30 Kilogr. Kaliumsalpeter 29 Kilogr. engl. Schwefelsäure
17 " Natriumsalpeter 14,6 " " "
Das bei Anwendung von Natriumsalpeter zurückbleibende Natriumbisulfat
dient entweder zur Darstellung rauchender Schwefelsäure oder mit
Kochsalz geglüht zur Bereitung von Sulfat und von Salzsäure.
Die auf diese Weise erhaltene Salpetersäure (NHO_{3}) erscheint als
farblose, durchsichtige Flüssigkeit von 1,55 spec. Gewicht und 80° C.
Siedepunkt. An der Luft raucht sie, indem sie aus derselben
Feuchtigkeit anzieht. Mit Wasser zusammengebracht, erhitzt sich die
Salpetersäure und ihr Siedepunkt steigt. Eine Säure aus 100 Th.
Salpetersäure (NHO_{3}) und 50 Th. Wasser bestehend, siedet erst bei
129°; bei weiterer Verdünnung erniedrigt sich der Siedepunkt, so dass
beim Erhitzen einer verdünnten Salpetersäure über 100° zuerst Wasser
mit etwas Salpetersäure übergeht, bis endlich der Siedepunkt nach und
nach wieder bis auf 130° gestiegen ist, bei welcher Temperatur das
=doppelte Scheidewasser= (von 1,35-1,45 spec. Gewicht) überdestillirt.
Das gewöhnliche =einfache Scheidewasser= hat ein spec. Gewicht von
1,19-1,25.
[Sidenote: Bleichen der Salpetersäure.]
[Illustration: Fig. 66.]
Die stärkere Salpetersäure ist gewöhnlich durch Untersalpetersäure gelb
oder roth gefärbt; wenn es sich darum handelt, eine farblose, von
Untersalpetersäure vollkommen freie Salpetersäure darzustellen,
unterwirft man sie dem =Bleichen=. Zu dem Ende erhitzt man dieselbe in
gläsernen Ballons, die in einem bis auf 80-90° erhitzten Wasserbade
sich befinden (Fig. 66), so lange, als noch rothe Dämpfe entweichen,
welche letztere man entweder in eine Schwefelsäurekammer leitet und sie
sofort verwerthet oder sie durch ein Rohr ins Freie führt. Durch dieses
Erhitzen wird zugleich die vorhandene Salzsäure in Gestalt von Chlor
verflüchtigt. Von vielleicht vorhandener Schwefelsäure kann man die
Salpetersäure durch Destillation über salpetersauren Baryt und von den
letzten Spuren von Salzsäure durch Destillation über salpetersaures
Silberoxyd befreien.
[Sidenote: Condensation der Salpetersäure.]
In neuerer Zeit sind in der Salpetersäurefabrikation Verbesserungen
aufgetaucht, die sich theils auf die =Umgehung des Bleichens=, theils
auf die Condensationsapparate beziehen. In erster Hinsicht ist eine in
der Fabrik von =Chevé= in Paris übliche Vorrichtung anzuführen. Es ist
dem Praktiker bekannt, dass die rothen Dämpfe bei der Fabrikation der
Salpetersäure sich nur bei Beginn und gegen das Ende der Destillation
bilden. Man braucht daher nur fractionirt zu destilliren, um einerseits
rothe Säure, andererseits weisse Säure zu erhalten, die, ohne der
Bleichung zu bedürfen, sofort in den Handel gebracht werden kann. Zu
dem Ende wendet man einen Hahn aus Steinzeug von der in Fig. 67
abgebildeten Form an, dessen Rohr _A_ mit dem Destillirapparat in
Verbindung steht, während die Rohre _B_ und _B'_ in verschiedene zum
Auffangen bestimmte Ballons münden. Der Hahn ist so gebohrt, dass man
nach Belieben die Communikation zwischen _A_ und _B'_, wobei _B'_
abgeschlossen ist, oder zwischen _A_ und _B_ herstellen kann. Durch
geeignetes Stellen des Hahnes kann man daher die rothe Säure von der
weissen vollständig und kostenfrei trennen.
[Illustration: Fig. 67.]
[Illustration: Fig. 68.]
