Titel: Buff, über die verschiedenen Methoden der Fabrication der fetten Säuren.
Autor: Buff, Heinrich Ludwig
Fundstelle: 1864, Band 173, Nr. XV. (S. 53–66)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj173/ar173015

XV. Ueber die verschiedenen Methoden der Fabrication der fetten Säuren; von H. L. Buff in Göttingen.18)

Aus den Mittheilungen des hannoverschen Gewerbevereins, 1864 S. 16.

Eine Untersuchung der Fette von Braconnot hatte Resultate geliefert, welche zu der Idee hätten führen können, die Zersetzung der Fette für die Fabrication von Kerzen zu benutzen, doch scheint ein solcher Gedanke nicht eher als kurze Zeit nach dem Abschlusse der großen Untersuchung über die Fette von Chevreul 19) entstanden zu seyn.

Cambaceres war der Erste, welcher sein Bestreben dahin richtete, die erlangte Kenntniß über das Verhalten der Fette für die Gewerbthätigkeit zu benutzen. Zu demselben Zwecke verbanden sich Chevreul und Gay-Lussac.20) Dieselben nahmen im Jahre 1825 in Frankreich ein Patent für die Fabrication der fetten Säuren und deren Anwendung für die Fabrication von Kerzen. Obgleich in der Patentbeschreibung von Chevreul und Gay-Lussac sich schon fast alle die verschiedenen wissenschaftlichen Principien angegeben finden, welche zu der Fabrication der fetten Säuren, bis auf den heutigen Tag, benutzt sind, so haben dieselben doch keinen materiellen Gewinn von ihren Bestrebungen in der Stearin-Industrie erlangt. Die Geschichte dieses Gewerbzweiges liefert ein höchst interessantes und lehrreiches Zeugniß, daß der Weg von der wissenschaftlichen Wahrheit zur nützlichen Anwendung für die Zwecke des Lebens sehr weit seyn kann, und zeigt, daß dieser Weg mit Vorsicht zu betreten und zu verfolgen ist.

Die meisten Gewerbe sind zusammengesetzt aus einer Reihe einzelner Operationen, auch das einfach scheinende Product der Gewerbthätigkeit besteht oft aus einer größeren Anzahl einzelner Dinge, welche genau zusammen passen müssen. Diese Verhältnisse sind vereinigt bei der Fabrication der fetten Säuren und den Endproducten dieser Fabrication, der Seife und der Kerzen.

|54|

Die Zersetzung der Fette, das Pressen der fetten Säuren, die Herstellung und Präparation der Dochte, das Gießen der Kerzen und endlich die Verwendung der Oelsäure in Form von Seife, jedes Stadium der Fabrication, macht die Schwierigkeiten, welche nur durch einen Aufwand von Opfern aller Art überwunden worden sind.

Die Absicht ist, in dem Folgenden nur die Zersetzung der Fette und die Gewinnung des Glycerins zu besprechen, und daher sollen die Schwierigkeiten, welche bei den anderen Operationen gefunden sind, und die Mittel, durch welche sie besiegt sind, unerörtert bleiben.

Verseifung der Fette.

Indem de Milly im Jahre 1831 Kalk anstatt der Alkalien zur Zersetzung der Fette in Anwendung brachte, stellte er die Fabrication auf eine ökonomische Grundlage und veranlaßte dadurch eine große und rasche Ausdehnung dieses Gewerbzweiges. Anfänglich benutzte derselbe 15 Proc. Kalk zur Verseifung des Talgs, später fand sich, daß 8–9 Proc. Kalk genügen, wenn die Verseifung in bedeckten Bottichen ausgeführt wird, und wenn die Masse bei der Verseifung gut durcheinander gearbeitet wird.

Die Verseifung wird in der Regel in großen starken, hölzernen Bottichen ausgeführt. Die Erhitzung erfolgt durch Dampf von einer Temperatur von 130–150° C. Derselbe tritt durch ein Rohr in den Bottich, am Boden desselben mündet es in ein ringförmiges Rohr mit vielen kleinen Oeffnungen. Auf einen Gewichtstheil Talg oder eines Gemisches von Talg und Palmöl werden etwa zwei Gewichtstheile Wasser gegeben und wird durch Einleiten von Dampf die Temperatur auf 100° gesteigert. Alsdann wird der Kalk, welcher mit Wasser zu einer Milch angemacht ist, nach und nach unter Umrühren langsam hinzugefügt. Entweder wird nun durch Handarbeit, bei offener Kufe und unter fortgesetztem Einleiten von Dampf, umgerührt, bis die Verseifung des Fettes vollständig eingetreten und eine trockene, körnige Kalkseife gebildet ist; oder es wird durch einen Mechanismus umgerührt und die Kufe geschlossen, so daß im Inneren derselben eine 100° überschreitende Temperatur entsteht. In diesem letzteren Falle genügen 8–9 Proc. Kalk um eine harte, trockene Seife zu bilden.

