Vermehrung der Hefe ein, welche sich als grauer Schlamm in den
Gärgefäßen zu Boden setzt. Dieser Hefeschlamm wurde früher ohne
weitere Umstände wieder zur Gärung neuer Würze verwendet. Waren nun
unerwünschte Hefearten hineingeraten, so beeinflußten sie natürlich
auch die neue Gärung ungünstig. Jetzt verfährt man daher ganz anders.
Jetzt besitzt jede bessere Brauerei Einrichtungen zur +Reinzucht+ ihrer
spezifischen Hefeart und zur fortlaufenden Kontrolle der Reinheit ihrer
Zucht. Der „Spatengeschmack“ des Münchener Spatenbräus, der Löwenbräu-,
Hofbräu-, Kindlbräu-Geschmack wird also gewissermaßen im Laboratorium
reingezüchtet. Das Verfahren ist aus der Bakteriologie übernommen.
Es wurde von den großen Bakteriologen Robert +Koch+ und +Pasteur+
ausgearbeitet und ist merkwürdig genug, um hier ausführlich beschrieben
zu werden. Es beruht auf der Entdeckung der sogenannten +festen
Nährböden+. Unter dem Nährboden bzw. der Nährflüssigkeit versteht man
den Stoff, auf welchem sich die Bakterien entwickeln und vermehren
sollen. Dieser Stoff kann entweder flüssig sein, wie die Bierwürze,
oder fest, wie z. B. Kartoffeln oder Gelatine. Voraussetzung ist nur,
daß er alle diejenigen Stoffe in genügender Menge enthält, welche
das Bakterium zu seiner Entwicklung braucht. Einer der brauchbarsten
Nährböden für die meisten Bakterienarten besteht aus einer kräftigen
Fleischbrühe, in welcher man so viel Gelatine aufgelöst hat, daß
sie beim Erkalten fest wird. Diese „Nährgelatine“ ist gewissermaßen
zugleich ein flüssiger und ein fester Nährboden, je nach der
Temperatur, bei welcher man sie anwendet. Ihre Anwendung hat umwälzend
in der Bakteriologie gewirkt und hat die planmäßige Erforschung der
Bakterientätigkeit erst möglich gemacht. Wenn man nämlich ein Gemisch
verschiedener Bakterienarten in einen +flüssigen+ Nährboden bringt, so
vermehren sie sich darin nicht bloß, sondern die Vermehrungsprodukte
+vermischen+ sich auch fortwährend miteinander. Hat aber der Nährboden
die Eigenschaft, nach kurzer Zeit zu erstarren, so muß jeder Keim sich
an derjenigen Stelle vermehren, an welcher er durch den erstarrten
Nährboden festgehalten wird. Die einzelnen Bakterien sind nun wegen
ihrer winzigen Größe (¹⁄₅₀₀ Millimeter und weniger) nicht mit bloßem
Auge sichtbar. Sobald sie aber, nach 2–3 Tagen, durch die Vermehrung
zu einer Kolonie angewachsen sind, kann man diese in der Nährgelatine
schon mit unbewaffnetem Auge als einen kleinen, grauen Fleck erkennen.
Es ist klar, daß jeder solche Fleck aus einer „Reinzucht“ derjenigen
Bakterienart bestehen muß, die sich im Augenblick des Erstarrens
der Gelatine an der betreffenden Stelle befunden hat. Entnimmt man
also diesem Fleck mittels einer Nadel so viel Bakterien, als an der
Nadel hängen bleiben, und überträgt man diese auf eine neue Portion
bakterienfreien Nährbodens, so können sich auf diesem nur Bakterien
dieser +einen+ Art entwickeln, die man in Reinzucht zu haben wünscht.
Diese Kochsche Methode der fest-flüssigen Nährböden gestattet uns also
auf allereinfachste Weise, uns aus einem Gemisch der verschiedensten
Bakteriensorten jede Art in Reinzucht oder „Reinkultur“ herzustellen.
