Titel: Stammer, über das Dubrunfaut'sche Verfahren.
Autor: Stammer, Karl
Fundstelle: 1865, Band 178, Nr. LXVIII. (S. 230–235)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj178/ar178068

LXVIII. Zur Beurtheilung des Dubrunfaut'schen Verfahrens der Zuckergewinnung aus Melasse mittelst Baryt; von Dr. C. Stammer.

Zur Prüfung einiger Punkte, welche für das Baryt-Verfahren von größerer Wichtigkeit sind, habe ich einige Versuche angestellt, deren Resultate ich bei dem Interesse, welches ganz besonders jetzt sich wieder der Melassenverwerthung zuwendet, hier mittheilen zu dürfen glaube.

Als Ausgangspunkt für meine Versuche diente das Verfahren, wie es zuletzt im Cosmos (vol. XXI p. 617) und in diesem Journal Bd. |231| CLXVII S. 398 beschrieben worden ist, und es schien mir vor Allem wichtig, zu ermitteln, ob es nach demselben möglich sey, einen wirklich vollkommen barytfreien Zucker zu erhalten. Zugleich aber lag die Ermittelung der unvermeidlichen Zucker- und Barytverluste nahe.

Es bedarf wohl kaum des Hinweises darauf, daß für die Barytbestimmung nur die sorgfältigste Aschenuntersuchung maßgebend seyn kann, da bei der bekannten Löslichkeit verschiedener Salze in Zuckersyrupen eine Reaction in diesen selbst immer einige Unsicherheit bedingt.

Aus den zu erzielenden Ergebnissen sollte sich ein Schluß auf die praktische Möglichkeit der Gewinnung einer nicht gesundheitsschädlichen Waare einerseits und auf die Bedingungen der Rentabilität andererseits, ergeben, insoweit die letzteren in den chemischen Vorgängen allein begründet sind.

Die einzelnen Bestimmungen wurden bei Gelegenheit zweier Untersuchungen ausgeführt, von denen die eine weniger in's Einzelne eingieng, und die sich einander ergänzen und in ihren Resultaten bestätigen. Ich lasse daher den Bericht über beide hier folgen und bemerke nur noch, daß zu beiden eine gewöhnliche Rübenmelasse von einer Polarisation von 61–62 Procent auf 100 Trockensubstanz angewandt wurde und daß die in Arbeit genommenen Mengen (je 2 und 1 Pfund Melasse) wohl hinreichen dürften, um zuverlässige Schlüsse auch für größere Mengen zu gestatten.

I. Versuch. Zwei Pfund Melasse, ein Pfund krystallisirtes Barythydrat;45) dieses, in kochendem Wasser gelöst, wurde mit der heißen Melasse vermischt, dem entstehenden Krystallbrei noch etwas heißes Wasser zugesetzt und das Gemisch absitzen gelassen. Es wurden dann sowohl die klar abgegossene Lösung, wie die durch dreimaliges Uebergießen des Rückstandes mit Wasser erhaltenen Waschwässer und der Niederschlag selbst untersucht.

a) Lösung. Aus derselben wurde der Baryt mittelst Kohlensäure ausgefällt und abfiltrirt.

Die erhaltene dunkle Auflösung wog 10,2 Proc. Balling und polarisirte |232| nach den nöthigen Zusätzen 1,71 Procent, hatte also einen scheinbaren Quotienten von 17,1 Proc.

Der Zuckerverlust in dieser Lösung war demnach jedenfalls kein beträchtlicher, dagegen wies die Menge des kohlensauren Baryts darauf hin, daß der in Lösung gehende Baryt jedenfalls nicht vernachlässigt werden dürfe (eine genaue Feststellung dieses Punktes geschah beim zweiten Versuch).

b) Die Waschwässer zeigten eine hellgelbe Farbe, großen Barytgehalt und, nach Entfernung des letzteren, einen scheinbaren Quotienten von 71,2 Proc. Auch dieses Product, dessen Hinzunehmen zur Lösung hierdurch angezeigt ist, darf weder in Bezug auf seinen Zucker- noch auf seinen Barytgehalt vernachlässigt werden.

c) Der ausgefällte Zuckerbaryt ließ sich leicht mit Kohlensäure saturiren; die nach dem Aufkochen erhaltene Masse wurde filtrirt, der kohlensaure Baryt ausgewaschen und die Lösung zur Syrupsconsistenz eingedampft.

Vorläufige Proben mit derselben ergaben einen Zuckerquotienten von 93 Proc., eine neutrale Reaction, eine Fällung von viel Baryt, ohne Kohlensäureentwickelung bei Zusatz von Schwefelsäure, und die Möglichkeit der vollkommenen Entfernung jede Spur von Baryt durch längeres Digeriren mit einem Ueberschuß von Schwefelsäure sowohl als mit einem solchen von Kalk und Gyps. Letzterer Umstand ergab sich namentlich aus der sorgfältigsten Prüfung der eingeäscherten Masse.