Eine zweite Verbesserung von =Plisson= und =Devers= bezieht sich auf
den =Condensationsapparat=, der hier aus einer Batterie von 10 Flaschen
besteht, von denen 6 unten offen sind und in Trichter endigen, so dass
sie in die Mündungen gewöhnlicher Flaschen passen. _G_ (Fig. 68) zeigt
eine solche unten offene Flasche. Aus dem hinter dem Mauerwerk _M_
versteckten Cylinder geht ein Rohr aus Steinzeug, mit welchem ein
zweimal gebogenes Glasrohr _G_ in Verbindung steht, das in eine der
drei Mündungen der ersten Flasche _A_ führt. In dieser Flasche sammelt
sich das zuerst Uebergehende, das was vielleicht übersteigt, und
überhaupt alle Unreinigkeiten. Die Flasche _A_ ist inwendig mit einem
kleinen Rohr _T_ versehen, das einen hydraulischen Verschluss bewirkt
in der Weise, dass, wenn die Flüssigkeit in der Flasche eine Höhe von
einigen Centimetern erreicht hat, der Ueberfluss durch das Rohr _T_ in
die gut verschlossene Flasche _A'_ abfliesst. In der zweiten Mündung
der Flasche _A_ ist ein Trichter, durch welchen Wasser aus _F_ in die
Flasche _A_ fliesst und die Condensation unterstützt. Durch das
Glasrohr _F_ gehen die Säuredämpfe in die Flasche _B_, welche ebenso
wie die beiden Flaschen _B'_ und _B''_ die in ihnen verdichteten
Produkte durch das Rohr _T'_ in den Ballon _A''_ führt. Die in _B_
nicht condensirten Dämpfe gehen nach _C_ und von da nach _D_; in diesen
beiden Flaschen verdichtet sich ein Theil der Säure, der nach _B_ und
endlich nach _A''_ fliesst; der nicht condensirte Rest geht durch das
Glasrohr _G_ nach _D'_; dann nach _C''_ und endlich nach _B'_, worin
die verdichteten Theile sich ansammeln. Von da gehen die Dämpfe durch
die Flaschen _B''_ _C''_ _D''_ und aus der letzten Flasche das, was
noch nicht verdichtet ist, in den Rauchfang. Aus den =Mariotte='schen
Flaschen _F'_ und _F''_ fliesst Wasser zu, was im Verein mit dem Wasser
aus _F_ die producirte Säure bis auf 36° B. (= 1,31 spec. Gewicht =
42,2 Proc. N_{2}O_{5}) verdünnt. Um jedem Druck in den Flaschen _A'_
und _A''_ vorzubeugen, geht ein Rohr _H_ und ein ähnliches _H'_ (in der
Abbildung weggelassen) von _T_ und _T'_ ab, um die nicht verdichteten
Dämpfe in die Flasche _B''_ zu führen, wo sie sich mit dem nicht
condensirten Reste vereinigen. -- Der ganze Apparat, der auf den ersten
Anblick complicirt zu sein scheint, ist äusserst leicht zu handhaben;
die Säuredämpfe condensiren sich im Anfange in der Flasche _A_, aus
welcher sie in einen besonderen Recipienten _A'_ geführt werden, darauf
verdichten sie sich in den Flaschen _B_ _B'_ _B''_, aus welchen das
Produkt in den allgemeinen Recipienten _A''_ fliesst.
[Illustration: Fig. 69.]
[Illustration: Fig. 70.]
