in Blätter und Staub, welche der Verbrennungsluft den Durchgang
erschweren und welche das Erweichen und Zusammenbacken zu großen
Kuchen begünstigen. Man erzielt daher mit groben und staubfreien
Steinkohlenbrocken viel bessere Ergebnisse als mit kleinstückiger
Ware; Staub und Grus von Steinkohle ist überhaupt wertlos, weil er
in der Hitze sofort zu unverbrennlichen Kuchen zusammenbackt. Aber
auch grobe Stücke können nur auf flachen Herden mit weit getrennten
Roststäben verbrannt werden, nicht aber in Füllöfen. Beschickt man
einen Füllofen mit Steinkohle, so geht das Feuer nach einiger Zeit ganz
aus, weil sich der enge Schacht des Füllofens durch einen teerigen
Kuchen verstopft, der keine Verbrennungsluft hindurchläßt. Für solche
Ofenarten ist das beste Brennmaterial +Koks+. Infolge seiner lockeren
Beschaffenheit, und weil er alle teerigen Bestandteile bereits verloren
hat, gestattet er der Luft ungehinderten Durchgang und brennt daher
am besten in dicker, hoher Aufschüttung, wie z. B. in den bekannten
Füllöfen für Zimmerheizung. Auf flachen Herden Koks zu schüren, ist
nicht ratsam, weil dieses Brennmaterial bei guten Zugverhältnissen
unmittelbar auf dem Rost eine so gewaltige Hitze liefert, daß der
Schlackenrückstand mit den Roststäben verschmilzt. Der Rost wird
dadurch sehr schnell unbrauchbar. Aus diesem Grund ist es unmöglich,
große technische Ofenanlagen, welche für Steinkohlen eingerichtet
sind, mit Koks zu heizen. Nun sprechen aber viele Umstände dagegen,
die Steinkohle als solche zum Heizen zu verwenden. Denn wir haben oben
gesehen, welch ungeheure Mengen wertvoller Stoffe da mitverbrannt
werden, die wir als Farben, Arzneimittel und Rohstoffe der chemischen
Industrie wirklich nützlicher anwenden können. Dazu kommt der Umstand,
daß wir mit unseren Kohlen keine Verschwendung treiben dürfen, weil die
Kohlenlager der Erde recht deutlich ihrer Erschöpfung entgegengehen.
Denn selbst wenn unsere Industrie nicht von Jahr zu Jahr mehr Kohlen
verbrauchte, so würden doch die deutschen Kohlen in 700–800 Jahren
(die sächsischen schon in 100), die englischen in 600–700 Jahren
zu Ende gehen. Also handelt es sich für uns darum, die vorhandenen
Kohlenmengen so wirtschaftlich als möglich auszunützen. Dies geschieht
erfahrungsgemäß am besten dadurch, daß man sie in Gas, Teer und Koks
zerlegt und auch den Koks zum Teil wieder in Gasform umwandelt. Denn
Gas ist und bleibt der idealste aller Brennstoffe, weil er rauch-, ruß-
und aschenfrei verbrannt werden kann. Die Zerlegung der Kohle in Gas,
Teerprodukte und Koks ist also schon eine Art Veredlungsprozeß, der
durch die Vergasung des Koks vollends beendet wird. Diese Vergasung
des Koks erfolgt in den sogenannten +Generatoren+ dadurch, daß man
einen Turm voll Koks am unteren Ende entzündet und nun von unten nach
oben Luft durchbläst, während gleichzeitig von oben Wasser auf den
Koks tropft. Am oberen Ende entweicht dann aus dem Turm ein Strom
brennbaren Gases. Dieses Gas, Generatorgas genannt, besteht allerdings
zum Teil aus dem unverbrennlichen und daher wertlosen Stickstoff der
eingeblasenen Luft; außerdem enthält es aber die brennbaren Gase
+Wasserstoff+ und +Kohlenoxyd+. Die chemischen Vorgänge, welche dabei
stattfinden, sind folgende: Zunächst bildet sich über dem Rost (Abb.