Nachdem die Verseifung beendigt ist, wird das glycerinhaltende Wasser abgelassen und die Kalkseife nach dem Erkalten zwischen Walzen gemahlen. Die gemahlene Seife kommt alsdann in einen mit Blei ausgeschlagenen Bottich, welcher auf ähnliche Weise wie der Verseifungsbottich mit einem Dampfrohre versehen ist, und es werden wieder für |55| je einen Gewichtstheil Fett etwa zwei Gewichtstheile Wasser angewandt. Zu dem Wasser ist vorher die nöthige Menge Salzsäure oder Schwefelsäure gegeben und zwar 10–15 Proc. mehr, als sich aus den Aequivalent-Gewichten des Kalkes und der Säuren berechnet, indem es darauf ankommt, die Seife so vollständig als möglich zu zersetzen.

Durch Einleiten von Dampf wird der Inhalt des Bottichs erwärmt, und durch Umrühren wird die bald eintretende Zersetzung der Kalkseife befördert. Die fetten Säuren scheiden sich aus und sammeln sich auf der sauren Salzlauge schwimmend. Nachdem die Zersetzung beendigt ist und die Fettmasse klar geworden, wird dieselbe in einem anderen Bottich gekocht und noch einige Mal mit verdünnter Schwefelsäure und alsdann mit reinem Wasser gut ausgewaschen.

Die Salzsäure oder Schwefelsäure verursacht große Kosten, und da die Kalksalze, welche entstehen, ohne Werth sind, große Verluste. Wird Schwefelsäure zur Zersetzung der Kalkseife angewandt, so entsteht Gyps, und da derselbe nicht löslich in der benutzten Menge Wasser ist, so scheidet er sich im festen Zustande aus und hüllt die große Menge desselben eine nicht unerhebliche Quantität Kalkseife ein, diese entgeht der Zersetzung und bildet eine weitere Ursache von Verlusten. Aus diesen Gründen war das Bestreben vielfach dahin gerichtet, den Verbrauch an Kalk noch weiter einzuschränken, und fand de Milly, daß der Kalkzusatz auf 4 Proc. ermäßigt werden könne, wenn das Gemisch von Fett, Kalk und Wasser einer höheren Temperatur ausgesetzt würde.

Ueber diese Verbesserung liegt ein Bericht von Pelouze vor.21) Derselbe bestätigte durch einige Versuche, daß neutrale Seife die neutralen Fette zersetzen könne. Zu einem solchen Versuche bereitete er eine Kalkseife durch doppelte Zersetzung, indem er eine Auflösung von Chlorcalcium in eine Auflösung von käuflicher Seife goß. Den gut ausgewaschenen Niederschlag gab er in einen Papin'schen Topf mit seinem gleichen Gewichte Wasser und 40 Procent Olivenöl. Nachdem das Gemisch etwa 3 Stunden lang einer Temperatur von 155–160° C. ausgesetzt worden war, fand sich, daß das in dem Topfe enthaltene Wasser beim Abdampfen Glycerin lieferte, und daß die entstandene Seife nach der Zersetzung durch Salzsäure, ein vollkommen gesäuertes, in der Kälte in Alkohol und schwacher Kalilauge vollständig lösliches Fett gab.

Ein zweiter Versuch wurde direct mit Marseiller Seife gemacht und ergab dasselbe Resultat. Die Zersetzung des neutralen Fettes war auch in diesem Falle eine vollständige.

|56|

Nach einem Berichte von Gaultier de Claubry 22) soll de Milly in seiner Fabrik die Zersetzung der Fette vermittelst 2 Proc. Kalk und unter einem Druck von 8 Atmosphären (172° C.) ausführen.

Nachdem mir die Mittheilung von Pelouze bekannt geworden war, habe ich die Methode der Verseifung durch Seife einer experimentellen Prüfung unterworfen, und zu diesem Zwecke 50 Grm. Talg, 2 Grm. Kalk und 25 Grm. Wasser 8 Stunden lang einer Temperatur von 160° ausgesetzt. Die Fettmasse hatte nicht das Ansehen einer homogenen Verbindung. Nachdem sie mit Salzsäure gewaschen und das vom Kalk befreite Fett erstarrt war, zeigte es sich daß dasselbe vorwiegend aus unzersetztem Talg bestand.

Ein zweiter Versuch, in gleicher Weise ausgeführt, nur mit einer doppelt so großen Menge Wasser, gab kein besseres Resultat.

Der Bericht von Gaultier de Claubry veranlaßte mich, die Prüfung dieser Methode nochmals aufzunehmen. Die Frage warf sich auf, ob die Gegenwart von Alkali bei dieser Verseifungsart nöthig sey, und ich suchte durch Versuche diese Frage zu beantworten. Es wurden 50 Grm. Talg mit 25 Grm. Wasser und 1 Grm. Natron im Papin'schen Topfe und im Oelbade drei Stunden lang einer Temperatur von 155 bis 160° C. ausgesetzt.

Das Resultat war ein entschieden besseres als dasjenige, welches bei den früheren Versuchen erhalten war, doch war den fetten Säuren noch viel unzersetztes Fett beigemischt.