Dieser neue Verdichtungsapparat ist äusserst vortheilhaft. Einmal
zusammengesetzt, braucht er nur sehr selten auseinander genommen zu
werden. Die Handarbeit des Leerens und Zusammenfügens bei dem
gewöhnlichen Apparate und der damit zusammenhängende grosse
Kittverbrauch fallen bei dem neuen Apparate hinweg. In Folge des langen
Weges, den die Dämpfe zurückzulegen haben, geht die Condensation
vollständiger vor sich, wie die Ausbeute von 132-134 Kilogr. Säure von
36° auf 100 Kilogr. Salpetersäure beweist, während ältere Apparate nur
125-128 Kilogr. liefern. Die innere Einrichtung der Flaschen und der
den hydraulischen Schluss bewirkende Hebetrichter ergiebt sich aus
Folgendem. In jeder der =Flaschen= der unteren Reihe befindet sich ein
gebogenes Rohr aus Steinzeug _T_ (Fig. 69), dessen Mündung _O_ ins
Freie geht; eine spaltenförmige Oeffnung _L_ stellt die Communikation
zwischen der Flüssigkeit und dem Innern der Röhre her; die Flüssigkeit
kann demnach in der Flasche nur bis zu einer gewissen Höhe sich
ansammeln. Es ist klar, dass hierdurch die Flasche einen hydraulischen
Schluss erhält. -- Der =Hebetrichter= besteht aus einem steinernen
Rohre von etwa 3 Centim. Durchmesser, dessen Seitenwand der Länge nach
durchbohrt ist (Fig. 70); die in das Innere der Röhre gelangende
Flüssigkeit kann mithin nur bis zur Oeffnung _O_ steigen; sobald diese
Höhe erreicht ist, fliesst die Flüssigkeit in demselben Verhältniss
aus, als durch den Trichter _E_ nachströmt.
[Sidenote: Andere Methoden der Salpetersäuredarstellung.]
Ausser durch die Einwirkung von Schwefelsäure auf Kalium- oder
Natriumnitrat, lässt sich Salpetersäure aus den Nitraten auch noch auf
andere Art darstellen. Von den vielen Vorschlägen in dieser Hinsicht
seien einige der besseren angeführt:
1) Einwirkung von Manganchlorür (Rückstände von der Chlorbereitung) auf
Natriumnitrat. Wenn ein Gemenge beider Salze bis auf etwa 230° erhitzt
wird, so entwickeln sich salpetrige Dämpfe (NO_{2} + O) und es bleibt
ein Manganoxyd zurück, welches wieder zur Chlorentwickelung dienen
kann:
5MnCl_{2} } { (2MnO + 3MnO_{2})
und } geben { 10NaCl
10NaNO_{3} } { 10NO_{2} + 2O
Indem man das Gemenge von Untersalpetersäure und Sauerstoff in den
Condensationsapparat mit Wasser zusammen bringt, verwandelt es sich in
Salpetersäure; der Ueberschuss der Untersalpetersäure zersetzt sich in
Salpetersäure und Stickstoffoxyd. Wenn die in den Apparaten enthaltene
Luft hinreichend ist, um die ganze Menge des letzteren wieder in
Salpetersäure zu verwandeln, so wiederholt sich dieser Vorgang; wenn
dagegen die Luftmenge unzureichend ist, so löst das Stickstoffoxyd sich
in der Salpetersäure auf und der Ueberschuss desselben entweicht in die
Luft. Aus zahlreichen Versuchen, welche =Kuhlmann= unter Benutzung von
Thonretorten anstellte, hat sich ergeben, dass 100 Th. salpetersaures
Natrium nach diesem Verfahren im Mittel 125-126 Th. Salpetersäure von
35° liefern. Es ist dies nahezu dieselbe Ausbeute wie beim gewöhnlichen
Verfahren (127-128 Proc.). Es wurden auch Versuche mit anderen
Chlorüren, namentlich mit Chlorcalcium, Chlormagnesium und Chlorzink
angestellt, wobei ein entsprechender Vorgang eintrat, nämlich
Salpetersäure, Chlornatrium und Kalk, Magnesia oder Zinkoxyd gebildet
wurden;
2) Einwirkung gewisser Sulfate auf salpetersaure Alkalisalze.
=Kuhlmann= hat durch viele Versuche bewiesen, dass die schwefelsauren
Salze, selbst solche, welche sehr beständig sind und keineswegs die
Rolle einer Säure spielen, die Zersetzung der salpetersauren
Alkalisalze bewirken können. Mangansulfat zersetzt Natriumnitrat unter
Bildung ähnlicher Produkte wie beim Manganchlorür. Aehnliche Reaktionen
finden statt mit Zinksulfat, mit Magnesiumsulfat, ja selbst mit Gyps;
3) aus Natriumnitrat und Kohle, wobei neben Soda Salpetersäure
auftritt;
4) aus Natriumnitrat und Kieselerde (oder Thonerde). Mit der
Darstellung der Salpetersäure mit der Bereitung von Natriumsilicat und
von Soda;
5) aus Bariumnitrat und Schwefelsäure (ohne Destillation). Die vom
Barytweiss abgegossene Salpetersäure (von 10 bis 11° B.) kann durch
Kochen bis auf 25° B. gebracht werden.
