Titel: F. Fischer, über die Reinigung des Kesselspeisewassers.
Autor: Fischer, Ferd.
Fundstelle: 1877, Band 226 (S. 94–100)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj226/ar226027

Ueber die Reinigung des Kesselspeisewassers nach E. de Haën's und E. Rohlig's Verfahren; von Ferd. Fischer.

Von einer süddeutschen Fabrik erhielt ich neulich eine Probe des Kesselspeisewassers vor (I) und nach der Reinigung (II) nach der de Haën'schen Methode, sowie eine Probe des Wassers aus einem im Betriebe befindlichen Dampfkessel (III) zugeschickt. 1l derselben enthielt:

I. II. III.
Chlor 22mg 78mg 2765mg
Schwefelsäure (SO₃) 55 Spur 147
Salpetersäure (NO₅) 42 41 1260
Salpetrige Säure Spur Stark Sehr stark
Ammoniak Geringe Spur Spur Spur
Organische Stoffe 35 33 0
Magnesia 9 Spur Spur
Kalk 175 80 2240
Davon durch Kochen fällbar:
Kalk 141
entsprechend:
Kohlensaures Calcium 252 0 0
Schwefelsaures Calcium 83 Spur 250
Schwefelsaures Natrium 11 0 0
Chlormagnesium 21 Spur Spur
Chlorcalcium 0 121 4236
Salpetersaures Natrium 66 65 1983.

Das dazu verwendete Chlorbarium, welches von E. de Haën bezogen war, hatte folgende Zusammensetzung:

Chlorbarium (BaCl₂) 82,18
Chlorcalcium 0,39
Chlormagnesium Spur
Unlöslich 0,48
Wasser 15,71
Chloralkalien und Verlust 1,24
–––––
100,00.

Das gereinigte Wasser reagirte neutral und enthielt noch Schwefelsäure, bei der Reinigung war demnach zu wenig Chlorbarium und Kalk zugesetzt.

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Wie mir mitgetheilt wurde, war das Wasser früher mit Natronlauge gereinigt; man hatte aber nur ein unvollkommenes Resultat erzielt (vgl. 1876 220 266) und war daher zur Reinigung mit Chlorbarium und Kalk übergegangen, machte jedoch die Beobachtung, daß nun Kesselwände, Hähne u.s.w. angegriffen wurden. Ein mir zugeschickter Nietkopf aus einem Siederohr war völlig in Eisenoxyd verwandelt. Da Chloride und Ammoniumverbindungen, sowie auch die Nitrate und Nitrite das Rosten des Eisens sehr begünstigen, Soda und Kalk aber dasselbe verhindern (vgl. 1875 218 71) 1876 219 526), so wird dieses starke Rosten der Kesseltheile den verhältnißmäßig großen Mengen dieser Verbindungen und dem mangelhaften Kalkzusatz zuzuschreiben sein. Es sollte demnach dem Wasser stets so viel Kalk zugesetzt werden, daß dasselbe nach dem Absetzen schwach alkalisch reagirt, so daß rothes Lackmuspapier nach etwa 1 Minute blau wird; zu großer Ueberschuß ist natürlich zu vermeiden. Uebrigens dürfte für dieses Wasser die Reinigung mit Kalk und Soda vorzuziehen sein.

Ein anderes Wasser, welches mir Hr. Dr. M. Heeren zur Untersuchung übergab, enthielt vor (I) und nach der Reinigung (II) in 1l:

I. II.
Chlor 142mg 391mg
Schwefelsäure 209 0
Salpetersäure 63 60
Salpetrige Säure Stark Stark
Ammoniak Zieml. stark Spur
Organische Stoffe 47 39
Baryt 0 53
Magnesia 22 12
Kalk 294 241
Davon durch Kochen fällbar:
Kalk 137
Magnesia Spur

1l des gereinigten Wassers erforderte zur Neutralisation 5cc,8 Zehntelsäure, entsprechend 21mg Calciumhydrat oder 17mg Magnesiumhydrat. Diesen analytischen Angaben würde folgende Zusammensetzung entsprechen:

I. II.
Kohlensaures Calcium 245 0
Schwefelsaures Calcium 354 0
Chlorcalcium 33 477
Chlormagnesium 52 0
Chlorbarium 0 72
Magnesiumhydrat 0 17.
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Das verwendete Chlorbarium hatte folgende Zusammensetzung:

Chlorbarium 76,75
Chlorcalcium 1,86
Chlormagnesium Spur
Wasser 19,72
Chloralkalien, Verlust 1,67
–––––
100,00.

