Titel: Chemisch-technische Untersuchungen über das amerikanische Petroleum,
Autor: Bolley, Pompejus Alexander
Fundstelle: 1863, Band 169, Nr. XXX. (S. 123–136)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj169/ar169030

XXX. Chemisch-technische Untersuchungen über das amerikanische Petroleum; aus den Bearbeitungen einer ausgeschriebenen Preisaufgabe zusammengestellt von Dr. P. Bolley.

Aus der schweizerischen polytechnischen Zeitschrift, 1863, Bd. VIII S. 96.

Das Schema der ausgeschriebenen Fragen22) war folgendes:

  • 1) Finden wesentliche Unterschiede statt zwischen dem rohen pennsylvanischen und canadischen Petroleum?
  • 2) Wie groß ist die Menge rectificirten Oeles, das nicht unter 120° C. siedet, daher nicht mehr sehr feuergefährlich ist, welches sich aus dem rohen Petroleum gewinnen läßt?
  • 3) Wie verhalten sich die im Handel befindlichen Oele in Bezug auf ihre Feuergefährlichkeit?
  • 4) Wie groß ist die Leuchtkraft des rectificirten Steinöls, sowohl desjenigen das auf die oben sub 2 angegebene Weise erhalten wurde, als auch verschiedener anderer Steinölsorten, die aus wenigstens vier verschiedenen Detailhandlungen in Zürich bezogen wurden?
  • 5) Wie groß ist die Menge von Paraffin, das sich aus den letzten Destillationsproducten und aus dem Rückstand der fractionirten Destillationen gewinnen läßt?
  • 6) Welches ist die Menge und Leuchtkraft des aus rohem Petroleum gewinnbaren Gases, und wie hoch stellen sich die Kosten von 1000 engl. Kubikfuß solchen Gases?

Namentlich die Frage 1) über die Unterschiede zwischen canadischem und pennsylvanischem Steinöl nöthigt zu einer Vorbemerkung, welche eine in den Bearbeitungen leicht erkennbare Lücke erklären und entschuldigen wird. Es zeigte sich erst nachdem die Aufgabe gestellt war, daß das rohe Petroleum überhaupt sehr schwer zu beziehen |124| ist, da die deutschen und schweizerischen Eisenbahnverwaltungen es nicht zum Transport übernehmen. Es gelang jedoch durch besondere Bemühungen, von verschiedenen Bezugsquellen ausreichende Menge pennsylvanischen Oeles zu erhalten. Das canadische kommt, wie es scheint, nur im großbritannischen, aber fast nicht im continentalen Handel vor. Eine größere Quantität des letzteren, die zugesagt war, traf nicht ein, und es konnte den Prakticanten nur eine ziemlich kleine Menge desselben zur Verfügung gestellt werden.

Es zeigte sich nach beiden Beantwortungen der Preisaufgabe übereinstimmend:

  • 1) daß das canadische Oel etwas dickflüssiger ist als das pennsylvanische;
  • 2) daß es mehr braun, das pennsylvanische mehr grünlich ist;
  • 3) daß das spec. Gewicht des canadischen Oeles etwas höher ist als das des pennsylvanischen;
    ersteres hat nach B. und Sch. ein spec. Gewicht von0,832
    eine kleine Partie eines anderen Musters nach A. und T.
    ein spec. Gewicht von

    0,858
    letzteres nach B. und Sch. ein spec. Gewicht von0,816
    „ „ A. und T. „ „ „ „0,8055
  • 4) der Geruch des rohen canadischen Oeles ist noch unangenehmer als der des pennsylvanischen, und erinnert an Schwefelwasserstoff, ohne daß eine deutliche Schwefelreaction wahrgenommen werden konnte.

Andere Unterschiede werden bei Beantwortung der übrigen Fragen sich herausstellen; sie sind aber, soweit sie sich innerhalb der Aufgabe bewegen, keineswegs sehr tiefgehende, und vielleicht nicht größer als die, welche zwischen den pennsylvanischen Oelen verschiedener Fundgruben stattfinden. Daß letztere keineswegs ganz untereinander übereinstimmen, wird sich im Nachfolgenden mehrmals zeigen.

Die zweite Frage dreht sich um die Zerlegung des rohen Oeles in die flüchtigen Bestandtheile (Naphta), die zum Brennen untauglich sind, in die erst bei höherer Temperatur siedenden Leuchtöle und die dicklichen oder kohligen Destillationsrückstände.