[Sidenote: Dichten der Salpetersäure.]
Nach =J. Kolb= steht das specifische Gewicht einer Salpetersäure mit
seinem Gehalt an concentrirter Salpetersäure in folgendem Zusammenhange:
=======================+========================
100 Theile enthalten | Dichte
NHO_{3} | N_{2}O_{5} | bei 0° | bei 15° C.
----------+------------+-----------+------------
100,00 | 85,71 | 1,559 | 1,530
97,00 | 83,14 | 1,548 | 1,520
94,00 | 80,57 | 1,537 | 1,509
92,00 | 78,85 | 1,529 | 1,503
91,00 | 78,00 | 1,526 | 1,499
90,00 | 77,15 | 1,522 | 1,495
85,00 | 72,86 | 1,503 | 1,478
80,00 | 68,57 | 1,484 | 1,460
75,00 | 64,28 | 1,465 | 1,442
69,96 | 60,00 | 1,444 | 1,423
65,07 | 55,77 | 1,420 | 1,400
60,00 | 51,43 | 1,393 | 1,374
55,00 | 47,14 | 1,365 | 1,346
50,99 | 43,70 | 1,341 | 1,323
45,00 | 38,57 | 1,300 | 1,284
40,00 | 34,28 | 1,267 | 1,251
33,86 | 29,02 | 1,226 | 1,211
30,00 | 25,71 | 1,200 | 1,185
25,71 | 22,04 | 1,171 | 1,157
23,00 | 19,71 | 1,153 | 1,138
20,00 | 17,14 | 1,132 | 1,120
15,00 | 12,85 | 1,099 | 1,089
11,41 | 9,77 | 1,075 | 1,067
4,00 | 3,42 | 1,026 | 1,022
2,00 | 1,71 | 1,013 | 1,010
Folgende Tabelle giebt vergleichende Angaben der Dichte und der Grade
nach =Baumé=:
========+=========+========================+========================
| | |
Grade | Dichte. |100 Theile enthalten bei|100 Theile enthalten bei
nach | | 0° | 15° C.
Baumé. | | NHO_{3} | N_{2}O_{5} | NHO_{3} | N_{2}O_{5}
--------+---------+-----------+------------+-----------+------------
6 | 1,044 | 6,7 | 5,7 | 7,6 | 6,5
7 | 1,052 | 8,0 | 6,9 | 9,0 | 7,7
9 | 1,067 | 10,2 | 8,7 | 11,4 | 9,8
10 | 1,075 | 11,4 | 9,8 | 12,7 | 10,9
15 | 1,116 | 17,6 | 15,1 | 19,4 | 16,6
20 | 1,161 | 24,2 | 20,7 | 26,3 | 22,5
25 | 1,210 | 31,4 | 26,9 | 33,8 | 28,9
30 | 1,261 | 39,1 | 33,5 | 41,5 | 35,6
35 | 1,321 | 48,0 | 41,1 | 50,7 | 43,5
40 | 1,384 | 58,4 | 50,0 | 61,7 | 52,9
45 | 1,454 | 72,2 | 61,9 | 78,4 | 72,2
46 | 1,470 | 76,1 | 65,2 | 83,0 | 74,1
47 | 1,485 | 80,2 | 68,7 | 87,1 | 74,7
47° B. entsprechen 96° Twaddle
46° " " 92° "
45° " " 88° "
43° " " 84° "
42° " " 80° "
38° " " 70° "
34° " " 60° "
29° " " 50° "
25° " " 40° "
20° " " 30° "
14° " " 20° "
7° " " 20° "
Salpetersäure von 1,52 siedet bei 86°
" " 1,50 " " 99°
" " 1,45 " " 115°
" " 1,42 " " 123°
" " 1,40 " " 119°
" " 1,35 " " 117°
" " 1,30 " " 113°
" " 1,20 " " 108°
" " 1,15 " " 104°
[Sidenote: Rauchende Salpetersäure.]
