Titel: Richters, Beiträge zur Kenntniß des Verhaltens der Kohle zum Sauerstoff.
Autor: Richters, E.
Fundstelle: 1869, Band 193, Nr. XV. (S. 51–61)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj193/ar193015

XV. Beiträge zur Kenntniß des Verhaltens der Kohle zum Sauerstoff; von Dr. E. Richters, an der Bergschule zu Waldenburg.

I.

In Bd. CXC S. 398 dieses Journals (erstes Decemberheft 1868) habe ich auf eine eigenthümliche Veränderung aufmerksam gemacht, welche die Steinkohle erleidet, wenn sie einige Zeit bis auf 180–200° C. erhitzt wird. Es wurde in der gedachten Abhandlung nachgewiesen, daß Steinkohlenpulver bei der angegebenen Temperatur einerseits Sauerstoff aufnehme, andererseits Kohlensäure und Wasser abscheide, daß aber die Menge des aufgenommenen Sauerstoffes die des Kohlenstoffes und Wasserstoffes, welche sich verstüchtigen, weit überwiege, so daß sich eine verhältnißmäßig bedeutende Gewichtsvermehrung einstelle. Ich bemerkte damals, daß letztere nach circa 20 stündigem Erhitzen ihr Maximum erreicht habe; dieß ist indessen nur richtig für Kohlen von der Zusammensetzung der in der Abhandlung mit d, e und f bezeichneten. Die Gewichtszunahme steht, wie mit fernere Versuche gezeigt haben, sowohl ihrer Quantität als Zeitdauer nach im Allgemeinen in einem umgekehrten Verhältnisse zum Sauerstoffgehalt der Kohle. Eine Kohle mit nur 4,81 Proc., also einer sehr geringen Menge Sauerstoff, nahm während eines 72 stündigen Erhitzens fortwährend, und zwar um 8,45 Proc. an Gewicht zu. Der Inhalt meiner damaligen Abhandlung ist übrigens durch eine spätere Mittheilung von Hindrichs wesentlich bestätigt, beziehungsweise ergänzt worden.21)

Ich ließ Steinkohlenpulver, welches durch Erhitzen an Gewicht zugenommen hatte, 48 Stunden lang unter der Campane der Luftpumpe stehen, welche bis auf 22 Millimeter Quecksilberdruck evacuirt worden war. Es behielt sein ganzes Gewicht inclusive der Zunahme bei, ein Beweis, daß wir es mit einer wirklichen Oxydation und nicht mit einer bloßen Absorption zu thun haben.

Die damals gemachten Beobachtungen ließen mich vermuthen, daß ähnliche Oxydationsprocesse, wie wir sie beim Erhitzen der Kohle als rasch verlaufende und daher in ihren Resultaten leicht wahrnehmbare Vorgänge beobachten, auch bei gewöhnlicher Temperatur, dann aber nur ganz allmählich, und der Beobachtung sich daher leicht entziehend, vor |52| sich gehen würden. Daß Steinkohle bei gewöhnlicher Temperatur Kohlensäure exhalirt, und daß diese Kohlensäureausscheidung in höherer Temperatur zunimmt, hat Varrentrapp nachgewiesen.22) Geht also der eine der beim Erhitzen der Kohle stattfindenden Processe auch unter gewöhnlichen und normalen Verhältnissen vor sich, so war es nicht unwahrscheinlich, daß auch der andere, die ohne Kohlensäurebildung erfolgende Sauerstoffabsorption, gleichfalls bei gewöhnlicher Temperatur, wenn gleich langsam und sehr allmählich stattfinden werde. Hieraus würde sich dann der Schluß ergeben, daß die Steinkohle bei längerem Lagern an der Luft sich unter Umständen in gleicher Weise verändern werde, wie es beim Erhitzen rasch und in kurzer Zeit geschieht.

Ich habe mit Steinkohlen von verschiedener Beschaffenheit im Ganzen 16 Versuche ausgeführt, welche die Bestimmung der bei gewöhnlicher Temperatur stattfindenden Sauerstoffabsorption bezweckten; ich bediente mich hierzu theils graduirter, an einem Ende offener, am anderen Ende vermittelst eines Hahnes verschließbarer Glasröhren, theils eines Apparates, wie ihn Dietrich 23) zur Ausführung gasvolumetrischer Analysen, speciell der Kohlensäurebestimmungen construirt und beschrieben hat.