Nachdem das vorgewärmte Wasser mit dem Chlorbarium und Kalk gemischt ist, nimmt die völlige Klärung desselben nur 3 bis 4 Minuten in Anspruch. Irgend welcher Nachtheil auf die Kesseltheile hat sich, wie bereits früher (1876 220 375) erwähnt, bis jetzt nicht gezeigt; die Reinigung ist eine vollkommene.

In einer Broschüre von Wirth und Comp. in Frankfurt a. M.1) wird außer sonstigen unrichtigen Angaben behauptet, das de Häën'sche Reinigungsverfahren erfordere ziemlich kostspielige Einrichtungen, es seien 3 bis 4 Absatzbehälter nöthig, die Reinigung dauere 6 bis 7 Stunden, jeder Ueberschuß beider Fällungsmittel wirke außerordentlich nachtheilig auf den Kessel ein, da er nicht nur das Metall angreife, sondern auch selbst Kesselstein bilde u. dgl. m. Diese Behauptungen sind völlig aus der Luft gegriffen, abgesehen davon, daß ein sehr starker Kalküberschuß allerdings Kesselstein bilden kann (vgl. 1876 220 372). In den mir bekannten Fabriken besteht die ganze Reinigungsanlage aus zwei schmiedeisernen Kästen2), die Mischung der Fällungsmittel mit dem Wasser erfolgt durch Handarbeit oder mittels eines Körting'schen Gebläses. Daß überschüssiges Chlorbarium keinen Kesselstein bilden, Kalk den Kessel nicht angreifen kann, liegt auf der Hand; daß auch überschüssiges Chlorbarium den Kessel nicht angreift, wurde von Beuther (1876 220 262) nachgewiesen.

Wirth und Comp. empfehlen nun ein neues Kesselsteinmittel, Bohlig's Magnesiapräparat genannt. Dasselbe wird angeblich dem Speisewasser genau angepaßt, schützt die Kesselwände gegen Rost, beseitigt alten Kesselstein, hält alle Metallflächen blank u.s.w.

Dr. M. Heeren war so freundlich, mir sowohl hinreichende Mengen |97| des bereits erwähnten Brunnenwassers, als auch eine Probe des dafür bezogenen Magnesiapräparates zur Verfügung zu stellen. Die dafür erhaltene Gebrauchsanweisung lautet:

Zur vollständigen Reinigung des uns bemusterten Speisewassers brauchen Sie etwa 1508 Präparat für 1cbm Wasser und bitten wir Sie, Folgendes zu beachten. Nach den neuesten Versuchen des Hrn. Bohlig ist es bei gypshaltigen Wässern, wie das Ihrige, wünschenswerth, die Flüssigkeit nach jeder Beimischung von Präparat nicht nur 10 Minuten lang tüchtig umzurühren, sondern auch einen Strom heißer Feuerluft aus dem Fuchs hindurchzuleiten und sie dadurch zum Aufkochen zu bringen. Bei kalter Behandlung des Wassers würden Sie ungefähr das Doppelte (an Präparat) brauchen.

Das Präparat bildet ein weißes, gröbliches Pulver von folgender Zusammensetzung:

Magnesiumoxyd 71,96
Kohlensaures Magnesium 11,69
Kieselsäure 1,66
Unlösliches 4,31
Wasser 9,67
–––––
99,29.

Zum Vergleich ließ ich mir eine Probe gebrannten Magnesit von Bruck in Frankenstein (Schlesien) kommen. Derselbe besteht aus:

Magnesiumoxyd 82,97
Kohlensaures Magnesium 7,94
Kieselsäure 2,02
Unlösliches 3,66
Wasser 3,01
–––––
99,60.

Das Magnesiapräparat ist demnach einfach gebrannter Magnesit.

Daß sich Magnesit mit einer Gypslösung in kohlensaures Calcium und schwefelsaures Magnesium umsetzt, wurde schon von Mitscherlich 3) angegeben, und Findeisen 4) gründete auf diese Umsetzung bereits ein Verfahren zur Herstellung von Bittersalz. Magnesiumoxyd entzieht offenbar den Bicarbonaten des Speisewassers Kohlensäure und zersetzt sich dann mit den übrigen Calciumverbindungen.

