100 Th. der fetten Säuren gaben:

a) 43,3 Th. feste Fettsäure}

b) 45,8 " " " } Im Mittel 45,9 Th. eines Gemenges von

c) 46,2 " " " } Stearin- und Palmitinsäure.

d) 48,4 " " " }

Nachdem die fetten Säuren so vollständig als möglich durch wiederholtes

Waschen mit Wasser von Kalk, Gyps und Schwefelsäure befreit worden

sind, erhält man dieselben einige Zeit im geschmolzenen Zustande, um

dem Wasser Gelegenheit zu geben, sich vollständig abzuscheiden; hierauf

lässt man die fetten Säuren =erstarren= oder =krystallisiren= und

=presst= dann den nicht fest gewordenen Theil, wesentlich aus Oelsäure

bestehend, in starken hydraulischen Pressen, erst in der Kälte, dann

unter Mitwirkung der Wärme aus. Das =Erstarrenlassen= geschieht in

Kapseln oder Formen von Weissblech, die ähnlich den Chocoladeformen am

Rande weiter sind als am Boden und ungefähr 2 Kilogr. fette Säuren zu

fassen vermögen. In einigen Fabriken wendet man gegenwärtig auch Formen

aus emaillirtem Schwarzblech an. Die fetten Säuren werden nun in den

Formen einer langsamen Krystallisation überlassen, wozu im Winter 12,

im Sommer 24 Stunden erforderlich sind. Je langsamer die

Krystallisation vor sich geht und je besser die Krystalle sich

ausbilden konnten, desto leichter und vollständiger lassen sich die

flüssigen Theile durch Auspressen abscheiden.

Nach vollständigem Erstarren der Masse in den Formen schreitet man zur

=Trennung der festen und flüssigen Fettsäuren=. Dies geschieht durch

=Pressen= und zwar zunächst durch =kaltes Pressen= und hierauf durch

=warmes Pressen=. Behufs des =kalten Pressens= stürzt man die Form auf

das Presstuch, ein grobes sackförmiges Gewebe aus Rosshaar oder auch

ein geköperter Stoff von Kammgarn aus besonders starker und zäher

Wolle, schlägt die braungelben Fettbrote in dasselbe ein, schichtet die

gefüllten Presssäcke zwischen Eisen- oder Zinkplatten auf den

Presstisch einer gewöhnlichen hydraulischen Presse und unterwirft

dieselben einem Drucke von 200,000 Kilogr. Die abfliessende =Oelsäure=

wird von Sammeltrichtern, die unter dem Presstische sich befinden,

aufgenommen und in ein Reservoir geführt. Sie findet Anwendung zur

Seifenbereitung und zum Einfetten der Wolle, so wie in neuerer Zeit als

=Oelsäureäther= mit Thon gemischt als vortreffliches =Lederöl= (zum

Geschmeidigmachen des Leders). Wenn die vertikale hydraulische Presse

keine Oelsäure mehr giebt, schreitet man zum =warmen Pressen=. Hierzu

dienen allgemein liegende oder horizontale hydraulische Pressen, deren

Construction seit der Gründung der Stearinkerzenindustrie mehrfach

abgeändert worden ist. Anfänglich bestanden sie aus dem Trog, in

welchem das Pressen stattfindet, aus dem Presscylinder und aus

gusseisernen Platten, welche man bei jeder Operation in siedendes

Wasser tauchte und hierauf zwischen die Fettsäurebrote brachte. Dieses

Verfahren nahm viel Arbeit in Anspruch. Später wurde das Erwärmen in

der Art bewerkstelligt, dass man um den die Fettbrote enthaltenden Trog

eine doppelte Wand anbrachte, in welche man Dampf leitete. Häufig

befolgt man in den Fabriken beide vereinigte Methoden, aber anstatt die

gusseisernen Platten bei jeder Operation behufs des Erwärmens

herauszunehmen, bleiben sie immer in der Presse; sie sind hohl und

werden durch Dampf geheizt.