Ein zweiter Versuch wurde ebenfalls mit 2 Proc. Natron angestellt, aber es wurde 8 Stunden lang auf 170° erhitzt.

Beim Abdampfen des alkalisch reagirenden Wassers blieb ein ansehnlicher Rückstand von Glycerin. Die Bildung einer sauren Seife war vollständig erfolgt. Nachdem dieselbe durch Salzsäure zersetzt war, bestand die Masse dem Ansehen nach aus vollständig gesäuertem Fette. Dieselbe war leicht löslich in kaltem Alkohol, entwickelte aus einer Lösung von Soda beim Erhitzen Kohlensäure und bildete eine Seife. Die langsam erkaltete Masse war gut krystallisirt und konnte durch Pressen die Oelsäure von den festen Säuren getrennt werden.

Es war nun festgestellt, daß Alkali die Fette unter den angegebenen Verhältnissen vollständig zersetzen kann und blieb nur noch übrig zu untersuchen, ob Kalk mit wenig Alkali die Verseifung ebenfalls herbeiführen würde.

|57|

Zu diesem Zwecke wurden 50 Grm. Talg, 25 Grm. Wasser, 0,25 Grm. Natron und 1,75 Grm. Kalk 5 Stunden lang auf 155–160° C., entsprechend einem Drucke von 6 Atmosphären, erhitzt. Die Verseifung war eine vollständige.

Bei einem zweiten Versuche wurde dieselbe Quantität Talg, gleichfalls 1/2 Procent Natron, aber nur 1 1/2 Proc. Kalk benutzt. Das Erhitzen auf eine Temperatur von 172° C., entsprechend einem Drucke von 8 Atmosphären, dauerte 8 Stunden. Auch in diesem Falle war die Verseifung eine vollständige.

Bei einem anderen Versuche wurde ein Gemisch von Talg und Palmöl, aus gleichen Theilen der beiden Fette bestehend, auf die gleiche Weise vollständig verseift.

Das Ergebniß der Versuche ist hiernach, daß in der That die vollständige Verseifung der Fette durch 4, resp. 2 Proc. Basis erzielt werden kann. Weiter ist aber festgestellt, daß Kalk ohne Zusatz von Alkali hierzu nicht geeignet ist.

Wahrscheinlich ist eine ganz geringe Menge Alkali genügend, um unter den angegebenen Verhältnissen die Verseifung herbeizuführen.

Zur Erklärung des Vorganges hat Pelouze angenommen, daß bei den fraglichen Reactionen das Wasser bei einer Temperatur von 150 bis 160° eine neutrale Seife in eine saure und eine sehr basische Seife zersetzen könne, und daß letztere dann auf eine neue Quantität Fett, so wie freies Alkali wirke. Dieser Erklärung fügt Pelouze hinzu, daß der Versuch de Milly's, von welchem er ausgegangen sey, sich auf analoge Weise erkläre. Wenn wir uns erinnern, daß Kalkseife in Wasser unlöslich, Kalkhydrat in kaltem Wasser wenig, in heißem Wasser noch weniger löslich ist, so erscheint es nicht wahrscheinlich, um nicht zu sagen unmöglich, daß sich Kalkseife durch Einwirkung von Wasser in saure Seife und lösliche basische Seife zersetze, und es konnte daher vermuthet werden, daß Kalk ohne Zusatz von Alkali, die Zersetzung nicht herbeiführen würde. Der Versuch hat gezeigt, daß die Erwartung eine richtige war. Sobald neben dem Kalke noch Alkali mitwirkt, erscheint es möglich anzunehmen, daß letzteres die Verseifung ausführt und daß die entstandene Natronseife sich alsdann in saures und basisches Salz durch die Einwirkung des Wassers zersetzt. Das saure Natronsalz tritt dann weiter mit der gleichzeitig entstandenen Kalkseife in Wechselwirkung und bildet saure Kalkseife als in Wasser unlösliches Salz, alles Natron bleibt als basisches Salz im Wasser gelöst. Die wässerige Flüssigkeit, welche beim Abdampfen Glycerin lieferte, reagirte in allen Fällen stark alkalisch und zeigte also an, daß neben der sauren Seife eine alkalische |58| Seife oder vielmehr freies Alkali und etwas Seife im Wasser gelöst vorhanden war.

Zur Erklärung der Verseifung durch Seife läßt sich auch noch annehmen, daß das Alkali dem Wasser die Fähigkeit ertheilt, das Fett zu benetzen und daß es somit eine innigere Berührung veranlaßt, daß in Folge dessen die Zersetzung des Fettes durch Wasser bei einer niedrigeren Temperatur und in kürzerer Zeit herbeigeführt wird, als ohne die Gegenwart einer Substanz, welche die innige Berührung der beiden Agentien vermittelt. Der Kalk dient in diesem Falle ebenfalls dazu die entstandene saure Alkaliseife, welche eine gewisse Menge Alkali unthätig machen würde, zu zersetzen und das Alkali frei zu machen.