Wenn man bei Darstellung der Salpetersäure auf 1 Molekül Kaliumnitrat 1
Molekül Schwefelsäure verwendet, so erhält man als Destillat eine
rothgelbe Flüssigkeit, aus einem Gemenge von Salpetersäure und
Untersalpetersäure bestehend. Die Flüssigkeit führt den Namen =rothe
rauchende Salpetersäure=. Bei Anwendung gleicher Moleküle von
Kaliumnitrat und Schwefelsäure wird nämlich nur die Hälfte der
Salpetersäure ausgetrieben, die andere Hälfte aber zerlegt in
Untersalpetersäure und Sauerstoff, welche erstere sich mit der
unzerlegten Salpetersäure zu rauchender Salpetersäure vereinigt. Wendet
man dagegen zur Zersetzung des Kalium- oder Natriumnitrates zwei Moleküle
Schwefelsäure an, so erhält man alle Salpetersäure unzersetzt und in der
Retorte bleibt Kalium- oder Natriumbisulfat zurück. Bei Anwendung von
Natriumnitrat braucht man jedoch, da dieses Nitrat weit leichter von der
Schwefelsäure zersetzt wird, als die entsprechende Kaliumverbindung,
erfahrungsgemäss nicht 2 Moleküle Schwefelsäure anzuwenden. Man begnügt
sich mit 1,25-1,50 Molekülen. 100 Th. Chilisalpeter geben 120-110 Th.
Salpetersäure von 36° B.
Zum Zwecke der Darstellung von =rauchender= Salpetersäure setzt man in
neuerer Zeit bei der gewöhnlichen Darstellung der Salpetersäure einen
Körper zu, welcher zersetzend auf sie einwirkt. Früher wendete man
hierzu Schwefel an, gegenwärtig Stärkemehl. Nach =C. Brunner='s
Vorschrift wird ein Gemenge von 100 Th. Salpeter mit 3-1/2 Th.
Stärkemehl in einer Retorte mit 100 Th. englischer Schwefelsäure von
1,85 spec. Gewicht übergossen. Die Destillation beginnt gewöhnlich
schon ohne Erwärmung. Durch schwaches Erhitzen wird sie beendigt. 100
Th. Kaliumnitrat liefern auf diese Weise ungefähr 60 Th. stark roth
gefärbte rauchende Salpetersäure. Es ist anzurathen, die Retorte nur
bis zu 1/3 anzufüllen.
[Sidenote: Anwendung der Salpetersäure.]
Die technische =Anwendung= der Salpetersäure beruht auf ihrer
Eigenschaft, mit gewissen Körpern zusammengebracht, in Stickoxyd und
Untersalpetersäure und in Ozon zu zerfallen, letzteres bildet entweder
mit dem betreffenden Körper ein Oxyd oder es oxydirt ihn zu
eigenthümlichen Verbindungen, während die Untersalpetersäure bei
Gegenwart organischer Verbindungen zuweilen in die Zusammensetzung der
organischen Körper eintritt und sogenannte Nitroverbindungen
(Nitrobenzol oder künstliches Bittermandelöl, Nitronaphtalin,
Nitroglycerin oder Sprengöl, Nitromannit, Schiessbaumwolle,
Martiusgelb, Pikrinsäure) bildet. Eine grosse Anzahl der Metalle löst
sich in Salpetersäure, wenn dieselbe nicht zu concentrirt ist. Höchst
concentrirte Salpetersäure kann mit Blei und Eisen zusammengebracht
werden, ohne dass eine Zersetzung der Salpetersäure stattfindet.
Eiweissähnliche Körper (Haut, Wolle, Seide, Horn, Federn) werden durch
starke Salpetersäure dauernd gelb gefärbt (wahrscheinlich durch Bildung
von Pikrinsäure), daher ihre Anwendung zum Gelbfärben der Seide etc.;
längere Zeit fortgesetzte Einwirkung der Salpetersäure auf die
genannten Stoffe führt ihre gänzliche Zerstörung und theilweise
Ueberführung in Pikrinsäure herbei. Viele stickstofffreie organische
Stoffe, wie Cellulose, Stärkemehl, Zucker etc., werden durch die
Einwirkung von Salpetersäure unter Bildung von Oxalsäure zerstört.
