LXIVLXIII. Untersuchung einiger Brennmaterialien; von P. Berthier. Aus den Annales de Chimie et de Physique. Julius 1835, S. 225. Berthier's Untersuchung einiger Brennmaterialien. Da die Brennmaterialien taͤglich seltener und theurer werden, seitdem die Industrie so viel davon verbraucht, so ist es wichtig ihre Zusammensezung und ihre Eigenschaften genau zu kennen, um sie mit moͤglichster Oekonomie anwenden und beurtheilen zu koͤnnen, ob man wirklich so viel Waͤrme damit gewinnt, als sie hervorzubringen vermoͤgen. Ich werde in dieser Abhandlung die Resultate meiner Analysen mehrerer Steinkohlen, Braunkohlen, Torfe, Holzarten und Holzkohlen, deren naͤhere Bestandtheile noch nicht ausgemittelt wurden, mittheilen und zugleich die Heizkraft der meisten dieser Brennmaterialien bestimmen. In meinem Traité des essai Handbuch der metallurgisch-analytischen Chemie, von P. Berthier. Uebersezt, mit eigenen Erfahrungen und Zusaͤzen vermehrt, von Carl Kersten. Leipzig 1835.A. d. R. habe ich mein Verfahren bei Bestimmung des Heizungsvermoͤgens der Brennmaterialien ausfuͤhrlich beschriebenWir theilen es hier unseren Lesern nach jener ausfuͤhrlichen Beschreibung mit.A. d. R.. Es beruht auf einer Hypothese, fuͤr welche alle Thatsachen sprechen, daß naͤmlich die aus verschiedenen Brennmaterialien entwikelten Waͤrmemengen unter sich genau in demselben Verhaͤltnisse wie die Sauerstoffmengen stehen, welche die Brennmaterialien beim Verbrennen absorbiren und beschraͤnkt sich also darauf, diese Sauerstoffmengen durch die Quantitaͤten von Blei zu bestimmen, welche die verschiedenen Brennmaterialien beim Verbrennen mit Bleiglaͤtte liefern. Der Versuch wird folgender Maßen angestellt: Man zertheilt zuerst das Brennmaterial so fein als moͤglich; Holzkohlen, Steinkohlen oder Kohks werden naͤmlich zu einem unfuͤhlbaren Pulver zerrieben, das Holz aber wird mittelst einer außerordentlich duͤnnen Saͤge in sehr zarte Spaͤne zertheilt oder auch mit einer feinen Feile geraspelt; dann wird 1 Gramm des Brennmaterials mit einer etwas groͤßeren Menge reiner Bleiglaͤtte, als es reduciren kann, also mit wenigstens 20 und hoͤchstens 40 Gramm derselben gemengt. Die Natur und aͤußere Beschaffenheit des Brennmaterials liefert hiezu schon ein Anhalten. Das Gemenge wird sorgfaͤltig in einen irdenen Tiegel gebracht und mit 20 bis 30 Gramm Bleiglaͤtte bedekt. Der Tiegel darf nur hoͤchstens halb gefuͤllt seyn. Man sezt ihn auf einen Kaͤse in einen kleinen schon mit gluͤhenden Kohlen gefuͤllten Ofen, bedekt ihn mit einem Dekel und erhizt ihn allmaͤhlich. Die Masse wird nun weich, kocht und blaͤht sich zuweilen auf. Ist sie voͤllig geschmolzen, so bedekt man den Tiegel mit Kohle und gibt etwa 10 Minuten ein kraͤftiges Feuer, damit sich das Blei zu einer Masse vereinigt. Hierauf wird der Tiegel aus dem Feuer genommen, nach dem Erkalten zerbrochen und der Bleikoͤnig gewogen. Er haͤngt gewoͤhnlich weder an dem Tiegel noch an der Schlake an, und loͤst sich mit einem Hammerschlage leicht ab; ist er schwarzblau, blaͤtterig und wenig geschmeidig, so ist er gewoͤhnlich mit etwas Bleiglaͤtte gemengt, wodurch sein Gewicht vermehrt wird. Dieses sind Zeichen, daß der Versuch zu rasch angestellt worden ist. Wenn schon dieser kleine Irrthum in manchen Faͤllen vernachlaͤssigt werden kann, so ist es doch besser ihn dadurch zu vermeiden, daß man den Tiegel nach der Schmelzung noch einige Zeit im Feuer laͤßt, jedoch auch nicht zu lange, weil er sonst durchbohrt werden koͤnnte. Die Glaͤtte greift dann die Kieselerde der Tiegelmasse an und bildet damit ein festes, glasartiges Silicat, welches sich nicht wie die reine Bleiglaͤtte in das metallische Blei einsaugen kann. Statt die geschmolzene Masse in dem Tiegel erkalten zu lassen, kann sie auch schnell in einen eisernen Inguß ausgegossen werden. Ist der Tiegel gut, so kann er zu 2 bis 3 Operationen angewendet werden, doch ist es besser zu jedem Versuche einen neuen zu nehmen. Die Versuche muͤssen 2 bis 3 Mal wiederholt werden und die Resultate duͤrfen nicht uͤber 1 bis 2 Decigr. von einander abweichen. Da die Glaͤtte im Handel gewoͤhnlich von einem geringen Menniggehalt roͤthlich gefaͤrbt ist, so ist es zu empfehlen, sie schnell entweder ohne Zusaz oder mit 1 bis 2tausendtel ihres Gewichts Kohlenpulver in einem Tiegel einzuschmelzen, bedekt erkalten zu lassen, hierauf zu stoßen und zu sieben. Doch ist dieß nicht noͤthig, wenn man eine gute gelbe Glaͤtte erhalten kann. Statt der Glaͤtte kann auch fein gepulvertes Massicol zu den Versuchen genommen werden. Der Kohlenstoff wuͤrde mit reiner Bleiglaͤtte das 34ste seines Gewichts metallisches Blei bilden und Wasserstoffgas das 103,7ste. Mittelst dieser gegebenen Werthe kann nun fuͤr jedes Brennmaterial in Bezug auf seinen Waͤrmeeffect das Aequivalent an Kohle oder Wasserstoff gefunden werden. Enthaͤlt dasselbe fluͤchtige Substanzen, so erfaͤhrt man deren Menge durch die unmittelbare Analyse; wenn man nun noch die Menge metallischen Bleies ermittelt, welche es mit der Glaͤtte erzeugt, so ist es leicht das Aequivalent der fluͤchtigen Substanzen an Kohle zu berechnen und folglich zu erfahren, welchen Waͤrmewerth die bei der Verkohlung des Brennmaterials entweichenden fluͤchtigen Substanzen repraͤsentiren. Wir wollen z.B. annehmen, irgend ein Brennmaterial liefere bei der Destillation C Kohle nach Abzug des Aschengehalts, V fluͤchtige Substanzen und P Blei aus der Bleiglaͤtte. Die Quantitaͤt Kohle wuͤrde 34 × C Blei, die der fluͤchtigen Substanzen V nur P – 34 × C erzeugen. Leztere werden daher (P – 34 × C)/34 Kohle aͤquivalent seyn. Diese auf eine sehr einfache Weise erhaltenen Schaͤzungen sind nicht ohne Interesse und sehr geeignet, den relativen Werth verschiedener Brennmaterialien und die beste Anwendung eines jeden kennen zu lernen. Man hat allgemein, um das Heizvermoͤgen der Brennmaterialien auszudruͤken, eine Einheit angenommen, welche man Waͤrmeeinheit nannte und die die Waͤrmemenge repraͤsentirt, welche erforderlich ist, um ein dem des Koͤrpers gleiches Gewicht Wasser um 1 Centesimalgrad zu erwaͤrmen. Kennt man nun die Menge Blei, welche ein Brennmaterial aus Bleiglaͤtte reducirt, so laͤßt sich daraus seine Heizkraft in Waͤrmeeinheiten berechnen, weil das Gewicht Wasser, welches reine Holzkohle um 1 Grad erwaͤrmen kann, durch directe Versuche bestimmt worden ist. Dieses Gewicht betraͤgt nach Despretz das 7815fache desjenigen reiner Kohle; oder, da diese mit Bleiglaͤtte das 34fache ihres Gewichts Blei erzeugt, so ist jeder durch ein Brennmaterial reducirte Theil Blei 230 Waͤrmeeinheiten gleich. Steinkohlen. Seit einiger Zeit wendet man in den Hohoͤfen rohe unverkohlte Steinkohlen an, entweder fuͤr sich allein, oder in verschiedenen Verhaͤltnissen mit Kohks vermengt; dadurch erspart man sehr an den Kosten des Brennmaterials. Man hatte zwar schon fruͤher vermuthet, daß die wenig bituminoͤsen Steinkohlen, z.B. die Varietaͤten welche man im Dept. du Nord, in der Umgegend von Luͤttich, Rolduc etc. mit dem Namen Anthracit bezeichnet, wohl auf diese Art angewandt werden koͤnnten und mehrmals