Die einzelnen Sorten der durch das Warmpressen erhaltenen festen fetten

Säuren werden nun der =Läuterung= unterworfen. Dies geschieht, indem

man dieselben mit Dampf mit sehr verdünnter Schwefelsäure (von 3° B.)

in mit Blei ausgefütterten Waschbottichen schmilzt und dieselbe

Operation auf reinem Wasser 2-3mal wiederholt, bis alle Schwefelsäure

ausgewaschen ist, hierauf erhält man sie längere Zeit im geschmolzenen

Zustande, bis sich alles Wasser abgeschieden hat und giesst sie endlich

in Formen. Das Waschwasser muss frei von Kalk sein; steht nur

kalkhaltiges zu Gebote, so entfernt man den Kalk durch Fällen mit

Oxalsäure oder Stearinsäure. Zuweilen klärt man die Fettsäuren, indem

man während des letzten Schmelzens auf dem Wasser zu Schaum

geschlagenes Eiweiss (auf 100 Kilogr. Fettsäure zwei Eier) zusetzt,

oder die Stearinsäure nochmals auf mit Oxalsäure angesäuertem Wasser

umschmelzt. Die so erhaltene Fettsäure wird entweder in Blechformen

gegossen, um in Gestalt von flachen Kuchen an die Kerzenfabrikation

abgegeben zu werden oder sofort in der Fabrik selbst zu Kerzen

verarbeitet.

In den Stearinkerzenfabriken werden behufs der Ausscheidung der

Fettsäuren aus der Kalkseife jährlich Tausende von Centnern

Schwefelsäure in werthlosen Gyps verwandelt. Es liegt daher der Gedanke

nahe, zur Verseifung des Talges oder Palmöles =Aetzbaryt= anzuwenden,

womit zugleich der Vortheil verknüpft ist, dass man die zur Zersetzung

der Seife verwendete Schwefelsäure fast zu dem Ankaufspreise in Gestalt

von Barytweiss verwerthen und aus der von der schweren und sich leicht

absetzenden Barytseife abgelassenen Flüssigkeit das Glycerin weit

vollständiger abscheiden kann, als wenn man sich des Kalkes zum

Verseifen bedient hätte. Einer von =Cambacérès= im Jahre 1855

vorgeschlagenen Verseifungsmethode mit =Thonerde= liegt gleichfalls die

Absicht zu Grunde, bei der Zersetzung der unlöslichen Seife durch

Schwefelsäure ein werthvolleres Nebenprodukt als der Gyps ist, zu

erhalten. =Thonerde= verseift die Fette nicht, wol aber

Natrium-Aluminat (das seit einigen Jahren als _Natrona refined

Saponifier_ in Nordamerika vielfach zur Verseifung angewendet wird); es

bildet sich Aluminiumseife, während das Natron frei wird und zum

Auflösen neuer Antheile von Thonerde verwendet werden kann. Seitdem

durch die Verarbeitung der beiden Mineralien Kryolith und Bauxit das

Natrium-Aluminat als Zwischenprodukt auftritt, welches dann weiter auf

Aluminiumsulfat und auf Soda verarbeitet wird, verdient der Vorschlag

bei der Bereitung der Stearinsäure Aluminiumseife, statt der

Calciumseife, darzustellen, alle Beachtung, da die Flüssigkeit, welche

durch Zersetzen der Seife mit Schwefelsäure erhalten wird, sofort auf

reines Aluminiumsulfat oder auf Alaun verarbeitet werden kann.

Ausserdem ist hier hervorzuheben, dass die Aluminiumseife bereits in

der Kälte durch Essigsäure zersetzt werden kann, wodurch sich

Aluminiumacetat (vergl. S. 296) gewinnen lassen wird.

Die Kalkverseifung hat bedeutend an Boden verloren, seitdem die weit

vortheilhaftere Verseifung mit Schwefelsäure und mit überhitzten

Wasserdämpfen eingeführt worden ist.

[Sidenote: Verseifung mit vermindertem Kalkzusatze.]