In die 50–75 Kub. Cent. fassenden Glasröhren wurde ein abgewogenes Quantum Steinkohle von bekanntem spec. Gewicht gebracht und vermittelst eines kleinen vorgelegten Asbestpfropfes befestigt. Das offene Ende des so beschickten Rohres wurde darauf in Quecksilber getaucht und der Hahn am oberen Ende behufs Herstellung des Gleichgewichtes geöffnet. Nachdem eine Stunde die Zimmertemperatur constant geblieben war, wurde der Hahn wiederum geschlossen und Volumen, Temperatur und Barometerstand notirt. – Bei Benutzung des Dietrich'schen Apparates, dessen Capacität vorher genau ermittelt und dessen aus Blei gefertigte Kühlschlange durch ein Glasrohr ersetzt worden war, diente das sogen. Gasentwickelungsgefäß zur Aufnahme der Kohle.

Von den überhaupt ausgeführten Versuchen will ich die drei letzten hier ausführlicher mittheilen, weil dieselben einestheils am längsten fortgesetzt wurden und ich ferner bei Ausführung der ersten Versuche auf verschiedene Fehlerquellen aufmerksam wurde, die später vermieden werden konnten.

I. Mit Anwendung des Dietrich'schen Apparates und mit 50 Grm. gepulverter Steinkohle vom Jacobflötz des Theresienschachtes, welche bereits zwei Monate lang in einem lose verschlossenen Gefäße der Luft |53| des Laboratoriums ausgesetzt gewesen war. Luft ungetrocknet, aber nur für 10'' C. mit Feuchtigkeit gesättigt.

4. Mai Morgens 10 Uhr Beginn des Versuches, Volum. 218,2 Kub. Cent. bei 15,750 C. u. 717,3 Millim. Barometerstand. (= 194,8 K. C. normal).

4. Mai Abends 218,5 K. C. bei 15,75° C. u. 715,1 Millim. (= 194,4 K. C. norm.)
5. Morg. 209,6 „ 12,50° „ 724,1 „ = 190,9 „ „
5. Abends 212,0 „ 15,75° „ 724,1 „ = 191,0 „ „
6. Morg. 208,6 „ 13,0° „ 720,7 „ = 188,8 „ „
6. Abends 212,2 „ 15,25° „ 715,0 „ = 189,0 „ „
7. Morg. 210,4 „ 14,75° „ 715,0 „ = 187,8 „ „
8. Morg. 210,8 „ 18,0° „ 715,0 „ = 186,0 „ „
9. Abends 212,6 „ 21,0° „ 717,3 „ = 186,2 „ „
10. Morg. 201,4 „ 16,0° „ 721,8 „ = 180,8 „ „
10. Abends 207,0 „ 21,5° „ 720,7 „ = 181,9 „ „
11. Morg. 202,0 „ 18,0° „ 717,3 „ = 178,8 „ „

Es waren daher in 168 Stunden = 7 Tagen 16 K. C. Gas (auf 0° und 760 Millm. Luftdruck reducirt) absorbirt worden. Um zu zeigen, daß letzteres nur Sauerstoff gewesen, wurden 6 K. C. einer Lösung von Pyrogallussäure in concentrirter Kalilauge in das calibrirte Rohr gebracht, nachdem der den oberen Theil desselben verschließende Gummischlauch geöffnet worden war. Der letztere wurde dann sogleich wieder geschlossen und die Lösung durch Auf- und Abbewegen des einen Rohres auf die innere Wandung des anderen möglichst vertheilt. Nachdem das Volumen sich darauf 12 Stunden lang constant erhalten hatte, wurde abgelesen. Der Restgehalt der abgeschlossenen Luft an Sauerstoff (den der atmosphärischen Luft zu 21 Volumprocenten angenommen) berechnet sich auf 24,9 K. C.; absorbirt wurden 23,1 K. C. Der Versuch kann zwar keinen Anspruch auf große Genauigkeit machen, genügt aber seinem Zwecke vollkommen.

