Titel: F. Stohmann, zur Bestimmung des Brennwerthes der Steinkohlen.
Autor: Scheurer-Kestner,
Stohmann, F.
Fundstelle: 1884, Band 252 (S. 73–78)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj252/ar252024

Zur Bestimmung des Brennwerthes von Steinkohlen; nach Scheurer-Kestner. Erwiderung von F. Stohmann.

In einer vorzugsweise gegen die Münchener Heizversuchsstation gerichteten Abhandlung1) gedenkt Scheurer-Kestner auch meiner und sucht die von mir an Hrn. Bunte gelieferten Resultate einer noch nicht veröffentlichten Abhandlung zu bemängeln. Von dieser Arbeit kennt Scheurer-Kestner nichts als einige Zahlen; er weiſs nichts von der von mir verwendeten Methode, er hat keine Kenntniſs von allen Vorsichtsmaſsregeln, welche nicht auſser Acht gelassen sind, er steht meinen Zahlen völlig fremd gegenüber und dennoch wagt er es, in der absprechendsten Weise zu urtheilen, – weil meine Beobachtungen nicht mit seinen Resultaten übereinstimmen. Wie weit ein solches Verfahren den guten Sitten entspricht, überlasse ich Anderen zu beurtheilen. Ich werde mich unter solchen Umständen nicht dazu herbeilassen, Hrn. Scheurer-Kestner auf diesen Theil seiner Arbeit auch nur ein Wort zu entgegnen, sondern werde die betreffende Untersuchung demnächst veröffentlichen und sehe dem Urtheile unbefangener Sachverständiger in Ruhe entgegen.

Gleiches Stillschweigen kann ich mir dagegen nicht in Bezug auf einen weiteren Abschnitt, welcher als Note F: Der calorimetrische Apparat des Herrn Stohmann, der Originalarbeit angehängt ist, auferlegen, da dieser auf einer von mir bekannt gemachten und daher zu vertretenden Abhandlung fuſst.

Scheurer-Kestner beginnt mit folgenden Worten: „Der von Stohmann |74| gewählte und verbesserte Apparat ist das Calorimeter Frankland's, welches wegen Ungenauigkeit von seinem Erfinder verlassen ist.“ – Es charakterisirt den Kritiker, daſs in diesen wenigen Worten nicht weniger als drei Fehler enthalten sind, denn: 1) habe ich nicht Frankland's Calorimeter verbessert, 2) hat Frankland nicht das von ihm benutzte Calorimeter wegen Ungenauigkeit verlassen und 3) hat Frankland niemals ein Calorimeter erfunden.

Dies geht deutlich aus Frankland's eignen Worten hervor2): „Die Bestimmungen wurden mit einem vor einigen Jahren von Lewis Thomson erdachten Calorimeter, dessen ich mich wiederholt auch bei anderen ähnlichen Untersuchungen mit Befriedigung bedient habe, ausgeführt.“

Das Calorimeter, welches ich für exacte Untersuchungen brauchbar gemacht habe, ist daher das Thomson'sche und Frankland hat das alte Instrument nicht wegen seiner Ungenauigkeit verlassen, sondern hat dasselbe bei allen seinen Untersuchungen benutzt. Die Unbrauchbarkeit des Thomson'schen Calorimeters und die Ungenauigkeit der mit demselben erhaltenen Resultate sind erst durch meine Untersuchungen erwiesen worden.

Indem ich auf die ausführliche Beschreibung meiner calorimetrischen Methode3) verweise, sei zum allgemeinen Verständnisse nur Folgendes erwähnt. Die in das feinste Pulver verwandelte Substanz wird, mit chlorsaurem Kali gemischt, in einem Platincylinder, der sich in einer von Wasser umgebenen Taucherglocke befindet, verbrannt; die durch die Verbrennung und durch die Zersetzung des chlorsauren Kalis gebildeten Gase durchströmen das Wasser und geben dabei ihre Wärme an dieses ab.