33), da, wo die Gebläseluft auf den glühenden Koks einwirkt, das
wertlose Kohlensäuregas als Verbrennungsprodukt der Kohle. Dieses
Kohlensäuregas besteht aus einer Verbindung von einem Atom Kohlenstoff
mit zwei Atomen Sauerstoff. Sobald aber etwa die untere Hälfte des
Generatorinhalts in Glut geraten ist, muß das gebildete Kohlensäuregas
über glühenden Koks streichen. Dabei nimmt es noch ein Atom Kohlenstoff
auf und verwandelt sich in brennbares Kohlenoxydgas. In der untersten
Zone, dicht über dem Rost, wo helle Weißglut herrscht, findet außer der
Bildung des Kohlensäuregases noch ein zweiter Vorgang statt, nämlich
die Zerlegung des von oben zugeführten Wassers durch die glühende Kohle
in Wasserstoffgas und Kohlenoxyd. Denn der Sauerstoff des Wassers
verbindet sich mit der glühenden Kohle zu Kohlenoxyd. Die Zerlegung des
Wassers ist ein +endothermischer+ Vorgang, also ein Prozeß, bei welchem
Wärme verbraucht wird. Bläst man z. B. Wasserdampf über glühenden Koks,
so verschwindet die Glut sehr schnell, und die Kohlen werden schwarz.
Das dabei entstehende Gasgemisch von Wasserstoff und Kohlenoxyd wäre
von höchstem Brennwert, weil es gar keine unverbrennlichen Bestandteile
(Luftstickstoff) enthält; aber da sich bei seiner Bildung die Glut
schnell abkühlt, kann man dieses reine „Wassergas“ technisch leider
nur portionenweise und in geringen Mengen gewinnen. Dann muß man den
Wasserdampfstrom abstellen und Luft einblasen, um die erkaltenden
Kohlen wieder in Weißglut zu bringen, bevor man von neuem Wasserdampf
darauf wirken läßt. Bei unserem oben beschriebenen Generator für
„Mischgas“ ist dies aber nicht notwendig, weil die weißglühenden Kohlen
nicht mit Wasser allein, sondern zugleich mit Luft in Berührung kommen.
Da muß nur die Wasserzuführung so geregelt und eingestellt werden, daß
durch die Zerlegung des Wassers nicht ganz so viel Wärme verbraucht
wird, als durch die Einwirkung der Luft auf den Koks gebildet wird.
So erhält man aus einem Kilogramm gewöhnlichem Koks 1,13 Kubikmeter
Wassergas und 3,13 Kubikmeter Generatorgas, welche zusammen (als
Mischgas) 84 % der Verbrennungswärme des Koks in sich tragen. 16 %
der Heizkraft des Koks gehen also bei seiner Vergasung verloren.
Dieser Verlust ist aber praktisch deshalb bedeutungslos, weil beim
direkten Verfeuern von Koks in den Öfen meistens viel mehr als 16 %
von seinem Brennwert verloren gehen, während Gasfeuerungen mit
außerordentlicher Sparsamkeit und fast ohne alle Verluste arbeiten.
Rechnet man dazu noch die anderen, wiederholt genannten Vorteile
der Gasfeuerungen, so versteht man leicht die immer ausgebreitetere
Verwendung von Vergasungsapparaten in der Technik. Auch muß man
bedenken, daß 1 Kilogramm guter Kohle gegen 0,3 Kubikmeter Leuchtgas
liefert und sich durch den Wert dieses Gases und der Teerprodukte
allein schon besser bezahlt macht, als wenn man es direkt verfeuert.
