Titel: Erster Bericht über den V. Internationalen Kongress für angewandte Chemie.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1903, Band 318 (S. 413–415)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj318/ar318109

Erster Bericht über den V. Internationalen Kongress für angewandte Chemie.

(Fortsetzung von S. 400 d. Bd.)

Chemische Industrie der anorganischen Produkte.

Sektion II.

Von weiteren Vorträgen in Sektion II ist zunächst derjenige von C. Weigelt aus Berlin: „Beiträge zur chemischen Selbstreinigung der Gewässer“ zu erwähnen. Der Vortragende wies darauf hin, dass vielfach bei Berechnungen über eine etwa eintretende Schädlichkeit von Abwässern ein Verfahren üblich sei, wobei man die ganze verfügbare Wassermenge des Flusslaufes einfach durch die Menge des Abwassers dividiere und so die sich ergebende Verdünnung des letzteren berechnet zu haben glaube. In Wirklichkeit trete jedoch eine derartige Vermischung von Flusswasser und Abwasser oft erst viele Kilometer unterhalb der Einlaufsstelle des letzteren ein, während bis dahin Strömungen von ganz verschiedener Beschaffenheit im Flussbett nebeneinander herliefen. Die in das Flusswasser gelangenden Abwässer bildeten in Wirklichkeit zunächst einen Halbkegel, dessen Halbmesser in seinem grössten Querschnitte von der Tiefe des Wassers abhänge, während seine Länge durch die Stromgeschwindigkeit gegeben sei, sodass er also bei grosser Stromgeschwindigkeit sich stark verlängere. Von da ab bildet die so eingetretene Mischung von Flusswasser und Abwasser einen Halbzylinder, der sich nur recht langsam mit dem übrigen Wasser vermische. Die günstigsten Bedingungen zur Bildung eines möglichst grossen derartigen Mischungsquerschnittes seien gegeben, wenn man die Abwässer in der Mitte des Stromlaufesdiesem zuführe. Eine hohe Konzentration der Abwässer wirke verzögernd auf die Durchmischung ein.

Abwässer, die anorganische Produkte, insbesondere Säuren gelöst enthielten, könnten durch entsprechende Verdünnung gänzlich unschädlich werden. Zunächst komme hier die Säurebindungsfähigkeit der Flusswässer in Betracht, die von deren Gehalt an Kalk und Magnesia abhänge und nicht zu unterschätzen sei. Diese sei so gross, dass z.B. der Rhein bei Köln, gleichmässige Verteilung der Abwässer in ihm vorausgesetzt, mehr als die ganze Schwefelsäureproduktion Europas ohne schädliche Wirkung in sich aufnehmen könne.

Auch die Spree sei imstande, unter diesen, allerdings praktisch nicht zu verwirklichenden Bedingungen 40000 kg Schwefelsäureanhydrid am Tage aufzunehmen, ohne sauer zu werden. Tatsächlich könne die Spree indessen bei Einführung des Abwassers in die Mitte des Flusslaufes 3000 kg Schwefelsäureanhydrid täglich bewältigen.

Ueber die alkalischen Abwässer seien Untersuchungen noch im Gange. In bezug auf Salzlösungen hat sich der Vortragende namentlich mit dem Einflüsse von Eisensalzen beschäftigt, und zwar ausgehend von der Tatsache, dass ein Werk am Rhein täglich Abwässer in diesen entlasse, die 80000 kg Eisenvitriol oder 16000 kg Eisen enthielten. Auch diese bedeutende Menge von Eisen werde von dem Wasser mit Leichtigkeit bewältigt, indem die säurebindende Kraft des Wassers im Verein mit dem darin enthaltenen Luftsauerstoff das Eisen alsbald ausfälle.

Das Verhalten der Fische gegen die Einlaufsstellen |414| solcher Lösungen sei derart, dass auch hier eine Gefahr ausgeschlossen sei, da die Tiere diese Stellen zu meiden pflegen.

Auf die biologische Seite der Selbstreinigung ging der Redner nicht ein, da es ihm nur darum zu tun war, nachzuweisen, dass gerade die Abwässer chemischer Fabriken weit weniger schädlich seien, als man annehme, und in den meisten Fällen sogar als ganz unschädlich bezeichnet werden könnten.