Erster Einwand des Hrn. Scheurer-Kestner: „Die Verbrennungsgase durchströmen die Flüssigkeit, ohne daſs es möglich wäre, ihre Temperatur festzustellen.“ – Wenn man ihn nicht schwarz auf weiſs sieht, ist ein solcher Einwurf kaum faſslich. Da die ganze Methode auf der genauen Messung der Wärme der Verbrennungsgase beruht, so ist es wohl selbstverständlich für Jeden, der nicht absichtlich blind sein will, daſs man sich überzeugt hat, ob die Wärme der Gase wirklich an das Wasser abgegeben wird. Die Methode würde völlig unbrauchbar sein, wenn es, wie Scheurer-Kestner behauptet, nicht möglich wäre, die Temperatur der entweichenden Gase zu messen. Zum Glück gibt es hierzu ein einfaches Mittel. Man bringt ein Thermometer unmittelbar über dem Spiegel des Wassers an. Schon Frankland hat beobachtet, daſs das von den Gasen umspülte Thermometer stets die gleiche Temperatur wie das im Wasser befindliche anzeige, und ich habe dies in vielfachen Beobachtungen bestätigt gefunden.

Zweiter Einwand: „In diesem Apparate ist es unmöglich, die Asche der untersuchten Substanz zu sammeln und zu wägen. Dieser Umstand |75| würde genügen, um seinen Gebrauch bei der Untersuchung von Steinkohlen zu verwerfen.“ – Genau mit dem gleichen Rechte könnte man sagen: Die Ausführung der Elementaranalyse unter Verwendung von chromsaurem Bleie ist bei Asche haltigen Substanzen nicht zulässig, weil man die Asche nicht sammeln kann. Und doch bedient man sich dieser Methode mit Vorliebe bei der Analyse von Asche haltigen Substanzen, ist sogar vielfach gezwungen, sie anzuwenden, um genaue Resultate zu erhalten. Ebenso wie man es allgemein bei der Elementaranalyse in diesem Falle macht, so verfahre ich auch bei der calorimetrischen Bestimmung. In einer besonderen möglichst groſsen Probe wird mit aller Sorgfalt der Aschengehalt ermittelt und die so gefundene Zahl in Rechnung gestellt. Das Verfahren, welches dort allgemein angewendet wird, ist hier ebenso zulässig und gewährt gröſsere Sicherheit als das von Scheurer-Kestner, bei welchem die bei der Verbrennung im Calorimeter zurückbleibende Asche gewogen wird. Zu welchen Resultaten das Scheurer-Kestner'sche Verfahren führt, möge aus folgenden Zahlen des Bulletin de Mulhouse, 1868 S. 720 sich ergeben: Die zweite Probe der Ronchamp-Kohle ergab bei der Elementaranalyse einen Gehalt von 20,80 Proc. Asche. Dieselbe Probe derselben Kohle hinterlieſs beim Verbrennen im Calorimeter bei der ersten Bestimmung 12,49 Proc., bei der zweiten Bestimmung 16,74 Proc., bei der dritten Bestimmung 14,74 Proc. Asche. Auſser Scheurer-Kestner wird wohl Niemand glauben, daſs eine fein gepulverte, gut durchmischte Probe ein und derselben Substanz Differenzen im Aschengehalte von mehr als 8 Proc. zeigen könne. Vielmehr ist es sehr wahrscheinlich, daſs ein Theil der Asche durch den unmittelbar auf die verbrennende Kohle blasenden Sauerstoffstrom und durch die sich lebhaft entwickelnden Verbrennungsgase mechanisch fortgeführt und zu Verlust gegangen ist.