gerathen einen Versuch damit anzustellen; die Erfahrung hat jedoch spaͤter bewiesen, daß diese Varietaͤten, obgleich sie allen anderen zu diesem Gebrauch vorzuziehen sind, doch nicht die einzigen sind, welche man in den Hohoͤfen brennen kann, ohne sie vorher zu verkohlen, und daß eine große Anzahl von Steinkohlen, obgleich sehr bituminoͤs, doch mit eben so gutem Erfolg angewandt werden kann. Die einzigen wesentlichen Bedingungen scheinen zu seyn, daß die Steinkohlen beim Schmelzen nicht zu fluͤssig werden, sich nicht zu sehr aufblaͤhen und ein betraͤchtliches Heizvermoͤgen besizen. Ich theile hier die Zusammensezung von sechs Varietaͤten englischer Steinkohlen mit, die man mit großem Vortheil bei den Hohoͤfen anwendet, ohne sie vorher zu verkohlen. Textabbildung Bd. 58, S. 394 Dowlais; Tyne; Clyde; Tipton; Derbyshire; harte; weiche; Kohle; Asche; Fluͤchtige Substanzen (1) Steinkohle von Dowlais (Wallis). Die Hohoͤfen, worin sie angewandt wird, werden mit kalter Luft gespeist. Sie ist schoͤn und glaͤnzend schwarz, blaͤtterig in einer Richtung, von unebenem oder muschligem Bruch in den anderen Richtungen, sproͤde. Ihr Pulver ist rein schwarz. Sie ist wenig klebrig und blaͤht sich beim Verkohlen fast gar nicht auf; beim Verbrennen hinterlaͤßt sie 0,03 vollkommen weiße thonartige Asche und enthaͤlt daher nur sehr wenig Schwefelkies. Mit Bleiglaͤtte liefert sie 31,8 Blei. Die 0,795 Kohle, welche sie enthaͤlt, wurden 27,0 liefern; die 0,175 fluͤchtiger Substanzen geben also 4,8 Blei und entsprechen folglich 0,14 Kohle. Im Ganzen muß diese Steinkohle eben so viel Waͤrme geben, wie 0,935 reine Kohle. Es ist dieß eine der besten, die man kennt. Sie hat Aehnlichkeit mit den Anthraciten von Fresnes, Rolduc etc. (2) Steinkohle von der Tyne. Sie ist schoͤn und glaͤnzend schwarz, klebrig und blaͤht sich beim Verkohlen auf. (3) Steinkohle von der Clyde (Schottland). Sie ist schwarz, schieferig, sproͤde, klebrig und blaͤht sich beim Gluͤhen auf; sie enthaͤlt beinahe 2 Proc. Schwefelkies, was der Guͤte des Eisens sehr schaden muß. Die fluͤchtigen Substanzen, welche sie bei der Destillation gibt, bestehen aus 0,045 Wasser, 0,166 oͤhliger und 0,139 gasfoͤrmiger Substanzen. (4) Steinkohle von Tipton (in Staffordshire). Sie ist klebrig, blaͤht sich aber sehr wenig auf. (5) Steinkohlen aus Derbyshire. Man wendet sie im Hohofen zu Butterley an, der mit heißer Luft gespeist wird. (6) Harte Steinkohle (cherrycoal). Sie ist graulichschwarz, blaͤtterig, aus duͤnnen, theils glaͤnzenden, theils matten Schichten bestehend, sproͤde. Ihr Pulver ist matt. Beim Gluͤhen blaͤhen sich die Stuͤke ein wenig auf, runden sich an den Raͤndern zu, ohne zu schmelzen und schweißen sich nur schwach auf einander. Sie hinterlaͤßt eine vollkommen weiße Asche, was beweist, daß sie keine Schwefelkiese enthaͤlt. Mit Bleiglaͤtte liefert sie 27,2 Blei. Die 0,57 Kohle, welche sie enthaͤlt, wuͤrden 19,3 Blei geben; die 0,40 fluͤchtiger Substanzen reduciren also 7,9 Metall und entsprechen folglich 0,233 Kohle. (6) Weiche Steinkohle (soaf coal). Sie unterscheidet sich von der vorhergehenden nur dadurch, daß die glaͤnzenden Theile uͤber die matten vorwalten. Mit Bleiglaͤtte gibt sie 26,3 Blei und entspricht folglich 0,755 reiner Kohle. Fuͤnf Steinkohlen von verschiedenen Orten gaben mir bei der Analyse folgende Resultate: Textabbildung Bd. 58, S. 395 Eschweiller; Mayenne; Schaunburg; Cannelkohle; Vigan; Glasgow; Kohle; Asche; Fluͤchtige Stoffe (1) Steinkohle von Eschweiller, bei Aix-la-Chapelle. Sie ist blaͤtterig, schoͤn schwarz und sehr glaͤnzend. Sie brennt mit einer sehr langen Flamme, indem sie sich stark aufblaͤht. Mit Bleiglaͤtte gibt sie 31 Blei und entspricht daher 0,90 reiner Kohle. Die fluͤchtigen Substanzen, welche sie beim Gluͤhen entbindet, bestehen aus 0,08 Gas und 0,10 Wasser und Bitumen; sie entsprechen 0,13 reiner Kohle. Die Asche ist thonartig und enthaͤlt eine geringe Menge schwefelsauren Kalk. (2) Steinkohle von Saint-Pierre-la Cour (Dept. de la Mayenne). Sie ist sehr glaͤnzend und rein schwarz; der Bruch ist fast in allen Richtungen uneben und bloß stellenweise blaͤtterig; sie ist so sproͤde, daß sie mit den Fingern zu einem koͤrnigen Pulver zerdruͤkt werden kann. Ihr feinstes Pulver ist dunkel chocoladebraun. Beim geringsten Erwaͤrmen erweicht sie, gibt etwas Wasser aus, schmilzt dann vollstaͤndig und liefert, indem sie sich außerordentlich aufblaͤht, gelbliche Oehle. Sie brennt mit Flamme und Rauch und verbreitet dabei einen rein bituminoͤsen Geruch. Mit Bleiglaͤtte liefert sie 27 Blei und entspricht folglich 0,79 reiner Kohle. Die fluͤchtigen Substanzen bestehen aus 0,11 Gasarten, 0,01 Wasser und 0,105 oͤhliger Substanzen; sie entsprechen 0,105 reiner Kohle. Meistens ist die Asche weiß; bisweilen ist sie aber auch von Eisenoxyd, welches durch die Schwefelkiese hineinkommt, roth gefaͤrbt. (3) Steinkohle von Obernkirchen bei Buͤckeburg am Harzgebirg. Diese Steinkohle ist schoͤn und glaͤnzend schwarz, blaͤtterig, sproͤde und zerbricht in rhomboidale Stuͤke; ihr Pulver ist schwarz, etwas in Braun ziehend, ihr specifisches Gewicht 1,276 bis 1,299. Beim Gluͤhen schmilzt sie schnell zu einer teigigen Masse und hinterlaͤßt einen compacten oder etwas poroͤsen Kohke. In Beruͤhrung mit der Luft erhizt, entzuͤndet sie sich schnell, indem sie sich erweicht und zusammenbakt; sie brennt mit einer gelben, nicht hohen Flamme und Rauch und verbreitet dabei den reinen Geruch des Bitumens. Mit Bleiglaͤtte liefert sie 30,9 Blei und entspricht folglich 0,91 reiner Kohle; die 0,21 fluͤchtiger Substanzen entsprechen 0,144 Kohle. Die Asche ist blaß braͤunlichgelb und besteht aus Thon, mit etwas Kalk gemengt. Man bereitet aus dieser Steinkohle Kohks, welche man mit großem Vortheil in allen Huͤtten des Harzes anwendet. (4) Cannelkohle von Vigan (Lancashire). Sie ist compact, auf dem Bruch muschlig und glaͤnzend in allen Richtungen; ihre schwarze Farbe ist nicht sehr dunkel und sticht etwas in Braun. Ihr Pulver ist schwarz und sticht auch ein wenig in Braun. In einer Glasroͤhre erhizt, verknistert sie schwach, gibt zuerst reines Wasser aus und dann immer dikere Oehle. Beim Gluͤhen in verschlossenen Gefaͤßen hinterlaͤßt sie einen stark metallglaͤnzenden Kohke; die verschiedenen Stuͤke erweichen sich, ohne sich aufzublaͤhen und kleben alle zusammen, aber die Masse schmilzt nicht vollstaͤndig und blaͤht sich keineswegs auf. Sie entzuͤndet sich sehr leicht, ein wenig verknisternd und brennt mit einer langen Flamme, viel Rauch verbreitend: die Stuͤke brennen lange fort, nachdem man sie aus dem Feuerraum genommen hat und hinterlassen eine blaß ziegelroth gefaͤrbte Asche. Mit Bleiglaͤtte erhizt, gibt diese Steinkohle nur 23,5 Blei und entspricht folglich nur 0,69 reiner Kohle. Die 0,54 fluͤchtiger Substanzen, welche sie beim Destilliren ausgibt, entsprechen daher nur 0,28 Kohle, muͤssen folglich viel Sauerstoff enthalten. (5) Cannelkohle aus der Umgegend von Glasgow (Schottland). Sie sieht gerade so aus, wie die von Vigan; beim Gluͤhen liefert sie einen grauen metallglaͤnzenden