Titel: Zur chemischen Technologie der Alkalien.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1881, Band 240 (S. 313–317)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj240/ar240113

Zur chemischen Technologie der Alkalien.

Mit Abbildungen auf Tafel 26.

(Fortsetzung des Berichtes Seite 218 dieses Bandes.)

Ein neues Doppelsalz von Kaliummagnesiumsulfat. Als Doppelsalz von Kaliummagnesiumsulfat ist bisher nur die Verbindung:

K2SO4,MgSO4,6H2O

genau bekannt, welche in der Mineralogie unter dem Namen Pikromorit aufgeführt, in Staſsfurt dagegen allgemein Schönit genannt wird. Nach der Angabe von A. Frank wird dieses Doppelsalz durch einfaches Umkrystallisiren zerlegt, wobei sich das schwer lösliche Kaliumsulfat etwa zur Hälfte ausscheidet, während ein neues Salz von der annähernden Zusammensetzung K2SO4, 2MgSO4 in der Lösung bleibt; auch H. Schwarz (1870 189 159) nimmt an, daſs diese Zersetzung in Kaliumsulfat und in ein an Magnesium reicheres Doppelsalz vor sich geht.

Nach Versuchen von H. Precht (Chemische Industrie, 1880 S. 419) bestehen Producte, welche durch Umkrystallisiren von Kaliummagnesiumsulfat oder durch Zusatz von Magnesiumsulfat aus einer Lösung von Schönit erhalten werden, aus einem Gemenge von Schönit und Bittersalz. Precht versuchte nun, Kaliummagnesiumsulfat in wässeriger Lösung unter Dampfdruck in Kieserit, welcher bekanntlich als solcher in Wasser fast unlöslich, und in Kaliumsulfat zu zerlegen, um letzteres aus einer heiſs gesättigten Lösung krystallisiren zu lassen; ferner aus Kainit unter denselben Umständen eine sehr concentrirte Chlormagnesiumlösung darzustellen, behufs mechanischer Trennung der dabei ungelöst bleibenden Salze Kaliummagnesiumsulfat und Chlornatrium. Die Zersetzung schien bei 160° einzutreten und bei 172° beendet zu sein; sie verlief aber nicht in der erwarteten Weise, sondern nach der Gleichung: 2(K2SO4,MgSO4) = K2SO4 + K2SO4,MgSO4,H2O. Eine Zersetzung von 3k,6 Schönit mit 5l Wasser unter einem Dampfdrucke von 8at lieferte eine nach dem Klären unter Druck abgelassene Lauge mit 2,4 Proc. Magnesiumsulfat und 13,5 Proc. Kaliumsulfat; der Gehalt an letzterem Salz müſste bei einer stattgefundenen Bildung von Kieserit und Kaliumsulfat in der erhaltenen Lauge 24 Proc. betragen. Die Darstellung des neuen Doppelsalzes aus dem Kainit hat eine technische Verwendung gefunden, da das Kaliummagnesiumsulfat auf diesem Wege als ein feiner Schlamm erhalten wird und daher von den Verunreinigungen des Kainits, dem Chlornatrium und Anhydrit, auf mechanischem Wege leicht getrennt werden kann. Die Zersetzung beginnt schon bei einem Dampfdruck von 1at; bei technischem Betriebe steigert man jedoch den Druck zweckmäſsig auf 2 bis 4at, einer Temperatur von 120 bis 145° entsprechend, weil dadurch eine schnellere und vollkommenere Zersetzung erzielt wird. Auf diese Weise werden ungefähr |314| 3t grob zerkleinerter Kainit in etwa 30 Minuten zersetzt, wobei das Kaliummagnesiumsulfat in ein äuſserst feines Krystallmehl, das neue Doppelsalz, übergeführt wird. Zum Aufschlieſsen dient eine für Chlornatrium gesättigte Salzlösung, welche auch andere im Kainit vorkommende Salze enthalten kann. Die Menge derselben wird so gewählt, daſs das Chlornatrium und das neue Doppelsalz ungelöst bleiben, Chlorkalium und Chlormagnesium dagegen in Lösung gehen. Die Zersetzung verläuft, unter Annahme der bisher üblichen Formel des Kainits je nach Natur dieser Salzlösung, nach folgenden zwei Gleichungen: 3(K2SO4,MgSO4,MgCl2,6H2O) = 2(K2SO4,2MgSO4,H2O) + 2KC1 + 2MgCl2+xH2O oder 2(K2SO4,MgSO4,MgCl2,6H2O) = K2SO4,2MgSO4,H2O + 2MgCl2 + H2SO4. Nach der ersten Gleichung verläuft die Umsetzung, wenn die Salzlösung neben Chlornatrium Kaliummagnesiumsulfat und Chlormagnesium enthält, nach der zweiten Gleichung vorzugsweise, wenn sie aus einer gesättigten Chlorkaliumlösung besteht. Die Erfahrung bei fabrikmäſsigem Betriebe lehrt, daſs das neue Doppelsalz aus der Zersetzungslauge so vollkommen gefällt wird, daſs diese beim Erkalten nur Chlorkalium auskrystallisiren läſst und nicht mehr als 2,4 Proc. Magnesiumsulfat enthält. Mit kaltem Wasser zerfällt es in Schönit und Bittersalz. Aus einer heiſsen, wässerigen Lösung krystallisirt beim Erkalten Schönit, indem der Ueberschuſs an Magnesiumsulfat gelöst bleibt. Nimmt man zum Lösen eine Chlorkaliumlösung, so findet eine Umsetzung in Schönit und Chlormagnesium statt.