Es folgte dann ein Vortrag von F. Fischer aus Göttingen: „Ueber Wasserreinigungsanlagen“. Der Vortragende wies darauf hin, dass man Wasser nur dann und insoweit reinigen müsse, wenn reines Wasser wirklich nötig sei, und die darin enthaltenen Bestandteile dem Gebrauchszwecke des Wassers entgegenständen. Von dieser Grundforderung aus seien die Vorschläge und Anlagen zur Wasserreinigung zu beurteilen. Die Vorarbeiten hierzu hätten sich auf einer möglichst genauen Analyse des betreffenden Wassers aufzubauen, die viel schwieriger sei, als man denke, und nur von einem wirklichen Fachmann ausgeführt werden dürfe. Namentlich gelte dies von der Grundlage der ganzen Untersuchung, nämlich von der Entnahme einer richtigen Durchschnittsprobe, zu welchem Zwecke man am besten 24 Stunden lang alle 5 Minuten eine Probe des betreffenden Wassers entnehme. Anderenfalls erhalte man stets falsche und meistens viel zu hohe Ergebnisse, da man vereinzelte Proben meist gerade zu einer Zeit entnehme, wo das Wasser besonders unrein sei. Die früher als allein massgebend betrachtete Bakterienzahl sei glücklicherweise bei der Beurteilung des Wassers selbst in medizinischen Kreisen wieder etwas in Misskredit gekommen.

Der Redner ging dann kurz auf die Besprechung einzelner Anlagen zur Wasserreinigung ein und bemerkte, dass das Filtrieren von Wasser nur ein Notbehelf sei, dass dagegen unter Umständen blosses Absitzenlassen oft gute Dienste tue. Für die Technik komme einmal die Enteisenung, sodann die Befreiung von Kesselstein bildenden Stoffen in Betracht. In erster Hinsicht sei eine Durchmischung des Wassers mit Luft zu empfehlen, wobei diese das darin enthaltene Eisen oxydiert und ausfällt. Neuerdings werde mitunter auch Zinnoxyd als Reinigungsmittel empfohlen, das auf Hobelspähne fein verteilt werden solle; jedoch scheint dies nur sehr wenig Eisen bewältigen zu können. Gegen Kesselstein sei wohl noch immer Soda das am besten geeignete Mittel. Mit der grossen Zahl zur Reinigung von städtischen Abwässern empfohlener Chemikalien habe man im allgemeinen noch keine günstigen Erfahrungen gemacht; sogar Ozon könne nur einen Teil der in dem Wasser enthaltenen Keime vernichten.

Sehr interessant waren die Mitteilungen W. C. Heraeus aus Hanau: „Ueber Quarzglas“. Bekanntlich besitzt der Quarz ausserordentlich schätzenswerte Eigenschaften in bezug auf Unangreifbarkeit und Lichtdurchlässigkeit, sodass es nahe lag, geschmolzenen Quarz zu Glasgefässen zu verarbeiten. Jedoch scheiterten diese Versuche bisher an folgenden zwei Umständen. Erstens liegt der Schmelzpunkt des Quarzes ausserordentlich hoch, nämlich bei 1850° C., also höher als Platinschmelzhitze, die bei 1670° C. liegt; zweitens ändert der Quarz beim Erhitzen seine Eigenschaften nicht stetig, sondern macht bei 570° C. eine vollständige molekulare Umwandlung durch, wobei er in Stücke zerspringt. Quarz zu schmelzen wurde erst möglich, nachdem es dem Vortragenden gelungen war, Schmelzgefässe aus Iridium herzustellen, welches Metall erst bei 2450° schmilzt. In solchen Gefässen wird mittels eines Knallgasgebläses eine Temperatur von etwa 2000° C. aufrecht erhalten; bei 1700° C. wird der Quarz glasig. Das Verarbeiten des geschmolzenen Quarzes ist ausserordentlich schwierig und stellt sehr grosse Anforderungen an die Lungenkräfte des Glasbläsers.

Auch wird das Arbeiten dadurch erschwert, dass sich bei der hohen Temperatur die mit dem Glas in Berührung kommende atmosphärische Luft zum Teil unter Bildung von Untersalpetersäure aus Sauerstoff und Stickstoff zersetzt, sodass die fertigen Gefässe in ihrem Innern stets derartiges Gas enthalten. Es ist unter diesen Umständen nicht zu verwundern, wenn, zumal auch der Verbrauch an Sauerstoff für das Gebläse sehr gross ist, sich fertige Gefässe aus Quarzglas auf etwa 1 M. das Gramm gestellen, während komplizierte Apparate noch teurer werden.

