XIV. Ueber die Anwendung der Fettsaͤuren zur Beleuchtung; von Cambacérès. Aus dem Technologiste, Nov. 1844, S. 63. Cambacérès, über die Anwendung der Fettsäuren zur Beleuchtung. Als die von Chevreul im Jahr 1823 veröffentlichte Untersuchung der Fettkörper die Identität der durch die Verseifung erzeugten Fettsäuren und der unter dem Namen Adipocire (Fettwachs) bekanntes Substanz herstellte und darthat, daß es gar keinen Vortheil gewähre, die Umwandlung der Leichen in diese leztere Substanz zu bewirken, weil bloß die Fettsubstanzen der Leichen, nicht aber ihre Muskeln zu deren Bildung beitragen, mußte man den Gedanken, das Adipocire zu industriellen Zweken aus dem Muskelfleisch zu bereiten, aufgeben und sich ausschließlich auf die Anwendung der thierischen Fette beschränken. Der Gebrauch von Kerzen aus Wallrath, welchen man bis dahin ebenfalls Adipocire benannt hatte, kam zu jener Zeit in Frankreich auf und trug ebenfalls dazu bei, auf die Vortheile aufmerksam zu machen, welche neue Substanzen, die das Wachs und den Talg bei der Kerzenfabrication ersezen könnten, gewähren würden. Im Jahr 1821 wurden der Société d'Encouragement hauptsächlich aus Stearin bestehende Kerzen vorgelegt; da ich zu jener Zeit bei einer Kerzenfabrik betheiligt war, wurde ich veranlaßt, die verschiedenen Umbildungen der Fettkörper, welche die Wissenschaft kennen gelehrt hatte, näher zu untersuchen und die Fettsäuren, deren Identität mit dem Adipocire constatirt worden war, zur Beleuchtung anzuwenden. Lange Zeit aber wurde ich durch einen Uebelstand aufgehalten, welchen die in Kerzen geformte Stearin- und Margarinsäure darbot, und der so groß war, daß ohne seine Beseitigung die Anwendung dieser Substanzen zur Beleuchtung unmöglich gewesen wäre. Die Verfertigung der Kerzen bot keine Schwierigkeit dar, wenn aber eine solche mit gewöhnlichem Baumwolldochte angezündet wurde, so verstopfte sich der Docht an seiner Spize in wenigen Augenbliken, indem er sich verkohlte. In seinem Mittlern Theil, in der Mitte der Flamme war er kaum geschwärzt, und unten war er mit der schmelzenden Substanz zu stark getränkt. Da folglich der Zwischenraum längs dessen die Verbrennung erfolgte, sehr kurz war, wurde das Aufsteigen dieser Substanz durch zwei Ursachen sehr verzögert: nämlich durch die Verstopfung des Dochts und seine geringe Breite in der Flamme. Ein Theil des Verflüssigten wurde durch das Kochen bald in diesen Raum hinaufgeschleudert; was von Zeit zu Zeit Lichtblize veranlaßte. Ein anderer Theil floß außen an der Kerze ab; die Verbrennung wurde dann wieder lebhaft, aber nur um einen Augenblik darauf durch dieselben Umstände wieder aufgehalten zu werden. Um diesem Uebelstand zu begegnen, schlug ich zuerst einen gewobenen, innen hohlen Docht vor; dann einen vollen Docht, namentlich einen geflochtenen, der den Vorzug hat, sich in einer gewissen Höhe zu biegen und folglich beim Austreten aus der Flamme zu Asche zu werden. Ich bemerkte aber bald, daß die Gewebe sich nur innerhalb gewisser Gränzen den erwähnten Verbrennungs-Wirkungen widersezten, daher die Erscheinung einer veränderlichen Ursache zuzuschreiben war. Die Eigenthümlichkeit welche ich bei den Geweben beobachtete, rührte also nicht bloß, wie ich anfangs glaubte, von einer mechanischen Wirkung her, welche die Verstopfung des Dochts in Folge der Zusammenziehung seiner Fäden verhinderte; was war aber ihre Hauptwirkung? Eine Bemerkung war mir um so auffallender, als sie mich anfänglich zu glauben veranlaßte, daß dieser Uebelstand bei der Verbrennung der Fettsäuren rein zufällig sey und sich in der Praxis nicht immer wiederhole. Die Erscheinung fand nämlich nicht sogleich beim Anzünden der Kerze statt, sondern oft mehrere Minuten später.Als diese Verbrennungs-Wirkungen in dem Patent, welches ich im Februar 