Dritter Einwand: „Die mit diesem Calorimeter gemachten Operationen gelingen selten; Stohmann sagt selbst, unter 10 Versuchen fänden sich manchmal 5, welche gut seien.“ Der Wortlaut meiner Beschreibung sagt dagegen: „Die Zahl der auf Richtigkeit Anspruch machen könnenden Beobachtungen reducirt sich demnach sehr- im günstigsten Falle darf man hoffen, unter 10 Versuchen 5 zu haben, welche unseren Anforderungen genügen, aus denen eine Durchschnittszahl abzuleiten ist.“ – Dieser Ausspruch lautet etwas anders, als Scheurer-Kestner sagt. Wenn ich unter 10 Versuchen 5 habe, welche meinen Anforderungen genügen, so gelingen darum die Versuche nicht selten, sondern ich verwerfe unter 10 Bestimmungen 5, welche nicht meinen Anforderungen entsprechen. Bei aufmerksamer Durchsicht meiner Arbeit wird es Jedem klar werden, daſs diese meine Angabe in Beziehung auf das Vorhergehende zu bringen und als das Gegensätzliche der Frankland'schen Angaben zu betrachten ist. Während Frankland jede Bestimmung, sei sie gut oder mangelhaft, gelten lassen muſs, weil er keine Controle des Erfolges hat, so gehen |76| meine Anforderungen weiter und ich habe es durch eine einfache Controle in der Hand, die weniger guten von den genauen Beobachtungen zu sondern. Es ist dies ein Vorzug, nicht ein Mangel der Methode. Hieraus aber zu folgern, „die mit diesem Calorimeter gemachten Beobachtungen gelingen selten“, ist eine unverantwortliche Verdrehung des Sachverhaltes. Hätte Scheurer-Kestner, ehe er seine absprechende Kritik ausübte, meine weiteren Veröffentlichungen abwarten wollen, so würde er erfahren haben, daſs es uns inzwischen gelungen ist, durch richtige Auswahl des Mischungsverhältnisses der Materialien, durch Zusätze von Substanzen, welche die Verbrennung regeln, die Bestimmungen so sicher ausführen zu können, daſs ein Miſsglücken nie mehr eintritt. Dies sei hiermit auch Anderen gesagt.

Vierter Einwand: „Der Apparat gestattet eine Analyse der Verbrennungsgase nicht.“ – Hiermit hätte Scheurer-Kestner beinahe einen wunden Fleck getroffen und ich gestehe, es hat mir dieser Umstand anfangs manche schwere Stunde verursacht. Doch da man für einen erkannten Mangel bei einiger Mühe gewöhnlich Abhilfe findet, so ist es mir gelungen, auch diesen Fehler zu beseitigen, indem ich bereits vor 4 Jahren durch meinen damaligen Assistenten Dr. v. Rechenberg einen Apparat construiren lieſs, welcher die vollständige Aufsammlung der Verbrennungsgase und die Bestimmung der wesentlichen Bestandtheile derselben gestattet. Dies hätte Scheurer-Kestner bekannt sein können, denn der Apparat ist längst beschrieben und abgebildet im Journal für praktische Chemie, 1880 Bd. 22 S. 244. Er wird regelmäſsig von uns benutzt, nicht nur zur Controle der Menge der bei der Verbrennung gebildeten Kohlensäure, sondern auch zur Nachweisung von Kohlenoxyd, wenn solches vorhanden ist.

Fünfter Einwand: „Es ist zu bedauern, daſs der Werth des Apparates und der Methode nicht vorher durch Verbrennen von Holzkohle geprüft worden ist.“ – Wenn Scheurer-Kestner das Erscheinen meiner Arbeit über die Verbrennungswärme der Kohlen abgewartet hätte, so würde er gefunden haben, daſs ich mich recht eingehend mit der Holzkohle beschäftigt habe. Um Hrn. Scheurer-Kestner hierfür den Beweis zu liefern, will ich nur einen willkürlich gewählten Versuch anführen:

0g,231 Holzkohle lieferten bei der Verbrennung 1759c. Im Controlapparate wurden gefunden von 100 Kohle:

Kohlenstoff als CO2 86,9
Kohlenstoff als CO 11,5
Kohlenstoff 08,4

Für die Verbrennungswärme des Kohlenoxydes nehme ich dieselbe Zahl wie Scheurer-Kestner 2403c.

11,5 Kohlenstoff entsprechen 26,8 Kohlenoxyd oder 644c. 0g,231 Kohle hatten 1759c gegeben, folglich 0g,984 = 7493c.

Wir haben also 7493c für verbrannten Kohlenstoff
644 für Kohlenoxyd
–––––
Zusammen 8137c.
|77|

Diese Zahl weicht von der von Favre und Silbermann gefundenen nicht zu sehr ab und steht den Beobachtungen Scheurer-Kestner's ebenfalls nahe. Ich lege aber gar keinen Werth auf dieselbe, da ich jede Verbrennung, bei welcher Kohlenoxyd mehr als in Spuren gebildet wird, als unvollkommen betrachte und nur solche Bestimmungen als maſsgebend anerkenne, bei denen der Kohlenstoff in Kohlensäure verwandelt wird.

