Titel: Hübner, über die fabrikmäßige Darstellung von Photogen etc. aus Braunkohlen.
Autor: Hübner, B.
Fundstelle: 1859, Band 151, Nr. XXXI. (S. 119–125)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj151/ar151031

XXXI. Ueber die fabrikmäßige Darstellung von Photogen, Solaröl und Paraffin aus Braunkohlen; von B. Hübner, Director der Bitterfelder Photogen- und Paraffin-Fabrik.

(Schluß.)

In meiner letzten Abhandlung über fabrikmäßige Verarbeitung der Braunkohlen auf Beleuchtungsmaterialien (polytechn. Journ. Bd. CXLVI S. 418) hatte ich meine Apparate zum Mischen der Oele mit den Chemikalien beschrieben und schließlich auf die Erscheinungen aufmerksam gemacht, welche sich beim Behandeln derselben mit Natronlauge zeigen.

Nach Behandlung der Rohöle mit Lauge werden sie, nachdem sie gewaschen und einige Zeit der Ruhe überlassen worden sind, auf dieselbe Weise wie mit jener mit Schwefelsäure gemischt; nachdem sich diese gut abgesetzt, davon abgegossen und dann zur Entfernung noch anhängender Säuretheile erst mit Wasser, zuletzt mit etwas verdünnter Lauge gewaschen.

Wie die Lauge zur Entfernung der sauren Bestandtheile des Theers angewendet wurde, so wird es die Säure zur Entfernung der basischen. So wenig wie bei der Lauge läßt sich eine allgemeine Angabe über die Quantität der Säure machen, die zur Reinigung der Braunkohlenöle verwendet werden muß. Die Verschiedenheit des Rohmaterials bedingt eine verschiedene Beschaffenheit des Theeres. Der eine enthält mehr, der andere weniger von den organischen Basen; sie wegzunehmen, sind verschiedene Quantitäten von Säure erforderlich und deßhalb auch die Verluste, die durch die Behandlung mit Schwefelsäure herbeigeführt werden, bei verschiedenen Oelen verschieden. Zur Entfernung der organischen Basen ist übrigens keine concentrirte Schwefelsäure und kein langes Mischen erforderlich. Die innige Berührung einer Säure von 1,7 specifischem Gewichte genügt, sie zu entfernen. Eine zu lange Einwirkung, besonders concentrirter Schwefelsäure, vielleicht gar in der Wärme, gibt Veranlassung |120| zur Bildung von Substitutionsproducten und führt Verluste an brauchbaren Oelen herbei. Dieß beweist schon die Zunahme des specifischen Gewichtes der Rohöle beim Schütteln damit, die um so bedeutender ist, je länger man die Säure wirken läßt. Das specifische Gewicht der mit Lauge behandelten Oele darf durch die Behandlung mit Schwefelsäure durchaus nicht erhöht werden. Die Rohöle haben nach der Behandlung mit Säure eine weingelbe Farbe und können die bis 300° C. erhaltenen bei genügend niedrigem specifischem Gewichte zu vielen Zwecken ohne weitere Rectification als Photogen verwendet werden.

Ist dieß nicht der Fall und handelt es sich um Darstellung eines in allen Fällen brauchbaren Präparates, so werden sie der Rectification aus Blasen, wie ich sie zur Theerdestillation gebrauche, unterworfen.

Als Photogen lassen sich nicht gut Oele von mehr als 0,815 bis 0,820 durchschnittlichem spec. Gewichte verwenden, und haben sie dieses erreicht, so werden die folgenden schwereren Destillationsproducte für sich aufgefangen und als Solaröl verbraucht. Am Ende der Destillation resultirt bisweilen etwas Paraffinmasse, die der mit Säure behandelten zugefügt wird.

Die Temperatur, bei welcher die Photogenöle ihr höchstes durchschnittliches specifisches Gewicht erreicht haben, liegt verschieden hoch. Oele, welche über 300° C. sieden, dürfen nicht zu Photogen genommen werden, selbst wenn sie das durchschnittliche specifische Gewicht von 0,820 bei dieser Temperatur noch nicht erreicht haben sollten. So wiegt das Photogen, welches ich hier fabricire und welches alle Oele, die bis 300° C. überdestilliren, umfaßt, zumeist erst 0,800. Aehnlich verhält sich das Hamburger Photogen. Je niedriger das specifische Gewicht bei hohen Siedepunkten, desto besser das Product.

