XLIV. Verfahren schwefelsaures und salzsaures Kali, schwefelsauren Baryt, Bittersalz etc. bei hoher Temperatur zur Gewinnung ihrer Basen mittelst Wasserdampf zu zersetzen, worauf sich Richard Tilghman, Chemiker in London, am 1. Febr. 1847 ein Patent ertheilen ließ. Aus dem Repertory of Patent-Inventions, Sept. 1847, S. 160. Tilghman's Verfahren schwefelsaures und salzsaures Kali etc. mittelst Wasserdampf zu zersetzen. Zersetzung des schwefelsauren Kalks in der Glühhitze mittelst Wasserdampf. Um Schwefelsäure und schweflige Säure zu erhalten, behandle ich schwefelsauren Kalk (Gyps) auf folgende Weise: Ich nehme einen Cylinder aus feuerbeständigem Thon, welcher vertical in einem Ofen angebracht und oben und unten zum Beschicken und Entleeren mit Oeffnungen versehen ist, welche luftdicht verschlossen werden können. Am oberen Deckel des Cylinders bringe ich eine Röhre aus feuerbeständigem Thon zum Abführen der sauren Dämpfe an und eine ähnliche am Boden zum Einleiten von Wasserdampf, welche letztere dazu mit dem Dampfkessel durch eine Reihe thönerner Röhren verbunden ist. Damit der Cylinder durch den schwefelsauren Kalk oder den Kalk selbst nicht angegriffen werden kann, überziehe ich ihn innen mit einer dünnen Schicht natürlicher kohlensaurer Bittererde (Magnesit). Ich fülle den Cylinder mit Gypsstücken von beiläufig einem Viertelszoll Durchmesser und nachdem seine Oeffnungen luftdicht lutirt sind, setze ich ihn mit seinem Inhalt einer starken Rothglühhitze aus. Dann lasse ich Dampf aus dem Kessel durch die rothglühenden thönernen Röhren in den Boden des Cylinders streichen. Der erhitzte Dampf treibt in Berührung mit den Gypsstücken deren Säure in Form von schwefliger Säure und Sauerstoff aus, mit etwas Schwefelsäure gemischt. Die sauren Dämpfe, welche oben aus dem Cylinder austreten, leite ich durch Röhren aus Steinzeug in eine gewöhnliche Bleikammer, um sie in Schwefelsäure zu verwandeln. Die Hitze im Cylinder treibe ich anfangs nicht so hoch, daß der Gyps schmilzt, verstärke sie aber gegen das Ende der Operation, weil die Beschickung nach theilweiser Zersetzung schwerer schmelzbar ist. In der Röhre, durch welche die sauren Dämpfe aus dem Cylinder abziehen, bringe ich eine Oeffnung an, um dieselben von Zeit zu Zeit untersuchen zu können und beurtheile nach ihrem Säuregehalt den Fortschritt der Operation. Den Dampfzutritt regulire ich mittelst eines Sperrhahns so, daß die aus dem Cylinder entweichenden Dämpfe möglichst viel Säure enthalten. Enthalten dieselben nur wenig Säure mehr, während sich der Cylinder mit seinem Inhalt auf einer starken Rothglühhitze oder niedrigen Weißglühhitze befindet, so sperre ich den Dampf ab, ziehe die Masse aus dem Cylinder am Boden desselben und beschicke ihn von neuem. Das Product besteht hauptsächlich aus ätzendem Kalk. Zersetzung des Bittersalzes. Um die Basis aus dem Bittersalz zu erhalten, entwässere ich es zuerst vollkommen, bringe es dann in kleinen Stücken in den thönernen Cylinder und behandle es wie den Gyps. Die Hitze erhalte ich aber anfangs auf der niedrigen Rothgluth, damit die Beschickung nicht in Fluß kommt, wo sie dann der Dampf nicht mehr durchziehen könnte. Die schwefelsaure Bittererde zersetzt sich bei einer viel niedrigeren Temperatur als der Gyps und ein großer Theil der Säure entweicht im Zustand von Schwefelsäure. Der Rückstand im Cylinder besteht