Die Verkokung der Kohle und die Vergasung des Koks bilden also zusammen
einen Veredelungsprozeß, der für unsere Zukunft von der größten
Bedeutung sein wird. Hat man doch schon allen Ernstes daran gedacht,
die Kohlen in Zukunft gleich an den Gruben so zu vergasen und, statt
die Kohlen auf Eisenbahnzügen durch das Land zu schicken, gewaltige
Gasleitungen für Kraft- und Leuchtgas zu erbauen und die Städte von
den Kohlengruben aus mit Gas zu versorgen. Denn die Transportkosten
verteuern die Kohlen durchschnittlich so, daß sie im Lande mehr als
doppelt so viel kosten als an der Förderstelle. Deutschland verbraucht
+täglich+ für etwa 2¼ Millionen Mark Kohlen, welche an den Gruben,
unmittelbar nach ihrer Förderung, erst etwa 1 Million Mark kosten. Aber
zurzeit wogt noch ein unentschiedener Streit zwischen den Fachleuten,
ob derartige riesengroße Vergasungsanlagen nebst den dazu gehörigen
Leitungen nicht durch ihre Amortisation die Kosten des Gases um soviel
verteuern, daß der Unternehmer gegenüber der direkten Verfeuerung
keinen wesentlichen Gewinn hätte. Aber selbst in diesem Falle würde die
Zentralisation der Vergasung doch den Vorteil bieten, daß mit unseren
Kohlenvorräten sparsamer umgegangen würde. Denn gegenwärtig gehen noch
unverantwortlich große Brennstoffmengen als Rauch und Ruß in die Luft.
Die gasförmige Gestalt eines Brennstoffes hat noch einen anderen
Vorzug: man kann damit Explosionsmotoren treiben. Wir haben schon
früher auf die Bedeutung der +Hochofengichtgase+ hingewiesen, welche so
lange unbenutzt in die Luft entwichen sind und jetzt zum Betrieb von
Riesengasmotoren dienen. Die Erfindung dieser Motoren für Gasmischungen
von sehr geringem Brennwert gründet sich auf den Gedanken, daß sich der
Brennwert solcher Mischungen unter Druck, also in verdichtetem Zustand,
erhöht. Man kann z. B. zeigen, daß eine sehr luftreiche Mischung von
Leuchtgas und Luft, welche im gewöhnlichen (nicht zusammengepreßten)
Zustande nicht mehr explosiv ist, beim Zusammenpressen auf ⅓ oder
¼ ihres Raumes die Fähigkeit erlangt, beim Anzünden heftig zu
explodieren. Die weitere Entwicklung dieser Riesengasmotoren wird
vielleicht auf die Lösung eines anderen Problems Einfluß gewinnen,
welche zur Streckung unserer Kohlenvorräte beitragen könnte: die
Ausnützung des +Torfs+ unserer Moore.
2. Das Erdöl.
Im Mittelalter wurden als Brennstoffe allein Holz und Holzkohlen
benutzt; um die Mitte des 18. Jahrhunderts fing man an, die Steinkohlen
zu benutzen; aber erst tief im 19. Jahrhundert wurde man auf das Erdöl
aufmerksam. Noch 1843 kostete in +Pittsburg+ der Liter Erdöl 1 Mark,
und erst in den Jahren 1859–61 wurden dort so viele Ölbrunnen erbohrt,
daß die Produktion in Pennsylvanien allein auf 2 Millionen Fässer
anschwoll, so daß das Faß zu 160 Liter Inhalt an Ort und Stelle nur
noch 10 Cents kostete! Freilich hatte man schon vorher, um 1850 herum,
in Deutschland und Österreich viel Lampenöl durch Braunkohlen- und
Teerschwelerei gewonnen und hatte bereits geeignete Lampen erfunden, um
diese Öle darin zu brennen: es waren die Schnittbrennerlampen, die man
noch heute in ländlichen Haushaltungen antrifft, die Vorläufer unserer
modernen (und doch schon wieder unmodernen) Petroleumlampen. Jetzt
beträgt die gesamte Erdölgewinnung in den Vereinigten Staaten etwa 170
Millionen Zentner, im Kaukasus 140 Millionen, in Galizien 4 Millionen,
in Rumänien 2 Millionen Zentner jährlich.
[Illustration: Abb. 34. Alte Schnittbrennerlampe im Durchschnitt.]
Die Erdölquellen haben die Eigentümlichkeit, nach einiger Zeit (z. B.
3 Jahren) zu versiegen. Jedoch haben einige von ihnen trotzdem einen
ungeheuren Ertrag gegeben. So lieferte die Mammutquelle von Baku
anfangs pro Stunde nicht weniger als 100000 Zentner Röhöl, welches in
einem über 60 Meter hohen Strahl aus dem Bohrloch sprang.
