Titel: Varrentrapp, über die Bildung von Kohlensäure aus Braunkohlen beim Lagern an der Luft.
Autor: Varrentrapp, Franz
Fundstelle: 1865, Band 175, Nr. XXXVII. (S. 156–158)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj175/ar175037

XXXVII. Ueber die Bildung von Kohlensäure aus Braunkohlen beim Lagern an der Luft; von Dr. F. Varrentrapp.

Grundmann hat in der Zeitschrift für das Berg-, Hütten- und Salinenwesen im preußischen Staate Band IX. B. und Band X. B. sehr ausführliche Versuche über das Verwittern der Steinkohlen beim Liegen in Haufen an der freien Luft und über die dadurch eintretenden Verluste mitgetheilt. Er gelangt zu dem Resultate, daß während das specifische Gewicht der Kohlen unverändert geblieben, der Gehalt an hygroskopischem Wasser etwas zugenommen und der Aschengehalt bei neunmonatlicher Verwitterung sich bedeutend erhöht hat, indem ein Gewichtsverlust an Kohlenstoff von 58 Procent als Maximum sich herausstellte. Es wurden viel gasförmige Producte gebildet, der Kohlenstoffgehalt nahm stärker als der Wasserstoffgehalt ab. Stückkohle verwitterte weniger als Kleinkohle. Erhöhung der Temperatur und atmosphärische Niederschläge begünstigten die Verwitterung.

Diese Angaben mußten überraschen wegen der enormen Quantität Kohlenstoff, der beim Liegen der Kohlen im Freien sich verzehren sollte. Die Größe dieses Verlustes war nur indirect bestimmt worden, indem der Aschengehalt sehr sorgfältig gemischter Durchschnittsproben der frisch geförderten und ebenso von 9 Monate gelagerten Kohlen bestimmt und auf den in beiden Proben gefundenen Kohlenstoffgehalt bezogen wurde. Es war denkbar, daß in diesem Verfahren ein Fehler liegen konnte. Ich glaubte daher einen controlirenden Versuch anstellen zu sollen, der, wenn er gelang, keinen Zweifel mehr lassen konnte, daß die Steinkohlen, Braunkohlen u.s.w. beim Liegen an der freien Luft wirklich bedeutende Mengen von Kohlenstoff in Gasform verlieren, langsam verbrennen. Die großen Consumenten von Kohlen sind freilich darin einig, daß man bedeutenden Verlust durch das Lagern der Kohlen erleidet; die Kohlenbergwerksbesitzer weisen dagegen von Zeit zu Zeit nach, daß die Kohlen nur abtrockneten, daß ihr Heizwerth nicht abnahm, und selbst Grundmann, der den enormen Kohlenstoffverlust quantitativ nachgewiesen, der gefunden hat, daß seine Kohlen nicht abgetrocknet, sondern feuchter geworden, behauptet dennoch der Brennwerth vermindere sich unbedeutend, weil die verwitterten Kohlen leichter vom Heizer zu behandeln seyen! Daß die Kohlenbergwerksbesitzer es gerne sehen, wenn die großen Consumenten große Kohlenhaufen in Vorrath anfahren, ist ihnen nicht zu |157| verdenken und wenn zu dem Zwecke, die Furcht vor Verlust durch Lagerung zu beschwichtigen, Kohlenhändler bekannt machen, daß sie Kohlen verkaufen, welche durch den Einfluß der Luft nicht schlechter werden, so kann man sich darüber nicht wundern. Man muß sich aber aufgefordert fühlen, die Frage definitiv zu entscheiden. Ich glaube, daß mir dieß in der Art gelungen, daß kein Zweifel mehr zulässig ist.

Ich schloß nämlich 1 Pfund frisch aus der Grube entnommene und zu erbsengroßen Stücken zerbrochene Braunkohlen von der Grube „Prinz Wilhelm“ des braunschweigischen Kohlenlagers in eine Flasche ein, und leitete feuchte kohlensäurefreie Luft bei verschiedenen Temperaturen durch dieselben und dann durch Barytwasser.

Es zeigte sich, daß bei gewöhnlicher Temperatur sich zwar sofort Kohlensäure bildete, jedoch in sehr geringer Menge. Vom 15. Mai an wurden täglich circa 2 Kubikfuß feuchte, von Kohlensäure befreite Luft, während die Kohlen auf einer Temperatur von 35°–40° C. erhalten wurden, durch dieselben geleitet, bis zum 12. Juni also während 28 × 24 Stunden. Der erzeugte kohlensaure Baryt betrug fast genau 6 Grm. Derselbe Versuch wurde unter ganz gleichen Umständen mit derselben Kohlenpartie fortgesetzt; nach 44 Tagen hatten sich wieder fast genau 6 Grm. kohlensaurer Baryt gebildet. Jetzt wurde der Versuch bei der Lufttemperatur von circa 15° C. 42 Tage fortgesetzt; es bildeten sich nur 1 1/2 Grm. kohlensaurer Baryt während dieser Zeit.