Kohke, der innen graulichschwarz ist. Die Stuͤke verknistern ohne sich zu spalten und aͤndern dabei weder ihre Gestalt noch ihr Volumen; die sich unmittelbar beruͤhrenden schweißen sich aber auf einander ohne zu erweichen. Mit Bleiglaͤtte gibt sie 24,9 Blei, woraus folgt, daß sie 0,733 reiner Kohle entspricht und daß die fluͤchtigen Substanzen nur 0,223 Kohle repraͤsentiren. Die Cannelkohle ist eine sehr gute Steinkohle; kochendes Aezkali greift sie ganz und gar nicht an. Braunkohlen. Es ist jezt außer Zweifel, daß die Brennmaterialien, welche einen Theil der Erdkruste bilden und in Gebirgsgesteinen eingeschlossen vorkommen, das Product der mehr oder weniger starken Einwirkung unbekannter Ursachen auf verschiedene Pflanzen- und Baumarten sind. Die Ursachen, welche durch ihre chemische Wirkung so große Massen von Vegetabilien in Steinkohlen aller Art umwandelten, wirkten anfangs sehr energisch, dann immer schwaͤcher und scheinen gegenwaͤrtig ganz verschwunden zu seyn. Die mineralischen Brennmaterialien, welche in dem Uebergangsgebirge und in dem secundaͤren Sand- und Kalksteingebirge vorkommen, nennt man eigentlich Steinkohlen (Schwarzkohlen), die der tertiaͤren Formationen hingegen Braunkohlen; leztere unterscheiden sich zuweilen in nichts von dem Torfe und sind mit kaum zersezten Pflanzenuͤberresten angefuͤllt. Aus folgender Tabelle ersieht man die Zusammensezung mehrerer Braunkohlen. Textabbildung Bd. 58, S. 397 Val-Pineau; Gardanne; Fuveau; Saint-Martin de Vaud; Koep-Fuarch; Elbogen; Kohle; Asche; Fluͤchtige Stoffe (1) Braunkohle von Val-Pineau (Sarthe), zwischen Alençon und Mamers. Sie kommt im unteren Rogenstein vor, ist compact, auf dem Bruch eben und glaͤnzend, schwarz, hie und da braͤunlich: man erkennt daran die Textur des Holzes. Sie brennt mit Flamme, ohne sich zu erweichen und ihre Form zu veraͤndern. Bei der Destillation gibt sie 0,18 saures Wasser, viel gelbes, sehr fluͤchtiges Oehl, nur eine sehr geringe Menge braunen Theer, und 0,156 gasfoͤrmige Substanzen. Bei der Verbrennung hinterlaͤßt sie eine fast weiße Asche, welche bloß aus Thon besteht. Mit Bleiglaͤtte gibt sie 19,25 Blei und entspricht folglich 0,57 reiner Kohle, daher die fluͤchtigen Substanzen nur 0,205 Kohle repraͤsentiren; leztere enthalten auch wirklich viel Wasser. Es gibt, wie wir unten sehen werden, Braunkohlen, die sich großen Theils in Ammoniak oder Aezkali aufloͤsen; aber die Braunkohle von Val-Pineau wird durch diese Alkalien nicht merklich angegriffen. (2) Braunkohle von Gardanne bei Aix (Bouches-du-Rhône). Sie ist schieferig oder blaͤtterig, glaͤnzend schwarz, auf dem Bruch muschlig oder eben, sehr hart und enthaͤlt außer Thon ungefaͤhr 0,044 Schwefelkies: auch hinterlaͤßt sie eine sehr rothe Asche, worin man etwas Schwefelsaͤure findet. Beim Gluͤhen aͤndert sie ihre Form nicht und gibt saures Wasser, ein gelbliches Oehl, das an der Luft dunkler wird und eine große Menge diken Theers aus. Mit Bleiglaͤtte liefert sie 22 Blei; entspricht folglich 0,645 reiner Kohle und ihre fluͤchtigen Substanzen 0,227. Ammoniak greift sie nicht an, aber durch Kali verliert sie ungefaͤhr 0,01 an Gewicht, indem sich die Fluͤssigkeit braun faͤrbt. (3) Braunkohle von Fuveau, bei Martigues (Bouches-du-Rhône). Sie ist compact, etwas gestreift, schwarz, in Grau stechend, sehr glaͤnzend, auf dem Bruch fast glatt. Ihr Pulver ist schwarz, etwas braͤunlich. Beim Gluͤhen spaltet sie sich ohne zu schmelzen oder ihre Gestalt zu veraͤndern und hinterlaͤßt einen schwarzen glaͤnzenden Kohle, der aber nicht metallisch aussieht. Die fluͤchtigen Substanzen bestehen aus 0,17 Gasarten, wenigstens 0,13 saurem Wasser und Oehl, und aus Bitumen. Ihre Asche ist vollkommen weiß und besteht zum fuͤnften Theil aus Kalk. Mit Bleiglaͤtte liefert sie 21 Blei und entspricht also 0,68 reiner Kohle, woraus folgt, daß die 0,53 fluͤchtiger Substanzen nur 0,27 Kohle repraͤsentiren. Ammoniak greift die Braunkohle von Fuveau nicht an; kochendes Aezkali aber loͤst davon ungefaͤhr den fuͤnften Theil auf und wird dadurch sehr dunkelbraun. (4) Braunkohle von Saint-Martin-de-Vaud (Kanton Wadt.) Sie ist compact, schmuzig schwarz, auf dem Bruch fast eben, sehr sproͤde. Beim Gluͤhen aͤndert sie weder ihre Form noch ihr Aussehen und entbindet 0,29 fluͤssiger Substanzen, die eine große Menge sehr diken Theers enthalten, und 0,15 gasfoͤrmiger Substanzen. Sie verbrennt mit einer langen Flamme und vielem Rauch, ohne einen unangenehmen Geruch zu verbreiten. Ihre Asche enthaͤlt: 0,39 Thon, 0,43 Eisenoxyd, 0,28 schwefelsauren Kalk. –––– 1,00 Der schwefelsaure Kalk ist ganz als solcher in der Braunkohle enthalten, worin auch kein Schwefelkies vorkommt. Durch Ammoniak wird sie nicht im mindesten angegriffen. Mit Bleiglaͤtte gibt sie 22,6 Blei, daher sie 0,665 reiner Kohle entspricht und die 0,44 fluͤchtiger Substanzen 0,215 Kohle repraͤsentiren. (5) Braunkohle von Koep-Fuarch, bei Horgen, an den Ufern des Zuͤrichersees. Sie ist compact, graulichschwarz, aber glaͤnzend, in parallelen Zonen gestreift, wovon einige schwaͤrzer als andere sind und hat eine Menge weißer Fleken von beigemengtem kohlensaurem Kalk. Auf dem Bruche ist sie eben oder muschlig. Beim Gluͤhen gibt sie einen glaͤnzenden, aber nicht metallisch aussehenden Kohke, der genau die Form der Stuͤke beibehaͤlt. Sie verbrennt mit Flamme und vielem Rauche, einen bituminoͤsen Geruch verbreitend, und hinterlaͤßt eine blaß braͤunlichgelbe Asche, welche mit Saͤuren eine Gallerte bildet, naͤmlich in Folge der Einwirkung des in ihr enthaltenen Kalks auf den Thon. Entzieht man dieser Braunkohle den beigemengten kohlensauren Kalk durch Salzsaͤure, so gibt sie an Ammoniak nichts ab, Aezkali aber loͤst ein Fuͤnftel davon auf und der Ruͤkstand, gut ausgesuͤßt, sieht dann gerade wie die unveraͤnderte Braunkohle aus. Ihr Pulver ist schwarz, und wenn man sie mit Bleiglaͤtte verbrennt, so findet man, daß sie 0,60 reiner Kohle entspricht. 6) Braunkohle von Elbogen, in Boͤhmen. Man wendet sie zum Brennen des Porcellans in der Fabrik der HH. Haidinger an. Sie ist compact, auf dem Bruche muschlig und glaͤnzend, schwarz, ihr Pulver aber hellbraun. Beim Gluͤhen verknistert sie schwach, Wasser ausgebend, dann verfluͤchtigen sich Oehle, die einen bituminoͤsen, nicht unangenehmen Geruch verbreiten, und es bleibt ein nicht zusammengebakener Kohke zuruͤk, dessen Stuͤke an den Raͤndern jedoch etwas zugerundet sind; die Gasarten betragen 0,14 bis 0,15. Sie brennt mit vielem Rauch und einer langen Flamme, und der hinterbleibende Kohke aͤschert sich dann wie Holzkohle ein. Die Asche ist blaß ziegelfarbig und besteht aus Thon, nebst etwas Eisenoxyd und Kalk. Diese Braunkohle gibt mit Bleiglaͤtte 18,2 Blei, entspricht also 0,54 reiner Kohle, und der fluͤchtige Theil 0,30. Hinsichtlich des Heizungsvermoͤgens ist sie dem Holz und selbst den besten Torfen weit vorzuziehen. Digerirt man sie mit Ammoniak, so verliert sie 0,10 an Gewicht, und behandelt man sie dann mit Kali, so reducirt sie sich auf 0,78; der Ruͤkstand gib: mit Bleiglaͤtte eben so viel Blei wie die unversehrte