Die Resultate, die B. und Sch. erhielten, sind:

300 Kub. Cent. rohes Oel aus Pennsylvanien (von St. Gallen bezogen) wogen 245 Gramme. Sie wurden unter Einsenkung eines bis auf 400° C. reichenden Thermometers durch den Tubulus der Retorte im Wasserbad auf 97° C. längere Zeit erwärmt, dann in Kochsalzlösung auf 100° C., dann in Chlorcalciumlösung bis 120° C., dann im Luftbade bis 150° C. und nun im Sandbade allmählich bis 400° C. Man suchte auf angegebene Art die angegebenen Temperaturen längere Zeit zu |125| erhalten und fieng die zwischen ihnen übergehenden Destillate, sowie was zwischen 150 und 200° C., 200 und 250° C., endlich zwischen 250 und 400° C. übergieng, gesondert auf; die Destillate wurden gemessen und gewogen. Es gieng über

Vol. Kub. Centm. Gewicht Grm.
–100° C. 28,5 17,8
100–120° C. 22,8 16,6
120–150° C. 17,8 13,1
150–200° C. 36,8 28,1
200–250° C. 40,5 32,1
250–400° C. 135,6 112,0
–––––––––––––––––––––––––––––
282,0 219,7 Gr.
der Rückstand betrug 21,0 „

Mit jedem dieser Destillate wurde nochmals eine fractionirte Destillation vorgenommen und die bei den angegebenen Temperaturen übergegangenen Flüssigkeiten vereinigt, ihr Volum und Gewicht bestimmt, daraus das specifische Gewicht berechnet und dieß durch das Tausendgranstäschchen controlirt. Weil es von Interesse war nachzusuchen, ob etwa Benzol unter den Destillaten sich finde, wurde, was unter 81° C. übergieng, von dem gesondert was zwischen 81° C. und 100° C. überdestillirte.

Temperatur. Volum Gewicht spec. Gewicht Volum- Gewicht-
Kub. Centm. Grm. berechnet
aus I. u. II.
mit dem
Tausendgranfläsch.
Procente. Procente.
– 81° C. 10 6,704 0,67 0,67 3,33 2,75
81–100 15 10,523 0,701 0,702 5,00 4,30
100–120 19,4 13,835 0,714 0,715 6,46 5,65
120–150 23,3 17,035 0,731 0,731 7,77 6,95
150–200 28,5 21,620 0,758 0,757 9,50 8,83
200–250 47,5 37,290 0,785 0,788 15,83 15,23
250–350 90,0 72,720 0,808 0,809 30,00 29,70
350–400 45,6 39,000 0,855 0,858 15,13 15,89
Rückstand 21,000 6,00 8,60
–––––––––––––––––––– ––––––––––––––––––
279,3 239,727 99,02 97,90

Aus dieser Tabelle ergibt sich, daß die zur Beleuchtung tauglichen Destillate, als die wir die zwischen 120 und 350° C. übergehenden betrachten dürfen, 63,1 Volumprocente und 60,71 Gewichtprocente betragen.

Das canadische Oel wurde nur einmal destillirt und die bei verschiedenen Temperaturen übergehenden Oele gesondert aufgefangen.

Die Ergebnisse sind in folgender Tabelle zusammengestellt:

|126|
Temperatur. Volum
Kub. Centm.
Gewicht
Grm.
Volum-
Procente.
Gewicht-
Procente.
Spec.
Gewicht.
61–120° C. 6 4,35 10 8,7 0,725
120–200 10 7,39 16,7 14,8 0,739
200–250 5 3,75 8,4 7,5 0,750
250–300 6,2 4,87 10,4 9,8 0,785
300 30,0 24,54 50,0 49,2 0,818
Rückstand 3,5 7,0
–––––––––– ––––––––
Summa 57,2 96,5

Die Unterschiede in den Mengen und Eigenschaften der Destillationsproducte des canadischen und des pennsylvanischen Oeles sind, wie wir sehen, nicht wesentlicher Art. Es sind bei Anlaß dieser Versuche noch andere gelegentlich sich ergebende Beobachtungen über die Anfangstemperatur, bei der die rohen Oele sieden, und den Gehalt an Gasen in denselben und über den Paraffingehalt gemacht worden, welche weiter unten zu erwähnen seyn werden.

Die Herren A. und T. destillirten 255 Kub. Cent. rohes pennsylvanisches Oel und fanden bei

– 95° C. ein spec. Gewicht von 0,7155
120 – 150 0,7244
150 – 200 0,7513
200 – 250 0,8111
250 – 300 0,8437

Es wurden von den gleichen Herren 400 Kub. Cent. aus Hamburg und 400 Kub. Cent. aus Basel bezogenes pennsylvanisches Steinöl der Destillation unterworfen; was über 120° und bis das Destillat dicklich wurde übergieng, betrug bei ersterem 190, beim zweiten 170 Kub. Cent. oder 47,5 und 42,5 Volumprocente; wie sich die Mengen bei nochmaliger Fractionirung verhalten, wurde nicht untersucht, deßhalb lassen sich die Ergebnisse der einen Experimentatoren mit jenen der anderen nicht vergleichen.