hauptsächlich aus ätzender Bittererde. Zersetzung des schwefelsauren Baryts. Den schwefelsauren Baryt und Strontian zersetze ich nicht in einem thönernen Cylinder mittelst Wasserdampf, weil die Hydrate ihrer Basen schmelzbar sind und daher den Thon zu stark angreifen würden. Ich benutze dazu einen gewöhnlichen Flammofen, dessen Herd ich mit einer 3 bis 4 Zoll dicken compacten Schicht von natürlicher kohlensaurer Bittererde (Magnesit) belege. Durch die Decke des Ofens werden mehrere thönerne Dampfröhren eingeführt, um über die ganze Breite des Herds einen Strom erhitzten Dampfs zu leiten; diese Röhren sind mit dem Dampfkessel durch eine Reihe thönerner Röhren verbunden, die man rothglühend erhält. Ich breite das schwefelsaure Salz in Stücken von beiläufig einem halben Zoll Durchmesser über dem Bett von kohlensaurer Bittererde auf dem Herd des Ofens aus und bringe es auf starke Rothglühhitze oder niedrige Weißglühhitze. Dann leite ich durch die rothglühenden Röhren einen Dampfstrom auf die Beschickung in solchem Maaße, daß sich die Säure möglichst rasch entbindet, indem ich die Beschickung gelegentlich umrühre, um der Wirkung des Dampfs frische Oberflächen auszusehen. Damit durch die desoxydirenden Gase kein Schwefelbarium entstehen kann, lasse ich durch Oeffnungen über dem Brennmaterial so viel Luft eintreten, daß die Atmosphäre im Ofen eine oxydirende wird. Der schwefelsaure Strontian erfordert zu seiner Zersetzung eine größere Hitze als der Gyps und der schwefelsaure Baryt eine noch größere als der schwefelsaure Strontian. Wenn der schwefelsaure Baryt zum Theil zersetzt ist, kommt die Masse in Fluß. Um den Fortschritt der Operation zu beurtheilen, nehme ich von Zeit zu Zeit eine Probe aus dem Ofen; wenn sie sich fast ganz in verdünnter Salpetersäure auflöst, ziehe ich die Beschickung heraus, welche nun hauptsächlich aus Baryt- oder Strontianhydrat besteht. Zersetzung des salzsauren Baryts etc. Gerade so wie den schwefelsauren Baryt, kann man auch den salzsauren Baryt, Strontian und Kalk mittelst Wasserdampf zersetzen. Verfahren kohlensaures Kali und Natron aus den schwefelsauren Alkalien zu bereiten. Das schwefelsaure Kali und Natron lassen sich bis auf einen gewissen Grad gerade so wie der schwefelsaure Baryt mittelst Wasserdampf zersetzen; auf diese Weise erhält man aber nur einen kleinen Theil ihrer Basen in freiem Zustand, wahrscheinlich weil sie bei hoher Temperatur flüchtig sind. Ich vermenge daher diese Salze vor der Behandlung mit Wasserdampf bei hoher Temperatur, mit einer Substanz welche mit dem Kali oder Natron eine Verbindung eingeht, die nach dem Erkalten das Alkali entweder an bloßes Wasser oder an Wasser und Kohlensäure abgibt. Solche Substanzen sind die Thonerde und die basisch-phosphorsaure Thonerde. Die Thonerde bereitet man durch starkes Glühen der schwefelsauren Thonerde; die basisch-phosphorsaure Thonerde durch Vermischen der Auflösungen von phosphorsaurem Natron und schwefelsaurer Thonerde nebst einem schwachen Ueberschuß von Ammoniak. Ich vermenge die Thonerde in gepulvertem Zustande mit einem gleichen Gewicht schwefelsaurem Kali oder Natron und breite das Gemenge auf dem Herd des Flammofens aus; es wird dann erhitzt, dem Dampf ausgesetzt und umgerührt wie bei Behandlung des schwefelsauren Baryts. Wenn eine herausgenommene Probe nur wenig unzersetztes schwefelsaures Kali mehr