von Rheims waschen jährlich 10 Millionen Kilogr. Wolle
" Elbeuf " " 15 " " "
" Fourmies " " 2 " " "
--------------------------
27 Millionen Kilogr. Wolle
welche von 6,750,000 Stück Schafen geliefert werden. Diese Quantität
Wolle würde nach =Maumené= 1,167,750 Kilogr. Potasche liefern können,
einen Werth von 80-90,000 Pfd. Sterl. repräsentirend. =Maumené= und
=Rogelet= schätzen die Anzahl der Schafe in Frankreich auf 47 Millionen
Stück; könnte man aus der Wolle derselben alles Kali gewinnen, so würde
Frankreichs Boden alles Kali liefern, das die französische Industrie
bedarf. Diese Wolle könnte nämlich an Kaliumcarbonat 12 Mill. Kilogr.
liefern, daraus, sagen die Urheber des neuen Verfahrens, könne man
darstellen 17-1/2 Mill. Kilogr. Salpeter und 1870 Mill. Patronen, jede
mit 12,5 Grm. Schiesspulver. (Nach =P. Havrez= (in Verviers) ist es
vortheilhafter, wenn man den Wollschweiss, welcher in neuester Zeit
(1869) von =Märcker= und =Schulze=[31] einer genauen Untersuchung
unterworfen wurde, gleichzeitig auf Kaliumcarbonat und Blutlaugensalz,
als wenn man ihn nur auf Kaliumcarbonat verarbeitet.)
[31] Journ. für prakt. Chemie Bd. 108 p. 193-208.
Begreiflicherweise kann die neue Potaschengewinnung nur in den
Mittelpunkten der Wollindustrie Eingang finden, der kleine Landwirth
wird immer besser thun, mit seinen Wollwaschwässern den Boden zu düngen
und somit ihm das zurückzugeben, was er durch die Vegetation, die als
Schaffutter diente, verlor. Wirthschaftlich wichtiger ist die Einfuhr
von ausländischem Wollschweiss. So hat England allein im Jahre 1868 aus
Australien und vom Cap 63 Mill. Kilogr. rohe Wolle erhalten, die 1/3
Wollschweiss enthielten. Aus diesem Schweisse könnten 7-8 Mill. Kilogr.
reine Potasche im Werthe von 6,400,000 Frcs. erhalten werden.
Ist nun auch durch die Stassfurter Kalisalzindustrie die Verarbeitung
des Schafwollschweisses auf Potasche in den Hintergrund gedrängt, so
bietet doch diese eigenthümliche Potaschegewinnung Stoff genug zum
Nachdenken für den Schafzüchter und für den Physiologen. Denn sehr nahe
liegt der Gedanke, dass, da die Bildung des Wollhaares und Abscheidung
von Kalisalzen in dem Organismus des Schafes zu gleicher Zeit und an
dem nämlichen Orte stattfinden, möglicherweise eine vermehrte
Kalizufuhr die Qualität der Wolle beeinflussen könnte. Wenn es sich um
die Produktion von Wollsorten mit bestimmten Eigenschaften handelt,
wäre es vielleicht vortheilhaft, das Lecksalz zeitweilig durch
Stassfurter Chlorkalium zu ersetzen. Es ist bemerkenswerth, dass die
Schafe einem Gemenge von Chlorkalium und Chlornatrium den Vorzug geben
vor reinem Kochsalz.
=Darstellung gereinigter Potasche.= In früherer Zeit, als man die
Potasche vorzugsweise durch Auslaugen der Holzasche erhielt, musste die
Potasche als ein Gemenge von Kaliumcarbonat, Kaliumsulfat und Chlorkalium
betrachtet werden, in welchem der Gebrauchswerth der einzelnen Kalisalze
ein sehr verschiedener war. Seitdem das Kaliumcarbonat aus der
Schlempekohle und auf chemischem Wege durch Umsetzung von Chlorkalium und
Kaliumsulfat dargestellt wird und somit ein reineres Produkt als früher
in den Handel kommt, sucht man die Rohlauge methodisch zu verarbeiten,
wie es bei der Darstellung der amerikanischen Potasche, bei der
Verarbeitung der Salze der Schlempekohle und des Kelpes der Fall ist, und
die einzelnen Salze derselben in möglichst reiner Gestalt auszuscheiden.
Kaliumcarbonat, wie es als Laboratoriums- oder pharmaceutischer Artikel
auftritt, erhielt man früher durch Glühen von Weinstein oder eines
Gemenges von Weinstein und Salpeter, oder auch durch Glühen von
essigsaurem Kali. Gegenwärtig stellt man es durch vorsichtiges Glühen
eines Gemenges von Kaliumsalpeter mit überschüssiger Kohle, oder durch
Glühen von Kaliumcarbonat dar.
In England geschieht die Darstellung von Kaliumcarbonat fabrikmässig.
Man verwendet es dort zur Flintglasfabrikation. Das Flintglas Englands
verdankt seine Farblosigkeit wol nicht allein der Anwendung von
Bleiglas überhaupt, sondern im Speciellen auch der Verwendung ganz
reiner Materialien. Das hier in Rede stehende Präparat ist reines
krystallisirtes Kaliumcarbonat mit 16 bis 18 Proc. Wassergehalt, was
nicht ganz 2 Molekülen Krystallwasser entspricht; das zweite Molekül
wird durch die Hitze bei der Fabrikation schon theilweise ausgetrieben.
Das Salz erscheint in kleinen Würfeln. Als Rohmaterial dient die
amerikanische Perlasche; dieselbe hat drei Flammenofen-Operationen zu
passiren, bevor sie in dem Schlussstadium anlangt. Zuerst wird sie in
einem Flammenofen von der Bauart eines gewöhnlichen Sodaofens
geschmolzen und zwar unter Zusatz von Sägespänen, um das ätzende Kali
und Schwefelkalium in kohlensaures zu verwandeln. Die geschmolzene
Asche wird nun aufgelöst und die Lösung durch Ruhe geklärt, dann von
dem Bodensatze klar abgezogen und in einem Flammenofen zur Trockne
verdampft; die Masse stellt jetzt ein grauschwarzes Pulver dar. Nun
wird sie noch einmal aufgelöst, die Lösung durch Absitzenlassen geklärt
und in einem dritten Flammenofen zur Trockne verdampft; jetzt erscheint
das Produkt erst weiss. Es wird nun zum dritten Male aufgelöst, so weit
verdampft, dass beim Erkalten alles schwefelsaure Kali
herauskrystallisirt und die Mutterlauge davon wiederum so lange
eingedampft, bis sie beim Erkalten zu einer Krystallmasse mit dem oben
erwähnten Wassergehalte erstarrt.
Die specifischen Gewichte von Lösungen von Kaliumcarbonat (bei 15°)
sind (nach =Gerlach=):
Proc. Spec. Gew. Proc. Spec. Gew.
1 1,009 30 1,301
2 1,018 35 1,358
4 1,036 40 1,418
5 1,045 45 1,480
10 1,092 50 1,544
15 1,141 51 1,557
20 1,192 52 1,5704
25 1,245 52,024 1,5707
[Sidenote: Aetzkali.]
=Darstellung von Aetzkali.= Das Aetzkali (Kaliumhydroxyd, KHO, in 100
Theilen aus 83,97 Kali und 16,03 Wasser bestehend) wird gegenwärtig,
namentlich in England, fabrikmässig dargestellt.