Freilich muß man dabei manche Vorsichtsmaßregeln beachten, wenn nicht
unliebe Überraschungen eintreten sollen. Denn wir müssen bedenken,
daß nicht bloß in der Luft Millionen von Bakterienkeimen schweben,
sondern daß auch jeder feste Gegenstand damit besät ist, und daß auch
das reinste Trinkwasser von solchen Keimen geradezu wimmelt. Würden
wir also unsere Versuche ohne Rücksicht auf diese Umstände ausführen,
so würden zahllose Keime aus der Luft und aus dem Wasser und aus den
Oberflächen unserer Gefäße alle Reinkulturversuche vereiteln. Aber
glücklicherweise lassen sich alle Bakterien und ihre Keime durch bloßes
Erhitzen auf 80–100 ° leicht töten. Man braucht also die Glasgefäße
und Instrumente, welche keimfrei sein sollen, bloß in kochendes Wasser
zu tauchen oder besser in trockener Luft auf 100 ° zu erhitzen, dann
sind sie solange keimfrei, bis aus der Luft oder durch Berührung mit
anderen Gegenständen neue Keime daran kommen. Die Flüssigkeiten werden
durch Kochen keimfrei gemacht. Deshalb ist frisch abgekochtes Wasser
stets keimfrei, und in dieser Beziehung dem reinsten Quellwasser
vorzuziehen. Schwieriger ist es, die Ansteckung eines Nährbodens durch
diejenigen Bakterien zu verhindern, welche aus der Luft hineinfallen
oder mit den Luftströmungen hineingerissen werden. Das bloße Zustopfen
der Flaschen nützt deshalb nicht viel, weil die Luft bei verschiedenen
Temperaturen und Barometerständen einen verschiedenen Raum einnimmt,
und weil daher häufig beim Öffnen des Stopfens die Luft stürmisch in
die Flasche eindringt und dabei Bakterien mitreißt. Deshalb kam Pasteur
auf den ausgezeichneten Gedanken, solche Flaschen mit einem trockenen
Wattebausch zu verschließen. Die Watte läßt die Luft ungehindert durch
sich hindurchtreten, nicht aber die Bakterien, obwohl es unter diesen
solche gibt, welche kleiner als ¹⁄₁₀₀₀ Millimeter sind. Sie bleiben
alle in den obersten Schichten des Wattebauschs zurück. Der Wattebausch
ist also ein richtiges Filter für die Bakterien. Unsere Abbildungen
18 und 19 zeigen, in welcher Weise man Glaskolben und Reagensgläser
mit solchen Wattepfropfen bakteriendicht verschließt. Man stellt
dabei, namentlich beim Öffnen, die Gefäße gern schief, damit nicht
aus der Luft Keime hineinsinken; auch verkohlt man die Unterseite
der Wattepfröpfe gern ein wenig über einer Flamme, damit alle daran
hängenden Keime verbrannt werden.
[Illustration: Abb. 18. Glaskolben mit bakteriendichtem Watteverschluß.]
[Illustration: Abb. 19. Schiefgestelltes Reagensrohr mit Nährgelatine.]
[Illustration: Abb. 20. Petrischale zum Herstellen von Reinkulturen.]
Wenn man nun aus einer unreinen Hefe eine bestimmte Sorte reinzüchten
will, verfährt man folgendermaßen: man bringt ein wenig von der Hefe
in einen Glaskolben, der keimfreie („sterile“ oder „sterilisierte“)
Nährgelatine enthält, welche man bei möglichst niederer Temperatur,
durch Eintauchen in warmes Wasser, verflüssigt hat. Die Hefe wird
vor dem Einbringen mit etwas Wasser fein zerrieben und dann durch
Umschwenken des Kolbens gut mit der Gelatine vermengt. Nun gießt man
den Inhalt des Glaskolbens auf eine sauber gereinigte, keimfreie
Glasplatte und läßt ihn dort in dünner Schicht unter dem Schutze einer
Glasglocke erstarren. An Stelle der Glasplatte und der Glasglocke
kann man auch eine sogenannte +Petri+-Schale (vergl. Abb. 20) nehmen,
das sind zwei flache Glasschalen mit zylindrischem Rand, von welchen
die größere als Deckel über die kleinere gestülpt wird, während in
diese die Nährgelatine gefüllt wird. Nach einigen Tagen zeigt sich
die Gelatine ganz mit grauen Pünktchen besät, deren jedes aus einer
Kolonie von Bakterien bzw. Hefezellen einer Art besteht. Meistens
lassen sich verschiedene Arten schon am verschiedenen Aussehen ihrer
Kolonien erkennen, zumal wenn man das Vergrößerungsglas zu Hilfe nimmt.
Man sucht sich die gewünschte Art aus und überträgt sie mit einer
sogenannten Impfnadel in ein Kölbchen mit steriler Nährflüssigkeit (z.
