure von 52° B. auf 66° in einem Platinkessel von 100 Liter Inhalt; nach Payen.

Handarbeit 18 Fr.
Steinkohlen, höchstens 29 „
Platinblase, Zinsen, Reparaturen etc. 25 „
Bleipfannen, Zinsen, Reparaturen etc. 8 „
–––––
80 Fr.

Für 4000 Kil. concentrirte Säure: 4000 : 80 = 100 : x = 2 Fr.

Wasserfreie Schwefelsäure. Man bereitet sie gewöhnlich durch Destillation des Nordhäuser Vitriolöls bei gelinder Hitze; die übergehenden klaren Tropfen von wasserfreier Schwefelsäure erstarren zu farblosen Krystallen, wenn man die Temperatur der Vorlage unter + 14° R. erhält. Um diese Säure in großer Menge zu erhalten, kann man folgendes von Berzelius angegebene Verfahren befolgen:

Man vermengt 3 Theile frisch ausgeglühtes und folglich wasserfreies schwefelsaures Natron mit 2 Theilen gewöhnlicher Schwefelsäure von 66° B. und erhitzt die Masse nach und nach bis zum anfangenden Rothglühen; zuerst steigt sie sehr, was aber dann nachläßt; man gießt sie in Platten, die man zerbröckelt und in einer guten Retorte aus Steinzeug destillirt; den Dampf leitet man in einen mit Eis abgekühlten Ballon. Man erhält beinahe 1 Kilogr. wasserfreie Säure auf 2 Kil. angewandter gewöhnlicher Säure; der Rückstand kann neuerdings mit |373| gewöhnlicher Säure behandelt und so immer wieder zur Bereitung wasserfreier Säure verwendet werden.

Seit beiläufig einem Jahre fabricirt man zu Auteuil wasserfreie Schwefelsäure nach einem Verfahren, welches von Hrn. Laroque, Präparator an der École de pharmacie entdeckt wurde, aber geheim gehalten wird.

Ohne Zweifel würde die Industrie eine sehr große Menge wasserfreie Schwefelsäure verwenden, wenn sie im Handel zu einem annehmbaren Preise zu bekommen wäre.

Zusatz.

Die Schwefelsäure-Fabrication mittelst mehrerer verbundenen Bleikammern datirt sich vom J. 1834 und ist eine französische Erfindung. Eine Beschreibung (mit Detail-Zeichnungen) einer solchen Einrichtung, um täglich 100 metrische Centner concentrirte Schwefelsäure zu fabriciren, wurde (nach einem in Rußland genommenen Patent) im polytechn. Journal Bd. LXXXVI S. 119 (Jahrgang 1842) mitgetheilt. Die Vortheile, welche das neue Verfahren im Vergleich mit dem früheren gewährt, sind: 1) daß man aus 100 Pfd. Schwefel durchschnittlich 310 Pfd. concentrirte Schwefelsäure erhält, früher nie über 290 Pfd.; 2) daß man um ein Fünftel weniger Salpetersäure braucht als sonst und 3) daß man die Schwefelsäure in den Kammern von 52° Baumé erhält, früher nur von 48° B. Von den Veränderungen oder Verbesserungen, welche seit dem J. 1842 im System der Schwefelsäure-Fabrication mittelst verbundener Kammern in Frankreich vorgenommen wurden, dürfte vorstehende Abhandlung Mallet's, welche dem Dictionnaire des arts et manufactures par M. C. Laboulaye 79) entnommen ist, eine ziemlich getreue Darstellung geben.

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Es ist klar, daß im Fabricationsverfahren mit verbundenen Bleikammern wesentliche Verbesserungen nur dahin zielen konnten, eine von Stickoxyden freie Schwefelsäure zu erzeugen, um sowohl die Qualität des Products zu verbessern, als auch zugleich an Fabricationskosten durch geringeren Verbrauch von Salpetersäure zu ersparen. Daß in Frankreich günstige Resultate in diesem Sinne erzielt wurden, erfuhr man zuerst in weiteren Kreisen durch die Anrede, welche der berühmte nunmehr verstorbene Chemiker Thenard bei der Preisvertheilung im J. 1844 an den König der Franzosen hielt, worin folgende Stelle vorkommt: „Von unberechenbarer Wichtigkeit sind die Apparate von Desmontis, Morin und Chapius (rue Richelieu No. 31 und rue Montmartre No. 64 in Paris) zur Schwefelsäure-Bereitung. In ihnen werden alle nachtheiligen Dämpfe im Augenblick ihrer Erzeugung nicht nur vollständig absorbirt, sondern sie vermindern sogar durch ihre Anwendung die Kosten der Operation, welche diese Dämpfe hervorgerufen hat; und überdieß ist die der Gesundheit und der Vegetation so nachtheilige Fabrication des in unglaublicher Masse verbrauchten Vitriolöls – für Frankreich allein jährlich 20 Millionen Kilogramme – nun so gänzlich unschädlich gemacht, daß die frühere gesetzlich erforderliche Trennung derselben von bewohnten Orten überflüssig, ja daß es möglich geworden ist, in jedem Privathause ohne alle Belästigung das Geschäft vorzunehmen.“ 80)