Die dritte Frage über die Feuergefährlichkeit der rohen und destillirten Oele wurde namentlich von den Prakticanten B. und Sch. in mannichfach variirter Weise angegriffen und sie fanden im wesentlichen Folgendes:

Zuerst muß in's Auge gefaßt werden, daß das rohe Steinöl einen brennbaren gasförmigen Körper enthält. Das rohe pennsylvanische Steinöl entwickelte schon bei 32° C. (nach N. und Sch.) Gasblasen, bei 57° kamen Dämpfe, die sich verdichteten. Nach den gleichen Verfassern zeigten sich im canadischen Oele bei 36° Gasblasen und das Sieden begann bei 60–61° C.

|127|

Die Herren A. und T. bemerkten am canadischen Oele bei 40° C. das Aufsteigen von Gasblasen, ohne daß Verdichtung in der Vorlage wahrgenommen werden konnte.

Der Unterschied der beiden Beobachtungen erklärt sich sehr leicht aus dem sehr raschen Steigen des eingesenkten Thermometers, wenn man nicht mit äußerster Sorgfalt und sehr allmählich erwärmt.

Die Herren B. und Sch. bestimmten die Menge des in dem rohen pennsylvanischen Steinöl befindlichen Gases. In ein mit Marke versehenes Fläschchen, das 200 Kub. Cent. enthält, wurden 150 Kub. Cent. Steinöl gebracht, der Kork genau bis an den Theilstrich geschoben, das Volum des in die Flasche hineinragenden Theils des Thermometers, ebenso der Inhalt der Gasentwickelungsröhre bestimmt und der Betrag des einen in Abzug, des anderen in Zurechnung gebracht, sodann die Luft sammt dem Gas durch Erhitzen bis zum starken Kochen ausgetrieben und beide in einem Meßcylinder über Wasser aufgefangen. Es betrug das Volum des Gemisches, gemessen nach Vornahme der nothwendigen Correcturen, 103 Kub. Cent. und nach Abzug der Luft 49 Kub. Cent., was auf 100 Volumina des Oels 33,66 Volumprocente an absorbirt gewesenem Gase ausmacht. Das Gas ließ sich leicht entzünden und brannte mit etwas rußender Flamme ohne Explosion. Eine Wiederholung des Versuchs, jedoch nicht bis zum längeren Sieden, sondern nur solange, als sich bei niedrig gehaltener Temperatur Blasen entwickelten, fortgesetzt, wurde vorgenommen um zu ermitteln, ob nicht Dämpfe vorwiegend die Brennbarkeit bedingen, das Gas brannte aber auch dießmal ganz wie das erstemal.

Die gleichen beiden Prakticanten B. und Sch. machten eine Reihe von Versuchen über die Verdunstung der verschiedenen Oele.

Es wurden in gleichen Bechergläsern in einem durchschnittlich 16° C. warmen, mit Dampf geheizten Zimmer a rohes pennsylvanisches Oel, b rectificirtes vom Anfangssiedepunkt über 120° C. offen hingestellt und die Gewichtsabnahme so lange bestimmt, bis keine mehr stattfand; sie betrug

bei a bei b
nach 1 Woche 25,8 P roc. 14,0 Proc.
„ 2 „ 30,6 „ 16,8 „
„ 3 „ 33,3 „ 19,3 „
„ 4 „ 32,3 „ 21,5 „
„ 5 „ 34,7 „ 23,2 „
„ 6 „ 35,0 „ 24,5 „
„ 7 „ 25,5 „

Ganz ähnliche Versuche wurden in einem Kellerraum von durchschnittlich 7° C. Temperatur vergenommen. Es verlor das Oel

|128|
a b
nach 1 Tag 6,3 Proc. 2,5 Proc.
„ 14 Tagen 20,7 „ 15 „

dann nur noch unmerkbar an Gewicht.

Endlich unterwarfen die gleichen Prakticanten (B. und Sch.) ihre Destillate einigen Versuchen über Verdunstung.

Es waren nach 75 Minuten in einer Temperatur von 16° C. von dem Oele das

unter 100° übergieng 100 Proc.
zwischen 100–120 44,5 „
120–150 31,5 „
150–200 8,5 „
200–250 0,25 „
250–350 0,00 „

verdunstet.

Aus diesen Versuchsreihen, die insofern Bedeutung haben, als bei überhaupt brennbaren Körpern deren Verdunstungsbestreben in engem Zusammenhang steht mit ihrer Feuergefährlichkeit, geht hervor: 1) daß das rohe Oel viel gefährlicher ist als das rectificirte, und 2) daß von dem über 150° C. übergegangenen Destillat nur wenig in gewöhnlicher Temperatur verdunstet. Eine Ergänzung zu diesen Versuchen bildeten diejenigen über die Dampfspannung rohen Steinöls und anderer brennbarerer und sich verflüchtigender Flüssigkeiten, welche ebenfalls von den Herren B. und Sch. vorgenommen wurden.