Beim weiteren Eindampfen lieferte der Syrup, wie zu erwarten stand, eine reichliche Zuckerkrystallisation. War keine Entfernung des Baryts in der angedeuteten Weise, sondern nur die möglichste Saturation vorausgegangen, so lösten sich diese Krystalle in Wasser zur klaren Lösung, welche ebenso wie die Mutterlauge derselben sehr viel Baryt enthielt.

Eine einfache Abscheidung des Baryts durch Auskrystallisirenlassen des concentrirten Syrups ist also nicht ausführbar; selbst solche Krystalle, welche bis zur vollkommenen Weiße abgewaschen waren, zeigten noch deutlich Barytgehalt und es folgt hieraus also die unbedingte Nothwendigkeit der Entfernung allen Baryts aus dem Syrup vor der Krystallisation.

Hiernach wurde der Zucker wieder aufgelöst und der sämmtliche Syrup mit Kalk versetzt, der zuvor einen Zusatz von Schwefelsäure erhalten hatte. Dadurch wurde ein längeres Stehenlassen in der Wärme und mithin eine befriedigende Trennung des Niederschlages ermöglicht.

Es lieferte das Abgießen der klaren Lösung einen Syrup von |233| 65 Proc. Ball. und einer Polarisation von 93,0 Proc. der Trockensubstanz (ohne vorherige Entfernung des gelösten Gypses).

Die Asche dieses Syrups ergab nach der Auflösung in Salzsäure keine Reaction auf Baryt; ebenso konnte bei der Untersuchung der mit kohlensaurem Alkali aufgeschlossenen Asche auch nicht eine Spur Niederschlag durch Schwefelsäure erhalten werden.

Die Digestion mit dem gypshaltigen Kalk hatte sonach sämmtlichen Baryt aus dem Syrup entfernt.

Es fand sich dieß durch den

II. Versuch bestätigt, welcher außerdem zur Feststellung verschiedener Gewichtsverhältnisse diente.

Ein Pfund Melasse wurde in der oben angegebenen Weise mit einem halben Pfund krystallisirten Barythydrat gefällt. Die Trennung des Niederschlages nach Zusatz von etwas heißem Wasser geschah durch Abgießen der 30procentigen Mutterlauge, und zweimaligen Zusatz von Wasser und Abgießen der so gebildeten 15- und 8procentigen Waschwässer.

a) Mutterlauge und Waschwässer. Der (scheinbare) Zuckerquotient des saturirten Gemisches der abgegossenen Mutterlauge und des ersten Waschwassers war 22,6 Proc., derjenige des saturirten zweiten Waschwassers 49 Proc. Aus der Menge und dem absoluten Zuckergehalt dieser sämmtlichen Flüssigkeiten ergab sich ein Gesammt-Zuckerverlust in Folge des Gelöstbleibens von Zucker von 80 Grammen oder von 16 Procent des angewandten Melassengewichtes, entsprechend rund 32 Proc. des in Arbeit genommenen Zuckers. Demnach würden unter den in Rede stehenden Verhältnissen keinesfalls mehr als 34 Procent des Melassengewichtes (unter Annahme von 50 Proc. Zuckergehalt der Melasse) im Barytniederschlag zu erhalten seyn; die schließlich gewonnene Zuckermenge muß demnach noch etwas geringer ausfallen.

Die niedrige Polarisation des zweiten Waschwassers weist außerdem auf die Nothwendigkeit vollkommener Trennung von Niederschlag und Mutterlauge hin.

Der Barytverlust in den Lösungen setzt sich zusammen aus dem direct durch Kohlensäure fällbaren Niederschlag und dem später etwa noch durch Schwefelsäure zu erhaltenden Rest. Während erstere Menge sich leicht fabrikmäßig wiedergewinnen läßt, entzieht sich letztere der Wiederbenutzung; während diese also einen unvermeidlichen Verlust darstellt, ist jene nur durch die Kosten der „Wiederbelebung“ von nachtheiligem Einfluß.

Der Niederschlag von kohlensaurem Baryt, in reinem Zustande gewogen, |234| ergab ein Gesammtgewicht, welches 44,8 Grm. Barythydrat (BaO, 9HO) entsprach; in der abfiltrirten Lösung wurde noch durch Schwefelsäure eine 12,0 Grm. Hydrat entsprechende Menge Baryt niedergeschlagen.