Es wurde nun 1l des Wassers mit 300mg des Präparates gut geschüttelt; die Flüssigkeit war selbst nach 15 Stunden noch nicht völlig klar. Ferner wurden 3l Wasser mit 1g Magnesia 10 Minuten geschüttelt, nach 5 Minuten 200cc abfiltrirt und auf Kalk geprüft. 1l enthielt noch 206mg Kalk, nach ferneren 15 Minuten 182, nach 1 Stunde 171, nach 15 Stunden 119, nach 2 Tagen noch 53mg Kalk und 146mg Magnesia.

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Obgleich also ein Ueberschuß an Magnesia angewendet wurde, war der Kalk selbst nach 2 Tagen nicht völlig entfernt. Ferner war etwas mehr Magnesia in Lösung gegangen als dem gefällten Kalk, der nicht als Bicarbonat vorhanden war, entspricht. (157 – 53 = 104mg Kalk entspr. 74mg Magnesia.)

Nun wurde 1l mit 150mg Magnesiapräparat 15 Minuten unter langsamem Einleiten von Kohlensäure auf 90 bis 100° erhitzt. Nach 15 Minuten Stehen enthielt 1l noch 167mg Kalk, nach ferneren 30 Minuten 151 und nach 15 Stunden noch 122mg Kalk. Die Einwirkung war also durchaus ungenügend.

Ferner wurde 1l mit 2g Magnesiapräparat 20 Minuten auf 90 bis 100° erhitzt; selbst nach 30 Minuten Stehen war die Flüssigkeit nicht völlig klar. Nach einstündiger Einwirkung enthielt 1l noch 54mg Kalk, nach 12 Stunden nur noch Spuren Kalk, dagegen 208mg Magnesia.

Ebenfalls unter langsamem Einleiten von Kohlensäure wurde jetzt 1l Wasser mit 5g Magnesiapräparat 10 Minuten zum Sieden erhitzt. Die abfiltrirte Flüssigkeit enthielt nur noch Spuren von Kalk. Derselbe Versuch mit gebranntem Magnesit von Bruck ausgeführt, gab dasselbe Resultat.

Hiernach ist zur völligen Reinigung ein großer Ueberschuß an Magnesia erforderlich, da nur das staubfeine Pulver rasch zur Wirkung kommt, während die Hauptmenge der Magnesia nur sehr langsam sich an der Umsetzung betheiligt.

Zum Vergleich wurde schließlich 1l desselben Wassers mit Kalkwasser bis zur schwach alkalischen Reaction, dann mit 600mg kohlensaurem Natrium versetzt und auf 80 bis 90° erhitzt. Die Flüssigkeit war nach 10 Minuten völlig klar; 1l derselben enthielt 21mg Kalk und nur Spuren von Magnesia. Die Reinigung war also durchaus befriedigend.

Um die Versuche mit einem zweiten Wasser ausführen zu können, war Hr. Davids so freundlich, eine Flasche seines Speisewassers einzuschicken und mir das dafür erhaltene Probefäßchen Magnesiapräparat zu überlassen. 1l dieses Wassers enthielt:

Chlor 216mg
Schwefelsäure 294
Salpetersäure 201
Salpetrige Säure Stark
Ammoniak Sehr stark
Organische Stoffe 117
Kalk 382
Magnesia 61
Davon durch Kochen fällbar:
Kalk 294
Magnesia Spur,
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entsprechend:
Kohlensaures Calcium 525
Schwefelsaures Calcium 214
Chlormagnesium 145
Schwefelsaures Natrium 298.

Das dafür von Wirth und Comp. bezogene Magnesiapräparat hatte folgende (I) Zusammensetzung:

I. II.
Magnesiumoxyd 80,02 69,1
Kohlensaures Magnesium 10,09 11,9
Kieselsäure, Unlösliches 4,18 4,5
Wasser 5,11 14,0
––––––––––
99,40 99,5.

Unter II ist die Analyse einer dritten Probe Magnesiapräparat beigefügt, welche mir Hr. Dr. Skalweit mittheilte. Trotzdem dieses Wasser wesentlich verschieden von dem ersten ist, wurde also doch dasselbe Präparat eingeschickt, und zwar offenbar wieder gebrannter Magnesit. Die beigegebene Gebrauchsanweisung lautet:

Zur vollständigen Reinigung des uns bemusterten Speisewassers brauchen Sie etwa 150g Präparat auf 1cbm Wasser. Da Ihr Wasser gypshaltig ist, so muß nach jeder Fällung ein Strom von etwa 290l Feuerluft in die Flüssigkeit geleitet und dabei tüchtig umgerührt werden.

