XXXIII. Ueber die Wirkung der Knochenkohle bei der Ruͤbenzuker-Fabrication, nebst Beschreibung eines Apparats zur Bestimmung des Kalkgehalts im Beinschwarz; von Hrn. Franz Schatten. Aus den Verhandlungen des Vereins fuͤr Befoͤrderung des Gewerbfleißes in Preußen, 1844, 5te Lieferung, S. 186. Schatten, über die Wirkung der Knochenkohle bei der Rübenzukerfabrication. Seit mehreren Jahren bin ich bemüht, die Ursachen derjenigen Erscheinungen aufzufinden, welche beim Betriebe der Rübenzuker-Fabrication, oft zum Nachtheile der Fabrikbesizer, störend auftreten, insofern dieselben vom chemisch-technischen Standpunkte aus zu betrachten sind. Ich kam sehr bald zu der Ueberzeugung, daß nächst den auf ungeeignetem Boden gewachsenen, oder bei der Cultur nicht richtig behandelten Rüben, die vorzüglichsten Ursachen eines großen Theils dieser abnormen Erscheinungen, welche im Allgemeinen als schlechte Arbeit bezeichnet werden, in der zur Filtration der Säfte verwendeten Knochenkohle zu suchen sind, indem diese theils in zu geringer Menge, im Verhältniß zu dem zu filtrirenden Safte, theils in einer durch oftmaligen Gebrauch und falsche Behandlung bei deren Wiederbelebung verschlechterten Qualität verwendet wird, in welchem leztern Falle selbst bei Anwendung verhältnißmäßig großer Mengen von Beinschwarz eine unregelmäßige Arbeit und ein schlechtes Product unausbleiblich sind. Dieser Gegenstand, die Wirkung der Knochenkohle bei der Rübenzuker-Fabrication, ist es, welchen ich in Nachfolgendem näher zu beleuchten beabsichtige; und zwar beschränke ich mich auf die Wirkung der gekörnten Knochenkohle, auf den mit Kalk geläuterten Rübensaft und auf die Art der Behandlung derselben nach ihrem Gebrauche, um sie zu fernern Arbeiten vollkommen geschikt zu machen. Zuvörderst drängt sich die Frage auf: welche Stoffe nimmt das Beinschwarz aus dem Safte auf? Der Kalk und der Farbstoff sind es vorzugsweise, welche beide während der Filtration von dem Beinschwarz aus dem Safte abgesondert werden. Der Kalk ist in zweierlei Gestalt in dem Safte vorhanden: 1) als Aezkalk und wahrscheinlich mit Zuker zu Kalkzuker verbunden, 2) als Kalksalz, d.h. an eine vegetabilische Säure oder eine andere Pflanzensubstanz gebunden, welche in dieser Verbindung als Säure auftritt und eine stärkere Verwandtschaft zum Kalke hat, als die Kohlensäure. Beide, sowohl der Aezkalk als auch das Kalksalz, werden von guter Knochenkohle, wenn sie in genügender Menge angewendet wird, vollständig absorbirt. Das Vorhandenseyn eines Kalksalzes in dem geschiedenen Safte beweist folgender Versuch: Eine Quantität frischen, mit Kalk bis zum vollkommenen Klarwerden geschiedenen Saftes wurde so lange mit Kohlensäure behandelt, bis eine saure Reaction eintrat, mithin der Kalk sowohl als auch das freie Kali vollständig gesättigt waren, wobei sich zuweilen der gefällte kohlensaure Kalk in der überschüssigen Kohlensäure wieder auflöste, öfters auch, bei geringer Anwesenheit des Aezkalks, gar nicht gefällt wurde. Durch nachheriges Aufkochen und Verjagen der überschüssigen Kohlensäure wurde sämmtlicher Kalk, welcher als Aezkalk im Safte vorhanden gewesen war, als kohlensaurer Kalk niedergeschlagen und hing zum Theil an den Wänden des Kochgefäßes. Nach dem Abfiltriren des klaren Saftes und Abwaschen des Niederschlags mit Wasser wurde der an dem Gefäße hängende Kalk durch Essigsäure gelöst, mit Oxalsäure gefällt, abgewaschen und getroknet. Durch das Glühen des Filters nebst seinem Inhalte wurde nach voll ständigem Einäschern desselben das Product einer Atmosphäre von kohlensaurem Ammoniak ausgesezt, gewogen und das Gewicht der Filterasche, welche durch vorherige Probe bekannt war, vom Gesammtgewicht abgezogen. Aus dem nach dem Aufkochen abfiltrirten Safte wurde mit Oxalsäure der noch als Kalksalz vorhandene Kalk ausgeschieden, welcher mit derselben Vorsicht, wie vorher angegeben, in kohlensauren Kalk verwandelt wurde. Die relativen Mengen des Aezkalkes und des Kalksalzes fanden sich in verschiedenen Säften nicht immer in denselben Mengenverhältnissen gegen einander; der erstere wechselte, je nachdem mehr oder weniger Kalk im Ueberschüsse bei der Läuterung zum Safte gegeben, oder der Saft mehr oder weniger heiß von dem Scheideschlamm abgezogen wurde. Lezteres, das Kalisalz, wechselte nach Beschaffenheit des Bodens in welchem die Rüben gewachsen waren, und nach dem während der Aufbewahrung mehr oder weniger veränderten Zustande der Rüben. Zum Beweise des Gesagten stelle ich die Resultate von Untersuchungen verschiedener Säfte hieher, wobei zu bemerken, daß der Kalkgehalt sowohl hier, als auch bei den fernerhin angeführten Untersuchungen stets als kohlensaurer Kalk angegeben ist.   100 Theile Saft geben an kohlensaurem Kalk                                 vom          Summedes in 100 Theilen Saft    gefundenen Kalkes.        Aezkalke.        Kalksalze.   1                –               –               0,360   2                –               –               0,362   3                –               –               0,282   4             0,398            0,148               0,546   5             0,176            0,126               6,302   6             0,232            0,088               0,320   7             0,150            0,152               0,302   8             0,172            0,090               0,262   9             0,152            0,152               0,304 10             0,194            0,150               0,344 Wird der geschiedene Rübensaft, nachdem er klar von dem Scheideschlamm abgezogen worden ist, anhaltend gekocht (vorgedampft), so scheidet sich während des Kochens ein Theil des Kalkes als kohlensaurer Kalk aus (durch die Einwirkung des Aezkali's oder des Aezkalkes auf die im Safte vorhandenen stikstoffhaltigen organischen Substanzen, wobei leztere in Ammoniak, Kohlensäure und Wasser zerlegt werden). Außerdem fällt aber auch während des Verdampfens, vorzugsweise aus Säften von alterirten Rüben, eine Kalkverbindung mit einem organischen Stoffe nieder, welche mit dem oben erwähnten Kalksalze wahrscheinlich völlig identisch ist, und deren nähere Charakterisirung ich einer besondern Arbeit vorbehalte. Die Ausscheidung dieser Kalkverbindung und des kohlensauren Kalkes mit der begleitenden Ammoniakentwikelung wird jedoch sehr geschwächt, oft sogar ganz verhindert, wenn der Saft unmittelbar nach der Scheidung durch Beinschwarz filtrirt worden ist; dieses entzieht dem Safte den zersezenden Aezkalk nebst dem Kalksalze. Das erwähnte Kalksalz wird aber durch Aezkalk in der Siedehize nicht zersezt, wohl aber von der Knochenkohle absorbirt, wie nachstehende Versuchsresultate zeigen, wo gleiche Quantitäten Saft mit verschiedenen Mengen Beinschwarz 1/2 Stunde bei 73° R. behandelt wurden. Die Knochenkohle hielt 5 Proc. Kalk. Textabbildung Bd. 95, S. 107 Menge der angewandten Knochenkohle auf 100 Saft; 100 Saft geben vor der Einwirkung der Knochenkohle an kohlensaurem Kalk; War aus dem Safte durch die Knochenkohle absorbirt; vom Aezkalke; Kalksalze; Summa Aus vorstehenden Resultaten geht hervor, daß die Knochenkohle sowohl den Aezkalk, als auch den Kalk des Kalksalzes absorbirt, jedoch vorzugsweise den Aezkalk; auch sehen wir, daß durch hinreichende Mengen von Beinschwarz der Saft fast vollkommen kalkfrei wird. Jezt ist noch zu