Es wurde absoluter Aether, Schwefelkohlenstoff, rohes pennsylvanisches Steinöl, Weingeist von 0,832 spec. Gew. und frisch destillirtes Terpenthinöl in fünf nebeneinander gestellte mit Quecksilber gefüllte Torricelli'sche Röhren eingeführt und die Tension ihrer Dämpfe an den verschiedenen Senkungen des Quecksilbers bei drei verschiedenen Temperaturen, in die der ganze Apparat gebracht wurde, gemessen.

Temperatur 20,5° C. 37,5° C. 45° C.
––––––––––––––––––––––––––––––––––
Aether 415 Millimet. 635 Millimet.
Schwefelkohlenstoff 300 „ 480 „ 595
rohes Petroleum 55 „ 100 „ 120
Weingeist (0,832 spec. Gewicht) 25 „ 55 „ 80
Terpenthinöl 15 „ 25 „ 35

Hiernach stellt sich das rohe Petroleum unter Aether und Schwefelkohlenstoff, jedoch über genannten Weingeist und frisches Terpenthinöl hinsichtlich der Verdunstungsfähigkeit im leeren Raume und in gewissem Sinne wohl auch hinsichtlich seiner Feuergefährlichkeit.

|129|

Es wurde ferner von den Herren B. u. Sch. eine Versuchsreihe über Entzündlichkeit des Petroleums und seine Fähigkeit des Fortbrennens ohne Docht bei verschiedenen Temperaturen angestellt.

Es wurden Gläser mit gleichen geringen, fast nur den Boden bedeckenden Quantitäten rohen Petroleums, Aether, Weingeist von 0,832 spec. Gewicht, Terpenthinöl und rectificirtem Petroleum gefüllt, mit Glasdeckeln und Wachs auf dem Glasrande verschlossen und einige Zeit stehen gelassen.

Bei 4° C. waren nur rohes Petroleum und Aether in solchem Grade verdunstet, daß sich ihre Dämpfe entzünden ließen (Aether mit stärkerer Flamme als Petroleum); Terpenthinöl, Weingeist und rectificirtes Petroleum ließen sich selbst bei 16° C. noch nicht entzünden, bei 39° C. die beiden letzteren, das Terpenthinöl aber auch da noch nicht. Rohes Petroleum, das längere Zeit vorher offen dagestanden und viel an Gewicht durch Verdunstung verloren hatte, verhielt sich wie das rectificirte. – Es wurde ein Trockenkasten (Luftbad), nachdem durch Filzverkleidung die Thüre dicht verschließbar gemacht worden war, über einer Spirituslampe genau regulirbaren Temperaturen längere Zeit ausgesetzt. In denselben wurden die nachfolgend verzeichneten Oele in Gläser gebracht und so lange belassen, bis sie 1) sich durch einen brennenden Span entzünden ließen, und 2) ohne Docht fortbrannten. Es ergab sich Folgendes:

Anfangssiedepunkt
Grad. C.
Dämpfe entzünden
sich bei Grad C.
Das Oel brennt
fort bei Grad C.
Kaufladen A Zürich 146 45 66
Direct aus Amerika bezogen 145 50 65
Kaufladen B Zürich 142 42 49
C 135 30 42
Selbstrectificirtes 132 31 41
Kaufladen D Zürich 128 30 40
Terpenthinöl 137 35 44

Man darf als Resultate aller der Versuche über Verdunstung, Entzündbarkeit und Fortbrennen der Oele angeben, daß das rohe Petroleum viel gefährlicher ist als rectificirtes, daß es aber sich verschieden verhalten könne je nachdem es längere Zeit Gelegenheit zu Verdunstung gehabt, daß jedoch auch dieses in seiner Gefährlichkeit den Aether und Schwefelkohlenstoff nicht erreiche, daher beim Transport oder Lagern nicht strengeren Vorschriften unterworfen werden sollte als diese beiden wichtigen Handelsartikel, daß endlich das rectificirte Steinöl hinsichtlich seiner Feuergefährlichkeit ungefähr auf gleiche Linie mit Weingeist und Terpenthinöl gesetzt werden müsse.

Die vierte Frage über die Leuchtkraft des rectificirten Steinöls |130| wurde im dunkeln, mit geschwärzten Wänden versehenen photometrischen Zimmer mit einem Bunsen'schen Photometer nach der Construction von Wright vorgenommen. Als Einheit diente in den beiden Versuchsreihen den Bearbeitern der Frage eine Stearinkerze. Folgende Tabelle gibt die von B. und Sch. gefundenen Resultate an, die mit einer Petroleumlampe, wie sie in Amerika dienen, und mit einer gewöhnlichen Schieferöllampe gewonnen wurden.