Braunkohle. An drei verschiedenen Orten in Griechenland, naͤmlich: 1) in Elis, an den Ufern des Alpheus; 2) zu Triphilis, in Messenien; 3) zu Kumi, in Euboͤa exploitirt man Braunkohlen, deren Eigenschaften merkwuͤrdig sind; sie kommen in einer Formation vor, welche man fuͤr tertiaͤr und fuͤr gleichzeitig mit dem Pariser Suͤßwasserkalk haͤlt. Ich habe die Muster, welche der Generalconsul v. Eichthal davon nach Frankreich brachte, chemisch untersucht. Sie sind blaͤtterig, auf dem Bruch uneben, im Kleinen muschlig, rein schwarz, matt oder wenig glaͤnzend. Es gibt darunter Stuͤke, welche ganz die Structur des Holzes beibehielten. Ihr Pulver ist dunkelbraun, fast schwarz. In einer Glasroͤhre erhizt, geben sie viel reines Wasser aus und dann ein weißes oder honiggelbes, wenig riechendes und sehr fluͤchtiges Oehl. Man erhaͤlt durchaus keine diken Oehle, und der Ruͤkstand sieht gerade so aus, wie die natuͤrliche Braunkohle. Beim Gluͤhen spalten sich die Stuͤke, aber ohne zu brechen oder zu erweichen, und es bleibt ein schwarzgrauer Kohke zuruͤk, der keinen Metallglanz hat. Diese Braunkohlen entzuͤnden sich sehr leicht und brennen mit Flamme, fast ohne Rauch, einen schwachen bituminoͤsen Geruch verbreitend; der Ruͤkstand verzehrt sich dann langsam, ohne daß man im Geringsten schwefliche Saͤure riecht. Die zuruͤkbleibende Asche besteht hauptsaͤchlich aus Thon und Kalk; bisweilen enthaͤlt sie auch eine Spur Schwefelcalcium. Kali und Ammoniak entziehen ihnen organische, dem Humus (Ulmin) analoge Saͤuren, welche in den Kohlen, wenigstens groͤßten Theils, mit Kalk verbunden sind, was man bis jezt noch nicht beobachtet hat. Diese drei Braunkohlen gaben bei der Analyse folgende Resultate: Alpheus.    (1) Triphilis.    (2) Kumi.  (3) Kohle 0,275 0,310 0,340 Asche 0,160 0,180 0,125 Fluͤchtige Stoffe 0,565 0,510 0,535 ––––––––––––––––––––– 1,000 1,000 1,000 (1) Braunkohle von den Ufern des Alpheus. Sie gibt mit Bleiglaͤtte 16,3 Blei, und entspricht folglich 0,475 reiner Kohle, waͤhrend die 0,565 fluͤchtiger Substanzen nur 0,20 Kohle repraͤsentiren. Erhizt man sie langsam, so gehen zuerst 0,20 Wasser uͤber, welches beinahe rein ist, aber das Lakmuspapier schwach roͤthet; hierauf folgen weiße dike Daͤmpfe, die sich in der Vorlage zu einem klebrigen, beinahe festen honiggelben Firniß verdichten; und dann kommt bis zum Ende, jedoch in geringer Menge, ein rothes, sehr fluͤchtiges Oehl. Diese Oehle veraͤndern sich schnell an der Luft und werden immer dunkler roth; sie verbreiten einen unangenehmen harzigen Geruch. In Alkohol und Aezkali loͤsen sie sich fast ganz auf, in Ammoniak aber zum Theil; saͤttigt man die alkalischen Fluͤssigkeiten mit einer Saͤure, so sondern sich diese Substanzen in honiggelben weichen Klumpen daraus ab. Aezkali greift die Braunkohle vom Alpheus stark an und loͤst davon uͤber drei Viertel auf. Die Fluͤssigkeit ist sehr dunkelbraun. Aezammoniak greift sie gar nicht an, aber kohlensaures Ammoniak loͤst sie wie Aezkali großen Theils auf. Kocht man sie mit sehr verduͤnnter Salzsaͤure, so loͤst sich nicht die geringste Spur brennbarer Substanz auf, hingegen aller Kalk ohne das geringste Aufbrausen, was beweist, daß diese Erde mit einer organischen Saͤure verbunden ist. Die salzsaure Aufloͤsung enthaͤlt 0,028 Eisenoxyd und Alaunerde, welche vom Thon herruͤhren, und 0,06 Kalk. Digerirt man die mit Salzsaͤure behandelte Braunkohle mit Aezammoniak, so loͤsen sich daraus wenigstens 0,20 der organischen Substanz auf, welche vorher mit dem Kalk verbunden war und diese ertheilt der Fluͤssigkeit eine sehr dunkle braune Farbe. Der unaufloͤsliche Theil ist schwarz und enthaͤlt eine Menge faseriger Theile, so daß er wie Filz aussieht: er ist noch zum Theil in Kali aufloͤslich. Der Ruͤkstand gibt nach gaͤnzlichem Austroknen mit Bleiglaͤtte sein 20faches Gewicht Blei; die 0,71, welche nach der Behandlung mit Salzsaͤure und Ammoniak zuruͤkbleiben, wuͤrden also nur 14,2 Blei geben, und da die unversehrte Braunkohle 16 Metall liefert, so folgt, daß die 0,20 organischer Substanzen, welche das Ammoniak aufloͤste, nur 1,8 Blei geben und daher nur 0,053 reiner Kohle oder 0,265 ihres Gewichts entsprechen. Sie sind also sehr sauerstoffreich: man kann jedoch aus diesem Versuche hinsichtlich ihrer Zusammensezung nichts Bestimmtes folgern, weil sie in der Braunkohle wahrscheinlich mit einer gewissen Menge Wasser verbunden sind. Wenn man die Braunkohle vom Alpheus nach der Behandlung mit Salzsaͤure und Ammoniak gut austroknet, so liefert sie bei der Destillation nur sehr wenig Wasser und honiggelbes Oehl, hingegen viel von dem rothen fluͤchtigen Oehle. Der Ruͤkstand wiegt 0,60; durch Ausgluͤhen im Platintiegel reducirt er sich aber auf 0,54, die bei der Verbrennung 0,09 thonige Asche hinterlassen, so daß die Analyse ergibt: Kohle 0,445 Asche 0,095 Fluͤchtige Substanzen 0,460 ––––– 1,000 Wir haben oben gesehen, daß dieses Brennmaterial mit Bleiglaͤtte 20 Blei liefert; es entspricht folglich 0,59 reiner Kohle und die 0,460 fluͤchtiger Substanzen, welche es beim Gluͤhen ausgibt, repraͤsentiren also 0,155 Kohle. Die ammoniakalische Aufloͤsung der organischen Saͤure aus der Braunkohle vom Alpheus verliert beim Abdampfen schnell, ohne sich zu truͤben, ihr uͤberschuͤssiges Alkali; dampft man sie weit ein, so gesteht sie zu einer syrupartigen Masse, die nicht filtrirt werden kann. Ganz zur Trokniß abgedampft, liefert sie eine braune, sproͤde Substanz, welche in Wasser und sogar in Ammoniak beinahe unaufloͤslich ist. Die ammoniakalische Aufloͤsung, welcher durch Kochen ihr uͤberschuͤssiges Alkali entzogen wurde, wird durch Baryt-, Kalk-, Bittererde-, Alaunerde-, Eisen-, Zink-, Kobalt-, Kupfersalze etc. vollkommen entfaͤrbt. Die Basis des Salzes bildet mit der organischen Saͤure ein neues Salz, welches in Wasser vollkommen unaufloͤslich ist, weil sich die Fluͤssigkeit ganz entfaͤrbt. Diese verschiedenen Salze sind flokig und sehr dunkelbraun. Wahrscheinlich koͤnnte man sie auf Zeugen befestigen. Die organische Saͤure wird aus ihrer Verbindung mit den Ammoniak durch alle starke Saͤuren, z.B. durch verduͤnnte Schwefelsaͤure ausgetrieben. Sie sezt sich nach und nach in rothbraunen leichten Floken ab, welche sich auf dem Boden des Gefaͤßes zu einer klebrigen Substanz vereinigen, die man leicht abfiltriren und vollkommen auswaschen kann. Dieselbe hat die Consistenz eines Extractes; beim Austroknen schwindet sie sehr zusammen und liefert schoͤn schwarze compacte Stuͤke, von muschligem und glaͤnzendem Bruch. Ihr Pulver ist schwarz etwas braͤunlich. Bei der Destillation aͤndert sie weder ihre Form noch ihr Aussehen und entbindet bloß oͤhlige Substanzen. Mit Bleiglaͤtte liefert sie nur 15,4 Blei, daher sie bloß 0,453 reiner Kohle entspricht. Sie ist also sehr sauerstoffreich. Sie hat die groͤßte Aehnlichkeit mit dem Ulmin; aber nur durch Bestimmung ihrer entfernteren Bestandtheile kann man erfahren, ob diese beiden Saͤuren identisch sind. Gießt man concentrirte Schwefelsaͤure auf die Braunkohle vom Alpheus, sezt dann eine geringe Menge Wasser zu und laͤßt das Ganze in