II. Im calibrirten Glasrohre und mit 20 Grm. Kohlenpulver vom Robertflötze des Theresienschachtes ausgeführt. Dasselbe wurde unter dem Exsiccator bis zum Constantbleiben des Gewichtes getrocknet und dann sogleich in das schwach erwärmte Rohr getragen, durch welches bis. zum völligen Erkalten ein Strom getrockneter Luft geleitet wurde.

Beginn des Versuches 23. Mai 12 Uhr Mittags. Volumen der Luft 37 K. C. bei 190 C. und 726,8 Millim. Druck = 33,1 K. C. normal.

24. Mai Morg. 35 K. C. bei 17° C. u. 726,8 Millim. = 31,5 K. C. norm.
24. Abends 34,8 „ 17° „ 726,8 „ = 31,3 „ „
25. Morg. 34,2 „ 17° „ 725,2 „ = 30,7 „ „
25. Abends 34,2 „ 17,5° „ 722,9 „ = 30,6 „ „
26. Morg. 33,8 „ 17,0° „ 718,4 „ = 30,1 „ „
26. Mai Abends 34,2 K. C. bei 19,0° C. u. 716,2 Millim. = 30,0 K. C. norm.
Morg. 33,3 „ 18,0° „ 718,4 „ = 29,5 „ „
27. Abends 33,3 „ 21,0° „ 721,8 „ = 29,4 „ „
28. Morg. 32,5 „ 18,75° „ 724,1 „ = 28,9 „ „
28. Abends 32,6 „ 20,0° „ 724,1 „ = 28,9 „ „
29. Morg. 32,2 „ 19,5° „ 724,1 „ = 28,6 „ „
29. Abends 32,2 „ 20,5° „ 721,8 „ = 28,4 „ „24)
30. Morg. 31,6 „ 19,5° „ 724,1 „ = 28,1 „ „
31. Morg. 30,2 „ 19,0° „ 724,1 „ = 26,9 „ „
31. Abends 30,1 „ 18,5° „ 722,9 „ = 26,8 „ „
1. Juni Morg. 29,8 „ 17,25° „ 725,2 „ = 26,4 „ „
2. Morg. 29,3 „ 16,0° „ 729,7 „ = 26,5 „ „

Von da ab blieb das Volumen constant. Die anfänglichen 33,1 K. C. Luft enthielten 6,95 K. C. Sauerstoff, von welchen 6,6 K. C. = 95 Proc. absorbirt wurden.

III. Mit Anwendung eines calibrirten Glasrohres und mit 20 Grm. Kohlenpulver vom Carlflötze des Theresienschachtes ausgeführt. Die Luft war während der ganzen Dauer des Versuches mit Feuchtigkeit gesättigt.

Beginn des Versuches 22. Mai Morgens 9 Uhr. Volumen der Luft = 60,6 K. C. bei 19,750 C. u. 722,3 Millim. Druck = 52,4 K. C. normal.

22. Mai Abends 60,0 K. C. bei 19° C. u. 722,3 Millim. = 52,1 K. C. norm.
23. Morg. 58,4 „ 17,5° „ 726,8 „ = 51,4 „ „
23. Abends 58,2 „ 17,5° „ 726,8 „ = 51,2 „ „
24. Morg. 57,2 „ 17° „ 726,8 „ = 50,5 „ „
24. Abends 57,2 „ 17° „ 726,8 „ = 50,5 „ „
25. Morg. 56,4 „ 17° „ 725,2 „ = 19,7 „ „
25. Abends 56,5 „ 17,5° „ 722,9 „ = 49,4 „ „
26. Morg. 56,0 „ 17,0° „ 718,4 „ = 48,8 „ „
26. Abends 56,6 „ 19° „ 716,2 „ = 48,8 „ „
27. Morg. 55,4 „ 18° „ 718,4 „ = 48,1 „ „
27. Abends 55,4 „ 21° „ 721,8 „ = 47,6 „ „
28. Morg. 54,1 „ 18,75° „ 724,1 „ = 47,1 „ „
28. Abends 54,3 „ 20° „ 724,1 „ = 47,2 „ „
29. Morg. 53,8 „ 19,5° „ 724,1 „ = 46,7 „ „
29. Abends 53,8 „ 20,5° „ 721,8 „ = 46,4 „ „
30. Morg. 52,8 „ 19,5° „ 724,1 „ = 45,9 „ „
31. Morg. 51,9 „ 19° „ 724,1 „ = 45,2 „ „
31. Abends 51,7 „ 18,5° „ 722,9 „ = 45,3 „ „
1. Juni Morg. 51,4 „ 17,25° „ 725,2 „ = 45,2 „ „