Die hauptsächlich dazu angewendete Methode besteht darin,
Kaliumcarbonat, (wie es aus dem Chlorkalium der Kaluczer Sylvine, der
Stassfurter Carnallite, der Schlempekohle und des Kelps durch
=Leblanc='s Process gewonnen wurde) in Form von Rohpotasche (d. h. mit
Schwefelcalcium und Kalkhydrat gemengt, wie dieselbe aus dem
Calcinirofen kommt) mit Wasser auszulaugen und die Lauge durch
Behandeln mit Aetzkalk kaustisch zu machen. Vortheilhafter, d. h. zeit-
und materialersparender ist es, wenn man die Quantität Steinkohle,
welche man dem Gemenge von Kaliumsulfat und Kalkstein behufs der
Fabrikation von Mineralpotasche zusetzt, etwas vergrössert, die
Schmelzung entsprechend länger währen lässt und die gewonnene
Rohpotasche sofort mit Wasser von 50° C. auslaugt. Man umgeht dadurch
die nachträgliche Kaustificirung der Rohlauge durch Kalk. Die Lauge
wird, um an Brennstoff beim Abdampfen zu sparen, nach dem von =Dale=
gegebenen Beispiele zum Speisen des Dampfkessels benutzt und darin bis
auf das spec. Gewicht von 1,25 gebracht. Hierauf wird sie in offenen
Pfannen unter Ausschöpfung der sich ausscheidenden fremden Salze zur
Trockne abgedampft. Man verwendet gegenwärtig vielfach das Aetzkali zur
Umsetzung des Natriumsalpeters in Kalisalpeter und (neben Aetznatron)
zur Darstellung der Oxalsäure aus Sägespänen. Unter denjenigen
Reaktionen, bei denen Aetzkali auftritt, sind für die Bereitung von
Aetzkali örtlich beachtenswerth: 1) Zersetzung von Kaliumsulfat mit
Aetzbaryt; 2) Ueberführung von Chlorkalium in Kieselfluorkalium und
Zersetzen des letzteren durch Aetzkalk; 3) Glühen von Kalisalpeter mit
Kupferblech. Folgende Tabelle zeigt den Gehalt der Kalilauge an Kali
bei den verschiedenen spec. Gewichten:
Spec. Gewicht. Grade nach =Baumé=. Kaliprocente.
1,06 9 4,7
1,11 15 9,5
1,15 19 13,0
1,19 24 16,2
1,23 28 19,5
1,28 32 23,4
1,39 41 32,4
1,52 50 42,9
1,60 53 46,7
1,68 57 51,2
Der Salpeter.
(KNO_{3} = 101,2. In 100 Th. 46,5 Th. Kali und 53,5 Th. Salpetersäure.)
[Sidenote: Salpeter.]
Der Salpeter (Kalisalpeter, Kaliumnitrat) kommt theils fertig gebildet in
der Natur vor, theils wird er als chemisches Produkt künstlich
dargestellt. Es ist bekannt, dass an den Mauern der Ställe häufig
Auswitterungen (Mauerfrass, Salpeterfrass) beobachtet werden, die zum
grössten Theil aus salpetersauren Salzen bestehen. Eben so findet man
diese Auswitterung in Höhlen und auf der Oberfläche des Bodens in
Spanien, Ungarn, Aegypten, Ostindien (am Ganges und auf Ceylon) und
mehreren Theilen Südamerikas (so namentlich zu Tacunga im Staate
Ecuador); in Chile und Peru findet man sogar salpetersaures Natrium
(Chilesalpeter) in ungeheuren Massen in einer Erstreckung von mehr als 30
Meilen unter einer Schicht von Thon.
[Sidenote: Vorkommen des natürlichen Salpeters.]
Der natürliche Salpeter kommt unter sehr verschiedenen Verhältnissen
vor, welche jedoch sämmtlich die Mitwirkung organischer Substanzen
erkennen lassen; er bedeckt den Boden mit Efflorescenzen, die gleich
einer Vegetation üppig emporwuchern. Wird der Salpeter durch Abkehren
entfernt, so währt es nicht lange und es sind neue Ausblühungen da, die
der Ernte harren. So gewinnt man den Salpeter aus dem durch die
Ueberschwemmungen des Ganges abgelagerten Schlamme, so erhält man in
Spanien den Kalisalpeter durch Auslaugen des Ackerbodens, welcher
demnach nach Belieben als Salpeterplantage oder als Weizenfeld benutzt
wird. In den natürlichen Salpeterbildungsstätten bildet sich der
Salpeter unter sehr verschiedenen Bedingungen, er entsteht in der
Ackererde im intensiven Sonnenlicht so gut als wie im Schatten des
Waldbodens und der Dunkelheit der Höhlen; in allen Fällen muss aber
eine Bedingung erfüllt sein, nämlich das Vorhandensein organischer
Stoffe, des Humus, welcher durch seine langsame Verbrennung die
Salpeterbildung einleitet. Trockene Luft, regenarme oder regenlose
Gegend, sind die unerlässlichen Bedingungen nicht nur zur Bildung,
sondern auch =zur Conservation= des Salpeters. Eine andere, aber vom
Klima unabhängige Bedingung ist das Vorhandensein von verwittertem
krystallinischen Gestein, das Feldspath als Gemengtheil enthält. Aus
dem Kali dieses Gesteins bildet sich nun der Kalisalpeter, der in Folge
seiner mangelnden Hygroskopicität durch Capillarität an die Oberfläche
gelangt und durch die erwähnten Ausblühungen sich kund giebt. Alle bis
jetzt bekannten natürlichen Salpeterbildungsstätten sind mit dem
feldspathigen Element versehen, auch die von Tacunga, deren Boden aus
Trachyten und Tuff entstanden ist, die unter den vulkanischen Gesteinen
des Staates Ecuador vorherrschen. Zwischen der Fruchtbarkeit und der
Salpeterbildung eines Erdreichs findet ein thatsächlicher Zusammenhang
statt. Dies gilt ebenso gut für Südamerika wie für die salpeterhaltigen
Felder Spaniens, die nach Belieben des Cultivators Salpeter oder Weizen
liefern, wie für die Ufer des Ganges, welche Kehrsalpeter geben neben
den üppigsten Tabak-, Mais- und Indigpflanzen. Der Ursprung der
Salpetersäure ist wie oben erwähnt in der langsamen Verbrennung der
stickstoffhaltigen organischen Substanzen zu suchen, die in dem Humus
enthalten sind, und nicht in der Salpetersäure der Luft, in welcher
bekanntlich, wie die Untersuchungen von =Boussingault=, =Millon=,
=Zabelin=, =Schönbein=, =Froehde=, =Böttger= und =Meissner= gelehrt
haben, durch Elektricität und durch die geheimnissvolle Rolle des Ozons
sich auch immense Mengen von Salpetersäure und salpetriger Säure
bilden. Wie =Goppelsröder='s Untersuchungen gezeigt haben, findet sich
in den natürlich vorkommenden Salpetersorten fast durchweg etwas
salpetrige Säure.
[Sidenote: Gewinnung des Salpeters.]
In Ländern, in welchen wie z. B. in Ungarn, der Salpeter auswittert, ist
die Gewinnung desselben sehr einfach; man laugt die salpeterhaltige Erde
(=Gayerde=, =Gaysalpeter=, =Kehrsalpeter=) mit Wasser, oft unter Zusatz
von Potasche, aus, um den in der Erde enthaltenen salpetersauren Kalk zu
zersetzen, verdampft die Lauge und bringt dieselbe zur Krystallisation.
Den Salpeterbildungsprocess der Natur ahmt man in den =Salpeterplantagen=
künstlich nach, in denen man alle Bedingungen, welche die Salpeterbildung
begünstigen, zu erfüllen sucht. Die Vortheile der Salpeterplantagen sind
früher übertrieben dargestellt worden; gegenwärtig ist man, namentlich
seitdem die Fabrikation des Conversionssalpeters und die Einfuhr von
indischem Salpeter den Verbrauch in Europa zum grossen Theile deckt, in
den meisten Ländern des nördlichen Europas zu der Einsicht gekommen, dass
es weit grösseren Nutzen bringe, das hierzu erforderliche Land, den
Dünger und die Arbeitskraft dem Ackerbau zuzuwenden.