1825 nahm, angegeben wurden, forderte man mich auf, sie vor dem berathenden Comité der Gewerbe und Manufacturen zu wiederholen. Die zu diesem Zwek hergerichtete Kerze brannte viele Minuten hindurch sehr gut, so daß man glauben mußte, ich hätte mich geirrt. Dieselbe Kerze aber, später wieder angezündet, zeigte dann alle oben beschriebenen Erscheinungen. Ferner war die Substanz des Dochts, z.B. die Baumwolle, indem von der Flamme eingenommenen Raum um so weniger geschwärzt, je weniger lebhaft die Verbrennung der Fettsubstanz an der Basis dieser Flamme war. Ich schloß daraus, daß um diese Verbrennung zu begünstigen, die Zähigkeit der den Docht bildenden Fäden durch ein chemisches Agens zerstört und dadurch ihre Annäherung, welche die capillaren Zwischenräume aufhob, verhindert werden müsse. Ich tränkte deßhalb die Dochte mit einer starken Säure, z.B. Schwefelsäure. Man begreift übrigens leicht, warum es nöthig ist, den Docht so zu verkohlen. Bei dem Acte der Verseifung absorbirt der dem öhligen Theil der Fettsubstanz anklebende Farbstoff mehr oder weniger Wasser. Dieses so in den Fettsäuren fixirte Wasser bildet eine Verbindung, welche mit Knistern brennt, indem sie längs der Fäden des Dochts hinaufsteigt. Diese Fäden, da sie im obern Theil nicht vollkommen getränkt sind, nähern sich nun einander in Folge der Hize, so lange sie ihre Zähigkeit oder Cohäsion behalten. Wenn man aber diese Cohäsion aufhebt, indem man sie, ohne ihre Gestalt zu verändern, verkohlt, so ist ein Zusammenziehen der verkohlten Fasern nicht mehr möglich, und da die capillaren Canäle erhalten werden, erleidet das Aufsteigen der Flüssigkeit kein Hinderniß mehr. Diese schnelle Verkohlung des Dochts findet natürlich statt, wenn eine Kerze angezündet wird, weil der Docht der Einwirkung der Hize ausgesezt wird, ehe er noch mit Flüssigkeit getränkt ist. Dieß erklärt, warum in diesem Falle die Verbrennungs-Wirkungen verzögert werden. Durch die Gewebe, welche sich übrigens einer zu ungleichen Zusammenziehung der Fäden widersezen, wird die Verbrennung längs des Theils des Dochts, wo sie vor sich geht, zum Theil begünstigt. Im 41. Band der Brevets expirés ist das Patent beschrieben, welches ich im Jahr 1825 auf die Fabrication von Stearinsäurekerzen nahm, und in einer beigefügten Note erklärt der Herausgeber die Wirkungen der Tränkung des Dochts mit einer starken Säure auf ganz andere Art. Er nimmt nämlich an, daß bei der Verfertigung von Kerzen aus Fettsäuren immer ein Antheil Seife, welche bei Bereitung der lezteren der Zersezung entging, oder sich bei den darauffolgenden Operationen erst bildete, darin zurükbleibe, und daß die geschmolzene Substanz, indem sie den Docht verstopft, den angegebenen Uebelstand hervorrufe, welchem dann durch eine Säure, womit man die Dochte tränkt, abgeholfen werde. Diese Säure zerseze im Augenblik der Verbrennung die gebildete Seife und bilde Salze, welche sich der capillaren Aufsteigung der Fettsubstanz nicht mehr widersezen. Möglich ist es und sogar wahrscheinlich, daß die Stearinsäurekerzen noch Spuren salzfähiger Basen zurükhalten, welche zur Verstopfung der Dochtfäden und folglich, indem sie eine Art klebriger Substanz bilden, zu ihrer zu schnellen Zerstörung beitragen, daß aber diese Wirkung durch das bloße Wasser hervorgebracht werden kann, beweist die Thatsache, daß sie mehr oder weniger auffallend auch bei der Verbrennung von Kerzen aus reinem Wachse wahrzunehmen ist, und daß man, um sie recht augenscheinlich zu machen, das weiße Wachs, ehe man es in Kerzen formt, nur längere Zeit der Einwirkung kochenden Wassers auszusezen braucht. Dieselbe Wirkung findet auch statt, wenn man bei der Reinigung der fetten Oehle mit Schwefelsäure, von lezterer zu viel anwendet, oder das noch nicht geklärte Oehl mit dem Wasser, welches die