Von 11 K. C. Sauerstoff, welche in dem ursprünglichen Luftvolum enthalten waren, wurden nur 7,2 K. C. absorbirt, eine weitere Absorption |55| erfolgte, wie die drei letzten Reihen zeigen, dann nicht mehr (vergl. Versuch II). Aehnliche Resultate erhielt ich stets, wenn eine mit Feuchtigkeit gesättigte Luft in Anwendung kam, jedenfalls weil unter dem Einflüsse der Feuchtigkeit eine reichlichere Kohlensäurebildung erfolgte, welche bei Anwendung von trockener Luft nicht zu beobachten war.25)

Die Notirungen wurden möglichst genau des Morgens wie des Abends um 8 1/2 Uhr vorgenommen, also nach Verlauf von je 12 Stunden, nachdem die Zimmertemperatur mindestens 1 Stunde lang constant geblieben war, oder doch höchstens um 0,5° C. geschwankt hatte.

So sehr man geneigt seyn möchte, aus der geringen Differenz der am Abend und am Morgen des nämlichen Tages ausgeführten Messungen zu folgern, daß am Tage überhaupt keine Absorption stattgefunden habe, so nehme ich doch Anstand, dieß auf Grund meiner Beobachtungen mit Bestimmtheit zu behaupten. Man wird dieses Bedenken vollkommen gerechtfertigt finden, wenn man berücksichtigt, daß, während einerseits mit verhältnißmäßig sehr bedeutenden Gasmengen operirt wurde, es sich andererseits bei Entscheidung dieser Frage um die genaue Bestimmung von Bruchtheilen eines Kubikcentimeters handelte; außer der genannten waren noch eine Menge anderer Fehlerquellen vorhanden, welche besonders geeignet erschienen, gerade das Resultat der am Abend ausgeführten Messungen zu alteriren. Ich erwähne nur 1) die während des Tages fortwährend stattfindenden Temperaturschwankungen; 2) die große Absorptionsfähigkeit der Kohle für strahlende Wärme, welche letztere selbstverständlich zunächst auf die im Apparate eingeschlossene Luft übertragen wurde; eine Differenz aber von nur 1° C. zwischen der Temperatur der eingeschlossenen und der Zimmerluft mußte auf das Resultat schon von einem ganz erheblichen Einfluß seyn, wie man sich durch eine einfache Rechnung leicht überzeugen kann.

Auffallend ist es, daß sich stets beim Beginn des Versuches, auch wenn derselbe am Tage seinen Anfang nahm, eine sehr wahrnehmbare Volumverminderung bemerkbar machte, welche sich etwa auf die ersten 36 Stunden ausdehnte und dann am Tage wenigstens nicht mehr mit Sicherheit zu beobachten war; auch will ich nicht unerwähnt lassen, daß stets eine Absorption deutlich wahrnehmbar war, wenn der Apparat dem Einflusse des Tageslichtes durch Umhüllung mit schwarzem Papier oder auf ähnliche Weise entzogen wurde.

|56|

Ist es mit nun auch, was den Einfluß des Lichtes auf die Absorptionserscheinungen anbelangt, trotz Monate lang fortgesetzter Versuche nicht gelungen, zu einem positiven und in jeder Beziehung zweifellosen Ergebniß zu gelangen, so fühle ich mich doch zu einer gewissenhaften und objectiven Mittheilung der erhaltenen Resultate um so mehr bewogen, als dieselben vielleicht Anderen, welche unter günstigeren Verhältnissen und mit zweckmäßiger eingerichteten Instrumenten zu arbeiten Gelegenheit haben, Veranlassung geben, die Versuche wieder aufzunehmen, um die gewiß interessante Frage definitiv zu erledigen. Soviel aber ergibt sich aus meinen bisherigen Beobachtungen mit voller Gewißheit, daß sowohl die vollkommen trockene wie lufttrockene Kohle sowohl aus trockener wie mit Wasserdampf gesättigter Luft Sauerstoff aufzunehmen vermag, ohne dafür Kohlensäure abzuscheiden. Ich werde in einer folgenden Abhandlung zeigen, daß in diesem Verhalten der Kohle der Schlüssel zur Erklärung einer ganzen Reihe von Erscheinungen liegt, welche ohne diese Thatsache geradezu unerklärlich bleiben müßten.