untersuchen, ob auch die als Säure in dem erwähnten Kalksalze auftretende organische Substanz von der Knochenkohle absorbirt werde. Zu diesem Behufe wurden 100 Theile Saft, dessen Kalkgehalt bekannt war, mit 20 Theilen Beinschwarz 1/2 Stunde lang bei einer Wärme von ungefähr 70° R. behandelt; aus einem Theile des abfiltrirten Saftes wurde der Kalk zuerst mit Kohlensäure, der Rest sodann mit Oralsäure gefällt, um genau den Gehalt dieses Saftes an Kalk in beiderlei Gestalt festzustellen. Ein anderer Theil des abfiltrirten Saftes wurde mit einer solchen Menge Kalkzuker gekocht, welche hinreichend war, um den von der Kohle absorbirten Kalk fast doppelt zu ersezen. Aus der erkalteten Flüssigkeit wurde der Kalk zuerst mit Kohlensäure, hierauf mit Oxalsäure ausgeschieden; das Ergebniß war folgendes: Textabbildung Bd. 95, S. 108 100 Thle. geschiedener Saft gaben an kohlensaurem Kalk vom Aezkalke; Kalksalze; 100 desselben mit Beinschwarz behandelten Saftes gaben an kohlensaurem Kalke; Vor der Behandlung mit Kalkzuker vom; Nach der Behandlung mit Kalkzuker vom Wäre die Säure oder deren Substitut von der Knochenkohle nicht absorbirt worden, so würde sie sich bei der Behandlung mit Kalkzuker nothwendig wiederum mit Kalk gesättigt und dieselbe Menge kohlensaurer Kalk, nämlich 0,152, aus dem wiedererzeugten Kalksalze ausgeschieden worden seyn; die Zahlen der zweiten und lezten Columne zeigen aber, daß auch die als Säure auftretende Substanz fast vollständig durch das Beinschwarz vom Safte getrennt worden war. Um die Ueberzeugung zu gewinnen, ob diejenige Substanz, welche in dem in Rede stehenden Kalksalze die Rolle der Säure übernimmt, eine wirkliche Säure oder eine andere Pflanzensubstanz sey, wurde geschiedener Saft auf die schon angegebene Weise durch Kohlensäure vollständig vom Aezkalke befreit, von dem gebildeten kohlensauren Kalke durch Filtration getrennt und dem Filtrate vorsichtig eine Lösung von Oxalsäure zugesezt, wobei Anfangs keine Spur einer sauren Reaction gegen empfindliches Lakmuspapier eintrat; beim Eintritt derselben wurde der Saft vom oralsauren Kalke abfiltrirt und mit einem Ueberschusse von Oralsäure versezt, wobei sich keine Trübung zeigte. Wäre der Kalk der Kalkverbindung an eine Säure gebunden gewesen, so würde diese, durch die Oxalsäure in Freiheit gesezt, eine saure Reaction der Flüssigkeit veranlaßt haben; da sich hier aber das Gegentheil zeigte, so ist zu schließen, daß es eine gegen Pflanzenfarben indifferente Pflanzensubstanz seyn müsse, welche sich mit dem Kalke zu einem Salze verbindet. Untersuchen wir jezt, welchen Einfluß die Wärme, die Zeit der Einwirkung, das Mengenverhältniß des Beinschwarzes zum Safte, die größere oder geringere Reinheit der Knochenkohle und derartige Abweichungen bei dieser Operation ausüben. In Nachfolgendem wurde eine Reihe von Untersuchungen in Bezug der Absorption des Beinschwarzes gegen den Aezkalk, statt mit Rübensaft, mit Kalkwasser angestellt, um nicht durch die im Safte befindlichen organischen Stoffe behindert zu werden; das Kalkwasser wurde aber jedesmal vor und nach der Einwirkung des Beinschwarzes auf seinen Kalkgehalt untersucht, weil schon geringe Temperaturunterschiede denselben verändern. Die Differenz gab den durch das Beinschwarz absorbirten Kalk. Die Wärme beschleunigt die Absorption des Kalkes bedeutend, denn: 100 Beinschwarz absorbiren in 3/4 Stunden aus 500    Kalkwasser bei 15° R.100 desselben Beinschwarz absorbiren in 3/4 Stunden    aus 500 desselben Kalkwassers bei 60° R. 0,9101,200     alskohlens.   Kalk. Die Differenz in diesen Zahlen würde größer gewesen seyn, wenn verhältnißmäßig mehr Kalkwasser zur Kohle angewendet worden wäre, denn aus dem bei 60° R. behandelten Kalkwasser wurde aller Kalk absorbirt. Ein eben so wesentlicher Unterschied findet statt, je nachdem die Kohle längere oder kürzere Zeit mit dem Kalkwasser in Berührung gestanden hatte. 100 Beinschwarz absorbirten aus 500 Kalkwasser    in 1/2 Stunde bei 15° R.100 desselben Beinschwarz absorb. aus 500 desselben    Kalkwassers in 24 Stunden bei 15° R. 0,5251,085     alskohlens.  Kalk. Die verhältnißmäßige Menge des Kalkwassers und Rübensaftes, welche dem Beinschwarze dargeboten wird, gibt ebenfalls, wie vorauszusehen, einen Unterschied in der Menge des absorbirten Kalkes: 100 Beinschwarz zu 500 Kalkwasser absorbirten in    24 Stunden100 desselben Beinschwarz zu 1000 desselben Kalk-    wassers absorbirten in 24 Stunden = 1,079= 1,760     alskohlens.  Kalk. Dieselbe Erscheinung tritt ein, wenn bei denselben Mengenverhältnissen der Kalkgehalt der angewandten Flüssigkeiten verschieden ist. 100 Beinschwarz zu 600 Saft von 0,282 Proc. Kalk-    gehalt absorbiren in 42 Stunden100 desselb. Beinschwarz zu 600 Saft von 0,546 Proc.    Kalkgehalt absorbiren in 28 Stunden = 0,670= 1,560     alskohlens.  Kalk Vor Allem ist aber bei dem fabrikmäßigen Betriebe darauf zu halten, das Beinschwarz durch den wiederholten Gebrauch nicht zu sehr mit Kalk zu überladen, da dieser seine fernere Wirkung nicht allein beschränkt, sondern sie endlich ganz vernichten würde. Bei nachstehender Versuchsreihe, welche das eben Gesagte bestätigt, wurde ein und dieselbe Knochenkohle wiederholt mit Kalkwasser behandelt, nach jedesmaligem Gebrauche abgewaschen und bei der angegebenen Temperatur getroknet. Durch die Differenz des Kalkgehaltes im Kalkwasser vor und nach der Einwirkung der Knochenkohle wurde die Absorption derselben an Kalk berechnet.  100 Knochenkohlewirkten jedesmal auf 1000 Kalkwasser    15 bis 18° R. Absorption von 100  Knochenkohle an   (kohlensaurem)           Kalk.    Nach der Wirkung    wurde die Kohle         getroknet             bei:   1        24 Stunden           1,760             70° R.   2        24      –           1,330             80° –   3        24      –           1,730             80° –   4        28      –           1,450             80° –   5        24      –           1,352             80° –   6          5 Tage           1,351        100 bis 120°   7        43 Stunden           1,330             deßgl.   8        42      –           1,050             deßgl.   9        28      –           0,950        120 bis 140° 10        46      –           1,050             deßgl. 11        48      –           0,880             deßgl. 12        42      –           0,820             deßgl. 13        45      –           0,710 fast zum Glühen erhizt 14        22      –           0,640             deßgl. 15        49      –           0,585             deßgl. 16        48      –           0,510             deßgl. Die Versuche wurden nicht weiter fortgesezt, weil schon aus diesen Resultaten zu schließen ist, daß endlich alle Kalkabsorption aufhören muß. Obgleich diese hier angewendeten 100 Knochenkohle anfangs 4 Proc. kohlensauren Kalk und 2 1/2 Proc. Wasser enthielten, so hatte ihr Gewicht sich dennoch bis auf 110,8 vermehrt, wobei noch zu berüksichtigen ist, daß beim jedesmaligen Abwaschen etwas Kohle verloren gegangen war. Bei der Untersuchung dieser Kohle resultirten:     93,05 Knochenkohle,     17,68 kohlensaurer Kalk,       0,07 Verlust (Wasser). –––––––––   110,80. Es hatte mithin dieses Beinschwarz 8,46 Proc. Aezkalk oder 15,07 Proc. kohlensauren Kalk aus dem Kalkwasser aufgenommen. Eine gleiche Reihe von Versuchen wurde mit geschiedenem Rübensafte angestellt, wobei 100 Knochenkohle wiederholt, jedesmal mit 600 Saft in Berührung gebracht wurden. Kalkgehaltdes Saftesin Procent.    