LI. Ueber die Producte der trockenen Destillation des rheinischen Blätterschiefers, der sächsischen sowie der thüringischen Braunkohle, und die Anwendung derselben als Beleuchtungsmaterialien; von Dr. H. Vohl in Bonn. Aus den Annalen der Chemie und Pharmacie, Januar 1856, S. 9. Vohl, über die Destillationsproducte des Blätterschiefers und der Braunkohle. Die erste Aufmerksamkeit lenkte Selligues auf den bituminösen Schiefer, indem er denjenigen von Vouvant in der Vendée einer Untersuchung, resp. trockenen Destillation, unterwarf, die ihm neben einer reichlichen Ausbeute von ölbildendem, Sumpf-, Kohlenoxyd-, Kohlensäure- und Wasserstoff-Gas eine nicht unbeträchtliche Menge eines in der Kälte erstarrenden braunen Oeles ergab. Seiner Analyse zufolge erhielt er aus 100 Gewichtstheilen trockenen Schiefers: Asche   61,6 Kohle     7,7 Ueber der dunklen Rothglühhitze flüchtige    Stoffe     3,2 Oele   14,5 Wasser     3,2 Gas aus der Differenz berechnet     9,8 –––––– 100,0. Er beschreibt dieses Oel als eine Flüssigkeit, die beim durchgehenden Lichte eine braune und im auffallenden Lichte eine grüne Farbe besitzt. Bei 0° nimmt das Oel eine butterartige Consistenz an, besitzt einen starken empyreumatischen Geruch, hat ein spec. Gewicht – 0,870 und brennt mit stark rußender Flamme. Ein gleiches Oel wird aus dem bituminösen Schiefer aus der Gegend von AutunComptes rendus, 1840, Nr. 22; polytechn. Journal Bd. LXXVII S. 137. gewonnen. Selligues wandte dieses rohe Oel zur Bereitung von Leuchtgas an, indem er dasselbe mit Wasserdampf rothglühende Retorten passiren ließ, die mit Kohle gefüllt waren, wohingegen in Autun das rohe Oel durch Destillation gereinigt als Beleuchtungsmaterial zur Speisung eigenthümlich construirter Lampen in den Handel gebracht wurde.Diese Lampen wurden von dem Pariser Lampisten Delignous erfunden, und sind jetzt mit einigen Veränderungen, die jedoch nicht wesentlich sind, in Deutschland eingeführt, z.B. als Kölner Lampe durch Cohen in Köln. Im Jahre 1849 wurde ich von der Société des Schistes bitumineux du Rhin, welche ihren Sitz in Köln hatte und späterhin das Geschäft unter der Firma A. Wiesmann und Comp. fortsetzte, beauftragt, den rheinischen Blätterschiefer, auch Papierkohle genannt, einer Untersuchung zu unterwerfen. Der Schiefer, welchen ich in Untersuchung nahm, stammte von der Grube auf dem Treckenhohn bei Rott im Siebengebirge und ist Eigenthum der HHrn. Bleibtreu zu Alaunhütten, welche dieselbe auf längere Jahre pachtweise an die oben genannte Gesellschaft abgetreten haben. Die Schiefer besitzen eine braune Lederfarbe, sind ziemlich elastischbiegsam, erweichen beim Erwärmen und brennen mit heller, stark rußender Flamme. Ich unterwarf die lufttrockenen Schiefer in einer eisernen Retorte bei allmählich verstärktem Feuer der trockenen Destillation, wobei Sorge getragen wurde, daß keine verdichtbaren Producte entweichen konnten. Auf die sich bildenden Gase wurde weniger Rücksicht genommen; im Durchschnitt erhielt man jedoch bei der größten Oelausbeute 4 Kubikfuß eines mit leuchtender Flamme verbrennenden Gases von jedem Pfunde Blätterkohle. Die Destillation beginnt noch unter der dunklen Rothglühhitze, und man erhält zuerst mechanisch eingeschlossenes Wasser mit wenig leichtflüchtigem Oel, dann ein bräunlichgrünes, zuletzt erstarrendes paraffinhaltiges Oel neben einer starken Gasentwickelung (Schwefelwasserstoff nie fehlend); in der letzten Periode der Destillation bei der Glühhitze entwickelt sich eine nicht unerhebliche Menge Ammoniakgas neben Schwefelammonium. Die Gase verlieren ihre Leuchtkraft, und zuletzt tritt eine Entwickelung von reinem