Es dürfte vielleicht nicht unnöthig seyn, hier kurz einem Einwande vorzugreifen, der gegen die obige Schlußfolgerung erhoben werden könnte, dem nämlich, daß die Sauerstoff absorbirende Substanz nicht die Kohle selbst, sondern der sie begleitende Schwefelkies gewesen sey. Berechnet man den ganzen Eisengehalt der Asche auf FeS², so enthält die Kohle vom Carlflötz 0,31 Proc., vom Robertflötz 0,43 Proc., vom Jacobflötz 0,36 Proc. Schwefeleisen. Die Kohlen sind also, worauf bei ihrer Auswahl ein besonderes Gewicht gelegt wurde, außerordentlich arm an Schwefelkies. Nun ist letzterer aber in trockener Luft ganz unveränderlich; in feuchter Luft absorbirt er allerdings Sauerstoff, aber in verhältnismäßig geringer Menge, so daß, wenn man eine indifferente Substanz, z.B. reinen Quarzsand, mit solchen Mengen zerriebenem Schwefelkies mengt, wie sie in den drei erwähnten Kohlen vorkommen, im ersten Falle keine, im zweiten nur eine sehr geringe Sauerstoffaufnahme stattfindet, wenn man die Gemenge längere Zeit mit einem abgemessenen Luftvolumen in Berührung bringt.

II.

Bekanntlich wirkt die Steinkohle sowohl wie die Holzkohle auf viele sauerstoffreiche Verbindungen desoxydirend. Bei diesen Processen geht stets ein Theil des Sauerstoffes in die Zusammensetzung der Kohle ein, so daß dieselbe nach Behandlung mit dem Oxydationsmittel sauerstoffreicher ist wie vorher.

|57|

Ich richtete meine Aufmerksamkeit zunächst fast ausschließlich auf die Wirkung der Eisenoxydsalze, aus Gründen, welche sich aus dem Inhalte der nächsten Abhandlung ergeben werden. Folgendes will ich der Mittheilung der Versuche vorausschicken. Die oxydirenden Einwirkungen der Eisenoxydsalze sind quantitativ sehr verschieden. Stark saure Lösungen von schwefelsaurem Eisenoxyd werden kaum reducirt. Rascher oxydirend wie dieses wirkt schwefelsaures Eisenoxydul in Verbindung mit Luft, besonders wenn man der Lösung des Salzes eine geringe Menge Alkali zufügt. Eisenchlorid wird, zumal in der Wärme, ziemlich rasch und energisch desoxydirt und theilweise zersetzt, indem sich Eisenoxyd auf der Oberfläche der Kohle niederschlägt; dasselbe kann durch Behandlung mit verdünnten Säuren vollständig entfernt werden; ähnlich verhält sich essigsaures Eisenoxyd. Verdünnte Salpetersäure wirkt schon in der Kälte, rascher beim schwachen Erwärmen, heftig oxydirend auf Steinkohle ein, wobei letztere ihr Gewicht bedeutend vermehrt und theilweise veränderte Eigenschaften erhält.

Nach stattgefundener Einwirkung der Eisensalze auf die Steinkohle wurde letztere mit einem Ueberschuß von verdünnter Schwefelsäure digerirt, um etwa ausgeschiedenes Eisenoxyd zu entfernen, und nur dann wurde das Resultat als maaßgebend mit aufgenommen, wenn die Kohle bei der Elementaranalyse eine rein weiße, nicht im mindesten roth gefärbte Asche hinterließ.

Um zu zeigen, daß die Veränderung, welche die Zusammensetzung der Kohle nach der successiven Behandlung mit Eisensalzen und verdünnter Schwefelsäure zeigte, nicht auf Rechnung der letzteren zu schreiben sey, digerirte ich dieselbe Kohle längere Zeit mit der Säure allein, und bestimmte dann ihre elementare Zusammensetzung (s. Analyse 3).