Kurze Einwirkung sehr verdünnter Salpetersäure führt das Stärkemehl in
Dextrin, concentrirte Salpetersäure führt es in das explosive Xyloïdin
über. Die Eigenschaft der Salpetersäure, gewisse Farbstoffe, wie das
Indigblau, zu zerstören, benutzt man in der Kattundruckerei, um durch
Aufdrucken von Salpetersäure auf blauem Grunde gelbe Muster zu
erzeugen, ferner in der Tuchweberei zum Gelbbeizen der Sahlleisten,
damit die Tuche das Aussehen von in der Wolle gefärbten Geweben
annehmen, bei denen die gelben Leisten angewebt sind. In der
Hutfabrikation verwendet man eine Auflösung von Quecksilber in
Salpetersäure, um die glatten Haare zum Verfilzen geeignet zu machen.
Ein Hauptverbrauch der Salpetersäure ist der zur Fabrikation der
Schwefelsäure; sie findet ferner in der Metallverarbeitung mannichfache
Anwendung, so u. A. um Stahl und Kupfer zu ätzen, zum Gelbbrennen des
Messings und der Bronze, zum Färben des Goldes, zur Bereitung der unter
dem Namen =Rouille= zum Schwarzfärben der Seide angewendeten Eisenbeize
(in Lyon allein verbraucht man von dieser Beize täglich gegen 250
Centner), zur Bereitung der Pikrinsäure aus Carbolsäure, des
Martiusgelbes aus dem Naphtalin, des Nitrobenzols und Nitrotoluols der
Anilinfabriken, zur Darstellung der Phtalsäure (aus Naphtalin) behufs
der künstlichen Fabrikation der Benzoësäure, zur Bereitung von
Anthrachinon zum Zweck der Alizarindarstellung aus Anthracen, zur
Fabrikation des Silbernitrates (bei der enormen Ausbreitung der
Photographie ein wichtiger Gebrauch der Salpetersäure), der Arsensäure
(für die Fuchsinbereitung), des Knallquecksilbers, des Sprengöls (und
der beiden Präparate Dynamit und Dualin) u. s. w.
Technik der explosiven Körper.
a) _Das Schiesspulver und chemische Principien der Feuerwerkerei._
[Sidenote: Schiesspulver. Allgemeines.]
Das gewöhnliche =Schiesspulver= ist ein gekörntes Gemenge von
Kaliumsalpeter, Schwefel und Kohle in bestimmten Verhältnissen. Bei einer
Temperatur von etwa 300° und bei der Berührung mit glühenden oder
brennenden Körpern oder endlich durch Reibung und Schlag entzündet es
sich, verbrennt mit einer gewissen Geschwindigkeit und giebt als
Verbrennungsprodukte Stickstoff, Kohlensäure oder Kohlenoxydgas und als
Rückstand ein Gemenge von Kaliumsulfat und Kaliumcarbonat. Wenn die
Entzündung in einem verschlossenen Gefässe vor sich geht, so erleiden die
Wände durch die grosse Menge der sich entwickelnden heissen Gase einen
solchen Druck, dass sie unfehlbar zerreissen würden, wenn nicht, wie in
dem Geschütz, die Einrichtung getroffen wäre, dass ein Theil der Wand
nachgiebt. Auf diese Weise wird die Kugel nach einer Richtung hin
fortgeschleudert. Dabei ist wohl zu beachten, dass nur derjenige Theil
der entwickelten Gase zur Wirkung kommt, welcher gebildet wird, so lange
die Kugel den Lauf noch nicht verlassen hat; je langsamer also ein Pulver
abbrennt, je geringer ist seine Wirkung auf das Projectil.
[Sidenote: Fabrikation des Schiesspulvers.]