Als Materialien wählt man Erde, die reich ist an Calciumcarbonat, wie
Mergel, Bauschutt, Holz-, Torf-, Braunkohlen-, Steinkohlenasche, Staub
und Koth von Chausseen, Abfall aus Stuben, Ställen, Städten, Schlamm
aus Teichen und Schleusen, Kalkrückstände aus Soda-, Gas-,
Papierfabriken, Bleichereien, Asche und Kalk von Seifensiedern etc.,
und als Stickstofflieferer: düngerhaltige Materialien oder Dünger
selbst, thierische Abfälle, wie Fleisch, Sehnen, Häute, Blut aller Art
aus den Schlachthäusern und Wasenmeistereien, Rückstände aus chemischen
Fabriken, aus Gerbereien und Leimfabriken, von wollenen Lumpen aus
Tuchfabriken; man schichtet auch nicht selten die frischen thierischen
Abfälle mit Vegetabilien, namentlich mit solchen, welche, wie
Kartoffelkraut, Runkelrübenblätter, Bilsenkraut, Nesseln, Sonnenblumen,
Borretsch etc., Salpeter enthalten, und begiesst die Haufen von Zeit zu
Zeit mit Jauche oder Gülle. Die Principien, welche man bei der
zweckmässigsten Mischung der Erde zur Salpeterbildung zu befolgen hat,
sind dieselben, welche die Agriculturchemie zur Herstellung des
Compostes kennen gelehrt hat. Aus der präparirten Erde, =Muttererde=,
welche man mit Stroh oder mit Reissig durchflicht, um der Luft
möglichst allseitig Zutritt zu gestatten, bildet man auf einem
geneigten, festgeschlagenen Lehmboden Haufen von 2-2-1/2 Meter Höhe von
der Form einer abgestutzten Pyramide. Man kann auch in besonderen
Haufen (=Faulhaufen=) die Fäulniss der thierischen Substanzen einleiten
und die so erhaltene Masse mit der übrigen Erde mischen. Wenn die
Salpetererde der Reife sich nähert, lässt man die Haufen austrocknen;
es bildet sich dann an der Oberfläche eine 6-10 Centimeter dicke Rinde,
welche reicher ist an salpetersauren Salzen als die andere Masse, da
sich durch Capillarwirkung die Lauge an die Oberfläche zieht und dort
ihr Wasser verliert. Diese Kruste wird so oft abgekratzt, bis der Kern
des Haufens der Luft zu wenig Oberfläche darbietet, wo er dann mit
bereits ausgelaugter Erde =umkränzt= oder ganz abgetragen und neu
aufgebaut wird. In der =Schweiz= gewinnt man in mehreren Cantonen den
Salpeter in den Ställen, welche in der Regel an Bergabhängen liegen,
sodass blos der Eingang zu ebener Erde ist, während der
gegenüberliegende Theil des Gebäudes einige Fuss höher ist als der
Boden und auf Pfählen ruht. Auf diese Weise ist der gedielte Boden des
Stalles vom Erdboden durch eine Luftschicht getrennt. Unter dem Stalle
wird eine Grube von 0,6-1,0 Meter Tiefe gegraben; diese Grube füllt man
mit einer porösen Erde, welche den erforderlichen Kalkgehalt hat, und
tritt dieselbe fest. Diese Erde absorbirt den Harn der Thiere. Nach 2-3
Jahren nehmen die Salpetersieder in den leerstehenden Sommerstallungen
die Bodenbretter ab, entfernen die Salpetererde aus der Grube und
laugen dieselbe mit Wasser aus. Die Lauge wird in einer Hütte, in
welcher ein Kessel in einem in die Erde eingegrabenen Herde eingesenkt
ist, versotten. Die ausgelaugte Erde kommt in die Ställe zurück. Es
lohnt sich erst nach sieben Jahren, aus demselben Stalle wieder
Salpeter zu gewinnen. Ein einziger Stall soll 50-200 Pfd. Rohsalpeter
liefern, nach anderen Angaben kann sich der Ertrag bei einem Stalle auf
10 Ctr. belaufen. Die Lauge wird mit Asche und Aetzkalk versetzt, vom
Bodensatze abgegossen, in der Siedehütte eingedampft und der
Krystallisation überlassen. Man lässt die Krystalle in Körben
abtropfen, verpackt sie in Säcke und versendet sie an die
Raffiniranstalten der Pulvermühlen. In =Schweden=, wo jeder
Grundbesitzer zur Lieferung von Salpeter an die Behörde als Steuer
verpflichtet ist, sind die salpeterbildenden Materialien in hölzerne
Kästen oder Schuppen eingetragen, werden darin von Zeit zu Zeit mit
Rindsharn übergossen und umgeschaufelt. Nach 2-3 Jahren ist die Erde
reif.
[Sidenote: Behandeln der reifen Salpetererde.]
Aus der reifen Salpetererde wird in den Salpetersiedereien der
Kalisalpeter auf folgende Weise dargestellt: _a_) die Erde wird mit
Wasser ausgelaugt (=Darstellung der Rohlauge=); _b_) die Lauge (Rohlauge)
wird gebrochen, d. h. sie wird mit der Lösung eines Kaliumsalzes
zusammengebracht, um das vorhandene Calcium- und Magnesiumnitrat in
Kaliumnitrat zu verwandeln (=Brechen der Rohlauge=); _c_) die gebrochene
Lauge wird abgedampft, um den Salpeter (=Rohsalpeter=) krystallisirt zu
erhalten; _d_) der Rohsalpeter wird geläutert und raffinirt.
[Sidenote: Darstellung der Rohlauge.]
Die siedewürdige Erde wird mit Wasser ausgelaugt, um die in Wasser
löslichen Bestandtheile von den unlöslichen zu trennen. Hierbei ist das
Auslaugen mit der geringsten Menge Wasser vorzunehmen, um später bei der
Verdampfung an Brennmaterial zu ersparen. Laugen von 12-13 Proc. Gehalt
sind siedewürdig.
[Sidenote: Brechen der Rohlauge.]
Die Rohlauge (in Oesterreich =Grundwasser= genannt) enthält die Nitrate
von Calcium, Magnesium, Kalium und Natrium, Chlorcalcium, Chlormagnesium,
Chlorkalium, Ammoniaksalze und vegetabilische und thierische Substanzen.
Um die Nitrate des Calciums und Magnesiums, welche sich in der Rohlauge
vorfinden, in Kaliumnitrat überzuführen, wird die Rohlauge =gebrochen=,
d. h. es wird die Rohlauge mit einer Auflösung von 1 Th. Potasche in 2
Th. Wasser versetzt:
Calciumnitrat Ca(NO_{3})_{2} } { Kaliumnitrat 4KNO_{3}
Magnesiumnitrat Mg(NO_{3})_{2} } geben { Calciumcarbonat CaCO_{3}
Kaliumcarbonat 2K_{2}CO_{3} } { Magnesiumcarbonat MgCO_{3}
Zu gleicher Zeit werden auch die Chlorüre des Calciums und Magnesiums
zersetzt und in Chlorkalium und Calcium- und Magnesiumcarbonat zerlegt.
Von der Potaschenlösung wird so lange zugesetzt, als noch ein
Niederschlag in der Flüssigkeit sich bildet. Um einen Maasstab für die
Quantität der zuzusetzenden Potaschenlösung zu haben, macht man mit etwa
1/2 Liter der Rohlauge eine vorläufige Probe, welche Menge
Potaschenlösung zugesetzt werden muss, bis kein Niederschlag mehr
entsteht.