Zeit derEinwirkung.        Temperatur, bei          welcher das         Beinschwarz        getroknet war.      100 Beinschw.absorbirten.      Entfärbung.   1     0,360 18 Stunden               80° R.     1,630 fast wasserhell   2     0,362 20      –               80° –     1,095 weniger, jedoch stark   3     0,362 24      –               80° –     0,079 weniger als vorher   4     0,365 24      –               80° –     0,023 kaum merklich   5     0,361   5 Tage               80° –     0,071 wie vorher   6     0,364 24 Stunden       ungefähr 130° R.     0,455 ziemlich stark   7     0,282 42      –       150 bis   160° R.     0,670 stark   8     0,546 28      – 200° R. (Bleischmelzhize)     1,560 stärker als vorher   9     0,304 47      –               80° R.     0,613 ohne alle Entfärbung 10     0,304 47      –               geglüht     0,550 wasserhell 11     0,320 72      – ugf. 300° R. (dunk. Rothgl.)     0,510 fast so stark als vorher Bei genauer Betrachtung dieser Zusammenstellung lassen sich mehrere Folgerungen ziehen: a) Daß beim bloßen Austroknen der gut abgewaschenen Knochenkohle bei 80° R. sowohl das Kalkabsorptions-Vermögen, als auch die entfärbende Kraft schnell abnehmen. Nr. 1 bis 5. b) Daß beim Erhizen des gebrauchten Beinschwarzes bis zu dem Grade, daß die absorbirten vegetabilischen Substanzen eine anfangende Verkohlung erleiden, wohl das Entfärbungsvermögen gesteigert wird, nicht aber in gleichem Grade das Kalkabsorptions-Vermögen. Nr. 6 bis 8. c) Daß bei starkem Kalkgehalte des Saftes das Beinschwarz unter gleichen Bedingungen mehr Kalk aufnimmt. Nr. 7 und 8. d) Daß durch vollständiges Ausglühen der Knochenkohle wohl das Absorptionsvermögen gegen den Farbstoff, nicht aber das gegen den Kalk gesteigert wird. Nr. 9 und 10. Wird das Beinschwarz nach dem Gebrauche gar nicht getroknet, sondern nur ausgekocht und ausgewaschen, so vermindert sich die Wirksamkeit desselben gegen den Kalk sehr bedeutend. Es wurden 100 Kohle mit 1000 Kalkwasser behandelt, sie absorbirten in 24 Stunden bei 15° R. = 1,766 Kalk (als kohlens. berechnet). Dieselbe Kohle ausgekocht und gewaschen, aber ohne getroknet gewesen zu seyn, wiederum mit 1000 Kalkwasser unter gleichen Verhältnissen behandelt, entzog ihm nur noch 0,630 Kalk. Wie bedeutend das Kalkabsorptions-Vermögen durch den größern oder geringern Kalkgehalt des Beinschwarzes modificirt wird, zeigen folgende Versuche, wo gleiche Mengen Beinschwarz mit gleichen Mengen Kalkwasser, von gleichem Kalkgehalte, angestellt wurden. 1) 100 Knochenkohle von 9 Proc. Kalkgehalt    absorbiren in 24 Stunden aus 1000    Kalkwasser2) 100 deßgl. von 5 Proc. Kalkgehalt    absorbiren in 24 Stunden aus 1000    Kalkwasser3) 100 deßgl. von 0 Proc. Kalkgehalt    absorbiren in 24 Stunden aus 1000    Kalkwasser   0,862  1,767  2,200      als  kohlens.    Kalk. Dieselben Resultate zeigten sich bei Einwirkung verschiedener Kohle auf geschiedenen Saft von gleichem Kalkgehalte. 1) 100 Knochenkohle von 11 Proc.    Kalkgehalt absorbiren in 40 St. aus    1000 Saft bei 15° R.2) 100 deßgl. von 0 Proc. Kalkgehalt    absorbiren in 40 St. aus 1000 Saft    bei 15° R.3) 100 deßgl. von 0 Proc. Kalkgehalt    absorbiren in 1/2 St. aus 1000 Saft    bei 73° R. = 0,543= 2,240= 2,380      als  kohlens.    Kalk gerechnet. Die Entfärbung des Saftes von Nr. 1 und 2 war ziemlich vollständig, bei Nr. 3 war sie etwas schwächer, obgleich die Kalkabsorption größer war als in Nr. 2; diese Erscheinung ist theils in der kürzern Zeit der Einwirkung, theils in der höhern Temperatur zu suchen, da bekanntlich heiße Flüssigkeiten vom Beinschwarze weniger stark entfärbt werden als kalte. Die absorbirende Kraft der verschiedenen Kohlenarten gegen Gase ist ziemlich vollständig durch viele (vorzüglich französische) Chemiker untersucht worden. Diese Untersuchungen zeigen unter andern, daß die Kohle Sauerstoffgas absorbirt, und lezteres in verdichtetem Zustande in der Kohle sich mit einem Theile derselben zu Kohlensäure verbindet; daß sie ferner Kohlensäure und vorzüglich Ammoniakgas in großer Menge verdichtet. Geschieht dieses, während die Kohle der atmosphärischen Luft exponirt wird, so ist zu schließen, daß sie kohlensaures Ammoniak enthalten müsse und daß ihre Reaction gegen aufgelösten Kalk diesem kohlensauren Ammoniak und der freien Kohlensäure zuzurechnen sey. Um mich zu vergewissern, welchen Einfluß die aus der Atmosphäre aufgenommenen Gase auf das Kalkabsorptions-Vermögen der gekörnten Knochenkohle ausüben, wurde eine Quantität derselben in einem eisernen Rohre stark geglüht, welches wie ein Verbrennungsrohr aufgestellt wurde, wie dasselbe bei organischen Analysen gebraucht wird, mit dem Unterschiede, daß das eine Ende mit einem mit Wasserstoffgas gefüllten Exhaustor in Verbindung gesezt war, während das andere Ende mittelst eines herabgehenden Glasrohres durch Wasser abgesperrt wurde, und vor und während des Glühens Wasserstoffgas langsam hindurch strich. Auf diese Weise wurden vier gleiche Quantitäten Beinschwarz ausgeglüht, wovon die erste in ein Gefäß gebracht wurde, welches zum Theil mit geläutertem Rübensaft und übrigens mit Wasserstoffgas gefüllt war, mit der nöthigen Vorsicht, daß die Kohle auf keine Weise mit der atmosphärischen Luft in Berührung kam. Die zweite Portion wurde sogleich nach dem Glühen mit Wasser vollständig befeuchtet und in diesem Zustande in eine gleiche Menge desselben Saftes gebracht. Die dritte Quantität blieb 3 Stunden, die vierte 47 Stunden der freien Atmosphäre ausgesezt, worauf beide in gleiche Quantitäten desselben oben verwendeten Saftes gebracht und stündlich stark bewegt wurden. Die Resultate waren folgende: Textabbildung Bd. 95, S. 113 10 Knochenkohle unter Wasserstoffgas geglüht; stand an der Luft; wurde mit Saft von 0,546 Procent Kalkgehalt behandelt; 100 Knochenkohle absorbirt an Kalk (kohlensaur.); Entfärbung; Menge; Zeit; nicht; Stunden; wasserhell; sogleich befeuchtet Der Unterschied in der Menge des von 100 Kohle absorbirten Kalkes ist zwar gering, jedoch zeigt sich eine größere Absorption bei der längere Zeit an der Luft gelegenen Kohle. Um aber völlige Gewißheit zu erlangen, daß dieser Unterschied den absorbirten Gasen zuzurechnen sey, wurde stark ausgeglühte Knochenkohle in einem gläsernen Verbrennungsrohre geglüht, welches völlig wie das vorher beschriebene eiserne Rohr vorgerichtet und mit verdünnter Salzsäure gesperrt worden war. Aus lezterer konnte durch Platinchlorid mit Beachtung der nöthigen Vorsichtsmaaßregeln eine kaum wägbare Menge Platinsalmiak ausgeschieden werden, wogegen aus einer gleichen Quantität (10,000 Grammen) derselben Kohle, welche nach dem Ausglühen 7 Tage der Atmosphäre exponirt gewesen war, auf gleichem Wege 0,073 Gramme vollkommen trokener Platinsalmiak gewonnen wurden. In Vorhergehendem haben wir gesehen, daß der bei weitem kleinste Theil des von der Kohle absorbirten Kalkes auf Rechnung der Kohlensäure oder des kohlensauren Ammoniaks gebracht werden kann; es muß mithin der Kalk von der Knochenkohle als Aezkalk figirt werden. In der That bestätigte sich diese Voraussezung vollkommen, als Knochenkohle, welche mit Essig ausgekocht, gut