Titel: Morin, über die schädlichen Wirkungen eiserner Zimmeröfen, wenn sie zum Rothglühen erhitzten werden.
Autor: Morin,
Fundstelle: 1869, Band 193, Nr. LVII. (S. 201–213)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj193/ar193057

LVII. Ueber den nachtheiligen Einfluß der guß- und schmiedeeisernen, bis zum Rothglühen erhitzten Zimmeröfen auf die Gesundheit; von General Morin.

Aus den Comptes rendus, t. LXVIII p. 1006; Mai 1869.

Die (französische) Akademie hatte vor einiger Zeit eine aus den HHrn. Payen, Cl. Bernard, Fremy, H. Sainte-Claire Deville, Bussy und mit bestehende Kommission zur Prüfung verschiedener ihr eingereichter Abhandlungen über die sehr complicirte und sehr wichtige Frage der Ungesundheit der guß- und schmiedeeisernen Zimmerheizungsapparate und zur Ausführung der zu diesem Zwecke erforderlichen Versuche ernannt.

Schon die Zusammensetzung dieser Kommission deutete auf die zahlreichen und verschiedenen Gesichtspunkte hin, von denen aus diese Frage in Erwägung gezogen werden mußte, sowie auf die vielfachen Schwierigkeiten, welche ihr Studium darbieten konnte.

In ihrer Sitzung vom 3. Februar 1868 hatte die Akademie außerdem beschlossen, daß diese Versuche im Konservatorium der Künste und Gewerbe (zu Paris) angestellt und daß ihr über dieselben Bericht erstattet werden soll. Im März 1868 begonnen und bis im Februar 1869 fortgesetzt, |202| wurden diese Versuche gemäß den in den ersten Zusammenkünften der gedachten Commission festgestellten Grundlagen ausgeführt und die wichtigsten wurden in Gegenwart derjenigen ihrer Mitglieder, welche dieselben angeregt hatten, wiederholt.

Ihr Ganzes bildet die Abhandlung, welche ich auf dem Bureau der Akademie niedergelegt habe; das Nachfolgende ist ein kurzer Auszug derselben.

Die Commissionsmitglieder waren der Ansicht, daß die erhaltenen Resultate, weil ich die Versuche während beinahe eines ganzen Jahres verfolgt hatte, der Akademie nicht in Form eines Berichtes, sondern unter meinem persönlichen Namen mitzutheilen seyen.

Allgemeine physikalische Wirkungen der metallenen Zimmerheizungs-Vorrichtungen. – Die Zimmeröfen, welche zu den Sparöfen gehören, haben bekanntlich den Uebelstand, daß sie in den bewohnten Räumen eine nur sehr ungenügende Lufterneuerung hervorbringen. Außerdem sind die aus Gußeisen oder aus Eisenblech bestehenden Stubenöfen in Folge der Schnelligkeit, mit welcher sie sich erhitzen und Rothgluthtemperatur erreichen, mit dem sehr bedeutenden Fehler behaftet, daß die Luft in geringem Abstande von ihrer Heizfläche eine übermäßig hohe Temperatur erreicht, wie dieß aus den Resultaten der nachstehend verzeichneten Beobachtungen ersichtlich ist.

In verschiedenen Entfernungen von einem gußeisernen Ofen beobachtete Temperaturen.

Textabbildung Bd. 193, S. 202

Diese Zahlen, aus denen zwar der Physiker nichts Neues lernen wird, geben doch einen Maaßstab für die Intensität der Wärme, welche der Handwerker, der Soldat empfinden wird, wenn er nach längerem Aufenthalt in der Kälte und Nässe einige Zeit in der Nähe eines rothglühenden eisernen Ofens verweilt.