In Bezug auf die Umwandlung des Kohlenstoffes in Kohlensäure sind die einzelnen Körper sehr verschieden. Alle organischen Verbindungen verbrennen leicht zu Kohlensäure, ohne Kohlenoxyd zu liefern. Holzkohle, Koke und Anthracit verhalten sich abweichend; die Verbrennungsproducte derselben enthalten stets reichliche Mengen von Kohlenoxyd und es hat bislang nicht gelingen wollen, das letztere vollständig zu verbrennen. Wenn ich nun auch mittels des Controlapparates im Stande bin, die Menge des Kohlenoxydes zu bestimmen, so sehe ich doch davon ab und betrachte jene Körper als für meine Methode nicht geeignete Materialien. Bei der Verbrennung von Steinkohlen werden die im Controlapparate gesammelten Gase durch ein mit Palladiumchlorür gefülltes Kugelrohr geleitet. Findet hier eine irgendwie nennenswerthe Schwärzung statt, so wird der Versuch verworfen. Dies kommt jedoch nur bei einzelnen wenigen, den Anthraciten nahestehenden Kohlen vor.

Meine Untersuchungen unterscheiden sich von denen Scheurer-Kestner's in einem wesentlichen Punkte. Ich bestimme den Verbrennungswerth der angewendeten Stoffe, während Scheurer-Kestner den Verbrennungswerth der Producte der trockenen Destillation der Kohlen ermittelt; denn anders ist ein Prozeſs, bei welchem bis zu 35 Procent vom Gewichte der verwendeten Kohle an Koke unverbrannt zurückbleiben, nicht zu bezeichnen.

Sechster Einwand: „Die Berechnung der Correctionen ist sehr umständlich; sie ist daher mit mehr Irrthümern behaftet, wie wenn die Correctionscoefficienten weniger zahlreich sind.... Die Summe der Correctionen beträgt 1600 bis 1700c auf 1500 bis 5000c.“ – Nichts davon ist wahr. Die anzubringenden Correctionen sind mit gröſster Leichtigkeit und Schärfe zu ermitteln und beschränken sich im Wesentlichen auf den Abzug einer Constanten, welche auf experimentellem Wege zu 602c gefunden wurde, während die Berechnung für dieselbe 623c, mit einer Abweichung von ± 18c, ergeben hatte. Aus der wirklichen Correctionszahl 602 wird von Scheurer-Kestner durch ganz willkürliche Addition der bei der Berechnung theils mit negativen, theils mit positiven Vorzeichen versehenen Zahlen der Werth von 1600 bis 1700° herausconstruirt.

Wenn Scheurer-Kestner von der Gröſse der Correctionszahlen reden will, so sollte er doch seine eigenen Versuche ins Auge fassen. Seine Unités de Chaleur mesurées setzen sich aus folgenden Beobachtungen zusammen: |78| 1) Direkte Anzeige am Calorimeter, 2) berechneter Wärmewerth der Kokes, 3) berechneter Wärmewerth des Kohlenoxydes, 4) berechneter Wärmewerth des Wasserstoffes.

Wie weit diese berechneten Werthe die Beobachtung beeinflussen, möge aus folgendem Beispiele erhellen:

Bei der zweiten Probe Ronchamper Kohlen werden als gemessene Wärmeeinheiten 3191° aufgeführt. Diese gemessenen Wärmeeinheiten haben folgenden Ursprung:

0,1495g Kokes × 8080 = 1208c
0,032g Kohlenoxyd × 2403 = 77
0,00027g Wasserstoff × 34600 = 9
–––––
Also berechnet 1294c
Am Calorimeter gemessen 1897
–––––
So genannte gemessene Wärmeeinheiten 3191c.

Wie weit Scheurer-Kestner hiernach berechtigt ist, mir einen Vorwurf aus der Gröſse meiner Correctionen zu machen, überlasse ich dem Leser zur Beurtheilung.

|73|

Bulletin de la Société industrielle de Mulhouse, 1883 S. 607 (vgl. D. p. J. 1884 251 278. 327).

|74|

Philosophical Magazine, 1866 Bd. 32 S. 183.

|74|

Journal für praktische Chemie, 1879 Bd. 19 * S. 115 (vgl. 1879 234 * 394).

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