Textabbildung Bd. 169, S. 130

Wenn für die Leuchtwerthberechnung folgende im Einzelverkauf gegenwärtig hier bestehende Preise zu Grunde gelegt werden:

1 Packet Stearinkerzen von 444 Grm. zu 1 Fr. 40 Ct.
1 Pfd. rectificirtes Petroleum A, B und C – „ 60 „
1 „ „ „ D – „ 80 „

so kostet die gleiche Lichtmenge, welche von 2 Stearinkerzen hervorgebracht wird, pro Stunde

mit Stearinkerzen 4,84 Cts.
Petroleum A 1,33 „ im Durchschnitt beider Lampen
B 1,548 „
C 1,078 „
D 2,496 „
oder beim Preise von 1 Fr. 57 Ct. für 500 Grm. Stearinkerzen
und 0 „ 60 „ 500 „ Petroleum

verhalten sich die Kosten des letztern Beleuchtungsmittels zum erstem bei gleicher Lichtmenge = 1 : 3,59 und bei D (Preis 80 Ct. pro 500 Grm.) ungefähr wie 1 : 2. Die Leuchtkraft von Stearin- und Talgkerzen ist, so darf man, ohne großen Fehler zu begehen, annehmen, gleich groß. |131| Der Preis für 500 Grm. Talgkerzen im Detail ist aber 80 Cts.; wird daher die Zahl 3,59 mit 80/157 vermehrt, so erhält man in abgerundetem Ausdruck die Kosten der Petroleumbeleuchtung im Vergleich zu der mit Talgkerzen = 1 : 1,8.

In den Versuchen der Herren A. und T. stellt sich das Resultat noch mehr zu Gunsten des Petroleums; von ihrer Stearinkerze wurden stündlich 11,34 Grm. consumirt, während die verschiedenen Petroleumsorten bei einem stündlichen Consum von 14 Grm. mit der Schieferöllampe eine Helligkeit von 2,5 solcher Stearinkerzen lieferten. Mit Zugrundelegung obiger Preise für Stearin und Petroleum A, B, C kostet eine Lichtmenge gleich zwei ihrer

Stearinkerzen stündlich 5,896 Cts.
mit Petroleum 1,344 Cts.

das heißt, die Beleuchtungskosten von Petroleum zu Stearinsäure bei gleicher Helligkeit stellen sich wie 1 : 4,3, und bei gleicher Leuchtkraft für Stearinsäure und Talg, aber einem Preise des letztern von 80/157 von dem des Stearins, verhalten sich die Beleuchtungskosten von Steinöl und Talg wie etwa 1 : 2,1 bis 1 : 2,2 bei gleicher Helligkeit.

In den Versuchen von Marx23) in Stuttgart stellen sich die Beleuchtungskosten mit zwei Stearinkerzen (5er) pro Stunde und unter Annahme der Zürcher Ladenpreise auf 5,17 Cts., mit Petroleum aber der gleiche Lichteffect auf 1,13 oder wie 1 : 4,4.

Wenn man alle bei solchen Versuchen vorkommenden Schwankungen (die bei Anwendung von Petroleum noch vergrößert werden, weil der Docht scharf abgeschnitten und genau gestellt seyn muß, wenn der Lichteffect sein Maximum erreichen soll) in vollstem Maaße würdiget, und die Leuchtwerthe, die in den drei Versuchsreihen sich

zwischen 1 : 3,59
1 : 4,3
und 1 : 4,4

bewegen, zu einem Schluß von allgemeinerer Gültigkeit benutzen will, so darf man wohl sagen, es verhalte sich der Leuchtwerth dieser Materialien bei den oben angenommenen Preisen wie 1 : 4 und gegen Unschlitt = 1 : 2.