Nun wurde der Versuch 9 Tage lang bei 80–85° C. im Gang erhalten und täglich circa 1 1/2 Kubikfuß Luft durch die Kohlen geleitet. Es bildeten sich in dieser kurzen Zeit 7,9 Grm. kohlensaurer Baryt.

Hierauf wurde die Flasche, worin sich die Kohlen befanden, im Oelbad 6 Stunden lang auf 110° C. und 6 Stunden auf 120° C. erhitzt; es destillirte fast alle Feuchtigkeit über, aber die Kohlensäurebildung war in diesen 12 Stunden sichtlich beträchtlicher als während 6 Wochen bei 40° C. Die Kohlen wurden mit ausgekochtem Wasser stark befeuchtet, über Nacht stehen gelassen und an den beiden folgenden Tagen, dem ersten während 8 Stunden auf 125° C., dem zweiten ebensolang auf 135° C. erhitzt. Es hatten sich während dieser kurzen Zeit von 28 Stunden 21,3 Grm. kohlensaurer Baryt gebildet. Darauf wurden die Kohlen während 4 Stunden auf 140° erhitzt; es bildeten sich während dieser Zeit 4,4 Grm. kohlensaurer Baryt. Mit aufgekochtem destillirtem Wasser vollständig übergossen, blieben die Kohlen zwei Tage stehen, dann wurde das Wasser ablaufen gelassen und das Oelbad erhitzt; nach zwei Stunden war die Temperatur auf 140° C. in den Kohlen gestiegen und wurde 4 Stunden so erhalten. Es bildeten sich während dieser Zeit |158| 4,5 Grm. kohlensaurer Baryt, während circa 1 Kubikfuß Luft durchgeleitet worden war.

Drei folgende Tage wurde jedesmal 8 Stunden lang die Temperatur auf 140° C. gebracht; es bildeten sich während dieser Zeit 24 Grm. kohlensaurer Baryt.

Die Kohlen wurden wieder unter Wasser gestellt und an dem folgenden Tag erhitzt. Nach 3 Stunden stieg die Temperatur in den Kohlen auf 140° C. und wurde wieder an drei Tagen je acht Stunden lang auf 150° C. erhalten; es hatten sich 29,2 Grm. kohlensaurer Baryt während dieser Zeit gebildet. Dabei war per Stunde circa 1/6 Kubikfuß Luft durch die Kohlen geführt worden.

Während 6 Tagen wurde hierauf die Temperatur jeden Tag während 14–16 Stunden auf 150° C. erhalten und circa 3 Kubikfuß Luft durchgeleitet; es entstanden in dieser Zeit 103 Grm. kohlensaurer Baryt. Rechnet man hierzu die bei anderen Temperaturen erzeugten 105 Grm., so waren im Ganzen 208 Grm. kohlensaurer Baryt, entsprechend 12 1/2 Gram. oxydirter Kohle gebildet. 256 Grm. trockene Kohle à 64 Proc. Kohlenstoff enthalten 164 Grm. Kohlenstoff; davon betragen 12 1/2 Grm. circa 7 1/2 Procent. Hätte man den Proceß bei 150° C. etwa 3 Monate fortdauern lassen, so hätte nach obigem Verhältniß der ganze Kohlenstoff in Kohlensäure verwandelt seyn können.

Dieß soll nur zeigen, daß unter bestimmten Voraussetzungen die Oxydation des Kohlenstoffes sehr rasch und sehr weit gehen kann, wenn Kohlen in Massen aufgehäuft sich erhitzen und daß dazu nur eine Temperatur, die von der Entzündungstemperatur noch sehr weit abliegt, erforderlich ist. Eine solche findet man aber in Haufen vieler Kohlensorten gar nicht selten.

Ich bin mit Versuchen über die Oxydation von Steinkohlen, Torf, Ackererde, Leinöl und reinem Kohlenstoff unter ähnlichen und abgeänderten Bedingungen beschäftigt und werde darüber später berichten; für den Augenblick kam es mir nur darauf an, auf eine unzweifelhafte Art zu zeigen, daß unter bestimmten Verhältnissen die Kohlen in der That wohl die Hälfte ihres Kohlenstoffes in neun Monaten durch Oxydation ohne Entzündung einbüßen können.

Braunschweig, 6. Januar 1865.

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