Die Methode, das Photogen mit gespannten Wasserdämpfen abzutreiben, läßt sich nur da anwenden, wo man es mit Oelen von niedrigeren Siedepunkten zu thun hat. Enthält das Photogen Oele, die bis 300° C. sieden, so genügt die gewöhnlich vorhandene Dampfspannung nicht; diese zu gewinnen, erfordert schon bei Oelen die über 200° C. sieden, einen ungeheuren Aufwand von Zeit. Uebrigens liefert auch die Destillation über freiem Feuer, wenn sie sonst nicht zu heftig getrieben wird, sehr schöne tadelfreie Producte.

Die mit Lauge und Säure behandelte Paraffinmasse wird in nicht zu hohen Bassins durch mit Dampf erwärmte Röhren geschmolzen und zur Krystallisation längere Zeit bei Seite gestellt. Ist diese beendet, so wird ein im Boden eines jeden Bassins befindlicher Hahn geöffnet und das von den Krystallen freiwillig abtropfende Oel abgelassen. Alsdann |121| werden diese auf Trichter geworfen und das Abtropfen durch Luftleere unterstützt, oder aber das noch anhängende Oel durch die Centrifugalmaschine entfernt. Auf beide Weisen erhält man weiße fast ölfreie Krystalle, die einer tüchtigen warmen Pressung unterworfen, sofort ein brauchbares Paraffin geben, welches, da die Krystallisation aus schweren Oelen bewirkt wurde, die geruchfrei sind, keinen Geruch hat.

Die Qualität des Paraffins wird dadurch verbessert und die Härte desselben dadurch erhöht, daß man es noch einmal mit einigen Procenten leichten weißen Photogens zusammenschmilzt und es dann nochmals einer tüchtigen Pressung unterwirft. Die erhaltenen Preßkuchen müssen in diesem Falle aber noch mittelst Einleiten von gespannten Wasserdämpfen geschmolzen werden, um die äußerst geringe Menge noch anhängenden Photogens, welches dem damit behandelten Paraffin den Geruch von jenem verleiht, zu verflüchtigen. Man muß zu dieser Operation nur Oele von niedrigen Siedepunkten verwenden, die durch gespannte Wasserdämpfe leicht entfernbar sind. Ein specifisches Gewicht für diese läßt sich nicht angeben, da sie aus verschiedenen Materialien gewonnen bei gleichen Siedepunkten meist ein ganz verschiedenes Eigengewicht haben.

Aus den von dem Paraffin ablaufenden Oelen wird durch fractionirte Destillation Photogen, Solaröl und Paraffinmasse gewonnen.

Photogen sowohl als Solaröl und Paraffin bestehen aus einem Gemisch von reinen Kohlenwasserstoffen von verschiedenem specifischem Gewicht, verschiedenen Siedepunkten, verschiedener Consistenz. Die das Photogen und Solaröl bildenden Kohlenwasserstoffe sind flüssig, die aus denen das Paraffin besteht, fest. Während alle mir bekannten Braunkohlen brauchbares Paraffin lieferten, liefern nur wenige ein den Ansprüchen des Publicums genügendes Photogen und Solaröl.