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Ueber diese Gefahr und die sehr schädlichen Wirkungen derselben hat der berühmte Larrey in seinen Mémoires de Chirurgie militaire bei Gelegenheit der großen Feldzüge von 1807, 1810 und 1812 sich sehr bestimmt ausgesprochen. Er führt zahlreiche Fälle von Asphyxie an, welche einzig und allein durch die in Rede stehende Ursache herbeigeführt worden sind.69)

Chemische und physiologische Wirkungen. – Neben den äußeren Wirkungen der übermäßig hohen Temperatur, bis zu welcher sich die gewöhnlichen metallenen Oefen zuweilen erhitzen, und die den bedeutendsten und gewöhnlichsten Uebelstand dieser Heizapparate ausmacht, kommen noch secundäre, nicht weniger wirksame Ursachen in Betracht, welche unter ungünstigen Verhältnissen gleichfalls sehr nachtheilige Folgen haben können. Dahin gehören namentlich die durch diese Oefen hervorgerufenen chemischen Veränderungen der umgebenden Luft.

Bevor wir die von uns zur Erkennung dieser Veränderungen angestellten Versuche mittheilen, wollen wir daran erinnern, daß, wie Sainte-Claire, Deville und Troost nachgewiesen haben,70) die mit der äußeren Fläche eines gußeisernen Ofens in Berührung befindliche Luft eine Quantität Kohlenoxydgas aufzunehmen vermag, welche bei den Versuchen dieser Chemiker zuweilen 0,0007 bis 0,0013 ihres Volums erreicht hat.

Um direct zu untersuchen, ob die Luft eines durch einen metallenen Ofen geheizten Saales Kohlenoxyd enthielt, wendeten wir 1) physiologische und 2) chemisch-analytische Verfahrungsarten an.

Versuche mit Kaninchen, welche in den geheizten Saal gebracht wurden. – Dem Vorschlage unseres Collegen Cl. Bernard entsprechend, stellten wir nach der noch nicht veröffentlichten Methode dieses ausgezeichneten Physiologen (mit Benutzung seiner Apparate) eine Reihe von Versuchen an, welche in Cahours' Laboratorium in der École centrale von dessen Assistent Urbain mit der größten Sorgfalt ausgeführt wurden.

Wir beschränken uns hier auf die Mittheilung der Resultate dieser Versuche.

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Tabelle über den Gehalt an Kohlensäure, Sauerstoff und Kohlenoxyd in 100 Kub. Centim. Blut von Kaninchen, welche drei Tage lang in einem durch metallene Oefen auf durchschnittlich 30 bis 35° C. geheizten Saale verweilt hatten.

Textabbildung Bd. 193, S. 204

Versuche mit Kaninchen, welche der Temperatur der äußeren Luft ausgesetzt wurden. – Die vorstehenden, in einem auf 30 bis 35° geheizten Saale angestellten Versuche wiederholten wir in der Weise, daß wir die Thiere in einem im oberen Stockwerke gelegenen Saale, dessen Temperatur nahezu diejenige der äußeren Luft war, unter eine Glasglocke brachten und sie erhitzte Luft einathmen ließen, welche ihnen mittelst eines Aspirators aus dem Mantel des bereits von Deville und Troost benutzten Ofens zugeführt wurde.

Auf diese Weise wurden zwei Versuche ausgeführt, der eine am 11. Februar, der andere am 18. Februar 1869; die Resultate des letzteren wurden in Gegenwart von Cl. Bernard constatirt.

Textabbildung Bd. 193, S. 204
|205|

Am 11. Februar war die aus dem Mantel zugeführte Luft feucht, am 18. Februar dagegen trocken; aus diesem Umstände erklärt sich das große Verhältniß von Kohlenoxyd, welches bei dem in Bernard's Gegenwart abgeführten Versuche gefunden wurde.

Versuche über den Einfluß der verschiedenen Gase auf die Zusammensetzung des Blutes. – Directe Versuche mit Kaninchen, welche man Gemische von atmosphärischer Luft mit bekannten Mengen von Wasserstoff, Einfach-Kohlenwasserstoff und Kohlenoxydgas einathmen ließ, zeigten, daß nur das letztere Gas die Eigenschaft besitzt, einen Theil des im Blute enthaltenen Sauerstoffes auszutreiben, und daß die Gegenwart der äußerst geringen Menge von 0,0004 dieses Gases in der Luft genügt, um über 45 Proc. des Sauerstoffes im Blute auszureiben. Die Resultate dieser Versuche sind in der nachstehenden Tabelle enthalten.