enthält, ist die Operation beendigt. Ich ziehe dann die Beschickung aus dem Ofen, lauge sie mit heißem Wasser aus, und wenn die klare Auflösung von Thonerde-Kali oder Natron erkaltet ist, leite ich einen Strom Kohlensäure durch dieselbe, bis sich keine Thonerde mehr niederschlägt; die klare Auflösung von kohlensaurem Kali oder Natron wird dann abgezogen und abgedampft. Die zurückgebliebene Thonerde wird immer wieder benutzt. Verfahren kohlensaures Kali und Natron aus den salzsauren Alkalien zu gewinnen. Das salzsaure Kali und Natron kann man ebenfalls mittelst Thonerde oder basisch-phosphorsaurer Thonerde und Wasserdampf in geschmolzenem Zustand zersetzen, indem man gerade so wie mit dem schwefelsaurem Kali und Natron verfährt. Da das salzsaure Kali und Natron aber sehr flüchtig sind, wenn man sie bei hoher Temperatur einem Luftoder Dampfstrom aussetzt, so entweicht bei diesem Verfahren ein großer Theil derselben mit dem Wasserdampf und den Gasen des Feuers unzersetzt in Dampfform und geht so verloren. Ich ziehe es daher vor, die Zersetzung des salzsauren Kalis und Natrons auf die Art zu bewirken, daß ich ihre Dämpfe, mit stark erhitztem Wasserdampf innig vermischt, langsam durch rothglühende Thonerdestückchen ziehen lasse. Dazu benutze ich einen verticalen Cylinder aus feuerbeständigem Thon, welchen ich innen mit Magnesit überziehe und welcher zum Beschicken und Entleeren oben und unten mit Oeffnungen versehen ist, die man luftdicht verschließen kann. Ich ordne eine gußeiserne Retorte so an, daß ihre Röhre in den Cylinder nahe an dessen Boden eintritt. Die Retorte muß oben mit einer Thür versehen seyn, welche luftdicht eingepaßt werden kann und durch die man das salzsaure Kali oder Natron hineinbringt. Das salzsaure Kali und Natron verdampfen selbst in geschmolzenem und stark erhitztem Zustande nur dann leicht, wenn die Atmosphäre über ihnen beständig erneuert wird. Man steckt daher ein enges Dampfrohr in den Deckel der Retorte, um einen Strom erhitzten Wasserdampfs auf die Oberfläche des geschmolzenen Salzes und so den Salzdampf in den Cylinder zu treiben. Der Wasserdampf, welcher so hineingeleitet wird, um die Verflüchtigung zu begünstigen, ist nicht hinreichend um alles verflüchtigte Salz zu zersetzen; der übrige Dampf, welcher zu letzterm Zweck nöthig ist, streicht direct in den Cylinder durch eine thönerne Röhre, welche nahe an seinem Boden einmündet und durch eine Reihe rothglühend erhaltener thönerner Röhren mit einem Dampfkessel verbunden ist. Beide Dampfröhren sind mit Hähnen versehen. In dem oberen Deckel des Cylinders ist eine Röhre angebracht, durch welche die sauren und salzigen Dämpfe in geeignete Verdichter entweichen; in dieser Röhre befindet sich eine Oeffnung, um zeitweise eine Portion der Dämpfe behufs der Prüfung auf ihren Säure- und Salzgehalt auslassen zu können. Der Cylinder und die Retorte müssen mit ihrem Inhalt auf eine starke Rothglühhitze und darüber gebracht werden können. Das Verfahren ist nun folgendes. Nachdem die untere Thür luftdicht geschlossen ist, füllt man den Cylinder mit Thonerde in Stücken von einem Viertelszoll Dicke, die Retorte aber mit dem salzsauren Kali oder Natron und schließt dann den oberen Deckel sowohl des Cylinders als der Retorte luftdicht. Hierauf bringt man den Cylinder zum starken Rothglühen oder zum Weißglühen, die Retorte aber zum