Die Versuche von Pelouze hatten festgestellt, daß neutrale Seife die Fette verseifen kann, aber dieselben haben die Frage, ob 4 Proc. Kalk genügend zur Verseifung sind, nicht beantwortet. Die Quantität Seife, welche Pelouze benutzte, war zu groß, auch benutzte derselbe bei seinen Versuchen nicht reinen Kalk. Zu dem ersten Versuche war allerdings eine Kalkseife dargestellt, die Methode der Darstellung macht es aber sehr wahrscheinlich, daß dieselbe noch Natronseife enthielt.

Im Falle de Milly, wie der Bericht von G. de Claubry mittheilt, durch 2 Proc. Kalk die Fette verseift, läßt sich vermuthen, daß der benutzte Kalk Alkali enthält.

Die saure Kalkseife, welche bei den erwähnten Versuchen entstanden war, enthielt auf jedes Atom Metall 4 bis 5 Atome Fettsäure.

Die Fragen, ob bei dieser Methode der Verseifung, wie zu erwarten ist, weniger als 1/2 Proc. Natron ausreichend sey, und ob weniger als 50 Proc. Wasser genügend sind und endlich, ob die Zeitdauer der Einwirkung noch abgekürzt werden kann, habe ich nicht zu beantworten gesucht.

Die Methode der Hochdruckverseifung empfiehlt sich zur Anwendung durch verschiedene Vorzüge. Zeit, Arbeitskraft, Brennmaterial, Kalk und Säure werden gespart. Die Verluste von Fett, welche eintreten, wenn die Kalkseife durch Schwefelsäure zersetzt wird, werden verringert. Die kleinere Quantität Wasser erleichtert die Gewinnung des Glycerins. Hierbei erscheint es wahrscheinlich, daß dasselbe Wasser öfters, bis der Gehalt an Glycerin eine bestimmte Höhe erreicht hat, benutzt werden könne.

Eine genaue Beschreibung und Zeichnung der für die Fabrication nach der Methode der Verseifung durch Seife nöthigen Apparate findet sich in der Mittheilung von G. de Claubry.23)

|59|

Hier sey nur erwähnt, daß zu der Verseifung ein starker kupferner Kessel dient, und daß die Erhitzung durch Einleiten von Dampf, welcher die nöthige Spannung besitzt, erfolgt.

Destillation der Fette und der fetten Säuren.

Chevreul hatte schon gefunden, daß sich einige Fette im Vacuum destilliren lassen und gleichfalls, daß einige fette Säuren, ohne Zersetzung zu erleiden, destillirt werden können. In einem Patente, welches Gay-Lussac 1825 unter dem Namen von M. Poole in England nahm, gab derselbe an, daß durch Einleiten von Wasserdampf in den Destillirkessel die Verdampfung der Fettsäuren erleichtert würde. Dieses Patent soll zu keiner Anwendung gekommen seyn. Die Destillation der Fette kam zuerst in Aufnahme bei den Fettsäuren, welche durch die Einwirkung der Schwefelsäure aus den Fetten erhalten wurden und fällt aus diesem Grunde die Geschichte der Destillation der Fette mit der Geschichte der Zersetzung derselben durch Schwefelsäure zusammen.

Zersetzung der Fette durch Schwefelsäure.

Braconnot hatte auch für diese Methode der Fabrication durch seine Untersuchung das Material geliefert.

Dasselbe wurde nicht beachtet.

Frémy 24) deutete im Jahre 1837 in einer Anmerkung zu seinem Berichte über die von ihm ausgeführte Untersuchung über die Einwirkung der Schwefelsäure auf die Oele darauf hin, daß das von ihm untersuchte Verhalten eine nützliche Anwendung für die Verfertigung der Stearinlichter finden dürfte.

Drei Jahre später, im Jahre 1840, nahmen George Gwynne und George Delianson Clark in England Patente zur Benutzung der Schwefelsäure bei der Zersetzung der Fette. Der erstere wollte die Destillation der fetten Säuren im Vacuum zur Reinigung derselben benutzen.

Im darauf folgenden Jahre erhielt Dubrunfaut in England ein Patent auf Zersetzung der erhitzten Fette durch Wasserdampf und Destillation der fetten Säuren im Dampfstrome.

William Coley Jones und George Fergusson Wilson verbanden dann (Patent 1843) die Zersetzung durch Schwefelsäure und die Destillation der fetten Säuren im Dampfstrome.

Hiermit war der richtige Weg bei dieser Methode der Fabrication betreten. In der Beschreibung des erwähnten Verfahrens wird angegeben, |60| daß zu dem geschmolzenen Fette ein Drittel seines Gewichtes an concentrirter Schwefelsäure nach und nach und unter fortwährendem Umrühren gegeben werden solle. Nachdem die gemischten Substanzen 24 Stunden gestanden haben, sollen dieselben 36 Stunden lang im Wasserbade auf einer Temperatur von 90–100° C. erhalten werden. Hierbei tritt eine Entwickelung von schwefliger Säure ein und es schwärzt sich die Fettmasse. Sie soll mit Wasser gut ausgewaschen, dann durch Erhitzen getrocknet und in einem Strome von Wasserdampf destillirt werden, wobei der Dampf nicht nur die Destillation der fetten Säuren erleichtern, sondern auch die atmosphärische Luft ausschließen und die Oxydation der fetten Säuren durch den Sauerstoff derselben verhindern soll.

