Titel: Scheurer, über die Ursachen der Natriumverluste bei der Sodafabrication.
Autor: Scheurer‐Kestner, A.
Fundstelle: 1872, Band 206, Nr. CVI. (S. 377–380)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj206/ar206106

CVI. Ueber die Ursachen der bei der Sodafabrication nach Leblanc's Verfahren stattfindenden Verluste an Natrium; von A. Scheurer-Kestner.71)

Aus den Comptes rendus, t. LXXV p. 1184; November 1872.

In einer der (französischen) Akademie im Juni 1870 eingereichten Abhandlung wies ich nach: 1) daß beim Schmelzen der Rohsoda weder eine Reduction der Natronsalze zu Natrium, noch eine Verflüchtigung dieses Metalles stattfindet; 2) daß der größere Theil der bei der Sodafabrication erfolgenden Verluste von den unlöslichen Natriumverbindungen herrührt, welche sich in den Sodarückständen bilden. Meine gegenwärtigen Untersuchungen zeigen, wie sich diese Verluste auf ihr Minimum zurückführen lassen und geben zugleich Aufschluß über die Hauptursachen der Bildung dieser unlöslichen Natriumverbindungen.

Bei den von verschiedenen Chemikern (Kynaston, Muspratt, Brown, Unger, E. Kopp, Scheurer-Kestner) veröffentlichten Analysen von Sodarückständen bemerkt man, daß deren Natriumgehalt ein sehr wandelbarer ist. Die Rückstände womit meine Untersuchungen angestellt wurden, stammten von der in der Fabrik chemischer Producte zu Thann (Elsaß) unter normalen Bedingungen fabricirten Rohsoda her.

Die analysirten Proben entnahm ich einer Quantität von etwa 4000 Kilogrm. Rückständen, welche vorher im teigartigen Zustande, wie sie aus den Auslaugbottichen gezogen, werden, zerkleinert und gemengt worden waren. Die Zerkleinerung hatte den Zweck, eine die durchschnittliche Zusammensetzung des ganzen Bottichinhaltes repräsentirende Probe ziehen zu können, welche bei 100° C. getrocknet wurde.

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Erste Versuchsreihe.

(Schwefelsaures Natron, 100; Kalkstein, 95.)

Natrium-Procente.
I. 0,41
II. 0,35
III. 0,41
IV. 0,39
V. 0,38
––––––
Durchschnittlich 0,39

Zweite Versuchsreihe.

(Schwefelsaures Natron, 100; Kalkstein, 112.)

Natrium-Procente.
I. 1,90
II. 1,28
III. 1,30
IV. 1,54
V. 1,41
–––––––
Durchschnittlich 1,36

Der Versuch V war mit einer Rohsoda gemacht worden, bei deren Darstellung sehr fette, 18 bis 20 Proc. Asche gebende Steinkohle als Reductionsmittel verwendet worden war, während zur Darstellung der übrigen Rohsodasorten nur magere, bloß 10 bis 12 Procent Asche gebende Steinkohle benutzt wurde. Man sieht, daß die Resultate ungeachtet der wesentlichen Unterschiede in der Zusammensetzung des Reductionsmittels, nahezu dieselben waren. Aus diesen ersten Versuchen geht hervor, daß durch Anwendung eines großen Ueberschusses von Kalkstein die Verluste an Natrium durch Eingehen desselben in die Rückstände, bedeutend (vom Einfachen bis zum Dreifachen) vermehrt werden.

Die folgenden Versuche wurden mit Rückständen ausgeführt, welche im Laboratorium erhalten waren, aber von einer fabrikmäßig dargestellten Rohsoda herrührten.

Menge des auf 100 Theile
schwefelsaures Natron
angewendeten Kalksteines.
Menge des in 100 Theilen
Rückstände zurückgehaltenen
Natriums.
93,0 0,59
102,0 0,86
107,5 1,27
111,0 1,30

Diese Versuche zeigen, daß nicht nur die Menge des in den Rückständen bleibenden Natriums mit der Zunahme des Kalküberschusses größer wird, sondern daß sie proportional mit demselben wächst. Der überschüssig angewendete Kalkstein verwandelt sich beim Schmelzen der |379| Rohsoda zum größten Theil in Aetzkalk. Die nachfolgenden Versuche zeigen aber, daß das Kalkhydrat das Bestreben hat, die in der Soda vorhandenen Natriumverbindungen zu absorbiren; demnach ist es dieser Körper, dessen Gegenwart man den bald größeren bald geringeren Natriumgehalt der ausgelaugten Rückstände zuschreiben muß.72) Das Kalkhydrat hält jedoch an sich nur Spuren von Natrium zurück; erst wenn man es mit einer Lösung von kohlensaurem Natron in Berührung bringt, absorbirt es Natronsalz indem es dasselbe unlöslich macht.