Wird Kainit mit wenig Wasser andauernd gekocht, so löst sich vorzugsweise Chlormagnesium und Schönit wird ausgeschieden 5 bei einer gewissen Concentration jedoch erleidet der Kainit auſserdem eine Umsetzung nach der ersten Gleichung. Ein Versuch mit gröblich zerkleinertem chemisch reinem Kainit lieferte ein sich ausscheidendes Salz, welches, von unzersetzten Kainitstücken getrennt, folgende Zusammensetzung zeigte:

I. II.
K2SO4 29,60 33,83
MgSO4 36,05 41,60
MgCl2 6,05 3,51
H2O 28,30 21,06.

Ein ähnliches Gemenge wurde beim Eindampfen einer Kainitlösung mit einer 30procentigen Chlormagnesiumlösung erhalten. Es scheint daher, daſs das neue Doppelsalz K2Mg2(SO4)3H2O überall da gebildet wird, wo Kaliumsulfat neben überschüssigem Magnesiumsulfat bei Siedehitze aus einer concentrirten Chlormagnesiumlösung ausgeschieden wird.

Zur Bestimmung des Kaliumsulfates im Kainit benutzt H. Precht (Chemische Industrie, 1881 S. 4) die Thatsache, daſs der Kainit in den Bergwerken nur mit wechselnden Mengen von Steinsalz verunreinigt ist, der Gehalt der übrigen in geringen Mengen auftretenden Gemengtheile von Anhydrit und Thon in verschiedenen Schichten gleich bleibt. |315| Da nun der Chlorgehalt im Kainit der Formel K2SO4,MgSO4,MgCl2,6H2O entsprechend 14,28 Proc. und im Steinsalz 60,61 Proc. beträgt, so kann man auf Grund dieses Unterschiedes aus einer Chlorbestimmung den Gehalt an Kaliumsulfat hinreichend genau ermitteln, indem der Zunahme von 1 Proc. Chlor eine Abnahme von 0,76 Proc. Kaliumsulfat und eine Zunahme von 2,16 Proc. Chlornatrium entspricht.

Bei der Ausführung dieser Methode werden 10g fein gemahlener Kainit in 500cc Wasser gelöst, ohne zu filtriren, 20cc mit Zehntel-Silberlösung titrirt. Es entspricht dann:

Silberlösung Kaliumsulfat Chlornatrium
24,0cc 29,33 Proc. 15,17 Proc.
25,0 28,67 17,08
26,0 27,89 19,00
27,0 27,21 21,09
28,0 26,55 22,80
29,0 25,87 24,68
30,0 25,11 26,60
31,0 24,53 28,63
32,0 23,84 30,54
33,0 23,18 32,40
34,0 22,52 34,32.

Um ein Bleikammersystem ins Freie arbeiten zu lassen, brachte H. Riemann in das Verbindungsrohr zwischen Gloverthurm und Bleikammer ein von Gebrüder Körting in Hannover aus Blei hergestelltes Dampfstrahlgebläse an. Dasselbe bewährt sich vortrefflich und ist überall da zu empfehlen, wo aus irgend welchem Grunde in den Kiesöfen mangelhafter Zug vorhanden ist.

