XV. Ueber die Gewinnung von Salpeter als Nebenproduct bei der Bereitung harter Seifen, besonders der Talgseife; von J. C. Reibstein. Aus dem Technologiste, Nov. 1844, S. 56. Reibstein, über die Gewinnung von Salpeter als Nebenproduct. Eines der wichtigsten Probleme für die Seifensieder, welche harte Seifen, vorzüglich Talgseifen bereiten, ist die vortheilhafte Anwendung ihrer Unterlauge. Meines Wissens ist dieselbe noch Niemanden recht gelungen; denn wenn man zur Seifenbereitung Holzasche oder Potasche und zum Aussalzen Kochsalz anwendet, ist der Hauptbestandtheil dieser Unterlauge Chlorkalium (salzsaures Kali), wovon weder direct noch durch Zersezung eine nüzliche Anwendung zu machen ist. Am günstigsten sind die Umstände noch, wenn man bei wohlfeilem Brennmaterial diese Lauge abdampfen kann, um den Rükstand an eine benachbarte Alaunfabrik zu verkaufen, die jedoch in der Regel auch nicht viel dafür bietet. Das Aussalzen des Potasche-Seifenleims mittelst schwefelsauren Natrons oder Glaubersalzes zeigte sich nicht vortheilhafter, weil dieses Salz theurer ist als das Kochsalz und die damit erhaltene Unterlauge, welche größtentheils aus schwefelsaurem Kali besteht, ebenfalls keine große Anwendung findet. Es ist daher für Seifenfabrikanten eine Sache von Belang, ein anderes Salz kennen zu lernen, durch welches sie in den Stand gesezt werden, aus ihrer Unterlauge ein in vielen Gewerben und Industriezweigen brauchbares Salz zu gewinnen. Ein solches Surrogat des Kochsalzes ist das salpetersaure Natron, welches gegenwärtig in großer Menge aus Chili zu uns kömmt und unter den Namen Chili- oder Natronsalpeter, Würfelsalpeter etc. bekannt ist. Dasselbe ersezt das Kochsalz vollkommen, nur mit dem Unterschied, daß statt 100 Theilen Kochsalz 146 Theile salpetersaures Natron angewandt werden müssen, um den Potasche-Seifenleim zu zersezen, und daß die erzeugte Unterlauge statt Chlorkalium salpetersaures Kali (gewöhnlichen Salpeter) nebst etwas unzerseztem Natronsalpeter und Aeznatron, außer den in der Asche enthaltenen salzsauren und schwefelsauren Salzen enthält. Man kann durch das unten angegebene Verfahren den in dem Ablaufwasser enthaltenen Salpeter gewinnen; ehe ich aber dasselbe mittheile, halte ich es für angemessen, einige Punkte zu besprechen, welche sowohl bei der Bereitung der Seife, als bei der Gewinnung des Salpeters beachtet werden müssen, wenn die Resultate vortheilhaft ausfallen und Berechnungen angestellt werden sollen. Jeder Praktiker weiß, daß die durch das Aussalzen entstehende Unterlauge immer mehr oder weniger unrein ist; diese Verunreinigung wird hauptsächlich durch zwei Umstände veranlaßt: 1) wenn zur Seifenbereitung roher und nur auf gewöhnliche Weise ausgelassener Talg genommen wird; denn der Talg enthält mehr oder weniger thierischen Leim (Gallerte), welcher sich abscheidet und mit dem bei der Verseifung sich bildenden Glycerin (Oehlzuker), so wie mit den in der angewandten Holzasche enthaltenen Extractivstoffen in der Unterlauge zurükbleibt; 2) wenn man zur Bereitung der Laugen zu viel Kalk nimmt; der Kalküberschuß bildet nämlich mit der FettsubstanzFettstubstanz eine Kalkseife, welche sich ebenfalls in der Unterlauge absezt.Auf noch einen Umstand habe ich aufmerksam zu wachen, welcher bei dem gewöhnlichen Verfahren, die Kaliseife auszusalzen, zur Verunreinigung der Unterlauge beiträgt, oder