Säure gefällt hat, zu lange in Berührung läßt. Das in Lampen verbrennende Oel troknet den Docht aus, wie die Fabrikanten sagen; die durch die Verbrennung zusammengezogenen Dochtfäden gestatten nämlich das Aufsteigen der Flüssigkeit nicht mehr. Wenn nun das Wasser allein schon diese Verbrennungs-Wirkung veranlaßt, so kann man nicht sagen, daß die Säure, womit der Docht getränkt wird, auf die Art wirke, daß sie vorhandene Spuren von Seife zersezt. Folgender Versuch beweist überdieß klar, daß selbst in dem Fall, wo einige Oxydtheilchen mit dem Fettkörper verbunden bleiben, die Wirkung der Schwefelsäure sich durch die bloße Verkohlung des Dochts erklären läßt. Man löse eine merkliche Menge festes Aezkali in 2–300 Grammen Stearinsäure auf und gieße aus solcher Säure zwei Kerzen, eine mit gewöhnlichem Docht, die andere ohne Docht, aber innen der Achse entlang hohl, so daß sie einen gewöhnlichen Docht aufnehmen kann, der so lang ist, daß er an einem seiner Enden ein Stük weit darüber hinaus reicht. Diesen aus der Kerze hervorstehenden Theil des Dochts seze man der Einwirkung einer Flamme aus, um ihn vollkommen zu verkohlen und ziehe ihn mittelst des andern Dochtendes dann schnell in das Innere der Kerze zurük. Die Dochtfäden sind nun verkohlt, ohne auseinander gekommen zu seyn. Zündet man nun beide Kerzen an, so liefern sie sehr verschiedene Resultate; erstere, deren Docht nicht verkohlt wurde, brennt mit allen oben beschriebenen Erscheinungen im höchsten Grade; leztere, wie eine Kerze, deren Docht präparirt worden wäre. Man bemerkt keine Verstopfung im obern Theil dieses Dochts, noch weniger irgend einen Lichtbliz. Man hat später zum Präpariren der Dochte statt Schwefelsäure verschiedene andere Säuren und zwar zulezt die Boraxsäure angewandt, welche jezt fast allgemein benuzt wird; die schwachen Säuren, so wie auch mehrere Salze, die man dazu brauchen könnte, wirken zwar auf eine andere Weise, widersezen sich aber ebenfalls der Verstopfung der Dochtfäden, indem sie diesen Fäden Steife und Festigkeit geben, wodurch die capillaren Canäle erhalten werden und das Aufsteigen der schmelzenden Substanz gestatten. Es ist mit einem Wort eine den Dochtfäden gegebene Appretur, aber keine chemische Zersezung auf diesem Docht, welche die Verbrennung befördert. Das Umbiegen des geflochtenen Dochts während der Verbrennung ist Folge der Verflechtung der Fadenbüschel miteinander; es ist aber auf den ersten Blik nicht sogleich zu ersehen, wie die Krümmung des Dochts erfolgt. Untersucht man z.B. das dreibüschlige Geflecht, von allen das einfachste und dasjenige, welches man zu Kerzendochten benuzt, aufmerksam, so sieht man, daß die Büschel auf beiden flachen Seiten eine Reihe von Winkeln bilden, deren Seiten parallel sind und auf der einen ihre Spizen unten, wie in V, auf der andern aber oben, wie im umgekehrten V (٨) haben. Betrachtet man auf dieser leztern Seite die parallelen Seiten zur Rechten oder Linken der Achse, so sieht man, daß sie von zwei Büscheln gebildet werden, deren oberer von dem unteren gekreuzt wird; während auf der andern Seite der obere Büschel sich wohl um den untern biegt, aber indem er sich auf die andere Seite der Achse hinüber begibt. Es folgt daraus, daß er von dem unmittelbar unter ihm befindlichen parallelen Büschel ganz unabhängig ist und sich um diesen Büschel nicht wie um einen fixen Punkt drehen kann. Der brennende Docht muß folglich wegen des Zusammendrükens der Fäden, welches bei jeder Kreuzung bewirkt wird, sich auf diejenige Seite hinüber neigen, wo man die umgekehrten V bemerkt. Die Stearinsäure wird bekanntlich durch Verseifung der Fettkörper bereitet. Man bedient sich dazu des Kalks und der Schwefelsäure, und so gering der Preis derselben auch seyn mag, namentlich wenn man die Schwefelsäure aus den