B. Bierwürze). Die Impfnadel besteht aus einem 5 ~cm~ langen Stück
Platindraht von ½ ~mm~ Dicke, der mit einem Ende in einen langen
Glasstab eingeschmolzen, am anderen Ende zu einer Öse gebogen ist (vgl.
Abb. 21). Der Draht muß aus Platin sein, damit er durch Ausglühen in
einer Flamme keimfrei gemacht werden kann, ohne dabei zu oxydieren. Man
glüht die Öse aus und überträgt mit ihr ein wenig von der zu züchtenden
Kolonie in die neue Nährlösung, wo sie sich nun ganz rein und frei von
fremden Keimen entwickeln muß.
[Illustration: Abb. 21. Impfnadel zum Uebertragen von Reinkulturen.]
Nebenbei sei bemerkt, daß man die Kochschen festen Nährböden auch
benutzt, um die Bakterien in der Luft, im Trinkwasser, im Erdboden zu
+zählen+: denn so viel Bakterien in einer gewissen Menge dieser Stoffe
sind, so viel sichtbare Kolonien müssen auf der Glasplatte nach dem
Vermischen mit Nährgelatine oder Pflanzengelatine (Agar-Agar) entstehen.
Erst seit der Einführung dieser Hefereinzucht ist es möglich, Biere
und destillierte Schnäpse von stets gleichen Eigenschaften mit aller
Sicherheit herzustellen. Auch für die Weingewinnung aus den Trauben
wendet man seit langem schon reingezüchtete Hefen an. Auf den reifen
Beeren der Weintrauben und auf den Zwetschen liegt ein Reif, welcher
aus Hefezellen besteht, die den Preßsaft dieser Früchte von selbst in
Gärung versetzen. Daher kommen zerquetschte Früchte stets von selbst in
Gärung, wobei, je nach ihrem Zuckergehalt, mehr oder weniger Alkohol
entsteht. Durch Abdestillieren gewinnt man dann die destillierten
Schnäpse daraus. Da aber die natürlichen Hefen auf der Fruchthaut in
verschiedenen Jahren von verschiedener Beschaffenheit sind, so ist es
zuverlässiger, auch diese Gärungen mit Reinzuchthefe von erprobten
Eigenschaften vorzunehmen. --
Es wurde schon oben gesagt, daß durch Gärung zuckerhaltiger
Flüssigkeiten der Alkoholgehalt nicht höher als auf etwa 10–12 %
steigen kann. Wenn also ein „natürlich“ vergorenes Getränk, etwa ein
Wein, 15 % oder mehr Alkohol enthält, so können wir mit Bestimmtheit
sagen, daß er künstliche Zusätze von Sprit erhalten hat. Es gibt aber
noch ein anderes Verfahren, um den Alkoholgehalt einer vergorenen
Maische zu erhöhen: das +Destillieren+. Während nämlich Wasser
bekanntlich erst bei 100 ° siedet, kocht der Alkohol schon bei 78 °.
Erhitzt man nun Gemische von Alkohol und Wasser zum Sieden und kühlt
man die Dämpfe vorsichtig ab, so wird zuerst der Wasserdampf wieder zu
Wasser, während der Alkoholdampf erst unterhalb von 78 ° verflüssigt
wird. Dieses Verdampfen und Wiederflüssigmachen des Dampfes nennt man
bekanntlich Destillieren. Die Erfahrung hat gezeigt, daß, wenn man
aus einer solchen Maische die Hälfte abdestilliert, darin +aller+
Alkohol enthalten ist. Das Destillat nimmt aber nur die Hälfte Raum
ein, ist also in bezug auf seinen Alkoholgehalt doppelt so stark als
die ursprüngliche Maische. So kann man +Branntwein+ und Schnäpse von
hohem Alkoholgehalt destillieren. Man kann aber auch aus ordinärer
Kartoffelmaische reinen Spiritus, der nur noch 4–5 % Wasser enthält,
abdestillieren, wenn man die Dämpfe in sogenannten Kolonnenapparaten
sehr vorsichtig abkühlt. In Deutschland werden auf diese Weise jährlich
etwa 5 Millionen Hektoliter reiner Alkohol erzeugt.
[Illustration: Abb. 22. Senkwage, um den Alkoholgehalt einer
Flüssigkeit zu messen (nach Erdmann).]