Durch Einwirkung von concentrirter Schwefelsäure auf Blei bei gewöhnlicher Temperatur wird nach J. Napier und R. R. Tatlock (Chemical News, 1880 Bd. 42 S. 314) Wasserstoffgas entwickelt. Schwefelsäure, welche nur 0,02 Proc. Schwefligsäure, 0,013 Proc. schwefelsaures Blei und 0,07 Proc. schwefelsaures Calcium enthielt und 1,842 sp. G. hatte, wurde in Kästen aus starken Bleiplatten versendet, welche durch den entwickelten Wasserstoff kugelförmig aufgeblasen wurden. Das verwendete Blei enthielt nur Spuren von Kupfer und Eisen, war aber sonst sehr rein.

Im Anschluſs an die Versuche von Wright (Wagners Jahresbericht, 1867 S. 186) und Scheurer-Kestner (1872 206 377) suchten W. Smith und T. Liddle, wie in Chemical News, 1880 Bd. 42 S. 244 berichtet wird, die Beschaffenheit des in dem beim Kausticiren von Soda erhaltenen Schlamme zurückgehaltenen Natrons festzustellen (vgl. Jurisch 1881 239 395). Es wurde eine Natronlösung mit 6,52 Proc. Na2O und von 1,09 sp. G. mit frisch gefälltem kohlensaurem Calcium gekocht. Der erhaltene Rückstand enthielt nach dem Abwaschen kein Natron. Ebenso wenig nahm fein gepulverter Marmor Natron auf, auch nicht beim Kochen mit einer Sodalösung. Als aber eine Sodalösung mit Aetzkalk |316| gekocht wurde, enthielt der mit heiſsem Wasser gewaschene Rückstand 1,28 Proc. Natron; beim Kochen von Kalkmilch mit Natronlösung enthielt der Rückstand 0,05 Proc., anscheinend weil die Lauge etwas Kohlensäure angezogen hatte. Als die Sodalösung mit der 3fachen Menge Kalkwasser zum Sieden erhitzt wurde, schied sich ein flockiger, bald krystallinisch werdender Niederschlag ab, welcher 67,9 Proc. kohlensaures Calcium und 2,46 Proc. kohlensaures Natrium enthielt.

Ein krystallisirtes Doppelsulfat von Calcium und Natrium, CaNa2(SO4)2, scheidet sich nach Ch. W. Folkard (Chemical News, 1881 Bd. 43 S. 6) in Glimmer ähnlichen Blättchen ab beim Verdampfen der durch Umsetzung von essigsaurem Calcium mit schwefelsaurem Natrium erhaltenen Lösung von essigsaurem Natrium. Die Verbindung ist unlöslich in concentrirten Lösungen von essigsaurem Natrium, wird aber in verdünnten Lösungen und durch reines Wasser zersetzt. Beim Verdampfen einer Weinsäurelösung erhielt G. H. Ogston die entsprechende Kaliumverbindung CaK2(SO4)2. ½ aq.

Bei den rotirenden Oefen und Pfannen zur Darstellung von schwefelsaurem Kali und Natron (1879 231 * 153) von H. F. Pease, W. Jones und J. Walsh in Middlesbrough (* D. R. P. Kl. 75 Zusatz Nr. 11953 vom 18. April 1880) liegt über der Ofensohle der Rührer A (Fig. 10 bis 12 Taf. 26), welcher während der Arbeit in den Inhalt des Ofens taucht und in dem Winkel von 35° gegen den Horizont festgehalten wird. Am Boden der Pfanne, nächst ihrem äuſseren Rande, befindet sich ein oder mehrere Löcher B, welche so lange geschlossen gehalten werden, bis der Inhalt abgezogen werden kann. Unmittelbar unter den Löchern B befindet sich ein Brett C, welches an der Pfanne befestigt ist und sich mit derselben dreht. Um den Inhalt der Pfanne abzuziehen, halt man mit der Drehung der Pfanne ein und öffnet die Klappe B, so daſs die Masse auf das Brett C fällt. Nun wird die Pfanne wieder in Bewegung versetzt und, da der Inhalt durch den Rührer A aufgehalten wird, so fällt etwa eine Schiebkarrenladung heraus, um vom Brett C durch Handarbeit in den untergestellten Schiebkarren G gekratzt zu werden. Um die Masse vom Brett C durch die Maschine selbst zu entfernen, ist ein Abstreichmesser D (Fig. 11 und 12) auſserhalb der rotirenden Pfanne an den Ständern oder Säulen E aufgehängt, welches bei weiterer Drehung der Pfanne die auf C liegende Masse herabrückt und in den Schiebkarren wirft. Statt des Brettes C kann man auch unter den Löchern B einen Behälter anbringen, der die fragliche Ladung zu fassen vermag. Dieser Behälter hat eine Bodenklappe mit einer Federklinke, durch welche, wenn der Inhalt des Behälters sich in den Schiebkarren entleert hat, die Klappe während der Drehung der Pfanne mittels der Räder H auf den Schienen I wieder eingeklinkt wird.