II. =Verseifung mit vermindertem Kalkzusatze und Anwendung von

Hochdruck.= =de Milly= hat das Verfahren des Verseifens der Fette durch

Kalk wesentlich abgeändert. Er hatte nämlich gefunden, dass die Menge des

zur Verseifung erforderlichen Kalkes, welche er in seiner Fabrik schon

längst von 14 Proc. auf 8 oder 9 Proc. des Talggewichtes vermindert

hatte, sich noch auf die Hälfte, also auf 4, ja selbst auf 2 Proc.

verringern lasse, vorausgesetzt, dass man die Mischung von Kalk, Wasser

und Fett einer höheren Temperatur als bisher aussetzt. =de Milly= liess

in einem verschlossenen Kessel 2300 Kilogr. Talg und 20 Hektoliter

Kalkmilch, welche 50 Kilogr. Kalk (= 2 Proc.) oder 69 Kilogr. desselben

(= 3 Proc.) enthielt, bringen und auf das Gemisch Dampf von 182° C. (= 10

Atmosphären Druck) einwirken, so dass die Temperatur in dem Kessel 172°

C. betrug. Es ergab sich, dass nach Verlauf von sieben Stunden die

Verseifung beendigt war. In dem Kessel fand sich eines Theiles eine

wässerige Lösung von Glycerin, andern Theiles eine Masse aus fetten

Säuren bestehend, in welcher kleine Mengen von Calciumseife eingesprengt

waren. Der Kessel wurde entleert und von Neuem beschickt, so dass in 24

Stunden 6900 Kilogr. Talg verarbeitet werden konnten. Dieses Verfahren

ist ein sehr vorteilhaftes, da die Menge der zur Zersetzung der

Calciumseife erforderlichen Schwefelsäure beträchtlich vermindert wird.

Zur Erklärung dieser eigenthümlichen Art der Verseifung führt =Payen=

an, indem er von den Untersuchungen von =Bois= und =Berthelot= ausgeht,

er glaube, der Kalk gebe bei seiner Einwirkung auf das Tristearin,

Tripalmitin und Trioleïn den Anstoss zu einer Molecularbewegung, welche

durch das Wasser bei einer Temperatur von 172° beendigt werde.

=Pelouze= hatte beobachtet, dass Calciumseife, durch Fällen einer

wässerigen Lösung von Chlorcalcium mit einer wässerigen Lösung von

käuflicher Seife erhalten, mit einem gleichen Gewicht Wasser und dann

mit Olivenöl in einen Digestor gegeben, bei einer Temperatur von

155-165° das Oel unter Freiwerden von Glycerin verseifte. Aus diesen

und ähnlichen Versuchen glaubt er schliessen zu dürfen, dass bei der

=de Milly='schen Verseifung durch einige Procente Kalk der Process in

mehrere Perioden zerfällt, in welchem sich zuerst eine basische oder

neutrale Seife bildet, die sich endlich in eine saure Seife umwandelt.

Zieht man aber in Betracht, dass =de Milly= bei der Verseifung mit 2

Proc. Kalk eine Temperatur von 182° (entsprechend 10 Atmosphären Druck)

anwendet, dass ferner =Wright= und =Fouché= mit dem Wasser allein bei

der nämlichen Temperatur fast vollständig eine Zersetzung der Fette

bewirkten, und dass endlich =Clöez= bei 200° eine vollkommene

Verseifung der Fette durch Wasser allein eintreten sah, so scheint es

am einfachsten, in dem vorliegenden Falle anzunehmen, dass nur das

Wasser das zersetzende Element sei und dass die Gegenwart von 2 Proc.

Kalk die Verseifung befördere und vereinfache, indem sie die im

entgegengesetzten Sinne wirkende Verwandtschaft, die nach =Berthelot='s

Versuchen beim Zusammenbringen von freier Fettsäure und Glycerin durch

das Bestreben sich äussert, sich zu dem ursprünglich vorhanden

gewesenen neutralen Fettkörper zu vereinigen, erfolgreich aufhebt.

Dasselbe Resultat wird noch besser durch eine kleine Menge Alkali

erzielt.

[Sidenote: Verseifung mit Schwefelsäure.]