Zuweilen wendet man zum Brechen der Rohlauge auch Kaliumsulfat anstatt
der Potasche an. Die Anwendung des Kaliumsulfates verlangt zuerst eine
Zersetzung der Magnesiasalze der Rohlauge durch Kalkmilch und
nachheriges Abdampfen; auf Zusatz von Kaliumsulfat scheidet sich sodann
Calciumsulfat aus (Ca(NO_{3})_{2} + K_{2}SO_{4} = 2KNO_{3} + CaSO_{4}).
Auch bei der Anwendung von Chlorkalium zum Brechen der Lauge entfernt
man zuerst die Magnesiasalze mittelst Kalkmilch. Hierauf setzt man zu
der decantirten Flüssigkeit die erforderliche Quantität eines Gemenges
von Chlorkalium und Glaubersalz nach gleichen Molekülen. Hierdurch wird
der Kalk als Gyps niedergeschlagen; das entstandene Natriumnitrat setzt
sich mit dem Chlorkalium zu Kaliumsalpeter und Kochsalz um.
[Sidenote: Versieden der Rohlauge.]
[Illustration: Fig. 64.]
Die von dem aus kohlensauren Erden bestehenden Absatz klar
abgegossene Rohlauge besteht aus einer Lösung von Kaliumnitrat,
Chlorkalium und Chlornatrium, kohlensaurem Ammoniak und überschüssiger
Potasche; ausserdem finden sich darin färbende Stoffe, jedoch weniger als
vorher. Das Versieden der Lauge geschieht in kupfernen Kesseln (Fig. 64),
deren Anlage so gemacht ist, dass die Feuergase durch die den Kessel
umgebenden Züge _c c_ unter die Vorwärmpfanne _D_ und von da in den
Schornstein _q_ gehen. In einigen Fabriken benutzt man die entweichende
Wärme zum Trocknen des Salpetermehls. In den Siedekessel lässt man durch
einen Hahn so viel Rohlauge nachfliessen, als durch das Kochen Wasser
entweicht. Am dritten Tage etwa fangen die Chlormetalle (Chlornatrium,
Chlorkalium) an sich auszuscheiden, der Arbeiter muss nun Sorge tragen,
dieselben nicht anbrennen zu lassen, was zu Explosionen oder mindestens
zu Störungen des Betriebes Anlass geben könnte; zu diesem Zwecke wendet
er eine hölzerne, keilförmig zugeschärfte Stange an, mit deren Hülfe er
die bereits ausgeschiedenen festen Theile umrührt. Nach jedesmaligem
Umrühren schöpft er das Lockergewordene mit einem kupfernen Siebe heraus.
Da sich dessenungeachtet an den Wandungen des Kessels Kesselstein
ansetzt, so wendet man jetzt fast allgemein den =Pfuhleimer=, d. h. ein
flaches Gefäss _m_ an, welches man mittelst einer Kette _h_ in die Mitte
der Lauge ungefähr 6 Centimeter vom Boden des Kessels herablässt. Der
Pfuhleimer wird mit Backsteinen beschwert. Die ausgeschiedenen festen
Theile setzen sich nämlich nicht sofort als Kesselstein ab, sondern
bleiben einige Zeit in der Flüssigkeit suspendirt, indem sie von dem
Boden des Kessels an den Wänden hinaufgetrieben werden, um von der
Oberfläche in der Mitte wieder auf den Boden zu gelangen. Durch den
Pfuhleimer wird nun das Herabfallen derselben auf den Boden verhindert,
indem sich darin nach und nach alle festen Theile ansammeln. Da in dem
Pfuhleimer kein Kochen stattfindet, so fallen auch die einmal
hineingekommenen Theilchen nicht wieder heraus. Von Zeit zu Zeit wird
dieses Gefäss emporgezogen und in einen über den Kessel befindlichen, mit
Löchern versehenen Kasten geleert, aus welchem die den festen Theilchen
anhängende Lauge wieder in den Kessel zurückläuft. Das in dem Kessel
Abgeschiedene besteht grösstentheils aus kohlensauren Erden und Gyps.
Nachdem ein Theil der Verunreinigungen durch den Pfuhleimer entfernt
worden ist, enthält die Lauge häufig noch Chlornatrium. Da dieses Salz
nicht gleich dem Salpeter in heissem Wasser leichter löslich ist als in
kaltem, so krystallisirt es schon während des Abdampfens heraus. Man
entfernt dann den Pfuhleimer aus der Lauge; das Chlornatrium scheidet
sich an der Oberfläche der Flüssigkeit und am Boden des Kessels aus und
wird mit einem Schaumlöffel herausgenommen. Sobald das Kochsalz
reichlich herauskrystallisirt, hat die Lauge die zum Krystallisiren
erforderliche Stärke erreicht. Ist die Lauge in der That gar, so
erstarrt ein Tropfen derselben, auf kaltes Metall gebracht, sogleich zu
einer festen Masse. Man kann auch ein Wenig der zu prüfenden Lauge in
einen Blechlöffel schöpfen und sehen, ob nach der Abkühlung der
Salpeter in Nadeln anschiesst. Die gare Lauge wird in besondere
Bottiche gebracht und darin 5-6 Stunden stehen gelassen; während dieser
Zeit setzen sich noch mehr Unreinigkeiten ab, die Lauge klärt sich und
kühlt zum Theil aus. Ist die Abkühlung bis auf etwa 60° vorgeschritten,
so schöpft man die klare Lauge in kupferne Krystallisirgefässe. Nach
zweimal 24 Stunden ist die Krystallisation beendigt; man trennt nun die
Mutterlauge (=Altlauge=, =Hecklauge=), welche dem nächsten Rohsieden
zugesetzt wird, von den Krystallen.
[Sidenote: Läutern oder Raffiniren des Rohsalpeters.]
Der =Rohsalpeter= (Salpeter vom ersten Sude) ist gelb gefärbt und enthält
durchschnittlich 20 Proc. zerfliessliche Chlormetalle, Erdsalze und
Wasser. Die die Entfernung der Verunreinigungen bezweckende Operation
nennt man das =Läutern= oder =Raffiniren des Salpeters=. Ein grosser
Theil des Salpeters wird gegenwärtig einfach durch Raffiniren des
=indischen Salpeters=[32] dargestellt. Die ursprüngliche Methode der
Salpetergewinnung durch Auslaugen salpeterhaltiger Erden ist in Europa
nur noch an wenigen Orten in Anwendung.
[32] Aus Indien (Bombay, Madras, Pegu) wurden in England folgende
Mengen von indischem Salpeter eingeführt:
1860 16,460,300 Kilogr. 1864 22,259,840 Kilogr.
1861 15,690,150 " 1865 27,244,360 "
1862 22,162,400 " 1866 29,322,400 "
1863 20,238,250 " 1867 29,420,600 "
1868 33,062,000 "
Das Raffiniren gründet sich darauf, dass der Salpeter in heissem Wasser
sich weit leichter löst als die beiden Chlorüre Chlornatrium und
Chlorkalium. Man bringt in einen Kessel 12 Ctr. (= 600 Liter) Wasser
und löst darin 24 Ctr. Rohsalpeter bei gelinder Wärme auf; darauf
erhitzt man die Lösung bis zum Sieden und trägt noch 36 Ctr.
Rohsalpeter ein. Enthielt der Rohsalpeter 20 Proc. Chloralkalien, so
wird der Salpeter von der angewendeten Wassermenge in der Siedehitze
gelöst, von den Chloralkalien bleibt dagegen ein Theil ungelöst zurück
und wird aus dem Kessel herausgekrückt. Der auf der Oberfläche der
Flüssigkeit sich zeigende Schaum wird mit einer Schaumkelle abgenommen.