Nebenbei erwähnt sei, wie man den Alkoholgehalt einer Flüssigkeit
bestimmt. Alkohol ist leichter als Wasser. Daher wird eine
Schwimmvorrichtung aus Glas, eine sogenannte +Senkwage+ (Aräometer),
in Alkohol und in alkoholhaltigen Mischungen tiefer einsinken als
in reinem Wasser. (Abb. 22.) Diese Aräometer werden in der hier
abgebildeten Form aus Glas geblasen; damit sie aufrecht schwimmen,
ist die untere Kugel mit Bleischrot oder Quecksilber gefüllt, während
die bauchige Erweiterung das Schwimmen erleichtert. In der oberen,
röhrenartigen Verlängerung des Schwimmers ist eine Papierskala mit
Ziffern angebracht, welche gleich den Alkoholgehalt der betreffenden
Flüssigkeit angeben. Sinkt das Aräometer also z. B. bis zur Marke 20
ein, so hat die Flüssigkeit 20 % Alkohol. Dabei ist aber folgendes
zu beachten: die Zahlen stimmen nur, wenn die Mischung nur Wasser
und Alkohol enthält. Dies ist immer bei denjenigen Flüssigkeiten der
Fall, welche man durch +Destillation+ gegorener Maischen erhält. Die
Maischen selbst, also Bier und Wein z. B., enthalten noch eine Menge
anderer Stoffe, wie Dextrin, Gerbsäuren, Fruchtsäuren, Zucker usw.
Diese anderen Stoffe machen die Mischung schwerer, so daß die Senkwage
zu wenig Alkohol angeben würde. Will man also den Alkoholgehalt eines
Weines bestimmen, so destilliert man ein Drittel davon ab, setzt die
Senkwage in das Destillat und teilt das Ergebnis durch die Zahl 3. --
Bevor wir unsere Unterhaltung über den Alkohol schließen, wollen wir
uns noch ein wenig mit der +Hefe+ beschäftigen. Die Hefe vermehrt sich
bekanntlich bei der Gärung und setzt sich in den Gärbottichen als
grauer Schlamm zu Boden, mit dem man lange Zeit nichts Ordentliches
anzufangen wußte. Man bekam davon viel mehr, als man beim besten Willen
verbrauchen konnte. Dies wird verständlich, wenn man bedenkt, daß in
Deutschland jährlich an Bier allein etwa ein Hektoliter auf den Kopf
der Bevölkerung, im ganzen also etwa 65 Millionen Hektoliter, erzeugt
wird. Was soll mit der vielen Hefe gemacht werden? Zwar zum Brot- und
Kuchenbacken wird viel gebraucht, aber doch bei weitem nicht so viel,
als in den Gärungsgewerben erzeugt wird. Dazu kommt, daß die Hefe nicht
lange haltbar ist, selbst nicht in gepreßter Form (als +Preßhefe+,
jährlich in Deutschland allein 450000 Zentner Erzeugung!). Aber die
chemische Untersuchung hat gezeigt, daß die Hefe die Eigenschaften
eines ganz vorzüglichen +Nahrungsmittels+ besitzt, nämlich wegen ihres
+Stickstoff+reichtums, wodurch sie dem Rindfleisch nahezu gleichwertig
ist. Sie direkt zu essen, geht wegen der Gärungen, die sie im Darmkanal
erregen würde, nicht wohl an; aber man kann sie durch überhitzten Dampf
töten und kann dann vorzügliche +Fleischbrühen+ und +Fleischextrakte+
aus solcher Hefe machen, die an Wohlgeschmack und Nährwert nicht hinter
Liebigs Präparaten zurückstehen. Und unter den landwirtschaftlichen
Futtermitteln spielt die stickstoffreiche „+Futterhefe+“ schon lange
eine bedeutende Rolle. Aber damit ist die Zukunft der Hefe noch
nicht erschöpft. Neuerdings, während des Krieges, ist nämlich durch
den Chemiker der Universität Königsberg, Professor Lassar-Cohn, ein
bedeutender Fortschritt erzielt worden, den uns folgende Überlegung
verständlich machen wird. Bei der Fütterung des Viehs spielen die
stickstoffhaltigen Futtermittel, die Klee-, Lupinen- und Wickenarten
eine bedeutende Rolle als Mastmittel. Andrerseits geben die Tiere im
Harn und in den Fäkalien große Stickstoffmengen von sich, die dadurch
wieder für die Fütterung nutzbar gemacht werden, daß man die Klee-
und Lupinenfelder damit düngt. Auf diesem Umwege dauert es freilich
ein halbes Jahr, bis der Fäkalstickstoff von den Tieren wieder als
Nahrung aufgenommen wird. Lassar-Cohn kam auf den Gedanken, diese Zeit
dadurch abzukürzen, daß er den Harn der Kühe als Nährflüssigkeit für
+Hefekulturen+ benutzte. Der Harn wird aus dem Stall in ein Bassin
geleitet und darin mit einer geeigneten Hefeart besät. Nach einigen
Stunden wird die vermehrte Hefe abgesiebt, gewaschen und sogleich
wieder verfüttert. Die Tiere nehmen das nahrhafte Futter gern, und
der Landwirt nutzt so den Stickstoff der Jauche nicht bloß schneller,
sondern auch viel besser aus als bei ihrer Anwendung als Düngemittel.