Hiemit hat Thenard schwerlich etwas anderes bezeichnen wollen, als den in der vorhergehenden Abhandlung beschriebenen Gay-Lussac'schen Absorptionsapparat. Einen von demselben nicht wesentlich abweichenden Apparat, mittelst dessen die aus den Bleikammern gewöhnlich in die Luft entweichenden salpetrigen Dämpfe gesammelt und bei der Schwefelsäure-Fabrication immer wieder benutzt werden können, so daß man verhältnißmäßig viel weniger Salpeter als bisher auszuwenden braucht, hat übrigens schon im Jahr 1842 Ch. E. Sautter sich in |375| England patentiren lassen (polytechn. Journal Bd. LXXXIX S. 440); er bringt ebenfalls die aus den Bleikammern entweichende Luft in Berührung mit einem Strom Schwefelsäure von 62–66° B. und leitet dann diese Schwefelsäure, welche sich mit den Stickoxyden verbunden hat, um letztere wieder zu benutzen, in den Cylinder oder die Kammer, in welche die Producte von der Verbrennung des Schwefels zuerst gelangen.

Bekanntlich ließ sich im J. 1831 Peregrine Phillips zu Bristol ein Verfahren patentiren, um Schwefelsäure mit gänzlicher Ersparung des Salpeters zu bereiten; er leitet nämlich das durch Verbrennen von Schwefel erzeugte schwefligsaure Gas in gehörigem Verhältniß mit atmosphärischer Luft gemengt, mittelst einer Luftpumpe durch Röhren von Platin oder Porzellan, welche Platindraht oder Platinschwamm enthalten und bis zum starken Glühen erhitzt werden. Daß fein zertheiltes Platin in der Hitze die directe Verbindung des schwefligsauren Gases mit dem Sauerstoff der Luft bewirkt, hat Magnus durch Versuche bestätigt. Von einer Anwendung dieses Verfahrens im Großen hat man aber seitdem nichts gehört; durch Mallet's Abhandlung erfahren wir nun, daß Kuhlmann, ein gewandter Chemiker und selbst Schwefelsäure-Fabrikant, sich erfolglos bemühte, diese Methode in die Praxis einzuführen.

Emil Dingler.

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Polytechn. Journal Bd. LXXX S. 382.

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Dieses technische Wörterbuch erschien unlängst bei L. Mathias in Paris in zwei starken Octavbänden (4000 Seiten) mit 2600 Holzschnitten und einigen Kupfertafeln. Die Bearbeitung zahlreicher Artikel muß, wenigstens vom französischen Standpunkte aus, als ausgezeichnet erklärt werden. Solche sind aus der technischen Physik: über Brennmaterialien und Verbrennung von Ebelmen, Professor an der École des mines; über Beleuchtung mit Oel und Gas von Gibon, Director der Gasfabrik zu Arras; über Beleuchtung mittelst flüssiger Kohlenwasserstoffe, vom Chemiker Mallet; über Heizung, vom Civilingenieur Grouvelle; über Galvanoplastik und elektrische Vergoldung, von Barral, Repetitor an der École polytechnique; aus der technischen Chemie: die Metallurgie, vom Bergwerks-Ingenieur Debette; über Metalllegirungen, vom Herausgeber Laboulaye; über Mörtel, vom Brücken- und Straßenbau-Ingenieur Mangon; über Soda- und Schwefelsäure-Fabrication, von Mallet; über Papierfabrication, von Hanriot, Director einer Papierfabrik; über Tabak, von Barral; aus der Mechanik: Dampfmaschinen, |374| Locomotiven und Wasserräder, von C. E. Julien; Dampfschiffe, von Laboulaye; Dampfkessel-Fabrication, vom Civilingenieur Barrault; Tunnel, von Leroy; Brücken, von Bois und Leroy; der umfangreiche Artikel Spinnerei und Weberei, von Alcan, Ingenieur und Professor an der École centrale des arts et manufactures.

Hr. Laboulaye scheint zur Herausgabe seines Dictionnaire des arts et manufactures durch Ure's Dictionary of arts and manufactures veranlaßt worden zu seyn, welches dabei auch vielfach benutzt wurde: von Ure's technischem Wörterbuch erschien bereits 1843 von Karmarsch und Heeren eine vortreffliche deutsche Bearbeitung (Prag, bei Gottlieb Haase Söhne).

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Bulletin de la Société d'Encouragement, August 1844.

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