vielmehr einen beträchtlichen Verlust an Seife veranlaßt. Das Kochsalz ist nämlich immer mehr oder weniger mit erdigen Salzen, wie Chlor-Calcium und -Magnesium (salzsaurem Kalk und salzsaurer Bittererde), schwefelsaurem Kalk etc. verunreinigt; sobald diese Salze in die Seife geworfen werden, verbinden sich die Erden mit dem Talg zu erdigen Seifen, welche in der Lauge niederfallen und meistens die Ursache sind, wenn die Seife anbrennt und ein Antheil derselben verloren geht. Um sich von der Reinheit des Kochsalzes zu überzeugen, löst man eine kleine Menge davon in Wasser auf und sezt etwas reine Kalilösung zu; wird die Flüssigkeit stark davon getrübt, so ist das Salz unrein, enthält erdige Salze und ist daher zur Seifenbereitung nicht brauchbar. Da nun diese Verunreinigungen Verlust veranlassen und hinderlich sind sowohl bei der Seifen- als bei der Salpetergewinnung, so halte ich es für nüzlich, ehe ich die Darstellung dieses leztern Salzes angebe, einiges über die Bereitung der Laugen und das Ausschmelzen des Talgs zu sagen. I. Bereitung der Laugen. Eine Hauptsache bei der Bereitung harter Talgseife ist, daß der Fabrikant eine gute Aezlauge darzustellen weiß, d.h. eine Lauge, die, wie man zu sagen pflegt, weder zu schwach, noch zu stark im Kalk ist, nämlich weder kohlensaures Kali, noch freien Kalk enthält. Dieß erkennen aber die bloß empirischen Leute vom Fach erst, wenn sie die Lauge mit den Fetten im Kessel schon zusammengebracht haben; allein dann ist es zu spät, einem zu großen oder zu geringen Verhältniß des Kalks abzuhelfen; da aber alle Palliativmittel, die dann noch in den Kessel gebracht werden können, wenig nüzen, so gebe ich hier ein einfaches Mittel an, wodurch der Fabrikant erkennen kann, ob zu viel oder zu wenig Kalk in seiner Lauge ist. Der Kalk, welchen man der Asche oder der Potasche zusezt, damit er sich der mit dem Alkali verbundenen Kohlensäure bemächtige und kohlensauren Kalk bilde, darf nur in gerade hinlänglicher Menge angewandt werden, um das Kali frei, oder wie man zu sagen pflegt, äzend zu machen. Um zu erfahren, ob genug Kalk zugesezt wurde, bediene ich mich des Kalkwassers, womit die Probe noch besser in die Augen fällt, als das mittelst einer Säure erzeugte Aufbrausen. Uebrigens hat man in den Seifensiedereien immer Kalkwasser vorräthig, da die lezte Lauge beinahe reines Kaltwasser ist. Ich gieße also eine Quantität dieses Kalkwassers in ein Kelchglas und seze ihm von der zu probirenden Lauge zu; trübt sich die Flüssigkeit, so enthält sie noch kohlensaures Kali und ist also noch zu schwach an Kalk, während sie, wenn sie hell bleibt, gehörig äzend ist. Um ferner zu untersuchen, ob sie nicht zu viel Kalk hat, d.h. freien Kalk enthält, verfährt man wie folgt: man nimmt ebenfalls ein Kelchglas, füllt es zu 3/4 mit der zu untersuchenden Lauge an und gießt dann kohlensaure Kalilösung hinzu, welche wenn Trübung erfolgt, einen Kalküberschuß anzeigt. Nichts ist leichter, als sich in Seifensiedereien diese Lösung von kohlensaurem Kali zu verschaffen, indem man nur etwas von der zweiten Lauge (Abrichtelauge) ein paar Wochen lang in offenen Gefäßen der Luft auszusezen braucht; die Kohlensäure der Luft verbindet sich mit dem Kali und man erhält ein reines kohlensaures Salz desselben. Um eine an Kalk zu arme Lauge zu verbessern und ganz äzend und brauchbar zu machen, bediene ich mich folgenden