Die Hefe hat auch noch in anderer Beziehung eine Zukunft. Man hat
nämlich (Prof. +Lintner+ in Charlottenburg) die Beobachtung gemacht,
daß es Hefearten gibt, welche +Fett+ erzeugen, obwohl sie auf ganz
billigem fettfreiem Nährboden wachsen, und man hat daran berechtigte
Hoffnungen geknüpft, auf diese Weise dereinst aus Kartoffelmehl Fett
darstellen zu können.
9. Brennstoffe.
Unsere wichtigsten Brennstoffe sind das +Holz+, die +Kohle+ und das
+Erdöl+. Solange diese Stoffe, namentlich die beiden erstgenannten,
unmittelbar und ausschließlich zum Brennen verwendet wurden, gab es
keine Chemie der Brennstoffe. Aber teils durch Zufall, teils gezwungen
durch die Not der besten Ausnutzung, hat man gelernt, diese Stoffe
vor dem Verbrennen gar vielseitig zu behandeln und eine Menge der
wichtigsten Nebenprodukte aus ihnen zu gewinnen, nämlich (um nur einige
zu nennen): +Leuchtgas+, +Benzol+, +Naphthalin+, +Teerfarbstoffe+,
+Ammoniak+, +Essigsäure+, +Blutlaugensalz+, +Benzin+, +Petroleum+,
+Vaseline+, +Paraffin+, +Schmieröle+, +Ceresin+ usw. So entstand eine
Chemie der Brennstoffe, deren Ergebnissen wir dieses Kapitel widmen
wollen.
1. Die Kohle.
Holz und Kohle verhalten sich zueinander wie Gegenwart und
Vergangenheit. Denn jedes Holz geht unter gewissen Umständen im Laufe
der Zeit in Kohle über. Das Wesentliche für diese Verwandlung ist, daß
das Holz +feucht+ erhalten und vor der Berührung mit der Luft geschützt
werden muß. Dann wird es schon nach einigen Jahrhunderten dunkelbraun,
nach Jahrtausenden schwarz, und noch später verliert es seine faserige
Beschaffenheit und geht in +Braunkohle+ über. Der Übergang dieser
Braunkohle in +Steinkohle+ scheint allerdings eine fast unermeßlich
lange Zeit beansprucht zu haben, die sich jedenfalls über viele
Jahrhunderttausende erstreckt.
Man kann also das Werden der Kohle in drei Stufen teilen: es beginnt
mit der +Vertorfung+ des Holzes, wodurch es zwar schwarz wird, aber
seine Struktur noch behält; darauf folgt die Bildung der +Braunkohle+
und dann die der +Steinkohle+. Der Vorgang der Vertorfung ist oft genug
in geschichtlicher Zeit erfolgt: in den großen Mooren Jütlands und
Schleswigs finden wir vertorfte Eichbaumstämme und Sumpfföhren neben
den Geweih- und Knochenresten der ausgestorbenen Riesenhirsche, Elche
und Rentiere; auch Reste von normannischen (Wikinger-) Schiffen aus
vertorftem Eichenholz haben sich gefunden. Aus dem Bett des Rheins
wurden die unteren, ganz schwarzbraun vertorften Teile der Eichenpfähle
gehoben, auf welche Cäsar vor fast 2000 Jahren seine Rheinbrücke hatte
bauen lassen.