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Apparat zur Entwicklung von Ammoniak aus Gaswässern von A. Hegener in Köln (* D. R. P. Kl. 75 Nr. 11669 vom 11. März 1880). Der Kessel (Fig. 13 und 14 Taf. 26) wird mit Ammoniakwasser gefüllt und das letztere durch eine mit Dampf geheizte Schlange bis zum Siedepunkt erwärmt, so daſs das freie und an Kohlensäure gebundene Ammoniak durch die Wärme ausgetrieben wird. Um nun noch die zurückbleibenden Ammoniakverbindungen zu zersetzen, sind über dem Kessel zwei über einander liegende Behälter aufgestellt. In dem oberen A wird Kalk gelöscht; der untere B ist geschlossen und steht mit dem oberen durch einen Hahn a in Verbindung. Der Lufthahn v auf dem unteren Behälter dient dazu, die in letzteren eindringenden Ammoniakgase nach einer bestimmten Stelle durch ein Rohr abzuleiten, wenn man die Kalkmilch aus A einflieſsen läſst. Soll nun die Kalkmilch in den Kessel gefüllt werden, so werden die Hähne a und v geschlossen, der Dampfhahn n und der Hahn b geöffnet, so daſs die Kalkmilch durch das bis unter den Flüssigkeitsspiegel des Kessels reichende Speiserohr s in den Kessel einflieſst.

Um das im Gaswasser enthaltene Schwefelammonium in schwefelsaures Ammonium überzuführen, will Joung (Englisches Patent Nr. 1310 vom 30. März 1880) die Destillationsproducte mit atmosphärischer Luft gemischt über eine Feuerung hinweg zu den Condensationsgefäſsen leiten. – Da hierbei nicht nur der Schwefel zu Schwefligsäure und Schwefelsäure verbrennt, sondern auch Ammoniak zerstört wird, so ist dieser Vorschlag nicht empfehlenswerth.

Zur synthetischen Herstellung von Ammoniak aus dem Stickstoff der atmosphärischen Luft (vgl. 1880 236 * 47. 238 * 481) wollen W. Müller in Antwerpen und E. Geisenberger in Brüssel (* D. R. P. Nr. 11489 vom 19. Juni 1879) Feuergase mittels Kalk von Kohlensäure befreien, ferner über glühende Kokes Wasserdampf leiten und den so erhaltenen Wasserstoff mit dem Stickstoff mittels durchschlagender elektrischer Funken zu Ammoniak verbinden. Nach einem zweiten Vorschlage (* D. R. P. Nr. 12364 vom 17. Juni 1880) sollen die durch Erhitzen von alkalischen Nitraten erhaltenen gasförmigen Zersetzungsproducte mit Wasserdampf über glühende Kohlen geleitet werden. Der alkalische Rückstand wird durch Einwirkung von Sauerstoff und Stickstoff unter dem Einfluſs des elektrischen Stromes wieder in das ursprüngliche Salz zurückverwandelt.

N. Basset in Paris (Englisches Patent Nr. 4338 vom 24. October 1879) will mit Borsäure getränkte Kohle mit einer Schicht Magnesia, Kalk, Manganoxyd u. dgl. bedeckt in einer Retorte erhitzen und über das Gemisch Stickstoff leiten. Hat sich eine genügende Menge Stickstoffbor gebildet, so wird Wasserdampf eingeleitet und das gebildete Ammoniak abgeführt.

F.

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