Ein Photogen, was allgemein zum Brennen verwendbar seyn soll, darf höchstens ein specifisches Gewicht von 0,815–20 haben. Das Gewicht ist aber nicht allein maßgebend für die Güte des Productes, insonderheit sprechen auch die Siedepunkte der es zusammensetzenden Oele mit. Die Gränzen, innerhalb deren die Photogenöle sieden, liegen zwischen 100–300° C. So das Hamburger Photogen und das, was ich hier producire. Die Bitterfelder Photogenöle haben bei den erwähnten Siedepunkten ein durchschnittliches specifisches Gewicht von 0,800, und gerade in deren Leichtigkeit liegt ein Vorzug derselben. Die Ansicht ist irrig, daß das leichteste Photogen das flüchtigste und gefährlichste ist, und daß dasselbe deßhalb schneller verbrenne als schwereres und zum Nachtheil für den Konsumenten sey. Das geltend zu machen, haben sich viele Fabrikbesitzer Mühe gegeben, deren Material nur sehr schweres Photogen |122| liefert. Das specifische Gewicht hat mit dessen Flüchtigkeit nichts gemein; diese hängt lediglich von den Siedepunkten der es zusammensetzenden Oele ab. Es gibt Kohlen, deren Theer zwischen 100° und 300° C. ein Oel von 0,900 und mehr durchschnittlichem specifischen Gewicht liefert, andere, die zwischen dieser Temperatur ein Oel von 0,800 liefern, wie das Material, welches ich hier verarbeite. Jenes Oel ist total unbrauchbar, letzteres das vorzüglichste. Die zahlreichsten Uebergänge der specifischen Gewichte bei gleichem Siedepunkte fehlen übrigens nicht. Es gibt Braunkohlen, deren Theer leichte Oele fast gar nicht oder sehr wenig liefert; diese sind zur Photogenfabrication völlig unbrauchbar. Andere Braunkohlen geben bei einem Theer, dessen leichte Oele schon bei niedrigen Siedepunkten, etwa zwischen 150 und 240° C., das höchste durchschnittliche specifische Gewicht von 0,815–20 erreicht haben; das Photogen aus solchen wird um so weniger werthvoll seyn, je niedriger dessen höchste Siedepunkte liegen, denn um so flüchtiger ist es, selbst wenn es das Maximum des specifischen Gewichtes hätte. Das beste Photogen ist dasjenige, welches aus einem Gemisch von Oelen besteht, deren Siedepunkte zwischen 100 und 240° C., oder noch besser zwischen 100 und 300° C., und deren specifische Gewichte zwischen 0,700–0,820 liegen, welches im Durchschnitt 0,795–0,805 wiegt und in welchem die leichteren Oele im Verhältniß zu den schwereren vorwaltend sind.

Was die Farbe des Photogens anlangt, so muß dasselbe weiß oder hellweingelblich seyn. Weiß sind besonders die Oele von niedrigeren Siedepunkten, dieselben, die auch durch gespannte Wasserdämpfe leicht zu verflüchtigen sind. Auf die Farbe der bei hohen Temperaturen siedenden übt die Hitze insofern einen Einfluß aus, als sie dieselben etwas gelblich färbt.

Ich stelle weißes Photogen im specifischen Gewicht von 0,790 dar; die höchsten Siedepunkte desselben liegen bei 230° C. Es brennt aus angeführten Gründen flüchtiger, als die Oele, deren höchste Siedepunkte bei 300° C. liegen. Bei gleich niedrigen Siedepunkten werden am schönsten die leichtesten Oele brennen. Gutes Photogen muß seine ursprüngliche Farbe beibehalten, darf nicht nachdunkeln. Letztere Eigenschaft zeigt von falscher Anwendung der Säure und Lauge. Der Geruch muß gering, nicht unangenehm seyn.

So verschieden das in den Handel kommende Photogen in seinen Eigenschaften ist, so verschieden ist es auch das Solaröl. Je nachdem die Oele eines Theers bei niedrigen oder höheren Siedepunkten durch zu hohes Gewicht als Photogen unbrauchbar werden, enthält das in den |123| Handel kommende Solaröl Oele von verschiedenen niedrigen Siedepunkten, denn was von den Fabrikanten als Photogen nicht verwendet werden kann, wird meist zu Solaröl genommen. Die höchsten Siedepunkte der Oele des Solaröls liegen über 300° C.; die niedrigsten da, wo die Photogenöle aufhören (jedoch darf dieser Punkt nicht unter 240° C. liegen). Aber auch beim Solaröl sind nicht allein die Siedepunkte maßgebend, sondern es concurrirt auch das specifische Gewicht.