Kirschrothglühen, so daß das Salz in ihr geschmolzen wird und sich beim Zulassen von Dampf auf seine Oberfläche leicht verflüchtigt. Nun läßt man Dampf aus dem Kessel durch die rothglühenden Röhren in den Cylinder gelangen mittelst des Rohrs welches nahe an seinem Boden eintritt, so daß er sich mit stark erhitztem Dampf füllt, welcher in einem langsamen Strom durch die Zwischenräume der Thonerdestücke hinaufzieht. Dann läßt man allmählich einen Strom erhitzten Wasserdampfs in die Salzretorte durch das Rohr welches in ihren oberen Deckel einmündet, um eine Quantität Salzdampf in den Cylinder zu treiben, wo er sich innig mit dem Wasserdampf vermischt, welcher durch das andere Rohr eintrat und mit ihm durch die Säule stark erhitzter Thonerde aufsteigt. Dabei verbindet sich das Alkali des salzsauren Salzes mit der Thonerde, während die Salzsäure mit dem unzersetzten Salzdampf durch das Rohr im (oberen) Deckel des Cylinders in die Verdichter entweicht. Wenn man beim Probiren der austretenden Dämpfe findet, daß sie viel Salz enthalten und zugleich stark sauer sind, so läßt man mehr Dampf durch das Rohr, welches direct in den Cylinder führt, und wenn dadurch die Salzmenge in den Dämpfen nicht vermindert wird, so läßt man weniger Dampf in die Salzretorte strömen, damit weniger Salzdampf in den Cylinder streichen kann. Enthalten hingegen die entweichenden Dämpfe nur wenig Salz und viel Säure, so ist der Fortgang der Operation als ein günstiger zu betrachten und diesem entsprechend muß man stets die Dampfmenge reguliren, welche durch die zwei Röhren geht. Wenn die entweichenden Dämpfe eine große Menge Salz und Wasserdampf, aber nur wenig Säure enthalten, während der Cylinder mit seinem Inhalt auf starker Rothglühhitze ist, so muß man annehmen, daß keine Zersetzung des Salzes im Cylinder mehr stattfindet und man sperrt daher beide Dampfströme ab, zieht die Beschickung an seiner unteren Thür heraus und ersetzt sie durch frische Thonerde. Das Product wird dann mit heißem Wasser ausgelaugt und die Auflösung von Thonerde-Alkali mit Kohlensäure behandelt. Je kleiner die Thonerdestücke im Cylinder sind und je größer also die Oberfläche ist, welche sie dem Strom von Wasser- und Salzdampf darbieten, desto schneller findet die Zersetzung des salzsauren Alkalis statt. Der Druck im Dampfkessel braucht nur so groß zu seyn, daß der Dampf durch die Beschickung im Cylinder getrieben werden muß. Gewinnung von Glaubersalz durch Zersetzung eines Gemenges von Kochsalz und Gyps mittelst Wasserdampf. Die Zersetzung des Kochsalzes durch Wasserdampf bei hoher Temperatur läßt sich zur Glaubersalz-Fabrication nach einem neuen Verfahren benutzen, indem man nämlich Kochsalz mit Gyps vermengt, einer starken Hitze und einem Dampfstrom aussetzt. Dazu benutzt man einen horizontalen thönernen Cylinder, welcher innen gegen Zerstörung einen Ueberzug von Magnesit hat und mit einer luftdicht verschließbaren Oeffnung versehen ist, durch die man ihn beschickt. In den oberen Theil des Cylinders, an seinem einen Ende, wird ein Dampfrohr eingeführt und am oberen Theil des anderen Endes ein Rohr welches die erzeugten Salz- und Säuredämpfe in geeignete Verdichter leitet. Der Cylinder wird mit einem Gemenge von gleichen Theilen Gyps und Kochsalz halb gefüllt, seine Oeffnung dicht geschlossen und er dann mit seinem Inhalt auf die Rothglühhitze gebracht. Dann läßt