Titel: Anthon, über die Darstellung des neutralen schwefligsauren Kalkes und dessen Anwendung.
Autor: Anthon, Ernst Friedrich
Fundstelle: 1861, Band 159, Nr. XXXIX. (S. 137–142)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj159/ar159039

XXXIX. Ueber die Darstellung des neutralen schwefligsauren Kalkes und dessen Anwendung; von E. F. Anthon, technischem Chemiker in Prag.

Aus dem österreichischen Gewerbeblatt, 1860, Nr. 1.

Die beiden praktisch besonders wichtigen Eigenschaften der schwefligen Säure bestehen in der Fähigkeit, einerseits „Farbstoffe zu zerstören,“ andererseits „organische Stoffe vor Verwesung zu schützen.“ Diese beiden, sowie verschiedene andere Eigenschaften der schwefligen Säure sind im |138| Gebiete der Industrie und Landwirthschaft noch lange nicht in dem Grade dem praktischen Leben dienstbar gemacht worden, als sie es verdienen. Der Grund hiervon liegt unverkennbar darin, daß einerseits die gewöhnliche Darstellung dieser Säure sehr belästigend ist, andererseits aber die chemischen Fabriken die schweflige Säure bis jetzt noch nicht in einem solchen Zustande in den Handel gesetzt haben, daß das Product Haltbarkeit, leichte Transportfähigkeit und billigen Preis vereinigte. Der Zweck dieser Mittheilung besteht nun darin, eine Verbindung vorzuschlagen, welche vollkommen dazu geeignet ist und es in hohem Grade verdient, ein chemisches Product des Handels zu werden.

Es ist dieß der einfach-schwefligsaure Kalk, welcher nach den neueren Untersuchungen von Rammelsberg und Muspratt folgende Zusammensetzung hat:

in 100 Theilen
1 Aeq. Kalk 28 35,90
1 „ schweflige Säure 32 41,03
2 „ Wasser 18 23,07
–––––––––––––––––
78 100,00.

Was nun die Darstellung dieses Salzes betrifft, welches sich wesentlich von dem seither hier und da schon erzeugten sauren schwefligsauren Kalke unterscheidet, so ist diese eine höchst einfache und kann in den meisten Fällen mit denselben Vorrichtungen ausgeführt werden, mit denen der trockene Chlorkalk hergestellt wird. Man leitet die gasförmige schweflige Säure in oder über pulverförmiges Kalkhydrat, welches man, auf Hürden flach (1 bis 2 Zoll hoch) ausgebreitet, in verschließbaren Kammern aufgestellt hat, oder welches sich in hölzernen tonnenartigen und um ihre Achse sich drehenden Gefäßen befindet, in welchem letzteren Falle, wegen steter Erneuerung der Berührungsflächen, die Absorption der schwefligen Säure natürlich eine raschere ist.

Die anzuwendende schweflige Säure braucht man nur in seltenen Fällen und zwar nur dann zu waschen, wenn sie mit Schwefelsäure oder anderen stärkeren Säuren verunreinigt ist, während ein Gehalt an Kohlensäure nicht schadet. Die schweflige Säure kann je nach den örtlichen Verhältnissen durch Verbrennen von Schwefel oder Schwefelkies oder aus Schwefelsäure und Schwefel nach dem vom Verf. angegebenen Verfahren (polytechn. Journal Bd. CL S. 379) erzeugt werden.