Tabelle über den Gehalt an Kohlensäure, Sauerstoff und Kohlenoxyd in 100 Kub. Centim. Blut von Kaninchen, welche drei Tage lang unter einer Glasglocke der Einwirkung verschiedener Gase bei der Temperatur der umgebenden Luft ausgesetzt worden waren.

Textabbildung Bd. 193, S. 205

Folgerungen aus den Resultaten der mit Thieren ausgeführten Versuche. – Diese mit Kaninchen angestellten Versuche gestatten zwar nicht, die Menge des von ihrem Blute absorbirten Kohlenoxyds, und auch nicht die Menge des aus demselben ausgetriebenen Sauerstoffes einigermaßen genau festzustellen, ihre sämmtlichen Resultate stimmen jedoch hinreichend überein, um den Nachweis zu liefern, daß der Gebrauch gußeiserner Oefen, wenn dieselben bis zum Rothglühen erhitzt |206| werden, in dem Blute durch die Gegenwart des Kohlenoxyds, eines äußerst giftigen Gases, Veränderungen hervorruft, deren wiederholtes Auftreten gefährlich werden kann. Bei Eisenblechöfen dagegen ließen sich, mittelst derselben Untersuchungsmethode, analoge Wirkungen nicht nachweisen.

Dieser Schluß scheint uns indessen die Behauptungen des Dr. Carret bezüglich der gänzlichen Unschädlichkeit der schmiedeeisernen Oefen nicht zu rechtfertigen, denn dieselben sind, gleich den gußeisernen, mit den großen Uebelständen behaftet, welche aus der jähen Erhöhung der Temperatur ihrer äußeren Oberfläche und aus der dadurch bewirkten Zersetzung der atmosphärischen Kohlensäure resultiren.

Directe Ermittelung des in der Luft des Saales enthaltenen Kohlenoxyds. – Zu diesem Zwecke wendeten wir die Methode und die Apparate von H. Sainte-Claire Deville an, indem wir den Saal mittelst eines gußeisernen und dann mittelst eines schmiedeeisernen Ofens heizten. Diese Oefen wurden anfänglich im normalen Zustande gelassen, dann mit Graphit angestrichen, zuletzt aber mit dem im Saale vorhandenen, durch Kehren häufig aufgewirbelten Staube wiederholt in Berührung gebracht.

Die Mengen von Kohlenoxyd, welche die Luft enthalten konnte, wurden aus der Menge des Kohlenstoffes abgeleitet, dessen Gegenwart durch die in dem Analysir-Apparate gesammelte Kohlensäure constatirt war, und berechnet 1) nach der von Deville und Troost aufgestellten Hypothese, daß eine gleichzeitige Bildung von Einfach-Kohlenwasserstoff nicht stattfindet und 2) unter der Annahme, daß dieses Gas mit dem Kohlenoxydgas zusammen vorhanden ist.

Versuche mit gewöhnlichen Oefen. – Die Resultate der verschiedenen zu diesem Zwecke ausgeführten Versuche, sowie die Ergebnisse der Berechnungen sind in den folgenden Tabellen zusammengestellt:

|207|

Kohlenoxyd-Gehalt der Luft des durch metallene Oefen geheizten Saales.

Textabbildung Bd. 193, S. 207

Versuche mit dem gußeisernen Mantel-Ofen. – Dem Wunsche unseres Collegen Bussy gemäß wurden dann Versuche mit dem gußeisernen, mit Mantel versehenen Ofen angestellt, in der Absicht, den Raum zu beschränken, in welchem die die Außenfläche des zum Rothglühen erhitzten Ofens bespülende Luft circulirte. In dieser Hinsicht realisiren die Versuche den Vorgang bei einer großen Anzahl metallener Oefen, wo der Querschnitt für den Durchzug der Luft nicht größer ist als bei diesem Apparate, und nur die Geschwindigkeit der circulirenden Luft eine größere ist.

|208|

Gehalt von 100 Liter der durch den Mantel des zum Dunkelrothglühen erhitzten gußeisernen Ofens hindurchgegangenen Luft an Kohlenoxyd.