gewaschen, getroknet und geglüht worden war, mit geschiedenem Rübensafte behandelt wurde. Es zeigte sich bei dieser Kohle, obgleich sie über 2 1/2 Proc. Aezkalk (= 4 1/2 Proc. kohlensauren Kalk) aufgenommen hatte, beim Uebergießen mit verdünnter Salzsäure nicht die geringste Spur des Entweichens von Kohlensäure. Ueber das Absorptionsvermögen der Kohle gegen den Farbstoff sind schon viele Beobachtungen bekannt, namentlich ist eine Tabelle von Bussy in viele Hand- und Lehrbücher der Chemie übergegangen. In dieser Tabelle ist die vollständige Entfärbung einer gewissen Menge Flüssigkeit durch ein bestimmtes Quantum der verschiedenen Kohlenarten als Norm angenommen. Wer sich selbst mit diesem Gegenstande beschäftigt hat, weiß sehr wohl, wie schwierig es ist, das richtige Quantum der Flüssigkeit gegen die Kohle zu treffen und sich bei der Beobachtung der Nuance nicht zu täuschen; auch haben genannte Beobachtungen bei vorliegendem Gegenstande deßhalb einen geringen Werth, weil auf die gekörnte Knochenkohle gar keine Rüksicht genommen worden ist. Es ist aber bei dem Betriebe einer Rübenzuker-Fabrik selten der Fall, daß die ganze Menge des filtrirten Saftes durch das Beinschwarz vollständig entfärbt würde, es kann hier also nur der Unterschied der Nuance zwischen dem nicht filtrirten und dem filtrirten Safte in Betracht gezogen werden. Die bisher gebräuchlichen Bestimmungen der Farbennuancen durch Worte (als braun, hellbraun, gelb, schöngelb u.s.w.) auszudrüken, ist sehr relativ und gibt auch nicht einmal annähernd einen Anhaltepunkt. Um auch hier eine feste Basis zu gewinnen, habe ich einen Farbemesser auf die Art construirt, daß ich verschieden gefärbte Flüssigkeiten in vollkommen gleich weite Glasröhren eingeschmolzen und diese in einem Stativ so befestigt habe, daß der zu untersuchende Saft in ein Probeglas von völlig gleicher Weite als genannte Röhren gethan und die Nummer derjenigen Nuance, mit welcher er gleich ist, bemerkt wird. Den Farbstoff zu diesem Farbemesser bereite ich aus dem überall im Handel gleichbleibenden Lakrizensaft (Extract der Süßholzwurzel), welcher in Weingeist von 30 Proc. Tralles gelöst, und die klare Lösung zur Trokne abgedampft wird. Von diesem Extracte, welches sich vollständig löst, wird eine Lösung in Weingeist von 30 Proc. Tralles (um das Gefrieren zu Verhindern) gemacht, welche 1 Proc. Extract enthält und als dunkelste Nuance gilt, und aus dieser durch Verdünnung mit 30grädigem Weingeist, sodann eine Reihe bis zu 0,05 Proc. Extractgehalt herab. Mit Hülfe dieses Instrumentes gelingt es, die Menge des absorbirten Farbstoffs dem Gewichte nach zu bestimmen, vorausgesezt daß die färbenden Stoffe des Rübensaftes mit dem des Lakrizens vom Beinschwarze gleich stark absorbirt werden sollten. Jedenfalls wird aber der Werth sehr annähernd gefunden werden. Die bis jezt über das Entfärbungsvermögen des Beinschwarzes im Verfolge dieser Arbeit angestellten Versuche gaben durch die Unsicherheit bei deren Bezeichnung die Veranlassung zur Ausführung dieses Instrumentes; ich habe deßhalb auch nur einen Theil der Resultate hier mitgetheilt, werde jedoch später diese Versuche mit dem Farbemesser wiederholen und behalte mir die fernere Mittheilung vor. Noch einige Worte über die mit basisch essigsaurem Blei aus dem geschiedenen Rübensafte fällbaren, meist stikstoffhaltigen Pflanzensubstanzen und deren Verhalten zum gekörnten Beinschwarz. Daß stikstoffhaltige vegetabilische Substanzen durch äzende Alkalien bei der Siedehize behandelt sich zersezen und Ammoniak gebildet wird, ist bekannt; daß diese Substanzen aber auf den krystallinischen Zuker sehr schnell zersezend einwirken, indem sie ihn in amorphen Rohrzuker (Schleimzuker, Syrup) und Traubenzuker umwandeln, daß ferner die Zersezung dieses Stoffs mittelst Alkalien mit vielem Vortheile für die Rübenzuker-Fabrication anwendbar sey, hat Dr. Zier in seiner Mittheilung an die Erwerber seiner Methode im Jahre 1836 zuerst ausgesprochen. Später, im Jahre 1841, wurde durch den Rübenzuker-Fabrikanten Kopisch in Schweidnitz nachgewiesen, daß der im klaren geschiedenen Safte enthaltene Aezkalk meist vollkommen hinreichend sey, die stikstoffhaltigen Körper beim Sieden zu zerstören, zu welchem Zwek er vorschreibt, die klaren Säfte bis zu 3/4 bis 2/3 ihres Volumens bei starkem Sieden abzudampfen (Vordampfen) und während dem mit Aezkalk zu versezen, wenn bei noch anwesendem Stikstoff die Ammoniakentwikelung aufhört, nach erreichtem Zwek aber den überschüssigen Kalk mit dem von mir angegebenen Apparate mittelst Kohlensäure zu entfernen. Diese Arbeitsmethode, die Säfte vor der Filtration zu kochen (vorzudampfen), verbreitete sich sehr bald in Schlesien und in der Provinz Sachsen zum großen Vortheile der Fabrikanten. In neuester Zeit hat Hochstädter (polytechn. Journal Bd. LXXXIX S. 130 u. 210) eine sehr gute Arbeit über die chemische Natur der Zukerrübe geliefert, deren Studium allen Zukerfabrikanten dringend zu empfehlen ist; er hat die hier in Rede stehende stikstoffhaltige Substanz in ihren zersezenden Wirkungen genauer untersucht. Ich fand den aus ungesäuertem geschiedenem Rübensafte mit Bleiessig gefällten Niederschlag nicht immer von gleicher Zusammensezung; der noch feuchte Niederschlag löste sich in concentrirter Essigsäure mehr oder weniger vollständig auf, hinterließ aber stets eine flokige Masse, welche nach dem Austroknen beim Erhizen ohne aufzublähen verbrannte und Blei oder Bleioxyd hinterließ. Wurde der Niederschlag getroknet, so war er, selbst bei anhaltendem Kochen, in concentrirter Essigsäure viel weniger löslich. Die klare Lösung mit Schwefelwasserstoffgas behandelt und das Schwefelblei abgesondert, hinterließ beim Austroknen eine braune extractartige Masse, welche Feuchtigkeit aus der Luft anzog und ohne thierisch-empyreumatischen Geruch verbrannte. Von dem bleihaltigen Niederschlage wurden 0,930 Gram. mit Aeznatronkalk nach Varrentrapp's Methode im Verbrennungsapparate behandelt und lieferten 0,082 Gramme Platinsalmiak; ein anderesmal erhielt ich aus 1,000 Gram. sogar nur 0,024 Gram. Platinsalmiak, woraus zu schließen ist, daß die Niederschläge mit Bleiessig sehr geringe und sehr veränderliche Mengen der eigentlichen stikstoffhaltigen Substanz enthalten, dagegen aber viel Gummi, Schleim, Extractivstoff, Farbstoff und dergl. Pflanzenstoffe, welche durch Bleiessig gefällt werden. Durch diese und andere nicht hieher gehörige, im Interesse einer andern Arbeit angestellte Präliminarversuche belehrt, glaube ich annehmen zu dürfen, daß der Stikstoffgehalt dieses Niederschlags, mithin auch des Rübensaftes, von dem Pflanzeneiweiß herrührt, welches bei der Läuterung des Saftes sich in großer Menge abscheidet, und von welchem ein kleiner Theil durch die Alkalität des Saftes aufgelöst erhalten wird. Derselbe Niederschlag von gutem, wenig alkalischem Safte, welcher bis zu 1,200 spec. Gewicht und höher eingedampft war (Clairce), zeigte keinen Stikstoffgehalt. Das Beinschwarz äußert eine geringe absorbirende Kraft gegen diese Pflanzenkörper. Es wurde geschiedener Rübensaft mit Bleiessig auf die Menge des in Rede stehenden Niederschlags untersucht, und von demselben Safte ein Theil mit 1/5 seines Gewichts Beinschwarz behandelt und der vollständig entfärbte Saft auf gleiche Weise untersucht. Die Resultate