Die Bildung der Braunkohle, welche die Holzstruktur verloren hat, geht
fast immer auf die +Tertiärzeit+ zurück, also auf jene Zeit vor etwa
200000–300000 Jahren mit italienischem Klima, in welcher wir die ersten
Menschenspuren bei uns nachweisen können, und in welcher die vielen
vulkanischen Basaltergüsse in der Eifel, im Vogelsgebirge, in der Rhön
und im böhmischen Mittelgebirge erfolgten und die Alpen entstanden sind.
Die Entstehung der Steinkohle aber reicht zurück bis in die ältesten
Zeiten organischen Lebens auf der Erde, als sich Böhmerwald,
Fichtelgebirge und Erzgebirge als höchste Gebirge Europas erhoben und
von Jura und Alpen noch keine Spuren vorhanden waren.
Welche chemischen Veränderungen mit dem Holz während dieser
Verwandlungen vor sich gegangen sind, das lehrt am besten ein Vergleich
der Analysen von Holz, Braunkohle und Steinkohle. Wir erinnern uns
dabei, daß der Hauptbestandteil des Holzes, der +Zellstoff+, aus
Kohlenstoff und Wasser im Verhältnis von 6 Atomen Kohlenstoff zu 5
Molekülen Wasser zusammengesetzt ist. Wir werden also beim Vergleich
unser Augenmerk hauptsächlich auf das Verhältnis dieser drei Elemente
Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff zu richten haben.
Zusammensetzung:
---------------+---------+---------+--------+--------+---------+------
| Kohlen- | Wasser- | Sauer- | Stick- |Schwefel |Asche
| stoff | stoff | stoff | stoff | |
---------------+---------+---------+--------+--------+---------+------
Eichenholz | 50,22 | 6,0 | 43,4 | 0,1 | -- | 0,3
---------------+---------+---------+--------+--------+---------+------
Braunkohle vom | 60,44 | 5,3 | 22,0 | Spur | 0,86 | 0,65
Bauersberg | | | | | |
---------------+---------+---------+--------+--------+---------+------
Steinkohle von | 83,63 | 5,2 | 9,1 | 0,6 | -- | 1,53
Duttweiler | | | | | |
---------------+---------+---------+--------+--------+---------+------
Englischer | 93,00 | 3,1 | 1,7 | 0,5 | 0,7 | 1,0
Anthrazit | | | | | |
---------------+---------+---------+--------+--------+---------+------
Wir sehen, daß mit fortschreitender Verkohlung der Kohlenstoffgehalt
scheinbar zunimmt, weil der Gehalt an Wasserstoff und Sauerstoff
abnimmt. Daraus könnte man zunächst schließen, daß die natürliche
Verkohlung des Holzes bei der Braun- und Steinkohlenbildung der gleiche
Vorgang sei, wie die künstliche Verkohlung beim Erhitzen des Holzes,
z. B. die Meilerverkohlung. Aber dieser Schluß wäre ganz falsch.
Denn bei der künstlichen Verkohlung bleiben wirklich nur Kohle und
Aschenbestandteile zurück, aber in der natürlichen Steinkohle sind noch
eine Menge anderer Stoffe, die gerade beim Erhitzen erst verdampfen.
Diese Stoffe sind es, welche die Chemie der Steinkohle so interessant
machen.
Holz, Torf und Braunkohle haben die gemeinsame Eigenschaft, Kali- oder
Natronlauge in der Hitze braun zu färben. Die echten Steinkohlen tun
dies in der Regel nicht mehr, und man kann auf diese Weise im großen
und ganzen Steinkohlen und Braunkohlen gut unterscheiden; Farbe und
Aussehen sind nicht kennzeichnend, denn die Braunkohlen sind oft ganz
schwarz wie echte Steinkohle.