Die Oberfläche des Glases ist wellig; im Innern enthältes zahlreiche Blasen, was daher rührt, dass es in verhältnismässig sehr dickflüssigem Zustande verarbeitet werden muss. Diese Umstände schaden seiner Gebrauchsfähigkeit indessen nichts, vielmehr sind die Vorteile des Quarzglases für manche Zwecke ausserordentlich gross. Man kann in Tiegeln aus diesem Material Gold und Silber destillieren und hierbei sogar beide Metalle voneinander trennen. Auch ist es möglich, alle in dem Tiegel vor sich gehenden Erscheinungen fortwährend zu beobachten. Ferner sind die Quarzgläser gegen Temperaturschwankungen ausserordentlich unempfindlich, was daher rührt, dass das Material einen Ausdehnungskoeffizienten besitzt, der nur etwa dem 17. Teil desjenigen des Platins gleich ist. Man kann glühende Gläser ohne weiteres in Wasser tauchen, ohne dass sie Schaden erleiden. Drähte aus Iridium lassen sich in Quarzgläser einschmelzen, und können in Vakuumröhren aus diesem Material zum Hervorrufen der verschiedensten elektrischen und optischen Erscheinungen benutzt werden. Da das Quarzglas auch das ultraviolette Licht gut durchlässt, was beim gewöhnlichen Glas nicht der Fall ist, so kann man mit seiner Hilfe auch dessen Eigenschaften genauer studieren. Auch zu Thermometern dürfte sich Quarzglas sehr gut eignen, da zu vermuten ist, dass bei seiner grossen Widerstandsfähigkeit gegen Temperaturschwankungen die sogenannte Depression des Nullpunktes hier kaum eintreten wird. Versuche in dieser Beziehung scheinen dies zu bestätigen; doch wird natürlich für ein abschliessendes Urteil eine längere Erfahrung nötig sein.

An diesen Vortrag schloss sich derjenige von W. Hempel aus Dresden an: Ueber Schmelzpunktbestimmungen bei höheren Temperaturen. Der Vortragende hat eine Methode ausgearbeitet, die selbst mit verhältnismässig einfachen Mitteln es gestattet, Schmelzöfen für sehr hohe Temperaturen in Betrieb zu halten, sowie die darin herrschenden Temperaturen zu messen und diese Messungen namentlich zur Bestimmung von Schmelzpunkten zu benutzen. Bei der Konstruktion seines Ofens, der ein elektrischer Widerstandsofen ist, lag es ihm wesentlich daran, mit geringer Stromstärke auszukommen, um die Oefen an jede elektrische Leitung anschliessen zu können. Er schaltet zu diesem Zweck eine Reihe dünner Kohlenstifte hintereinander und ordnet diese so an, dass sie ein Gestell bilden, in das man den zu erhitzenden Körper, z.B. einen Tiegel, einsetzen kann. Unter gewöhnlichen Umständen würden nun die Kohlenstäbe bald verbrennen. Dem wird vorgebeugt, indem man sie mit einem Mantel umgibt, der seinem wesentlichen Teile nach aus einem Gemisch von Kieselgur und Kohlenpulver besteht. Die durch diesen Mantel eindringende Luft wird sich hierbei langsam erwärmen und schliesslich sich in Berührung mit dem Kohlenpulver mit Kohlenstoff sättigen, sodass sie die Kohlenstäbe nicht verbrennen kann. Beim Beginne des Versuches wird ferner die Luft aus dem Innern des Apparates durch Leuchtgas verdrängt. Ausserdem dient der Mantel dazu, die Hitze zusammenzuhalten, sodass der Verbrauch an Strom möglichst gering ist. Leider kann man mit dieser Konstruktion nur auf 1650° C. kommen, da bei höheren Temperaturen die Luft dermassen leitend wird, dass sich ein Lichtbogen bildet. Da bekannt ist, dass unter Druck stehende Luft den Strom nicht mehr leitet, so versuchte der Vortragende, höhere Temperaturen zu erzielen, indem er das Innere des Ofens unter 5 Atm. Druck brachte. Jedoch zeigte es sich, dass bei der hohen Temperatur von 1650° C. auch so stark verdichtete Luft den Strom ebenso gut leitet, wie wenn sie unter gewöhnlichem Druck stände.