Die Frage, wie so ungeheure Mengen Erdöl entstanden sein können, wird
verschieden beantwortet. Die größte Wahrscheinlichkeit hat die Theorie
von +Müller+ und +Engler+, welche im Rohpetroleum das umgewandelte
+Fett+ von Fischen, Schnecken und Muscheln erblickt. Denn nicht bloß
ist es Engler gelungen, durch Erhitzen von Fischtran unter hohem Druck
Rohpetroleum künstlich darzustellen, sondern es wurde auch beobachtet,
daß die Petroleumquellen stets versteinerte Reste von solchen
Meerestieren und salzhaltiges Wasser auswerfen.
Das rohe Erdöl bildet eine dunkelbraune oder schwarze, etwas dickliche
Flüssigkeit, für die man lange Zeit keine andere Verwendung hatte,
als daß man damit durch Einreiben des Haarbodens die Läuse vertrieb.
Als Lampenöl war es nicht bloß durch seine schmierige Beschaffenheit,
sondern auch wegen seiner Feuergefährlichkeit unbrauchbar; Rohöl brennt
in den Lampen flackernd und rußend, verschlackt den Docht sehr schnell
und gibt zu häufigen und sehr gefährlichen Explosionen Anlaß. Ein
schlechteres Füllungsmittel für Petroleumlampen könnte kaum künstlich
zusammengestellt werden. Trotzdem ist gerade dieses rohe Erdöl seit
einiger Zeit einer der allerwichtigsten Brennstoffe geworden: man
betreibt damit die riesigen Explosionsmotoren der Kriegsschiffe. Das Öl
wird in Gestalt eines feinen Nebels, mit Luft vermischt, im Zylinder
zur Explosion gebracht, wodurch der Kolben herausgetrieben und das
Schwungrad in Umdrehung versetzt wird. Allein, diese Anwendung des
Rohöls ist doch eine rechte Vergeudung, vergleichbar dem Verheizen
der Steinkohle. Denn wie aus dieser, so lassen sich auch aus dem
Rohöl durch Destillation eine Menge der wichtigsten Stoffe gewinnen:
+Petroleumäther+, +Gasolin+, +Benzin+, +Lampenpetroleum+, +Ligroin+,
+Schmieröl+, +Vaseline+, +Paraffin+. Alle diese Stoffe bestehen nur
aus Kohlenstoff und Wasserstoff, unterscheiden sich aber durch ihre
Siedepunkte in der Weise, daß Petroleumäther am leichtesten siedet
(zwischen 40 ° und 70 °), und daß der Siedepunkt in der angegebenen
Reihenfolge immer höher steigt. Schon vom Lampenpetroleum ab muß die
Destillation unter vermindertem Druck, also unter der Luftpumpe,
vorgenommen werden, weil bei gewöhnlichem Druck Zersetzung eintritt.
Wenn man Lampenpetroleum in einer gewöhnlichen Retorte mit Vorlage
destillieren würde, wie wir es früher mit der Salpetersäure machten
(Abb. 10), so würden wir aus einem Liter Lampenpetroleum vielleicht
¾ Liter Destillat erhalten; der Rest würde sich zu einem Gemisch
brennbarer Gase zersetzen. Pumpt man aber während der Destillation
die Luft aus der Retorte und Vorlage, so wird die Ausbeute bedeutend
größer. In noch höherem Grade gilt dies für die Destillation der feinen
Maschinenöle, welche daher seit einiger Zeit unter der amerikanischen
Bezeichnung „~Vacuum-Oil~“ in den Handel kommen.