Nach Ausweis des Patentes, welches Gwynne und Wilson im folgenden Jahre erhielten, wenden dieselben nun nur noch 5–9 Proc. concentrirter Schwefelsäure zur Zersetzung der Fette an. Sie erhitzen das Gemisch auf 100°, erhalten es 2 Stunden lang auf dieser Temperatur, sodann nach einander.

1 Stunde auf 120°
1 138°
1 154° und endlich
1 177°.

Diese Abänderung machte die Methode erheblich billiger. Gleichzeitig bewirkt das Erhitzen der Fette mit Schwefelsäure die Umwandlung der entstandenen Oelsäure oder eines Theiles derselben in eine feste Substanz. Ob die Oelsäure durch die entwickelte schweflige Säure in Elaïdinsäure oder ob sie in eine andere feste Säure, vielleicht durch Oxydation, übergeführt wird, scheint noch nicht festgestellt zu seyn.

In demselben Patente findet sich die Anwendung des überhitzten Wasserdampfes bei der Destillation der fetten Säuren erwähnt. Dieser wichtige Fortschritt soll einige Jahre früher und zwar im Jahre 1839 zuerst in Frankreich durch die Ingenieure Thomas u. Laurent eingeführt worden seyn. Wichtig ist diese Verbesserung der Methode besonders aus dem Grunde, weil nun die Gefahr, das Fett durch freies Feuer zu stark zu erhitzen und eine Zersetzung durch trockene Destillation herbeizuführen, sehr verringert wird.

In einem Patente, welches Gwynne und Wilson am 16 Nov. 1843 erhielten25), befindet sich die Beschreibung nebst Zeichnung der bei der Destillation und Condensation der Fette benutzten Apparate.

Eine weitere Verbesserung wurde denselben im Jahre 1844 patentirt. Dieselbe besteht darin, daß die Fette vor der Zersetzung durch |61| Schwefelsäure nicht mehr durch freies Feuer, sondern durch überhitzten Dampf auf die nöthige Temperatur gebracht werden.

Endlich erhielt Wilson im Jahre 1860 ein Patent, nach welchem die Härtung der Fette, ohne gleichzeitige Zersetzung derselben in Fettsäuren, ausgeführt werden soll. Diese Wirkung sollen 1/2–2 1/2 Proc. concentrirter Schwefelsäure bei einer Temperatur von 260° C. am vortheilhaftesten und unter geringstem Verluste durch Verkohlung der Fette ausüben.

Nach Anleitung der Mittheilungen, welche in den erwähnten Patenten enthalten sind, läßt sich annehmen, daß die Methode der Zersetzung der Fette durch Schwefelsäure und die darauf folgende Destillation jetzt in folgender Weise ausgeführt wird.

Das durch Einleiten von Dampf geschmolzene Fett wird, nachdem die Unreinigkeiten und das Wasser sich abgesetzt haben und entfernt sind, durch überhitzten Dampf auf 260° C. erhitzt und werden alsdann 1/2–2 1/2 Procent Schwefelsäure von einem spec. Gewicht von 1,8 nach und nach und unter fortwährendem Umrühren hinzugegeben.

Zum Ueberhitzen des Dampfes wird eine Einrichtung benutzt, welche derjenigen ähnlich ist, die beim Erhitzen der Gebläseluft für die Hohöfen in Anwendung ist. Der überhitzte Dampf besitzt keinen Ueberdruck.

Das Mischen der Säure mit dem heißen Fette muß 1 1/2–2 Stunden in Anspruch nehmen. Nachdem die Masse genügend bis auf 177° oder wahrscheinlich bis auf eine Temperatur von etwa 100° abgekühlt ist, wird nach und nach nochmals concentrirte Schwefelsäure zugesetzt, bis im Ganzen 5–9 Proc. verbraucht worden sind. Hierbei wird durch einen mechanischen Rührer fortwährend gemischt.

Für Palmöl sollen 1/2 Proc. Schwefelsäure bei der hohen Temperatur und 4 1/2 Procent Schwefelsäure bei der niederen Temperatur die richtigen Verhältnisse seyn. Wenn die Schwefelsäure zugesetzt und Alles gehörig gemischt ist, bleibt die entstandene schwarze Masse etwa 12 Stunden lang stehen; sie wird alsdann mit Wasser und Dampf ausgewaschen, bleibt, damit sich die verbrannten Theile und das Wasser vollständig absetzen können, einige Zeit ruhig stehen und wird als klare fettige Flüssigkeit in den Destillirkessel gepumpt.