Erhitzt man eine Lösung von Aetznatron mit Kalkmilch zum Sieden, und trennt sie durch Filtriren vom Absatze, so zeigt dieser letztere einen nur sehr geringen Natrongehalt (0,13 Procent des getrockneten Absatzes). Wendet man aber anstatt des Natronhydrats kohlensaures Natron an, so hält der Absatz nach vollständigem Auswaschen (so daß im Waschwasser kein Natronsalz mehr vorhanden ist) bedeutende Quantitäten von Natronsalz zurück. Bei zwei derartigen Versuchen fand ich 4,95 und 4,75 Proc. davon in dem trockenen Absatze.

Durch diese Versuche ist es also erwiesen, daß das Calciumoxyd, indem es sich beim Auflösen der Rohsoda im Wasser hydratisirt und auf das aufgelöste kohlensaure Natron reagirt, einen gewissen Antheil von Natronverbindung unlöslich macht; es muß daher, wie es auch in der Praxis beobachtet wird, die Absorption von Natrium durch die Rohsoda-Rückstände mit der Vermehrung des Calciumoxydes in diesem Producte, oder, was dasselbe ist, mit dem Ueberschusse des angewendeten. Kalksteines wachsen.

Der Einfluß der Porosität der Rohsoda wird durch die nachstehenden Versuche außer Zweifel gestellt. Ich laugte poröse, von einem sorgfältig geleiteten Schmelzen herrührende Rohsoda im Großen aus, und zur Vergleichung ebenso ein dichtes Product; dieselben Producte wurden im Laboratorium zerrieben und aufgelöst. Die Rückstände von der porösen Soda enthielten 1,44 Proc. Natrium; die von dem dichten Producte herrührenden 1,97 Proc. Die Rückstände von den zerriebenen Proben gaben: der erste 0,85, der zweite 0,80 Proc. Natrium.

Somit wurden durch das Zerreiben beide Proben auf denselben Zustand gebracht und die Rückstände zeigen sich in ihrer Zusammensetzung ziemlich gleich, während die durch die fabrikmäßige Auslaugung erhaltenen Resultate um etwa 27 Procent von einander abweichen. Der Einfluß der Textur des Productes ist jedoch weniger beträchtlich, als derjenige der Anwendung eines Ueberschusses von Kalkstein.

Demnach ist es, um die Verluste an Natrium möglichst zu vermeiden, |380| erforderlich, die Menge des zur Fabrication angewendeten Kalksteines zu reduciren, wenigstens so weit es die Qualität der zu fabricirenden gereinigten Soda gestattet; und die Rohsoda welche die besten Erträge an löslichen Salzen gibt, ist diejenige, welche, nachdem sie genügend erhitzt worden, so daß sie eine starke Entwickelung von Kohlenoxyd veranlaßt wenn sie aus dem Ofen gezogen wird, den geringsten Ueberschuß von Kalkstein enthält.73)

Man vergleiche die Aufsätze des Verfassers im polytechn. Journal Bd. CLXXIII S. 130, Bd. CLXXV S. 290; Bd. CLXXX S. 51; Bd. CLXXXV S. 214; Bd. CXCVII S. 347.

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Dieses Bestreben ist von allen Praktikern beobachtet worden, welche Aetznatron durch Zersetzung einer Lösung von kohlensaurem Natron mittelst Aetzkalk bereitet haben.

|380|

In meinen früheren Mittheilungen habe ich nachgewiesen, daß die Entwickelung von Kohlenoxydgas erst dann beginnt, wenn die Operation sich ihrem Ende nähert, und daß dieselbe nur von der Reduction des Kalksteines durch die Kohle herrührt.

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