Die Reinigung oder „Raffinierung“ des Rohpetroleums geschieht jedoch
nicht bloß durch Destillation, sondern außerdem noch durch eine
chemische Behandlung mit konzentrierter Schwefelsäure, mit Wasser,
Soda und Natronlauge. Schüttelt man nämlich Rohöl andauernd mit
konzentrierter, noch besser mit rauchender Schwefelsäure, so wird es
allmählich wasserhell, während sich die Säure schwarz färbt. Dabei
werden alle braunen Farbstoffe des Rohöls durch die Säure in harzige
Massen verwandelt, welche dann ausgewaschen werden. Man macht diese
Reinigung jedoch erst mit den Destillaten, um nicht zuviel Säure zu
verbrauchen. Schließlich entfernt man den Säureüberschuß aus dem Öl
durch Schütteln mit Natronlauge und diese durch Nachbehandlung mit
Wasser. Immerhin können von dieser Reinigung Spuren der Säure im
Petroleum und sogar im Maschinenöl verbleiben und bewirken, daß die
damit geölten Maschinenteile später rosten. Mit +Petroleum+ geputztes
Eisen rostet aus diesem Grund ganz bestimmt nach kurzer Zeit. Man muß
daher das Petroleum von blanken Eisenteilen stets wieder durch Benzin
abwaschen, bevor man als endgültigen Rostschutz feines, säurefreies
Vakuumöl anwendet.
Im allgemeinen kann man rechnen, daß man aus dem Rohöl etwa 5–7 %
Gasolin und Benzin und etwa 40 % Lampenpetroleum gewinnt. Der Rest
besteht aus den schweren, paraffinhaltigen Schmierölen und aus Asphalt.
Das +Benzin+ benützt man bekanntlich als Betriebsstoff für Automobile,
in zweiter Linie zum Auflösen von Fetten und Ölen in der chemischen
Industrie und in der chemischen Wäscherei. Man könnte, wenn es nicht
zu teuer wäre, auch die +Hände+ mit Benzin sehr sauber waschen; der
Schmutz wird nämlich in der Wäsche und an den Händen hauptsächlich
durch +Fett+ festgehalten und fällt wie Staub ab, sobald man das Fett
durch Benzin auflöst.
Das +Gasolin+ dient, wie sein Name andeutet, zur Erzeugung von Gas.
Wenn man nämlich in eine leere Flasche ein wenig Gasolin bringt und
dann die Flasche schüttelt, so entsteht nicht, wie man erwarten
sollte, eine +explosive+ Mischung von Luft und Gasolindampf, sondern
man kann das Gemisch ohne Sorge anzünden: es brennt ruhig, ohne zu
explodieren, mit leuchtender Flamme, wie Gas. Dies hat seinen Grund
darin, daß die Luft viel mehr Gasolindampf in sich aufnimmt, als sie
durch ihren geringen Sauerstoffgehalt verbrennen kann. Das Gemisch
verhält sich also beim Anzünden so, als ob es bloß Gasolindampf wäre.
Die Luft spielt dabei nur die Rolle eines Trägers, eines Mittels,
das das Gasolin zum Verdampfen zwingt. Die Abb. 35 verdeutlicht uns
das Prinzip, auf welchem die +Gasolingas+- oder +Leuchtgas+-Apparate
beruhen: ein Gefäß A ist zur Hälfte mit Gasolin gefüllt. Durch das Rohr
a, welches bis auf den Boden des Gefäßes reicht, wird ein Luftstrom
eingeblasen, der sich beim Durchgang durch das Gasolin ganz mit dem
Dampf dieser Flüssigkeit sättigt. Er verläßt das Gefäß durch das Rohr
b und kann am oberen Ende dieses Rohrs angezündet werden. Gasolingas
ist nicht wesentlich teurer als Leuchtgas, hat aber den Vorzug, nicht
giftig zu sein. Es eignet sich sehr gut zur Beleuchtung und als Kochgas
für einzelne Villen usw., welche keinen Anschluß an Leuchtgas bekommen
können. --
[Illustration: Abb. 35. Ein einfacher Gaserzeugungsapparat (mit
Gasolinfüllung).]