Darauf sucht man die noch nicht abgeschiedenen organischen Stoffe durch
Leim niederzuschlagen. Gewöhnlich rechnet man auf 1 Ctr. Rohsalpeter
20-50 Grm. Tischlerleim, welche in etwa 2 Liter Wasser aufgelöst
werden. Damit keine Krystallisation des Salpeters eintrete, setzt man
der Flüssigkeit so viel Wasser zu, dass die Totalmenge desselben 20
Ctr. (1000 Liter) betrage. Der Leim reisst alle in der Flüssigkeit
schwimmenden Körper mit sich auf die Oberfläche, wodurch eine grosse
Menge Schaum entsteht, der sofort abgenommen wird. Die Flüssigkeit wird
nach dem Abschäumen etwa 12 Stunden auf der Temperatur von 88° erhalten
und dann vorsichtig in die kupfernen Krystallisirbecken geschöpft,
deren Boden nach der Mitte zu abschüssig ist und an dem einen Ende
höher steht als an dem anderen. In diesen Becken kühlt sich die Lauge
ab und es würden sich grosse Salpeterkrystalle bilden, wenn man dies
nicht absichtlich durch Umrühren mit Krücken verhinderte, wodurch
=Salpetermehl= sich bildet. Das Salpetermehl kommt aus den
Krystallisirbecken in die =Waschgefässe=, kleine Tröge von 10 Fuss
Länge auf 4 Fuss Breite, von der Gestalt der Auslaugekästen, jedoch mit
einem Doppelboden versehen, von welchem der innere durchlöchert ist.
Seitlich befinden sich zwischen den beiden Böden mit Zapfen zu
verschliessende Löcher. Das Salpetermehl wird hierin mit 60 Pfd. einer
gesättigten Lösung reinen Salpeters übergossen und bei geschlossenen
Zapfen 2-3 Stunden damit in Berührung gelassen; dann zapft man ab,
lässt abtropfen und wiederholt diese Operation zweimal, erst mit 60
Pfd., dann mit 24 Pfd. Salpeterlösung, indem man nach jedem Aufguss der
Salpeterlösung mit einer gleichen Menge Wasser nachwäscht. Die zuerst
ablaufenden Waschwässer, welche die Chloralkalien enthalten, werden
beim Raffiniren des Rohsalpeters zugesetzt, die letzten Waschwässer --
fast reine Salpeterlösungen -- werden bei den ersten Waschungen anderen
Salpetermehls angewendet. Nachdem man das ausgewaschene Salpetermehl
einige Zeit auf dem Waschkasten gelassen hat, wird es in einer
Trockenpfanne bei gelinder Wärme getrocknet, gesiebt und verpackt. In
einigen preussischen Salpeterfabriken bringt man es aus dem Waschkasten
in den sogenannten =Aufschüttekasten= und dann auf Trockentafeln,
welche mit Leinwand überzogen sind.
[Sidenote: Darstellung des Kaliumnitrates aus Chilisalpeter.]
Seit etwa zwanzig Jahren stellt man sehr bedeutende Mengen von
Kaliumsalpeter aus dem Chilisalpeter dar. Man nennt diesen Salpeter zum
Unterschiede von dem indischen und Plantagensalpeter
=Conversionssalpeter=. Es lassen sich folgende vier Methoden anwenden:
1) Es wird das Natriumnitrat mit Chlorkalium zerlegt. Der Vorgang ist
dabei folgender:
100 Kilogr. Natriumnitrat } geben { 119,1 Kilogr. Kaliumsalpeter
87,9 " Chlorkalium } { 68,8 " Kochsalz.
=Longchamp= und nach ihm =Anthon= und =Kuhlmann= haben dieses Verfahren
empfohlen. Es wird auch in der That gegenwärtig häufig im Grossen
benutzt, da die Zersetzung beider Salze eine schnelle und vollständige
ist, das abfallende Kochsalz leicht von allem anhängenden Salpeter
befreit werden kann, ebenso auch die Reinigung des Salpeters vom Kochsalz
einfach und vollständig ist. Es sei hierbei erwähnt, dass in einigen
Ländern die Steuerbehörde von dem dabei abfallenden Kochsalze die
Salzsteuer erhebt. Das erforderliche Chlorkalium wird durch die
Zersetzung des Carnallits erzeugt, oder auch bei der Verarbeitung des
Kelps oder der Schlempekohle und der Kaluczer Sylvine gewonnen.
In einem gusseisernen Kessel von etwa 4000 Liter Inhalt werden
äquivalente Mengen von Chilisalpeter und Chlorkalium aufgelöst, genau
nach der Procentigkeit der jedesmal vorliegenden Handelswaare
berechnet. Der Chilisalpeter schwankt in der Regel nur unbedeutend um
96 Proc.; aber das Chlorkalium von 60-90 Proc., man nimmt gewöhnlich 7
Ctr. des ersteren und die entsprechend berechnete Menge der letzteren.
Zuerst wird das Chlorkalium für sich aufgelöst, bis die Lösung
1,200-1,210 (heiss gemessen) zeigt; dann wird der Chilisalpeter
zugesetzt und nun so lange gefeuert, bis die Flüssigkeit 1,500 zeigt;
das sich fortwährend ausscheidende Chlornatrium wird, sowie es sich
bildet, herausgekrückt und auf einer schiefen Ebene so ablaufen
gelassen, dass die Mutterlauge in den Kessel zurückfliesst. Es wird
dann noch gewaschen, bis es höchstens 1/2 Proc. Salpeter enthält, und
auch die Waschwässer werden in den Kessel gegeben. Wenn die Lauge im
Kessel auf 1,500 gekommen ist, lässt man sie kurze Zeit absitzen, wobei
das niederfallende Salz allen Schmutz mit sich reisst, und lässt dann
die klare Lauge nach den Krystallisirgefässen laufen. In der
ursprünglichen Patentbeschreibung ist eine Grädigkeit von 1,550
vorgeschrieben; dies zeigte sich aber nicht vortheilhaft, weil bei
solcher Concentration die Lauge theils während des Absitzens, theils
beim Ablaufen schon stark krystallisirte und die Rinnen verstopfte. Die
Krystallisirgefässe sind ganz flach, sodass schon nach 24 Stunden die
Krystallisation vollständig ist; durch gelegentliches Umrühren erreicht
man es, dass die Krystalle so fein wie Bittersalz fallen. Die
Mutterlauge wird abgezogen und die Krystalle vollständig abtropfen
gelassen. Dann übergiesst man die Krystalle mit so viel Wasser, dass
sie davon bedeckt werden, und lässt dies 7-8 Stunden stehen; hierauf
zieht man es ab und überlässt die Krystalle über Nacht dem Abtropfen;
am nächsten Tage wiederholt man dasselbe Verfahren noch einmal.
Natürlich kann man die Waschungen, wenn nöthig, beliebig oft
fortsetzen; aber ein hinreichender Grad der Reinheit wird meist schon
nach dem zweiten Male erreicht sein. Die erste Mutterlauge, sowie alle
Waschwässer kehren in den ursprünglichen Auflösekessel zurück.
2) Es wird der Natriumsalpeter durch Chlorbarium in Bariumsalpeter
übergeführt und dieser dann durch Kaliumsulfat oder Potasche in
Kaliumnitrat verwandelt.
[Greek: a]) 85 Kilogr. Natriumnitrat}geben{130,5 Kilogr. Bariumnitrat,
122 " Chlorbarium } { 58,5 " Kochsalz.