Die in der fünften Frage aufgegebene Paraffinbestimmung ergab nach den Versuchen von B. und Sch., daß nur wiederholte Destillationen, um so viel als möglich das Oel von der butterartigen Substanz zu trennen und bei diesem das Vermeiden einer zu hohen Temperatur, |132| eine nennenswerthe Ausbeute liefere. Es wurden 2000 Grm. pennsylvanisches Petroleum der Destillation in einer Glasretorte unterworfen und die ersten leichteren Destillate beseitigt; die dicklicheren schweren, sowie das, was durch Weitertreiben der Destillation des in der Glasretorte gebliebenen, in einer thönernen Retorte eingefüllten Rückstandes gewonnen wurde, dienten zu einer zweiten Rectification, bei welcher die Temperatur nicht über 230° C. getrieben wurde. Der dunkle Retortenrückstand wurde im Dampftrichter filtrirt, um fein vertheilte suspendirte Kohletheilchen zu entfernen, dann bedeckt an einen kühlen Ort gestellt. Das bald sich ausscheidende Paraffin wurde durch Filtration durch möglichst lockeres Papier getrennt und durch Pressen zwischen Fließpapier vom anhängenden Oel vorläufig gereinigt. Das Filtrat wurde wieder einer sorgfältigen Rectification unterworfen, durch Erkalten das Paraffin abscheiden gelassen, filtrirt und so verfahren wie das erstemal. Das so gewonnene gelb-weißliche und beinahe trocken sich anfühlende Paraffin wog 16,5 Grm. = 0,825 Proc. Es wurde mit englischer Schwefelsäure ganz kurze Zeit erwärmt und geschüttelt, dann in eine größere Menge kalten Wassers gegossen, abgewaschen und getrocknet. Das so gereinigte Product enthielt nur noch wenige mechanisch beigemengte Kohletheilchen, die, um größeren Verlust zu vermeiden, durch Auflösen in Aether, Filtriren und Abdunsten des Aethers beseitigt wurden, wodurch ein ganz weißes Präparat vom Schmelzpunkt 45° C. erhalten wurde, dessen Gewicht 0,7 Proc. von der angewandten Oelmenge betrug. Die bei dieser Arbeit erhaltenen Leuchtöle wurden rectificirt und was bei einer Temperatur von ungefähr 80–85° C übergieng, besonders aufgefangen und mit Salpetersäure behandelt, um zu prüfen, ob sie Benzol enthalten. Es wurde eine dicklichölige dunkelweingelbe Nitroverbindung, die unter Wasser sank, gewonnen, deren Geruch aber mehr ätherisch-zimmtartig, als dem Bittermandelöl ähnlich war und aus welcher mit Eisenspänen und Essigsäure auch nicht eine Spur von Anilin gewonnen werden konnte.

Zur Beantwortung der Frage 6, nach der Menge und Leuchtkraft des aus rohem Steinöl gewinnbaren Leuchtgases wurde von beiden Gruppen von Bearbeitern die Versuchsgasretorte des Laboratoriums angewendet. Sie wurde so hergerichtet, daß das Steinöl in dünnem regulirbarem Strahl aus einem hohen engen Gefäße, das immer nahezu voll erhalten wurde, um den nöthigen Druck zu behalten, mittelst eines schmiedeeisernen, in dem obern Theile der Retortenwölbung der ganzen Länge nach eingeführten Rohres, das von 2 zu 2 Zoll eine kleine Durchbohrung hatte, möglichst fein vertheilt eingeführt werden konnte.

|133|

Die Oeltropfen fielen auf Backsteinstückchen, mit welchen die förmige Retorte bis zu 2 Zoll Höhe gefüllt war. Nachdem die Retorte und deren Füllung in Rothglühhitze versetzt waren, wurde von einer abgewogenen Menge Steinöls langsam zulaufen gelassen und die Destillation begonnen. Das Gas wurde durch mehrere Wasch- und Condensationsapparate, zum Theil Woulf'sche Flaschen, mit Kohlestücken, die mit Aetznatron zur Kohlensäureaufnahme befeuchtet waren, gefüllt, zum Theil Einrichtungen, dem Liebig'schen Kühlrohr entsprechend, hindurch in eine kleine Gasuhr und aus dieser in einen großen Kochbrenner geleitet und verbrannt.

In den Versuchen von B. u. Sch., die über 4 Stunden fortgesetzt wurden, waren 2100 Gramme Steinöl gebraucht und daraus 66 Kubikfuß (engl.) Gas gewonnen worden. Das beträgt pro Pfd. von 500 Grm. 15,7 Kubikfuß Gas.

Die Herren A. und T. gewannen aus 750 Grm. 24,2 Kubikfuß Gas, also aus 1 Pfd. 16,1 Kubikfuß.

Diese Resultate stimmen folglich mit wünschenswerther Genauigkeit zusammen und das Mittel wäre 15,9. Man darf also sagen, daß aus 1 Centner des pennsylvanischen Oeles 1590 englische Kubikfuß Gas gewonnen werden können. Im größeren Betrieb wird diese Ziffer noch überstiegen werden können.

Es zeigte sich bei den Gasbereitungsversuchen, daß keine Kohlensäure von dem Natron aufgenommen wurde, ein Resultat, das zwar erwartet werden konnte, da das Petroleum sich als sauerstofffrei erwies, indem Natriumstücke sich darin ganz gut erhielten.

Neben dem Gase wurden in den Versuchen von B. und Sch. 170 Gramme, das ist 8,1 Proc. Theer erhalten; außerdem zeigten sich die Kohlenstücke in den Condensationsflaschen mit vielen kleinen, weißen krystallinischen Theilchen von Naphtalin besetzt.