Textabbildung Bd. 193, S. 208

Folgerungen aus diesen Versuchen. – Die sämmtlichen in den vorstehenden Tabellen verzeichneten Resultate zeigen, daß, man mag die eine oder die andere der beiden angeführten Hypothesen annehmen, die durch den Mantel des Ofens gezogene Luft Kohlenoxyd enthält, und daß die Menge dieses Gases 0,0004 erreichen, sogar beträchtlich übersteigen kann.

Der bemerkenswertheste dieser Versuche ist der in Payen's Gegenwart ausgeführte, indem dieser ausgezeichnete Chemiker dabei die Wägungen controlirte.

|209|

Ermittelung des in der Luft des Saales enthaltenen Kohlenoxyds vermittelst einer Lösung von Kupferchlorür in Chlorwasserstoffsäure, und Nachweisung der Natur des erhaltenen Gases. – Dieses Lösungsmittel für das Kohlenoxyd wendeten wir auf Anrathen unseres Collegen Fremy an, erkannten jedoch bald, daß, wenn dieses Verfahren die Gegenwart des Kohlenoxydgases sicher nachzuweisen gestattet, es zur quantitativen Bestimmung desselben keineswegs genügt, weil die anderen Gase, welche von dem Lösungsmittel nicht absorbirt werden, beim Austritt aus demselben den größten Theil des Kohlenoxyds mit sich fortreißen.

Da indessen Fremy den Wunsch äußerte, es möchte so viel von dem Gase aufgefangen werden, daß es angezündet werden kann, um auf diese Weise seine Identität mit Kohlenoxydgas zu constatiren, so setzten wir die Versuche so lange fort, bis wir 40 K. C. von dem Gase gesammelt hatten.

Am 30. Januar überzeugten wir uns bei einem ersten, mit 8 bis 10 K. C. angestellten Versuche, daß das aufgesammelte Gas mit der charakteristischen blaßblauen Flamme des Kohlenoxyds brannte.

Am 2. Februar wurde in meiner Gegenwart und im Beiseyn der HHrn. Payen, Champion und Urbain derselbe Versuch mit 12 bis 15 K. C. Gas wiederholt und zwar mit ganz denselben Resultaten, so daß hinsichtlich der Natur dieses Gases kein Zweifel obwalten kann.

Wirkung des zur Dunkelrothgluth erhitzten reinen Eisens auf die Kohlensäure. – Es ist in der Wissenschaft seit langer Zeit anerkannt, daß die Kohlensäure durch rothglühendes Eisen zersetzt wird, indem sie an dasselbe Sauerstoff abgibt und sich in Kohlenoxyd umwandelt.72)

Payen ließ diesen Versuch in seinem Laboratorium wiederholen. Ein Strom von trockenem Kohlensäuregas wurde durch ein zum Dunkelrothglühen erhitztes Glasrohr geleitet, welches reines, durch Wasserstoffgas reducirtes Eisen enthielt. Das bei seinem Austritte aus dem Apparat gesammelte Gas zeigte alle charakteristischen Eigenschaften des Kohlenoxyds; es brannte mit blaßblauer Flamme und wurde zu 75 Proc. seines Volums durch eine Lösung von Kupferchlorür in Chlorwasserstoffsäure absorbirt.

Directe Versuche über die Wirkung des zum Dunkelrothglühen erhitzten Gußeisens und Stabeisens auf die |210| Zusammensetzung der Luft. – Auf Veranlassung unseres Collegen Bussy ließen wir sowohl trockene als feuchte Luft über Drehspäne von Gußeisen und von gewöhnlichem Schmiedeeisen strömen, welche in einem zum Dunkelrothglühen erhitzten Glasrohre enthalten waren. Die erzeugten Gase wurden dann durch Röhren geleitet, welche eine Lösung von Kupferchlorür in Chlorwasserstoffsäure enthielten, und aus dieser Lösung wurde das aufgenommene Kohlenoxyd extrahirt.

Die erhaltenen Resultate sind in der nachstehenden Tabelle verzeichnet:


Datum
des
Versuches.
Natur und
Gewichtsmenge
des in das Rohr
gebrachten
Metalles.