Verfahrens: wenn die aus dem Kessel kommende Lauge vom Kalk noch trübe ist, gieße ich sie in einen leeren Kessel und verdünne sie, wenn sie über 10° Baumé hat, mit Wasser bis auf diesen Grad, weil eine concentrirtere Lauge, selbst wenn man ihr Kalk in Ueberschuß zusezt, immer etwas Kohlensäure zurükhält. Hierauf lösche ich etwas gebrannten Kalk ab und seze ihn, sobald er zu Pulver zerfallen ist, der kohlensäurehaltigen Lauge zu, worauf ich eine Stunde lang beständig umrühre. Ich lasse nun absezen, probire neuerdings wie oben und die Flüssigkeit kann, wenn sie bei der Probe hell bleibt, zum Seifenleim verbraucht werden; im entgegengesezten Fall muß ihr nach obigem Verfahren noch Kalk zugesezt werden. Sobald sich der Kalk genugsam abgesezt hat, gießt man die Flüssigkeit klar in die Kessel ab. Wenn hingegen die Lauge zu viel Kalk hat, gieße ich sie ebenso in einen leeren Kessel ab und seze Holz-, oder noch besser Potaschelauge so lange hinzu, bis der Kalküberschuß gefällt ist. Da jedoch eine stark gekalkte Lauge immer schwach ist, so thut man besser, ihr statt einer Lösung von Potasche feste Potasche zuzusezen, welche dieselbe Wirkung hervorbringt, ohne die Flüssigkeit zu verdünnen. II. Ausschmelzen des Talgs. Wie ich schon bemerkt habe, ist die durch das Aussalzen entstehende Unterlauge, wenn man unreinen oder bloß auf gewöhnliche Weise ausgeschmolzenen Talg anwendet, stets unrein, in Folge der im Talg enthaltenen gallertartigen Substanzen und des bei der Verseifung sich bildenden Glycerins. Diese Verunreinigung ist manchmal sehr bedeutend und verursacht große Schwierigkeiten, wenn man den Salpeter durch Abdampfen zum Krystallisiren bringen will. Der Talg muß daher nothwendig von diesen gallertartigen Bestandtheilen so gut als möglich befreit werden, was durch folgendes Verfahren leicht erzwekt wird. Der rohe Talg wird zuerst wie gewöhnlich zerhakt und in kleine Stüke geschnitten; man wirft ihn in diesem Zustand in eine Kufe, worin man ihn mit Wasser begießt, bis die ganze Masse davon durchzogen ist; dann gießt man auf je 100 Kilogr. Talg 1 Kilogr. Salpetersäure hinzu und läßt alles 2–3 Tage ruhen.Will man die Unterlauge nicht zur Bereitung von Salpeter benüzen, so wendet man Schwefelsäure an, welche wohlfeiler ist und denselben Dienst thut. Nach Verlauf dieser Zeit läßt man das saure Wasser ablaufen, wascht den Talg aus und läßt denselben in einem Kessel schmelzen, eine halbe Stunde lang unter fleißigem Umrühren kochen, und wenn er sich ein wenig geklärt hat, schöpft man ihn heraus und seiht ihn durch ein Tuch, durch welches er in eine Kufe abläuft, worin er erkaltet; man nimmt dann die gallertartigen und sauren Substanzen, welche sich auf dem Boden des Kessels ansammelten, heraus. Sollte der Kessel nicht hinlänglich groß seyn, um allen zu behandelnden Talg aufzunehmen, so gießt man den geschmolzenen Talg ab, oder besser, schöpft ihn heraus, bringt ein zweitesmal frischen Talg in den Kessel, ersezt das verdampfte Wasser durch frisches und wiederholt dasselbe Verfahren. III. Darstellung der Seife. Ist die Lauge und der Talg auf besagte Weise zubereitet, so schreitet man zur Seifenbereitung nach dem gewöhnlichen und allbekannten Verfahren, nur muß darauf gesehen werden, daß beim Kochen dieser Seife der Seifenleim etwas klebrig bleibe, weil sonst ein Ueberschuß von salpetersaurem Natron bei der nachherigen