Derselbe muß aus Kupfer angefertigt seyn. Ein Rohr, durch welches das Fett eingepumpt wird, ein Dampfrohr, welches am Boden des Kessels in einem Ringe mündet und welchem der Dampf aus vielen kleinen Oeffnungen entströmt, ein Rohr zum Abblasen des Rückstandes der Destillation, Sicherheitsventil und Thermometer vervollständigen den Destillirkessel.

Ein zweites Rohr verbindet ihn mit dem Condensator. Zwischen |62| beiden befindet sich ein Sammelkasten, in welchem die etwa übergespritzten gefärbten Fetttheilchen sich absetzen können. Der Condensator besteht aus Röhren welche so angeordnet sind, daß die Producte der Destillation, je nachdem dieselben sich früher oder später condensiren, getrennt erhalten werden können. Wenn der Apparat im Gebrauche ist, kann die Luft nicht in das Innere desselben treten, auch gelangen die condensirten Flüssigkeiten nicht an die Luft, ehe sie genügend abgekühlt sind. Der Condensator kann durch Dampf, welcher aus dem Dampfkessel direct in denselben zu leiten ist, so weit erwärmt werden, daß die überdestillirten Fette nicht in demselben erstarren und ihn verstopfen. Die condensirten Flüssigkeiten treten durch Schlangenrohre, welche in Wasserbädern stehen, aus dem Condensator. Die Wasserbäder können durch Einleiten von Wasser abgekühlt werden. Der Destillationskessel kann durch freies Feuer erhitzt werden.

Nachdem das nöthige Fett in denselben gepumpt ist, wird überhitzter Dampf eingeleitet und wenn die Temperatur 100° überschreitet, Feuer unter denselben gelegt.

Die Destillation des Fettes beginnt bei etwa 293° und der Kessel wird zwischen dieser Temperatur und 295° gehalten. Nachdem der Condensator die Temperatur des Destillates angenommen hat, condensirt sich dasselbe je nach der Consistenz, so daß die ersten Rohre das festere, und die letzten Rohre das weichere Destillat liefern. Ein Theil des Destillates ist so hart, daß er ohne gepreßt zu werden, für Kerzen verwandt werden kann. Das weichere Destillat wird zusammengegossen, durch Wasser und Dampf gewaschen, und nachdem es langsam erkaltet ist, gepreßt.

Die Destillation wird fortgesetzt, bis das Destillat gefärbt erscheint. Alsdann wird der Inhalt des Kessels in einen gußeisernen Destillirapparat geblasen, und wird aus demselben die Destillation bis zur Trockniß fortgesetzt.

Die hierbei gewonnenen Producte bedürfen einer wiederholten Destillation, um farblos zu werden.

Die Einwirkung der Schwefelsäure auf die Fette und die Destillation sind immer mit Verlust von Fett verbunden, doch hat diese Methode dadurch einen großen Vorzug vor anderen Methoden, daß nach derselben auch aus geringeren Fetten werthvolle Substanzen gewonnen werden, und daß geringere Sorten Kerzen aus einem Theile des Destillates ohne Pressung hergestellt werden können. Die Fabrication ist jedoch mit großen Schwierigkeiten verbunden; sie ist mit sehr verschiedenem Erfolge angewandt worden, und hat die Destillation über freiem Feuer in den letzten Jahren öfters Brände veranlaßt.

|63|

Zersetzung der Fette durch Wasser.

Es wurde erwähnt (S. 59), daß Dubrunfaut im Jahre 1841 in England ein Patent auf die Zersetzung der erhitzten Fette durch Wasserdampf erhalten hat. Einen weiteren Schritt in dieser Richtung machte Tilghman 26) im Jahre 1854, indem derselbe vorschlug, die Fette durch überhitztes Wasser zu zersetzen. Zu diesem Zwecke leitete derselbe ein Gemisch von Wasser und Fett durch ein auf 334° erhitztes System von starken Röhren. In anderer Weise ist diese Methode zur Anwendung gekommen, indem Wasser bei 190–220°, entsprechend einem Drucke von 12–23 Atmosphären, die Fette auch schon zersetzt, und Wasser bei 334° einen zu hohen Druck ausübt, als daß eine Einrichtung, welche denselben verlangt, sich für die Fabrication eignen könnte.

Bei einem Drucke von 12 Atmosphären bedarf das Gemisch von Wasser und Fett noch etwa 24 Stunden zur vollständigen Zersetzung. Je höher die Temperatur des Gemisches ist, um so rascher ist die Einwirkung beendigt.

Der Aufwand von Zeit, Brennmaterial und Arbeitskraft bei einem Drucke von 12 Atmosphären, und die noch höhere Spannung, welche nöthig ist, wenn diese Methode rasch arbeiten soll, sind hervortretende Uebelstände.

Der nöthige Apparat ist dem, welcher bei der Methode der Verseifung durch Seife benutzt wird, ähnlich.