Für die Schmelzpunktbestimmung schwer schmelzbarer Körper hat Hempel seinen Apparat daher etwas anders eingerichtet, sodass er auch höhere Temperaturen zu erreichen gestattet. Hierbei befindet sich der zu schmelzende Körper zwischen zwei Kohlenstiften in der Mitte des Ofens, der nach oben und unten durchbohrt ist. Durch die obere Durchbohrung ist ein Kohlenstift durchgesteckt, der auf dem zu schmelzenden Körper aufruht und im Augenblicke des Schmelzens herunterfällt. Hierdurch wird eine Klingel in Tätigkeit gesetzt, die dem Beobachter anzeigt, dass die Temperatur beobachtet werden müsse. Zu letzterem Zweck ist gegenüber der unteren Oeffnung ein Spiegel angebracht, der das von hier ausströmende Licht zu einem optischen Pyrometer führt. Da die käuflichen Apparate dieser Art sehr teuer sind, so hat der Vortragende selbst ein solches konstruiert, das sich als eine Abänderung |415| des Bunsenschen Fettfleckphotometers darstellt. Als Vergleichslampe dient nicht eine solche mit Amylacetat, sondern ein gewöhnlicher Gasschnittbrenner, dessen Grösse nicht reguliert zu werden braucht, da die Lichtmenge durch Einstellung eines Spaltes vor dem Brenner geregelt wird. Um die Lichtausstrahlung des auf seine Schmelztemperatur zu prüfenden Körpers stets gleichmässig zu halten, wird dieser an seiner Unterseite geschwärzt. Die erhaltenen Werte dürften etwas zu niedrig sein, da der unter dem Apparat angebrachte Spiegel etwas Licht verschluckt; man fand so den Schmelzpunkt von Magnesia bei 2250°, von Kalk zu 19000, von Tonerde zu 1880°, von Knochenasche zu 1470°. Eine besonders schwer schmelzbare Sorte von Meissner j Porzellan zeigte einen Erweichungspunkt von 1850°, während dieser für gewöhnliches Berliner Porzellan bei 1550° lag. Die an diesen Zahlen vorzunehmende Korrektur dürfte einen Wert von höchstens + 10 v. H. haben; mit der genauen Ermittlung dieser Grösse ist der Vortragende noch beschäftigt.

Bei dem. zur Schmelzpunktbestimmung dienenden Ofen wurde die Isolierung nicht durch eine Schicht von Kieselgur und Kohle, sondern durch einen Block aus Rügener Kreide bewirkt. Indem diese Kreide sich in der Nähe des Ofenherdes teilweise in Kalk und Kohlensäure zersetzt, absorbiert sie einen Teil der Ofenwärme und wirkt hierdurch kühlend.

Die Anwendungsfähigkeit des Ofens wird sehr vielseitig sein und die Schmelzpunkte und Erweichungspunkte einer sehr grossen Anzahl von Körpern festzustellen erlauben, bei denen man bisher auf mehr oder weniger ungenaue Schätzungen angewiesen war.

Analytische Chemie.

Sektion I.

Auch ein Vortrag aus Sektion I des Kongresses betraf einen Gegenstand, der für die Leser von Dinglers Journal von Interesse ist, und über den wir aus dem Grunde zu berichten in der Lage sind, weil er gedruckt vorlag. Es handelt sich um eine Mitteilung von W. Fresenius aus Wiesbaden über den Nachweis fremder Zumischungen im Portlandzement. Der Vortragende ging davon aus, dass man ursprünglich alle aus künstlich hergestellten Rohmaterialmischungen erbrannte Zemente „Portlandzement“, dagegen alle aus natürlichen Mergeln erbrannte Zemente „Romanzemente“ genannt habe. Indessen sei man bald dazu gekommen, festzustellen, dass die hauptsächlichste Ursache der besseren Beschaffenheit des Portlandzementes darin lag, dass er bis zur Sinterung gebrannt war, sodass man diesen letzteren Punkt nunmehr der Unterscheidung der Zemente zu Grunde legte und auch solche aus natürlich vorkommenden Mergeln hergestellte Zemente als Portlandzement anerkannte, bei denen das Brennen bis zur Sinterung gesteigert worden war. Ende der siebziger Jahre fingen dann Fabrikanten an, zu Portlandzement Beimengungen zuzufügen, sodass es nötig wurde, den begriff Portlandzement normengemäss festzulegen, worauf die Mischerzeugnisse bald wieder aus dem Handel verschwanden. Wirklicher Portlandzement konnte auch gut durch die Analyse unterschieden werden, da nur ein Produkt von ganz bestimmter polemischer Zusammensetzung den Eigenschaften zu entsprechen imstande war, die man an Portlandzement stellte. Diese Zusammensetzung schwankte zwischen folgenden Grenzen:

Kalk (CaO) 59-65 v. H.
Kieselsäure (SiO2) 20-26 „ „
Tonerde und Eisenoxyd (FeO3) 7-14 „ „
Magnesia (MgO) 1-3 „ „
Alkalien (R2O) 0-3 „ „
Schwefelsäureanhydrid (SO3) 0-2 „ „

Die so beschaffenen Zemente konnten an Beimischungen höchstens 2 v. H. Gips enthalten, der innerhalb dieses geringen Betrages zur Regelung der Dauer des Abbindens als erlaubt anzusehen war.