Bleikammern benuzt und folglich die Kosten der Concentration dieser Säure erspart, so verursachen doch die verschiedenen Operationen ziemlich hohen Arbeitslohn, welcher die Kosten der Fabrication erhöht. Dazu kommt noch daß 100 Theile Talg nur 45 Theile fester Säuren liefern und 43 bis 45 Theile Oehlsäure, welche leztere im Handel bei weitem nicht zum Preise des Talgs verwerthet werden kann, obwohl sie zur Seifenbereitung vollkommen tauglich ist; in Frankreich wird die Oehlsäure nicht viel höher als um den halben Preis des Talgs verkauft. Dieser niedrige Preis beruht auf der Unmöglichkeit, diesen Fettkörper wie die Oehle zu verwenden. Man kann sie zur Beleuchtung nicht benuzen, sowohl weil sie zur Verbrennung ungeeignet ist, als weil sie die Lampen angreift. Man hat zwar allerdings in der neuern Zeit eine nüzliche Verwendung der Oehlsäure ausfindig gemacht, indem man sich ihrer zum Einfetten der Wolle bedient; allein bis jezt scheint ihr Absaz hiezu nicht groß genug zu seyn, um auf die Gestehungskosten der festen Säuren einen merklichen Einfluß zu üben. Derselbe bleibt sonach, im Vergleich mit dem des Talgs, noch ziemlich hoch; die Société d'Encouragement hat auch vergeblich seit dem Jahr 1833 einen Preis von 4000 Frcs. auf die Erzeugung wohlfeiler Kerzen, wovon das halbe Kilogramm nur auf 1 Frc. zu stehen käme, ausgesezt. Der niedrigste Preis, zu welchem man Stearinsäurelichte von guter Qualität liefern kann, wird kaum unter 1 1/2 Fr. betragen. Bis es also gelingt ein neues wohlfeileres Verfahren zur Bereitung der Fettsäuren auszumitteln, bleibt nichts übrig, um die Fabricationskosten zu vermindern, als die gegenwärtig gebräuchlichen Operationen zu vervollkommnen; vorzüglich aber, die Verseifung zu benüzen, um ein nuzbares Nebenproduct zu gewinnen, und nicht ein werthloses, wie der schwefelsaure Kalk ist. Von dieser Idee ging ich vorzüglich aus, indem ich als Fabricationsrükstände Thonerdesalze zu erhalten suchte, die in der Technik großen Werth haben. Zwar verseift die Thonerde die Fettkörper nicht; auch kommt sie nicht natürlich in reinem Zustand vor; wenn man sich aber des Kali's oder Natrons als vermittelnder Agentien bedient, sind dadurch alle Schwierigkeiten gehoben; die äzenden Alkalien lösen nämlich in der Regel die einen Bestandtheil der Thone machende Thonerde auf, trennen sie vom Eisen und verseisen die Fettkörper. Wendet man sie daher einerseits zur Darstellung einer Thonerdelösung, andererseits behufs der Verseifung des Talgs an, so erhält man, wenn die alkalische Seife einmal gebildet ist, durch ihre bloße Vermischung mit der Thonerdelösung die Thonerdeseife im Zustand großer Zertheilung. Sondert man hierauf das überschüssige Alkali ab, so ist dann die Thonerdeseife, selbst ohne Wärme, mittelst einer nicht sehr kräftigen Säure leicht zu zersezen und auf diese Weise schwefelsaure oder essigsaure Thonerde zu gewinnen, welche leztere in den Färbereien und Kattundrukereien so häufig angewandt wird, und bis jezt nur ziemlich kostspielig durch Zersezung von essigsaurem Blei mittelst Alaun dargestellt wurde. Damit das erhaltene Salz möglichst rein ausfalle, sind einige Vorsichtsmaßregeln zu beobachten. Der anzuwendende Thon muß durch Ausglühen von Pflanzenresten befreit, und ehe die Thonerdeseife gefällt wird, die Alkaliseife von der Lauge getrennt werden, welche immer ein wenig Farbstoff aus den Fettkörpern auflöst.Uebrigens darf man nicht glauben, daß diese Vorsichtsmaßregeln ganz streng befolgt werden müssen, so daß alle Berührung mit einem Farbstoff vegetabilischer oder thierischer Abkunft zu vermeiden wäre. Die zur Gewinnung des essigsauren Bleies, mittelst dessen die essigsaure Thonerde bereitet wird, gebräuchliche Essigsäure von 8° Baumé ist gewöhnlich farblos; löst man aber in dieser am reinsten scheinenden