sind folgende: Textabbildung Bd. 95, S. 117 Vor der Behandlung mit Beinschwarz gaben 100 Theile Saft an; Nach der Behandlung mit Beinschwarz gaben 100 Theile Saft an; Beschaffenheit des Bodens, auf welchem die Rüben gewachsen; (kohlensaurem) Kalk; Niederschlag mit Bleiessig; Kalk; im dritten Dünger; frisch gedüngt Der Boden, auf welchem die Rüben gewachsen sind, hat einen unverkennbaren Einfluß auf die Bildung dieser Substanzen, wie ein Vergleich in vorstehender Zusammenstellung zeigt. Noch mehr aber stellte sich dieses bei der Untersuchung eines Saftes heraus, welcher aus Rüben gewonnen wurde, welche auf feuchtem (sogenannten salpetrigen) Boden gewachsen waren. Dieser Saft hatte den mäßigen Kalkgehalt von 0,304, wogegen der Niederschlag mit Bleiessig 1,426 von 100 Saft betrug. Durch die weitere Verarbeitung der Rübensäfte zu Clairce wird ebenfalls nur wenig von genannten Substanzen ausgeschieden, und es ist wahrscheinlich, daß nur die wirklich stikstoffhaltige Substanz während des Kochens durch die Alkalien des Saftes zerstört wird, denn derjenige in Vorstehendem erwähnte Saft, welcher sogleich nach der Scheidung 1,426 Proc. Niederschlag gab, wurde wieder untersucht, nachdem er bis 8° B. vorgedampft war, durch 20 Procent Beinschwarz filtrirt, sodann weiter bis 22° B. eingedampft und abermals durch 20 Proc. Beinschwarz filtrirt worden war. Diese Clairce war sehr hell und wurde mit destillirtem Wasser bis zum spec. Gew. des frischen geschiedenen Saftes 1,061 verdünnt. 100 Theile dieser verdünnten Clairce gaben aber noch 1,212 Niederschlag, es war mithin während des Eindampfens und doppelten Filtrirens von 1,426 Niederschlag nur 0,214 zerstört oder durch Knochenkohle absorbirt worden, und möchte dieses Minus dem absorbirten Farbstoff zum größten Theil zuzurechnen seyn. Directe Versuche mit einer Auflösung von arabischem Gummi zeigten, daß das Beinschwarz nicht die geringste absorbirende Wirkung gegen dasselbe äußert. Das Anbrennen der Claircen beim Kochen derselben über offenem Feuer (in der Kipppfanne) scheint dem Kalkgehalte der Clairce, nicht den durch Bleiessig fällbaren Stoffen zugeschrieben werden zu müssen. Bei einer Reihe von Untersuchungen verschiedener Claircen von 1,200 bis 1,225 specifischem Gewicht zeigte sich, daß das Maximum des als Kalksalz in denselben vorhandenen Kalkes diejenige Menge nicht übersteigen darf, welche 0,135 Proc. kohlensauren Kalk gibt, wenn nicht ein Anbrennen statt haben soll; bei 0,125 Proc. ist jedoch, wenn gegen Ende des Kochens das Feuer gemäßigt wird, bequem zur Probe heranzutreiben. Der geringste Kalkgehalt, welchen ich bei den bis jezt untersuchten Claircen gefunden habe, betrug 0,061 Procent, und diese sowohl als auch Claircen bis 0,110 Proc. kochen recht schön. Ein großer Gehalt der Claircen an mit Bleiessig auszuscheidenden Körpern äußert dagegen auf ihr Verhalten beim Kochen gar keinen Einfluß. Dieselbe oben erwähnte Clairce, welche bei 1,220 spec. Gewicht 3,636 Proc. Niederschlag gab, dabei aber nur einen Kalkgehalt von 0,108 zeigte, kochte sehr gut. Mit Kohlensäure war aus allen untersuchten Claircen auch im verdünnten Zustande keine Spur von Kalk auszufällen – ein Beweis, daß aller in dem frischen Safte als Aezkalk gelöster Kalk durch die verschiedenen Operationen ausgeschieden worden war. Betrachten wir jezt in Kürze die in Vorigem zusammengestellten Beobachtungen in Bezug auf den technischen Betrieb der Rübenzuker-Fabrication im Allgemeinen, und sehen, wie die Knochenkohle am vortheilhaftesten anzuwenden und am zwekmäßigsten wiederzubeleben ist. Schon beim Ankaufe des Beinschwarz ist Vorsicht zu empfehlen. Es ist in neuerer Zeit nicht selten vorgekommen, daß aus den Rübenzuker-Fabriken die lange Zeit gebrauchte und durch falsche Behandlung verdorbene Knochenkohle angekauft, mit thierischem brenzlichem Oehl (Stinköhl) befeuchtet und geglüht wurde, und diese Kohle theils für sich, theils vermischt mit guter frischer Knochenkohle in den Handel kam. Es ist nicht zu läugnen, daß die auf solche Weise behandelte Kohle, bis auf das größere specifische Gewicht und den viel bedeutenderen Zusammenhang der Theile, von guter frischer Knochenkohle im Aeußern nicht zu unterscheiden ist. Selbst das Entfärbungsvermögen solchen Beinschwarzes ist oft dem aus frischen Knochen gebrannten völlig gleich. Dennoch aber wird es bei seinem Gebrauche zur Rübenzuker-Fabrication sehr schlechte Dienste leisten, weil es wegen seines zu großen Gehaltes an kohlensaurem Kalke gerade den wichtigsten Theil seiner Wirksamkeit, den der Kalkabsorption, ganz oder theilweise entbehrt, wie vorn nachgewiesen worden ist. Die zu Anfang der Abhandlung zusammengestellten Erfahrungen beweisen, daß in den mit Kalk geschiedenen Rübensäften außer dem Aezkalke noch ein Kalksalz zugegen ist, welches schwieriger von der Knochenkohle absorbirt wird als der Aezkalk, und dessen Anwesenheit in der Clairce ein schlechtes Kochen, ja selbst ein Anbrennen derselben zur Folge hat. Um diesen Unannehmlichkeiten zu begegnen, filtrire man die Säfte so heiß als es die Umstände erlauben, durch das Beinschwarz; dabei übereile man die Filtration nicht, sondern regulire sie so, daß jede Quantität des Saftes mindestens eine halbe Stunde mit der Knochenkohle in Berührung bleibt. Die Menge der anzuwendenden Knochenkohle richtet sich nach dem größern oder geringern Kalkgehalte derselben und dem des Saftes. Bei Benuzung solchen Beinschwarzes, welches durch unrichtige Behandlung beim Wiederbeleben seinen Kalkgehalt bis zu 11 Proc. vermehrte, wird man mindestens das vierfache Quantum verwenden müssen, um denselben Effect zu erzielen, welchen man mit einem Theile kalkfreier Kohle erreicht haben würde. Jedenfalls muß das Verhältniß des Beinschwarzes zum Safte so groß seyn, daß eine genügende Entfärbung des leztern erreicht wird. Da das Beinschwarz auf die mit Bleiessig fällbaren, oft stikstoffhaltigen Substanzen keine oder nur geringe Einwirkung äußert, so ist wohl darauf zu achten, daß der geschiedene und abgeklärte Saft so lange in seinem äzkalkhaltigen Zustande gekocht werde, bis alle Ammoniakbildung aufhört (Hochstädter a. a. O.), welches leztere unter Umständen nur durch Zuthun von Aezkalk in den zu verarbeitenden Saft vollständig zu erreichen ist; erst nach dieser Operation ist zum Filtriren zu schreiten. Neuerlich ist von dem Hrn. Medicinalrath Michaelis in Magdeburg ein Schuzmittel gegen die nachtheiligen Wirkungen der zersezenden Substanzen auf den rohen ungeschiedenen Rübensaft angewendet und ihm patentirt worden, welches seiner Einfachheit und auffallenden Wirksamkeit wegen die allgemeinste Anwendung verdient. Die Wiederbelebung der durch den Gebrauch unwirksam gewordenen Knochenkohle ist der Gegenstand mannichfacher Untersuchungen gewesen, und es sind schon von vielen Seiten Vorschriften gegeben worden, diese Operation, welche für die Zukerfabrication von so außerordentlicher Wichtigkeit ist, zu verrichten. In Folgendem will ich das Princip, nach welchem diese Arbeit geleitet werden muß, in der Kürze angeben, ohne in die technischen Specialitäten einzugehen. Zuvörderst ist wohl zu berüksichtigen, ob das Beinschwarz, welches wiederbelebt werden soll, zur Entfärbung von Zukerlösungen behufs des Raffinirens des Rohzukers, oder zur Reinigung von geschiedenen Rübensäften