[Greek: b]) 130,5 Kilogr. Bariumnitrat } 87,2 Kilogr. Kaliumsulfat
brauchen bei ihrer Umwandelung} oder
in Kaliumsalpeter } 69,2 " Kaliumcarbonat.
Bei Anwendung von Kaliumsulfat erhält man als Nebenprodukt =Barytweiss=,
welches sich gut verwerthen lässt, in dem andern Falle Bariumcarbonat,
welches durch Salzsäure wieder in Chlorbarium übergeführt werden kann.
Stellt man sich die Frage, ob die Nachtheile, die aus dem Hereinziehen
der Barytverbindungen in diesen Process, erwachsen können, sich durch die
Vortheile aufwiegen lassen, so sind besonders die folgenden Momente als
leitend festzuhalten: a) Lohnt es sich, aus dem natürlichen vorkommenden
Bariumcarbonat durch Umwandlung in Chlorbarium (vielleicht durch
Verdichtung der in der Sodafabrikation zuletzt entweichenden
Salzsäuredämpfe durch Witherit erhalten) und Fällen mit verdünnter
Schwefelsäure das Barytweiss als Hauptprodukt darzustellen, so ist
anzunehmen, dass ein werthvolles Nebenprodukt den Mehraufwand an Arbeit
wohl lohnen werde; b) der Umweg und die dadurch vermehrte Arbeit wird
reichlich compensirt durch grössere Ausbeute und reineres Produkt.
3) Es wird der Natriumsalpeter durch Potasche in Kaliumsalpeter
übergeführt, wobei als Nebenprodukt reine =Soda= fällt:
85 Kilogr. Natriumsalpeter } geben { 101,2 Kilogr. Kaliumsalpeter
69,2 " Kaliumcarbonat } { 53 " Soda (calcinirte).
Diese Art der Salpeterfabrikation hat sich erst seit dem Krimkriege
(1854-55) in Deutschland eingebürgert, und zwar ist =Wöllner= in Cöln als
derjenige Chemiker anzusehen, welcher zuerst Conversionssalpeter mittelst
Potasche fabrikmässig darstellte. Die politischen und geographischen
Verhältnisse Deutschlands liessen in jener Zeit Preussen vor Allem als
für diese Fabrikation geeignet erscheinen, und zwar war es nächst Harburg
Stettin, welches durch seine günstige Lage (Seeverbindung mit Russland)
in dieser Hinsicht am meisten bevorzugt war, und woselbst alsbald das
erste grössere Werk für diesen Industriezweig gegründet wurde. Dieses
Werk vermochte jedoch trotz seinem bedeutenden Umfange seiner Zeit nicht
den täglich gesteigerten Anforderungen der russischen Regierung zu
genügen; es entstanden nach und nach andere Fabriken und kleinere Werke
dehnten sich aus, sodass nach Beendigung des Krieges bereits an fünf
Orten Deutschlands diese Salpeterfabrikation in grösserem Umfange
betrieben wurde.
Im Jahre 1862 wurden in Deutschland nach diesem Principe in acht
Fabriken circa 7,500,000 Pfd. Kalisalpeter dargestellt. Diese starke
Concurrenz hatte das Sinken der Salpeterpreise zur nächsten Folge, aber
sie spornte auch die einzelnen Producenten zur fortwährenden
Vervollkommnung ihrer Fabrikation und in gleichem Maasse zur Aufsuchung
billigerer Rohstoffe für dieselbe an. Während früher fast
ausschliesslich das aus dem Kelp gewonnene Chlorkalium zur
Salpeterfabrikation angewendet wurde, ging man während des Krimkrieges
zur Verwendung der russischen Potasche über. Doch auch dieser Rohstoff
wurde alsbald zu theuer, und man wandte sich zu der aus der
Rübenmelasse als Nebenprodukt gewonnenen Schlempekohle. Die
entstehenden neuen Fabriken wurden lediglich für Verarbeitung dieses
letzteren Rohstoffes angelegt. Freilich stiegen bei Verwendung so
unreiner Rohstoffe auch die Schwierigkeiten der Fabrikation, denn es
galt, aus diesen Rohstoffen nicht allein einen reinen Salpeter, sondern
auch eine =hochgrädige Soda= zu gewinnen. Dies ist nun gelungen und es
wird in den Salpeterfabriken, die Conversionssalpeter mittelst Potasche
darstellen, eine Soda erzielt, welcher der nach dem =Leblanc='schen
Verfahren erhaltenen nichts nachgiebt.
4) Es wird der Natriumsalpeter durch Aetzkali zerlegt, welche sich
vollständig zu Kaliumsalpeter und Aetznatron umsetzen.
Dieses zuerst von =Landmann= und =Gentele=, später in modificirter Form
von =Schnitzer= empfohlene und von =C. Nöllner= in die Praxis
eingeführte Verfahren wird in einer Salpeterfabrik in Lancashire (nach
der Beschreibung von =Lunge=) in folgender Weise ausgeführt. Zu
Kalilauge von 1,5 spec. Gewicht wird eine äquivalente Menge von
Natriumsalpeter zugesetzt und nach kurzer Einwirkung zur
Krystallisation gebracht. Den sich ausscheidenden Kaliumsalpeter trennt
man von der Mutterlauge, welche jetzt bedeutend weniger als 1,50 zeigt,
dampft diese wieder bis zu demselben spec. Gewicht ein und lässt
wiederum erkalten. Man erhält eine zweite Krystallernte von
Kaliumsalpeter; die Mutterlauge ist gewöhnlich so gut wie ganz frei
davon und enthält nur Aetznatron und verunreinigende Salze; zuweilen
jedoch ist sie noch so reich an Salpeter, dass man eine dritte
Krystallisation desselben vornehmen muss. Was sich während des
Eindampfens abscheidet, ist meist Natriumcarbonat, herstammend von dem
Chlornatriumgehalte des Handelschlorkaliums, welcher sich natürlich
ebenfalls als kohlensaures Salz wiederfindet. Die geringen Mengen
unzersetzten Chlorkaliums, Chlornatriums und Calciumsulfates bleiben
fast ganz in der Mutterlauge von kaustischer Soda zurück. Die letztere
wird weiter eingedampft, zuletzt bis zum glühenden Flusse, und
überhaupt mit ihr ganz wie gewöhnlich verfahren. Man erlangt jedoch aus
ihr nie ein Aetznatron von so schöner weisser Farbe, wie es sich jetzt
häufig im Handel findet, sondern es behält immer eine schwach bläuliche
Färbung. Der in beiden Krystallisationen erhaltene Salpeter wird in
eisernen Gefässen mit kaltem Wasser, resp. früheren Waschwässern, so
lange gewaschen, bis er nur noch 0,1 Proc. Chlornatrium enthält: die
Waschwässer werden bei den folgenden Operationen in systematischer
Reihenfolge weiter verwendet. Den gewaschenen Salpeter löst man in
eisernen Kesseln in der Hitze auf und lässt ihn in anderen eisernen
Kesseln erkalten, wobei öfter umgerührt wird. Das ausgeschiedene
Krystallmehl wird von Neuem gewaschen, bis der gewünschte Grad von
Reinheit erreicht ist. Trotzdem ausschliesslich eiserne Gefässe in
Anwendung sind, findet man doch kein Eisen im Salpeter; natürlich
werden die Gefässe immer vollkommen sauber gehalten. Zum Trocknen des
Salpeters dient eine Kammer aus Ziegeln, ganz so gebaut, wie man häufig
die Chlorkalkkammern trifft: nämlich in zeltartiger Form, also ein
spitzbogiges Gewölbe, vom Boden aus aufsteigend und im Scheitel 2 Meter
hoch, sodass ein Mann darin arbeiten kann. Die Breite ist etwa 2 Meter,
die Länge 5 Meter. Salpeter wird darin auf hölzernen Gerüsten
ausgebreitet und durch eiserne Röhren, welche darin herumgeführt sind
und die heisse Luft einer Feuerung leiten, wird die Temperatur auf 70°
C. gehalten; das Trocknen erfolgt daher sehr schnell.
[Sidenote: Prüfung des Salpeters.]
