Titel: Scheurer, über die Theorie der Sodafabrication nach Leblanc'schen Verfahren.
Autor: Scheurer-Kestner, Auguste
Fundstelle: 1865, Band 175, Nr. LXXI. (S. 290–292)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj175/ar175071

LXXI. Theoretische Untersuchungen über die Sodafabrication nach dem Leblanc'schen Verfahren; von A. Scheurer-Kestner.

Zusatz zum früheren Aufsatze.58)

Aus den Comptes rendus t. LIX p. 659 October 1864.

In der chemischen Gleichung, durch welche ich die im Sodaofen stattfindenden Reactionen zu versinnlichen suchte, betrachtete ich den Kohlenstoff als vollständig in Kohlensäure umgewandelt:

5NaO, SO³ + 10C = 5NaS + 10CO²,

5NaS + 7CaO, CO² = 5NaO, CO² + 5CaS + 2CaO + 2CO².

Während der Darstellung des Natrons, namentlich gegen das Ende der Operation, entwickelt sich jedoch aus dem geschmolzenen Gemenge ein mit blauer Flamme brennendes Gas, Kohlenoxyd. Dieses Gas steigt noch aus der Masse auf, nachdem dieselbe aus dem Ofen gezogen ist. Die vorstehende Gleichung trägt der Bildung von Kohlenoxyd nicht Rechnung und muß daher in diesem Sinne abgeändert werden. Allerdings entsteht das Kohlenoxyd nur durch eine secundäre Reaction, an welcher die Natronverbindung nicht Theil nimmt; indessen ist die Bildung dieses Körpers von großer Wichtigkeit, denn sie gestattet den Zeitpunkt zu erkennen, in welchem die Temperatur hoch genug gestiegen und die Hauptreaction beendet ist.

Während der Reduction des schwefelsauren Natrons durch den Kohlenstoff entsteht kein Kohlenoxyd; der Kohlenstoff entwickelt sich als Kohlensäure, wie dieß durch die Untersuchungen von Bodo Unger 59) außer Zweifel gestellt ist.

Dieser Chemiker erhielt, als er ein Gemenge von Kohle und überschüssigem schwefelsauren Natron bei einer Temperatur von 900° C. calcinirte, von dem Sauerstoffgehalte des schwefelsauren Natrons 99 Proc. in Form von Kohlensäure und nur 1 Proc. als Kohlenoxyd. Bei einer zweiten Operation, bei welcher das Gemenge überschüssige Kohle enthielt, bildete sich gar kein Kohlenoxyd.

Ich wiederholte diesen Versuch, indem ich in einer glasirten Retorte 71 Gramme schwefelsaures Natron, mit 9 bis 12 Grammen Kohle gemengt, |291| calcinirte; das während des Glühens entwickelte Gas enthielt nur Kohlensäure.

Demnach kann die Bildung des Kohlenoxyds nicht mehr der Reduction des schwefelsauren Natrons zugeschrieben werden, man muß die Ursache derselben anderswo suchen. Dieses Gas entsteht in Folge der Reduction des in Ueberschuß angewendeten Kalksteins durch die Kohle. Unter diesen Umständen reducirt sich die kohlensaure Kalkerde weit leichter, als wenn sie ohne Zusatz von Kohle der Einwirkung der erforderlichen Hitze unterworfen wird, und man erhält Kohlenoxyd, welches mit nur wenig Kohlensäure gemengt ist.

Als ich ein Gemenge von 50 Grm. kohlensaurem Kalk mit 12 Grm. Kohle zum lebhaften Rothglühen erhitzte, erhielt ich ein mit der charakteristischen Flamme des Kohlenoxyds brennendes Gas, welches sich bei der Analyse zusammengesetzt zeigte aus:

Kohlenoxyd 87,82
Kohlensäure 12,18
–––––
100,00

Die Reduction des kohlensauren Kalks durch Kohle geht bei höherer Temperatur vor sich, als bei welcher unter gleichen Umständen die Zersetzung des schwefelsauren Natrons stattfindet; sie erfolgt daher erst nach der letzteren, also nachdem die Hauptreaction beendet ist; in diesem Zeitpunkt ist das kohlensaure Natron fertig gebildet.

Die Reaction durchläuft demnach drei Stadien. Im ersten wird das schwefelsaure Natron unter Entwickelung von Kohlensäure zu Schwefelnatrium reducirt; dann findet eine doppelte Zersetzung statt zwischen dem gebildeten Schwefelnatrium und der kohlensauren Kalkerde; im letzten Stadium erfolgt eine theilweise (durch das Erkalten der Masse unterbrochene) Reduction des überschüssig angewendeten kohlensauren Kalks. Diese drei Stadien lassen sich durch nachstehende Formeln versinnlichen:

I. 5 NaO, SO³ + 10 C = 5 NaS + 10 CO²;

II. 5 NaS + 5 CaO, CO² = 5 NaO, CO² + 5 CaS;

III. 2 CaO, CO² + 2 C = 2 CaO + 4 CO,

und die theoretisch erforderliche Menge Kohlenstoff erhöht sich von 16,8 auf 20,2 für 100 Theile schwefelsaures Natron.

Der Zusatz eines Ueberschusses von Kalkstein hat demnach einen doppelten Nutzen; einmal dient derselbe zum Ersatze derjenigen Menge, welche im Laufe der Operation in Folge unvollkommener Mengung zu Oxyd reducirt wird, und dann gestattet dieser Ueberschuß den Zeitpunkt zu erkennen, wo die Reaction beendigt ist, indem das Gemenge der Einwirkung |292| der Ofenhitze entzogen werden muß, nachdem die Entwickelung des Kohlenoxyds begonnen hat und bevor sie beendigt ist.

Im polytechn. Journal Bd. CLXXIII S. 130.

|290|

Polytechn. Journal Bd. CXI S. 334.

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