Behandlung der Unterlauge einen Verlust veranlassen würde; ferner ist, wie sich von selbst versteht, darauf zu achten, daß von dieser Unterlauge nichts verloren gehe, daß also eine Abkühlungskufe vorhanden ist, in welche man alle auszuleerende Unterlauge ablaufen läßt. IV. Behandlung des Aussalzwassers. Sobald die Seife fertig, die Ablaufröhre ausgewaschen und gereinigt ist, und man die lezten noch auf der Lauge schwimmenden Portionen Seife hinweggenommen hat, geht man an die Gewinnung des Salpeters. Man kann diese, um frisches Geräth und Brennmaterial zu sparen, in demselben Kessel vornehmen, in welchem die Seife gekocht wird. Ehe man jedoch die Unterlauge in Arbeit nimmt, ist Folgendes zu beobachten. Troz aller Sorgfalt, beim Aussalzen nicht zu viel salpetersaures Natron hinzuzusezen, kann dieser Uebelstand doch nicht immer umgangen werden, indem die Seife wirklich nur dann gehörig ausgesalzen ist, wenn alle Glycerinverbindungen, welche die Seife sehr wasserhaltig und schmierig machen, durch einen Ueberschuß von Salz ausgeschieden wurden, welcher diese Verbindungen auflöst und die Seife abscheidet; da nun dieser Ueberschuß von salpetersaurem Natron verloren ginge, so muß man vor dem Abdampfen der Unterlauge noch 1/20 bis 1/15 vom angewandten Gewicht Chilisalpeter an Potasche zusezen, um jenen vollkommen in salpetersaures Kali umzuwandeln. Es ist bei diesem Potaschezusaz keine besondere Vorsicht nöthig, denn ein Ueberschuß derselben kann nichts schaden, weil die zurükbleibende Mutterlauge zur Bereitung neuer Laugen dient und das darin enthaltene Kali also wieder benuzt wird. Ist alles so vorbereitet, so wird der Kessel, wenn er nicht schon voll ist, bis zum Rande hinauf angefüllt, was mittelst eines Hahns, welcher die Abkühlungskufe mit dem Kessel durch eine Röhre in Verbindung sezt, leicht zu bewerkstelligen ist. Man macht nun Feuer, beginnt bei offenem Kessel abzudampfen und sezt die Abdampfung auf diese Weise fort, indem man von Zeit zu Zeit Unterlauge aus der Abkühlungskufe zusezt; man fährt so fort, bis sich auf der Oberfläche eine Salzkruste bildet, welche aus dem Kochsalz besteht, das die Asche und Potasche verunreinigte. Dieses Salz schöpft man mit der Schaumkelle ab, oder fängt es, wenn es zu Boden sinken sollte, in einer auf den Boden gestellten Schale auf und zieht es heraus. Die Salpeterlauge nimmt nun allmählich eine solche Dichtigkeit an, daß bei ihrem Erkalten der Salpeter sich in gelblichbraunen Krystallen ausscheidet. Diese Lauge wird alsdann herausgenommen und in einen Zuber geschüttet, welchen man an einen kühlen Ort stellt behufs der Krystallisation, die am fünften Tag vollkommen vor sich gegangen ist. Nach Verlauf dieser Zeit wird die Mutterlauge wieder so lange abgedampft, bis eine herausgenommene Probe, an einen kühlen Ort gestellt, Krystallnadeln liefert. Nach dieser zweiten Krystallisation wird die Mutterlauge wiederholt so behandelt und so fortgefahren, bis keine Krystalle mehr gebildet werden. Wenn diese Krystallisationen auch beendigt sind, bleibt noch immer etwas Mutterlauge zurük, welche noch ein wenig Salpeter, Aeznatron und den zugesezten Kaliüberschuß enthält; man bedient sich derselben mit Vortheil zum Angießen der Asche und zur Bereitung neuer Lauge. Der auf diese Weise gewonnene Salpeter ist immer etwas unrein; um ihn zu reinigen, löst man die Krystalle in ihrem