III. =Die Verseifung mit Schwefelsäure und darauf folgende

Dampfdestillation.= Dass die Fette durch concentrirte Schwefelsäure eine

ähnliche Zersetzung erleiden wie durch die Alkalien, war schon =Achard=

im Jahre 1777 bekannt, wurde 1821 von =Caventon= und 1824 von =Chevreul=

wieder erwähnt, aber erst von =Frémy=, der den Einfluss der concentrirten

Schwefelsäure einem genauen Studium unterwarf, im Jahre 1836

wissenschaftlich erklärt. Für die Industrie erhielt die

Schwefelsäureverseifung erst Bedeutung, als =Dubrunfault=

1841 die Destillation der Fettsäuren in den Betrieb einführte. Als

Fettmaterial verwendet man gewöhnlich bei der Schwefelsäureverseifung nur

solche Fette, die wegen ihrer Beschaffenheit und der Verunreinigungen,

die sie enthalten, zur Kalkverseifung nicht verwendbar sind, so das

Palmöl, das Cocosnussöl, das Knochenfett, die Fettabfälle der

Schlächtereien, der Küchen, die Produkte der Zersetzung der Seifenwässer

der Wollspinnereien und Tuchfabriken durch Schwefelsäure (obgleich dieses

Fett zur Bereitung des =Suintergases= vortheilhaft Anwendung findet),

Rückstande vom Reinigen des Theeres, Raffiniren des Oeles, Auslassen des

Talges u. s. w.

Das ganze Verfahren, wie es heutzutage (u. a. in der grossen

Stearinkerzenfabrik von =Leroy= und =Durand= zu Gentilly bei Paris, die

mir während der Ausstellung 1867 zugänglich war) ausgeführt wird,

zerfällt in drei Phasen, nämlich

[Greek: a]) in die Verseifung mit Schwefelsäure,

[Greek: b]) in die Zersetzung der Produkte der Schwefelsäureverseifung,

[Greek: g]) in die Destillation der Fettkörper.

[Greek: a]) =Die Verseifung mit Schwefelsäure.= Da die meisten der

Fettmaterialien, die man bei der Schwefelsäureverseifung verwendet, im

hohen Grade verunreinigt sind, so werden dieselben zunächst umgeschmolzen

und absetzen gelassen. Die so gereinigten Fette kommen nun in den zur

Verseifung dienenden Kessel aus starkem Schwarzblech und mit Blei

überkleidet, der mit einem Rührapparat versehen ist und durch Einleiten

von Dampf zwischen doppelte Boden erwärmt werden kann. In diesen Kessel

bringt man die Schwefelsäure von 66° B. Die Menge derselben richtet sich

nach der Natur der angewendeten Fettmaterialien; bei Anwendung von

Küchenfett, Fettabfällen der Schlächtereien und dergl. braucht man 12

Proc. vom Gewicht der Fette, bei Palmöl genügen oft 6 Proc.; die

durchschnittliche Menge der Schwefelsäure beträgt 9 Proc. Nachdem das

Fett zugegeben worden ist, setzt man den Rührapparat in Bewegung und

beginnt nun die Erhitzung durch Einleiten von Wasserdämpfen in den

doppelten Boden des Kessels. Die Temperatur, bis zu welcher man erhitzt,

ist verschieden; in der Fabrik von =Price u. Co.= in London steigert man

dieselbe bis auf 177° C., in der Fabrik zu Gentilly wird dagegen eine

Temperatur von 110-115° selten überschritten. Während des Erhitzens bläht

sich die Masse auf, färbt sich braun und entwickelt reichlich schweflige

Säure, welche letztere sich durch die Einwirkung der concentrirten

Schwefelsäure auf einen Theil des Glycerins, theils aber auch aus den

verunreinigenden Körpern sich bildet. Das neutrale Fett geht hierbei in

ein Gemenge der Sulfofettsäure mit Sulfoglycerinsäure über. Nach

15-20stündigem Erwärmen und Rühren ist der Verseifungsprocess beendigt.

Nach einem neuen Verfahren von =de Milly= (1867) wird der Talg auf 120°

erwärmt, mit 6 Proc. Schwefelsäure erwärmt, die Dauer der Einwirkung aber

auf 2-3 Minuten beschränkt. Dadurch ist es möglich, 80 Proc. der festen

Fettsäuren in einem Zustande zu erhalten, in welchem sie sofort (d. h.

ohne vorherige Destillation) zu Kerzen verwendet werden können, während

nur 20 Proc. destillirt werden müssen[175].

[175] =Balard= (1868) bezeichnet =de Milly='s Verfahren als den

grössten Fortschritt in der Stearinsäurefabrikation seit länger

als 14 Jahren.