man einen Strom erhitzten Dampfs hinein, welcher über die Oberfläche des geschmolzenen Gemenges streicht und Salzsäure nebst mehr oder weniger verflüchtigtem Salz in die Verdichter treibt. Wenn der aus dem Cylinder entweichende Dampf nur wenig Salzsäure mehr enthält, unterbricht man die Operation und zieht die Beschickung heraus. Die auflöslichen Salze des Products werden durch Wasser ausgezogen und das Glaubersalz von unzersetztem Kochsalz durch Abdampfen und Krystallisiren getrennt. Bei dieser Operation darf man die Hitze nicht so hoch treiben, daß das erzeugte schwefelsaure Natron oder der Gyps selbst durch den Wasserdampf zersetzt werden könnte. Verfahren chromsaures Kali aus Chromerz mit schwefelsaurem oder salzsaurem Kali darzustellen. Um chromsaures Kali zu erhalten, setzt man ein Gemenge von 2 Theilen schwefelsaurem Kali mit 2 Theilen Kalk und 1 Theil feingepulvertem Chromerz auf dem Herd eines Flammofens 18 bis 20 Stunden lang einer hellen Rothglühhitze aus, während auf seine Oberfläche Ströme erhitzten Dampfs aus Röhren gelangen, welche durch die Decke des Ofens gehen. Die Atmosphäre im Ofen muß immer in oxydirendem Zustand erhalten werden, indem man eine hinreichende Menge Luft durch Oeffnungen über dem Spiegel des Brennmaterials zuläßt; auch muß man die Beschickung häufig umrühren, damit dem Dampf und der Luft frische Oberflächen ausgesetzt werden. Der Kalk ist im Gemenge nicht durchaus nöthig, er macht es aber poröser und begünstigt seine Zersetzung. Wenn man beim Probiren der im Ofen enthaltenen Masse findet, daß sie genug chromsaures Kali enthält, zieht man sie heraus und laugt sie mit Wasser aus. Zur Gewinnung von chromsaurem Kali mittelst salzsauren Kalis vermengt man das Chromerz mit seinem doppelten Gewicht gepulverter Kreide, befeuchtet das Gemenge mit Wasser und formt daraus einen halben Zoll dicke Stücke, welche man gut trocknet. Mit diesen füllt man einen Cylinder, welcher mit einer Retorte und Dampfröhren verbunden ist, geradeso wie zur Zersetzung des salzsauren Kalis mittelst Thonerde und Wasserdampf; das Verfahren ist ebenfalls das für letztern Proceß beschriebene, ausgenommen daß man noch ein Rohr nahe am Boden des Cylinders einführt, durch welches man einen Strom erhitzter Luft treibt, die also mit dem Wasser- und Salzdampf durch die Beschickung aufsteigt. Wenn die oben aus dem Cylinder entweichenden Dämpfe beschaffen sind wie früher erwähnt wurde, so daß man schließen muß daß sich das salzsaure Kali im Cylinder nicht mehr weiter zersetzt, so zieht man die Beschickung heraus und laugt das chromsaure Kali aus.Die von dem Patentträger vorgeschlagenen Verfahrungsarten liefern wenigstens den Beweis, daß der Wasserdampf, für sich allein oder in Verbindung mit einer oxydirenden oder reducirenden Atmosphäre, in vielen Fällen ein schätzbares Mittel darbietet um chemische Zersetzungen auf trockenem Wege zu bewirken. Ein deutscher Chemiker, Hr. Beringer, hat bereits den Wasserdampf benutzt um das in den Mutterlaugen der Sodafabriken enthaltene Schwefelnatrium in kohlensaures Natron zu verwandeln (polytechn. Journal Bd. CIV S. 286); er glüht nämlich das mit Kohle gemengte Schwefelnatrium unter Zutritt von Wasserdampf, wobei sich aus der vorhandenen Kohle Kohlensäure bildet, welche im Moment der Entstehung das Schwefelnatrium zerlegt in Schwefelwasserstoff und kohlensaures Natron.E. D.