Je leichter ein Solaröl im Vergleich zu einem andern innerhalb gleicher Siedepunkte ist, desto besser. Gutes Solaröl muß ein specifisches Gewicht von 0,830, höchstens 0,860 haben. (Ich liefere prima Solaröl von 0,830–35 specifischem Gewicht, secunda von 0,845–50. Ein sehr schönes Solaröl liefert Hamburg im specifischen Gewicht von 0,840 bis 45, bestehend aus Oelen, die zwischen 240° bis über 300° C. sieden.) Es kommen als Solaröl viele Oele in den Handel, deren höchster Siedepunkt bei 240° C. und noch niedriger liegt. Es ist dieß ein schweres Photogen, welches als solches nicht verwerthbar ist. Solche Oele geben aber auch ein schlechtes Solaröl, indem sie dazu zu flüchtig sind und zu schnell verbrennen. Sie haben einen Photogen ähnlichen Geruch, während gutes Solaröl fast nicht, am wenigsten aber nach Photogen riechen darf. Kohlen, deren Theer sehr paraffinreich ist, geben ein Solaröl, welches ähnlich dem Rüböl, bei niedrigen Temperaturen (etwa bei 0°) gerinnt. Wie beim Rüböl dieses Gerinnen Folge einer Trennung des festen Fettes vom flüssigen ist, so ist es beim Solaröl die Folge einer Ausscheidung von festen Kohlenwasserstoffen aus den flüssigen, und zwar sind diese Kohlenwasserstoffe zur Kerzenfabrication meist nicht gut tauglich, indem sie zu weich sind. Denn wie im specifischen. Gewicht und den Siedepunkten der Theeröle allmähliche Uebergänge vorhanden sind, so auch in der Consistenz derselben. Zwischen den flüssigeren Oelen und dem festen Paraffin liegen eine Menge von Producten, die allmählich dickflüssiger und endlich consistent, erst weich und dann immer fester werden. Solaröl, welches etwa bei 0° gerinnt, ist überall da verwendbar, wo Rüböl verwendet wird, und was sparsames Brennen anbelangt, ist es unbedingt das beste. Das Gerinnen ist zugleich eine sichere Gewähr dafür, daß man es mit wirklichem Solaröl, d.h. mit Oelen von hohen Siedepunkten zu thun hat, und nicht mit einem Photogen, welches wegen zu hohen specifischen Gewichtes als solches nicht verwendbar ist. Viele preisen als vorzügliche Eigenschaft ihres Solaröls die, daß es selbst bei starker Kälte nicht gerinnt. Es gibt wirkliches Solaröl, welches diese Eigenschaft besitzt, eine große Menge aber dieses so gepriesenen ist schlechtes Photogen, welches allerdings kein Paraffin auskrystallisiren lassen kann.

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Gutes Solaröl hat eine hellweingelbe Farbe, und darf so wenig wie gutes Photogen beim Schütteln mit Lauge an letztere darin lösliche Stoffe abgeben.

Verändert es dabei seine Farbe, so darf man annehmen, daß es bei längerer Aufbewahrung nachdunkelt. Es hat dann meist auch einen penetranten Geruch, der dem Stoffe, welcher das Nachdunkeln veranlaßt, eigenthümlich ist. Beim Brennen darf es so wenig wie Photogen den Docht schnell verkohlen. Gleiche Quantitäten Solaröl in gleicher Zeit verbrannt wie Photogen, entwickeln mehr Licht als letzteres, und besonders deßhalb und weil meistens bei der Fabrication mehr Solaröl als Photogen gewonnen wird, ist dieses ein so billiges Beleuchtungsmaterial.

Was endlich das Paraffin anlangt, so muß es schön weiß und fest seyn und sich nicht fettig anfühlen. Der Schmelzpunkt desselben muß über 50° C. liegen. Das zur Kerzenfabrication verwendete Paraffin ist nicht allein das Reichenbach'sche gegen rauchende Schwefelsäure indifferente, und verhält sich zu diesem, wie das Photogen zu dessen Eupion. Es ist ein Gemisch fester Kohlenwasserstoffe, die, wie ich schon angab, nicht alle gleiche Festigkeit haben. Die Abscheidung der minder consistenten von den festen ist für die Kerzenfabrication von größter Wichtigkeit. Sie gelingt am besten durch starke warme Pressung.

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Ich kann meine Abhandlung über die Fabrication von Photogen, Solaröl und Paraffin nicht schließen, ohne noch ein paar Worte zur Geschichte derselben hinzuzufügen.