Wichtige Dinge sind über das +Petroleum+ als Beleuchtungsmittel zu
sagen. Petroleum, Benzin, Spiritus sind bekannt als brennbare und
daher feuergefährliche Flüssigkeiten; aber brennbar und brennbar ist
doch zweierlei, und es ist kein kleiner Triumph der Technik und der
Gesetzgebung, daß sie dem Petroleum die Eigenschaft der Brennbarkeit
belassen und ihm die der Feuergefährlichkeit in hohem Grade benommen
haben. Dies ist eine Sache, die sich ganz gut mit Alfred +Nobels+
Tat vergleichen läßt, der dem Nitroglyzerin durch die Erfindung des
Dynamits seine Gefährlichkeit nahm, ohne seine Sprengkraft wesentlich
einzuschränken. Mit dem Petroleum verhält es sich aber so: wenn man
eine Kaffeetasse mit Petroleum füllt und ein brennendes Zündholz
hineintaucht, so geht das Zündholz aus. Nimmt man aber Rohpetroleum
oder Benzin oder guten Spiritus statt des Petroleums, so geht das
Zündholz nicht aus, und der ganze Tasseninhalt brennt lichterloh.
Die Ursache ist, daß diese verschiedenen Flüssigkeiten durch die
Hitze recht verschieden schnell verdampft werden. Wenn nämlich eine
Flüssigkeit brennen soll, muß immer zuerst die Dampfschicht entzündet
werden, welche über der Flüssigkeit lagert. Flüssigkeiten, auf welchen
bei gewöhnlicher Temperatur keine merkliche Dampfschicht lagert, können
sich daher auch nicht entzünden, wenn man ein brennendes Zündholz
in sie taucht. So ist es mit dem Lampenpetroleum. Dagegen verdampft
Benzin schon bei gewöhnlicher Temperatur so stark, daß es stets mit
einer Schicht brennbarer Dämpfe überlagert ist. Ein angenähertes
Zündholz bringt diese Dämpfe, und mit ihnen die Flüssigkeit, sofort
zum Brennen. Dasselbe tritt mit Mischungen von Petroleum und Benzin
ein. Rohpetroleum ist eine solche Mischung. Aus dem Lampenpetroleum
dagegen sind durch Destillation alle diejenigen Kohlenwasserstoffe
entfernt, welche bei gewöhnlicher Temperatur brennbare Dämpfe bilden.
Erhitzt man aber Lampenpetroleum auf, ich glaube 28 °, so entwickeln
sich solche Dämpfe, und das Petroleum entzündet sich nun sofort auf
der ganzen Fläche, wenn man ihm ein brennendes Zündholz nähert. Diese
Dinge sind von großer Wichtigkeit für die Entscheidung der Frage, ob
Petroleumlampen feuergefährlich sind. Solange das Petroleum nicht die
Temperatur des „Entflammungspunktes“ (28 °) erreicht, kann das Feuer
auch nicht vom Docht aus auf die Füllung des Behälters überspringen;
die Lampe kann nicht explodieren, weil über dem Petroleum keine
entzündliche Dampfschicht lagert. Der Entflammungspunkt ist nun in
Deutschland gesetzlich so hoch gelegt, daß sich das Petroleum in
richtig gebauten Lampen niemals bis zu ihm erwärmen kann. Wenn trotzdem
noch manchmal Petroleumlampenexplosionen vorkommen, so sind daran
ungünstige Nebenumstände schuld. Z. B. pflegen die Mechaniker, wenn
sie Fahrradteile mit Petroleum geputzt haben, das Petroleum mit Benzin
abzuspülen. Solches benzinhaltiges Petroleum wird dann manchmal aus
Sparsamkeitsgründen noch in die Lampe gefüllt. Dies ist außerordentlich
gefährlich und sollte unter keinen Umständen geduldet werden. Auch
sollte man niemals Petroleumlampen auf den Ofen stellen.
Unsere besondere Aufmerksamkeit verdient im Zusammenhang mit dem
soeben Gesagten die Wirkung des +Lampendochts+. Diese Wirkung,
das Aufsaugen des Petroleums, ist eine physikalische Erscheinung,
welche zu den Haarröhrchenwirkungen gehört und auf den Gesetzen
der Oberflächenspannung beruht. Wir haben diese an anderer Stelle
ausführlich besprochen. Aber am Docht gibt es auch außerdem noch
manches Merkwürdige. Ein neu eingezogener Docht kann länger als eine
Stunde gebrannt werden, ohne daß er oben schwarz wird. Warum verkohlt
er nicht? -- Warum verkohlt er später? -- Diese beiden Tatsachen
scheinen einander zu widersprechen. Außerdem müssen wir uns auch
darüber wundern, daß das Petroleum am Docht sofort durch ein Zündholz
entflammt wird, während dasselbe Zündholz in einer Tasse voll Petroleum
sich auslöscht.