Die Anwendung eines ganz frisch gebrannten Kalkes ist nicht durchaus nothwendig, da es nichts zu sagen hat, wenn derselbe bereits etwas Kohlensäure angezogen, indem diese von der stärkeren schwefligen Säure vollständig wieder ausgetrieben wird. Nichtsdestoweniger ist es besser, |139| frischgebrannten Kalk anzuwenden, weil die zum Löschen des Kalkes anzuwendende Wassermenge und daher ihre rasche Bestimmung im vorliegenden Falle von Wichtigkeit ist. Gewöhnliches Kalkhydrat (CaO, HO) nimmt nur so viel schweflige Säure auf, daß 1 Aeq. derselben auf 2 Aeq. Kalk kommt, so daß das Product eine Mischung von neutralem schwefligsauren Kalk und freiem Kalk oder vielleicht ein basisch- oder halbschwefligsaurer Kalk ist. Der Grund dieses Verhaltens liegt darin, daß der schwefligsaure Kalk 2 Aeq. Wasser enthält, welche eine wesentliche Bedingung seiner Existenz sind. Es muß sonach denn auch der zur Darstellung des schwefligsauren Kalkes zu verwendende Kalk mit so viel Wasser abgelöscht werden, daß dieses Verhältniß hergestellt wird. Man muß nämlich 28 Gewichtstheilen reinem Kalke 18 Gewichtstheile Wasser zuführen. Zu viel Wasser ist aber auch zu vermeiden, weil dieses ein feuchtes Präparat zur Folge hätte, welches man entweder in diesem fehlerhaften Zustande verpacken oder vor der Verpackung einer Trocknung unterwerfen müßte, was nicht nur Zeit erfordern und Kosten verursachen, sondern auch nachtheilig auf die Qualität des Productes einwirken würde, während bei Anwendung der vorgeschriebenen Wassermenge dasselbe so trocken aus dem Apparate kommt, daß man es sogleich verpacken kann. Selbstverständlich hat man das Löschen so vorzunehmen, daß sich dabei keine erhebliche Menge Wasser verflüchtigt, oder zum Löschen um so viel mehr Wasser anzuwenden, als sich dabei verflüchtigt. Ehe man den gelöschten Kalk der Wirkung der schwefligen Säure aussetzt, hat man denselben zu sieben.

Die Sättigung des Kalkes geht mehr oder minder rasch von Statten, je nach der Höhe, welche man den Kalkschichten gibt, oder je nachdem man diese ruhig liegen läßt, oder zuweilen umrührt, oder den Kalk in anderer Weise in Bewegung erhält. In der Regel ist die Sättigung in 4 bis 8 Stunden vollendet, man kann sonach täglich in einem und demselben Absorptionsgefäße zwei- bis dreimal neue Kalkmengen der Sättigung unterwerfen.

Die voranschreitende Sättigung des Kalkes mit der schwefligen Säure erkennt man nicht nur daran, daß die weiße Farbe des Kalkhydrates in eine blaßgelbe übergeht und diese bis zur vollständigen Sättigung zunimmt, sondern auch an der durch die Absorption bedingten Wärmeentwickelung. Endlich kann man die vollendete Sättigung auch noch daran erkennen, daß man eine kleine Probe nimmt und in einer Glasflasche heftig und anhaltend durch einander schüttelt, wodurch der Geruch nach schwefliger Säure, den die Probe besitzt, wenn man sie aus dem Apparate nimmt, so lange verschwindet, als noch keine vollständige Sättigung eingetreten ist. Wendet man bei der Sättigung schweflige Säure an, welche Kohlensäure |140| enthält, so wird nicht nur die schweflige Säure, sondern auch die Kohlensäure vom Kalke absorbirt, jedoch nur so lange, als noch freier Kalk vorhanden ist. Sobald aber aller freie Kalk gesättigt ist, beginnt die weiter zugeleitete schweflige Säure die absorbirte Kohlensäure auszutreiben, was so lange fortdauert, bis alle Kohlensäure beseitigt und der Rückstand reiner schwefligsaurer Kalk ist.

So lange freier Kalk im Apparate vorhanden, findet in Folge der großen Absorptionsfähigkeit desselben Luftverdünnung, nach beendigter Sättigung desselben aber eine Luftverdichtung (daher ein Streben aus dem Apparate herauszublasen) statt. Letzteres jedoch besonders dann, wenn man kohlensäurehaltige schweflige Säure oder solches Kalkhydrat angewendet hat, welches aus der Atmosphäre bereits Kohlensäure angezogen. Diese Erscheinung muß man aus dem Grunde berücksichtigen, weil man sich sonst sehr leicht veranlaßt sehen könnte, den Proceß als beendigt zu betrachten, wenn der Apparat auszublasen beginnt.