Die zur Pulverfabrikation dienenden Materialien müssen von der grössten
Reinheit sein, der Salpeter darf keine Chlormetalle, der Schwefel keine
schweflige Säure enthalten, deshalb wendet man nie Schwefelblumen,
sondern stets Stangenschwefel an. Die grösste Aufmerksamkeit ist auf die
Wahl der =Kohle= zu verwenden. Zur Darstellung der Kohle verwendet man
Pflanzen, die eine vorzüglich ausgebildete Bastfaser besitzen, wie Flachs
und Hanf. Von Bäumen wählt man mehrjährige Zweige, deren Durchmesser
ungefähr 5-9 Centim. beträgt. In dem grössten Theile von Deutschland,
Frankreich und Belgien verkohlt man hauptsächlich Faulbaumholz (_Prunus
Padus_), aber auch Holz der Pappel, Linde, Erle, Weide, Rosskastanie, in
England schwarze Corneliuskirsche und Erle, in Italien nur Hanf, in
Spanien Hanf, Flachs, Weinreben, Weiden, Oleander und Taxus, in
Oesterreich Hundsbeer-, Haselstrauch oder Erle; die Kohle dieser
Vegetabilien eignet sich, wegen ihrer leichten Zerreiblichkeit, am besten
zur Pulverfabrikation. Alle die genannten Substanzen geben bei der
Verkohlung, die man in Cylindern, die denen der Gasanstalten ähnlich
sind, in Gruben, in Kesseln, mittelst erhitzten Wasserdampfes, vornimmt,
ungefähr 35-40 Proc. Kohle. Wenn bei der Verkohlung des Holzes die
möglichst niedrige Temperatur angewendet worden ist, so erhält man eine
röthlichbraune, glatte, mit vielen Querrissen versehene Kohle, die
=Rothkohle= (_charbon roux_). Die durch Erhitzen in Cylindern gewonnene
Kohle bezeichnet man ziemlich unpassend, zum Unterschied von anderer,
durch Verkohlen von Holz in Gruben erhalten, mit dem Namen =destillirter
Kohle=.
[Sidenote: Reiben und Mengen der Materialien.]
Die mechanische Bereitung des Schiesspulvers zerfällt in:
1) das Pulverisiren der Materialien; 2) das Mischen derselben; 3) das
Anfeuchten des Pulversatzes; 4) das Verdichten desselben; 5) das Körnen
und Sortiren des Pulvers; 6) das Poliren desselben; 7) das Trocknen und
8) das Ausstäuben des Pulvers.
[Sidenote: Das Pulverisiren der Materialien.]
Das Pulverisiren oder Zerkleinern der Materialien kann auf dreierlei
Weise geschehen, entweder
a) durch die Pulverisirtrommeln, oder
b) durch Walzmühlen, oder endlich
c) durch Stampfmühlen.
a) Das Zerkleinern der Materialien mit Hülfe der =Pulverisirtrommeln=
wurde zuerst Ende des vorigen Jahrhunderts in Folge des
ausserordentlichen Bedarfs an Schiesspulver durch die französischen
Revolutionskriege angewendet. Es eignet sich dieses Verfahren
(Revolutionsverfahren) sehr gut zum Pulverisiren der
Pulverbestandtheile, indem es bequem ist, fördert und keinen Staub
erzeugt. Die dazu angewendeten Trommeln bestehen aus zwei starken
Holzscheiben, welche durch Bretter zu einem hohlen Cylinder verbunden
sind. Im Innern befinden sich vorspringende Leisten, durch welche die
herabfallenden Kugeln aufgehalten werden. Die Trommel ist inwendig mit
Leder überzogen. Man bringt die zu pulverisirende Substanz mit einer
gewissen Anzahl bronzener Kugeln von 1/4 Zoll Durchmesser in die
Trommel, die auf einer Axe ruht und um dieselbe drehbar ist.
Man pulverisirt nun Kohle und Schwefel (jeden dieser Körper für sich),
da der in Gestalt von Salpetermehl erhaltene Salpeter schon die nöthige
Feinheit besitzt.
b) Die Zerkleinerung durch =Walzmühlen= mit vertical auf einem
Bodensteine umlaufenden schweren Walzen ist gegenwärtig sehr
gebräuchlich.
c) Die Zerkleinerung durch =Stampfmühlen= geschieht gegenwärtig nur
noch in kleineren Fabriken. Die Stampfen, von denen in der Regel 10-12
in einer Reihe nach einander durch eine Daumenwelle gehoben werden,
sind von Holz (Ahorn- oder Weissbuchenholz) und mit einem Schuh aus
Bronze versehen. Die Stampfen haben bei einer Länge von 8 Fuss ein
Gewicht von ungefähr 1 Ctr. und machen in der Minute 40-60 Stösse. Die
Stampflöcher sind in einem Troge von Eichenholz (dem Grubenstock)
birnenförmig ausgemeisselt. In jedem Loche stampft man 16-20 Pfd.