Neuerdings sind nun Zemente erzeugt, die sich als Portlandzement mit einem Zusatz von Hochofenschlacke erwiesen und „Eisen-Portlandzement“ benannt sind. Bei ihnen hat sich herausgestellt, dass die chemische Analyse nicht genügte, um die Zumischung zu erkennen, weil die Bestandteile der Hochofenschlacke und diejenigen des Portlandzementes einander in ihren Mengenverhältnissen ausserordentlich nahe standen.

Es sei nun durchaus erforderlich, eine Beimengung von Schlackenzement im Zweifelsfalle als solche nachweisen zu können, wobei es ganz gleichgültig sei, ob diese Zumischung den Zement in seinen Eigenschaften verbessere oder verschlechtere. In jedem Falle müsse der Käufer genau wissen, was er bekomme. Dies liege übrigens nicht nur im Interesse des Käufers sowie in demjenigen der Portlandzement-Fabrikanten, sondern auch in demjenigen der Hersteller des sogenannten Eisenportlandzementes selber.

Der Vortragende habe nun vor längerer Zeit festgestellt, dass dem Portlandzement neben den oben angeführten Zahlen der chemischen Gesamtanalyse auch noch die durch folgende Werte gekennzeichneten Eigenschaften eigentümlich seien:

1. Spezifisches Gewicht in ungeglühtem Zustande
mindestens

3,00
2. Spezifisches Gewicht im geglühten Zustande
mindestens

3,12
3. Glühverlust höchstens 3,4 v.H.
4. Alkalinität der Wasserlössung von 0,5 g
Zement nicht über ccm Normalsäure

7,2
5. Verbrauch an übermangansaurem Kali für 1 g
Zement nicht über

2,8 mg
6. Gehalt an Magnesia nicht über 3 v. H.

Man habe versucht, diese Zahlen auch zur Unterscheidung von Mischungen mit Hochofenschlacke heranzuziehen und namentlich auf den Mehrverbrauch an übermangansaurem Kali sein Augenmerk gerichtet. Man sei dabei von der Ansicht ausgegangen, dass die Hochofenschlacke an reduzierenden Stoffen reicher sei als Portlandzement, und deshalb mehr übermangansaures Kali zu binden im Stande sei. Indessen habe es sich gezeigt, dass auch wirklicher Portlandzement höhere Zahlen als die normalen zeige, wenn er im Drehrohrofen erbrannt sei, da hierbei der fast fertig gesinterte Zement mit dem eben eintretenden verbrennenden Kohlenstaub zusammentreffe, und hieraus reduzierende Bestandteile aufnehmen könne.

Besser zum Ziele führend schien dann ein Verfahren zur Bestimmung des in dem Zement enthaltenen Sulfidschwefels zu sein, über welches der Verfasser sich nähere Mitteilungen zu geben vorbehielt. Mit Hilfe dieses Verfahrens könnte festgestellt werden, dass im gewöhnlichen Portlandzement höchstens 0,15 v. H. Sulfidschwefel enthalten sei, während der Gehalt in mit Schlackenmehl gemischtem Zement bis etwa 0,8 v. H. steigen könne. Indessen könne ausnahmsweise auch aus Schlacken hergestellter wirklicher Portlandzement einen höheren Gehalt an Sulfidschwefel aufweisen.

Schliesslich wurde dann noch der Unterschied im spezifischen Gewicht der verschiedenen Bestandteile eines Zementes herangezogen, indem man den Zement in schweren Flüssigkeiten aufschwemmt und nötigenfalls zentrifugiert. Indessen sei auch dieses Verfahren noch nicht vollkommen durchgebildet, wenngleich es sehr wertvolle Anhaltspunkte gebe.

Der Redner fasste seine Ausführungen dahin zusammen, dass man zur Zeit noch nicht über ein unbedingt sicheres Mittel verfüge, um Portlandzement von etwaigen Beimischungen quantitativ zu trennen, dass sich dagegen wohl in allen Fällen erheblicher Zumischung von Schlackenmehl konstatieren lasse, dass eine solche stattgefunden habe und dass das Produkt demnach kein reiner Portlandzement sei.

Dr. Gustav Rauter.

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