Bei der nachfolgenden Zusammenstellung der Resultate habe ich der besseren Uebersicht wegen sogleich die Zusammensetzung der aschenfreien Substanz angegeben, und den Aschengehalt der bei 100° C. getrockneten Kohle unten beigesetzt. Die am Fuße der Columnen stehenden, mit + oder – bezeichneten Zahlen geben die Gewichtszunahme oder Abnahme an, welche die Kohle nach der Behandlung mit den verschiedenen Agentien zeigte:

1 2 3 4 5 6 7 8 9
C 84,76 84,85 85,02 84,16 84,31 84,45 83,96 84,29 81,23
H 5,39 5,29 5,38 5,28 5,20 5,25 5,33 5,33 4,89
O 9,85 9,86 9,60 10,56 10,49 10,30 10,71 10,38 13,88 (+
Asche 7,33 7,62 6,13 6,90 6,26 6,49 6,49 6,72 6,78
–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
– 1,3% – 9% + 0,2% – 0,4% + 0,5% – 1,6% + 3,9%
|58|
10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
C 84,15 82,78 83,82 84,17 83,56 82,03 83,11 83,13 82,90 79,96
H 4,85 4,69 4,95 5,02 4,89 4,72 5,23 5,32 5,09 4,66
O 11,00 12,53 11,23 10,81 11,55 13,25 11,66 11,55 12,01 15,38 (+
Asche 3,08 3,00 3,71 4,96 3,04 3,44 3,37 2,40 2,38 2,00
––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
+ 0,9% – 0,10% + 1,24% + 0,45% + 3,44%

Die sämmtlichen Kohlen stammen aus Gruben des Waldenburger Revieres:

  • 1 u. 2 Kohle vom 6. Flötz des Erbstollens;
  • 3 dieselbe, 2 Tage lang mit verdünnter Schwefelsäure digerirt;
  • 4 dieselbe, 8 Tage lang mit einer Lösung von schwefelsaurem Eisenoxydul, dem 1/2 Aeq. Kali zugefügt worden war, behandelt;
  • 5 dieselbe, 3 Tage lang mit einer Lösung von essigsaurem Eisenoxyd behandelt;
  • 6 dieselbe, 14 Tage lang mit einer Lösung von schwefelsaurem Eisenoxydul behandelt;
  • 7 dieselbe, mit einer Lösung von schwefelsaurem Eisenoxydul, dem einige Tropfen Kalilauge zugefügt worden, digerirt;
  • 8 dieselbe, mit einer Lösung von schwefelsaurem Eisenoxyd behandelt;
  • 9 dieselbe, 2 Tage lang mit einer verdünnten Salpetersäure (14 Proc. NO⁵) bei gelinder Wärme behandelt. Die Kohle wurde nach der Behandlung mit einer Lösung von kohlensaurem Natron sechsmal ausgekocht, bis das Anfangs braune Filtrat nur noch hell gelb gefärbt erschien. Die unveränderte Kohle gab 69 Proc. sehr stark gebackene, die mit Salpetersäure behandelte Kohle 71 Proc. kaum gesinterte Kohks;
  • 10 Kohle vom Besteflötz des Wrangelschachtes Niederbank;
  • 11 dieselbe Kohle, wie Nr. 7 behandelt;
  • 12 dieselbe Kohle, mit einer Lösung von schwefelsaurem Eisenoxydul bei Abschluß der Luft behandelt;
  • 13 Kohle vom Besteflötz des Wrangelschachtes Oberbank;
  • 14 dieselbe Kohle, mit einer verdünnten Lösung von Eisenchlorid bei gewöhnlicher Temperatur behandelt;
  • 15 dieselbe, mit einer Lösung von Eisenchlorid im Dampfbade 2 Tage lang digerirt;
  • 16 u. 17 Kohle vom Carlflötz des Theresienschachtes;
  • 18 dieselbe, mit Eisenchlorid wie Nr. 15 behandelt;
  • 19 dieselbe, mit Salpetersäure wie Nr. 9 behandelt. Die unveränderte Kohle gab 68 Proc. stark gesinterte, die mit Salpetersäure behandelte eben so viel lose und pulverige Kohks.
|59|