benuzt worden war. Im erstem Falle wird man allein den Farbstoff und einige andere organische Stoffe aus dem Beinschwarz zu entfernen haben, um es wieder brauchbar zu machen; in lezterem Falle aber nächst diesen auch noch den Kalk. Zur Entfernung des Farbstoffs und der übrigen organischen Stoffe bleibt das sicherste und kräftigste Mittel die Zerstörung derselben durch Gährung und Fäulniß und nachheriges Glühen der gewaschenen Kohle; ja selbst ohne das leztere, nach bloßem Auswaschen der gegohrenen Kohle mit Wasser, wird ihre entfärbende Kraft theilweise wieder hergestellt, wie die Anwendung des Peyron'schen Filters beweist. Mehr Aufmerksamkeit und Arbeit erfordert dagegen die Wiederbelebung der Knochenkohle der Rübenzuker-Fabriken; diese Arbeit wird gegenwärtig mit unwesentlichen Abänderungen allgemein auf die Art verrichtet, daß das Beinschwarz nach dem Gebrauche zum Gähren und Faulen gebracht, hierauf durch verdünnte Salzsäure der Kalk ausgeschieden, und daß es dann gewaschen, getroknet und geglüht wird; oft unterbleibt selbst das Auswaschen mit Salzsäure. In der Regel geschieht das Säuren der Kohle mit einem nach Gutdünken genommenen Quantum Salzsäure, unbekümmert ob dabei Salzsäure vergeudet und Beinschwarz zerstört werden könne, oder ob die Menge der Säure hinreichend sey, die nöthige Menge Kalk aus der Kohle zu entfernen; abgesehen davon, daß sehr oft Fälle eintreten, wo es, bei dieser Art zu arbeiten, unmöglich ist der Kohle die nöthige Menge Kalk zu entziehen, ohne zugleich einen Theil des Beinschwarzes zu zerstören. Ich will es versuchen, die Wirkungsweise der Säure auf das Beinschwarz in dem zulezt genannten Falle deutlich zu machen. Beim Filtriren der kalkhaltigen Rübensäfte saugt die Kohle den Kalk aus dem Safte auf, er lagert sich als fester Körper in die Poren der Kohle, während die durch die Gährung entbundene Kohlensäure mit ihm kohlensauren Kalk bildet. Wirkt nun auf solche Kohle die verdünnte Salzsäure ein und dringt sie in die Poren der Kohle, so wird sie durch die aus dem kohlensauren Kalke sich entbindende Kohlensäure wieder herausgetrieben, während die Poren sich mit Kohlensäure füllen, welche der Salzsäure nur schwer den Zutritt wieder gestattet. Die Wirkung der Salzsäure wird hiedurch mehr auf die Oberfläche der Beinschwarzkörner beschränkt; ist diese aber vom kohlensauren Kalke befreit, so wird der noch ungesättigte Theil der Säure die Knochenerde angreifen und diese in sauren phosphorsauren Kalk umwandeln, während sich die Salzsäure theilweise mit dem überschüssigen Kalke der Knochenerde verband. Die im sauren phosphorsauren Kalke befindliche freie Phosphorsäure nebst der noch freien Salzsäure werden nun aber wiederum so viel von der Knochenerde zersezen, bis alle Säure sich zu neutralem phosphorsaurem und zu salzsaurem Kalk (Calciumchlorid) ausgeglichen hat. Gesezt, man wolle aus 1000 Pfd. Knochenkohle 2 Proc. kohlensauren Kalk entfernen, so würde man hiezu 40 Pfd. käufliche Salzsäure von 21 bis 22° B. zu verwenden haben. Dieses Resultat wird auch in der That annähernd erreicht, wenn das zu behandelnde Beinschwarz einen geringen Gehalt an kohlensaurem Kalk hatte. Bei solcher Knochenkohle aber, welche schon öfters zur Reinigung der Rübensäfte benuzt worden war, ohne nach jedesmaligem Gebrauche mit Säure behandelt worden zu seyn, lehrt die Erfahrung, daß diese Angabe sich nicht bestätigt; im Gegentheile zeigt sich bei obigem Gewichtsverhältnisse, daß nicht die berechnete Menge Kalk gelöst, sondern je nachdem die Kohle weniger oder mehr kalkhaltig war, nur 1 1/2, ja zuweilen nur 3/4 Proc. Kalk der Kohle entzogen wurden, obgleich man die Säure nach mehrstündiger Einwirkung vollkommen mit Kalk gesättigt findet; es werden mithin in diesen Fällen 10 bis 25 Pfd. Salzsäure sich eines Theils des Kalkes der Knochenerde bemächtigen. Nehmen wir an, daß von den 40 Pfunden der angewendeten Säure 20 Pfd. sich mit dem kohlensauren Kalke gesättigt haben, so werden die übrigen 20 Pfd. sich mit einer Menge desjenigen Kalkes sättigen, welche der dreiviertel phosphorsaure Kalk (die Knochenerde) mehr an Basis als der neutrale phosphorsaure Kalk enthält. Da nun 100 trokene Knochenkohle in runden Zahlen aus 10 Kohle, 4 kohlensaurer Kalk- und Bittererde und 86 Knochenerde bestehen, diese 86 Knochenerde aber wieder aus 11,08 Kalk und 74,92 neutraler phosphorsaurer Kalkerde, so werden diese 20 Pfd. Salzsäure, welche auf die Knochenerde einzuwirken genöthigt waren und durch 10 Pfd. kohlensauren Kalk = 5,64 Pfd. Aezkalk gesättigt worden wären, 50,88 Pfd. Beinschwarz zerstören, und es wird im vorliegenden Falle der doppelte Schaden von 50 Pfd. Beinschwarz und 20 Pfd. Salzsäure in Rechnung zu bringen seyn. Diese Verluste an Material, Geld und Zeit zu umgehen, lehrt uns die in Vorstehendem mitgetheilte Erfahrung, daß der Kalk des Saftes von dem Beinschwarze als Aezkalk aufgenommen wird. Die Arbeit des Säuerns der Kohle verrichte man deßhalb sogleich nach deren Gebrauch, um alle und jede Wirkung der Säure auf die Knochenerde unmöglich zu machen, vorausgesezt daß die richtige Quantität Säure verwendet wurde; denn einestheils fällt hier die verhindernde Gasentwikelung weg, anderntheils wird die Salzsäure aus dem Wasser durch den Aezkalk so begierig angezogen, daß selbst bei einer großen Menge von Kalk, welchen die Kohle absorbirt hatte, in 1/2 Stunde die vollständige Sättigung der Säure (unter Temperaturerhöhung von einigen Graden) bei richtiger Handhabung erreicht wird. Daß aber auch hier durch Anwendung von zu viel Säure ein Theil des Beinschwarzes zerstört wird, ist leicht begreiflich. Jedem Rübenzuker-Fabrikanten, welcher sein Geschäft rational betreibt, muß es daher wünschenswerth seyn, stets den Gehalt an Kalt von dem in seiner Fabrik befindlichen Vorrathe an Beinschwarz zu kennen, theils um beim Ankaufe desselben nicht betrogen zu werden, theils bei dessen Verwendung zum Filtriren der Säfte den möglichsten Effect zu erreichen, und endlich, um beim Wiederbeleben stets die richtige Menge der zu. verwendenden Salzsäure a priori bestimmen zu können. Ich habe zu diesem Zwek einen Apparat mit Aräometer construirt, durch dessen Anwendung der Kalkgehalt des Beinschwarzes nach einer vorhergehenden einfachen Behandlung bis zu 1/8 Procent genau bestimmt wird. Bei dem bisher in den Rübenzuker-Fabriken befolgten Verfahren die Knochenkohle wieder zu beleben, konnte der Zwek auch deßhalb nur theilweise erreicht werden, weil die Knochenkohle während der Filtration nicht überall gleich viel Kalk absorbirt, sondern ein Theil derselben sehr stark, ein anderer nur wenig mit ihm geschwängert wird. Directe dieserhalb veranstaltete Versuche belehrten mich, daß bei einer Filtration von mit Kalk geschiedenem Rübensafte durch gekörntes Beinschwarz, welche von Unten nach Oben geleitet wurde, die unterste Schicht des Beinschwarzes sechsmal mehr Kalk aufgenommen hatte als die oberste. Hieraus erklärt sich die Schwierigkeit, Kohle von 3 bis 4 Proc. Kalkgehalt nach mehrjährigem Gebrauche fortwährend bei diesem Kalkgehalte zu erhalten, und zwar so, daß jedes einzelne Korn des Beinschwarzvorrathes gleich viel und zwar nach Belieben 2, 3 oder 4 Proc. kohlensauren Kalk hält; es wird im Gegentheil unvermeidlich seyn, einen Theil des Beinschwarzes völlig kalkfrei zu machen, während