Substanz auf einmal. In der Schweiz wendet man anstatt der Stampfen
=Hämmer= an.
[Sidenote: Das Mengen der Materialien und das Anfeuchten des Salzes.]
Das Mengen der gepulverten Materialien geht in den =Mengtrommeln= vor
sich, welche sich von den Pulverisirtrommeln dadurch unterscheiden, dass
sie aus Leder bestehen. Das Mengen dauert mit 100 Kilogr. Satz und 150
Kilogr. Bronzekugeln etwa 3 Stunden bei 10 Umdrehungen in der Minute. In
den Fabriken, in denen man Walzmühlen oder Stampfmühlen anwendet,
schliesst sich das Mengen sofort an das Pulverisiren an. Der Satz wird
mit 1-2 Proc. Wasser befeuchtet, was gewöhnlich durch eine an der Axe der
Walze angebrachte und mit einem Ventil versehene Giessvorrichtung
bewerkstelligt wird. Eine salbenähnliche Beschaffenheit deutet die
Vollendung des Mengens an. Man verbindet zuweilen das Pulverisiren der
Kohle und des Schwefels in Trommeln mit dem Mengen des Satzes in
Walzmühlen.
Bei Anwendung von Stampfmühlen werden Schwefel und Kohle, welche vorher
für sich durch 1000 Stösse zerkleinert worden sind, mit dem Salpeter
gemischt und eine Zeit lang bearbeitet. Nach 2000 und später nach 4000
Stössen wird der Inhalt der Stampflöcher ausgewechselt, es werden
wieder 4000 Stösse gegeben u. s. f., bis nach Verlauf von elf Stunden
40,000 Stösse gegeben worden sind. Man wiederholt das Auswechseln des
Inhalts 6-8 mal. Dort, wo man sich der Trommeln zum Mengen der
Materialien bedient, folgt auf das Mengen die Operation des
=Anfeuchtens=. Zu diesem Zwecke kommt der trockene Satz aus den
Trommeln in einen hölzernen Kasten, über welchem sich ein siebähnlich
durchlöchertes Rohr befindet, durch welches von Zeit zu Zeit der Satz
mit Wasser besprengt wird, bis derselbe, wobei mit einem Holzspatel
wiederholt umgerührt wird, 8-10 Proc. Wasser enthält.
[Sidenote: Das Verdichten des Satzes.]
Wenn, wie erwähnt, in den Stampfmühlen das Verdichten mit dem Mengen
zusammenfällt, so ist bei Anwendung von Trommeln und Walzmühlen eine
besondere Operation, das =Verdichten des Satzes=, nothwendig. In den
französischen und preussischen Pulvermühlen geschieht die Verdichtung
durch Zusammenpressen des Satzes zwischen zwei Walzen von 0,6 Meter
Durchmesser, von welchen die untere von Holz, die obere von Bronze ist.
Zwischen beiden Walzen bewegt sich ein Tuch ohne Ende, auf welches an der
einen Seite der befeuchtete Satz gelegt wird. Auf der andern Seite kommt
derselbe als =Pulverkuchen= von 1-2 Centim. Dicke und dem Ansehen und
fast der Härte des Thonschiefers heraus.
Die Operation des Verdichtens ist für die Eigenschaften des Pulvers von
grosser Wichtigkeit. Je stärker der dabei angewendete Druck ist, desto
mehr wirksame Bestandtheile, bis zu einer gewissen Grenze, befinden
sich in einem bestimmten Volumen und desto grösser ist die bei der
Zersetzung entwickelte Gasmenge. Je grösser die Zusammenpressung ist,
desto langsamer zersetzt sich des Pulver, desto niedriger ist die
Temperatur und demnach auch die Ausdehnung der Gase. War das Pulver
dagegen nur einem sehr schwachen Drucke ausgesetzt, so wird das Pulver
in seiner ganzen Masse plötzlich zersetzt und wirkt explodirend.
[Sidenote: Das Körnen des Pulverkuchens und das Sortiren des Pulvers.]