[Greek: b]) =Die Zersetzung der Produkte der Schwefelsäureverseifung.=

Nach vollendeter Verseifung schreitet man zur Zersetzung der

Sulfofettsäure. Zu dem Ende lässt man die Masse 3-4 Stunden lang abkühlen

und dann in grosse mit Bleiblech ausgekleidete Holzbottiche laufen, die

zum dritten Theile mit Wasser angefüllt sind. In den Bottichen liegen

Dampfröhren, welche das Gemisch bald auf eine Temperatur von 100°

bringen. Hierbei wird die Verbindung der Schwefelsäure mit der Fettsäure

zerlegt und letztere theils mit einem grösseren Gehalt an Wasserstoff und

Sauerstoff als die fetten Säuren, aus denen sie sich gebildet, theils

aber auch unverändert ausgeschieden und schwimmt oben auf. Nachdem sie

wiederholt mit siedendem Wasser gepeitscht worden sind, zapft man die

fetten Säuren in ein Gefäss ab, wo man bei einer Temperatur von 40-50° C.

Wasser und fremde Körper absetzen lässt. Die geklärten fetten Säuren

werden in einer flachen Pfanne mit abgehendem Feuer erwärmt, bis alles

Wasser daraus entfernt ist, hierauf werden sie der Destillation

unterworfen.

[Greek: g]) =Die Destillation der fetten Säuren= erfordert die

Beobachtung verschiedener Vorsichtsmaassregeln; wollte man über freiem

Feuer destilliren, so würden sich die fetten Säuren zum grossen Theile

unter Hinterlassung eines reichlichen Kohlenrückstandes und unter

Theerbildung und Entwickelung grosser Mengen brennbarer Gase zersetzen.

Wenn man aber die Temperatur regelt, dadurch, dass man das Fett vor der

Einwirkung des freien Feuers bewahrt, namentlich die atmosphärische Luft

aus den Destillirapparaten vollständigst entfernt, so geht die

Destillation regelmässig vor sich und die Fettsäuren sublimiren

grösstentheils unverändert. Man erfüllt diese Bedingungen durch Anwendung

überhitzter Wasserdämpfe von 250-350°. Die Fettsäuren kommen in eine

geräumige Retorte, die in einer Oeffnung einer Mauer sich befindet. Mit

der Retorte communicirt einestheils ein Rohr, welches den überhitzten

Wasserdampf zuführt, anderntheils ein gewöhnliches Kühlrohr. Die in der

Vorlage sich ansammelnden Fettsäuren sind übrigens zu den verschiedenen

Zeiten der Destillation nicht die nämlichen. Fängt man sie fractionirt

vom Anfange der Destillation bis zu dem Ende auf, so ist ihr Schmelzpunkt

Aus Küchen- und

Aus Palmöl Knochenfett

1 Produkt 54,5 44°

2 " 52 41

3 " 48 41

4 " 46 42,5

5 " 44 44

6 " 41 45

7 " 39,5 41

Das zugleich mit den Fettsäuren sich condensirende Wasser läuft durch

einen Hahn aus der Vorlage ab; bei Beginn der Operation macht es die

Hälfte des Produkts, gegen das Ende nur mehr ein Drittheil desselben,

aus. Die Destillation nimmt bei Anwendung von Retorten von 1000 bis 1100

Kilogr. Capacität ungefähr 12 Stunden in Anspruch. Ihr Ende erkennt man

daran, dass die condensirten Produkte sich färben. In der Retorte bleibt

ein schwarzer Theerrückstand, dessen Menge 2-5 Proc. vom Gewicht des

angewendeten Palmöles, 5-7 Proc. wenn Küchenfett destillirt wurde,

ausmacht. Der Rückstand bleibt in der Retorte, bis er durch wiederholte

Destillationen sich in solcher Menge angehäuft hat, dass er entfernt

werden muss. Die ersten Produkte der Destillation des mit Schwefelsäure

verseiften Palmöles sind so fest, dass durch Pressen keine flüssige Säure

mehr ausgepresst werden kann; sie können sofort zur Kerzenfabrikation

Verwendung finden; die späteren Produkte verwandelt man durch Umschmelzen

in Fettsäurebrote, presst dieselben unter der hydraulischen Presse aus

und schmilzt sie auf Wasser um. Die abgepressten flüssigen Produkte

benutzt man zur Seifenfabrikation oder als Küchenlampenöl. Die hierbei

erhaltene Oelsäure ist wesentlich von der bei der Kalkverseifung

erhaltenen verschieden.

Handbuch der chemischen Technologie Achte Auflage · 第 125 / 167 题