Die Idee, die Braunkohlen durch die trockene Destillation zu verwerthen, tauchte in der Provinz Sachsen vor ungefähr 3 Jahren auf. Viele besaßen große Mengen davon, zur Verwendung als Brennmaterial oft ungünstig gelegen und bei dem geringen Werth, den die Braunkohle überhaupt hier hat (die Tonne = 3 Ct. = 4 Scheffel kostet in der Erde meist nur 2–3 Pfennig, gefördert je nach der Schwierigkeit des Abbaues höchstens einige Silbergroschen), glaubte man durch die Fabrication von Photogen und Paraffin glänzende Geschäfte machen zu können.

Sehr Viele sind in ihren Erwartungen bitter getäuscht worden. Die ursprünglichen Anlagecapitalien für die betreffenden Fabriken waren zwar meist nicht zu hoch, stiegen aber bald auf das Doppelte und Dreifache durch die zu machenden Erfahrungen. Die Unterhaltungskosten waren viel bedeutender als man geglaubt, die Ausbeute anfänglich im Großen geringer als im Kleinen, und besonders der größte Theil der gewonnenen Producte |125| durch zu hohes specifisches Gewicht untauglich zum Verbrauch. Die meisten der damals entstandenen Fabriken arbeiten nicht mehr.

Ich selbst habe Alles erfahren, was der Fabricationszweig an Schwierigkeiten bot. Auch die Bitterfelder Kohle zeigte sich bald als ungenügend zur Fabrication, und ich war genöthigt, um die Fabrik zu erhalten, mich nach besser geeignetem Material umzusehen. Ich habe damals Versuche mit den verschiedenartigsten Kohlen im Großen ausgeführt, und dabei einen reichen Schatz von Erfahrungen gesammelt. Ich lernte beurtheilen, welches Material zur Fabrication geeignet sey, welches nicht, und fand in der Gegend von Weißenfels bald ein solches, das selbst bei den bedeutenden Transportkosten, welche darauf lasten, hier noch mit großem Vortheil verarbeitet werden konnte. Die Bitterfelder Fabrik beweist thatsächlich heute, daß, wenn mit Sachkenntniß verfahren wird, die größten Hoffnungen, die man an den neuen Industriezweig knüpfte, realisirt werden können, und noch mehr wird dieß ein Etablissement der Werschen-Weißenfelser-Braunkohlen-Actiengesellschaft beweisen, das seit einiger Zeit unter meiner Leitung im Entstehen begriffen, im nächsten Jahr durch mich in Betrieb gesetzt werden wird. Die Fabrik wird an den der gleichen Gesellschaft gehörigen Gruben erbaut, und sind es die nämlichen, aus denen ich das Material, welches ich hier verarbeite, erhalte. (In Bitterfeld werden jetzt aus 240 Scheffel Braunkohle, die in 24 Stunden zur Verarbeitung kommen, 240 Pfund Paraffinkerzen à 15 Silbergroschen, 500 Pfund Photogen von 0,800, à Ctr. 16 Thaler, 500 Pfd. Solaröl von 0,830–45 specifischem Gewicht à Ctr. 10 Thaler gewonnen – ein Scheffel Kohle kostet dem Werke fünf Silbergroschen.)

Obgleich bei weitem nicht alle Braunkohlen zur Photogenfabrication tauglich sind, so gibt es doch in der Provinz Sachsen besonders bedeutende Lager die sich dazu eignen. In dem ungeheuren Consum der daraus zu gewinnenden Fabricate und der nicht zu großen Verbreitung des tauglichen Rohmaterials liegt ein großer Vortheil für die, welche es besitzen.

Für den neuen Industriezweig stehen heute die Verhältnisse entschieden günstiger, als sie je gestanden. Was nur gehofft werden konnte, ist, wenn auch in einzelnen Fällen, erreicht, und ist dadurch der Weg vorgezeichnet, der künftig gegangen werden muß und der sicher zum Ziele führt.

Ich werbe in einer nächsten Abhandlung, wo ich mich weitläufiger über das interessante Verhalten der Schwefelsäure gegen Photogen und Paraffin verbreiten werde, zugleich noch eine Anzahl der vielen von mir ausgeführten Torf- und Kohle-Analysen mittheilen und dabei bemerken, welches Material ich zur Fabrication geeignet halte, welches nicht.

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