gleichen Gewichte kochenden Wassers auf und sezt dieser Lösung, während sie kocht, eine Auflösung von reinem kohlensauren Kali so lange zu, als noch ein Niederschlag entsteht. Man filtrirt die so gereinigte Flüssigkeit und gießt sie in die Krystallisirgefäße ab, worin man sie mittelst eines hölzernen Rührscheits bis zum vollkommenen Erkalten stark umrührt. Die sich dabei abscheidende Krystallmasse wird herausgenommen, auf ein Tuch gebracht, um sie abtropfen zu lassen und getroknet. Der so erhaltene Salpeter ist reiner, als er von den Salpetersiedern gewöhnlich geliefert wird und daher zu allen technischen Zweken brauchbar. Man wird in der Regel so viel Salpeter erhalten, als man salpetersaures Natron verbrauchte und da von lezterm der metrische Centner nur 70–75 Frcs. kostet, während der Preis des gewöhnlichen Salpeters 100–110 Frcs. beträgt, so sieht man, daß die Kosten des Chilisalpeters, des Arbeitslohns und die übrigen Spesen nicht nur gedekt sind, sondern auch noch ein schöner reiner Nuzen übrig bleibt. Desselben Aussalzungsverfahrens kann man sich auch bei der Bereitung der Kokusnußöhl- und Palmöhlseife bedienen. Da jedoch diese leztere Seife, wenn sie die erforderliche Consistenz erhalten soll, mit Aeznatronlauge behandelt werden muß, so ist dabei folgendes Verfahren einzuschlagen. Der Palmseifenleim, wie der Talgseifenleim in seinem zwei- bis dreifachen Gewicht Wasser aufgelöst, wird mit salpetersaurem Natron ausgesalzen; hierauf schüttet man Aeznatronlauge in geeigneter Menge in den Siedekessel, indem man mit dem Zusezen von Natronlauge so lange fortfährt, bis die Seife den gehörigen Grad von Consistenz angenommen hat. Sollte die Seife noch weiterer Aussalzung bedürfen, so könnte man sich hiezu gewöhnlichen Kochsalzes bedienen, in welchem Fall aber natürlich die Salzlösung nicht in diejenige des salpetersauren Natrons geschüttet werden dürfte, welche davon verunreinigt würde. Vielleicht wäre es besser, sich zu dieser Aussalzung nur salpetersauren Natrons zu bedienen, wie schon gesagt wurde, und die zulezt zugesezte Kochsalzlösung durch Aezkalilauge zu zersezen, wobei man zur Zersezung so viel Kali nehmen kann, als man salpetersaures Natron zum Aussalzen anwandte. Die zurükbleibende Mutterlauge besteht größtentheils aus Aeznatron. Man verbraucht sie zum Angießen der Asche und der Alkalien bei einer neuen Operation. Es wurde vor einiger Zeit angerathen, das salpetersaure Natron zur Seifenbereitung auf folgende Weise zu benuzen: man löst dieses Salz in Wasser auf (oder besser noch in einer schwachen Kalilauge) und sezt dann die zur Zersezung des salpetersauren Salzes erforderliche Menge Kalilauge hinzu; hierauf dampft man die Lösung bis zur gehörigen Concentration ab und läßt krystallisiren. Wenn der Salpeter sich abgeschieden hat, nimmt man die zurükbleibende Natronlösung und bedient sich derselben wie gewöhnlich zur Seifenbereitung. Es ist leicht einzusehen, daß dieses Verfahren für gewöhnliche Seifensieder nicht anwendbar ist, weil es eine vollkommene Geübtheit im chemischen Probiren der Materialien und die Berechnung bestimmter Proportionen der Mischungen erheischt; derselbe muß sich vielmehr wie bisher damit begnügen können, seinem Seifenleim Salz zuzusezen, bis die Seife gehörig ausgesalzt ist und jenes griesige Ansehen angenommen hat, welche das bekannte Kennzeichen ihrer vollendeten Kochung ist.