Säure etwas Chlorcalcium auf, so wird beinahe immer eine nicht unbeträchtliche Menge Farbstoff zum Vorschein kommen. Diese Flüssigkeit, welche zur Erzeugung der Thonerdeseife diente, wird wiederholt zu derselben Operation verwendet; da sie aber außer der Thonerde auch etwas Kieselerde (?) enthalten wird, so muß sie, wenn der Gehalt an lezterer zu groß wird, entweder mittelst Kalk oder Oehlsäure gefällt (zersezt) werden, welche leztere bei der Bereitung der festen Säuren als Nebenproduct gewonnen wird. Es muß bei dieser Fabrication der Verlust an Alkali in Rechnung gezogen werden, welcher durch das als vermittelndes Agens behufs der Verseifung und Auflösung der Thonerde angewandte Alkali entsteht. Dieser Verlust wird in den Seifenfabriken zu 1/10 des angewandten Alkali's angeschlagen. Wenn man aber andererseits bedenkt, daß bei der Verseifung mittelst Kalk immer Kalk im Ueberschuß angewandt wird, welcher einen entsprechenden Verlust an Schwefelsäure veranlaßt, der auf 10–11 Kilogramme Säure per 100 Kilogramme Talg anzuschlagen ist, so ist beim Vergleich beider Methoden einleuchtend, daß dieser Verlust an Säure, wenn er auch geringer wäre, den Abgang an Alkali compensirt, so daß also die ganze Frage sich auf den Arbeitslohn reducirt. Da nun die Zersezung der Thonerdeseife ganz leicht von Statten geht, was mit der Kalkseife, welche pulverisirt werden muß, nicht der Fall ist; da ferner der erzeugte schwefelsaure Kalk immer einen Antheil Kalkseife mit sich reißt, was eine wiederholte Behandlung dieser Rükstände nothwendig macht, so kann das neue Verfahren in dieser Beziehung vielleicht noch den Vergleich aushalten; da es aber nach der Theorie auf 100 Fettsäuren 42 reine schwefelsaure Thonerde liefern muß, wovon 100 Kilogr. zu 50 Frcs. verkäuflich sind, so ergibt sich, daß wenn sich die Menge der zu gewinnenden schwefelsauren Thonerde auch auf 33, also auf 1/3 des Gewichts der Fettsäuren, reduciren würde, noch immer ein hinreichender Ueberschuß bleibt, um die Hoffnung zu geben, daß es von namhaftem Vortheil seyn müsse, die Fabrication der Thonerdesalze in Verbindung mit derjenigen der Fettsäuren zu betreiben. Diese Frage wird durch einen Versuch, der eben angestellt wird, bald entschieden werden. Jedenfalls ist es an Orten wie Rouen und Mülhausen von großem Vortheil, die essigsaure Thonerde auf solche Weise zu gewinnen. Ich stelle im Folgenden den wesentlichen Inhalt dieser Abhandlung zusammen. Da bis jezt die Verseifung das einzige praktische Verfahren ist, um die zur Beleuchtung dienenden festen Fettsäuren zu gewinnen, so könnte dieser Proceß, weit entfernt durch Anwendung von Alkali und Säure, welche rein verloren gehen, zu kostspielig zu werden, vielleicht einen vortheilhaften Rükstand liefern, wenn man Aezkali oder Aeznatron als vermittelnde Agentien zur Verseifung anwenden und durch Vermischung der alkalischen Seife mit einer Thonerdelösung eine Thonerdeseife erzeugen würde. Durch Zersezung der lezteren mittelst einer Säure erhielte man alsdann die in der Technik gebräuchlichen Thonerdesalze. Die aus Fettsäuren bereiteten Kerzen bedürfen, um gut zu brennen, eines Dochtes, welchen man durch Tränken mit einer sauren Flüssigkeit, z.B. Schwefelsäure, präparirt, welche die mit der Flamme in Berührung kommenden Dochtfäden sogleich verkohlt, ohne sie jedoch gänzlich zu zerstören, oder durch Imprägniren mit einer fixen Säure, z.B. Boraxsäure, welche wie ein Appret wirkt, indem sie den Fäden Steife verleiht. Macht man aus diesen Fäden ein drei- oder mehrbüschliges Geflecht, so neigt sich der Docht in einer gewissen Höhe, welche von der Verflechtung dieser Büschel abhängt, stets abwärts, so daß sich der obere Theil des Dochts beim Heraustreten aus der Flamme, wobei er sich mehr oder weniger krümmt, in Asche verwandeln kann.