ein anderer noch 6 bis 8 Proc. davon enthält. Wie sehr hiedurch aber einerseits die Wirksamkeit des Beinschwarzes beeinträchtigt wird und wie nachtheilig die Einwirkung der Salzsäure andererseits auf solches kalkfreies Beinschwarz ist, habe ich im Vorigen gezeigt. Bei Beachtung der hier mitgetheilten Erfahrungen und bei richtiger technischer Ausführung der Wiederbelebungs-Arbeiten, deren specielle Beschreibung nicht im Zwek dieses Aufsazes liegt, gelingt es aber leicht, daß die ganze Masse, und zwar jedes einzelne Korn des Beinschwarzes, jeden beliebigen Kalkgehalt gleichförmig behält, auch die Säure die Knochenerde nicht angreifen kann und das Beinschwarz stets gleich in seiner Wirksamkeit bleibt. Schon nach Verlauf einiger Campagnen nach Entstehung oder eigentlich größern Verbreitung der Rübenzuker-Fabrication in Deutschland, wo man anfing die Salzsäure zur Absonderung des Kalkes aus dem Peinschwarz anzuwenden, wurden oben genannte Schwierigkeiten von aufmerksamen Fabrikanten erkannt, ohne sich jedoch Rechenschaft davon geben zu können, warum das Beinschwarz troz der besten Behandlung nach damaligem Stande der Sache nach und nach an seiner Wirksamkeit verlor; man war deßhalb auch bemüht, Surrogate für die Knochenkohle aufzufinden, welche Bemühungen zum Theil gute Resultate lieferten. Ich will hier anhangsweise einige Worte über die Surrogate der Knochenkohle, so viel mir über dieselben bekannt geworden ist, folgen lassen. Diese Surrogate kann man in drei Classen theilen und zwar: 1) solche, welche Farbstoff und Kalk zugleich absorbiren, als: gebrannter bituminöser Schiefer, das Carbon und der Alaun; 2) welche nur Farbstoff absorbiren: Thonerdehydrat; 3) welche nur Kalk absorbiren: Schwefelsäure, Kohlensäure, Sauerkleesäure. Der gebrannte bituminöse Thonschiefer (Schieferkohle) besizt nach dem Urtheile derer, welche ihn anwenden, eine bedeutende Entfärbungskraft, wie aus der Structur eines solchen porösen Gesteins, dessen Bitumen wegen seiner geringen Menge und gleichförmigen Vertheilung eine matte, nicht glänzende Kohle beim Glühen zurükläßt, a priori geschlossen werden kann. Aus gleichem Grunde ist es wahrscheinlich, daß die Schieferkohle auch Kalk absorbirt, ob aber in so energischer Weise wie das Beinschwarz, müssen vergleichende Versuche entscheiden, welche anzustellen mir die Gelegenheit mangelt. Der allgemeinen Verwendung der Schieferkohle statt des Beinschwarzes stellt sich aber ihr seltenes Vorkommen in einer solchen Nähe von Zukerfabriken entgegen, als daß die Transportkosten dafür übertragen werden könnten. Ob die Cohäsion dieses Materials stark genug ist, ein Auswaschen mit Salzsäure und oftmaliges Glühen beim Wiederbeleben zu vertragen, ohne sich in Pulver aufzulösen, ist mir unbekannt. Das Carbon, das kohlige Product der Verbrennung des Rübenzuker-Syrups, ist zur Verwendung statt der Knochenkohle vorgeschlagen und empfohlen worden. Es fehlen mir die Resultate einer längere Zeit dauernden Arbeit im Großen mit diesem Materiale, als daß ich ein bestimmtes Urtheil über dessen Wirkung abgeben könnte. Versuche in kleinerm Maaßstabe belehrten mich, daß die Kalkabsorption durch die Menge des im Carbon beim Auslaugen desselben zurükgebliebenen Kalis bedingt wurde. Eine Entfärbung der Säfte konnte ich nicht wahrnehmen. Der Alaun, wenn er, ohne vorher mit einem andern Körper zersezt worden zu seyn, zu den geschiedenen Säften gegeben wird, verwandelt den Kalk des Saftes in schwefelsauren Kalk (Gyps), welcher theils im Safte gelöst bleibt, theils gefällt wird, wogegen das gebildete Thonerdehydrat einen großen Theil des Farbstoffs binden wird. Wird er dagegen vor der Anwendung mit Aezkalk zersezt, so hört seine Wirkung auf den Kalk des Saftes auf, lezterer wird aber dennoch mit Gyps verunreinigt, und nur das Thonerdehydrat bleibt gegen den Farbstoff wirksam. Wird er dagegen mit Kali oder Natron zersezt und das gebildete gallertartige Thonerdehydrat vollständig ausgewaschen, so verschwindet der Nachtheil, den Saft mit Gyps verunreinigen zu können und das Hydrat wirkt lediglich bindend gegen den Farbstoff. Das natürliche Thonerdehydrat wirkt entfärbend, aber in sehr geringem Grade. Die Schwefelsäure wäre bei ihrem geringen Preise sehr geeignet zu vorliegendem Zwek, wenn nicht so vielfache Unannehmlichkeiten und Verluste in ihrem Gefolge wären. Kein Mittel den Kalk zu beseitigen ist bei der Rübenzuker-Fabrication früher und vollständiger beobachtet worden, als die Schwefelsäure; man weiß, daß der durch sie entstandene Gyps beim Verkochen sich an die Wände und Böden der Kochpfannen anlegt und bei der Verarbeitung der Claircen über offenem Feuer oft ein Anbrennen der Zukermasse veranlaßt, welcher Nachtheil ebenfalls durch den Alaun, wenn dieser für sich oder mit Kalk zersezt verwandt wurde, zu befürchten ist. Auch ist es bekannt genug, daß bei Anwendung der Schwefelsäure die Ausbeute an Zuker in Güte und Menge geringer ist und mehr Syrup gebildet wird, als bei Verwendung der gekörnten Knochenkohle; des sehr großen Schadens nicht zu gedenken, welcher entsteht, wenn ein Ueberschuß an Säure, wenn auch noch so gering, angewendet wurde, in welchem Falle unter Umständen aller Krystallzuker in Syrup- und Traubenzuker verwandelt werden kann. Die Kohlensäure verbindet sich ebenfalls mit dem im Safte gelösten Aezkalke zu unlöslichem kohlensauren Kalke; diese Unlöslichkeit würde ihre Anwendung vollkommen geschikt machen, wenn die Kohlensäure stark genug wäre, den im Safte an eine Pflanzensubstanz gebundenen Kalk von dieser zu trennen und diese Substanz selbst im Safte unlöslich wäre, mithin gleichzeitig mit dem Kalke ausgesondert würde. Die Nachtheile der andern Säuren, bei einem Ueberschuß zersezend auf den Zuker zu wirken, hat die Kohlensäure nicht. Die Sauerkleesäure (Oxalsäure) ist in jüngster Zeit zur Abscheidung des Kalkes empfohlen worden, sie gibt mit dem Kalke eine völlig unlösliche Verbindung, ist auch stark genug, den Kalk des oft erwähnten Kalksalzes abzusondern; ihre Anwendung zeigt aber, die Unlöslichkeit des Niederschlags ausgenommen, dieselben Mängel als die Schwefelsäure. Bei der Neutralisation der Säfte mit Säuren ist die größte Vorsicht nöthig, weil, wie schon bei der Schwefelsäure erwähnt wurde, ein geringer Ueberschuß den Krystallzuker zerstören und statt festen Zukers nur Syrup gewonnen werden würde. Auch ist der Uebelstand noch in Betracht zu ziehen, daß die mit einer Säure behandelten Säfte durch Beinschwarzpulver und Blut, Eiweiß oder Milch geklärt werden müssen, durch welche sie wiederum mit einem stikstoffhaltigen Körper verunreinigt werden, welcher zwar, so lange die Säfte oder Claircen heiß bleiben, keine auffallenden Nachtheile zeigt; seine katalytische Kraft auf die von solchem Zuker abfließenden Syrupe wird aber um so stärker einwirken, je länger dieselben mit diesem Körper in Berührung bleiben. Dieser Gegenstand hat bei den Zukerfabrikanten noch nicht diejenige Berüksichtigung gefunden, welche er verdient. Wir sehen aus Vorhergehendem, daß, vielleicht mit Ausnahme der Schieferkohle, das gekörnte Beinschwarz nur sehr unvollkommen ersezt wird, indem durch diese Surrogate einseitig entweder nur der Kalk oder nur der Farbstoff entfernt wird. Bei allem im Vorhergehenden über die Surrogate des gekörnten Beinschwarzes Gesagten