Volum und
Zustand der
durch das Rohr
geleiteten Luft.

Volum des
gesammelten
Kohlenoxydes.
Verhältniß des
gesammelten
Kohlenoxyds
zum Volum der
durch das Rohr
geleiteten Luft.
1868. Grm.
26. Juni Gußeisen, 95 6 Liter; trocken. 5,2 K. C. 0,00087 K. C.
29. Juni; Deßgl., 139 18 „ feucht. 3,2 „ 0,00019 „
1. Juli Schmiedeeisen, 116 8 „ trocken. 1,4 „ 0,00017 „
3. Juli Deßgl., 126 12 „ feucht. 0,5 „ 0,00004 „

Diese Versuche zeigen, wie die vorhergehenden, daß bei der Berührung von rothglühendem Guß- und Schmiedeeisen mit atmosphärischer Luft Kohlenoxydgas entsteht, dessen Menge bei Gußeisen beträchtlich größer ist als bei Schmiedeeisen, und bei trockener Luft viel größer als bei feuchter.

Wenn man berücksichtigt, daß beim Hindurchleiten der Gase durch die Kupferchlorürlösung sich nur ein (oft sehr geringer) Bruchtheil des entwickelten Kohlenoxydgases sammeln läßt, so wird man ohne Anstand zugeben, daß die wirkliche Menge dieses Gases viel beträchtlicher war, als die auf angegebene Weise constatirte.

Indem diese Versuche nachweisen, daß die Menge des gebildeten Kohlenoxydgases durch Feuchtigkeit der Luft bedeutend vermindert wird, rechtfertigen dieselben den ziemlich allgemeinen Gebrauch, auf die metallenen Oefen mit Wasser gefüllte Gefäße zu stellen, wenn deren Form es gestattet.

Schlußfolgerungen.

Nach diesen, während eines Jahres beharrlich fortgesetzten Untersuchungen, speciell:

|211|

a) durch die im Anfang dieser Mittheilung erwähnten Versuche von Deville und Troost;

b) durch die Versuche über die Gase im Blute von Kaninchen, welche drei Tage in einem durch einen gußeisernen, beziehungsweise schmiedeeisernen Ofen geheizten Zimmer zugebracht hatten;

c) durch die Versuche mit dem Blut von Kaninchen, welche dreißig, respective vierunddreißig Stunden hinter einander unter einer Glocke eingesperrt gewesen waren, die mit Luft aus demselben Zimmer gespeist und auf der umgebenden Temperatur erhalten wurde;

d) durch die Untersuchungen über die Einwirkung von Gasen, welche der normal zusammengesetzten Luft fremd sind, auf die im Blute enthaltenen Gase;

e) durch die directen Analysen der Luft eines mit gewöhnlichen Oefen geheizten Saales (mit Benutzung des von Deville und Troost angewendeten Apparates);

f) durch die mit dem Mantelofen (und denselben analytischen Apparaten) ausgeführten Versuche;

g) durch die directe Nachweisung des Kohlenoxyds in der zwischen dem Mantel und dem Ofen hindurchgezogenen Luft (mittelst der chlorwasserstoffsauren Lösung von Kupferchlorür);

h) durch die in Payen's Laboratorium angestellten Versuche über die Zersetzung der Kohlensäure durch ihre Berührung mit dunkelrothglühendem Eisen;

i) durch die directen Versuche über die Wirkung von dunkelrothglühendem Guß- und Schmiedeeisen auf trockene und auf feuchte Luft;

k) durch die Beobachtung der Wirkungen, welche in der Luft enthaltenes Kohlenoxydgas auf die Thiere ausübt, die ein solches Gemisch einathmen,

glauben wir als erwiesen betrachten zu können:

1) daß die gewöhnlichen metallenen Oefen den Uebelstand haben, sich leicht bis zum Rothglühen zu erhitzen, die gußeisernen Oefen aber, sobald ihre Temperatur zur Dunkelrothgluth steigt, in den Zimmern, wo sie stehen, die Entwickelung einer nicht unbedeutenden, nach den gegebenen Umständen jedoch sehr verschiedenen Menge von Kohlenoxyd, eines sehr giftigen Gases, veranlassen;

2) daß auch schmiedeeiserne Oefen, obschon in geringerem Grade, eine solche Gasentwickelung verursachen können, sobald sie sich zum Rothglühen erhitzen;

3) daß in Räumen, welche durch guß- oder schmiedeeiserne Oefen geheizt werden, die ursprünglich in der Luft enthaltene, sowie die durch |212| die Respiration der in solchen Räumen sich aufhaltenden Personen erzeugte Kohlensäure zersetzt werden und dadurch die Entwicklung von Kohlenoxyd veranlassen kann.