Es wurde von B. und Sch. das specif. Gewicht des gewonnenen Gases durch den von Schilling, nach Bunsen's bei der Gasanalyse eingehaltenem Verfahren construirten, den technischen Bedürfnissen angepaßten Apparat mittelst Messung der Ausströmungsgeschwindigkeit bestimmt.

In den bei einer Temperatur von 14° C. ausgeführten Versuchen

brauchte die Luft 167 Secunden,
das gleiche Volum Holzgas 138
Petroleumgas 136 letzteres Resultat als Mittel-
von 6 Versuchen.
|134|

Die Rechnung nach dem Satze ausgeführt, daß sich die Dichtigkeiten wie die Quadrate der Ausströmungszeiten verhalten, ergab für

atmosphärische Luft 1
Holzgas 0,683
Petroleumgas 0,663.

Das letztere hat daher ein spec. Gewicht, welches dasjenige des gewöhnlichen Steinkohlengases übersteigt. Bekanntlich hat das Holzgas seines nicht unbeträchtlichen Kohlenoxydgehaltes wegen ein höheres specifisches Gewicht; wenn daher die Bestimmung des letztern häufig als annähernde Werthbestimmung gebraucht wird, so ist das im vorliegenden Falle nicht maaßgebend.

Die Zusammensetzung des aus dem Petroleum gewonnenen Gases wurde von den Verfassern der beiden Arbeiten ermittelt. Man hatte sich überzeugt, daß Kohlensäure und Kohlenoxyd in unbestimmbarer Menge vorhanden sind, indem die gemessenen Gasvolumina weder durch Berührung mit Aetznatron, noch mit Kupferchlorür sich verminderten. Die schweren Kohlenwasserstoffe wurden durch Absorption in einem Gemisch von wasserfreier Schwefelsäure und wasserhaltender, womit Kohkskugeln befeuchtet waren, die in das über Quecksilber aufgefangene, in einer Eudiometerröhre stehende Gasgemisch eingeführt wurden, bestimmt. Nach Entfernung der Schwefelsäure und ihrer Dämpfe wurde nach Zuleitung von Sauerstoff und Entzündung mittelst des elektrischen Funkens und Einführen von Aetznatron zur Absorption und Messung der gebildeten Kohlensäure, die ein gleich großes Volum wie das vorhandene Sumpfgas eingenommen hatte, dieß letztere bestimmt, und nach Abzug desselben von dem Volum, welches das Gemisch nach Entfernung der schweren Kohlenwasserstoffe einnahm, der Rest als Wasserstoff angenommen. Alle diese Messungen und Berechnungen wurden unter Anwendung der üblichen Correcturen, deren Beschreibung hier unterlassen werden kann, vorgenommen. Kathetometer und Fernrohr wurden jedoch nicht angewandt. Die Resultate der beiden Gruppen von Experimentatoren stimmen, wie die nachfolgende Tabelle zeigen wird, so nahe überein, als zu erwarten ist mit Berücksichtigung des Umstandes, daß die vorkommenden Abweichungen zum Theil auf Verdichtung von Kohlenwasserstoffen durch längeres Stehen, und nur zum Theil auf Beobachtungsunzuverlässigkeiten geschrieben werden können.

Es wurde gefunden

|135|
A. u. T. B. u. Sch. B. u. Sch.
I. II.
schwere Kohlenwasserstoffe 31,6 31,5 33,4
leichter Kohlenwasserstoff 45,7 42,9 40,0
Wasserstoff 32,7 25,6 26,6
––––––––––––––––––––––––––––
100,0 100,0 100,0

Es geht aus dieser Untersuchung, die übrigens nicht in den Kreis der Aufgaben gelegt war, aufs unzweideutigste hervor, daß das Petroleumgas wegen seines sehr hohen Gehaltes an schweren Kohlenwasserstoffen ein für Beleuchtungszwecke ganz vorzügliches seyn müsse.

Die Leuchtkraft des Petroleumgases wurde von B. u. Sch. bei stündlichem Consum von 6 Kubikfuß = 36 – 38 der Stearinkerzen gefunden, von welchen stündlich 9,3 Grm. Material verzehrt wird. Dieß beträgt auf 4 Kubikfuß 24 – 25,3 Stearinkerzen. Nach A. u. T. entspricht die Leuchtkraft bei stündlichem Consum von 4 Kubikfuß 24 ihrer Stearinkerzen, die stündlich 11,34 Grm. verzehrten. Auch diese Resultate stimmen nahe genug. Es möchte jedoch nicht von hinlänglich praktischem Werthe seyn, aus diesen Ergebnissen direct zu berechnen, wie sich die Beleuchtungskosten bei gleicher Lichtstärke mit Stearinsäurekerzen und Petroleumgas zu einander verhalten, dagegen gewährt wohl nachfolgende Betrachtung einen richtigen Einblick in den Werth des Petroleumgases.