Sobald nun der oben bezeichnete Zeitpunkt eingetreten, ist das Product fertig und soll nun aus dem Apparate genommen und sogleich in gut gedichtete und trockene Fässer verpackt werden.

Die Ausbeute stellt sich derart heraus, daß man aus 100 Pfd. frisch gebrannten Kalkes (in noch ungelöschtem Zustande gewogen) gegen 275 Pfd. fertiges pulverförmiges trockenes Product erhält.

Was nun die. Anwendung des schwefligsauren Kalkes betrifft, so ist zu bemerken, daß derselbe für sich nicht die Wirkung der schwefligen Säure besitzt, letztere daher erst aus dieser Verbindung frei gemacht werden muß, was entweder durch Schwefelsäure oder durch Salzsäure geschieht. Erstere wählt man, wenn es sich darum handelt, eine reine flüssige schweflige Säure zu erhalten. Man bringt zu diesem Behufe den schwefligsauren Kalk in gut zertheiltem Zustande mit der erforderlichen Wassermenge zusammen und setzt dann unter stetem Umrühren und bei möglichst niedriger Temperatur und ganz allmählich die zur Zersetzung nothwendige, mit der vier- bis sechsfachen Menge Wasser verdünnte und wieder erkaltete Schwefelsäure hinzu. Der sich abscheidende Gyps wird durch Decantiren oder Filtriren abgesondert. Noch einfacher ist die Anwendung der verdünnten Salzsäure zur Zersetzung des schwefligsauren Kalkes, welche jedoch nur in jenen Fällen gewählt werden darf, in welchen die Gegenwart von salzsaurem Kalke in der flüssigen schwefligen Säure nicht schadet.

Bezüglich der nöthigen Menge von Schwefelsäure oder von Salzsäure zur Zersetzung des schwefligsauren Kalkes hat man zu berücksichtigen, daß zur Zersetzung von 1 Aeq. (78 Gewichtstheilen) schwefligsauren Kalkes |141| 1 Aeq. (49 Gewichtstheile) concentrirter Schwefelsäure oder statt dieser 1 Aeq. (36,4 Gewichtstheile) wasserfreie Salzsäure nothwendig sind, welche letztere z.B. in nahe 98 Gewichtstheilen Salzsäure von 1,182 spec. Gewichte enthalten sind. Weiter hat man zu beachten, daß die höchste Dichte, welche die flüssige schweflige Säure bei gewöhnlicher Temperatur und gewöhnlichem Atmosphärendrucke zu erlangen vermag, beiläufig nur 6° B. (nach des Verf's. Ermittelung 1,046 bei 12° R.) beträgt, daß also auf eine bestimmte Menge Wasser niemals mehr schwefligsaurer Kalk genommen werden darf, als nothwendig ist, um eine flüssige schweflige Säure von jenem Gehalte zu erzielen, welcher der bemerkten Dichte entspricht.

Da bis jetzt keine Untersuchungen über den Gehalt der flüssigen schwefligen Säure bei verschiedenen Dichtigkeitsgraden veröffentlicht worden sind, so sah der Verf. sich veranlaßt, diese Lücke zu ergänzen, und zu diesem Behufe eine Versuchsreihe durchzuführen, deren Resultate in folgenden Zahlen zusammengestellt sind.