4) Daß das Kohlenoxyd, dessen Gegenwart constatirt ist, wenn man mit gußeisernen Oefen gebeizt hat, entstanden seyn kann:

α) in Folge der Durchdringbarkeit des Gußeisens für dieses Gas, welches von dem Inneren des Feuerraumes aus durch die Ofenwände hindurch in das Zimmer tritt;

β) in Folge der directen Wirkung des Sauerstoffes der Luft auf den Kohlenstoff des zum Rothglühen erhitzten Gußeisens;

γ) in Folge der durch die Berührung mit dem rothglühenden Metalle bewirkten Zersetzung der atmosphärischen Kohlensäure;

δ) in Folge der Zersetzung des in der Zimmerluft enthaltenen organischen Staubes durch das glühende Eisen.

5) Daß die Wirkungen, welche in einem unbewohnten Saale beobachtet wurden, der durch vier Fenster erhellt war und zwei Thüren hatte, deren eine häufig geöffnet wurde, noch merklicher und nachtheiliger in gewöhnlichen, nicht mit Ventilation versehenen Wohnungen wären, in Folge der Zersetzung des in denselben vorhandenen organischen Staubes aller Art.

6) Daß demzufolge die Anwendung von gußeisernen und selbst von schmiedeeisernen Oefen und Heizapparaten ohne innere Ausfütterung mit feuerfesten Ziegelsteinen oder anderen Materialien, welche das Erhitzen derselben bis zur Rothgluth verhindern, gesundheitsgefährlich ist.

Die sämmtlichen in dieser Abhandlung angegebenen Wirkungen der eisernen Oefen treten nur dann auf, wenn das Metall zum Rothglühen erhitzt wird, also in Folge der Leichtigkeit, womit die Oberfläche der metallenen Oefen diesen Hitzegrad erreicht. Die unmittelbarsten dieser Wirkungen sind die der directen Ausstrahlung dieser Oberflächen, und in dieser Beziehung läßt sich zwischen dem Gußeisen und dem Schmiedeeisen ein Unterschied nicht aufstellen.

Die Entwickelung von Kohlenoxyd in Localitäten, welche einer genügenden Ventilation entbehren und worin eine Anzahl von Personen sich längere Zeit aufhält, kann ernstlich schädlich werden.

Daraus ergibt sich, daß durch geeignete Anordnungen – z.B. durch Auskleiden des Feuerraumes mit Ziegelsteinen oder feuerfestem Thone und Umhüllen der metallenen Röhren der Luftheizungsapparate mit solchem Material – wodurch ein Erhitzen des Metalles Zur Rothgluth verhindert wird, die erwähnten Uebelstände sich vermeiden lassen, während |213| man zugleich mit diesen Apparaten eine weit regelmäßigere Heizung erzielen würde.

Die Technik der Heizung hat diesen Weg bereits betreten und kann sich durch die im Vorstehenden mitgetheilten Resultate unserer Versuche nur veranlaßt sehen, beharrlich die Verbesserungen anzustreben, deren die guß- oder schmiedeeisernen Zimmeröfen noch fähig sind, um die allgemein bekannten Fehler derselben zu vermeiden oder doch möglichst abzuschwächen.

|203|

Mémoires etc., III. volume. Campagnes de Prusse et de Pologne.

|203|

Polytechn. Journal Bd. CLXXXVIII S. 136.

|208|

Dieser Versuch wurde unter Payen's Mithülfe ausgeführt.

|209|

L. I. Thenard, Traité de Chimie élémentaire, prémiere édition, 1813; t. I p. 499.

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