Gewöhnliches Steinkohlengas hat bei 4 Kubikfuß stündlichem Consum, mit dem Flachbrenner verbrannt, jedenfalls nur eine Leuchtkraft von etwa 12 Stearinkerzen, die durchschnittlich 10 Grm. pro Stunde verbrennen, und es ist gewiß eine ganz und gar zu rechtfertigende Annahme, daß das Petroleumgas die doppelte Leuchtkraft von der gewöhnlichen des Steinkohlengases habe. Hat man ja die Leuchtkraft des Schieferölgases als dreifach größer als die des gewöhnlichen Steinkohlengases angenommen. Zu viel ist damit jedenfalls nicht gesagt, wohl eher zu wenig, und zwar deßhalb, weil bei den vorliegenden Versuchen lange nicht genug ausprobirt ist, welches die günstigsten Bedingungen, Druck, Brennerweite zu seiner Verbrennung sind, und es sich gewiß weit besser einstellen wird, sobald diese einmal gefunden seyn werden. Wenn wir andererseits oben fanden, daß sich 1590 Kubikfuß engl. Leuchtgas aus 1 Centner rohem pennsylvanischem Petroleum herstellen lasse, und zugleich annahmen, daß (was gewiß hinlänglich hoch gegriffen ist) 1 Centner Steinkohlen 500 Kubikfuß engl. gereinigtes Leuchtgas liefere, so haben wir mehr als die dreifache Ausbeute, genau 3,18 mal so viel Gas aus dem Petroleum als aus der Steinkohle, und zwar ein Gas von doppelter Leuchtkraft, also 6,36 mal so große Lichtmenge.

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Es wäre daher, nach dieser vielleicht eher etwas zu Ungunsten des Petroleums ausgeführten Rechnung 1 Centner dieses letztern das technische Aequivalent für 6,36 Centner Gaskohle. Besser aber gestaltet sich die Calculation ganz gewiß dadurch, daß die Leuchtkraft des Petroleumgases eher etwas größer, als wir thaten, angenommen werden kann, daß dagegen die Ausbeute an gereinigtem Gas aus Steinkohle sich geringer ergeben wird, und vor Allem ist zu beachten, daß die Apparate zur Hervorbringung gleicher Lichtmengen bei Anwendung von Petroleum weit compendiöser können hergestellt werden; die Gasretorte, die Condensatoren und vor Allem die Gashalter und Leitungsröhren lassen sich in beträchtlich kleineren Dimensionen machen. Reiniger fallen ganz weg, es ergeben sich also bedeutend geringere Anlagekosten. Der Betrieb wird Jedem dadurch erleichtert, daß kein Reinigungsmaterial zu beschaffen und in Anwendung zu bringen ist. Es ist endlich noch anzuführen, daß die zulässige Verminderung der zur Zersetzung nöthigen Hitze nicht gering anzuschlagen ist, so daß sie der Kostenreduction, die bei Steinkohlengasfabrication aus der Kohksgewinnung erwächst, bei einer Calculation wenn auch mit viel minder bedeutender Ziffer gegenüber gestellt werden kann. Es scheint uns darnach im ganzen, daß das Petroleum für kleine Privatanstalten, angenommen es sey einmal zu stetigeren Preisverhältnissen gelangt und die Zufuhr sicher und massenhaft genug, ein der Beachtung werthes Vergasungsmaterial sey. Eine Frage von großer Wichtigkeit bliebe noch zu untersuchen: ob nicht eine Mengung dieses, seines großen Gehaltes an schweren Kohlenwasserstoffen wegen leicht rußenden Gases mit sog. Wassergas (Wasserdampf durch glühende Kohlen zersetzt) größere Vortheile brächte. Größere Erwartungen auf dem Gebiete einer Concurrenz mit Steinkohlen wollen wir indessen einstweilen, wie die Sachen stehen, nicht aussprechen; unbedingt nimmt aber das Petroleum als flüssiges Beleuchtungsmittel einen Rang ein, der ihm schwerlich bald streitig gemacht werden wird.

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Es sind auf die von einem Kaufmanne in Zürich ausgeschriebene Preisfrage, für deren Lösung 500 Fr. festgesetzt waren, zwei Arbeiten eingegangen, die im technischen Laboratorium des schweiz. Polytechnicums ausgeführt wurden: die eine von den Prakticanten F. Bolley und Schwarzenbach gemeinsam, die andere von den HH. Arndt und Traun aus Hamburg gemeinsam. Wir werden sie mit B. und S., und mit A. und T. im Texte bezeichnen. Die der Erstgenannten erhielt nach dem Urtheil und Antrag einer dafür ernannten Commission von Docenten der Anstalt den ersten, die der HH. A. und T. den zweiten Preis.

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Polytechn. Journal Bd. CLXVI S. 348.

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