der Kaͤlte stehen, so findet bald eine Reaction Statt, ohne daß sich schwefliche Saͤure oder irgend ein Gas entbindet und die Fluͤssigkeit wird sehr dunkelbraun. Dessen ungeachtet loͤst sich nicht alle Braunkohle auf und der aufgeloͤste Theil ist offenbar die organische Saͤure. Beim Verduͤnnen mit Wasser schlaͤgt sich die aufgeloͤste Saͤure sogleich ganz in braunen Floken nieder und die Fluͤssigkeit wird vollkommen farblos. Da diese Floken aber leichter als der Ruͤkstand von unangegriffener Braunkohle sind, so kann man beide leicht durch Schlaͤmmen von einander trennen. Man findet dann, daß sich der unaufloͤsliche Theil nach dem Austroknen aus 0,50 reducirt. Auf diese Art laͤßt sich die organische Saͤure sehr leicht ausziehen, bleibt dann in Ammoniak aufloͤslich und loͤst sich auch in geringer Menge in Alkohol auf. (2) Braunkohle von Triphilis. Sie ist der vorhergehenden ganz aͤhnlich. Mit Bleiglaͤtte gibt sie 16,3 Blei, entspricht also 0,484 reiner Kohle und die fluͤchtige Substanz nur 0,17. Sie enthaͤlt bloß 0,028 Kalk, welcher darin ganz mit einer organischen Saͤure verbunden ist, die sich aber erst dann in Ammoniak aufloͤst, wenn sie von dieser Erde durch Salzsaͤure getrennt wurde. Von 100 Gr. der Braunkohle blieben nach der Behandlung mit Salzsaͤure und dem Austroknen nur 84,5 Gr., daher auch Wasser frei werden mußte, waͤhrend sich der Kalk mit etwas Alaunerde und Eisenoxyd aufloͤste. Als man den Ruͤkstand dann mit Ammoniak behandelte und gut aussuͤßte, reducirte er sich auf 64 Gr.: es haben sich folglich 19,15 Gr. organische Saͤure aufgeloͤst. Die so behandelte und gut ausgetroknete Braunkohle gab bei der Analyse: Kohle 0,370 Asche 0,160 Fluͤchtige Stoffe 0,470 ––––– 1,000 (3) Braunkohle von Kumi. Sie ist den vorhergehenden aͤhnlich und besizt dieselben Eigenschaften; aber sie enthaͤlt nur eine geringe Menge organischer Saͤure, welche darin mit ungefaͤhr 0,015 Kalk verbunden ist. Mit Bleiglaͤtte liefert sie 15,8 Blei, daher sie 0,466 reiner Kohle entspricht, und die 0,535 fluͤchtiger Substanzen, welche sie beim Gluͤhen ausgibt, deren 0,126 repraͤsentiren. Unter den Holzuͤberresten in den meisten Braunkohlenlagern findet man Zweige und sogar ganze Baͤume, welche nicht nur die Structur, sondern auch die Biegsamkeit, Farbe und alle physischen Eigenschaften des gewoͤhnlichen Holzes beibehalten haben. Das Lager bei Usnach ist mit solchen Ueberresten angefuͤllt; sie kommen darin in Stuͤken von jeder Groͤße vor, welche auf allen Seiten mit der Braunkohle selbst uͤberzogen sind; man kann aber leztere leicht davon trennen und sich so reines fossiles Holz verschaffen. Dieses Holz ist sehr faserig, biegsam, hart, dunkelnußbraun, kann bearbeitet werden und eine schoͤne Politur annehmen. Es gibt bei der Analyse: Kohle 0,196 Asche 0,014 Fluͤchtige Stoffe 0,790 ––––– 1,000 Mit Bleiglaͤtte liefert es wenigstens 14,6 Blei, die 0,43 reiner Kohle entsprechen, wovon 0,234 auf die fluͤchtigen Substanzen kommen. Diese Resultate beweisen, daß das fossile Holz von Usnach in der Erde eine gewisse Veraͤnderung erlitt, denn gewoͤhnliches Holz gibt beim schnellen Verkohlen bei weitem nicht so viel Kohle und besizt auch kein so großes Heizvermoͤgen. Torfe. Der Torf ist das Product der freiwilligen Zersezung von Vegetabilien, wenn diese in sumpfigen und nassen Plaͤzen zusammengehaͤuft sind. Man trifft ihn uͤberall an, wo stagnirende Gewaͤsser sich befinden, vorzuͤglich aber an den Ufern von Fluͤssen, deren Lauf sehr langsam ist. Oft bildet er sehr maͤchtige Schichten. Seitdem das Holz seltener geworden ist, hat man dieses Brennmaterial zu mannigfaltigen Zweken und immer mit großem Vortheil anzuwenden gelernt. Es besteht hauptsaͤchlich aus den Ueberresten von Vegetabilien aller Art, die theils unversehrt, theils durch die lange Einwirkung der Luft und der Feuchtigkeit mehr oder weniger veraͤndert sind. Wenn die Vegetabilien durch langen Aufenthalt in sumpfigen Orten bis zu dem Punkte sich veraͤndert haben, daß sie ihre Organisation verloren und nur eine erdige Masse bilden, so haben sie sich groͤßten Theils in eine eigenthuͤmliche Substanz umgeaͤndert, welche Ulmin, Moderstoff oder Humussaͤure genannt wird. Das Ulmin enthaͤlt mehr Kohlenstoff und weniger Sauerstoff als das Holz, so daß es, wenn man es rein in der Natur antraͤfe, beim Brennen viel mehr Hize geben wuͤrde, als lezteres; auch geben die Torfe, obgleich das Ulmin darin mit unveraͤnderten Vegetabilien und Sand gemengt ist, nur selten bei gleichem Gewichte nicht mehr Hize als gewoͤhnliches Holz. Der Sand, welcher den Torfen beigemengt ist, kommt darin in sehr verschiedenen Verhaͤltnissen vor und ist immer von derselben Beschaffenheit, wie das ihn umgebende Gestein, daher er bloß aus Ueberresten desselben besteht. Man hat oft gesagt, daß der Torf Schwefelkies enthaͤlt; dieß ist aber noch nicht erwiesen. Es gibt zwar Torfe, welche eine schwefelhaltige Asche hinterlassen und bei der Destillation etwas Schwefelwasserstoffgas entbinden; bei genauer Untersuchung findet man jedoch, daß die Asche Schwefelcalcium und nicht Schwefeleisen enthaͤlt, so daß hoͤchst wahrscheinlich der Schwefel nur als schwefelsaurer Kalk im Torfe vorkommt. Die einzige Mineralsubstanz, welche sich taͤglich in den Torfen zu bilden scheint, ist das blaue phosphorsaure Eisen; man trifft es darin in pulverigen Haufen, bemerkt es aber doch nur sehr selten. Das in den Torfen enthaltene Ulmin loͤst sich immer in Aezkali und kohlensaurem Ammoniak auf; Aezammoniak hingegen loͤst es bald auf, bald nicht. Es loͤst es auf, wenn der Torf durchaus keinen Kalk enthaͤlt; im entgegengesezten Falle loͤst es dasselbe entweder nur zum Theil oder gar nicht auf; digerirt man jedoch den Torf vorher mit Salzsaͤure, wodurch ihm aller Kalk entzogen wild, so wird das Ulmin in Ammoniak ganz aufloͤslich. Der Torf verhaͤlt sich also in jeder Hinsicht gegen die Alkalien eben so, wie die griechischen Braunkohlen und die organische Saͤure ist darin wie in diesen Braunkohlen mit Kalk zu einem Salz verbunden, auf welches Ammoniak nicht wirkt, das aber Aezkali und kohlensaures Ammoniak zersezen koͤnnen. Die Umaͤnderung der holzigen Substanz in Ulmin wird jedoch nicht durch den Kalk veranlaßt, denn es gibt Torfe, welche beinahe reines Ulmin sind und keinen Kalk enthalten; wohl aber bildet das Ulmin ulmsauren Kalk, indem es die Kohlensaͤure aus dem kohlensauren Kalk austreibt, wenn die dem Torfe beigemengten erdigen Substanzen kalkhaltig sind. Waltet der kohlensaure Kalk in diesen erdigen Substanzen vor, so loͤst sich gar kein Ulmin im Ammoniak auf. Das Ulmin der Torfe ist in concentrirter Schwefelsaͤure aufloͤslich und wird durch Wasser aus dieser Aufloͤsung wie die organische Saͤure der griechischen Braunkohlen ganz niedergeschlagen, so daß man es auf diese Art sehr leicht daraus in reinem Zustande darstellen kann. Ich theile hier als Beispiele die Analyse dreier Torfe mit: Ichoux.   (1)   Crouy.      (2) Koͤnigsbrunn.         (3) Kohle   0,275    0,215      0,244 Asche   0,049    0,188      0,050 Fluͤchtige Stoffe   0,676    0,597      0,706 –––––––––––––––––––––   1,000    1,000      1,000 (1) Der Torf von Ichoux (Dept. des Landes) ist krautartig, braun, compact, aber sehr leicht, denn wenn er an der Luft ausgetroknet ist, wiegt der Ster (29 Kubikfuß) davon nur 176 Kilogr. Mit Bleiglaͤtte liefert er 15,3 Blei und entspricht folglich 0,450 reiner Kohle. Die fluͤchtigen Substanzen, welche er bei der Destillation ausgibt, bestehen aus 0,18 saurem Wasser, 0,256 Oehlen und Theer und 0,24 gasfoͤrmiger Stoffe. Die Asche enthaͤlt hoͤchstens ein Zehntel ihres Gewichts Kalk. Digerirt man diesen Torf mit Ammoniak, so loͤst sich wenigstens die Haͤlfte seines Gewichts Ulmin auf; Aezkali entzieht ihm dann 0,08 bis 0,10 und es hinterbleibt eine krautartige Substanz, die nur 0,35 wiegt. (2) Zu Crouy bei Meaux (Dept. de Seine-et-Marne) graͤbt man eine Menge Torfarten. Derjenige, wovon die Analyse mitgetheilt wurde, ist der compacteste; wenn er an der Luft ausgetroknet ist, wiegt der Ster davon 450 bis 500 Kilogr. Er ist sehr dunkelbraun. Ammoniak entzieht ihm wenigstens 0,14 Ulmin; behandelt man den Ruͤkstand dann mit Salzsaͤure, so loͤst diese 0,023 Kalk ohne Aufbrausen auf, worauf Ammoniak noch 0,45 Ulmin auszieht. Der unaufgeloͤste Theil ist sehr braun und wird durch Aezkali noch stark angegriffen. (3) Der Torf von Koͤnigsbrunn in Wuͤrtemberg liegt auf Jurakalk; er ist dunkelbraun und enthaͤlt beinahe keine unversehrten organischen Stoffe; er ist compact, aber sehr leicht, weil er wenig erdige Substanzen enthaͤlt; er schwimmt auf dem Wasser, so lange er nicht damit getraͤnkt ist. Mit Bleiglaͤtte gibt er 14,3 Blei und entspricht also 0,43 reiner Kohle. Die Asche enthaͤlt wenigstens die Haͤlfte ihres Gewichts Kalk und entwikelt mit den Saͤuren keinen schweflichen Geruch, ein Beweis, daß der Torf keinen schwefelsauren Kalk enthaͤlt. Dieser Torf wird von Aezammoniak kaum und von kohlensaurem Ammoniak nur schwer angegriffen; er loͤst sich aber groͤßten Theils in Aezkali auf; nachdem man ihn mit Salzsaͤure behandelt hat, entzieht ihm Ammoniak eine betraͤchtliche Menge Ulmin, obgleich weniger, als das Aezkali aufnehmen kann. Wenn der Torf nicht zu sehr mit Erde gemengt ist, so ist er im Allgemeinen hinsichtlich der Heizkraft ein vortreffliches Brennmaterial, welches mit den besten Holzarten den Vergleich aushaͤlt. Er hat aber den Fehler zu leicht zu seyn und kann daher wegen des großen Raumes, den er in den Feuerstellen einnimmt, nicht leicht eine hohe Temperatur hervorbringen; ungluͤklicher Weise ist der reinste, also beste, in der Regel auch der leichteste. Man hat diesem Uebelstande dadurch zu begegnen versucht, daß man die geformten und zum Theil an der Luft schon ausgetrokneten Brode mittelst einer hydraulischen Presse stark zusammendruͤkte; aber dieses Verfahren ist sehr kostspielig, und uͤberdieß wird der Zwek dadurch nicht vollstaͤndig erreicht, weil wegen der großen Elasticitaͤt des Torfes der mittlere Theil der Brode sich nur sehr wenig zusammenzieht und noch viel Wasser zuruͤkhaͤlt. In Koͤnigsbrunn, wo man Versuche dieser Art anstellte, hat man uͤberdieß gefunden, daß das durch die Compression ausgetriebene Wasser eine betraͤchtliche Menge brennbarer Substanz mit sich reißt, die es braun faͤrbt und also rein verloren geht; deßwegen gab man diese Methode auf und ersezte sie durch eine andere, welche den besten Erfolg hatte und jezt taͤglich angewandt wird. Dieses Verfahren besteht darin, die Brode kuͤnstlich auszutroknen, indem man sie in eine Art Ziegelofen wirft, den man auf einer Temperatur erhaͤlt, die etwas hoͤher als der Siedepunkt des Wassers ist und den man mit kleinen Torfabfaͤllen von der geringsten Qualitaͤt, welche fast keinen Werth haben, heizt. Die Brode werden bei diesem Austroknen so fest und hart, daß man sie nur schwer zerbrechen kann, und schwinden zugleich beinahe um die Haͤlfte ihres Raumes zusammen. Diesen durch kuͤnstliches Austroknen zusammengezogenen Torf wendet man in Koͤnigsbrunn mit großem Vortheile zum Heizen der Flammoͤfen an, worin man das Roheisen zum zweiten Mal schmilzt, so wie zu verschiedenen anderen metallurgischen Operationen. Holzarten und Holzkohlen. Ich habe in meinem Traité des essais par la voie sèche Man sehe die Anmerk. S. 391.A. d. R. die Zusammensezung einer großen Anzahl verschiedener Holzarten und das Heizungsvermoͤgen einer jeden angegeben. Man findet, daß von den gewoͤhnlichen Holzarten diejenigen, welche nicht harzig sind, alle so ziemlich gleiche Zusammensezung haben und bei der Verkohlung im Großen nach einer und derselben Methode eine gleiche Menge Kohle liefern. Außerdem habe ich gefunden, daß alle Kohlen, welche man im Großen auf anderem Wege als durch die Destillation erhaͤlt, genau dieselbe Menge feuerbestaͤndiger und unzersezt gebliebener fluͤchtiger Substanzen enthalten. Ich will hier als Beispiel die Analyse des Rothbuchenholzes von Niederbrunn und der Kohle, welche man daraus fuͤr die Eisenhuͤtten des Hrn. Dietrich darstellt, mittheilen. Ich habe Holzstuͤke vom Koͤrper der großen Baͤume und von den Zweigen der naͤmlichen Baͤume besonders untersucht, wobei ich ganz gleiche Resultate erhielt, naͤmlich: Hygroskopisches Wasser 0,1373 Fluͤchtige Substanzen 0,7274 Kohle 0,1333 Asche 0,0020 –––––– 1,0000 Das hygroskopische Wasser wurde bestimmt, indem man das Holz so lange einer Temperatur von ungefaͤhr 80° C. (64° R.) aussezte, bis es nicht mehr an Gewicht verlor. Dieses Holz gab mit Bleiglaͤtte 13 Blei, daher es 0,384 reiner Kohle entspricht und 0,25 Kohle noͤthig waͤren, um eben so viel Waͤrme zu erzeugen, als die 0,7274 fluͤchtiger Substanzen hervorbringen, die sich bei der Verkohlung im Kleinen entbinden, naͤmlich wenn man das Holz schnell einer sehr starken Hize aussezt. Kocht man feine Spaͤne des Holzes von Niederbrunn so lange mit Wasser, bis sich die Fluͤssigkeit nicht mehr faͤrbt, und troknet dann den Ruͤkstand sorgfaͤltig aus, so findet man, daß es 0,22 an Gewicht verliert; und da es hiebei 0,1373 hygroskopisches Wasser abgeben mußte, so bleibt 0,0827 fuͤr das Gewicht der verbrennlichen Substanzen, welche sich aufgeloͤst haben. Die so ausgewaschenen und dann ausgetrokneten Spaͤne geben mit Bleiglaͤtte 13,7 Blei, daher die 0,0827 aufloͤslicher Substanzen wenig Sauerstoff enthalten und beilaͤufig 0,07 reiner Kohle entsprechen. Dieses Resultat, welches auch durch eine große Anzahl anderer Versuche bestaͤtigt wird, zeigt wie viel das Holz beim Floͤßen an verbrennbaren Substanzen verlieren kann. Von der im Großen aus dem Niederbrunner Buchenholz bereiteten Kohle wurden Stuͤke, sobald sie aus den Meilern gezogen waren, noch ganz heiß in luftdicht verschließbare Flaschen gebracht, um spaͤter untersucht zu werden; sie lieferten: Kohle 0,914 Asche 0,014 Fluͤchtige Stoffe 0,072 ––––– 1,000 Nach der Quantitaͤt Blei, welche diese Kohle mit Bleiglaͤtte gibt, scheinen die 0,072 fluͤchtiger Substanzen nahe 0,050 Kohlenstoff zu entsprechen. Die Holzkohle, so wie sie im Handel vorkommt und gewoͤhnlich in den Gewerben angewandt wird, verliert in der Weißgluͤhhize 0,14 bis 0,15 an Gewicht, weil sie außer den fluͤchtigen