=Prüfung des Salpeters.= Reiner Salpeter erstarrt nach vorsichtigem
Schmelzen zu einer weissen Masse, die auf dem Bruche grobstrahlig ist.
Eine Verunreinigung von 1/80 Chlornatrium macht den Bruch schon etwas
körnig, bei 1/10 ist der Kern schon nicht mehr strahlig und weniger
durchsichtig und bei 1/30 ist das Strahlige nur noch an den Kanten zu
bemerken. Das Nämliche geschieht durch eine Verunreinigung mit
salpetersaurem Natron. Diese Methode (von =G. Schwartz=) benutzt die
Behörde in Schweden, wo jeder Grundbesitzer verpflichtet ist, eine
gewisse Menge Salpeter an den Staat abzugeben. -- Andere Methoden, wie
die von =Riffault=, =Huss=, =Gay-Lussac=, sind theils zeitraubend,
theils für die Praxis nicht geeignet. Die Methode von =Riffault= beruht
auf der Eigenschaft einer gesättigten Salpeterlösung, bei der
Temperatur, bei welcher sie gesättigt ist, noch Chlornatrium aufnehmen
zu können. Die Methode des k. k. Obersten =Huss= gründet sich darauf,
dass eine bestimmte Menge Wasser nur eine bestimmte Menge Salpeter bei
einer gewissen Temperatur gelöst enthalten kann. Man hat daher nur
nöthig, durch Versuche zu ermitteln, bis zu welcher Temperatur
Salpeterlösungen von verschiedener Concentration abgekühlt werden
müssen, damit Salpeter sich auszuscheiden beginne; aus dieser
Temperatur lässt sich der Gehalt an reinem Salpeter berechnen. Die
beste Methode, den raffinirten Salpeter, der zur
Schiesspulverfabrikation angewendet werden soll, auf Chlormetalle
(Kochsalz) zu prüfen, besteht darin, eine Lösung desselben mit einer
Lösung von Silbernitrat zu versetzen. Es darf dadurch keine oder nur
eine sehr geringe Trübung und kein Niederschlag erfolgen. =G. Werther=
bediente sich sehr zweckmässig zur Ermittelung des Chlorgehaltes, sowie
des Schwefelsäuregehaltes titrirter Lösungen von Silber- und
Bariumnitrat. Die Lösungen sind so abgestimmt, dass jeder Theilstrich
der Silberlösung 0,004 Grm. Chlor und jeder Theilstrich der
Bariumlösung 0,002 Grm. Schwefelsäure entspricht. Man kann nun entweder
in derselben Lösung zuerst den Chlor- und hierauf sogleich den
Schwefelsäuregehalt ermitteln, oder man kann in zwei besonderen Gläsern
in verschiedenen Proben Chlor und Schwefelsäure bestimmen. Nach der
Probe von =Reich= erhitzt man 0,5 Grm. trockenen, gepulverten Salpeter
mit dem 4-6fachen Quarzpulver gemengt bis zum Dunkelrothglühen; es wird
alle Salpetersäure ausgetrieben und der Gewichtsverlust giebt den
Gehalt des Salpeters an Salpetersäure. Schwefelsaure Salze oder
Chlorverbindungen werden bei der angegebenen Temperatur nicht zersetzt.
Ist der Gewichtsverlust = d, so hatte man
1,874. d Kaliumsalpeter,
oder 1,574. d Natriumsalpeter.
=Al. Müller= schlägt zur Bestimmung der Salpetersäure eine Methode vor,
die sich darauf gründet, dass für Kalium und Natrium NO_{3} = Cl und
durch Zersetzung des ersteren durch das letztere je ein Atom um 52-35,5
= 26,5 leichter wird. Der gewogene Salpeter wird mit concentrirter
Salzsäure wiederholt zur Trockne gebracht, bis alle Salpetersäure
entfernt ist; der Rückstand wird geglüht und gewogen. Chemisch reiner
Kaliumsalpeter darf mit Kaliumcarbonat, Chlorbarium, Silbernitrat und
Kaliummetaantimoniat keinen Niederschlag geben. Zieht Salpeter
Feuchtigkeit aus der Luft, so ist dies ein Zeichen, dass er
Natriumsalpeter enthält oder beim Schmelzen, wenn ein solches
stattgefunden hat, zu stark erhitzt und theilweise zerstört worden ist.
Nach =R. Böttger= ist fast aller im Handel vorkommende Salpeter durch
salpetrigsaures Kali mehr oder weniger verunreinigt.
[Sidenote: Anwendung des Kaliumsalpeters.]
Der Salpeter wird zu den mannigfaltigsten Zwecken angewendet; seine
Hauptanwendungen sind folgende: 1) zur Fabrikation des Schiesspulvers;
2) zur Darstellung der englischen Schwefelsäure und der Salpetersäure;
3) in der Glasfabrikation zum Reinigen der Glasmasse; 4) als
Oxydations- und Flussmittel bei verschiedenen Metallarbeiten; als
Flussmittel verwendet man häufig ein Gemenge von Salpeter mit
Weinstein, welches Gemenge zuweilen vorher erhitzt wird. Erhitzt man
ein Gemenge von 1 Th. Salpeter mit 2 Th. Weinstein, so entsteht der
=schwarze= Fluss, d. i. ein Gemenge von Kaliumcarbonat mit fein
zertheilter Kohle. Erhitzt man gleiche Theile Salpeter und Weinstein,
so erhält man den =weissen Fluss=, d. i. ein Gemenge von Kaliumcarbonat
mit unzersetztem Salpeter. Beide Vorschriften werden in den Gewerben
häufig benutzt; da aber der Salpeter bei der ersten Vorschrift
sämmtlichen Sauerstoff, bei der zweiten einen Theil desselben einbüsst,
so ist es einleuchtend, dass der schwarze Fluss zweckmässiger durch
Mengen von Potasche mit Russ, der weisse Fluss durch Mengen von
Potasche mit etwas Salpeter dargestellt werden kann. Der schwarze Fluss
wird benutzt, wenn Metalle nur umgeschmolzen werden sollen, der weisse
dagegen, wenn sich ein Theil der Metalle oxydiren soll; 5) zum
Einpökeln des Fleisches neben Kochsalz und zuweilen auch Zucker; 6) zur
Bereitung des Schnellflusses und Knallpulvers. Der =Schnellfluss von
Baumé= ist ein Gemenge von 3 Th. Salpeter, 1 Th. Schwefelpulver und 1
Th. Sägespänen (am besten von harzreichem Holze); bringt man in dieses
Gemenge eine Silber- oder Kupfermünze, so schmilzt diese, weil sich
leicht schmelzbare Schwefelmetalle (Schwefelsilber und Schwefelkupfer)
bilden. Das =Knallpulver= ist ein Gemisch von 3 Th. Salpeter, 2 Th.
Kaliumcarbonat und 1 Th. Schwefel, welches in einem Schälchen über der
Lampe erhitzt, heftig explodirt, indem es durch seine ganze Masse
hindurch auf einmal zersetzt wird und dabei grosse Quantitäten Gas sich
entwickeln:
Salpeter 6KNO_{3} } { Stickstoffgas 6N
Potasche 2K_{2}CO_{3} } = { Kohlensäure 2CO_{2}
Schwefel 5S } { Kaliumsulfat 5K_{2}SO_{4}
7) als Düngemittel in der Landwirthschaft; 8) zur Darstellung vieler
chemischer und pharmaceutischer Präparate; 9) zum Frischen des Eisens
(Salpeterfrischen) nach dem Verfahren von =Heaton= (vergl. Seite 27).
