Die =jährliche Produktion= an Salz betrug 1870 in

England 32,400,000 Ctr.

Russland 20,000,000 "

Oesterreich 10,000,000 "

Frankreich 10,500,000 "

Italien 5,000,000 "

Portugal und Spanien 14,000,000 "

Zollverein 10,000,000 "

{Norddeutscher Bund 7,5 Mill. Ctr.}

{Süddeutschland[40] 2,5 " " }

Schweiz 600,000 "

[40] Das Königreich =Bayern= producirt jährlich an Stein- und Siedesalz

in

Berchtesgaden 150,000 Ctr.

Reichenhall 200,000 "

Traunstein 200,000 "

Rosenheim 275,000 "

Die Sodafabrikation.

(Soda oder Natriumcarbonat, Na_{2}CO_{3} = 106. In 100 Th. 58,5 Th.

Natron und 41,5 Th. Kohlensäure.)

[Sidenote: Allgemeines.]

Alle Soda, deren sich die Industrie bedient, hat dreierlei Ursprung, sie

ist nämlich entweder

[Greek: a]) natürliche Soda, oder

[Greek: b]) aus Vegetabilien (der Zuckerrübe und den Sodapflanzen und

Seealgen) stammende, oder endlich

[Greek: g]) auf chemischem Wege dargestellte Soda, indem man gewisse

in der Natur massenhaft vorkommende Natriumverbindungen (Steinsalz,

Glaubersalz, Natriumsalpeter, Kryolith) unter gleichzeitiger Gewinnung

von Nebenprodukten (z. B. Salzsäure, Chlorkalk, Schwefel, Kaliumnitrat,

Alaun, Natriumaluminat) in Soda überführt.

[Greek: a]) _Natürliche Soda._

[Sidenote: Vorkommen der natürlichen Soda.]

In der Natur findet sich die Soda als Bestandtheil vieler Mineralquellen,

z. B. der zu Karlsbad[41], der zu Burtscheid bei Aachen, zu Vichy in

Frankreich, des Geisers auf Island, ferner als Auswitterung an

vulkanischen Gesteinen, z. B. Trass, aber auch Gneuss (so bei Bilin in

Böhmen), so wie als anderthalb-kohlensaures Natrium (Natrium-Pyrocarbonat

C_{3}O_{8}Na_{4} + 3H_{2}O) in grosser Menge und zwar aufgelöst im Wasser

der sogenannten Natronseen. Aegypten, Centralafrika (besonders in der

Provinz Munio des Königreichs Bornu, wie Dr. =Barth= angiebt), die Ebenen

längs des kaspischen und schwarzen Meeres, Californien (so der =Owen

Lake=), Mexiko und mehrere südamerikanische Staaten haben solche Seen

aufzuweisen. In der grossen ungarischen Ebene wittert in der heissen

Jahreszeit kohlensaures Natrium als krystallinische Salzdecke, rohe Soda

oder Széksó aus, welche eingesammelt und in den Handel gebracht wird[42].

Die ägyptische Soda führt den Namen =Trona= (daher der Name Natron). In

Columbia gewinnt man Soda, dort zu Lande =Urao= genannt, aus einem See,

der 48 engl. Meilen von der Stadt Merida entfernt und in einem kleinen

Thal liegt, welches von den Eingeborenen _La Lagunilla_ genannt wird. In

der heissen Jahreszeit krystallisirt die Urao aus dem Wasser heraus,

welches von Tauchern mit Lebensgefahr von dem 3 Meter tiefen Boden des

Salzsees heraufgeholt wird. Die Gewinnung des Salzes dauert ungefähr zwei

Monate und bringt ungefähr 1600 Ctr. Unter der spanischen Regierung,

welche die Urao eben so wie den Tabak zum Monopol gemacht hatte, wurde

diese Soda zu Venezuela zur Bereitung des =Mo= oder eingedickten

Tabaksaftes verwendet. In jüngster Zeit ist ein, wie man behauptet,

unerschöpfliches Lager von natürlicher Soda in Virginien aufgefunden

worden[43].

[41] Die Karlsbader Quelle fördert jährlich gegen 133,700 Ctr.

kohlensaures Natrium zu Tage.

[42] Die Einsammlung der Széksó in Ungarn, welche im Jahre 1852 noch

gegen 17,000 Ctr. betrug, machte im Jahre 1861 8000 Ctr., 1864

6000 Ctr. und im Jahre 1869 kaum noch 5500 Ctr. aus.

[43] Vergl. Chemical News 1870 Nr. 538 p. 129.

Wahrscheinlich entsteht das kohlensaure Natrium der Natronseen durch

Zersetzen des Kochsalzes mittelst kohlensauren Kalkes; möglicherweise

bildet es sich auch aus dem schwefelsauren Natrium, das durch die

Einwirkung organischer Substanzen zu Schwefelnatrium reducirt wird,

welches sich durch die im Wasser gelöste Kohlensäure in

anderthalb-kohlensaures Natrium umwandelt. Die natürliche Soda wird

selten exportirt, sondern in den Ländern verwendet, in welchen sie

producirt wird, mit Ausnahme der ägyptischen Trona, die in erheblichen

Mengen nach Venedig geht, um dort bei der Fabrikation von Glasperlen

Verwendung zu finden. Im Handel findet sie sich meist mit Wüstensand

vermischt und in Ziegelform gebracht.

[Greek: b]) _Aus Vegetabilien stammende Soda (Sodaasche)._

[Sidenote: Soda aus den Sodapflanzen und der Zuckerrübe.]

Eben so wie die Binnenpflanzen aus dem Boden von den Alkalien

hauptsächlich Kali aufnehmen, das man als Kaliumcarbonat in der Asche

dieser Pflanzen trifft (siehe =Potasche=), enthalten die am

Meeresgestade, im Meere selbst, in Salzsteppen u. s. w. wachsenden

Pflanzen unter ihren anorganischen Bestandtheilen mehr oder weniger

Natrium (an Schwefelsäure, sowie an organische Säuren) gebunden, welche

Verbindungen beim Verbrennen und Auslaugen der Asche (unter Mitwirkung

des in der Asche befindlichen Kalkes) kohlensaures Natrium geben. Ausser

den im Meere selbst vegetirenden Fucusarten sind es besonders die

Gattungen Salsola, Atriplex, Salicornia etc., welche zur Fabrikation von

Soda verwendet und zu diesem Zwecke in gewissen Gegenden cultivirt

werden. Um aus diesen Pflanzen die Soda zu gewinnen, werden dieselben

abgemäht, die Fucusarten zur Ebbezeit ans Land gebracht und am Strande

getrocknet. Diese Pflanzen werden darauf in Gruben zu Asche verbrannt.

Die Hitze steigert sich dabei so sehr, dass die Asche in Fluss geräth und

nach dem Erkalten eine harte, graubraune, schlackenartige Masse

darstellt. Die Masse führt den Namen =rohe Soda= oder =Sodaasche=. Der

Gehalt der rohen Soda an Natriumcarbonat ist sehr verschieden; er variirt

von 3-30 Procent. Man verarbeitet sie durch Auslaugen und Abdampfen der

Lauge. Je nach den verschiedenen Ländern und den verschiedenen

Gewinnungsarten unterscheidet man folgende Sodasorten:

a) =Barilla=, Soda von Alicante, Malaga, Cartagena, den canarischen

Inseln; man gewinnt sie aus der Barilla (_Salsola soda_), welche an der

spanischen Küste angebaut wird. Sie enthält 25 bis 30 Proc.

Natriumcarbonat.

b) =Salicor= oder Soda von Narbonne, durch Verbrennen von _Salicornia

annua_ erhalten, welche Pflanze man aussäet und nach der

Samenentwickelung erntet, enthält 14 Proc. Natriumcarbonat.

c) =Blanquette= oder Soda von Aigues-mortes, aus den zwischen

Aigues-mortes und Frontignan vorkommenden Strandpflanzen: _Salicornia

europaea_, _Salsola tragus_, _Salsola Kali_, _Statice limonium_,

_Atriplex portulacoides_ etc. dargestellt, enthält nur 3-8 Proc.

Natriumcarbonat.

d) Der Blanquette-Soda etwa gleichwerthig ist die im südlichen Russland

viel gebrauchte =Araxessoda=, welche in Armenien im Districte Scharus

auf der Araxeshochebene dargestellt wird.

e) Noch geringer als die vorstehende Sorte ist die =Vareksoda=

(Tangsoda), welche in der Normandie und in der Bretagne aus

verschiedenen Tangen, besonders dem Blasentang (_goëmon_, _fucus

vesiculosus_) bereitet wird.

f) Mit der Vareksoda ziemlich gleichwerthig ist der =Kelp=, den man an

den westlichen Küsten Grossbritanniens (in Schottland, Irland und auf

den Orkneyinseln) aus verschiedenen Salsola- und Tangarten (_Fucus

serratus_ und _F. nodosus_, ferner _Laminaria digitata_), hier und da

wie z. B. auf der Insel Jersey aus Seegras (_Zostera marina_)

darstellt. 480 Ctr. getrocknete See- und Strandpflanzen liefern gegen

20 Ctr. Kelp und diese nur 50-100 Pfund Natriumcarbonat. Trotz des so

geringen Sodagehaltes waren vor der Einführung der Sodafabrikation aus

Kochsalz allein auf den Orkneyinseln gegen 20,000 Personen mit der

Kelpgewinnung beschäftigt. Gegenwärtig wird der Kelp hauptsächlich auf

Jod und auf Chlorkalium (vergl. Seite 140) verarbeitet.

g) Unter den Sodasorten vegetabilischer Abkunft ist auch die aus der

=Zuckerrübe stammende Soda= anzuführen, die bei der Verarbeitung der

Schlempekohle der Rübenmelassebrennereien neben Potasche (vergl. Seite

138) in grosser Menge auftritt. Sie enthält (nach den 1868 ausgeführten

Analysen von =Tissandier=) stets einige Procente kohlensaures Kalium.

[Greek: g]) _Auf chemischem Wege dargestellte Soda._

[Sidenote: Chemische Soda.]

Der geringe Gehalt der französischen Sodaaschen an kohlensaurem Natrium

versetzte Frankreich lange Jahre hindurch in eine grosse Abhängigkeit von

Spanien. Alle die zahlreichen Methoden, die von den französischen

Chemikern ausfindig gemacht wurden, aus dem Kochsalze eine der Barilla an

Wohlfeilheit und Güte gleichkommende Soda zu liefern, führten zu keinem

Resultate und grosse Geldpreise, welche die Pariser Akademie der

Wissenschaften auch für die Lösung der Aufgabe ausgesetzt hatte, wurden

nicht errungen. Nach wie vor gingen von Frankreich aus jährlich 20 bis 30

Millionen Franken für Soda nach Spanien. Erst in Folge der

Revolutionskriege, wo die Einfuhr von Soda und Potasche gehemmt war und

alle Potasche, die Frankreich selbst erzeugte, sofort von den

Salpetersiedern und Pulverfabrikanten consumirt wurde, lernte man die

Mittel kennen und anwenden, aus Koch- oder Steinsalz in ergiebiger Weise

Soda zu gewinnen. Der Wohlfahrtsausschuss decretirte im Jahre 1793, dass

ihm über alle Sodafabriken die genauesten Angaben mitzutheilen seien. Der

Fabrikant =Leblanc= war unter den ersten, welche diesem Aufrufe Folge

leisteten, und die Grundsätze, nach denen er im Begriff stand, eine

Sodafabrik zu errichten, der allgemeinen Benutzung überliess. Es wurde

von der Beurtheilungscommission für das zweckmässigste erklärt und ist

auch bis auf die heutige Zeit das fast ausschliesslich angewendete

Verfahren geblieben. Nachdem die Wiedergewinnung des Schwefels aus den

Sodarückständen mit Erfolg ins Leben getreten ist, sind die Sodafabriken

zugleich Werkstätten geworden für eine grossartige Schwefelgewinnung.

[Sidenote: Verfahren von Leblanc.]

Der Process der Sodafabrikation nach =Leblanc= zerfällt gegenwärtig in

vier Phasen:

_a_) in die Erzeugung von Natriumsulfat aus Koch- oder Steinsalz und

Schwefelsäure oder gewissen Sulfaten, oder aus Kochsalz und

Schwefelkies und ähnlichen Schwefelmetallen durch Rösten;

_b_) in die Umwandlung des Sulfates in den Sodaöfen (mittelst eines

Gemenges von Kreide und Steinkohlenklein) in Rohsoda;

_c_) in die Ueberführung der Rohsoda in gereinigte Soda (oder in

Aetznatron) durch Auslaugen und Abdampfen.

_d_) in die Wiedergewinnung des Schwefels aus den Sodarückständen.

[Sidenote: Sulfatöfen.]

[Illustration: Fig. 71.]

_A_) Die =Erzeugung von Sulfat aus Kochsalz= geschieht meist durch

Kammerschwefelsäure. Wie bedeutend der Schwefelsäureverbrauch zu diesem

Zwecke ist, geht daraus hervor, dass 50-75 Proc. aller fabricirten

Schwefelsäure zur Sulfatbereitung dienen. Die zur Condensation der

Salzsäuredämpfe angewendete Methode ist in England allgemein die seit

1836 von =Gossage= eingeführte, welche im Wesentlichen aus Koksthürmen

besteht, in welchen die salzsauren Dämpfe mit kaltem Wasser

zusammentreffen. Die =Koksthürme= oder auch einfach =Condensatoren=

genannt, sind viereckige Thürme von etwa 12-14 Meter Höhe und 1,3 Meter

innerer Weite, aus Bruchsteinen gebaut, die von Salzsäure nicht

angegriffen werden und mit einem Mörtel aus Theer und Lehm gemauert. Eine

nicht ganz bis oben hinaufreichende Scheidewand theilt den Ofen in zwei

Abtheilungen, welche beide mit Koksstückchen gefüllt sind, die auf einem

steinernen Roste liegen. Auf die Koks fliesst fortwährend von oben kaltes

Wasser. Die unter den Rost der ersten Abtheilung geleiteten sauren Dämpfe

gehen aufwärts und geben an das ihnen entgegenkommende Wasser die meiste

Salzsäure ab, gehen dann in der zweiten Abtheilung abwärts und entweichen

endlich in den Schornstein. Die entstandene flüssige Salzsäure, die sich

unterhalb der Roste ansammelt, wird abgelassen. Die Verdichtung der

Salzsäure in den Koksthürmen war aber nie so vollkommen, dass nicht

kleine Mengen davon mit den Gasen in die Luft entwichen wären, bis die

Sulfatöfen eine wesentliche Verbesserung erfuhren. Diese Oefen waren

anfänglich offene Flammenöfen, in welchen die Schwefelsäure auf das

Kochsalz in der Weise reagirte, dass das salzsaure Gas zugleich mit den

Verbrennungsprodukten der Steinkohle entwich. Das so verdünnte und heisse

Gas befand sich somit unter den zur Verdichtung ungünstigsten

Bedingungen, wenn es mit Wasser zusammengebracht wurde. Im Jahre 1836

liess sich =Gossage= einen geschlossenen Flammenofen patentiren, welcher

zuerst und während der ersten Phase der Zersetzung als Destillirapparat

wirkte und später erst, durch directe Feuerung erhitzt, als offener Ofen

fungirte, um die Umwandlung des Kochsalzes in Sulfat zu vollenden. Durch

Combination dieses Ofens mit den Condensatoren gelang es in der ersten

Phase eine concentrirte, zur Chlorkalkfabrikation geeignete Säure, und in

der zweiten Phase der Zersetzung eine schwache Säure zu erhalten. Dieser

Ofen wurde im Jahre 1839 durch =Gamble= wesentlich verbessert; wenigstens

scheint der Genannte der erste gewesen zu sein, welcher die beiden Phasen

der Zersetzung in zwei verschiedenen Abtheilungen des Ofens _G_ und _E_

(Fig. 71) vor sich gehen liess. Allgemein wurde das Princip dieses

Verfahrens angewendet und lange Zeit bedienten sich die Sodafabrikanten

eines Flammenofens, der durch eine nach Belieben zu verschliessende oder

zu öffnende Oeffnung mit einer Art Muffel communicirte, deren Boden aus

einer starken eisernen Platte bestand. Die Flamme der Feuerung ging,

nachdem sie den Flammenofen erhitzt hatte, um die Muffel herum und dann

in den Schornstein. Die Muffel selbst communicirte mit einem

Verdichtungsapparate _M M'_, welcher concentrirte Salzsäure lieferte.

Nach diesem Verfahren liess man das Kochsalz auf die gusseiserne Sohle

der Platte _G_ fallen und die vorher erwärmte Schwefelsäure darüber

fliessen. Es fand eine lebhafte Reaktion statt und die Hälfte oder fast

2/3 der Salzsäure entwichen und konnten leicht verdichtet werden, da die

sauren Dämpfe nicht mit den Verbrennungsgasen der Feuerung gemengt waren.

Das so erhaltene Produkt war ein Gemenge von Natriumbisulfat mit

Kochsalz:

Handbuch der chemischen Technologie Achte Auflage · 第 46 / 167 题