A. Dichte der flüssigen schwefl. Säure. B. wasserfreie schwefl. Säure.

A. B.
1,046 9,54 Proc.
1,036 8,59 „
1,031 7,63 „
1,027 6,68 „
1,023 5,72 „
1,020 4,77 „
1,016 3,82 „
1,013 2,86 „
1,009 1,90 „
1,005 0,95 „

Zur weiteren Erleichterung der Anwendung des schwefligsauren Kalkes hat der Verf. noch folgende Tabellen entworfen, aus welchen ohne weitere Berechnung ersichtlich ist, wie viel Wasser, schwefligsaurer Kalk und Schwefelsäure oder Salzsäure nothwendig ist, um flüssige schweflige Säure von beliebiger Stärke (von einem Gehalte von 1–9 Proc.) herzustellen, wobei es sich von selbst versteht, daß in den angegebenen Wassermengen auch jene mit inbegriffen ist, mit welcher man die Schwefelsäure vor dem Zusatze zum schwefligsauren Kalke zu verdünnen hat.

A. Bereitung der schwefligen Säure aus schwefligsaurem Kalke und Schwefelsäure. Zu 100 Pfd. flüssiger schwefliger Säure sind erforderlich (in abgerundeten Zahlen):

|142|
Schwefl. Säure Proc. Wasser schwefligsaurer Kalk concentrirte Schwefelsäure
1 98 3/4 Pfd. 2 7/16 Pfd. 1 17/32 Pfd.
2 97 1/2 „ 4 7/8 „ 3 1/16 „
3 96 1/8 „ 7 5/16 „ 14 19/32 „
4 94 7/8 „ 9 3/4 „ 6 1/8 „
5 93 5/8 „ 12 3/16 „ 7 21/32 „
6 92 3/8 „ 14 5/8 „ 9 3/16 „
7 91 „ 17 1/16 „ 10 23/32 „
8 89 3/4 „ 19 1/2 „ 12 1/4 „
9 88 1/2 „ 21 15/16 „ 13 25/32 „

B. Bereitung der schwefligen Säure aus schwefligsaurem Kalke und Salzsäure von 22–23° B.

Schwefl. Säure Proc. Wasser schwefligs. Kalk Salzsäure
1 94 1/2 Pfd. 2 7/16 Pfd. 3 1/16 Pfd.
2 89 „ 4 7/8 „ 6 1/8 „
3 83 1/2 „ 7 5/16 „ 9 3/16 „
4 78 „ 9 3/4 „ 12 1/4 „
5 72 1/2 „ 12 3/16 „ 15 5/16 „
6 67 „ 14 5/8 „ 18 3/8 „
7 61 1/2 „ 17 1/16 „ 21 7/16 „
8 56 „ 19 1/2 „ 24 1/2 „
9 50 8/10 „ 21 15/16 „ 29 9/16 „

Ueber die Vortheile, welche die Anwendung des schwefligsauren Kalkes gewährt, bemerkt der Verf. noch Folgendes:

1) Die Anwendung des neutralen schwefligsauren Kalkes ist viel ökonomischer, als jene des bisher zuweilen angewendeten sauren schwefligsauren Kalkes, weil bei der Art, wie der letztere bis jetzt angewendet worden ist, im günstigsten Falle nur die Hälfte der schwefligen Säure zur Ausnutzung kam.

2) Der schwefligsaure Kalk erleichtert in hohem Grade die Anwendung der flüssigen schwefligen Säure, welche vor der Anwendung dieser Säure im gasförmigen Zustande so wesentliche Vorzüge voraus hat, da durch jene die kostspieligen Einrichtungen für die letztere entbehrlich werden, dann großen Verlusten an schwefliger Säure und den Belästigungen der Arbeiter und der Nachbarschaft, die ein stetes Gefolge bei der Benutzung der gasförmigen Säure sind, vorgebeugt und endlich eine gleichförmige Wirkung der Säure erzielt wird.

3) Der schwefligsaure Kalk ist aber nicht allein zur Darstellung der flüssigen schwefligen Säure ein sehr passendes Material, sondern auch zur Darstellung dieser Säure im gasförmigen und festen (krystallisirten) Zustande, und zwar auf kaltem Wege.

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