Die Zahlen zeigen ausnahmslos eine Zunahme des Sauerstoffgehaltes der Kohle nach der Behandlung mit den oxydirenden Verbindungen. Die Menge des reducirten Eisenoxyduls, welche bei Anwendung von Eisenoxydsalzen mit Chamäleonlösung bestimmt wurde, habe ich nicht aufgeführt, da die Einwirkung in offenen Schalen oder Bechergläsern bei Zutritt der Luft vor sich ging, die Zahlen also keinen Anhaltspunkt für den Vergleich der einerseits abgegebenen und andererseits aufgenommenen Sauerstoffmenge bieten können.

III.

Im Anschlusse an meine erste Abhandlung über das Verhalten der Steinkohle beim Erhitzen bis auf circa 190° C., will ich hier einige merkwürdige Beobachtungen mittheilen, welche sich auf das Verhalten der Holzkohle unter ähnlichen Verhältnissen beziehen.

Ich erhitzte gepulverte Meilerkohle aus Fichtenholz auf einem Uhrglase im Trockenschrank bis auf 105° C., nachdem dieselbe vorher bis zum Constantbleiben des Gewichtes bei 100° C. getrocknet worden war; auch hier stellte sich nach einiger Zeit eine wahrnehmbare Gewichtsvermehrung ein, welche allerdings weder bei diesem noch bei einem der nachfolgenden Versuche eine so bedeutende Höhe erreichte, wie bei der Steinkohle. Die Temperatur wurde allmählich bis auf 150° C. gesteigert, und die Kohle von Zeit zu Zeit gewogen. Nach 36 stündigem Erhitzen betrug die Gewichtszunahme 2,46 Proc. Ich ließ die Kohle darauf 48 Stunden lang unter der Campane der Luftpumpe stehen, nachdem dieselbe bis auf 22 Millm. Druck evacuirt worden war. Als ich dann Luft einströmen ließ, zog die Kohle aus derselben Feuchtigkeit an, welche ihr Gewicht wiederum vermehrte; nach längerem Trocknen bei 100° C. aber stellte sich ihr ursprüngliches Gewicht einschließlich der durch das Erhitzen bewirkten Zunahme von 2,46 Proc. genau wieder ein. Eine zweite Probe derselben Kohle nahm bei gleicher Behandlung um 1,83 Proc. an Gewicht Zu; dieselbe wurde dann in eine Platinschale gebracht, mit siedendem Wasser übergossen und 3 Stunden lang im Dampfbade erwärmt, sodann auf einem gewogenen Filter gesammelt, und wiederum bei 100° C. getrocknet. Sie hatte gleichfalls ihr volles Gewicht inclusive der Zunahme von 1,83 Proc. beibehalten. Kohle aus Eichen- und Buchenholz, welche ich mit durch Verkohlung im Platintiegel darstellte, verhielt sich ganz ähnlich; nach 36 stündigem Erhitzen bei 105–150° C. betrug die Gewichtszunahme der ersten 1,51, der anderen 1,61 Proc.

Behandelt man Holzkohle bei gewöhnlicher Temperatur oder in der Warnte mit Eisenoxydsalzlösungen, so bemerkt man ähnliche Erscheinungen |60| wie bei der Steinkohle. Doch sind hier in Folge der so bedeutenden Absorptionsfähigkeit der Holzkohle Irrthümer außerordentlich leicht möglich. Besonders bei Anwendung von Eisenchlorid, welches am raschesten desoxydirt wird, sind letztere zu besorgen. Dasselbe wird durch die Holzkohle theilweise in Eisenoxyd, welches sich auf der Oberfläche der Kohle niederschlägt, und in Salzsäure zersetzt; ersteres läßt sich durch Behandlung mit einem Ueberschuß der Säure vollständig entfernen, dagegen bleibt ein Theil der letzteren absorbirt und ist weder durch Kochen mit Wasser noch mit einer Lösung von kohlensaurem Natron vollständig fortzuschaffen. Ich dampfte deßhalb zur Bestimmung der zurückgehaltenen Salzsäure die wie angegeben behandelte Kohle mit einer Lösung von kohlensaurem Natron in einer Platinschale ein, bedeckte sie mit einer Schicht des Salzes und verglühte dann bei ganz gelinder Hitze bis sämmtliche Kohle zerstört war, was sehr leicht gelingt. Die Masse wurde mit Wasser aufgenommen, mit Salpetersäure übersättigt, filtrirt und das Chlor hierauf durch Silberlösung gefällt. Für die gefundene Menge des letzteren wurde die aequivalente Menge Chlornatrium von der aus dem Verluste berechneten Sauerstoffmenge der Kohle abgezogen, da die bei der Elementaranalyse zurückbleibende Asche nur noch sehr geringe Mengen Chlor enthielt, sich also das Chlornatrium bei der angewandten ziemlich bedeutenden Hitze zum größten Theil verflüchtigt hatte. Nachfolgend die Ergebnisse der bis jetzt ausgeführten Versuche:

Textabbildung Bd. 193, S. 60

Diese Zahlen geben, mit Ausnahme von 26 (vergl. unten), die procentische Zusammensetzung der aschenfreien Substanz der Kohle, und zwar ist:

  • 20 u. 21 die bei 100° C. getrocknete Fichtenholzkohle;
  • 22 dieselbe Kohle, welche beim Erhitzen um 2,46 Proc. an Gewicht zugenommen und dann 48 Stunden unter der Luftpumpe gestanden hatte;
  • 23 dieselbe, welche beim Erhitzen um 1,83 Proc. zugenommen hatte, und darauf mit siedendem Wasser behandelt worden war;
  • 24 dieselbe, welche 2 Tage lang mit einer Lösung von schwefelsaurem Eisenoxyd digerirt worden; eine Sauerstoffzunahme ist nicht deutlich ersichtlich;
  • 25 dieselbe Holzkohle, 2 Tage lang mit Salzsäure allein behandelt und darauf mit NaO, CO², Lösung ausgekocht, nach Abzug von 0,62 Proc. Chlornatrium von dem wie gewöhnlich bei der Elementaranalyse durch Differenzberechnung erhaltenen Sauerstoffgehalte;
  • 26 a u. b, dieselbe Holzkohle, welche 2 Tage lang mit Eisenchloridlösung digerirt und darauf mit Salzsäure und kohlensaurem Natron behandelt worden war; c; = Mittel von a u. b;
  • 27 aschenfreie Substanz von 26, nach Abzug von 1,87 Proc. NaCl von dem bei der Elementaranalyse durch Differenzberechnung erhaltenen Sauerstoffgehalt.

Sollte die Ursache der Gewichtsvermehrung, welche beim Erhitzen der Holzkohle beobachtet wurde, in einer ähnlichen Oxydirbarkeit bestehen, wie sie die in den Steinkohlen vorkommenden Kohlenwasserstoff- oder Kohlenwasserstoff-Sauerstoffe Verbindungen unbestreitbar besitzen, so würde ein solches Verhalten auf manche eigenthümliche Eigenschaften der Holzkohle selbst ein neues Licht werfen. Sobald es meine Zeit gestattet, werde ich dem Gegenstand wiederum meine Aufmerksamkeit zuwenden und über denselben weitere Mittheilungen machen. Vorläufig gebe ich die beobachteten Thatsachen ohne jeden Commentar.

|51|

Verhandlungen der geologischen Reichsanstalt, Märzheft 1869.

|52|

Polytechn. Journal Bd. CLXXVIII S. 379.

|52|

Fresenius' Zeitschrift für analytische Chemie, III. Jahrgang (1864) S. 161.

|54|

Bei diesem wie dem nachfolgenden Versuche war an dem betreffenden Tage das Glasrohr durch Umhüllung mit schwarzem Papier der Einwirkung des Lichtes entzogen worden.

|55|

Ich erinnere daran, daß, wenn sich der Sauerstoff mit Kohlenstoff verbindet, ein bestimmtes Volumen Sauerstoffgas dasselbe Volumen Kohlensäure gibt, daß also eine Kohlensäurebildung auf Kosten des Sauerstoffes der abgesperrten Luft keine Volumenveränderung der letzteren zur Folge haben konnte.

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