[Illustration: Abb. 36. Zur Erklärung der Saugwirkung des Dochtes. In
den drei Glasröhren 1, 2, 3 steigt das Wasser um so höher, je enger sie
sind.]
[Illustration: Abb. 37. Ein Sandhäufchen inmitten eines Tellers voll
Petroleum brennt mit hoher Flamme.]
Zunächst wollen wir uns durch einen einfachen Versuch überzeugen,
daß es gar nicht der Docht ist, welcher in der Lampe brennt, sondern
allein das Petroleum in den Poren des Dochtes. Wir schütten zu diesem
Zweck auf einen Teller ein Häufchen Sand, gießen rings um dasselbe
in den Teller eine Schicht Petroleum, und zünden nun das Sandhäufchen
an. So unglaublich das klingt, es geht: der Sand brennt ruhig, mit
großer, schwelender Flamme. Natürlich brennt hier in Wirklichkeit der
Sand so wenig, wie dort der Docht in der Petroleumlampe, sondern es
ist allein das Petroleum, welches in beiden Fällen brennt. Der Docht
braucht also gar nicht aus einem brennbaren Stoff zu sein, es ist
sozusagen reiner Zufall, daß die Baumwolle neben der Saugkraft, die sie
zum Docht geeignet macht, auch noch die Eigenschaft der Brennbarkeit
hat. Es ist also nicht so, als ob das Petroleum nur deshalb am Docht
leichter brennte, weil der Docht gleichsam ein bißchen mitbrennt. Der
Docht brennt nicht mit, sondern das Petroleum brennt ganz allein,
dasselbe Petroleum, in welchem ein eingetauchtes Zündholz verlischt,
ohne es zum Brennen zu bringen. Dieser scheinbare Widerspruch klärt
sich durch folgende Betrachtung auf: jeder Stoff, der ganz dicht an
eine Flamme gehalten wird, wird durch die +strahlende+ Wärme dieser
Flamme erhitzt. Dieses Erhitzen erfolgt besonders leicht, wenn man
den betreffenden Stoff auf eine Unterlage aufstreicht, von welcher
die Wärme zurückgestrahlt wird. Der Stoff befindet sich dann zwischen
der Unterlage und der Flamme im Kreuzfeuer der Wärmestrahlen. Dies
ist die Lage des Petroleums am oberen Dochtende einer brennenden
Lampe: der Docht ist die Unterlage, welche von der Flamme durch
eine ganz dünne Schicht Petroleum getrennt ist. Deshalb erhitzt die
strahlende Wärme diese dünne Ölschicht fast augenblicklich auf den
Entflammungspunkt, so daß fortwährend brennbare Dämpfe da sind.