G. F. Wilson und G. Payne wurden durch Tilghman's Patent veranlaßt, sich in demselben Jahre ein Verfahren patentiren zu lassen, welches die Fette durch überhitzte Dämpfe zersetzt, und wobei die gebildeten fetten Säuren und das Glycerin überdestilliren. Da diese Methode die Anwendung von Druck vermeidet, schien dieselbe berufen zu seyn alle anderen Methoden der Fettsäuren-Fabrication zu verdrängen.

Ein Vortrag, welchen der eine der Patentinhaber, G. F. Wilson, Director der großen Werke von Price's Patent-Candle-Company, in der Society of arts in London hielt, bestätigte diese Ansicht. Doch hat sich nach vielen Versuchen ganz entschieden herausgestellt, daß diese Methode nicht geeignet für die praktische Verwendung ist. Die Zersetzung der Fette durch überhitzten Dampf geht zu langsam, der Verbrauch an Arbeitskraft und Brennmaterial ist sehr groß, und es liegt die Temperatur, bei welcher die Zersetzung in fette Säuren und Glycerin stattfindet, dem Wärmegrade zu nahe, bei welchem weiter gehende Zersetzungen eintreten.

|64|

Ueber die Verschiedenheit der Producte, welche nach den verschiedenen Methoden der Fabrication gewonnen werden.

Die festen Fettsäuren, welche durch Verseifung oder Wasser-Hochdruckzersetzung gewonnen werden, zeichnen sich durch Härte, Sprödigkeit und dadurch aus, daß die daraus gegossenen Kerzen durchscheinend sind und beim Reiben einen starken Glanz annehmen. Die Farbe derselben ist rein weiß oder nur schwach gelblich. Die Oelsäure, welche diese Methoden liefern, eignet sich vorzüglich zur Fabrication von Natron- und Kaliseife und findet zur Darstellung der letzteren, welche bekanntlich als grüne oder schwarze Seife im Handel vorkommt und welche eine Gallerte von Seife mit überschüssiger Kalilauge ist, in sehr großen Quantitäten Verwendung.

Beide Methoden eignen sich nur zur Verarbeitung reiner Fettsorten, und solcher Fette, welche ein Gemisch von festen, fetten Säuren liefern, also des reinen Talgs (derselbe liefert bei der Zersetzung neben Oelsäure, die festen Säuren Palmitin- und Stearinsäure) oder auch einer Mischung desselben mit Palmöl. Ebenfalls kann ein Gemisch von Palmöl und Sheabutter nach denselben verarbeitet werden.27)

|65|

Da durch die Einwirkung der Schwefelsäure auf die Fette ein Theil der Oelsäure in eine feste Säure übergeführt wird, so eignet sich die Schwefelsäure-Methode zur Verarbeitung solcher Fette, welche bei der Zersetzung noch eine andere feste Säure liefern, so daß dann also wieder gemischte, feste Fettsäuren erhalten werden. Zu diesen Fetten gehört Palmöl, aus welchem nach dieser Methode ohne Zusatz von Talg oder einem anderen Fette ein für die Kerzenfabrication geeignetes Material gewonnen wird. Die Methoden der Destillation erlauben jedes schmutzige und schlechte Fett zu verarbeiten.

Die destillirten, festen Fettsäuren sind krystallinischer, weicher, weniger dicht, nicht so durchscheinend, nicht so politurfähig und von weniger reiner Farbe, als die nicht destillirten fetten Säuren. Die Qualität der Kerzen, welche aus fetten Säuren gegossen sind, die durch Einwirkung der Schwefelsäure auf Fette und darauf folgende Destillation erhalten sind, ist also geringer, als die Qualität der Kerzen aus verseiften Fetten. Die Ausbeute an festen Fettsäuren ist aber größer.

Die destillirte Oelsäure besitzt einen scharfen unangenehmen Geruch und hat die aus ihr dargestellte Kaliseife nicht die Fähigkeit sich in alkalischer Lauge aufzulösen. Der Geruch haftet der Seife an, welche aus destillirter Oelsäure gekocht ist; dieses und das Verhalten gegen Kalilauge beschränkt ihre Anwendbarkeit für die Seifenfabrication sehr.

Bei der Tuchfabrication hingegen hat die destillirte Oelsäure eine ausgedehnte Anwendung gefunden.

Die Oelsäure, welche durch Verseifung, Hochdruckwasserzersetzung, oder Wasserdampfzersetzung und Destillation gewonnen ist, wird durch salpetrige Säure in Elaïdinsäure verwandelt.

Die Oelsäure, welche aus Fetten erhalten wird, die mit Schwefelsäure erhitzt sind, wird durch salpetrige Säure nicht in Elaïdinsäure verwandelt, sie zeigt hierbei also das Verhalten der oxydirten Oelsäure.

Die festen Fettsäuren, welche bei der Zersetzung der Fette durch Dampf und Destillation gewonnen werden, sind nicht besser, ja weniger |66| gut als die, welche durch Destillation gewonnen werden, nachdem die Fette durch Schwefelsäure zersetzt und verändert sind. Palmöl liefert ein weiches Destillat, welches sich ungepreßt nicht zur Fabrication von Kerzen eignet und welches nur nach Zusatz von Fettsäuren aus Talg oder Sheabutter gepreßt werden kann.