[Sidenote: Natriumsalpeter.]
Der =Natriumsalpeter= (Natriumnitrat, salpetersaures Natron, kubischer
Salpeter, Chilisalpeter) NaNO_{3} (in 100 Th. aus 36,47 Th. Natron und
63,53 Th. Salpetersäure bestehend) findet sich im District Atacama und
Tarapaca, nicht weit vom Hafen Yquique in Peru (drei Tagereisen von
Conception) in Lagern (_caliche_ oder _terra salitrosa_ genannt) von
wechselnder Dicke (0,3-1,0 Meter) in einer Erstreckung von mehr als 30
Meilen (bis in die Nähe von Copiapo im Norden von Chile), mit Thon
bedeckt. Die Lager bestehen fast ganz aus reinem, trockenem, hartem Salz
und liegen fast unmittelbar unter der Oberfläche des Erdreiches. An
anderen Orten in Peru bildet der Natriumsalpeter, der über Valparaiso,
dem Hauptstapelplatze des in Peru, Bolivien und Chile gewonnenen
Salpeters, als =Chilisalpeter= nach Europa gebracht wird, den
Hauptgemengtheil einer sandigen Ablagerung, welche an einzelnen Stellen
bis zur Oberfläche der Erde herauftritt, während sie an anderen Stellen
bis zu einer Tiefe von höchstens 2,6 Meter unter der Bodenfläche liegt.
Der ungereinigte Chilisalpeter stellt eine aus krystallinischen
Bruchstücken bestehende, meist bräunlich oder gelblich gefärbte, etwas
feuchte Masse dar, indessen kommt dieses Salz gewöhnlich an Ort und
Stelle des Vorkommens durch Auflösen in Wasser und Eindampfen der Lösung
bis zur Trockne ganz oder halb gereinigt in den Handel. Eine Probe davon
enthielt:
Natriumnitrat 94,03
Natriumnitrit 0,31
Chlornatrium 1,52
Chlorkalium 0,64
Natriumsulfat 0,92
Natriumjodat 0,29
Chlormagnesium 0,96
Borsäure Spuren
Wasser 1,96
-------
100,00
Er lässt sich nur bedingt zur Fabrikation des Schiesspulvers, wol aber zu
der des Sprengpulvers benutzen, da er Feuchtigkeit aus der Luft anzieht,
dagegen verwendet man ihn zur Darstellung der Salpetersäure, der
englischen Schwefelsäure, zum Reinigen des Aetznatrons, zur Darstellung
des Chlors in den Chlorkalkfabriken, zur Fabrikation von arsensaurem
Natron, zum Einpökeln des Fleisches, zur Glasbereitung, zur Bereitung von
Bleioxychlorür (als Bleiweisssurrogat), zur Regeneration des Braunsteins,
bei der Bereitung von Mennige, in sehr bedeutender Menge zur Umwandelung
des Roheisens in Stahl nach dem Verfahren von =Hargreaves= (1868) und
=Heaton= (1869), und hauptsächlich zur Fabrikation des Kaliumsalpeters,
seitdem das Chlorkalium (durch Zersetzen des Carnallits und Reinigen des
Sylvins, als Produkt der Kelpverarbeitung und aus der Schlempekohle) so
überaus billig in den Handel gebracht wird. Seit etwa 30 Jahren hat er in
Folge seiner günstigen Wirkung auf das Wachsthum der Halmfrüchte eine
wichtige Anwendung in der Agricultur als Düngemittel erhalten.
In dem Chilisalpeter findet sich stets etwas salpetrigsaures Natrium,
ausserdem sind darin kleine Mengen von Jod enthalten, welches sich in
den Mutterlaugen, die man beim Reinigen des Chilisalpeters durch
Umkrystallisiren erhält, ansammelt. In Tarapaca stellt man täglich 40
Kil. Jod dar. Nach =L. Krafft= enthält 1 Kilogr. Rohsalpeter 0,59 Grm.
Jod. Nach =Nöllner= (1868) spielten bei der Bildung der
südamerikanischen Salpeterlager die stickstoffhaltigen Jodsammler, die
Seetange, eine Hauptrolle. Der Jodgehalt des Chilisalpeters würde
demnach denselben Ursprung haben, wie das Jod der schottischen und
französischen Fabriken. Folgende Zusammenstellung zeigt die Grösse der
Ausfuhr an Natriumsalpeter aus Südamerika:
1830 18,700 Ctr. 1858 1,220,240 Ctr. 1865 2,992,000 Ctr.
1835 140,399 " 1860 1,732,160 " 1866 3,040,000 "
1840 227,362 " 1861 1,825,170 " 1867 3,502,000 "
1845 376,239 " 1862 2,255,350 " 1868 3,845,000 "
1850 511,845 " 1863 2,063,000 " 1869 2,965,000 "
1853 866,241 " 1864 2,523,000 "
Die Salpetersäure.
[Sidenote: Salpetersäure. Gewinnung derselben.]
Die =Salpetersäure= (NHO_{3}) wird fast durchgängig durch Zersetzen von
Natriumsalpeter (seltener Kaliumsalpeter) mittelst Schwefelsäure und
Verdichtung der hierbei sich bildenden Dämpfe erhalten.
[Sidenote: Darstellung der Salpetersäure.]
[Illustration: Fig. 65.]
Man stellt die Salpetersäure fabrikmässig dar, indem man in einen
gusseisernen Kessel _A_ (Fig. 65) durch die obere Oeffnung das
salpetersaure Salz (Kalium- oder Natriumnitrat) einführt und mit Hülfe
eines Trichters Schwefelsäure auf das Salz giesst, den Kessel
verschliesst und durch eine mit Lehm ausgefütterte eiserne Röhre _B_ mit
dem gläsernen Retortenhalse _C_ verbindet, der in die als Vorlage
dienende steinerne Flasche _D_ mündet. Die Flasche _D_ steht durch ein
Rohr mit einer zweiten ähnlichen Flasche _D'_ in Verbindung, diese mit
einer dritten u. s. f., in welcher die in der ersten Flasche nicht
condensirten Dämpfe aufgefangen werden. Der Kessel wird durch den
seitlich vorhandenen Feuerherd erhitzt, die Verbrennungsgase entweichen
durch den Rauchfang _G H_. Im Anfange der Operation ist der in dem Kanal
vorhandene Schieber _d_ niedergeschoben, so dass er den unteren Kanal
schliesst; der Rauch geht dann durch _E_ und erwärmt die Vorlagen _D_,
_D'_ und _D''_, was erforderlich ist, um ein Springen derselben durch die
überdestillirende heisse Säure zu verhüten. Sobald die Destillation im
Gange ist, stellt man den Schieber so, dass _E_ geschlossen ist und die
Verbrennungsgase nur durch den unteren Kanal _G_ entweichen können.
Die in den ersten als Vorlage dienenden Flaschen enthaltene Salpetersäure
ist für den Verkauf hinlänglich stark, während die späteren, in welche
zur besseren Condensation der Dämpfe Wasser durch die Oeffnung _b_, _b'_,
_b''_ eingegossen worden war, eine schwächere Säure, das gewöhnliche
Scheidewasser, enthalten.
Häufig wendet man zur Destillation der Salpetersäure =Galeerenöfen= an,
wobei man die Salpetersäure aus gläsernen Retorten destillirt.
Beabsichtigt man chemisch reine Salpetersäure darzustellen, so stellt
man die zuerst bei der Destillation übergehende Portion als
salzsäurehaltig bei Seite.