Das verdampfende Petroleum hält dabei den Docht so kühl, daß er gar
nicht selbst zum Brennen kommen kann. Wie wenig der Docht erwärmt
wird, kann man durch zwei sehr verblüffende Versuche beweisen: wenn
man nämlich statt des Sandhäufchens ein gleiches aus Magnesiumpulver
errichtet, welches bekanntlich sehr leicht und heftig brennt, so kann
man diesen Magnesiumdocht ebenso anzünden, und das Petroleum brennt
darauf ebenso wie auf Sand, ohne daß auch nur eine Spur des Magnesiums
verbrennt. Noch auffälliger ist es aber, daß man auch trockene
Schießbaumwolle, diesen gefährlichen Explosivstoff, ohne alle Gefahr
als Docht für Petroleum verwenden kann. Man fragt sich angesichts
dieser Tatsachen, wie es nur möglich ist, daß die Dochte schließlich,
bei längerem Gebrauch, am oberen Ende doch verkohlen. Dies erklärt
sich aber leicht aus folgender Überlegung: Das obere Dochtende ist die
Verdampfungsstelle für eine große Menge Erdöl; obgleich dieses Erdöl
im Handel in sehr reiner Beschaffenheit vorkommt, hinterläßt es beim
Verdampfen doch geringe Rückstände, zumal da es sich ja beim Erhitzen
unter gewöhnlichem Druck etwas zersetzt. Diese harzigen oder teerigen
Rückstände verstopfen die Poren des Dochts und bewirken dadurch eine
Verminderung der Kühlung, weil aus den verstopften Teilen weniger
Öl verdampft. So kommt es, daß diese Teile durch die Flamme stärker
erhitzt und verkohlt werden. --
Mit dieser etwas altväterisch scheinenden Untersuchung des Dochtes
wollen wir unsere Betrachtung über das Erdöl schließen. Wir wollen auch
im Scheine der elektrischen und Gasglühlichtlampen nicht vergessen,
daß die gewaltigen Produktions- und Exportziffern der Erdölindustrie
deutlich genug beweisen, daß die Stunde der Petroleumlampe noch nicht
geschlagen hat.
10. Fette, Öle, Seifen und Kitte.
Nun, haben wir nicht soeben von Fetten und Ölen gesprochen? Ist etwa
Schmieröl kein Öl, ist Vaseline kein Fett? -- So könnte man beim
Lesen der Überschrift dieses Abschnittes erstaunt fragen. Nach dem
Sprachgebrauch besteht allerdings kein Gattungsunterschied zwischen den
soeben behandelten „mineralischen“ Ölen und den Fetten und Ölen des
Pflanzen- und Tierreichs, von welchen wir jetzt reden wollen. Aber die
chemische Zusammensetzung und die Eigenschaften beider Gruppen sind
doch recht verschieden.
Die aus der Erde stammenden „Mineral“öle zeichnen sich, wie wir gesehen
haben, durch eine außerordentliche Widerstandskraft gegen chemische
Mittel, namentlich gegen Schwefelsäure (sogar rauchende!), Natronlauge
und Soda aus. Deshalb nennt der Chemiker die sämtlichen Bestandteile
des Rohpetroleums „Paraffine“, was auf deutsch soviel heißt wie „Stoffe
mit geringer Neigung zu chemischer Umsetzung“. Die pflanzlichen
und tierischen -- sagen wir kurz: die +organischen+ -- Fette und
Öle werden dagegen durch Säuren, durch Laugen, durch überhitzten
Wasserdampf, durch gärungsartige Vorgänge usw. recht leicht in zwei
Hauptbestandteile gespalten: in +Glyzerin+ einerseits und in eine
sogenannte +Fettsäure+ andrerseits. Das Glyzerin ist der nie fehlende
und durch nichts anderes vertretbare eine Bestandteil aller organischen
Fette und Öle, so verschieden sie auch sonst voneinander sein mögen
(denken wir nur an Olivenöl und Rindertalg). Dieses Glyzerin, eine
dicke, süßschmeckende, ölige Flüssigkeit, ist seiner chemischen Natur
nach eine ganz schwache Lauge. Die Fette sind also als salzartige
Stoffe, als Verbindungen einer Lauge mit einer Säure, aufzufassen. Ihr
zweiter Bestandteil, die Fettsäure, kommt in der Natur in verschiedenen
Arten vor: in der Butter findet sich die +Buttersäure+; die meisten
übrigen Fette und Öle enthalten drei verschiedene, aber einander
ziemlich ähnliche Fettsäuren in wechselnden Mengenverhältnissen: die
+Palmitinsäure+, die +Stearinsäure+ und die +Ölsäure+. Die Ölsäure ist
bei Zimmertemperatur flüssig, Palmitin- und Stearinsäure sind fest. Die
Stearinsäure ist wohl jedem bekannt, denn aus ihr sind die bekannten
weißen Stearinkerzen gemacht. Je mehr ein Fett von der flüssigen
Ölsäure enthält, um so weicher, ja flüssiger ist es: Schweinefett z. B.
enthält mehr als die Hälfte, Rindertalg etwa ein Viertel Ölsäure.