blieb der Kostenpunkt ganz außer Acht, welcher aber für den Fabrikanten von Wichtigkeit ist. Es wird Jedem, welcher ein Interesse hat die Kosten der Wiederbelebung genau zu calculiren, genügen, wenn ich folgende Erfahrungssäze hieher stelle: Der im Safte gelöste Kalk wird beim Kochen desselben vor der Filtration (Vordampfen) zum Theil abgeschieden; man kann annehmen, daß bei richtiger Arbeit sowohl vom Aezkalke, als auch vom Kalisalze ungefähr die Hälfte von jedem sich absondert. Die ganze Menge gibt den Durchschnitt der vorn angegebenen Resultate, welche Menge aber nach der Bodenbeschaffenheit und Art der Scheidung variiren kann. Die andere Hälfte wird von gutem Beinschwarz völlig aufgenommen und jedes Pfund des absorbirten Kalkes (als kohlensaurer gerechnet) verlangt bei der Wiederbelebung 2 Pfd. Salzsäure zu seiner Entfernung. Mit 9 Tonnen Braunkohle von sehr geringer Qualität können täglich 50 Cntr. Beinschwarz geglüht werden. Die sämmtliche Arbeit wird für 50 Cntr. mit 6 bis 7 Arbeitern (zusammen für Tag- und Nachtschicht gerechnet) vollbracht. Der Verlust an Beinschwarz beträgt bei richtig geleiteter Arbeit 1/2 Proc. durch das Abreiben der Körner unter sich beim Waschen. Hat man den Aezkalk vor der Filtration durch Kohlensäure aus dem Safte ausgeschieden, so bedarf man um das Doppelte weniger Salzsäure beim Säuern der Kohle als Kalk entfernt worden war. Jede 1000 Quart Saft enthalten nach dem Vordampfen ungefähr 26 1/2 Pfd. Kalk vom Aezkalke und 17 Pfd. vom Kalksalze. Diese erstem 26 1/2 Pfd. mit Kohlensäure zu entfernen, kosten, wenn die Kohlensäure mit dem von mir angegebenen Apparate durch Verbrennung von Holzkohle gewonnen wurde, für diese ungefähr 1/5 Thaler. Wurde die Kohlensäure aus Kreide und Schwefelsäure bereitet, so bedarf man zu obiger Menge ungefähr 27 Pfd. Schwefelsäure und 27 Pfd. Kreide. Von der Sauerkleesäure wird man zu dem vorher angegebenen Quantum (von 43 1/2 Pfd. kohlensaurem Kalk) 31 1/8 Pfd. bedürfen; der geringste Preis ist gegenwärtig 2/3 Thaler fürs Pfund. Die Säfte müssen bei Anwendung der Sauerkleesäure nach Abscheidung des Niederschlags mit Blut geklärt und sodann mit Knochenkohlenpulver und Blut entfärbt werden, welche Kosten zu dem Preise der Sauerkleesäure hinzuzurechnen sind. Ganz neuerlich wurde in der Magdeburger Zeitung annoncirt, daß es einem Veteran der Rübenzuker-Fabrication gelungen sey, vollkommen weiße Säfte und weißes Product ohne Anwendung aller Knochenkohle herzustellen. Da aber über diese Arbeitsmethode nichts veröffentlicht worden ist, so können nur die Erfahrungen, welche bei der Ausführung derselben in Großem gemacht werden, entscheiden, ob sie technisch ausführbar und pecuniär vortheilhaft ist. Ziehen wir ein Endresultat aus dem im Vorigen über die Surrogate des Beinschwarzes Gesagten, so ergibt sich, daß keines der hier genannten Surrogate mit etwaiger Ausnahme der Schieferkohle, weder bei seiner technischen Anwendung, noch in pecuniärer Beziehung die Knochenkohle zu ersezen vermag, vorausgesezt daß die Operation der Wiederbelebung mit Aufmerksamkeit geleitet wurde. Wir müssen es den Einsichten und dem Studium derjenigen überlassen, welche es sich zur Aufgabe gestellt haben, die gegenwärtig befolgte Methode der Arbeit in den Rübenzuker-Fabriken durch eine wohlfeilere und sicherere zu ersezen, uns ein anderes Mittel an die Hand zu geben, welches bei denselben guten Eigenschaften der Knochenkohle wohlfeiler als diese ist und, was wohl der Beachtung werth, welches selbst im Uebermaaß angewendet keine nachtheiligen Einflüsse auf die Güte und Menge des endlichen Products ausüben kann. Beschreibung und Gebrauchsanweisung eines Apparats zur Bestimmung des Kalkgehalts im Beinschwarz. Das Beinschwarz (Knochenkohle), ein unentbehrliches Material für die Zukerfabrication im Allgemeinen, besonders aber im gekörnten Zustande für die Rübenzuker-Fabrication, hat bei lezterer die doppelte Function: die Rübensäfte sowohl vom Farbstoffe, als auch vom Kalke und Kalksalze zu befreien. Durch die wiederholte Anwendung ein und derselben Knochenkohle wird diese aber so sehr mit Kalk geschwängert, daß ihre Kraft den Kalk zu absorbiren sich Anfangs sehr vermindert, endlich sogar ganz aufhört, obgleich die entfärbende Kraft solcher Kohle noch sehr bedeutend seyn kann, weßhalb der Rübenzuker-Fabrikant beim Einkaufe des Beinschwarzes oft getäuscht wird oder aus Unkenntniß bei Wiederbelebung desselben es selbst in einen solchen Zustand versezt, daß die erwartete Wirkung der Kalkabsorption unmöglich erreicht werden kann und ein schlechtes Product eine unausbleibliche Folge der Verwendung eines solchen kalkhaltigen Beinschwarzes ist. Um die Rübenzuker-Fabrikanten in den Stand zu sezen, auf eine einfache und schnelle Weise die Menge des kohlensauren Kalkes in der zu prüfenden Knochenkohle aufzufinden, habe ich den hier in Rede stehenden Apparat construirt. Ich lasse ein bestimmtes Quantum Beinschwarz mit dem doppelten Gewichtsquantum verdünnter Essigsäure behandeln und die Lösung filtriren; sie wird ein um so größeres specifisches Gewicht angenommen haben, je mehr sie Kalk aufgelöst enthält. Ein Aräometer ist so graduirt, daß jeder Grad einem Procent des in dem Beinschwarz enthaltenen kohlensauren Kalkes entspricht. Der Apparat besteht aus folgenden Theilen: 1) Einem gläsernen Cylinder, welcher so getheilt ist, daß a) durch Messung die Essigmischung aus concentrirtem Essig und Wasser zur richtigen Stärke gemacht werden kann; b) um 16 Loth verdünnte Essigsaure genau abmessen zu können und zugleich c) um den beim Erhizen des Beinschwarzpulvers mit dem Essig verdampften Essig wieder richtig ersezen zu können, ohne sich einer Waage bedienen zu müssen, indem die sämmtliche Flüssigkeit mit dem Beinschwarz in den Cylinder geschüttet wird. 2) Einer Spirituslampe. 3) Einem Kochgefäße von verzinntem Kupfer. 4) Einem Aräometer, welches, wie schon erwähnt, so getheilt ist, daß es bei einer Wärme der essigsauren Kalklösung von 15° R. den in dem untersuchten Beinschwarz enthaltenen Kalk nach Gewichtsprocenten angibt. 5) Einem Probecylinder von Glas zur Aufnahme der von der Kohle abfiltrirten Flüssigkeit und zugleich zum Einsenken des Aräometers. 6) Einer Correctionstabelle für verschiedene Temperaturgrade der Flüssigkeit und der hieraus entstehenden Differenzen am Aräometer, auf 15° R. reducirt. Die Gebrauchsweise des Apparats ist folgende: 8 Loth des zu untersuchenden trokenen und gepulverten Beinschwarzes werden in dem Kochgefäße über der Spirituslampe mit 16 Loth Essig bis zu 55 bis 60° R. unter Umrühren erhizt, der verdampfte Essig nach dem Erkalten ersezt und in einem Probecylinder so viel Flüssigkeit von dem Kohlenpulver abfiltrirt, daß das Aräometer darin schweben kann; dieses zeigt alsdann an der Scala bei einer Temperatur der Flüssigkeit von 15° R. das Gewicht des in 100 Theilen Beinschwarz enthaltenen kohlensauren Kalkes. Den zu verwendenden Essig lasse ich aus einem Gewichtstheile concentrirtem Essig der Officinen vom specifischen Gewichte 1,045 bis 1,050 und 5 Theilen Wasser mischen; in dieser Mischung zeigt das Aräometer 0 Grad bei 15° R. Wärme, und die Säure hat bei dieser Verdünnung diejenige Stärke, daß sie wohl vermögend ist den vorhandenen kohlensauren Kalk, nicht aber den phosphorsauren Kalk der Knochenerde zu lösen.