brennbaren Substanzen noch hygroskopisches Wasser enthaͤlt, welches sie an der Luft schnell anzieht und das in der Regel 0,07 bis 0,08 betraͤgt. Die fluͤchtigen Substanzen, welche sich bei der Verkohlung des Holzes entwikeln, enthalten immer weniger Sauerstoff. Es waͤre sehr interessant, die Fortschritte der Zersezung zu verfolgen. Dieses ist aber im Kleinen schwierig und im Großen hat man es noch nicht versucht. Gluͤcklicher Weise haben wir aber einige Daten, die als Anhaltspunkte dienen; sie sind: 1) das an der Luft ausgetroknete Holz; 2) das in einem Trokenzimmer ausgetroknete; 3) das zur Pulverfabrikation braun verkohlte Holz; 4) das zu demselben Zwek schwarz verkohlte; 5) das zur Gewinnung von Essigsaͤure etc. destillirte Holz; 6) das in Meilern nach der gewoͤhnlichen Methode verkohlte; und 7) endlich, die der Weißgluͤhhize ausgesezte Kohle. Ich habe schon gesagt, daß die gewoͤhnlichen Holzarten, das Eichen-, Weißbuchen-, Faulbaumholz etc., wenn sie bloß an der Luft ausgetroknet sind, und so wie man sie zur Verkohlung anwendet, 0,38 Kohlenstoff entsprechen. Dieselben Holzarten verlieren in einer Trokenstube, deren Temperatur auf ungefaͤhr 80° C. erhalten wird, 0,13 bis 0,14 an Gewicht, und da sich nur reines Wasser daraus entwikelt, so entsprechen sie, auf diese Art ausgetroknet, 0,47 bis 0,48 Kohlenstoff. In den koͤniglichen Pulverfabriken bereitet man zur Vermengung mit Salpeter und Schwefel zwei Arten von Holzkohle; naͤmlich rothe und schwarze. Man verwendet dazu die abgeschaͤlten Zweige des Faulbaums. Dieses Holz hat dieselbe Heizkraft wie die Rothbuche, unterscheidet sich aber von allen anderen Holzarten durch seinen geringen Aschegehalt; es liefert deren nur 0,0025. Um die rothe Kohle zu bereiten, destillirt man das Faulbaumholz in Cylindern, welche 50 Kilogramm davon fassen und 1,3 Meter lang, 0,05 M. dik sind und 0,67 M. im Durchmesser haben. Das hintere Ende des Cylinders verschließt man mit einem 0,22 Meter diken, aus Asche und Kohlenloͤsche angefertigten Dekel, durch welchen vier Roͤhren von 0,12 M. Durchmesser gehen. Drei dieser Roͤhren sind gewoͤhnlich verstopft und dienen die Fortschritte der Verkohlung zu beobachten, wenn man dieses will; die vierte stekt bis auf 0,70 M. in dem großen Cylinder, und leitet die Gasarten und Daͤmpfe in den Schornstein. Es werden immer zwei Cylinder durch eine einzige zwischen ihnen angebrachte Feuerstelle erhizt. Man leert die Cylinder um 5 Uhr Morgens, beschikt sie sogleich und unterhaͤlt dann bis 6 oder 7 Uhr Abends ein gleiches und maͤßiges Feuer darunter; sobald die sich entwikelnden Daͤmpfe gelblich werden, unterbricht man die Operation. Hr. Chatelus, welcher eine Operation mit der groͤßten Sorgfalt verfolgte und alle Producte wog und maaß, fand, daß das Holz bei diesem Verfahren sein Volumen um ein Viertel vermindert und 36 bis 40 Proc. Kohle liefert. Um 100 Kil. Kohle zu erhalten, welche auf ungefaͤhr 50 Franken zu stehen kommen, verbraucht man 250 bis 277 Kil. Faulbaumholz in den Cylindern und 370 Kil. gewoͤhnliches Holz im Ofen. Die Kohle ist roth und chocolatefarbig; erhizt man sie in einer Glasroͤhre, ehe sie der Luft ausgesezt war, so entbindet sie dike oͤhlige Substanzen. Sie verbrennt mit einer langen Flamme und ein wenig Rauch. Kocht man sie im Zustande eines unfuͤhlbaren Pulvers mit einer Aufloͤsung von Aezkali, so wird sie schwarz und gibt eine geringe Menge einer dem Ulmin analogen Substanz ab, welche die Fluͤssigkeit braunroth faͤrbt. Bei der Analyse dieser rothen Kohle erhaͤlt man: Kohle 0,600 Asche 0,007 Fluͤchtige Stoffe 0,303 ––––– 1,000 Mit Bleiglaͤtte gibt sie 25 Blei, entspricht also 0,735 reiner Kohle, waͤhrend die 0,393 fluͤchtiger Stoffe, deren bloß 0,135 oder beilaͤufig den dritten Theil ihres Gewichts repraͤsentiren. Aus diesen Daten geht hervor, daß die 0,640 fluͤchtiger Stoffe, welche sich bei der Verkohlung im Großen entbinden, 0,115 reiner Kohle (18 Procent ihres Gewichts) entsprechen, und daß etwas weniger als der dritte Theil der im Holze enthaltenen brennbaren Substanzen dabei verloren geht. Hr. Grand Besauçon, Director der Pulverfabrik von Angoulème, ließ abgestorbenes und zur Haͤlfte verfaultes Holz in Cylindern verkohlen. Er erhielt dadurch eine so entzuͤndliche rothe Kohle, daß man sich derselben als Schwamm bedienen konnte. Die schwarze Kohle bereitet man in den Pulverfabriken auf die Art, daß man Faulbaumholz in gußeisernen Kesseln von 0,65 Meter Halbmesser und 0,02 Meter Dike langsam brennt. Man verbraucht bei jeder Operation 250 Kil. Holz, und erhaͤlt 0,23 seines Gewichts oder 57 1/2 Kil. Kohle; von dieser Kohle kommen 100 Kil. auf 53 Franken 50 Cent. zu stehen; man kann hieraus jedoch keine genaue Folgerung ziehen, weil immer eine gewisse Menge Holz in dem Kessel verbrennt, was die Asche beweist, womit die Kohle vermengt ist, und welche man durch das Schwingen davon trennen muß. Wenn kein Holz verbrennen wuͤrde, muͤßte man ungefaͤhr 30 Procent Kohle erhalten. Diese Kohle ist weich und leicht, ihr Pulver aber entschieden schwarz. Sie brennt mit einer kurzen und sehr hellen Flamme ohne Spur von Rauch. Ehe sie noch der Luft ausgesezt war, gibt sie bei der Analyse: Kohle 0,741 Asche 0,009 Fluͤchtige Stoffe 0,250 ––––– 1,000 Mit Bleiglaͤtte liefert sie 28,8 Blei, daher sie 0,846 Kohlenstoff entspricht und die fluͤchtigen Substanzen 0,107, also 1000 Gewichtstheile dieser lezteren 0,428 Kohlenstoff. An mehreren Orten, wie zu Choisy bei Paris, bereitet man Kohle durch Destillation, indem man kleine Zweige in großen eisernen Cylindern erhizt. Man erhaͤlt auf diese Art eine Kohle von keiner sehr guten Qualitaͤt, denn sie ist viel leichter als die aus den Meilern; dessen ungeachtet laͤßt sie sich an gewissen Orten und besonders in großen Staͤdten fuͤr den Kuͤchengebrauch, wozu sie sich sehr gut eignet, leicht absezen; da man bei diesem Verfahren uͤberdieß eine sehr bedeutende Menge Essigsaͤure als Nebenproduct erhaͤlt, so scheint es vortheilhaft zu seyn. Leider machen die Fabrikanten aus der Quantitaͤt des Productes, welches sie erhalten, ein Geheimniß; ich nahm zu Choisy eine Probe von dieser Kohle in dem Augenblicke, wo sie aus dem Ofen kam, welche dann sogleich in eine luftdicht verschließbare Flasche gebracht wurde. Diese Kohle gibt ein schwarzes Pulver; sie verbrennt einige Zeit mit einer sehr langen Flamme ohne Rauch. Bei der Analyse liefert sie: Kohle 0,766 Asche 0,064 Fluͤchtige Stoffe 0,170 ––––– 1,000 Sie enthaͤlt viel Asche, weil sie bloß aus kleinen Zweigen bereitet wird. Da sie mit Bleiglaͤtte 29,3 Blei gibt, so entspricht sie 0,86 Kohlenstoff und die 0,17 fluͤchtiger Stoffe 0,094; 1000 Gewichtstheile dieser lezteren also 0,553 Kohlenstoff. Ich habe oben gesagt, daß die im Großen durch Brennen in Meilern bereitete Kohle 0,07 bis 0,08 fluͤchtige brennbare Stoffe enthaͤlt, welche 0,045 bis 0,050 Kohlenstoff entsprechen, und daß die Kohle selbst 0,96 Kohlenstoff repraͤsentirt. Die Menge des Products, welche man nach dieser Methode erhaͤlt, wechselt nach der Operationsweise und der Trokenheit des angewandten Holzes: nach Allem zu schließen, ist sie um so groͤßer, je langsamer die Operation geleitet wird, daher man auch in der Regel in großen Meilern eine groͤßere Ausbeute erhaͤlt, als in kleinen; zufaͤllige Umstaͤnde und hauptsaͤchlich die Geschiklichkeit und Wachsamkeit des Arbeiters, haben aber auch einen großen Einfluß auf die Ausbeute. Man kann annehmen, daß man im Durchschnitt 25 Procent dem Gewichte nach erhaͤlt. Bei dieser Verkohlungsmethode entspricht also der Verlust an brennbaren Substanzen 0,14 Kohlenstoff, etwas mehr als dem dritten Theil der im Holz enthaltenen. Da bei der schnellen Verkohlung, wie man sie im Kleinen in den Laboratorien ausfuͤhrt, das Holz nur 13 Procent Kohle liefert, so betraͤgt der Verlust an brennbaren Substanzen hiebei nahe zwei Drittel. Wenn hingegen die Verkohlung im Großen auf Staͤtten von betraͤchtlichem Volumen vorgenommen und langsam und mit Aufmerksamkeit geleitet wird, so kann man 27 Procent Kohle und selbst noch mehr erhalten. So liefert z.B. das Holz auf den Werken der HH. Dietrich, wo die Meiler 50 bis 100 Kubikmeter haben, und 15 bis 20 Tage brennen, bis 29 Procent Kohle; hier wich also der Verlust an brennbaren Substanzen auf ein Viertel reducirt. Hr. Juncker hatte auf mein Verlangen die Gefaͤlligkeit, auf den Huͤttenwerken in Plauen, die er dirigirt, Versuche uͤber die Verkohlung verschiedener Holzarten anzustellen, wobei Alles mit groͤßter Sorgfalt gemessen und gewogen wurde. Alles zu den Versuchen angewandte Holz war 32 Jahre alt. Die Meiler hatten saͤmmtlich dasselbe Volumen, und faßten 5 Klafter. Die Kohlen wurden sogleich nach dem Ziehen und ehe sie noch Wasserdaͤmpfe aus der Luft aufnehmen konnten, gemessen und gewogen. Bei der Schaͤzung der in Bezug auf das Holz erhaltenen Kohlenmenge wurden die Braͤnde abgezogen, leider verhinderte ein unvorhergesehener Umstand auch die Menge des in den verschiedenen Holzarten enthaltenen Wassers zu bestimmen, wie man es beabsichtigte. Die fuͤnf ersten Versuche wurden im August 1832 und die fuͤnf lezten im Januar 1833 bei sehr unguͤnstiger Witterung angestellt. Textabbildung Bd. 58, S. 412 Angabe der Holzarten; Gewicht der Holzarten; Erhaltene Producte; Kohle; Faͤsser; Gewicht; Rauchkohlen; Dauer des Brennens; Kohle auf 10,000 Gewichtstheile Holz; Gruͤnes Rothbuchenholz, im Mai 1832 gefaͤllt; Abgeschaͤltes gruͤnes Eichenholz, im Mai 1832 gefaͤllt; Trokenes Rothbuchen- und Eichenholz, zweijaͤhrig, nicht abgeschaͤlt; Trokenes zweijaͤhriges Eichenholz, abgeschaͤlt; Gruͤnes Eichenholz mit seiner Rinde, im Mai 1832 gefaͤllt; Abgeschaͤltes gruͤnes Eichenholz, im Mai 1832 gefaͤllt; Gruͤnes nicht abgeschaͤltes Eichenholz, im Mai 1832 gefaͤllt; Gleiche Theile Rothbuchen- und Eichenholz, nicht abgeschaͤlt, im Januar 1831 gefaͤllt und im August 1831 in Haufen gelegt; Gruͤnes Rothbuchenholz mit der Rinde, sogleich verkohlt; Gruͤnes Eichenholz mit der Rinde, sogleich verkohlt Ich stelle alle vorher angefuͤhrten Resultate in folgender Tabelle zusammen: Textabbildung Bd. 58, S. 413 Erhaltene Kohle; Aequivalent an Kohlenstoff; Aequivalent der verlorenen fluͤchtigen Stoffe an Kohlenstoff; Gewichtsverlust; 100 Gewichtstheile des Brennmaterials entsprechen reinem Kohlenstoff; Gewoͤhnliches Holz; In der Trokenstube getroknetes Holz; Rothe Kohle; Schwarze Kohle; Kohle von Choisy; Kohle von gewoͤhnlichen Meilern; Kohle von großen Meilern; Im Kleinen bereitete Kohle Nach meiner annaͤherungsweisen Schaͤzung erhaͤlt man bei der Methode in Choisy 28 Procent Kohle und eher weniger als mehr. Aus diesen Thatsachen geht hervor, daß unter allen Verkohlungsmethoden die aͤlteste und gebraͤuchlichste, naͤmlich die Verkohlung in Meilern, auch die beste ist: sie ist zugleich die einfachste und wohlfeilste, hat aber den Nachtheil, daß sie von Seite des Arbeiters eine anhaltende Aufmerksamkeit und tiefe Kenntniß seiner Kunst erfordert. Man sollte dieses Verfahren so zu verbessern suchen, daß es leichter ausfuͤhrbar und verlaͤßlicher wird. Sehr haͤufig erhaͤlt man dabei in Folge der schlechten Beschaffenheit des Bodens und der Sorglosigkeit der Arbeiter nur 21 Procent Kohle; dann entsprechen die verfluͤchtigten oder verbrannten Substanzen 18 Procent Kohlenstoff, so daß also nahe die Haͤlfte der brennbaren Substanzen verloren ging. Man ersieht aus obiger Tabelle, wie wenig vortheilhaft die Destillationsmethode ist; denn obgleich man nach dem Verfahren der Pulverfabriken 36 Procent Kohle erhaͤlt, so entspricht dieselbe doch nur 26 Procent Kohlenstoff; waͤhrend 28 Procent gewoͤhnlicher Kohle, welche noch nicht die hoͤchste Ausbeute bei der Verkohlung des Holzes in Meilern sind, denselben Waͤrmeeffect hervorbringen. Außerdem hat die Meilerkohle auch noch den Vortheil, eine hoͤhere Temperatur hervorzubringen, als die in Destillirapparaten gewonnene, weil sie vermoͤge ihrer Natur und groͤßeren Dichtigkeit bei gleichem Volumen ein viel groͤßeres Heizungsvermoͤgen besizt. Obgleich man die Ausbeute bei der Verkohlung in Meilern als betraͤchtlich und sehr vortheilhaft betrachten muß, wenn man 29 Procent Kohle erhaͤlt, so kann man doch fragen, ob diese das Maximum ist, und ob es nicht moͤglich waͤre, sie noch zu vergroͤßern, und also den Verlust an brennbaren Substanzen zu vermindern. Ich glaube nicht, daß man hoffen darf aus dem Holz uͤber 29 Procent Kohle, so wie man sie im Handel gegenwaͤrtig verlangt, zu gewinnen; wenn man aber, ohne an der Verkohlungsmethode etwas zu aͤndern, das Brennen eher einstellen wuͤrde, als man es gegenwaͤrtig thut, so erhielte man offenbar mehr Kohle; allerdings enthielte diese Kohle eine groͤßere Menge fluͤchtiger Substanzen als die gewoͤhnliche, sie wuͤrde aber dessen ungeachtet mehr Hize entbinden. Gesezt man naͤhme das Ziehen in dem Augenblicke vor, wo die Kohle ziemlich von derselben Beschaffenheit waͤre, wie die schwarze Kohle von Angoulème, also enthielte: Kohle 0,748 Asche 0,012 Fluͤchtige Stoffe 0,240 ––––– 1,000 so wuͤrde man mindestens 36 Procent Kohle erhalten, welche 31 Procent Kohlenstoff entspraͤche, so daß sich also in diesem Falle der Verlust an fluͤchtigen Stoffen auf 7 Procent reduciren wuͤrde, naͤmlich auf ein Fuͤnftel des Ganzen. Wenn es gelaͤnge, eine derjenigen der Pulverfabriken aͤhnliche Kohle zu erhalten, so wuͤrde man davon 45 Procent gewinnen, welche 34 Procent Kohlenstoff entspraͤchen, und der Verlust an brennbarer Substanz waͤre auf ungefaͤhr ein Achtel reducirt. Da aber zum Verdampfen des Wassers und aller Substanzen, die aus dem Holz ausgetrieben werden muͤssen, wenn auch keine hohe Temperatur, doch eine ziemlich starke Erhizung noͤthig ist, wobei eine gewisse Menge brennbarer Substanzen verzehrt werden muß, so begreift man wohl, daß die Erzielung eines so vortheilhaften Resultats wenig wahrscheinlich ist, und daß es schon viel waͤre, wenn man 33 Proc. schwarze Kohle, die 24 Proc. fluͤchtiger Stoffe enthaͤlt, gewinnen wuͤrde. Ich glaube uͤbrigens, daß eine solche Kohle sich fuͤr die meisten metallurgischen Operationen, so wie fuͤr alle diejenigen, wobei die Erzeugung von Flamme nicht nachtheilig ist, sehr gut eignen wuͤrde.