Es wurde nun 1l des Wassers mit 400mg der betreffenden Magnesia gut geschüttelt; nach 2 Stunden abfiltrirt enthielt 1l noch 196mg Kalk. Ferner wurde 1l mit 5g Präparat 5 Minuten gut umgeschüttelt, dann ruhig hingestellt. Die Flüssigkeit zeigte selbst nach 2 Stunden kaum den Anfang einer Klärung. Abfiltrirt enthielt 1l noch 101mg Kalk.

Nun wurde 1l mit 150mg Magnesiapräparat unter langsamem Einleiten von Kohlensäure zum Sieden erhitzt; 1l enthielt noch 347mg Kalk. Mit 5g Magnesia in gleicher Weise 5 Minuten gekocht enthielt 1l nur noch Spuren von Kalk, dagegen 377mg Magnesia. Also war auch hier wieder ein starker Ueberschuß zur Fällung des Kalkes erforderlich.

136g schwefelsaures Calcium erfordern zur Zersetzung 40g Magnesiumoxyd, 106g kohlensaures Natrium und 208g Chlorbarium. Da in der Praxis kaum mehr als 50 Proc. des Präparates allmälig zur Wirkung kommt, Soda und Chlorbarium im Handel meist 80 procentig ist, so ergeben sich 80g Magnesia, 132g Soda und 260g Chlorbarium. 100k Magnesiapräparat kosten nach den mir vorliegenden Rechnungen 50 M., 100k Soda etwa 20 M., 100k Chlorbarium 20 M. Die Zersetzung von 136g schwefelsauren Kalk würde demnach mit Bohlig's Magnesiapräparat 4,0 Pf., mit Soda 2,7 und mit Chlorbarium 5,2 Pf. kosten, mit gebranntem Magnesit aus Frankenstein, den ich nicht von dem |100| Bohlig'schen Präparat zu unterscheiden vermag, nur 1 bis 1,2 Pf., da 100k desselben in leicht zerreiblichen Stücken nur 12 M., gemahlen 15 M. kosten. Bei einem Wasser, welches auch Chlorcalcium oder salpetersaures Calcium enthält, wird sich Chlorbarium den andern gegenüber entsprechend günstiger, bei einem solchen, welches, wie das letzte untersuchte Wasser, Alkalisulfate enthält, aber ungünstiger stellen. Die Reinigung mit Kalk und Chlorbarium geht am schnellsten vor sich, wenig langsamer die mit Soda, während die mit Magnesit die längste Zeit in Anspruch nimmt. Zu berücksichtigen ist ferner, daß bei der Reinigung nach de Haën und mit Soda die Magnesia größtentheils entfernt wird, bei der Reinigung nach Bohlig mit Magnesit dagegen wesentliche Mengen derselben in Lösung gehen. Die mehrfach beobachteten schädlichen Wirkungen dieser Lösungen auf die Kesselwände (vgl. 1876 220 262) 222 244) lassen die Anwendung dieser Reinigung nicht unbedenklich erscheinen. Unter Umständen ist aber die Reinigung mit gebranntem Magnesit, nicht mit dem 3 bis 4 mal so theuren Bohlig'schen Präparate, der großen Billigkeit wegen gewiß beachtenswerth.

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Rationelle Wasserreinigungsmethode für alle Arten von Wasser mittels Bohlig's Magnesiapräparat.

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Verfasser hatte nachträglich Gelegenheit, die Theerfarbenfabrik von Meister, Lucius und Brüning in Höchst, unter freundlicher Führung des Hrn. Dr. König, eingehend zu besichtigen. Dieselbe lieferte im J. 1876 140000k Anilinfarbstoffe, ohne Arsen hergestellt, und 1350000k Alizarin. Das für diese großartige Anlage erforderliche Kesselspeisewasser, dem Main entnommen, wird ebenfalls nach dem de Haën'schen Verfahren in zwei schmiedeisernen Kästen gereinigt. Das Absetzen des Niederschlages erfordert nur 3 bis 5 Minuten; irgend welche schädliche Einwirkungen auf die Kessel wurden nicht beobachtet.

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G. Bischof: Geologie (1846) S. 592.

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Wagner's Jahresbericht, 1860 S. 255.

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