Erhitzt man Holz in einem Gefäße bis zum Glühen des Gefäßes, so
entweichen brenzliche Dämpfe, und es hinterbleibt lockere, poröse,
federleichte Holzkohle. Erhitzt man aber eine der natürlich
vorkommenden Kohlearten, so entweichen zwar ganz ähnliche Dämpfe,
aber es hinterbleibt eine viel dichtere, schwerere und härtere
Kohle, welche man bekanntlich +Koks+ nennt. Auch die Dämpfe
lassen in ihrer Beschaffenheit wichtige Unterschiede erkennen:
die Verflüchtigungsprodukte des Holzes sind +sauer+ und röten
angefeuchtetes Lakmuspapier deutlich; die der Steinkohle sind dagegen
infolge ihres Ammoniaküberschusses +alkalisch+ und bewirken, daß
gerötetes Lakmuspapier wieder blau wird. Kühlt man die brenzlichen
Dämpfe ab, so erhält man in beiden Fällen eine braunschwarze
Flüssigkeit, welche deutlich aus zwei übereinandergelagerten Schichten
besteht, die sich offenbar nicht miteinander mischen können, weil sie
sich zueinander verhalten wie Öl und Wasser. Die obere, leichtere
Schicht ist ganz schwarz und besteht aus dickem Teer; die untere,
mehr braun gefärbte Flüssigkeit, ist dagegen wässerig und läßt sich
mit Wasser in jedem Verhältnis mischen. Außer dem kohligen Rückstand
und diesen beiden Flüssigkeiten entsteht beim Erhitzen des Holzes
und der Kohlearten noch ein vierter, sehr wichtiger Stoff, nämlich
das +Leuchtgas+. Die Gewinnung und weitere Verarbeitung dieser
vier Produkte hat eine gewaltige und sehr interessante Industrie
hervorgerufen, mit der wir uns nun etwas näher beschäftigen wollen.
[Illustration: Abb. 23. Leuchtgasgewinnung im kleinen.]
Betrachten wir zunächst das +Leuchtgas+. Seine Gewinnung aus Steinkohle
wurde um die Mitte des 18. Jahrhunderts in England entdeckt. Unsere
Abbildung 23 zeigt, wie man sich das Gas selbst bereiten kann.
Man füllt eine kleine gläserne Retorte, am besten eine aus schwer
schmelzbarem, sog. böhmischem Glas, halb mit Steinkohlengrus und
erhitzt sie kräftig mit einer großen Spiritus- oder Gasflamme. An den
Retortenhals ist eine sogenannte „Vorlage“, ein Glasballon mit zwei
Halsöffnungen, mittels Korks luftdicht angeschlossen. In dieser Vorlage
sammelt sich der Teer und das Teerwasser, während das Gas durch ein
Glasröhrchen entweicht, das man in den zweiten Hals eingesetzt hat.
Die Zusammensetzung des Leuchtgases wechselt in sehr weiten Grenzen,
je nach der Kohlensorte, welche man zu seiner Darstellung verwendet.
Durchschnittlich besteht es +zur Hälfte+ aus +Wasserstoffgas+,
welches bekanntlich 14½mal leichter als Luft ist. Infolgedessen
ist auch das Leuchtgas ⅓ bis ½mal leichter als Luft. Die andere
Hälfte des Leuchtgases besteht zum größeren Teil aus „Methan“ oder
+Sumpfgas+, einer Verbindung von Kohlenstoff und Wasserstoff, aus
welcher auch die Gasblasen bestehen, welche aus den schlammigen
Böden der Seen oft emporsteigen. Der Rest besteht vorwiegend aus dem
giftigen +Kohlenoxydgas+ sowie aus ein wenig Kohlensäuregas und aus
komplizierteren Verbindungen von Kohlenstoff mit Wasserstoff, wie
Äthylen, Azetylen usw. Das Kohlenoxydgas, dessen Menge im Leuchtgas
zwischen 6 und 12 % schwankt, ist sein gefährlichster und schädlichster
Bestandteil, denn er verursacht die zahllosen Leuchtgasvergiftungen,
welche in unseren Großstädten meistens von den Beteiligten absichtlich
herbeigeführt werden, und in ihrem Gefolge viele, zwar in der Regel
nicht beabsichtigte, aber darum nicht minder gefährliche Explosionen.
Es ist vielleicht sehr wenig schmerzhaft, aber gewiß nicht sehr
anständig, sich durch Öffnen der Gashähne mit Leuchtgas zu vergiften;
denn in vielen Fällen fordert diese Methode des Selbstmords noch
weitere Opfer an Menschenleben, wenn ahnungslose Hausgenossen das
betreffende Zimmer mit brennendem Licht betreten und dadurch eine
Explosion des gefährlichen Leuchtgas-Luft-Gemisches hervorrufen. Leider
hat man diesen üblen Bestandteil des Leuchtgases bis jetzt nicht in
befriedigender Weise beseitigen können.
Eine Leuchtgasanalyse zeigt folgende Prozentgehalte der genannten Gase:
Wasserstoffgas 52,79 %
Sumpfgas 34,43 %
Kohlenoxydgas 7,19 %
Äthylen, Azetylen usw. 4,01 %
Kohlensäuregas 1,58 %
--------
100,00 %