Die aus den Lösungen wieder zu erhaltende Barytmenge beträgt demnach 18, die verloren gehende 4,8 Procent der zur Ausfällung benutzten. Jedenfalls muß also eine Trennung und Wiederbelebung des in Lösung gehenden Baryts vorgenommen, und für großen Betrieb mindestens 5–6 Procent des Barythydrates als unvermeidlicher Verlust in Rechnung gezogen werden, da sich die gefundene Zahl 4,8 Procent jedenfalls so weit erhöhen wird.

b) Der gefällte Zuckerbaryt lieferte bei der Zersetzung durch reine Kohlensäure eine sehr helle Lösung von einem scheinbaren Quotienten von 96,9 Proc., läßt sich also jedenfalls leicht und mit Aussicht auf die höchste Ausbeute auf Zucker verarbeiten.

Diese Lösung wurde auf 25 Proc. eingedampft, wobei keine Ausscheidung stattfand, und dann behufs der Fällung des Baryts in zweierlei Weise behandelt:

1) Digestion während 12 Stunden mit Kalk, dem zuvor etwas Schwefelsäure zugesetzt war.

Die vom Unlöslichen abfiltrirte Probe zeigte Kalk und Gyps in Lösung. Bei der Bestimmung des letzteren wurden 0,62 Theile auf 100 Theile Zucker gefunden, so daß die Gegenwart von Gyps keineswegs als ein Hinderniß für die weitere Fabrication zu betrachten ist. Bei der Untersuchung einer größeren Menge der Asche auf Baryt, konnte weder von kohlensaurem noch von schwefelsaurem die geringste Spur nachgewiesen werden, obwohl namentlich für letztere Reaction alle üblichen Vorsichtsmaßregeln (Neutralisation der betreffenden Lösung mit Ammoniak, 24stündiges Erwärmen etc.) angewandt wurden. Es enthält also ein so dargestellter Syrup keine zu große Gypsmenge und der daraus zu erhaltende Zucker keine nachweisbare Spur Baryt.

2) Ein anderer Theil der Lösung wurde über Gyps filtrirt. Gebrannter Gyps war mit Wasser in Platten gegossen und diese nach völligem Austrocknen in Stücke zerbrochen in eine lange Röhre gebracht und der Syrup mehrmals langsam darüber filtrirt worden.

Die Untersuchungen des so behandelten Syrups lieferten im Wesentlichen dieselben Resultate wie bei 1), indem nur etwas mehr Gyps (0,697 auf 100 Zucker) gefunden wurde.

Demnach ist dieses Mittel zur Entfernung des Baryts ebenso wirksam |235| wie das erstere, und bedarf es nur der Anwendung eines derselben zur Erreichung des gewünschten Zieles.

Um endlich die Barytmenge zu finden, welche in dem saturirten Syrup übrig bleibt und durch eine der bezeichneten Behandlungsweisen entfernt werden muß, also ganz verloren geht, wurde in einer Syrupprobe von bekanntem Zuckergehalt der Baryt durch Schwefelsäure bestimmt. Es ergaben sich nur 1,09 Theile Barythydrat auf 100 Theile Zucker, so daß dieser Verlust wenig mehr als 1 Procent des angewandten Baryts beträgt und den oben gefundenen nur auf 6 bis 7 Procent erhöhen wird.

Die vom chemischen Standpunkte durch vorstehende Untersuchung festgestellten Thatsachen dürften sich in folgenden Schlußsätzen zusammenfassen lassen:

1) Es ist möglich, durch richtige Anwendung des Gypses, den Baryt vollständig, selbst aus stark alkalischer Lösung auszufällen, und aus dem Zuckerbaryt also einen vollkommen barytfreien Zucker darzustellen.

2) Der Melassen-Zuckerbaryt ist schon bei geringem Auswaschen so rein, daß seine Verarbeitung die größte Menge des Zuckers durch einfache Krystallisation liefert.

3) Die nach dem Fällen des Zuckerbaryts verbleibende Lösung muß, wenn nicht zu große Mengen Baryt verloren gehen sollen, zunächst auf kohlensauren Baryt verarbeitet werden.

4) Trotzdem ist der Verlust an Baryt, welchen in Form von schwefelsaurem wieder zu gewinnen nicht lohnend seyn wird, ein nicht zu vernachlässigender und ein wahrscheinlich die Rentabilität des Verfahrens bemerklich beeinflussender.

5) Auch der Zuckerverlust ist keineswegs unerheblich und man erhält bei weitem nicht allen in der Melasse vorhandenen krystallisirbaren Zucker.

|231|

Nach der oben erwähnten Vorschrift soll etwas mehr als ein Aequivalent des Zuckers genommen werden; dieser Vorschrift schien mir obiges einfache Verhältniß gut zu entsprechen. Da dabei noch viel Baryt in Lösung gieng, so glaube ich nicht, daß eine Aenderung desselben große Unterschiede in dem Zuckerverlust bewirken werde. Dubrunfaut hat leider hierüber nichts Genaueres angegeben; vielleicht würden vergleichende Versuche über den Einfluß von Abänderungen dieses Verhältnisses noch interessante Aufschlüsse liefern; doch lagen dieselben außerhalb des Bereiches meiner dießmaligen Versuchsarbeit.

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