Das Glycerin wird bei der Methode, welche mit Schwefelsäure arbeitet, zerstört. Zur Gewinnung desselben eignet sich die Methode der Wasserhochdruckzersetzung vorzüglich. Die Methoden der Verseifung und der Dampfzersetzung liefern ebenfalls glycerinhaltende Laugen, aus welchen dasselbe gewonnen werden kann.

Dieser Artikel ist aus des Verf. Inaugural-Dissertation „über die Fette und die Fabrication der Fettsäuren und des Glycerins“, Göttingen 1863, entnommen.

|53|

Recherches sur les corps gras d'origine animale. 1823.

|53|

Report on miscellaneous manufactures and small wares, by Warren de la Rue and A. W. Hofmann. Londoner Ausstellung 1851.

|55|

Polytechn. Journal, 1855, Bd. CXXXVIII S. 422.

|56|

Polytechn. Journal Bd. CLX S. 232.

|58|

Polytechn. Journal, 1861, Bd. CLX S. 232.

|59|

Journal für praktische Chemie, Bd. XII S. 385.

|60|

Polytechn. Journal Bd. C S. 472.

|63|

Polytechn. Journal Bd. CXXXVIII S. 122.

|64|

Die Sheabutter ist ein Pflanzenfett aus Westafrika, welches in letzterer Zeit öfters in den Handel kommt.

R. D. Thomson und E. T. Woodt* haben dasselbe untersucht. Sie fanden, daß es bei 35° erweiche und bei 43°,3 schmelze; gänzlich löslich in kaltem Aether und fast gänzlich löslich in heißem Alkohol sey. Durch Verseifung mit Kalilauge und Zersetzen der gebildeten Seife durch Weinsteinsäure, öfters wiederholtes Lösen in Alkohol, Umkrystallisiren und Pressen zwischen Papier erhielten sie eine feste Säure, deren Schmelzpunkt bei 61°,1 gefunden wurde. Elementaranalyse und Moleculargewichtsbestimmung zeigten denselben, daß die erhaltene Säure Margarinsäure sey.

Eine neuere Untersuchung von A. C. Oudemans jun.** hat ergeben, daß die Sheabutter bei der Verseifung ein Gemisch von einer flüssigen Fettsäure und von Stearinsäure liefert. Der Schmelzpunkt der festen Säure wurde bei 69° gefunden. Durch die Methode der partiellen Fällung konnte keine andere feste Fettsäure erhalten werden.

Elementaranalyse und Moleculargewichtsbestimmung führten zur Formel der Stearinsäure.

Einige von mir ausgeführte Bestimmungen hatten mir ein Resultat gegeben, welches mit den Angaben Oudemans' übereinstimmt. Die von mir untersuchte Sheabutter ist eine grünliche weiße Substanz von eigenthümlich klebriger, zäher Beschaffenheit, ähnlich einem Gemisch von Fett und Terpenthin; dieselbe besitzt einen eigenthümlichen, aromatischen Geruch. Zersetzt habe ich dieselbe durch überhitzten Wasserdampf, wobei die entstandenen Producte erst bei einer 300° überschreitenden Temperatur verflüchtigt wurden. Die erhaltene Fettmasse erstarrte sehr krystallinisch, wobei eine starke Veränderung des Volums eintrat und die Oberfläche sehr uneben wurde. Durch Pressen wurde die größere Menge der flüssigen Fettsäure abgetrennt, dann wurde der Rückstand in heißem Alkohol gelöst. Beim Erkalten erstarrte die Lösung zu einer festen Masse, |65| welche, einem sehr starken Drucke unterworfen, eine Säure lieferte, deren Schmelzpunkt bei 69°,2 gefunden wurde.

Das Verhalten derselben beim Zusammenschmelzen mit reiner Palmitinsäure war wie das der reinen Stearinsäure.

Eine verdünnte, kalte alkoholische Lösung der Säure wurde mit einer alkoholischen Lösung von essigsaurem Baryum versetzt, der entstandene Niederschlag abfiltrirt und mit Weingeist gewaschen.

0,8455 Grm. des im Wasserbade getrockneten Salzes gaben 0,280 Grm. schwefelsaures Baryum = 33,10 Proc.

Stearinsaures Baryum verlangt 33,22 Proc. schwefelsaures Baryum.

* Annalen der Chemie und Pharmacie, Bd. LXXII S. 273.

** Journal für praktische Chemie, Bd. LXXXIX S. 215.

Suche im Journal   → Hilfe
Alternative Artikelansichten
  • XML
  • Textversion
    Dieser XML-Auszug (TEI P5) stellt die Grundlage für diesen Artikel.
  • BibTeX
Orte
Feedback

Art des Feedbacks:
Ihre E-Mail-Adresse:
Anmerkungen: