Die =Produktion an Jod= betrug 1869

Schottland und Irland 1829 Ctr.

Frankreich 1324 "

Tarapaca 300 "

---------

3453 Ctr.

[46] Von dem grossen Verbrauche des Jods für die Photographie kann die

Notiz einen Begriff geben, dass eine einzige Fabrik in Berlin

jährlich 30,000 Pfd. Jodkalium (wozu über 200 Ctr. Jod gebraucht

werden) fabricirt.

[Sidenote: Bromgewinnung.]

=Bromgewinnung.= Das Brom findet sich in geringer Menge im Meerwasser. 1

Liter desselben enthält 0,061 Grm. Brom. Dagegen sind die Mutterlaugen

mehrerer Salinen wie z. B. der zu Schönebeck (bei Magdeburg), ferner die

Mutterlauge von der Verarbeitung der Stassfurter Kalisalze (insbesondere

des Carnallits und des Kainits) so reich an =Brom=, dass die Darstellung

dieses Körpers daraus lohnend erscheint. Um die Beimengung des Chlors

möglichst zu vermeiden, versetzt man die Mutterlauge zunächst mit

verdünnter Schwefelsäure, wobei Brom- und Chlorwasserstoffsäure frei

werden, um das Gemenge dann bis auf 120° zu erwärmen und so die flüchtige

Chlorwasserstoffsäure von der minder flüchtigen Bromwasserstoffsäure zu

trennen, welche in der Flüssigkeit zurückbleibt. Beim Erkalten derselben

scheiden sich noch schwefelsaure Salze ab. Die von den Krystallen

getrennte saure Flüssigkeit wird mit Braunstein und Schwefelsäure

destillirt. Als Vorlage dienen zwei Woulff'sche Flaschen, von denen die

erste leer bleibt, die zweite aber Natronlauge enthält. In der ersten

condensiren sich Wasser, etwas Brom, Bromoform und Bromkohlenstoff,

während die Bromdämpfe in die zweite Flasche gehen und sich dort zu

Bromnatrium und Natriumcarbonat lösen. Die Lauge wird zur Trockne

verdampft, der Rückstand geglüht (um das Natriumbromat in Bromnatrium zu

verwandeln) und mit Schwefelsäure und Braunstein destillirt, wodurch man

reines Brom erhält, welches man am besten unter concentrirter

Schwefelsäure auffängt und aufbewahrt.

Nach einem andern Verfahren von =Leisler= (1866 in England patentirt)

lässt man das Brom aus der magnesiahaltigen Flüssigkeit (z. B. aus der

Mutterlauge von der Verarbeitung der Kainite, Carnallite und

Tachhydrite oder aus dem Wasser des todten Meeres)[47] durch

Kaliumbichromat und eine Säure unter Mitwirkung von Wärme abscheiden

und das auf diese Weise verflüchtigte Brom durch einen mit metallischem

Eisen beschickten Condensator leiten, so dass Bromeisen entsteht, aus

welchem sich dann reines Brom oder eine Bromverbindung mit Leichtigkeit

darstellen lässt. Der vom Patentträger angewendete Apparat ist eine

Destillirblase, deren unterer Theil aus Eisen besteht, während der

obere, der Helm, aus Blei oder aus Steinzeug angefertigt, geräumig, von

domartiger oder gewölbter Form und mit einem gebogenen, aus Blei oder

aus Steinzeug bestehenden Ableitungsrohre versehen ist. Dieses Rohr

führt zu einem irdenen Recipienten, der ungefähr wie eine =Woulff='sche

Flasche geformt, aber am Boden mit einer Vorrichtung zum Ablassen der

in ihm enthaltenen Flüssigkeit versehen ist. Die Blase wird bis etwa

zum oberen Rande des gusseisernen Bodens oder Untertheils mit der zu

verarbeitenden Flüssigkeit gefüllt und dann mittelst eines

gewöhnlichen, unter ihr angebrachten Ofens geheizt. Während die

Flüssigkeit sich erhitzt, wird eine gesättigte kalte Lösung von

Kaliumbichromat zugesetzt; dann wird das Ganze tüchtig durch einander

gerührt. Bevor die Flüssigkeit die Temperatur von 66° C. angenommen

hat, wird auf je 100 Volumen der zu verarbeitenden Flüssigkeit 1

Volumen Salzsäure zugesetzt, welche vorher mit ihrem drei- bis

vierfachen Volumen Wasser verdünnt worden ist, und dann wird wiederum

tüchtig durchgerührt, so dass alles sich gehörig vermischt. Darauf wird

der Helm aufgesetzt, Ableitungsrohr, Recipient und Condensator werden

mit einander verbunden und sämmtliche Verbindungen lutirt, nachdem der

Condensator vorher mit Drehspänen von Schmiedeeisen, welche möglichst

gross, leicht und spiralförmig sein sollen, gefüllt worden ist. Das

Feuer wird so regulirt, dass der Inhalt der Blase ununterbrochen und

ruhig im Kochen bleibt und ein gleichmässiger Dampfstrahl durch den

Condensator bläst, bis kein Brom weiter übergeht. Das mit dem Dampfe

übergegangene Brom verbindet sich mit dem im Condensator enthaltenen

Eisen; das entstandene Bromeisen löst sich in der geringen, im

Condensator verdichteten Menge Wasser und fliesst aus demselben in ein

untergesetztes Gefäss. Sobald die Bromentwickelung aufgehört hat, wird

die Blase geöffnet und die rückständige Flüssigkeit aus derselben

mittelst eines Hebers abgezogen; darauf wird die Blase von neuem

beschickt, die Beschickung wiederum mit Kaliumbichromat und Salzsäure

versetzt und die Destillation wiederholt. Das Eisen braucht erst nach

mehreren Operationen erneuert zu werden, da jedes Mal nur eine geringe

Menge desselben verbraucht wird. Das erhaltene Bromeisen wird nach dem

gewöhnlichen Verfahren in Bromkalium oder eine andere Bromverbindung

umgewandelt. Zur Darstellung von Brom wird das Bromeisen in geeigneten

Retorten mit Kaliumbichromat und Säure erhitzt und das übergehende Brom

condensirt und aufgefangen. Zur Erleichterung der ersteren Entwickelung

des Broms können Stückchen von Feuerstein, Quarz oder dergl. in die

Destillirblase gebracht worden; oder es wird Luft oder Dampf durch die

in ihr enthaltene Flüssigkeit geblasen, um den Uebertritt der Dämpfe in

den Condensator zu beschleunigen. -- Das Brom ist das einzige, bei

gewöhnlicher Temperatur flüssige Nichtmetall. Es erscheint als

Flüssigkeit, die in Masse betrachtet dunkelrothbraun, in dünnen

Schichten hyazintroth gefärbt ist; der Geruch ist stark und sehr

unangenehm und dem des Chlors ähnlich. Eingeathmet wirkt das Gas

ähnlich dem Chlor, nur schwächer. Das Brom ist in Wasser weniger

löslich als das Chlor; die wässrige Lösung ist gelbroth und wird im

Lichte gleich dem Chlorwasser unter Freiwerden von Sauerstoff und

Bildung von Bromwasserstoffsäure zersetzt. 100 Th. Bromwasser enthalten

bei 15° 3,226 Th. Brom. Mit Wasser bildet das Brom bei 0° ein festes

krystallisirtes Bromhydrat. Das Brom löst sich leicht in Aether,

Alkohol, Chloroform, Schwefelwasserstoff und Bromwasserstoffsäure. In

wässriger, schwefliger Säure löst es sich (SO_{2} + H_{2}O + 2Br =

SO_{3} + 2BrH) zu Bromwasserstoffsäure; es siedet bei +63° und

verwandelt sich dadurch in dunkelrothe Dämpfe. Bei -7,3° erstarrt es zu

einer bleigrauen, blätterigen, graphitähnlichen Masse. Gegen Farbstoffe

verhält sich das Brom wie das Chlor; organische Substanzen werden von

Brom gebräunt. Das Brom wird bekanntlich ähnlich dem Jod (als

Bromkalium, Bromammon, Bromkadmium und unterbromigsaures Kali) in der

Photographie und als Arzneimittel ausserdem seit einiger Zeit (in Form

von Bromäthyl, Bromamyl und Brommethyl) zur Erzeugung gewisser

Theerfarben (z. B. für Hofmann's Blau und für das aus dem Anthracen

dargestellte künstliche Alizarin) massenhaft verwendet. -- Als

Desinfectionsmittel ist es ebenfalls bedeutungsvoll. Bei der

Darstellung des Ferridcyankaliums lässt sich nach =E. Reichardt= (1869)

das Chlor mit gutem Erfolge durch Brom ersetzen. Die fabrikmässige

Bromdarstellung aus den Carnallit-, Tachhydrit- und Kainitmutterlaugen

ist zuerst von =A. Frank= in Stassfurt (seit 1866) ausgeübt worden. --

Die =Bromproduktion= mag sich gegenwärtig (1870) auf 1150 Centner

belaufen; dieselben vertheilen sich

auf Stassfurt 400 Centner

" Frankreich 100 "

" Schottland 300 "

" Nordamerika 350 "

-------------

1150 Centner.

[47] Nach einer Untersuchung von =Lartet= enthält 1 Liter Wasser des

todten Meeres bei 300 Meter Tiefe 7,093 Grm. (=0,7 Proc.) Brom.

Der Schwefel.

[Sidenote: Schwefel.]

Der =Schwefel=, im Vereine mit der Steinkohle, dem Steinsalz und dem

Eisen eine der Grundlagen der heutigen chemischen Industrie ausmachend,

findet sich häufig im gediegenen Zustande im Gyps und in den damit in

Verbindung stehenden Thon- und Mergellagern, im Flötz- und im tertiären

Gebirge, selten auf Lagern und Gängen, im krystallinischen Schiefer- und

Uebergangsgebirge; ferner auf und in Braun- und Steinkohlenflötzen.

Ausserdem kommt er besonders als vulkanisches Sublimationsprodukt vor, so

in den Solfataren bei Neapel. In Gängen und Ablagerungen findet er sich

am verbreitetsten auf Sicilien, von wo aus fast ganz Europa mit Schwefel

versorgt wird, ferner in Aegypten an den Ufern des rothen Meeres,

namentlich des Golfs von Suez, auf den jonischen Inseln (besonders auf

Corfu), am _Clear_- oder _Borax-lake_ in Californien[48] und am

Popocatepetl (im mexikanischen Staate Puebla), wo man jährlich über 2000

Ctr. Schwefel sammelt. Der Schwefel setzt sich auch aus den

Schwefelquellen (z. B. dem Aachner Wasser) ab. Der Schwefel kommt ferner

mit Metallen verbunden als Schwefelkies (FeS_{2} mit 53,3 Proc. Schwefel

und nicht selten etwas Thallium in dem Pyrit und in dem Markasit oder

Vitriolkies), Kupferkies, Bleiglanz, Zinkblende, Rothgültigerz u. s. w.

und mit Sauerstoff als Schwefelsäure im Anhydrit, Gyps, Kieserit,

Schwerspath, Cölestin u. s. w. vor[49]. Das Vorkommen des Schwefels in

Gestalt von natürlichem Schwefelwasserstoff und schwefliger Säure ist für

die Technik von keiner Bedeutung. Von grosser Tragweite ist dagegen das

mit Erfolg gekrönte Streben der modernen Industrie, den Schwefel aus

gewissen Fabrikationsrückständen (z. B. von der Soda- und

Potaschenbereitung) zu regeneriren!

[48] Der kalifornische Schwefel kommt nicht in Stangenform, sondern in

Holzkisten gegossen von 100 Kilogr. Gewicht im Handel vor.

[49] Der =Schwefelgehalt= der schwefelhaltigen Mineralien ist

folgender:

Pyrit (FeS_{2}) enthält 53,3 Proc. Schwefel.

Kupferkies (Fe_{2}Cu_{6}S_{6}) " 34,9 " "

Magnetkies (Fe_{7}S_{8} oder

nach Th. Petersen FeS) " 39,5 " "

Bleiglanz (PbS) " 13,45 " "

Zinkblende (ZnS) " 33,0 " "

Kieserit (MgSO_{4} + H_{2}O) " 23,5 " "

Anhydrit (CaSO_{4}) " 23,5 " "

Gyps (CaSO_{4} + 2H_{2}O) " 18,6 " "

Steinkohle (namentlich Gaskohle) " 1,0 " "

Die Steinkohlenmenge, welche jährlich in London zur Leuchtgasbereitung

verwendet wird, enthält 200,000 Ctr. Schwefel, entsprechend 612,500 Ctr.

Schwefelsäure!

[Illustration: Fig. 87.]

[Illustration: Fig. 88.]

[Sidenote: Gewinnung des Schwefels durch Ausschmelzen und Läutern.]

Die Gewinnung des vulkanischen Schwefels geht, je nach der Natur des

Rohmaterials und der Reichhaltigkeit desselben, entweder durch

=Ausschmelzen= oder durch =Destillation= vor sich. Bei reichem Rohstoffe

geschieht das Ausschmelzen in gusseisernen =Kesseln= _A_ (Fig. 87),

welche durch ein auf dem Roste _A_ befindliches Kohlenfeuer gelinde

erhitzt werden. Während des Schmelzens wird die Masse mit einem

Eisenstocke umgerührt. Nachdem der darin enthaltene Schwefel geschmolzen

ist, schöpft man das Gestein mit dem Löffel _C_ heraus und giesst den

Schwefel zuletzt in eine mit Wasser benetzte Mulde oder in eine

Blechpfanne _D_. Nach dem Erkalten wird die Schwefelmasse in Stücke

geschlagen und in Fässer verpackt in den Handel gebracht. Das

ausgeschöpfte Gestein wird, ebenso wie ärmeres schwefelhaltiges Gestein

in Haufen oder in =Schachtöfen= (Fig. 88) ausgeschmolzen, wobei als

Brennstoff ein Theil des Schwefels selbst dient. In dem Gestelle dieses

Ofens entzündet man eine kleine Menge unreinen Schwefels und füllt nach

und nach den Schacht _E_ mit groben Bruchstücken des erdigen Schwefels

an, die sehr bald an der Oberfläche sich entzünden und den geschmolzenen

Schwefel austreten lassen. Die Oeffnungen _f_, _f_, _f_ liefern die zur

Verbrennung eines Theiles des Schwefels erforderliche Luft. Der

ausgeschmolzene Schwefel, der sich im unteren Theile des Schachtes

ansammelt, wird durch den Kanal _g_ in Holz- oder Blechgefässe

abgestochen. Weit besser als in Schachtöfen gelingt das Ausschmelzen des

Schwefels in =Meilern=.

[Illustration: Fig. 89.]

Weit rationeller als das vorstehende Verfahren ist die Gewinnung des

Schwefels durch =Destillation=, wobei man nicht mehr wie früher irdene

Töpfe als Retorte und Vorlage, sondern einen wirklichen Destillirapparat

(Fig. 89) anwendet. _A_ ist ein Kessel aus Gusseisen, welcher nach der

Füllung mit Rohmaterial mit einem eisernen Deckel geschlossen wird. Die

Art der Heizung und der Weg, welchen die Verbrennungsgase um den Kessel

und um den Vorwärmer _D_ zurückzulegen haben, ist aus der Zeichnung

ersichtlich. Die Schwefeldämpfe entweichen durch das eiserne Rohr _m_ in

den Condensator _B_, aus welchem der flüssige Schwefel in das Gefäss _k_

läuft. Das vorgewärmte Material wird aus _D_ durch Hinwegnahme eines

Schiebers bei _p_ in den mittlerweile entleerten Destillirkessel

gebracht. Seit einigen Jahren saigert man den Vorschlägen von E. u.

=P. Thomas= gemäss, den Schwefel aus seinen Erzen mittelst Wasserdampf

von 130° aus, mithin nach demselben Principe, nach welchem =M. Schaffner=

den aus den Sodarückständen regenerirten Rohschwefel reinigt. Dass man in

neuester Zeit auch versucht hat, den Schwefel aus dem Gestein durch

=Extraction= mit =Schwefelkohlenstoff= oder auch mit =Steinkohlentheeröl=

von 0,88 zu gewinnen, sei nur beiläufig erwähnt.

Der durch Ausschmelzen erhaltene Schwefel ist der =Rohschwefel=; =Mène=

erhielt bei der Analyse von Proben sicilianischen Schwefels folgende

Resultate:

1. 2. 3. 4. 5.

Schwefel (in CS_{2} löslich) 90,1 96,2 91,3 90,0 88,7

Kohlige Substanz 1,0 0,5 0,7 1,1 1,0

Schwefel (in CS_{2} unlöslich) 2,0 -- 1,5 2,1 1,7

Kieselsand 2,3 1,5 3,3 2,8 5,5

Kalkstein (bisweilen Cölestin) 4,1 1,8 2,5 3,0 2,8

Verlust 0,5 -- 0,7 1,0 0,3

Die unteren Partien der Brote von Rohschwefel enthalten oft bis zu 25

Proc. fremder Körper.

Um ihn von den erdigen Theilen zu befreien, wird der Rohschwefel der

=Raffination= unterworfen und beliebig entweder in Form von Stangen als

=Stangenschwefel= oder als feines Pulver als =Schwefelblumen= in den

Handel gebracht.

[Illustration: Fig. 90.]

[Sidenote: Raffinirapparat von Lamy.]

[Sidenote: Stangenschwefel.]

[Sidenote: Schwefelblumen.]

Der zur Raffination des Schwefels dienende von =Michel= in Marseille

construirte und von =Lamy= verbesserte Apparat besteht wesentlich aus

einem oder aus zwei gusseisernen Cylindern _B_ (Fig. 90), welche die

Stelle einer Retorte vertreten, und einer grossen Kammer _G_, welche als

Vorlage dient. Der erste Cylinder _B_ wird durch den darunter

befindlichen Feuerraum erhitzt. Die Flamme umspielt den Cylinder und

entweicht nebst den Verbrennungsgasen durch den Schornstein _E_, nachdem

sie vorher durch die Züge _C_ einen Theil ihrer Wärme an den Kessel _D_

abgegeben hat, in welchem der Schwefel eine vorläufige Reinigung erleidet

und durch das Rohr _F_ in den Cylinder _B_ fliesst. Die Cylinder _B''_

münden in die gewölbte Schwefelkammer, welche aus Backsteinen construirt

ist. An dem einen Ende der Kammer ist eine (in der Abbildung nicht

angegebene) Thüröffnung, welche von Innen durch eine mit Blei überzogene

Thür von Eisenblech, von Aussen durch Backsteine geschlossen ist. Am

unteren Theile der Kammer ist in einer gusseisernen Platte ein rundes

Loch, welches durch eine konische Stange _J_, _H_ verschlossen oder

geöffnet werden kann. Der durch _H_ ausfliessende Schwefel läuft in den

Kessel _L_, neben welchen ein in Fächer abgetheilter Drehbottig _M_ sich

befindet, in welchen der Schwefel in Stangenform gebracht wird; die

Schwefelstangen werden bei _N_ aufgespeichert. Soll =Stangenschwefel=

dargestellt werden, so verfährt man auf folgende Weise: Man beschickt

einen jeden Cylinder mit Rohschwefel, lutirt die Schliessdeckel und

erhitzt den einen Cylinder; sobald die Destillation darin bis zur Hälfte

vorgeschritten ist, beginnt man mit dem Erhitzen des zweiten Cylinders.

Die Verbrennungsgase aus beiden Herden steigern die Temperatur des

Kessels _D_ dergestalt, dass der Schwefel schmilzt und sich dadurch

reinigt, sowohl durch Absetzen der schweren Unreinigkeiten, als auch

durch Verdunstung des darin enthaltenen Wassers und Abscheidung leichter

Körper an der Oberfläche. Sobald die Destillation des ersten Cylinders

vorüber ist, beschickt man ihn von Neuem und zwar aus dem Kessel _D_ mit

Hülfe des Rohres _F_. Jede Destillation dauert vier Stunden; man erhält

mit den beiden Cylindern in 24 Stunden in sechs Operationen 1800 Kilogr.

Schwefel. Da die Temperatur in der Kammer stets über 112° bleibt, so

erhält sich der Schwefel darin flüssig. Sobald die Schicht des

geschmolzenen Schwefels dick genug ist, zieht man ihn in den kleinen

Kessel _L_ ab und schöpft ihn in Holzformen. Will man =Schwefelblumen=

darstellen, so ist das Verfahren das nämliche, nur darf die Temperatur in

der Kammer =110°= nicht überschreiten, weil sonst der Schwefel schmilzt.

Um diese niedere Temperatur zu erhalten, nimmt man in dem Zeitraume von

24 Stunden nur zwei Destillationen à =150= Kilogr. vor. Sobald die am

Boden der Kammer befindliche Schicht von Schwefelblumen eine gewisse Höhe

erreicht hat, öffnet man die erwähnte Thüre und schaufelt die

Schwefelblumen heraus. Neuerdings (1854) ist der Apparat =Lamy's= durch

=Dujardin= wesentlich verbessert worden.

Bei der Destillation des Schwefels findet ein Verlust von 11-20 Proc.

statt, welcher zum Theil in dem Verbrennen von Schwefel seinen Grund

hat. Der grauschwarze Rückstand in den Kesseln führt den Namen

=Schwefelschlacke=. Die im Handel sich findenden Schwefelblumen

enthalten stets schweflige Säure und Schwefelsäure, wovon man sie zum

grössten Theile durch Auswaschen mit Wasser befreien kann.

[Sidenote: Darstellung des Schwefels durch Destillation von

Schwefelkies.]

Ausser aus vulkanischem Schwefel gewinnt man gegenwärtig grosse

Schwefelmengen auf folgende Weise:

1) aus =Eisenkies= oder =Pyrit= FeS_{2}. Dieses Mineral besteht in 100

Theilen aus 46,7 Theilen Eisen und 53,3 Theilen Schwefel und ist demnach

so zusammengesetzt, dass, wenn man ihm genau die Hälfte des Schwefels

entzieht, Eisen und Schwefel in einem solchen Verhältniss mit einander

verbunden zurückbleiben, dass durch Oxydation dieser Verbindung

Eisenvitriol sich bildet. Der Schwefelkies kann mithin 26,65 Theile

Schwefel verlieren, ohne dadurch durch Eisenvitrioldarstellung untauglich

zu werden. Wollte man jedoch die Hälfte des in dem Schwefelkies

enthaltenen Schwefels durch Erhitzen austreiben, so würde eine Temperatur

anzuwenden sein, bei welcher das zurückbleibende Einfach-Schwefeleisen

schmelzen, sich in die zur Destillation angewendeten Thoncylinder ziehen

und dieselben zerstören würde. Man begnügt sich deshalb, nur 13-14 Proc.

Schwefel aus dem Schwefelkies durch Erhitzen abzuscheiden, wobei der

Rückstand pulverförmig bleibt und die Destillationsgefässe nicht

angreift.

[Illustration: Fig. 91.]

Das übliche Verfahren der Darstellung von Schwefel aus Schwefelkies

durch =Destillation= ist folgendes: Man erhitzt den Schwefelkies in

konischen Röhren aus feuerfestem Thon _A A_, welche, wie Fig. 91 zeigt,

geneigt über einer Feuerung liegen. Die untere Oeffnung wird mit einer

siebähnlich durchlöcherten Scheibe aus gebranntem Thon verschlossen,

welche den Schwefelkies herabzufallen verhindert und doch dem

ausgeschmolzenen Schwefel entweder im flüssigen Zustande oder als

Schwefeldämpfe Austritt gestattet. An diesem Ende befindet sich eine

thönerne Röhre _b_, durch welche der Schwefel in eine mit Wasser

versehene Vorlage _C_ gelangt. Die konischen Röhren werden mit gröblich

gepochtem Schwefelkies beschickt, mit auflutirten Thonplatten

verschlossen und dann erhitzt. Der in der Vorlage befindliche

=Rohschwefel= ist von graugrüner Farbe und wird durch Schmelzen zum

Theil gereinigt; der so erhaltene Schwefel kommt in Stücken als

=geschmolzener Schwefel= in den Handel. Um ihn von beigemengtem

Schwefelarsen zu befreien, läutert man ihn durch Destillation. Der

Rückstand von der Läuterung des Rohschwefels ist der =Rossschwefel=,

welcher in der Thierheilkunde Anwendung findet. Der aus Schwefelkiesen

gewonnene Schwefel verdankt seine orangegelbe Farbe häufiger

beigemengtem Thallium als dem Arsen. =Crookes= fand in spanischem

Pyritschwefel bis zu 0,29 Proc. Thallium.

[Sidenote: Gewinnung des Schwefels durch Rösten von Kupferkies.]

2) durch =Rösten von Kupferkies=. Es lässt sich der Schwefel aus den

Kiesen auch durch =Röstung= (Kernrösten) gewinnen. Hierbei ist der

Schwefel Nebenprodukt bei der Gewinnung des Kupfers; aus kiesigen

Kupfererzen (gewöhnlich Kupferkies) wurde früher am Unterharz in

tropfsteinähnlicher Gestalt der sogenannte =Jungfernschwefel= gewonnen,

indem man den Schwefel aus einer Oeffnung in die Seite des Rösthaufens

heraustropfen liess. Gegenwärtig gewinnt man den Schwefel noch durch

Rösten von Kupferkiesen zu Agordo (in Venedig), zu Wicklow in Irland

und in Mühlbach (Salzburg), wo man im Jahre 1868 gegen 2000 Ctr.

Rohschwefel producirte.

[Sidenote: Gewinnung des Schwefels als Nebenprodukt der

Steinkohlengasfabrikation.]

3) als =Nebenprodukt der Steinkohlengasfabrikation=. Bei der Reinigung

des Steinkohlengases wendet man zum Entschwefeln ein Gemenge von

Eisenoxyd mit porösen Körpern (z. B. Sägespäne) an -- die sogenannte

=Laming='sche Mischung -- in welcher sich der Schwefel (Fe_{2}O_{3} +

H_{2}S = 2FeO + H_{2}O + S) bis zur Menge von 40 Proc. ansammelt. Nach

dem Patent von =Hills= röstet man sie in einem besonderen Röstofen, um

schweflige Säure für die Schwefelsäurefabrikation und andererseits

Eisenoxyd zu erzeugen, welches von Neuem zur Entschwefelung des Gases

verwendet wird. 1 Tonne (= 20 Ctr.) des Gemenges giebt 1,25 Tonnen

englischer Schwefelsäure. Die Steinkohlenmenge, welche in London

jährlich zur Leuchtgasbereitung verwendet wird, enthält 200,000 Ctr.

Schwefel, entsprechend 612,500 Ctr. englischer Schwefelsäure.

4) aus den =Sodarückständen=. Die beim Auslaugen der nach =Leblanc='s

Process erhaltenen Rohsoda verbleibenden =Rückstände=, wesentlich aus

Calciumsulfuret bestehend, liefern gegenwärtig, indem man sie dem von

=M. Schaffner=, =Guckelberger= (und =L. Mond=) und =P. W. Hofmann=

herrührenden =Regenerationsverfahren= (vergl. Seite 202) unterwirft,

namhafte Mengen von =regenerirtem Schwefel=. Die bei der Fabrikation

der Mineralpotasche (aus dem Kaliumsulfat der Kainite und der

Carnallite) sich bildenden Rückstände werden gleichfalls (in Kalk bei

Cöln und in Stassfurt) auf Schwefel verarbeitet[50].

[50] Die =Regenerirung des Schwefels= aus den Sodarückständen (Seite

202) hat bereits grosse Ausdehnung gewonnen; so liefert z. B. der

österreichische Verein für chem. und metallurg. Produktion zu

Aussig (Director =Max Schaffner=) jährlich 450,000 Kilogr. (= 9000

Ctr.) Stangenschwefel (aus den Sodarückständen) in den Handel.

Auch die unter =Hasenclever='s Leitung stehende =Rhenania= in

Aachen producirt massenhaft regenerirten Schwefel. Ebenso auch

Mannheim, Ringkuhl bei Kassel und die meisten englischen

Sodafabriken.

[Sidenote: Gewinnung des Schwefels durch Reaction von Schwefelwasserstoff

auf schweflige Säure.]

5) aus =schwefliger Säure und Schwefelwasserstoff=. =Dumas= machte die

Beobachtung, dass, wenn man 1/3 Schwefelwasserstoffgas verbrennt und

die erzeugte schweflige Säure nebst 2/3 Schwefelwasserstoffgas in eine

feucht zu erhaltende Kammer leitet, man fast allen Schwefel erhalten

könne.

Schweflige Säure SO_{2} } { Schwefel 3S

Schwefelwasserstoff 2H_{2}S } geben { Wasser 2H_{2}O

Diese Reaction, wobei übrigens fast die Hälfte des Schwefels durch

Bildung von Pentathionsäure (die jedoch zweckmässig in unterschweflige

Säure übergeführt werden kann) verloren geht, ist nun häufig zu Grunde

gelegt worden, um den Schwefel aus Gyps, Schwerspath, dem Rückstande

der Sodafabrikation wieder zu gewinnen. Das Verfahren kommt bei allen

Vorschlägen darauf hinaus, dass man z. B. Schwerspath durch Glühen mit

Kohle zu Schwefelbarium reducirt, letzteres mit Salzsäure übergiesst,

um auf der einen Seite Chlorbarium, auf der anderen

Schwefelwasserstoffgas zu erhalten, welches man entweder zum Theil

verbrennt und dann, nach obiger Reaction, durch unverbrannten

Schwefelwasserstoff in Schwefel überführt oder das

Schwefelwasserstoffgas sofort in Wasser leitet, in welches zugleich

schwefligsaures Gas, durch Rösten von Schwefelkies erzeugt, geleitet

wird[51]. Durch eine ähnliche Reaction erhält man auch Schwefel als

wichtiges =Nebenprodukt= bei der =Verarbeitung des Kelps= auf Kalisalze

und auf Jod. In der Jodfabrik von =Paterson= in Glasgow beträgt die

jährliche Ausbeute an (vegetabilischem) =Schwefel aus Kelp= gegen 2000

Ctr. Nach =E. Kopp= lässt sich aus dem Schwefelwasserstoffgas auch

durch unvollständige Verbrennung desselben (H_{2}S + O = H_{2}O + S)

Schwefel ökonomisch vortheilhaft gewinnen.

[51] Dass man den Schwefel aus dem Schwefelwasserstoff auch durch

Leiten des letzteren Gases in Eisenchlorid erhalten kann, ist

bereits von der Technik berücksichtigt und neuerdings (1862) von

=Gossage= wieder empfohlen worden.

[Sidenote: Durch Reaction von schwefliger Säure auf Kohle.]

6) aus =schwefliger Säure und Kohle=. Leitet man schweflige Säure über

glühende Kohlen, so verbrennen letztere zu Kohlensäure und der Schwefel

wird ausgeschieden. Auf diese Weise erhält man beim Rösten der

Zinkblende z. B. zu Borbeck bei Essen namhafte Mengen von Schwefel.

[Sidenote: Durch Erhitzen von Schwefelwasserstoff.]

7) aus =Schwefelwasserstoff=. Schwefelwasserstoffgas zerfällt, wenn es

durch rothglühende Röhren geleitet wird, in seine Bestandtheile.

[Sidenote: Eigenschaften und Anwendung des Schwefels.]

Der Schwefel besitzt in seinem gewöhnlichen Zustande eine

eigenthümliche gelbe Farbe, die bei 100° dunkler wird und bei -50° fast

verschwindet, lässt sich leicht pulverisiren, hat ein spec. Gewicht von

1,98-2,06, schmilzt bei 115° zu einer dünnflüssigen gelben Flüssigkeit,

beginnt bei 160° dickflüssiger und pomeranzengelb zu werden, wird bei

220° zäh und röthlich, zwischen 240 und 260° sehr zäh und rothbraun,

über 340° wieder etwas flüssiger, bis er, ohne seine dunkle Farbe zu

verlieren, bei 420° zu sieden beginnt und sich in dunkelrothbraune

Dämpfe verwandelt. Wenn man bis auf 230° erhitzten Schwefel durch

Eintauchen in Wasser plötzlich abkühlt, so erhält man ihn weich und

plastisch und er kann in diesem Zustande zu Abdrücken von Medaillen und

überhaupt Gravirarbeiten benutzt werden. Da er nach einigen Tagen seine

ursprüngliche Härte wieder erlangt, so können die Abdrücke, die er

liefert, wieder als Matrizen dienen zur Verfertigung sehr reiner

Formen. Wird der Schwefel bei Zutritt der Luft erhitzt, so verbrennt er

zu schwefliger Säure. Er löst sich nicht in Wasser, in unbedeutender

Menge in absolutem Alkohol und Aether, weit leichter in erwärmten

fetten und flüchtigen Oelen (zu =Schwefelbalsam=), leicht in

Schwefelkohlenstoff, Steinkohlentheeröl, Benzol und Chlorschwefel[52].

Er löst sich ferner beim Kochen mit Natron- oder Kalilauge, mit

Lösungen von Schwefelkalium oder -Calcium, mit Lösungen gewisser

Sulfosalze (z. B. der Verbindung Sb_{2}S_{3}, Na_{2}S, welche dadurch

in Sb_{2}S_{5}, Na_{2}S übergeht) und endlich mit schwefligsauren

Alkalien, welche dadurch in unterschwefligsaure Salze übergeführt

werden.

[52] Nach =Cossa= (1868) lösen

100 Th. Schwefelkohlenstoff bei 15° C. 37,15 Th. Schwefel

100 " " " 38° " 94,57 " "

100 " " " 48,5° " 146,21 " "

100 " Benzol " 26° " 0,96 " "

100 " " " 71° " 4,37 " "

100 " Aether " 23,5° " 0,97 " "

100 " Chloroform " 22° " 1,20 " "

100 " Anilin " 130° " 85,27 " "

nach =Pelouze= (1869)

100 Th. Theeröl von 0,88

spec. Gew. " 130° " 43,00 " "

Man benutzt den Schwefel zur Schwefelsäurefabrikation, zur Bereitung

des Schiesspulvers, der Zündrequisiten und Schwefelfäden, zum Schwefeln

des Hopfens, des Weines, zum Einpudern des Weinstockes (bei der

Traubenkrankheit)[53], zur Bereitung von schwefliger Säure,

schwefligsauren und unterschwefligsauren Salzen, Schwefelkohlenstoff,

zur Herstellung von Zinnober, Musivgold und anderen Schwefelmetallen,

zur Fabrikation von Ultramarin, zum Kitten, zum Vulkanisiren und

Hornisiren des Kautschuks und der Guttapercha u. s. w.

[53] Wie gross der Verbrauch an Schwefel zum Einpudern der Trauben

geworden ist, erhellt aus einer Mittheilung von =W. Sartorius= von

=Waltershausen= (Journal für Landwirthschaft von W. Henneberg,

1863, Bd. VIII, p. 62) nach welcher in einem Jahre gegen 850,000

Ctr. Schwefel Siciliens (also gegen 20-25 Proc. der

Gesammtproduktion) theils für Sicilien, theils für Italien,

Frankreich und Spanien zu diesem Zwecke verbraucht werden.

Der meiste Schwefel kommt, wie oben bemerkt, aus Sicilien. Die

Totalausfuhr Siciliens betrug

1853 1,800,000 Ctr.

1854 2,100,000 "

1855 2,000,000 "

1856 2,500,000 "

1857 2,400,000 "

1858 3,000,000 "

1859 2,900,000 "

1860 2,500,000 "

1861 2,800,000 "

1862 3,200,000 "

1863 3,500,000 "

1864 3,750,000 "

1865 3,550,000 "

1866 3,828,000 "

1867 3,724,000 "

1868 4,052,000 "

(deren Werth auf 37 Mill. Lire angegeben wird).

Die Schwefelproduktion in Europa beträgt (1870) gegen 7 Mill. Ctr.,

davon kommen auf

Italien 6,860,000 Ctr.

Spanien 80,000 "

Oesterreich 42,000 "

Norddeutscher Bund 15,500 "

Belgien 8,000 "

Uebriges Europa 7,000 "

--------------

7,012,500 Ctr.

Der regenerirte Schwefel ist hierbei selbstverständlich nicht mit in

Betracht gezogen.

Schweflige Säure und unterschweflige Säure.

[Sidenote: Die schweflige Säure.]

Die =schweflige Säure= (SO_{2} oder wasserhaltig H_{2}SO_{3}) lässt sich

gewinnen

a) durch Oxydation des Schwefels,

b) durch Reduction der Schwefelsäure,

c) durch Combination von a) und b).

Die Darstellung der schwefligen Säure =durch Oxydation des Schwefels=

geschieht [Greek: a]) durch Verbrennen von Schwefel (Stangenschwefel oder

Schwefelblumen) an der Luft; [Greek: b]) durch Rösten von Schwefel- oder

Kupferkies, oder der =Laming='schen Mischung der Leuchtgasfabriken;

[Greek: g]) durch Erhitzen von Braunstein mit Schwefelpulver. Die

Darstellung der schwefligen Säure =durch Rösten von Schwefelmetallen=

(Pyrite, Kupferkies, Zinkblende, Kupferstein, Bleistein etc.) zu

metallurgischen Zwecken ist ohne Zweifel die vortheilhafteste und die im

grössten Maassstabe ausgeübte, namentlich (seit der Einführung des

=Gerstenhöfer='schen Röstofens) behufs der Fabrikation von Schwefelsäure.

Wo die schweflige Säure als Conservationsmittel von Nahrungsstoffen und

Rohmaterialien zur Fabrikation von Nahrungsmitteln dienen soll, wie z. B.

beim Schwefeln des Hopfens, des Weins etc., darf diese Art der

Darstellung von schwefliger Säure nicht Platz greifen, weil die so

erzeugte schweflige Säure stets mit arseniger Säure gemengt ist. Das

=Laming='sche Mittel der Leuchtgasfabriken, ein Gemenge von Eisenoxyd mit

anderen Körpern, in welchem sich beim Reinigen des Gases der Schwefel bis

zur Menge von 40 Proc. ansammelt, wird durch Rösten regenerirt, wobei

colossale Mengen schwefliger Säure sich bilden, welche in London zur

Schwefelsäurefabrikation verwendet wird. Durch =Erhitzen von Metalloxyden

mit Schwefel= kann nur unter gewissen Bedingungen mit Nutzen schweflige

Säure dargestellt werden. Man wendet an entweder Braunstein oder

Kupferoxyd, ersterer giebt, je nach dem Gewichtsverhältniss der

Materialien, entweder nur die Hälfte oder sämmtlichen angewendeten

Schwefel in Gestalt von schwefliger Säure. Auch durch Erhitzen von

Eisenvitriol mit Schwefel (FeSO_{4} + 2S = FeS + 2SO_{2}) stellt man

zuweilen schweflige Säure dar. Zinkvitriol giebt beim Erhitzen schweflige

Säure und Sauerstoff (ZnSO_{4} = SO_{2} + O + ZnO). Kieserit (MgSO_{4} +

H_{2}O) mit Kohle gemengt und erhitzt, giebt alle Schwefelsäure als

schweflige Säure ab.

Die Darstellung der schwefligen Säure durch =Reduction der

Schwefelsäure= findet häufig Anwendung, doch ist in den meisten Fällen

die schweflige Säure Nebenprodukt. Man reducirt die Schwefelsäure durch

Erhitzen derselben mit gewissen Metallen, wie Kupfer, Quecksilber oder

Silber:

Schwefelsäure 2H_{2}SO_{4} } { Kupfersulfat CuSO_{4}

Kupfer Cu } geben { Schweflige Säure SO_{2}

} { Wasser 2H_{2}O

Es bildet sich hierbei eine kleine Menge Schwefelkupfer. In Fällen, in

denen eine Verunreinigung der schwefligen Säure mit Kohlensäure und

Kohlenoxydgas nicht nachtheilig ist, reducirt man die Schwefelsäure

durch Kohlenstaub, Hobelspäne, Sägespäne etc.

Schwefelsäure 2H_{2}SO_{4} } { Schweflige Säure 2SO_{2}

Kohle C } geben { Kohlensäure CO_{2}

} { Wasser 2H_{2}O

Da bei dieser Operation Schwefelsäure und Holz endlich vollständig in

schweflige Säure, Kohlensäure und Wasser übergehen, so kann die

Gasentwickelung ununterbrochen stattfinden, wenn man nur von Zeit zu

Zeit bald neues Holz, bald neue Schwefelsäure zusetzt.

Schwefelsäuredämpfe zerfallen beim Ueberhitzen in schweflige Säure und

Sauerstoffgas (H_{2}SO_{4} = SO_{2} + O + H_{2}O). Die =Reduction der

Schwefelsäure durch Schwefel= ist als ein combinirtes Verfahren der

Darstellung der schwefligen Säure durch Oxydation und durch Reduction

zu betrachten:

Schwefelsäure 2H_{2}SO_{4} } {Schweflige Säure 3SO_{2}

Schwefel S } geben {Wasser 2H_{2}O

Die Operation ist indessen sehr ungestüm und schwer zu regeln, da der

Schwefel schon bei einer Temperatur schmilzt, die weit niedriger ist,

als die, bei der die Reaction stattfindet. Mit der schwefligen Säure

geht ferner häufig Schwefeldampf über, welcher sich in den

Gasleitungsröhren absetzt und dieselben verstopft.

Die schweflige Säure ist bei gewöhnlicher Temperatur ein farbloses,

stechend riechendes Gas von 2,21 spec. Gewicht. Sie löst sich in Wasser

in beträchtlicher Menge (1 Vol. Wasser absorbirt bei 18° 44 Vol. Gas).

In Weingeist löst sie sich noch reichlicher als in Wasser. Bei

Gegenwart von Wasser treten alle höheren Oxydationsstufen des

Stickstoffs an die schweflige Säure Sauerstoff ab und verwandeln

dieselbe zu Schwefelsäure, während sie selbst zu Stickoxyd reducirt

werden. Chlor verwandelt die feuchte schweflige Säure gleichfalls in

Schwefelsäure; Jod verhält sich ebenfalls oxydirend. Mit

Schwefelwasserstoff zusammengebracht, findet Schwefelausscheidung

statt.

Die Hauptanwendung der schwefligen Säure in der Technik ist eine ebenso

wichtige als mannichfaltige, sie dient zur Schwefelsäurefabrikation, in

der Papierfabrikation als Antichlor, zur Fabrikation der =E.

Kopp='schen Krapppräparate, zur Bereitung des Natriumhyposulfits, seit

einiger Zeit zur Fabrikation von Ammonsulfat aus Harn etc. (das sich

bildende schwefligsaure Ammoniak geht an der Luft nach und nach in

schwefelsaures Salz über); zum Aufschliessen von Alaunschiefer behufs

der Alaunfabrikation (=Laminne='s Patent); zum Extrahiren des Kupfers

aus gewissen Kupfererzen; zum Conserviren (Schwefeln) der eingemachten

Früchte, des Weines, des Hopfens, der comprimirten Gemüse, des

Fleisches, des Dextrinsyrups, des Zuckersaftes bei der Rüben- und

Rohrzuckerfabrikation, zum Maischen der Kartoffeln und des Mais in der

Spiritusbereitung, zum Bleichen von thierischen Substanzen (Seide,

Wolle, Badeschwämme, Federn, Leim, Darmsaiten, Hausenblase), welche

durch Chlor nicht farblos, sondern gelb gefärbt werden, von Korb- und

Strohgeflechten, von arabischem Gummi etc. Das Bleichen durch

schweflige Säure lässt sich auf zwei wesentlich von einander

verschiedene Ursachen zurückführen, nämlich in den meisten Fällen auf

eine blosse Verhüllung, in einigen wenigen Fällen aber auf eine

wirkliche Zerstörung des Farbstoffes. Die Pigmente der meisten blauen

und rothen Blumen, Früchte u. s. w. gehen mit der schwefligen Säure

farblose Verbindungen ein: die Farbe ist aber nicht zerstört. Eine

durch schweflige Säure gebleichte Rose erhält durch Befeuchten mit

verdünnter Schwefelsäure ihre ursprüngliche rothe Farbe wieder. Die

Farbstoffe der gelben Blumen verhalten sich indifferent gegen

schweflige Säure und werden durch dieselbe nicht gebleicht. Manche

Farben, wie das Indigblau, das Carmin und der gelbe Farbstoff der

Seide, werden anfänglich durch schweflige Säure nicht gebleicht, später

aber findet eine Bleichung statt dadurch, dass unter dem Einflusse des

Lichtes der mit ihr gemengte Sauerstoff, d. h. als Ozon, eine

Zerstörung der genannten Farben vermittelt. Die sauerstoffentziehende

Eigenschaft der schwefligen Säure hat man auch in neuerer Zeit als

=Feuerlöschmittel= benutzt.

[Sidenote: Calciumsulfit.]

Das =Calciumsulfit= (neutrales schwefligsaures Calcium) SCa_{2}O_{3} +

H_{2}O (in 100 Th. 41 Th. schweflige Säure enthaltend), verdient alle

Beachtung, indem in dieser Verbindung die schweflige Säure in einem

Zustande in den Handel gebracht werden kann, in welchem sie

Haltbarkeit, leichte Transportfähigkeit und billigen Preis vereinigt.

Bei der Anwendung macht man die schweflige Säure durch Schwefelsäure

oder Salzsäure frei. -- Das =Bariumsulfit= ist dem Calciumsalz

vielleicht noch vorzuziehen.

[Sidenote: Natriumhyposulfit.]

Das =unterschwefligsaure Natrium= (Natriumhyposulfit, Natriumdithionit),

S_{2}Na_{2}O_{3} + 5H_{2}O, ein in neuerer Zeit vielfältig und zwar zu

photographischen Zwecken, in der Metallurgie (nach =Patera=) zum Lösen

des Chlorsilbers aus den mit Kochsalz gerösteten Silbererzen und (nach

=Stromeyer=) zur hydrometallurgischen Kupfergewinnung, in der

Kattundruckerei als Mordant, als Antichlor in der Papierfabrikation u. s.

w. angewendetes Salz, lässt sich auf verschiedene Weise darstellen. Nach

=Anthon= mengt man 4 Theile calcinirtes Natriumsulfat mit 1-1-1/4 Theil

Holzkohlenpulver, befeuchtet das Gemenge und setzt es, in einen Tiegel

oder ein eisernes Gefäss gepackt, 6-10 Stunden der Rothglühhitze aus. Die

Masse wird zerkleinert, mit Wasser befeuchtet und in dünnen Lagen der

Einwirkung von schwefliger Säure ausgesetzt. Die wässerige filtrirte

Lösung lässt man abdampfen und krystallisiren. Nach =E. Kopp='s Methode

(die von =M. Schaffner= in Aussig ausgebildet wurde) stellt man zunächst

unterschwefligsaures Calcium dar, indem man schweflige Säure auf das beim

Auslaugen der Rohsoda zurückbleibende Calciumsulfuret der Sodafabriken

(vergl. Seite 202) einwirken lässt, und das so erhaltene Kalksalz durch

eine Lösung von Natriumsulfat zersetzt, wobei sich Gyps niederschlägt und

unterschwefligsaures Natrium in Lösung bleibt. Neuerdings wandelt man die

Pentathionsäure (S_{5}O_{5}, H_{2}O), die in grosser Menge bei der

Reaction von Schwefelwasserstoff und schwefliger Säure behufs der

Schwefeldarstellung (vergl. S. 217) sich bildet, durch Kochen mit

Natronlauge in unterschwefligsaures Natrium (2S_{5}O_{5}, H_{2}O +

3H_{2}O = 5S_{2}O_{2}, H_{2}O) um.

Es hat die in technischer Beziehung so wichtige Eigenschaft, mit

Silberoxyd ein leicht lösliches Doppelsalz (unterschwefligsaures

Silber-Natrium) zu bilden und deshalb unlösliche Silberverbindungen,

wie Jodsilber und Chlorsilber, mit Leichtigkeit aufzulösen, daher seine

Anwendung in der Daguerreotypie und Photographie und zur

hydrometallurgischen Silbergewinnung. Unterschwefligsaures Natrium löst

Jod in grosser Menge, darauf beruht seine Anwendung in der Chlorometrie

und überhaupt den jodometrischen Methoden, von denen einige auch in

technischer Hinsicht von Wichtigkeit sind. Eine mit schwefligsaurem

Natrium versetzte Lösung von unterschwefligsaurem Natrium löst Malachit

und Kupferlasur in Form von unterschwefligsaurem Kupferoxydul-Natrium

auf; diese Eigenschaft ist von =Stromeyer= zur hydrometallurgischen

Kupfergewinnung benutzt worden. Endlich benutzt man das

unterschwefligsaure Natrium auch zur Darstellung des Antimonzinnobers

und zur Bereitung von Anilin- oder Aldehydgrün (Emeraldin). Das

unterschwefligsaure Blei und die Kupferverbindung hat man als

Bestandtheil der Zündmasse phosphorfreier Zündhölzchen anzuwenden

vorgeschlagen. In grosser Menge verwendet man das unterschwefligsaure

Natrium anstatt der Soda zum Reinigen der Wäsche. Die Eigenschaft des

Natriumhyposulfits, bei verhältnissmässig niederer Temperatur in seinem

Krystallwasser zu schmelzen und nach dem Erkalten wieder zu erstarren,

verwerthet =H. Fleck= zum Verschliessen der Glasröhren mit Zündmasse

bei Sprengarbeiten unter Wasser. Wie enorm der Verbrauch an

unterschwefligsaurem Natrium ist, geht daraus hervor, dass eine

chemische Fabrik (die Rhenania bei Aachen) davon jährlich 2000 Centner

darstellt. Die unter =Schaffner='s Leitung stehende Fabrik in Aussig

producirt gegenwärtig sogar 6000 Centner.

Die Schwefelsäurefabrikation.

(Schwefelsäure H_{2}SO_{4} mit dem Mischungsgewicht 196 besteht in 100

Theilen aus 81 Th. wasserfreier Schwefelsäure und 18,5 Th. Wasser.

Technisches Mischungsgewicht = 106.)

[Sidenote: Schwefelsäure.]

Man unterscheidet in der Fabrikation und im Handel zwei Sorten

Schwefelsäure:

_a_) die =rauchende= oder =Nordhäuser Schwefelsäure= (Vitriolöl),

destillirt aus Eisenvitriol oder Natriumbisulfat oder Ferrisulfat

(schwefelsaurem Eisenoxyd), oder durch Zersetzen von Glaubersalz mit

Borsäure behufs der Fabrikation von Borax;

_b_) die =englische= oder =gewöhnliche Schwefelsäure=, entweder aus

schwefliger Säure durch Oxydation mittelst Salpetersäure erzeugt, oder,

wiewohl äusserst selten aus natürlichen Sulfaten, wie z. B. Gyps,

abgeschieden.

[Sidenote: Rauchende Schwefelsäure.]

a) =Rauchende Schwefelsäure.= In der Rothglühhitze werden alle

schwefelsauren Salze zersetzt, mit Ausnahme der schwefelsauren

Verbindungen der Alkalien und alkalischen Erden. Es könnten deshalb alle

schwefelsauren Salze, mit Ausnahme der genannten, zur Fabrikation der

rauchenden Schwefelsäure Anwendung finden. Seiner Billigkeit wegen giebt

man dem Eisenvitriol zum Brennen des Vitriolöls den Vorzug. Dieses Salz

zerfällt in der Rothglühhitze in Eisenoxyd, wasserfreie Schwefelsäure und

schweflige Säure:

} Eisenoxyd Fe_{2}O_{3}

Eisenvitriol 2FeSO_{4} liefert } Schwefelsäure SO_{3}

} Schweflige Säure SO_{2}

Man würde durch das Brennen des Eisenvitriols wasserfreie Schwefelsäure

erhalten, wenn es möglich wäre, denselben vollständig zu entwässern. Es

bleibt beständig Wasser zurück und man erhält deshalb die sogenannte

=rauchende Schwefelsäure=, ein veränderliches Gemenge von wasserfreier

Schwefelsäure mit der englischen Schwefelsäure (H_{2}SO_{4}).

[Illustration: Fig. 92.]

Die Darstellung der rauchenden Schwefelsäure geschieht auf folgende

Weise: Die Eisenvitriollösung oder Vitriolmutterlauge wird bis zur

Trockne abgedampft und in Kesseln möglichst entwässert. Die trockene

und geschmolzene Salzmasse (=Vitriolstein=) wird in dem Brennofen (Fig.

92) weiter behandelt; dieser Ofen ist ein Galeerenofen, in welchem die

Feuerung in zwei Reihen von feuerfesten irdenen Kolben _A_, deren Hälse

so eingemauert sind, dass die Mündungen der Vorlagen _B_, _B_ bequem in

dieselben eingeführt und verkittet werden können, erhitzt. Wenn die

Kolben -- ein jeder mit 2,5 Pfd. der Masse -- beschickt worden sind,

fängt man an zu erhitzen; die zuerst übergehende schweflige Säure

enthaltende wasserhaltige Schwefelsäure wird gewöhnlich nicht

aufgefangen. Beginnen aber weisse Nebel von wasserfreier Schwefelsäure

sich zu zeigen, so legt man die Vorlagen, welche ungefähr 30 Grm.

Wasser enthalten, vor und beginnt die Destillation, nachdem die Fugen

mit Kitt lutirt worden sind. Nach 24 bis 36 Stunden ist die

Destillation beendigt. Die Kolben werden von Neuem gefüllt und bei

beginnender Destillation dieselben Vorlagen mit der schon

übergegangenen Säure abermals vorgelegt. Nach viermaligem Abtreiben hat

das Vitriolöl die erforderliche Concentration. Der in den Retorten

bleibende Rückstand ist rothes, noch etwas Schwefelsäure enthaltendes

Eisenoxyd (Colcothar, Caput mortuum Vitrioli, Pariser Roth). Die

Ausbeute an rauchender Schwefelsäure beträgt zwischen 45 bis 50 Proc.

vom Gewicht des entwässerten Eisenvitriols[54]. Man destillirt weit

zweckmässiger =Ferrisulfat= (Eisenoxydsulfat), aus Colcothar und

englischer Schwefelsäure bereitet, wobei man das in dem Kolben

zurückbleibende Eisenoxyd immer wieder benutzen kann. Häufig bringt man

auch in die Vorlage englische Schwefelsäure und leitet in diese

wasserfreie Schwefelsäure, die man durch Brennen von vollkommen

entwässertem Eisenvitriol oder besser durch Erhitzen von schwefelsaurem

Eisenoxyd erhält. Das bei der Bereitung der Salpetersäure aus

Chilisalpeter als Rückstand bleibende =Natriumbisulfat= (NaHSO_{4})

wird gegenwärtig hier und da ebenfalls zur Fabrikation der rauchenden

Schwefelsäure benutzt. Bei der Destillation bleibt Glaubersalz und ein

Theil des Wassers zurück, während ein Gemenge von wasserfreier

Schwefelsäure mit englischer Schwefelsäure übergeht. Man hat auch in

Frankreich angefangen, mit der Fabrikation von Borax die von rauchender

Schwefelsäure zu verbinden. Zu diesem Zwecke destillirt man ein Gemenge

von calcinirtem =Glaubersalz= und =Borsäure= und leitet die sich

entwickelnden Dämpfe von wasserfreier Schwefelsäure in englische

Schwefelsäure. Die rauchende Schwefelsäure ist ölartig, von

bräunlichgelber bis dunkelbrauner Farbe und stechendem Geruche nach

schwefliger Säure. An der Luft raucht sie; beim Erhitzen giebt sie

Dämpfe von wasserfreier Schwefelsäure. Ihr spec. Gewicht = 1,86-1,92.

Man benutzt sie fast nur noch zum Auflösen des Indigs. 4 Th. rauchender

Schwefelsäure lösen 1 Th. Indig, während von der englischen 8 Th. dazu

erforderlich sind.

[54] In Davidsthal in Böhmen erhält man aus 14 Ctr. Vitriolstein

(geschmolzenem Eisenvitriol) in 36 Stunden 5-1/2 Ctr. rauchende

Schwefelsäure.

[Sidenote: Englische Schwefelsäure.]

Die =englische= oder =gewöhnliche Schwefelsäure= (H_{2}SO_{4}) besteht in

ihrer höchsten Concentration in 100 Theilen aus 81,5 Th. Schwefelsäure

und 18,5 Th. Wasser. Ihre Darstellung im Grossen datirt aus dem Jahre

1746, in welchem Jahre Dr. =Roebuck= von Birmingham die erste Bleikammer

zu Preston-Pans in Schottland baute.

Nach dem Verfahren der Schwefelsäurefabrikation, nach welchem man

schweflige Säure in geeigneter Weise mit Salpetersäure oder salpetriger

Säure zusammenbringt, ist nach =R. Weber='s (1866) und =Winkler='s

(1867) veröffentlichten Versuchen wol kaum zu bezweifeln, dass

folgender Vorgang stattfindet. Die Oxydation der schwefligen Säure

erfolgt in der Bleikammer unter Einfluss des Wasserdampfes

hauptsächlich durch den Sauerstoff der salpetrigen Säure, welche sich

hierbei in Stickoxydgas verwandelt. Letztere Säure bewirkt die

Oxydation, sobald sie von überschüssigem Wasser aufgenommen ist. Die

Lösung derselben bildet sich, indem das Wasser entweder die in der

Bleikammer verbreitete freie salpetrige Säure unverändert aufnimmt oder

die Untersalpetersäure zerlegt. Die Zersetzung der erzeugten

Salpetersäure erfolgt namentlich unter Beihülfe der schon gebildeten

Schwefelsäure. Das Wasser disponirt hier zur Schwefelsäurebildung in

derselben Weise wie bei anderen, durch die schweflige Säure bewirkten

Reductionsprocessen. Durch die anwesende atmosphärische Luft wird das

Stickoxyd zu Untersalpetersäure oder salpetriger Säure oxydirt. Die

Untersalpetersäure wird weiter zersetzt und bei fortwährend

zuströmender schwefliger Säure ist der Process der Schwefelsäurebildung

ein ununterbrochener. Unter Umständen giebt die salpetrige Säure in

Berührung mit schwefliger Säure und überschüssigem Wasser leicht Anlass

zur Bildung von Stickoxydul, wodurch Verluste an nutzbaren Oxyden des

Stickstoffs entstehen. Die mitunter sich bildenden Krystalle,

=Bleikammerkrystalle=, nach =R. Weber= aus (H_{2}SO_{4} + N_{2}O_{3},

SO_{3}) bestehend, entstehen nur bei fehlerhafter Leitung des

Processes, nur bei Mangel an Wasser.

[Illustration: Fig. 93.]

[Illustration: Fig. 94.]

[Sidenote: Das neuere Verfahren der Schwefelsäurefabrikation.]

Die heutige Methode der Schwefelsäurefabrikation wurde 1774 von einem

Zeugdrucker in Rouen eingeführt und von =Chaptal= verbessert. Der

heutzutage überall übliche Apparat besteht im Wesentlichen aus vier

Theilen, nämlich 1) einem Ofen (Brenner) _F_ (Fig. 93), in welchem

schweflige Säure durch Verbrennen von Schwefel oder durch Rösten von

Eisenkies erzeugt wird; die schweflige Säure entweicht durch das Rohr _T_

und führt mit sich die Salpetersäure und die salpetrigen Dämpfe, welche

mittelst besonderer Apparate in dem Ofen _F_ sich erzeugen[55], 2) einem

mit Koksstücken gefüllten Apparat, in welchem von oben nach unten ein

Strom salpetriger Schwefelsäure läuft; 3) einer Anzahl von Kammern aus

Bleiplatten (Bleikammern) _A_, _A'_ und _A''_, in denen die Bildung der

Schwefelsäure unter Mitwirkung von Wasserdämpfen (Hochdruckdämpfen) vor

sich geht und endlich 4) einem grösseren mit Koks angefüllten Apparate

_K_ (=Gay-Lussac='schen Condensationsapparat), in welchem Schwefelsäure

von 66° B. (= 1,84 spec. Gew.) von oben nach unten läuft und welcher die

Bestimmung hat, die Untersalpetersäure und die salpetrige Säure (nicht

aber das Stickoxydgas, wie man vor =Winkler='s Untersuchung glaubte) den

aus der letzten Kammer einströmenden Gasen zu entziehen, ehe dieselben

ins Freie gelangen. Der Ofen, in welchem das Verbrennen des Schwefels

geschieht, hat folgende Einrichtung (Fig. 94). Auf aus Backsteinen

aufgeführten Mauern, die durch Bögen mit einander verbunden sind, liegt

etwa 80 Centimeter über dem Boden eine starke eiserne Platte, die nach

vorn etwas geneigt ist. Auf dieser Platte ruhen die Seitenmauern, während

die hintere Seite und die Decke des Ofens gleichfalls aus Eisenplatten

gebildet sind. Dasselbe gilt auch von der Vorderseite des Ofens, in

welchem mehrere (3-6) grössere Oeffnungen _P_, _P'_ und _P''_ sich

befinden, die durch eiserne mit hölzernen Handhaben versehene Thüren

verschlossen werden. Im Innern auf der Eisenplatte, welche die Herdsohle

bildet, sind der Länge nach drei eiserne Schienen von etwa 10 Centim.

Höhe angebracht, welche den Herd in 3 oder 6 Abtheilungen (der Anzahl der

Thüren entsprechend) theilen. Bei _H_, _H'_ und _H''_ sind Luftlöcher

angebracht. Von der eisernen Platte, welche die Decke des Ofens bildet,

geht ein weites Rohr ab, welches die in dem Ofen gebildeten Gase und

Dämpfe abführt. Beim Betriebe des Ofens bringt der Arbeiter in jede

Abtheilung des Ofens etwa 50 Kilogr. Schwefelstücke und zündet die

Oberfläche derselben an; der Zug durch die Löcher _H_, _H'_ wird der Art

regulirt, dass die erforderliche Menge Schwefel zu schwefliger Säure

verbrennt, aber kein Schwefel sublimirt. Im letzteren Falle würde die

producirte Schwefelsäure trübe und milchig ausfallen[56]. Der

Schwefelofen hat indessen nicht nur den Zweck, schweflige Säure zu

liefern, sondern er soll auch zugleich die salpetrigsauren Dämpfe neben

der schwefligen Säure bilden. Zu dem Ende wird in den geschmolzenen

Schwefel in jede Abtheilung des Ofens mittelst einer Tiegelzange ein mit

Füssen versehener Tiegel _N_ gebracht, in welchem ein Gemisch von

Natriumsalpeter und Schwefelsäure von 52° B. (= 1,56 spec. Gew.)[57]

sich befindet. Durch die Verbrennungswärme des Schwefels entwickelt sich

aus diesem Gemisch Untersalpetersäure und Salpetersäure, welche mit der

schwefligen Säure gemengt durch das gusseiserne Rohr _T_ entweichen. Das

Rohr _T_ geht zunächst durch einen hölzernen, mit kaltem Wasser

versehenen Kühlapparat _B_, um die Temperatur der Dämpfe zu erniedrigen

und führt sie dann in den untern Theil _a_ des von =Gay-Lussac=

eingeführten Condensationsapparates _C_, welcher der =Denitrificateur=

genannt wird. Die Einrichtung desselben ist aus Fig. 95 ersichtlich.

Ueber der leeren Abtheilung des aus Bleiplatten oder Sandstein

bestehenden Apparates befindet sich ein mit Blei überzogener Eisenrost

_G_, unterhalb desselben die Dämpfe durch _M_ einströmen. Oberhalb des

Rostes erhebt sich die Kokssäule, über welche, wie erwähnt, salpetrige

Schwefelsäure fliesst, welche von der Condensation der letzten Produkte

in den Kammern herrührt. Diese Säure gelangt durch Dampfdruck, ähnlich

wie bei einem Montejus aus dem Gefäss _J_ in die Mariotte'sche Flasche

_V_, von wo aus sie durch _T_ auf den Schaukelapparat und von da durch

_T'_ nach der Kokssäule läuft, jedoch vorher durch eine Brause in dem als

hydraulischen Verschluss dienenden Deckel _A_, _F_ fein zertheilt wird.

Indem nun diese Säure mit den noch warmen Gasen in innige Berührung

kommt, giebt sie alle salpetrigen Verbindungen in Dampfform ab, welche

sich den Gasen beimischten und durch die Oeffnung _m_ (Fig. 93) in die

Bleikammern gelangen. Die denitrificirte Säure läuft durch des Rohr _t_

in das Reservoir ab.

[55] Zur Umwandlung von 1 Kilogr. Schwefel in Schwefelsäure braucht man

folgende Luftmengen, wenn der Schwefel vorhanden ist als

freier Schwefel 5275 Liter Luft (mit 4220 Liter Stickstoff)

Pyrit 6595 " " ( " 5276 " " )

[56] Der Theorie nach sollen in den Schwefelofen auf je 1 Mol. Schwefel

nicht mehr als 3 Mol. Sauerstoff eintreten, nämlich 2, um schweflige

Säure zu bilden, und das 3. Mol. zur Umwandlung der letzteren in

Schwefelsäure, mit anderen Worten, 1 Kilogr. Schwefel braucht 1500 Grm. =

1055 Liter Sauerstoff = 5275 Liter Luft (welche 4220 Liter Stickstoff

enthalten). Um dieser Grenze so viel als möglich sich zu nähern, hat man

vielfache Vorschläge gemacht. So wendet man in einigen Fabriken zur

Regelung der Luftzufuhr ein Anemometer, besonders das von =Combes= an,

welches durch ein Rohr mit dem Schwefelofen in Verbindung steht, sodass

alle in den Ofen strömende Luft das Anemometer passiren muss. In Belgien

wendet man zuweilen das von =Stas= vorgeschlagene Verfahren an, nach

welchem man einestheils nur die zum Verbrennen des Schwefels

erforderliche Luft zutreten lässt, anderntheils durch ein mit Klappen

versehenes Rohr die genau gemessene Luftmenge, die zur Ueberführung der

schwefligen Säure in Schwefelsäure gehört. Welches Verfahren auch

angewendet werden mag, die aus den Kammern tretende Luft darf nicht mehr

als 2-3 Proc. Sauerstoff enthalten. Durch sorgfältige Ueberwachung der

Schwefelöfen ist es dem Fabrikanten gelungen, aus 100 Kilogr. käuflichem

Schwefel 306 Kilogr. Schwefelsäure von 1,843 spec. Gewicht zu erhalten,

während nach der gewöhnlichen Methode selten mehr als 280-290 Kilogr.

gewonnen werden.

[57] Auf 100 Th. Schwefel rechnet man etwa 6, höchstens 8 Th.

Natriumsalpeter (oder eine entsprechende Menge Salpetersäure).

[Illustration: Fig. 95.]

In den Bleikammern geht nun die Bildung der Schwefelsäure vor sich.

Häufig ist nur eine Bleikammer vorhanden, welche wie in Fig. 93 durch

Wände aus Bleiplatten _R_, _R'_ in drei Abtheilungen getheilt ist, die

mit ihrem untern Ende in die Schwefelsäure tauchen, womit der Boden der

Kammern bedeckt ist. Durch Rohre ist, wie aus der Zeichnung

ersichtlich, die Communication zwischen den Kammerabtheilungen

hergestellt. Die Röhren _v_, _v'_ und _v''_ führen Dampfstrahlen in die

Kammern, welche die Gase mischen und das zur Schwefelsäurebildung

erforderliche Wasser zuführen. In der mittleren Abtheilung oder Kammer,

der grössten von allen, geht die Hauptbildung der Säure vor sich, die

an den Wänden der Kammer sich niederschlägt und mit vielem Wasser

verbunden (als Kammersäure) auf dem Boden der Kammer sich ansammelt.

Die in der letzten Abtheilung befindlichen Gase, welche nur sehr wenig

schweflige Säure enthalten und hauptsächlich aus atmosphärischem

Stickstoff und salpetrigen Dämpfen bestehen, gehen durch das Rohr _T'_

nach dem Reservoir aus Bleiblech _D_, in welchem sich die letzten

Antheile der Schwefelsäure niederschlagen. In dem Rohr _T'_ ist ein

Schaufenster _L_, durch welches man die Farbe der Gase wahrnehmen kann.

Aus dem Reservoir _D_ gehen die Gase durch das Rohr _T''_ nach dem von

=Gay-Lussac= und =Lacroix= eingeführten Apparat _K_, in welchem sie

alle salpetrigsauren Verbindungen abgeben. Dasselbe gründet sich auf

die Löslichkeit der salpetrigen Säure in concentrirter Schwefelsäure

und auf die Bildung einer Verbindung beider Körper. Er besteht

wesentlich aus einer Kokssäule von 8-10 Meter Höhe, über welche aus der

Mariotte'schen Flasche _M'_ Schwefelsäure von 62 oder 64° B. mittelst

eines Schaukelapparates strömt. Die Schwefelsäure nimmt aus den Gasen

alle salpetrige Säure auf und geht durch die Bleiröhre _h h_ in ein

Reservoir _J_, aus welchem die Säure durch Dampfdruck mittelst _h'_

nach der Mariotte'schen Flasche geleitet werden kann[58]. Das Rohr

_T'''_ endlich führt die Gase in den Fabrikschornstein ab. -- Was die

Capacität der Bleikammern betrifft, so ist für je 20 Kilogr. Schwefel,

die in 24 Stunden umgewandelt werden, ein Kammerraum von 1000 Kubikfuss

rh. (= 30 Kubikmeter) erforderlich. Da hierbei etwa 6O Kilogr.

Schwefelsäurehydrat entstehen, so erzeugt obiger Raum von 1000

Kubikfuss pro Stunde etwa 2,5 Kilogr. Schwefelsäure.

[58] Die Absorption der salpetrigen Dämpfe durch Schwefelsäure in dem

Koksthurm ist in neuester Zeit in Folge des niedrigen Preises des

Natriumsalpeters an vielen Orten aufgegeben worden.

[Illustration: Fig. 96.]

[Sidenote: Anwendung von Eisenkies zur Bildung schwefliger Säure.]

Die zur Schwefelsäurebildung erforderliche schweflige Säure wird nicht

immer durch Verbrennen von Schwefel in Substanz, sondern auch noch auf

andere Weise erzeugt, so z. B. durch Erhitzen von Kieserit mit Kohle oder

durch =Rösten von Schwefelmetallen= (Eisen- und Magnetkies, Kupferkies,

Zinkblende[59], Kupferrohstein[60] etc.) zu metallurgischen Zwecken oder

direct zum Behufe der Schwefelsäurefabrikation. In letzterer Hinsicht

verdient hauptsächlich der =Eisenkies= oder =Pyrit= FeS_{2} (mit 53,5

Proc. Schwefel) Beachtung. Reiche Fundorte dieses technisch so wichtigen

Minerals sind z. B. in der Provinz Huelva in Spanien, in der Grafschaft

Wicklow in Irland, in Belgien, in Schweden und Norwegen, in England (in

Dorset, Devon und Cornwall), am Harz, im bayerischen Walde, bei Meggen an

der Ruhr-Sieg-Bahn u. s. w. Auch der beim Aufbereiten der Steinkohlen

bleibende Rückstand wird, wenn er reich an Schwefelkies ist, zur

Schwefelsäurefabrikation verwendet. In England, wo dieser Rückstand für

Schwefelsäure zum Aufschliessen der Phosphate in den Düngerfabriken

vielfach verwendet wird, führt er den Namen »=Scotch gold=«. Das Rösten

der Pyrite geschieht in besonderen Oefen (Kilns); die Pyrite kommen

entweder in Pulverform oder in Stücken von etwa Nussgrösse zur Anwendung.

Die Construction der zum Rösten der Pyrite dienenden Oefen ist eine sehr

verschiedene, häufig sind sie jedoch Schachtöfen, den gewöhnlichen

Kalköfen nicht unähnlich. In neuerer Zeit sind jedoch die Kilns durch

Oefen mit Rosten ersetzt worden, bei welchen die quadratischen Roststäbe

mittelst eines Schlüssels drehbar gemacht sind, wodurch sich deren Fugen

nach Belieben mehr öffnen und schliessen lassen. Man kann dadurch die

Verbrennung auf das Genaueste reguliren. Die vollkommenste Röstung geht

jedoch in den seit 1864 aufgetauchten und glänzend bewährten

=Gerstenhöfer='schen Rostöfen vor sich. Dieser Ofen (Terrassen- oder

Schüttofen) (Fig. 96) gründet sich auf die Bewegung des Erzes durch den

Fall in der einen und Bewegung der erhitzten Verbrennungsluft in der

entgegengesetzten Richtung. Um das Erz eine genügende Zeit im Ofen

verweilen zu lassen, was auch die Einführung eines grobem Pulvers

gestattet, ohne dem Schachte eine zu grosse Höhe zu geben, wird die

Geschwindigkeit des Erzes durch den Stoss gegen Bänke gehemmt, die in

gewissen Zwischenräumen in dem Schachte angebracht sind. Das zerkleinte

Erz fällt durch die mit canellirten Walzen versehenen

Vertheilungstrichter _a_ auf thönerne Träger oder Bänke _b_ und rutscht

von einer Etage auf die andere, wobei dasselbe durch die glühenden

Ofenwände, welche vorher durch Feuerung auf einem wegnehmbaren Rost

erhitzt sind, entzündet wird und unter Einfluss der durch _c_ oder besser

seitlich eintretender Gebläseluft oder gewöhnlicher Zugluft fortröstet.

Das auf die Sohle des, wohl nach unten zusammengezogenen, Ofens gefallene

Röstgut wird durch eine seitliche Oeffnung ausgezogen. Die schweflige

Säure gelangt durch Canäle _d_ oder einen seitlichen Canal in

Schwefelsäurekammern, nachdem sie nöthigenfalls Flugstaubkammern passirt

hat.

[59] In der Rhenania bei Aachen und in Zwickau verwendet man z. Th.

Zinkblende bei der Schwefelsäurebereitung.

[60] Auf den Mansfelder Kupferhütten erhielt man 1868 durch Rösten der

Rohsteine im =Gerstenhöfer='schen Ofen gegen 10,000 Ctr. Das

Communion-Bergamt Goslar producirte 1867 50,000 Ctr. und die

erzgebirgischen Hütten 66,000 Ctr. =metallurgischer=

Schwefelsäure.

Erzeugt man die salpetrigen Dämpfe wie gewöhnlich mittelst

Natriumsalpeter und Schwefelsäure, so wird das Gemenge dieser beiden

Körper in Tiegeln gleichfalls in den Ofen gebracht. Bei der Verwendung

von Kiesen zur Erzeugung der schwefligen Säure tritt der Uebelstand

auf, dass das Volumen der Verbrennungsgase weit beträchtlicher ist als

bei Anwendung von sicilianischem Schwefel; diese Zunahme ist eine

Folge der Oxydation des Eisens der Pyrite, welche Stickstoff im

Ueberschuss den Gasen zugesellt (2FeS_{2} + 11O = 4SO_{2} +

Fe_{2}O_{3}). Während 1 Kilogr. freier Schwefel zu seiner Ueberführung

in Schwefelsäure nur 5275 Liter Luft bedarf, braucht 1 Kilogr. Schwefel

in Form von Pyrit angewendet, 6595 Liter Luft. Die aus dem Röstofen

kommenden Gase, welche nicht nur aus schwefligsaurem Gase, sondern, wie

=Fortmann= (1868) gezeigt, auch aus Dämpfen von wasserfreier

Schwefelsäure bestehen, gehen, ehe sie in die Bleikammern gelangen, in

vier besondere kleine Kammern (Vorkammern), in welchen die mechanisch

mit fortgerissenen und die leichter condensirbaren flüchtigen Körper

(Eisenoxyd, Selen, Thalliumverbindungen, arsenige Säure etc.) sich

ablagern. Dieser Absatz (Schlamm) gab bei der Untersuchung seiner Zeit

die Veranlassung zur Entdeckung des Selens (1817) und des Thalliums

(1862), welches letztere in sehr vielen Pyriten, namentlich in den

Kiesen von Meggen im Siegerlande sich findet[61]. Obgleich in den

Vorkammern ein grosser Theil arseniger Säure sich absetzt, so ist es

doch kaum möglich, mittelst der Pyrite eine arsenfreie Schwefelsäure

darzustellen, so dass man immer noch sicilianischen Schwefel anwendet,

wo man völlig freie Schwefelsäure erhalten will.

[61] =Carstanjen= fand (1868) in dem Flugstaube aus den Kiesröstöfen

der Oranienburger Schwefelsäurefabrik, welche Pyrite aus Meggen

röstet, 3,5 Proc. Thallium.

Die schweflige Säure, die in dem Hüttenrauch und in den =gasigen

Produkten des Erzröstens= enthalten ist, wird in neuerer Zeit an vielen

Orten auf Schwefelsäure verarbeitet, so z. B. auf den Freiberger

Schmelzhütten, auf der Muldner und Halsbrückner Hütte in Sachsen, in

Oker am Unterharze. An letzterem Orte ist der Betrieb der

Schwefelsäurefabrik auf die Abröstung von Kupfer- und Bleierzen

basirt[62].

[62] Wie gross die Menge des Schwefels ist, die beim Erzrösten meist

noch verloren geht, ergiebt sich aus einer -- im Jahre 1861

angestellten -- Berechnung =Leplay='s, nach welcher der jährlich

in den Hütten von Süd-Wales ausgetriebene Schwefel einen Werth von

200,000 Pfd. Sterl. (= 1,3 Mill. Thlr.) repräsentirt. Jährlich

gingen gegen 46,000 Tonnen (à 1000 Kilogr.) in die Luft, welche

der Atmosphäre 92,000 Tonnen schwefliger Säure (entsprechend

1,400,000 Ctr. engl. Schwefelsäure) zuführten! Durch die

Einführung der =Gerstenhöfer='schen Röstöfen ist diesem Verluste

zum grossen Theile vorgebeugt.

[Sidenote: Kammersäure.]

Die Säure, welche sich aus den verschiedenen Bleikammern in einem

Hauptreservoir angesammelt hat (=Kammersäure=), wird von hier

abgezogen, sobald sie ein spec. Gewicht von 1,5 oder 50° B. oder 104°

Tw. erreicht hat. Diese Säure wird entweder, wie z. B. zum

Aufschliessen der Phosphate in den Düngerfabriken, in der

Sodafabrikation, der Darstellung von Stearinsäure, Salpetersäure,

Eisenvitriol etc., sofort verwendet oder, wenn sie versendet werden

soll, durch Abdampfen zur höchsten Concentration gebracht. Ist sie

arsenhaltig, so wird sie vor dem Abdampfen durch =Behandeln mit

Schwefelwasserstoffgas= von dem Arsen befreit.

[Illustration: Fig. 97.]

[Sidenote: Concentration der Kammersäure.]

[Sidenote: In Bleipfannen.]

Die Concentration der Kammersäure zerfällt in zwei verschiedene Phasen.

Die erste kann in Bleigefässen ausgeführt werden, die zweite dagegen

erfordert die Anwendung von Platin- oder Glasgefässen. In Bleipfannen

kann die Schwefelsäure nur bis zu einer gewissen Concentration gebracht

werden, weil sonst das Blei angegriffen und sogar schmelzen würde.

Schwache Schwefelsäure greift das Blei nur wenig an, concentrirte und

siedende Säure dagegen bildet unter Entwickelung von schwefliger Säure

Bleisulfat. Manche Fabrikanten concentriren ihre Säure bis zu 60° B. (=

1,71 spec. Gew.) in den Bleipfannen, andere nur bis zu 55° (= 1,59 spec.

Gew.), noch andere nur bis zu 52° B. (= 1,54 spec. Gew.). Die zur

Concentration angewendeten Bleipfannen sind viereckig, weit und ziemlich

flach und ruhen auf Eisenplatten, so dass sie nicht unmittelbar von dem

Feuer getroffen werden. Ihre Aufstellung ist terrassenförmig (Fig. 97),

so dass die erste _m_, unter deren Vordertheil der Rost liegt, am

niedrigsten steht, und die beiden übrigen _n_ durch die erwärmte Luft,

die unter denselben fortströmt, erwärmt werden. Die Schwefelsäure wird

daher in der ersten Pfanne am stärksten, in der letzten Pfanne am

schwächsten erhitzt. Die Säure darf in den Bleipfannen höchstens 24-36

Centimeter hoch stehen. Nachdem die Säure in den Bleipfannen bis zur

erforderlichen Concentration gelangt ist, bringt man sie (als

=Pfannensäure=) zur weiteren Concentration in Glas-, Steingut- oder

Platingefässe.

[Illustration: Fig. 98.]

[Illustration: Fig. 99.]

[Sidenote: Im Platinkessel.]

Der heutzutage häufig angewendete =Concentrirapparat aus Platin=[63]

(Fig. 98) befindet sich neben den Bleipfannen; die Einrichtung ist so

getroffen, dass die Feuerung des Kessels mit dem Feuerraum _A_

communicirt. Er wird von der Pfanne, in der das Niveau fast

unveränderlich bei _n_ ist, durch den Bleiheber _x_ gespeist, dessen

längerer Schenkel in ein Gefäss taucht, das mit Hülfe einer fixen Rolle

bis über das Niveau _n_ gehoben und auch wieder bis zur Rinne _d_

niedergelassen werden kann. Sobald das erstere der Fall ist, steht die

Schwefelsäure in der Pfanne und dem Gefässe in gleichem Niveau und der

Heber ist geschlossen; wirkt aber der Heber gesenkt, so beginnt der Heber

an zu spielen und die Säure fliesst durch den Ausguss _c_ und den

Trichter _d_ in den Kessel _B_. Der auf demselben befindliche kleinere

Hut _C_ mündet in das Schlangenrohr eines Kühlapparates, in welchem die

überdestillirte verdünnte Säure verdichtet wird. Die condensirte

Flüssigkeit besteht zuerst aus Wasser mit sehr wenig Säure. Sobald aber

die Temperatur der siedenden Säure bis auf 310-320° gestiegen ist,

verdichtet sich in dem Kühlapparat die concentrirteste Säure. Seit

einiger Zeit bringt man im Innern der Platinblase eine Vorrichtung an,

wodurch die an den Seitenwänden sich verdichtende Flüssigkeit, anstatt in

die concentrirte Säure zurückzufliessen, nach aussen abgeleitet wird.

Dadurch findet die Concentration der Säure weit schneller statt als bei

den gewöhnlichen Apparaten[64].

[63] Ein in der chem. Fabrik zu Griesheim bei Frankfurt a. M.

aufgestellter Concentrirapparat für eine Produktion von circa 50

Ctr. Säure aus der Platinfabrik von =Johnson=, =Matthey= u. Co. in

London kostete 9816 fl. s. W. (incl. Fracht und Zoll).

[64] Eine solche Platinblase von 3 Hektoliter Capacität, in 24 Stunden

60-70 Ctr. Säure von 66° liefernd, kostete früher nebst Zubehör

44,000 Frcs.

Um die bis zu 1,78-1,80 (= 63-66° B.) specifischem Gewicht concentrirte

Säure aus dem Kessel zu entfernen, bedient man sich des =Breant='schen

Hebers (Fig. 99); derselbe ist von Platin. Sein ausserhalb des Kessels

befindlicher Schenkel ist ungefähr 5 Meter lang und mit einer 15

Centimeter weiten kupfernen Röhre von 36 Centimeter Länge versehen,

welche bei _a_ aus _M_ mit kaltem Wasser gefüllt wird, während das

erwärmte Wasser bei _b_ abfliesst. Zur Vermehrung der Oberfläche des

Hebers theilt sich das Hauptrohr in vier enge Röhren. Man füllt den

Heber, indem man den Hahn bei _c_ schliesst, dann bei dem Kugelventile

_b_ und dem bei _e_ Schwefelsäure eingiesst; darauf giesst man zum

luftdichten Verschluss in die Kugelventile etwas Schwefelsäure und

öffnet den Hahn bei _c_, worauf die Schwefelsäure abfliesst. Müsste man

mit dem Abziehen der Säure warten, bis dieselbe sich in dem Kessel

abgekühlt hätte, so würde man Zeit verlieren und der Kessel nicht in

einem seinem hohen Preise entsprechenden Verhältnisse benutzt werden

können. Die Säure tritt siedend heiss in den kürzeren Schenkel des

Hebers, der in dem Kühlapparate _K_ liegt, kühlt sich aber, während sie

durch den längeren Schenkel fliesst, ab und gelangt ziemlich erkaltet

in die zur Versendung dienenden Krüge oder Ballons _A_, _A'_, _A''_.

[Sidenote: Concentration in Glasgefässen.]

[Illustration: Fig. 100.]

Dort, wo die Glasretorten zu billigem Preise zu haben sind, concentrirt

man die Schwefelsäure in =Glasretorten=, welche in der Zahl von 10 in

Sandbädern in einem Galeerenofen (Fig. 100) liegen. Diese Retorten werden

in grosser Menge und guter Qualität von der Firma =Stone=, =Fawdry= and

=Stone= in Birmingham geliefert. Die Retorten sind mit Allongen versehen,

welche in irdene Ballons münden, um die sich entwickelnden Dämpfe zu

condensiren, oder sie bestehen aus Retorte und Glashelm. In England

werden 70 Proc. aller fabricirten Schwefelsäure in Glasgefässen

concentrirt. Neuerdings bedient man sich zum Concentriren der

Schwefelsäure zuweilen auch =gusseiserner= Kessel.

[Sidenote: Andere Methoden der Schwefelsäurefabrikation.]

Von den vielen in neuerer Zeit aufgetauchten Principien der Darstellung

der Schwefelsäure auf anderen als dem gewöhnlichen Wege seien einige

der wichtigeren erwähnt. =Hahner= oxydirt die schweflige Säure bei

Gegenwart von Wasserdämpfen durch Chlor:

Schweflige Säure SO_{2} } { Schwefelsäure H_{2}SO_{4}

Wasserdämpfe 2H_{2}O } geben { Salzsäure 2ClH

Chlor 2Cl } {

Das Chlor wird aus der bei der Sodafabrikation entstehenden Salzsäure

erzeugt. Soll die Schwefelsäure wieder zur Zersetzung von Kochsalz

dienen, so braucht sie begreiflicher Weise nicht von der Salzsäure

befreit zu werden. Dem von =Persoz= beschriebenen Verfahren der

Schwefelsäuredarstellung liegen folgende zwei Reactionen zu Grunde: 1)

Oxydation der schwefligen Säure durch Salpetersäure, indem man die

schweflige Säure entweder in bis auf 100° erhitzte Salpetersäure

leitet, welche vorher mit dem vier- bis sechsfachen Volumen Wasser

verdünnt wurde, oder in eine Mischung von einem salpetersauren Salze

mit Salzsäure, wodurch sich nun Chloruntersalpetersäure

N_{2}Cl_{4}O_{2} bildet; 2) die Dämpfe der Untersalpetersäure werden

wieder mittelst des Sauerstoffs der Luft unter Mitwirkung von

Wasserdämpfen zu Salpetersäure oxydirt, welche man darauf wieder zur

Oxydation von schwefliger Säure verwendet. Das Verfahren von =Persoz=

soll folgende Vortheile bieten: 1) es macht die Bleikammern

überflüssig; 2) es lässt sich schweflige Säure beliebigen Ursprungs

anwenden, wenn sie auch mit Stickstoff, Kohlensäure und anderen Gasen

gemengt ist. Die schweflige Säure lässt sich daher nicht nur durch

Verbrennung von Schwefel und Rösten von Schwefelmetallen, sondern auch

auf die Weise erzeugen, dass man Eisen-, Kupfer- und Zinkvitriol bei

erhöhter Temperatur der Einwirkung von Sauerstoff, Kohlenoxyd, Kohle

oder organischen Substanzen aussetzt, wobei schweflige Säure sich

entwickelt und ein Metall oder ein Oxyd zurückbleibt, sodass sich mit

der Schwefelsäurefabrikation auch die Gewinnung gewisser Metalle

verknüpfen lässt; es wird immer wieder die nämliche Salpetersäure

benutzt.

Um die Schwefelsäure aus dem =Gyps= und ähnlichen Sulfaten

darzustellen, sind schon unzählige Vorschläge gemacht worden, ohne dass

es bis jetzt gelungen wäre, nur eines der verschiedenen vorgeschlagenen

Verfahren in die Praxis einzuführen. Im Folgenden seien einige dieser

Vorschläge näher angeführt: =Tilghman= bringt Gypsstücke in einem

vertikal stehenden, inwendig mit Magnesit überzogenen Thoncylinder zur

starken Rothglühhitze, leitet durch den Boden und die damit verbundenen

glühenden Thonröhren Wasserdämpfe und durch den Deckel die gasförmigen

Zersetzungsprodukte -- nämlich Sauerstoff, Schwefelsäure und schweflige

Säure -- nach den Bleikammern. In der Retorte soll Aetzkalk

zurückbleiben; in gleicher Weise wird Bittersalz behandelt. =Shanks=

bringt in einen steinernen Behälter gepulverten Gyps und Chlorblei und

eine grössere Menge bis auf 50-60° erhitztes Wasser. Die Mischung muss

tüchtig umgerührt werden. Beide Salze zersetzen sich sehr schnell:

Gyps CaSO_{4} + 2H_{2}O } { Chlorcalcium CaCl_{2}

Chlorblei PbCl_{2} } geben { Schwefels. Blei PbSO_{4}

} { Wasser 2H_{2}O

Das Chlorcalcium bleibt aufgelöst, während das schwefelsaure Blei einen

Niederschlag bildet, welchen man, nachdem das Chlorcalcium getrennt

wurde, mit Salzsäure und zwar, um eine vollständige Zersetzung zu

bewirken, mit mehr als einem Mischungsgewicht behandeln muss:

Schwefelsaures Blei PbSO_{4} } { Chlorblei PbCl_{2}

Salzsäure 2ClH } geben { Schwefelsäure H_{2}SO_{4}

Die Mischung wird umgerührt und bis auf etwa 60° erhitzt, wobei

Chlorblei sich am Boden ansammelt und die Schwefelsäure in die Lösung

übergeht. Die Schwefelsäure wird auf die gewöhnliche Weise concentrirt.

Das Chlorblei dient wieder zur Zersetzung von schwefelsaurem Calcium.

Ein ähnliches Verfahren ist von =v. Seckendorff= beschrieben worden.

Leitet man salzsaures Gas über bis zum Glühen erhitzten Gyps, so

entweicht Schwefelsäure und Chlorcalcium bleibt zurück:

Gyps CaSO_{4} } { Schwefelsäure H_{2}SO_{4}

Salzsäure 2HCl } geben { Chlorcalcium CaCl_{2}

[Sidenote: Eigenschaften und Anwendung der Schwefelsäure.]

Die höchst concentrirte englische Schwefelsäure von der Formel

H_{2}SO_{4} enthält 18,46 Proc. Wasser, hat ein spec. Gewicht von 1,848

und ist eine im reinen Zustande vollkommen farblose Flüssigkeit, welche

aber gewöhnlich durch zufällig hineingerathene Staubtheilchen gelblich

oder bräunlich gefärbt ist. Ihre Consistenz ist eine dickflüssige und

ölartige. Sie zerstört viele organische Stoffe unter Abscheidung von

Kohle, raucht nicht an der Luft und ist in so hohem Grade

hygroskopisch, dass sie nach und nach das Fünfzehnfache ihres Volumens

Wasser anzuziehen vermag. Mit Wasser gemischt, entbindet sie grosse

Mengen von Wärme. Die Schwefelsäure besitzt unter allen flüchtigen

Säuren die grösste Verwandtschaft zu den Basen und treibt beim Erhitzen

alle übrigen flüchtigen Säuren aus ihren Salzen aus; dagegen wird die

Schwefelsäure aus ihren Salzen in der Glühhitze ausgetrieben durch

Kieselsäure, Borsäure und Phosphorsäure. Der Siedepunkt der höchst

concentrirten Säure liegt bei 338°.

Tabelle über den Gehalt der englischen Schwefelsäure an wasserfreier

Schwefelsäure bei verschiedenem spec. Gewicht und 15,5° Temperatur:

=====================+==============+=============

Schwefelsäurehydrat. | Specifisches | Wasserfreie

| Gewicht. | Säure.

=====================+==============+=============

| |

100 | 1,8485 | 81,54

99 | 1,8475 | 80,72

98 | 1,8460 | 79,90

97 | 1,8439 | 79,09

96 | 1,8410 | 78,28

95 | 1,8376 | 77,40

94 | 1,8336 | 76,65

93 | 1,8290 | 75,83

92 | 1,8233 | 75,02

91 | 1,8179 | 74,20

90 | 1,8115 | 73,39

89 | 1,8043 | 72,57

88 | 1,7962 | 71,75

87 | 1,7870 | 70,94

86 | 1,7774 | 70,12

85 | 1,7673 | 69,31

84 | 1,7570 | 68,49

83 | 1,7465 | 67,68

82 | 1,7360 | 66,86

81 | 1,7245 | 66,05

80 | 1,7120 | 65,23

79 | 1,6993 | 64,42

78 | 1,6870 | 63,60

77 | 1,6750 | 62,78

76 | 1,6630 | 61,97

75 | 1,6520 | 61,15

74 | 1,6415 | 60,34

73 | 1,6321 | 59,55

72 | 1,6204 | 58,71

71 | 1,6090 | 57,89

70 | 1,5975 | 57,08

69 | 1,5868 | 56,26

68 | 1,5760 | 55,45

67 | 1,5648 | 54,63

66 | 1,5503 | 53,82

65 | 1,5390 | 53,00

64 | 1,5280 | 52,18

63 | 1,5170 | 51,37

62 | 1,5066 | 50,55

61 | 1,4960 | 49,74

60 | 1,4860 | 48,92

59 | 1,4760 | 48,11

58 | 1,4660 | 47,29

57 | 1,4560 | 46,58

56 | 1,4460 | 45,68

55 | 1,4360 | 44,85

54 | 1,4265 | 44,03

53 | 1,4170 | 43,22

Die Grade nach =Baumé= (rationelle Scala) und nach =Twaddle=

entsprechen folgenden spec. Gewichten:

Grade nach Baumé. Grade nach Twaddle. Spec. Gewicht.

66 168 1,84

63 154 1,77

60 140 1,70

57 130 1,65

50 104 1,52

45 88 1,44

40 76 1,38

35 62 1,31

30 52 1,26

25 42 1,21

(Die Scala der =Baumé='schen Aräometer ist sehr häufig von den

Mechanikern empirisch und =fehlerhaft= erhalten worden, indem dieselben

den Punkt, bei welchem das Instrument in Schwefelsäure von üblicher (?)

Concentration einsinkt, mit 66° bezeichnen, den Abstand zwischen diesem

Punkte und dem Wasserpunkte in 66 Theile theilen und die Theilung über

66° fortsetzen. Factisch ist die concentrirte englische Schwefelsäure

nach der Formel SO_{3} + 1-1/2H_{2}O zusammengesetzt; sie enthält 91-92

Proc. Schwefelsäurehydrat SH_{2}O_{4} oder SO_{3}, H_{2}O und hat das

spec. Gewicht von 1,82-1,83.

Die Schwefelsäure findet eine ausserordentlich ausgedehnte und

mannichfache Anwendung, davon sei angeführt: zur Darstellung vieler

Säuren (Salpetersäure, Salzsäure, schweflige Säure, Kohlensäure,

Weinsäure, Citronensäure, Stearinsäure, Palmitinsäure und Oelsäure,

Phosphorsäure), zur Darstellung des sauren Calciumphosphates (oder

schwefelsauren Knochenmehls als Dünger für Rüben, Gras und Cerealien),

zur Bereitung des Chlors, der Stearinkerzen (zum Zersetzen der

Kalkseife), des Phosphors (zum Zersetzen der Knochenerde), zur

Fabrikation von Glaubersalz behufs der Sodadarstellung, und der

Fabrikation von Kaliumsulfat (aus dem Chlorkalium des Carnallits) zum

Zwecke der neuern Methode der Potaschendarstellung, schwefelsaurem

Ammoniak (z. B. bei der Reinigung des Leuchtgases), Alaun und Vitriol

(Eisen- und Kupfervitriol), Barytweiss, zuweilen zum Zersetzen des

Kryoliths, zur Darstellung von Wasserstoffgas, zur Darstellung des

Nitrobenzols in den Theerfarben-Fabriken, zur Scheidung des Goldes vom

Silber, zur Entsilberung des Kupfersteins und des Schwarzkupfers durch

die sogenannte Schwefelsäurelaugerei, zum Raffiniren des Rüböls,

Solaröls, Petroleums und Paraffins, zum Verseifen der Fette und Oele,

zum Auflösen des Indigos, zur Darstellung des Garancins und anderer

Krapppräparate (auch zur Darstellung des künstlichen Alizarins aus dem

Anthracen), zur Fabrikation des Stärkezuckers, in der

Spiritusfabrikation (nach =Leplay=) anstatt des Malzes zur Umwandlung

der Stärke in Dextrose, zur Fabrikation des Pergamentpapiers, zur

Bereitung des Mineralspiritus aus Steinkohlen, der Wichse, als

desinficirendes Mittel, zum Entwässern der Gebläseluft für

Eisenhochöfen, zum Trocknen der Luft für Trockenräume (z. B. für Leim),

zum Beizen des Eisenblechs vor seiner Umwandelung in Weissblech

u. s. w.

Der Schwefelkohlenstoff.

[Sidenote: Schwefelkohlenstoff.]

Der =Schwefelkohlenstoff= (Schwefelalkohol, Kohlensulfid CS_{2}), im

Jahre 1796 von =Lampadius= in Freiberg entdeckt und in 100 Theilen aus

15,8 Th. Kohlenstoff und 84,2 Th. Schwefel bestehend, wird gewonnen,

indem man dampfförmigen Schwefel mit glühenden Kohlen zusammenbringt,

oder gewisse Schwefelmetalle, wie Schwefelkies, Schwefelantimon,

Zinkblende etc. mit Kohle destillirt[65]. Die Ausbeute an

Schwefelkohlenstoff ist (nach =Sidot= und =W. Stein=) am grössten, wenn

man den Schwefeldampf bei =mittlerer= Rothglut auf die Kohle einwirken

lässt.

[65] Höchst beachtenswerth ist der Vorschlag von =Sussex= (vergl.

=B. Kerl=, Hüttenkunde, 1863; Bd. II. p. 475) beim Zugutemachen

kiesiger Kupfererze den Schwefel durch Kohlezusatz in Form von

Schwefelkohlenstoff zu entfernen.

[Illustration: Fig. 101.]

Bei der Fabrikation des Schwefelkohlenstoffs wendet man zweckmässig den

Apparat von =Peroncel= (Fig. 101) an. _A_ ist eine thönerne Gasretorte,

steht auf einer steinernen Unterlage _B_ und ist in einem Ofen

eingemauert. Auf dem Cylinderdeckel befinden sich zwei Anstösse _E_,

_E_; in den einen derselben ist ein Porcellanrohr eingekittet, welches

fast bis auf den Boden des Cylinders geht; es ruht auf einer Lage von

Kohlenstückchen, mit welchen der Boden des Cylinders bedeckt ist. Sonst

ist der Cylinder mit Kohlenstückchen angefüllt. Durch die mit dem

Porcellanrohr versehene Oeffnung _E_ wird der Schwefel nachgeworfen,

durch die andere Oeffnung von Zeit zu Zeit die Kohle nachgegeben. Die

sich bildenden Dämpfe von Schwefelkohlenstoff entweichen durch das

Seitenrohr _H_ und durch _T_ in die Vorlage _J_ aus Steinzeug, in

welcher sich ein Theil des Schwefelkohlenstoffs verdichtet und durch

_K_ in die mit Wasser gefüllte Florentiner Flasche _L_ fliesst und von

da durch den Schenkel _M_ in des Gefäss _O_ tritt, aus welchem es mit

Hülfe des Hahnes _N_ abgelassen werden kann. Die in dem Ballon _J_

nicht condensirten Dämpfe gehen durch das Rohr _P_, _P_ in den

Kühlapparat _T_, aus welchem es bei _R_ in die bereit gehaltene Vorlage

fliesst. Der so erhaltene Schwefelkohlenstoff wird in einem

Destillirapparate aus Zink im Wasser oder mit Hülfe von Dampf

rectificirt. =Cloëz= empfiehlt, vor der Rectification den

Schwefelkohlenstoff 24 Stunden lang mit etwas Quecksilberchlorid zu

digeriren. Auf diese Weise lassen sich mit Leichtigkeit, vorausgesetzt,

dass der Cylinder _A_ eine Höhe von etwa 2,1 Meter und einen

Durchmesser von 0,3 Meter habe, 2 Ctr. Schwefelkohlenstoff darstellen.

Trotz der sorgfältigsten Kühlung erhält man niemals diejenige Quantität

Schwefelkohlenstoff, welche man der Rechnung nach aus dem angewandten

Gewicht Schwefel erhalten sollte, der Grund davon liegt nicht nur in

der unvermeidlichen Verflüchtigung eines Theils des

Schwefelkohlenstoffs während der Darstellung und Rectification, sondern

auch wahrscheinlich in der gleichzeitigen Bildung von

=Einfach-Schwefelkohlenstoff= (CS, dem Kohlenoxyd entsprechend),

welcher neben dem gewöhnlichen Zweifach-Schwefelkohlenstoff in

grösserer Menge sich bildet. Der so erhaltene Schwefelkohlenstoff

enthält 10 bis 12 Proc. Schwefel aufgelöst und ausserdem

Schwefelwasserstoff, welche ihm einen höchst unangenehmen Geruch

ertheilen. Man reinigt ihn durch Rectification, indem man in den

Rectificationsapparat Chlorkalklösung bringt, welche den

Schwefelwasserstoff zerstört, und die Rectification dann dadurch

einleitet, dass man Wasserdampf von 1 Atmosphäre unter die Blase

leitet. Um den Schwefelkohlenstoff in den Condensationsgefässen vor der

Verdunstung zu schützen, erhält man ihn unter einer Schicht Wasser von

20-30 Centim. Höhe.

Im reinen Zustande ist der Schwefelkohlenstoff eine wasserhelle,

dünnflüssige und leicht bewegliche, das Licht sehr stark zerstreuende

und daher lebhafte Farben spielende Flüssigkeit von eigenthümlichem an

Chloroform erinnerndem Geruche und aromatischem Geschmacke.

Specifisches Gewicht = 1,2684. Der Siedepunkt liegt bei 46,5° und

verflüchtigt sich deshalb bei gewöhnlicher Temperatur schon stark. Bei

-95° wird er unter gewöhnlichen Verhältnissen nicht fest, leitet man

aber auf die Oberfläche von Schwefelkohlenstoff einen kräftigen

Luftstrom, so lässt sich (nach =Wartha=) starrer Schwefelkohlenstoff

als schneeartige Kruste darstellen. Mit Wasser verbindet er sich nicht,

mit Weingeist, Aether und ähnlichen Flüssigkeiten ist er in allen

Verhältnissen mischbar. Harze, Oele, Kautschuk, Guttapercha, Kampher,

Schwefel, Phosphor und Jod löst er in grosser Menge (100 Theile

Schwefelkohlenstoff lösen bei 15° C. 37,15 Th. und bei 38° C. 94,57 Th.

Schwefel). Er ist äusserst leicht entzündlich und verbrennt mit

röthlich-blauer Flamme zu schwefliger Säure und Kohlensäure. Ein

Gemenge seines Dampfes mit Sauerstoff oder mit atmosphärischer Luft

giebt eine heftig explodirende Verbindung. Ein Gemenge von Stickoxyd

mit Schwefelkohlendämpfen giebt beim Entzünden ein höchst intensives

Licht, das zu photographischen Zwecken angewendet worden ist. Bis auf

die neuere Zeit stand der technischen Anwendung des

Schwefelkohlenstoffes der hohe Preis desselben im Wege. Dass er in der

Technik wichtige Benutzung finden werde, ist schon von dem Entdecker

=Lampadius= vorhergesehen worden, der ihn unter Anderem zur Bereitung

von Firnissen (Bernstein- und Mastixfirniss), von Kitten und zur

Bearbeitung von Kautschuk vorschlug. Der eigentliche Urheber der

modernen Verwendung des Schwefelkohlenstoffs in der Industrie ist

=Jesse Fisher= in Birmingham (1843). In seine Fusstapfen traten später

=E. Deiss= und =Seyfferth= (in Braunschweig). Seit längerer Zeit wird

der Schwefelkohlenstoff in der Fabrik von =Deiss= in Pantin in drei

Retorten in der Quantität von 500 Kilogr. in 24 Stunden dargestellt und

zwar so, dass dem Fabrikanten das Kilogramm Schwefelkohlenstoff nur auf

50 Centimes zu stehen kommt. Gegenwärtig (1870) kommt diese Flüssigkeit

zum Preise von 30 Fr. für 100 Kilogr. in den Handel. Bis zum Jahre 1850

war die einzige technische Anwendung des Schwefelkohlenstoffs in

grösserem Maassstabe die zum Vulkanisiren und zum Lösen von Kautschuck.

In neuerer Zeit hat man vorgeschlagen, 1) denselben zum Ausziehen des

Fettes aus den Knochen, die zur Darstellung der Knochenkohle bestimmt

sind, zu benutzen. Man könnte auf diese Weise 10-12 Proc. Fett

gewinnen. 2) Zum Extrahiren der Oele aus den ölhaltigen Samen (Oliven,

Raps, Rübsen, Leinsamen, Mohnsamen), zum Ausziehen von Schwefel aus

schwefelhaltiger Erde, zum Extrahiren von bituminösen Gesteinen[66]. 3)

Zum Entfetten der Wolle; das aus der Wolle ausgezogene Fett lässt sich

zur Seifenbereitung benutzen. 4) Zum Extrahiren der Gewürze (Pfeffer,

Nelken, Knoblauch, Zwiebeln) behufs der Darstellung löslicher Gewürze.

5) Zur Fabrikation von Blutlaugensalz nach dem Verfahren von =Gélis=

(vergl. Seite 34) und von Schwefelcyanammon behufs der Darstellung der

_Serpents de Pharaon_. 6) Zur Reinigung des rohen Paraffins (nach

=Alcan='s Methode). 7) Zur Bereitung des _Fenian Fire_ oder _Liquid

Fire_, einer Lösung von Phosphor in Schwefelkohlenstoff, womit

Brandgeschosse für gezogene Geschütze gefüllt werden. 8) Bei der

galvanischen Versilberung setzt man dem Silberbade eine geringe Menge

Schwefelkohlenstoff zu, um sofort einen =glänzenden= Ueberzug zu

erhalten. 9) Zum Tödten der Ratten, des Kornwurmes, der Motten wird der

Schwefelkohlenstoff mit grossem Erfolg angewendet. Die Gewinnung der

fetten Oele durch Extraction mittelst Schwefelkohlenstoff oder die

=chemische= Oelgewinnung nimmt gegenwärtig schon grossartige

Dimensionen an. Zu Moabit bei Berlin, zu Ludwigshafen a/Rh., zu

Stargardt in Pommern und zu Grimma in Sachsen stellt man auf diese

Weise Oel aus Raps, Leinsamen, Baumwollsamen, Palmkernen etc. dar,

welches sich durch grosse Reinheit auszeichnet. Eben so hat =Deiss= in

Brüssel und London, ferner in Pisa, Sevilla und Lissabon grosse

Fabriken gegründet, in welchen Olivenöl theils aus Oliven, theils aus

Olivenpresslingen durch Extraction dargestellt wird. 10) Versuchsweise

zum Betriebe von Dampfmaschinen.

[66] Extractionsapparate der Art sind u. a. von =Seyfferth=, von

=Lunge=, von =Moussu= etc. construirt worden.

[Sidenote: Das Schwefelchlorür.]

Anhangsweise sei hier das =Schwefelchlorür= (Cl_{2}S_{2}) erwähnt, eine

Verbindung, welche man in neuerer Zeit zum Vulkanisiren des Kautschuks

angewendet hat. Es bildet eine ölartige Flüssigkeit von 1,60

specifischem Gewichte, bräunlicher Farbe, erstickendem Geruche, raucht

an der Luft und siedet bei 144°. Sie ist schwerer als Wasser und

zersetzt sich, damit zusammengebracht, sehr bald in schweflige Säure,

Salzsäure, etwas Schwefelsäure und Schwefel. Das Schwefelchlorür ist

ein gutes Lösungsmittel für Schwefel; Rapsöl wird durch Schwefelchlorür

in eine kautschukähnliche Masse übergeführt, Leinöl in Firniss

verwandelt. Man erhält das Schwefelchlorür, indem man gewaschenes und

getrocknetes Chlorgas durch geschmolzenen und bis auf 125 bis 130°

erhitzten Schwefel leitet. Es entsteht sofort Schwefelchlorür, welches

mit fortgerissenen Schwefeldämpfen in eine abgekühlte Vorlage

destillirt. Um das so erhaltene Schwefelchlorür von dem mechanisch

beigemengten Schwefel zu befreien, wird es destillirt, wobei Schwefel

zurückbleibt.

Die Salzsäure und das Glaubersalz.

[Illustration: Fig. 102.]

[Illustration: Fig. 103.]

[Sidenote: Salzsäure.]

Wie schon oben bei der Beschreibung der Sodafabrikation aus Kochsalz

angegeben worden ist, wird das bei der Sodafabrikation aus den Sulfatöfen

(vergl. Seite 189) entweichende chlorwasserstoffsaure Gas in Wasser

aufgefangen und die Lösung unter dem Namen =Salzsäure= in den Handel

gebracht. Zum Zwecke der Condensation führt entweder ein Rohr aus dem

Raume, in welchem die Zersetzung des Kochsalzes durch die Schwefelsäure

vorgenommen wurde, in den Koksthurm und in Condensationsflaschen, oder

man bedient sich des (Fig. 102, 103 und 104 in zwei Durchschnitten und im

Aufrisse) abgebildeten Apparates. Dieser Apparat besteht aus mehreren

neben einander liegenden gusseisernen cylindrischen Gefässen von 1,7

Meter Länge und 0,70 Meter Durchmesser. Die Wanddicke der Cylinder

beträgt 3 Centimeter. Die Cylinder sind an beiden Enden offen und werden

mit gusseisernen Deckeln (ähnlich wie Gasretorten) verschlossen, welche

mit Hülfe von Thonkitt aufgelegt werden. In dem vordern Deckel befindet

sich eine Oeffnung _o_ zum Abführen der chlorwasserstoffsauren Dämpfe. In

dieser Oeffnung liegt eine Allonge _a_ aus Steinzeug oder Blei, welche

die Dämpfe in den Verdichtungsapparat leitet. Der hintere Deckel hat

gleichfalls eine Oeffnung _d_, in welcher ein Bleitrichter sich befindet.

Die Disposition des Apparates ist der Art, dass die Flamme der Feuerung

_O_ erst um die Cylinder -- von denen gewöhnlich zwei Paar (Fig. 103) in

einem Ofen liegen -- herum und dann erst in den Schornstein _F_ geht. Der

Ofen ist durch ein flaches Gewölbe _B_ geschlossen. Soll die Arbeit

beginnen, so giebt man jedem Cylinder 150 Kilogr. Steinsalz (oder auch

eine entsprechende Menge Chlorkalium, wenn man die Darstellung von

Kaliumsulfat beabsichtigt), das man in dem Cylinder gleichmässig

ausbreitet, lutirt den Deckel auf und giebt durch den Bleitrichter die

zur Zersetzung des Salzes erforderliche Menge Schwefelsäure von 66° B.

auf. Nachdem dies geschehen, wird der Trichter entfernt und die Oeffnung

durch einen Thonpfropfen verschlossen. Nach beendigter Reaction wird das

Sulfat, das beiläufig 180 Kilogr. wiegt, entfernt, der Cylinder von neuem

mit Salz beschickt u. s. f. Die Condensationsapparate bestehen (Fig. 102

und 104) aus Strängen zum Theil mit Wasser gefüllter Woulf'scher

Flaschen, von denen das erste Paar häufig durch den Kühlapparat _E E_ mit

kaltem Wasser gekühlt wird. Zur Condensation der letzten Antheile des

salzsauren Gases wendet man Regenkammern oder Koksthürme an.

[Illustration: Fig. 104.]

Dass das Chlormagnesium in wässriger Lösung, wie es bei der Verarbeitung

des Carnallits erhalten wird, beim Abdampfen bis zur Trockne und Erhitzen

des Rückstandes all sein Chlor als Salzsäure abgiebt, ist für die

Salzsäuregewinnung beachtenswerth.

[Sidenote: Eigenschaften der Salzsäure.]

Die Salzsäure bildet eine farblose, häufig durch Eisenchlorid gelblich

gefärbte Flüssigkeit von stechendem Geschmack. Bei 20° kann das Wasser

das 475fache seines Volumens an chlorwasserstoffsaurem Gase absorbiren;

die alsdann gesättigte Flüssigkeit enthält 42,85 Proc. Chlorwasserstoff-

oder salzsaures Gas, ihr spec. Gewicht = 1,21. Folgende Tabelle zeigt das

spec. Gewicht der Salzsäure von verschiedener Concentration und den

Gehalt derselben an reinem salzsauren Gase (bei 7° C.).

=============+============+==============+================

Specifisches | Grade nach | Grade nach | Säureprocente.

Gewicht. | Baumé. | Twaddle.[67] |

=============+============+==============+================

| | |

1,21 | 26 | 42 | 42,85

1,20 | 25 | 40 | 40,80

1,19 | 24 | 38 | 38,88

1,18 | 23 | 36 | 36,36

1,17 | 22 | 34 | 34,34

1,16 | 21 | 32 | 32,32

1,15 | 20 | 30 | 30,30

1,14 | 19 | 28 | 28,28

1,13 | 18 | 26 | 26,26

1,12 | 17 | 24 | 24,24

1,11 | 15,5 | 22 | 22,22

1,10 | 14,5 | 20 | 20,20

1,09 | 12 | 18 | 18,18

1,08 | 11 | 16 | 16,16

1,07 | 10 | 14 | 14,14

1,06 | 9 | 12 | 12,12

1,05 | 8 | 10 | 10,10

1,04 | 6 | 8 | 8,08

1,03 | 5 | 6 | 6,06

1,02 | 3 | 4 | 4,04

1,01 | 2 | 2 | 2,02

[67] Die Grade der in England üblichen =Twaddle='schen Aräometerscala

bieten bei der Salzsäure den beachtenswerthen Umstand dar, dass

die Grade nach Twaddle ziemlich genau mit den Säureprocenten

zusammenfallen.

[Sidenote: Anwendung der Salzsäure.]

Die Salzsäure wird in der grössten Masse zur Darstellung des

Chlorkalkes, Kaliumchlorates und anderer Chlorpräparate angewendet, sie

dient ferner zur Fabrikation des Salmiaks, des Chlorantimons, des Leims

und des Phosphors, zur Darstellung der Kohlensäure bei der

Mineralwasserfabrikation, zur Herstellung von Natriumbicarbonat; zum

Reinigen der Thierkohle in den Rübenzuckerfabriken[68], in der

Bleicherei als Ersatz für die Schwefelsäure, zur Ueberführung des

rechtsdrehenden Zuckers in den linksdrehenden bei der Verarbeitung der

Rübenmelasse auf Spiritus, zur hydrometallurgischen Kupfer-, Nickel-,

Kadmium-, Zink- und Wismuthgewinnung, zur Behandlung gewisser

Eisenerze, um dieselben vor der Verhüttung von der Phosphorsäure zu

befreien, zur Darstellung von Superphosphat in den Düngerfabriken, zum

Auflösen verschiedener Metalle (Zinn) entweder für sich, oder mit

Salpetersäure gemischt, als Königswasser; ferner zum Beseitigen des

Kesselsteines, so wie zur Verhütung der Bildung desselben, zum

Reinigen von eisenhaltigem Sand in der Glasfabrikation, zum Ablöschen

und Reinigen der Koks, zur Herstellung von feuerfestem Thon. Eine

wichtige Anwendung der Salzsäure findet endlich in der

Baumwollindustrie statt, nämlich zur Zersetzung der Kalkseife, die sich

beim Beuchen der mit Fett imprägnirten Baumwollgewebe mit Kalk bildet.

Seit einigen Jahren wurden grosse Mengen von Salzsäure zur Regeneration

des Schwefels aus den Sodarückständen consumirt. Früher versendete man

die Salzsäure in Glasballons oder Steinzeugkruken, die oft mehr Werth

hatten, als die Säure selbst; jetzt benutzt man in England zur

Versendung Fässer, die inwendig mit einer 1/4 Zoll dicken Schicht von

Guttapercha überzogen sind.

[68] Man kann den Salzsäureverbrauch einer Rübenzuckerfabrik, welche

180,000 Ctr. Rüben in der Campagne verarbeitet, auf mindestens 400

bis 500 Ballons veranschlagen.

[Sidenote: Glaubersalz.]

Das =Glaubersalz=, =Natriumsulfat=, =schwefelsaures Natrium= oder

schlechtweg =Sulfat= genannt (Na_{2}SO_{4} + 10H_{2}O, in 100 Th. aus

19,3 Th. Natron, 24,7 Th. Schwefelsäure und 56 Th. Wasser, im

wasserfreien Zustande als Na_{2}SO_{4} aus 43,6 Th. Natron und 56,4 Th.

Schwefelsäure bestehend), wird, wie aus dem Vorstehenden hervorgeht, zum

grössten Theile durch Zersetzen des Kochsalzes mit Schwefelsäure

dargestellt. Ausserdem findet es sich in der Natur in den Mineralien

=Thenardit= (Na_{2}SO_{4}) und =Brogniartin= oder =Glauberit=

(Na_{2}SO_{4} + CaSO_{4}), in vielen Mineralwässern, wie in dem

Carlsbader und Püllnaer Wasser, in dem Meerwasser und in den meisten

Salzsoolen.

Ausser durch Zersetzen des Kochsalzes mit Schwefelsäure (die sogenannte

=directe= Darstellungsart), oder durch Zersetzen von Natriumsalpeter

behufs der Darstellung von Salpetersäure, kann man das Sulfat auch

=indirect= darstellen, d. h. ohne Schwefelsäure. Die wichtigsten der in

dieser Beziehung in Vorschlag gebrachten Methoden sind folgende: 1)

Verfahren von =Balard= und =Merle=, nach welchem durch doppelte

Zersetzung aus Kochsalz und Bittersalz (oder Kieserit nach =Grüneberg=,

den Vorschlägen des Prinzen zu =Schönaich-Carolath= und nach =Clemm=)

des Meerwassers, der Mutterlaugen der Salinen unter dem Einflusse

niederer Temperatur (entweder im Winter oder durch Kälteerzeugung

mittelst des =Carré='schen Eisapparates) Glaubersalz und Chlormagnesium

erzeugt wird; 2) Verfahren von =Longmaid=, wobei Schwefelkies oder

kiesige Kupfererze mit Kochsalz geröstet werden, indem man durch

gebrannten Kalk oder durch Schwefelsäure getrocknete Luft zuführt. Es

entwickelt sich hierbei Chlorgas. Das Röstgut wird ausgelaugt und

dadurch Sulfatlösung erhalten, der Rückstand aber auf Kupfer

verarbeitet; 3) Verfahren von =de Luna= und =Clemm=. Bittersalz oder

Kieserit mit Kochsalz geglüht, geben unter Entwickelung von Salzsäure

ein Gemenge von Sulfat und Magnesia; 4) Verfahren von =Kuhlmann=

(vergl. Seite 156). Bittersalz mit Natriumsalpeter geglüht, giebt unter

Entwickelung von Untersalpetersäure Sulfat; 5) Beim Zugutemachen der

Abfälle, die sich bei der Aufbereitung des Braunkohlen- und Torftheeres

auf Paraffin und Leuchtöl ergeben, erhält man (nach =Perutz= und

=Breitenlohner=) beträchtliche Mengen von Sulfat. Das Sulfat, so wie es

in den Sodafabriken als Zwischenprodukt auftritt, enthält

durchschnittlich 93-97 Proc. Natriumsulfat und 2-3 Proc. Chlornatrium.

[Sidenote: Anwendung.]

Das Sulfat dient in grösster Menge zur Fabrikation der Soda, des

Ultramarins und des Glases; im letzteren Falle kommt nur das Natron

desselben in Betracht; man schmilzt dasselbe mit Kohle und Kieselerde

(Quarz) zusammen, durch die Einwirkung der Kohle wird die Schwefelsäure

des Glaubersalzes zu schwefliger Säure reducirt, diese durch die

Kieselerde (Kieselsäure) ausgetrieben und es bleibt Natriumsilicat

zurück. Behufs der Anwendung in der Glasfabrikation wird das

Glaubersalz vorher vom Eisen gereinigt, indem man das Eisenoxyd nach

dem Lösen des Salzes mit Kalk fällt, die klare Lösung wieder abdampft

und das Produkt trocknet. Auf gleiche Weise kann man aus Sulfat durch

Zusammenschmelzen desselben mit Sand und Kohle Wasserglas darstellen,

auch nach ähnlichem Princip aus Sulfat durch Thonerde oder durch Bauxit

Natrium-Aluminat erhalten. Nicht unbedeutende Mengen von Sulfat finden

ferner beim Ausbringen des Antimons aus den (kiesigen) Antimonerzen (z.

B. zu Bouc und Septèmes bei Marseille) Verwendung. Neuerdings wendet

man das Sulfat mit vielem Vortheile in der Färberei, namentlich in der

Wollfärberei als Hülfsmaterial an.

[Sidenote: Zweifach-schwefelsaures Natrium.]

=Zweifach-schwefelsaures Natrium= oder =Natriumbisulfat= (NaHSO_{4}), das

man in grossen durchsichtigen Krystallen erhält, wenn man 1 Molekül

schwefelsaures Natrium und 1 Molekül englischer Schwefelsäure zusammen in

Wasser löst und die Lösung in der Wärme verdampfen lässt, wird in neuerer

Zeit mit chlormagnesiumhaltigem Abraumsalz gemischt zur Entzinkung des

Bleies (nach der Entsilberung desselben durch Zink; vergl. Seite 104)

angewendet. Als Nebenprodukt erhält man das Natriumbisulfat bei der

Bereitung der Salpetersäure aus Natriumsalpeter und Schwefelsäure und

beim Verarbeiten des Kryoliths mittelst Schwefelsäure.

Der Chlorkalk und die Chloralkalien.

[Sidenote: Chlorkalk und Chloralkalien. Chlor im Allgemeinen.]

Es ist eine der wichtigsten Eigenschaften des gasförmigen Chlors, welches

man z. B. erhält, wenn man Salzsäure mit einem Superoxyd, z. B.

Braunstein (Mangansuperoxyd) erhitzt, organische Pigmente und Miasmen zu

zerstören und deshalb als Bleichmittel und Anticontagium

(Desinfectionsmittel), ausserdem aber auch noch als Oxydationsmittel und

als Solvens, so z. B. bei der Extraction von Gold aus kiesigen Erzen etc.

vielfache Anwendung zu finden.

Das Chlorgas ist bei gewöhnlicher Temperatur und bei gewöhnlichem

Luftdruck ein grünlichgelbes Gas von 1,33 spec. Gewicht, von erstickendem

Geruch, das vom Wasser in grosser Menge absorbirt wird (2,5 Vol. Gas von

1 Vol. Wasser) und dann das =Chlorwasser= bildet. Die bleichende

Eigenschaft des gasförmigen, so wie des in Wasser gelösten Chlorgases

beruht auf seiner grossen Verwandtschaft zum Wasserstoff, nach welcher es

den organischen Stoffen direkt Wasserstoff entzieht und dieselben auf

diese Weise zerlegt, oder, und dies geschieht in den meisten Fällen, eine

Wasserzersetzung bewirkt, in deren Folge die färbenden Substanzen durch

den als Ozon ausgeschiedenen (oder zerlegten?) Sauerstoff des Wassers

oxydirt und in Kohlensäure und Wasser übergeführt werden. In beiden

Fällen bildet sich Salzsäure, was bei der Anwendung des Chlors zum

Bleichen wohl zu berücksichtigen ist. Indem Chlor mit einem organischen

Körper zusammenkommt, entzieht das Chlor einen Theil des Wasserstoffs der

organischen Verbindung und bildet Salzsäure, während häufig der

ausgetretene Wasserstoff in dem organischen Körper durch Chlor vertreten

wird. Bei der Bleiche von leinenen oder baumwollenen Stoffen, von

Papierzeug durch Chlor wird nicht die Faser angegriffen, sondern nur der

die Faser färbende kohlenstoffreiche Körper durch das bei der

Wasserzersetzung freiwerdende Ozon zu farblosen Körpern oxydirt. Durch

Chlor können nur stickstofffreie organische Körper gebleicht werden,

stickstoffhaltige nehmen eine gelbe Farbe an. Das Chlor ist weder als

Gas, noch in seiner wässerigen Lösung transportabel; man benutzt deshalb

zum Bleichen nicht das Chlor in Substanz, sondern eine Verbindung des

Chlors mit Sauerstoff, die =unterchlorige Säure=, und zwar, da sie im

freien Zustande nicht existiren kann, als =unterchlorigsaures Salz= oder

=Hypochlorit=. In den Salzen verbindet man die unterchlorige Säure mit

Calcium, Kalium oder Natrium, zuweilen auch Magnesium, Aluminium, Barium

und Zink. Die Verbindung des Calciumhydroxydes mit der unterchlorigen

Säure ist der wesentliche Bestandtheil des =Chlorkalks=, =Bleichkalks=

oder =Bleichpulvers=. Der Chlorkalk wurde im Jahre 1799 von =Ch. Tennant=

in Glasgow zum ersten Male fabrikmässig dargestellt. Fast durchweg bildet

seine Fabrikation einen Nebenzweig der Sodafabrikation nach =Leblanc='s

Process.

[Sidenote: Darstellung des Chlorkalkes.]

Man stellt den Chlorkalk im Grossen auf folgende Weise dar: In Fabriken,

in welchen Soda und Chlorkalk zu gleicher Zeit fabricirt werden, erhält

man das Chlor, indem man das Kochsalz, das durch Schwefelsäure in

Glaubersalz verwandelt werden soll, mit Braunstein (Mangansuperoxyd)

mengt und erhitzt.

Der Vorgang hierbei ist folgender:

Kochsalz 2NaCl } { Glaubersalz Na_{2}SO_{4}

Braunstein MnO_{2} } geben { schwefelsaures Mangan MnSO_{4}

und } { Chlor 2Cl und 2H_{2}O

Schwefelsäure 2H_{2}SO_{4} }

In anderen Fabriken wendet man zur Chlordarstellung Braunstein und

Salzsäure, oder Braunstein, Schwefelsäure und Salzsäure an; im ersteren

Falle erhält man nur die Hälfte des in der Salzsäure enthaltenen

Chlors, während die andere Hälfte an Mangan gebunden, als Manganchlorür

zurückbleibt, denn:

Braunstein (MnO_{2}), } { Chlor (Cl_{2})

Salzsäure (4ClH) } geben { Manganchlorür (MnCl_{2})

} { Wasser (2H_{2}O).

Im zweiten Falle erhält man die ganze Menge des in der Salzsäure

enthaltenen Chlors, denn:

Braunstein (MnO_{2}), } { schwefelsaures Mangan (MnSO_{4})

Salzsäure (2ClH) } geben { Chlor (Cl_{2})

Schwefelsäure (H_{2}SO_{4}) } { Wasser (2H_{2}O).

Wie =Clemm= gezeigt hat, kann man das =Chlormagnesium=, welches bei der

Verarbeitung der Carnallite und Kainite so massenhaft auftritt, zur

Chlordarstellung verwenden, indem man die Chlormagnesiumlösung bis auf

44° B. (= 1,435 spec. Gew.) eindickt und mit so viel Braunsteinpulver

mischt, dass auf 1 Mol. MnO_{2} 2 Mol. MgCl_{2} kommen. Die erkaltete

Masse wird in kleinen Stückchen der Einwirkung von Wasserdämpfen von

200 bis 300° C. ausgesetzt, wobei sich Chlorgas entwickelt.

=Chlordarstellung ohne Braunstein.= Von den hier in Betracht kommenden

Methoden sind folgende die wichtigeren:

1) das auf Vorschlägen von =Mac-Dougal= und =Rawson= beruhende

Verfahren von =J. Shanks=, welches in der grossen chemischen Fabrik von

St. Helens in Lancashire eingeführt ist. Nach demselben wird

Calciumchromat durch Salzsäure zerlegt, wobei sich Chromchlorid und

Chlorcalcium bilden und ein Theil des Chlors frei wird (2CaCrO_{4} +

16HCl = Cr_{2}Cl_{6} + 2CaCl_{2}, + 3H_{2}O + 6Cl). Aus 158 Th.

Chromsäure kann man somit 106 Th. Chlor erhalten. Das hierbei erhaltene

Chromchlorid wird mit Calciumcarbonat gefällt, abermals durch Glühen

mit Kalk in Chromat umgewandelt u. s. f. Obwol dieses Verfahren nur

unter ganz besonderen Umständen Anwendung finden dürfte, so verdient es

doch jedenfalls Beachtung. Eine Schattenseite desselben ist, dass nur

3/8 des Chlors der Salzsäure frei werden, während mit Braunstein 1/2

frei wird.

2) =Schloesing='s Methode bezweckt, alles in der Salzsäure enthaltene

Chlor zur Ausnutzung zu bringen. Lässt man auf Mangansuperoxyd ein

Gemenge von Salpetersäure und Salzsäure einwirken, so beobachtet man,

dass über einem gewissen Grade der Concentration beim Erwärmen eine

Mischung von Chlor mit den röthlichen Produkten des Königswassers

entweicht, dass man aber bei geringerem Concentrationsgrade bis zum

Sieden erhitzen kann, ohne ein anderes Gas als Chlor zu erhalten, indem

die Salpetersäure sich vollständig mit dem entstandenen Manganoxydul zu

Nitrat verbindet, während aus der Salzsäure Chlor und Wasser entsteht.

Andererseits bleibt beim Rösten des erhaltenen Nitrates Mangansuperoxyd

zurück, während die entweichenden rothen Dämpfe bei Gegenwart von Luft

und Wasser wieder Salpetersäure bilden. Das Manganoxyd und die

Salpetersäure können demnach, abgesehen von den unvermeidlichen

Verlusten, immer wieder zur Darstellung von Chlor dienen; die

Salpetersäure spielt hier, indem sie den Sauerstoff zur Zersetzung der

Salzsäure aus der Luft herbeiführt, eine ähnliche Rolle wie bei der

Schwefelsäurebereitung. Die Zersetzung des Nitrates beginnt bei 150°

und verläuft bei 175-180° regelmässig bis zu Ende; das rückständige

Oxyd ist ziemlich dicht und sehr reich an Superoxyd (in einem Fall 93,3

Proc. reines Superoxyd neben etwas Kalk und Eisen).

3) Nach =A. Vogel='s Methode zersetzt man Kupferchlorid in der Wärme,

wobei 3 Mol. Kupferchlorid 1 Mol. Chlor abgeben (nach =Laurens= wäre

der Vorgang: 2CuCl_{2} = Cl_{2} + Cu_{2}Cl_{2}). Das krystallische

Kupferchlorid wird mit dem halben Gewicht Sand vermischt, vollständig

entwässert und das trockene Gemenge in Thonretorten auf 250-300°

erhitzt, wobei das Chlorgas sich entwickelt. Den Rückstand in den

Retorten, aus Kupferchlorür-Chlorid bestehend, verwandelt man wieder in

Chlorid, indem man ihn in Salzsäure gemischt 12 Stunden lang der Luft

aussetzt. Mit dem so regenerirten Chlorid stellt man von Neuem Chlorgas

dar. =A. Mallet= hat dieses beachtenswerthe Verfahren durch

Construktion eines rotirenden Apparates, der zu gleicher Zeit auch zur

technischen Sauerstoffdarstellung benutzt werden kann, in die Praxis

einzuführen gesucht. 100 Kilogr. Kupferchlorür geben 6 bis 7 Kubikmeter

Chlor. Da man, nach =Mallet='s Angaben, binnen 24 Stunden mindestens

4-5 Operationen auszuführen vermag, so wird man mit 100 Kilogr.

Rohmaterial innerhalb dieser Zeit 200-300 Kilogr. Chlorkalk darstellen

können.

4) Wenn man nach =Péligot= 3 Th. Kaliumbichromat mit 4 Th.

concentrirter Salzsäure und etwas Wasser so gelinde erwärmt, dass keine

Chlorentwicklung stattfindet, so erhält man beim Erkalten der

Flüssigkeit Krystalle von =zweifach-chromsaurem Chlorkalium= KCl,

CrO_{3}. Diese Krystalle geben beim Erhitzen bis auf 100° ihr Chlor

fast vollständig ab. Der Rückstand kann durch Auflösen in Salzsäure

wieder in das ursprüngliche Salz verwandelt werden.

5) Nach =Dunlop='s Patent vom Jahre 1853 stellt man in der Fabrik von

=Tennant= in Glasgow das zur Chlorkalkbereitung erforderliche Chlor

dar, indem man Schwefelsäure auf ein Gemisch von 3 Mol. Kochsalz und 1

Mol. Natriumsalpeter einwirken lässt, wobei Chlorgas und

Untersalpetersäure sich entwickeln. Die Untersalpetersäure lässt man

aus dem Gemenge durch concentrirte Schwefelsäure absorbiren, welche als

nitrirte Schwefelsäure zur Schwefelsäurefabrikation dient. Es bleibt

Glaubersalz (oder vielmehr, da man aus praktischen Gründen 6 Mol.

Schwefelsäure verwendet, Natriumbisulfat) zurück.

6) Bei der chlorirenden Röstung der Schwefelmetalle entwickelt sich

Chlor. =Longmaid= hat nun 1850 ein Verfahren der Darstellung von

Glaubersalz aus Kochsalz und Schwefelkies, unter gleichzeitiger

Entwickelung von Chlor, angegeben, welches seitdem eine gewisse

Berühmtheit erlangt und zahlreiche Nachahmer gefunden hat. Auf das

nämliche Prinzip läuft ein von einem belgischen Chemiker beschriebenes

Chlordarstellungsverfahren hinaus: Man stellt zunächst schwefelsaures

Eisenoxyd durch directe Verbindung von Eisenoxyd mit Schwefelsäure dar,

mischt dann dieses Sulfat mit Kochsalz und erhitzt das Gemenge in einem

Strome trockener Luft, wobei das Kochsalz alles Chlor abgiebt.

7) Nach den Vorschlägen von =Oxland= erhält man aus (durch

Schwefelsäure getrocknetem) chlorwasserstoffsaurem Gase Chlor, indem

man 1 Vol. des trockenen Gases mit 2 Vol. Luft gemischt durch ein

glühendes Rohr streichen lässt, wo sich Chlor und Wasser bilden.

8) Nach =Maumené= endlich erhält man Chlorgas (gemengt mit

Stickstoffgas), wenn man ein Gemisch von 1 Th. Salmiak, 3 Th.

salpetersaurem Ammoniak und 16 Th. Quarzsand erhitzt (NH_{4}Cl +

2(NH_{4})NO_{3} = Cl + 5N + 6H_{2}O). Der Zusatz von Sand ist nöthig,

um einer Explosion vorzubeugen. --

[Sidenote: Chlorentwickelungsapparate.]

[Illustration: Fig. 105.]

[Illustration: Fig. 106.]

Zur _Chlorentwickelung_ dienen folgende Apparate. Wendet man zur

Chlorentwickelung =Salzsäure= und =Braunstein= an, so benutzt man grosse

Steinzeuggefässe, welche mit einer weiten Oeffnung zum Einfüllen und zum

Ausleeren bestimmt und mit engeren Röhrenabsätzen versehen sind, in

welche die Ableitungsröhren zu sitzen kommen. Die Erhitzung wird

bewerkstelligt durch _Wasserdampf_. Zu dem Ende setzt man mehrere solche

Gefässe in einen Kasten von Holz oder Mauerwerk mit hölzernem Deckel so

ein, dass nur die Hälse und aus den Seitenwänden die Ablassröhren

hervorragen, wobei die Fugen durch Filz sorgfältig verschlossen sind, um

das Entweichen des Wasserdampfes zu hindern, der aus einem Dampfkessel in

die Kästen geleitet wird. Das Erhitzen wird so lange fortgesetzt, bis die

kleineren Leitungsröhren da heiss zu werden anfangen, wo das Gas in sie

eintritt. Fig. 105 zeigt einen solchen Apparat im Durchschnitte. _A_ das

Chlorentwickelungsgefäss, _a_ Oeffnung zum Einfüllen, _b_ zur Ableitung

des Gases, _c_ Ablassrohr, _B_ Kasten, worin das Entwickelungsgefäss

sitzt und in welchen Wasserdampf geleitet werden kann. Die Hälse _a_ und

_b_ ragen aus dem Deckel hervor; sie sind mit einem Rande _r_ rund herum

umgeben, in welchen Thonkitt eingedrückt werden kann, der dann, mit

weichem Leder noch überbunden, eine dichte Verschliessung hervorbringt.

Benutzt man dagegen zur Chlorentwickelung =Kochsalz=, =Schwefelsäure=

und =Braunstein=, so muss der Apparat eine stärkere Erhitzung

gestatten. Fig. 106 zeigt einen hierzu tauglichen Apparat im

Durchschnitte. Er besteht theils aus Eisen, theils aus Blei. Der

eiserne Theil ist eine flache, kesselförmige Schale mit vorstehendem

Rande _a a_, der mit Löchern in kurzen Distanzen durchbohrt ist, um

eiserne Schrauben durchstecken zu können. Sie besitzt ein Ausflussrohr

_b_, ihre Eisenstärke kann 3-5 Centim. betragen, wogegen der

vorstehende Rand bei 2-3 Centim. Dicke hinreichend stark genug ist;

dieser eiserne Theil ist es, durch welchen die Erwärmung ohne Gefahr

geschehen kann; derselbe ist mit gewöhnlicher Kesseleinmauerung

versehen. Der bleierne Theil vergrössert das Gefäss und enthält die

Füll- und Ableitungsvorrichtungen. Es ist ein Cylinder _d d_ aus 1-1,5

Centim. dicken Bleiplatten gefertigt ohne Löthung und blos durch

Einschmelzung von Blei zusammengefügt. Der untere Theil ist offen und

hat eine der eisernen Schale genau entsprechende Flantsche, in welche

entsprechende Löcher gebohrt werden. Ein eiserner Ring, zur Verstärkung

auf die Flantsche gelegt, erlaubt es durch hindurchgesteckte Schrauben,

den Blei- und Kesselrand oder eben die Flantschen so fest

zusammenzuschrauben, dass das Gefäss an der Fuge für Flüssigkeiten

dicht ist. Der obere Theil des Cylinders bildet ein Gewölbe, in welchem

sich ein Bleitrichter mit einer innen und aussen gebogenen Röhre,

ferner ein Ableitungsrohr für das Chlor, endlich eine Oeffnung mit Hals

von starkem Blei und gebogen befindet. In diese Oeffnung kommt ein mit

Blei überzogener Holzkeil, der fest eingeschlagen und mit Thonkitt

umgeben wird. Durch diese Oeffnung _f_ wird das Gemenge der Materialien

eingetragen. Die Schwefelsäure wird durch den Bleitrichter zugegossen.

Man erhitzt so lange, bis die Gasableitungsröhren sich zu erhitzen

anfangen.

[Sidenote: Condensationsapparate.]

[Illustration: Fig. 107.]

Das Chlorgas tritt durch _M_ in eine vierseitige Kammer aus Platten von

Sandstein oder Steinzeug oder aus Backsteinen gemauert, welche mit

Asphaltkitt zusammengefügt und mit Theer oder Asphaltfirniss überzogen

sind. Auch Bleikammern sind hier und da im Gebrauch. Die Kammer besteht

(Fig. 107) aus mehreren Etagen, deren Boden in jeder mehrere Zoll mit

zu Pulver gelöschtem Kalkhydrat bedeckt ist. Das Chlorgas wird schnell

und unter Wärmeentwickelung absorbirt. Die Temperatur darf nicht höher

als 25° steigen, weil sich sonst chlorsaurer Kalk bildet, der nicht

bleichend wirkt. Eine nachtheilige Temperaturerhöhung wird durch

langsames Zuleiten des Gases verhindert. Sobald kein Chlor mehr

absorbirt wird, nimmt man den fertigen Chlorkalk durch die an der

vorderen Seite befindlichen Thüren aus den Kammern und beschickt diese

und den Entwickelungsapparat von Neuem. -- Der gesättigte Chlorkalk

wird in der Fabrik häufig mit Kalkhydrat verdünnt oder gestreckt.

[Illustration: Fig. 108.]

Handelt es sich um die Darstellung von =flüssigem Chlorkalk=, so wendet

man zweckmässig folgenden Apparat (Fig. 108) an. Zwei bis vier Gefässe

aus Steinzeug _A_ von etwa 2 Hektoliter Capacität stehen in einem

Gefässe aus Blei _B_, deren Boden auf einer gusseisernen Platte _C_

ruht, unter welcher die Feuerung _D_ sich befindet. Die

Chlorentwickelungsgefässe stehen auf Untersätzen _F_ von Steinzeug.

Eine concentrirte Chlorcalciumlösung in _B_ dient als Bad. Der

Braunstein kommt in die siebähnlich durchlöcherte Steinzeugröhre _I_.

Die Salzsäure wird durch die Trichterröhre _K_ zugegossen. Durch die

Bleiröhre _s_ geht das Gas zunächst in die Waschflasche _R_ und dann

durch die Röhre _n_ in das mit Braunsteinstückchen angefüllte

Bleigefäss _T_, in welchem die dem Chlor beigemengten Salzsäuredämpfe

zersetzt werden, ehe sie durch das Rohr _m_ in das Absorptionsgefäss

_S_ gelangen. Letzteres ist ein mit Blei ausgelegtes liegendes Fass, in

welchem eine hölzerne Welle mit speichenartigen Armen sich befindet,

auf welchen durchlöcherte Tafeln von Guttapercha ausgespannt sind. Die

Zapfen der Welle sind von Guajakholz, die Lager von hornisirtem

Kautschuk. Auf der einen kreisrunden Seite des Fasses tritt die Welle

durch eine Stopfbüchse und trägt hier eine Kugel _o_ zum Drehen. Das

Chlor tritt über den Spiegel der Flüssigkeit ein, wird durch die

Rührvorrichtung continuirlich in die Kalkmilch _Z_ eingetrieben und auf

diese Weise rasch absorbirt. Eine Röhre führt aus dem Absorptionsgefäss

in ein kleines Gefäss, worin sie 18-24 Centim. unter Wasser taucht; aus

letzterem führt eine Röhre ins Freie, damit, wenn die Absorption mit

der Chlorentwickelung nicht Schritt zu halten vermag, keine zu grosse

Spannung in den Entwicklern _A_ entstehe. Wie bei dem festen Chlorkalk

ist auch hier die vollständige Sättigung mit Chlor zu vermeiden, ebenso

hat man sich vor Temperaturerhöhung zu hüten, da =Schlieper=

nachgewiesen hat, dass continuirliche Lösungen dadurch Sauerstoffgas

entwickeln, verdünnte dagegen Calciumchlorat liefern.

[Sidenote: Verwerthung der Rückstände von der Chlorentwickelung.]

Da bei der Chlorkalkdarstellung fast durchgängig von dem Braunstein und

der Salzsäure ausgegangen wird, so bestehen die Chlorrückstände

wesentlich aus einer Lösung von Manganchlorür neben freier Salzsäure.

Die zahlreichen Vorschläge, welche die Verwerthung der Chlorrückstände

zum Zweck haben, lassen sich eintheilen

[Greek: a]) in solche, welche die Regeneration von Mangansuperoxyd

beabsichtigen, und

[Greek: b]) in solche, bei denen dies nicht der Fall ist.

Die ersteren sind bei Weitem die wichtigeren und haben eine um so

grössere industrielle Tragweite, als in den meisten Fällen mit der

Verwerthung der Chlorrückstände die der Sodarückstände (vergl. Seite

205) verbunden ist.

[Sidenote: Dunlop's Verfahren.]

[Greek: a]) =Regeneration des Mangansuperoxydes.= Wenn man von

=Balmain='s Vorschlägen absieht, nach welchen man das Manganchlorür mit

dem Ammoniakwasser der Gasfabriken neutralisiren, die über dem

Niederschlage stehende Flüssigkeit auf Salmiak verarbeiten und den

Niederschlag in einem Flammenofen so lange erhitzen soll, bis er

aufhört wie Zunder zu brennen und zum Theil in Mangansuperoxyd

verwandelt worden ist, welches wiederum zur Chlorentwickelung dienen

kann, so ist das von =Dunlop= herrührende Verfahren der

Braunsteinregeneration, das in der Fabrik von =Ch. Tennant= in Glasgow

angewendet wird, eines der ältesten und besten. =Forchhammer= hat vor

längerer Zeit gefunden, dass Mangancarbonat beim Erhitzen bis auf 260°

C. in Mangansuperoxyd übergehe. Nach dreistündigem Erhitzen ist alle

Kohlensäure ausgetrieben und man hat eine Verbindung von 2MnO_{2} +

MnO. Auf diese Grundlagen stützt sich =Dunlop='s Verfahren, welches in

zwei Phasen zerfällt, nämlich

Handbuch der chemischen Technologie Achte Auflage · 第 51 / 167 题