Kohlenoxyd- und Wasserstoffgas ein. Im Durchschnitt ergeben 100 Gewichtstheile lufttrockenen Blätterschiefers: Wasser   24,214 Theer   20,014 kohliger Rückstand     46,326 Gase     9,446 ––––––– 100,000 Die Gase sind ölbildendes, Sumpf-, Schwefelwasserstoff-, Ammoniak-, Kohlensäure- und Kohlenoxyd-Gas. Der bei der Destillation gewonnene Theer ist von hellbrauner Farbe und erstarrt durch seinen Paraffingehalt bei 9° R. zu einer butterähnlichen Masse. Er besitzt einen höchst penetranten empyreumatischen Geruch und färbt sich durch Sauerstoffaufnahme immer dunkler, bis er zuletzt eine schwarze Farbe annimmt. Der Theer schwimmt auf dem Wasser und hat ein spec. Gewicht bei 14° C. zwischen 0,85 und 0,87. Die bei der Destillation übergehende wässerige, ammoniakalische Flüssigkeit ist leichter als reines Wasser, reagirt stark alkalisch durch ihren Gehalt an kohlensaurem und ätzendem Ammoniak, so wie an Schwefelammonium, und ist von hellgelber Farbe. Ein frischer Fichtenspan in das Ammoniakwasser getaucht und nun mit concentrirter Chlorwasserstoffsäure bestrichen, nimmt eine prächtig purpurrothe Farbe an, offenbar durch die Gegenwart von Pyrrhol. Ich werde späterhin bei dem fabrikmäßigen Betrieb auf dieses Ammoniakwasser und seine Verwendung zurückkommen. Der Schiefer, welcher während der Destillation zusammenschrumpft und sein Volumen bedeutend vermindert, hinterläßt einen graphitähnlich glänzenden kohligen Rückstand, der, wie schon früher angegeben, 46 bis 47 Proc. des angewandten Schiefers beträgt und 9 bis 11 Proc. Kohlenstoff enthält. Dieser hinterläßt beim Verbrennen unter Entwickelung schwefliger Säure eine beinahe weiße Asche, die an der Luft mit Wasser befeuchtet Sauerstoff aufnimmt, und ausgelaugt eine saure Flüssigkeit liefert, welche Thonerde und Eisensalze enthält. (Verwendung auf Alaun.) Wird ein starker Luftstrom bei der Verbrennung zugeführt, so schmilzt die Asche zu einem rothbraunen Glase zusammen. Die bei der Destillation sich entwickelnden Gase haben einen höchst üblen, Kreosot und Schwefelwasserstoff ähnlichen Geruch, brennen im Anfang mit hellleuchtender rußender Flamme, wobei sie durch Gegenwart des Schwefelwasserstoffs bedeutende Mengen schwefliger Säure erzeugen. Das starke Rußen der verbrennenden Gase beruht offenbar auf einer Schwängerung derselben mit ätherischen Oelen. Im weiteren Verlauf der Destillation nimmt die Leuchtkraft des Gases ab, und zuletzt zeigt es nur noch die hellblaue Farbe des Kohlenoxydgases. Durch Kalilauge wird über die Hälfte desselben absorbirt, welche aus Kohlensäure, Schwefelwasserstoff und Cyan besteht. Der Rest besteht aus Sumpf-, ölbildendem, Kohlenoxyd- und Wasserstoffgas, geschwängert mit dem Dampfe der leichtflüchtigsten Oele und Ammoniak. Die trockene Destillation des Blätterschiefers im Großen. Bei der Destillation des Schiefers hat man vor Allem darauf zu sehen, daß man die Temperatur anfangs nicht zu hoch, zuletzt bis zur Rothglühhitze steigert und die Destillationsproducte rasch aus den Destillirgefäßen abführt. Der zu destillirende Schiefer wird zuerst gleichförmig zerkleinert, wobei die einzelnen Stücke zweckmäßig die Größe einer welschen Nuß nicht übersteigen dürfen. Sind die Stücke ungleichartig, so wird man eine Menge unabdestillirter Schiefer noch in der Retorte haben, wenn schon die kleineren Stücke längst ihres Bitumens beraubt sind. Doch abgesehen von dem ungleichmäßigen Abdestilliren der Schiefer, beeinträchtigen allzugroße Stücke die Ausbeute und vermehren die Gasentwickelung. Sind die Stücke größer, als eben erwähnt, so ist leicht einzusehen, daß man eine geringere Ausbeute an Oel erhalten muß, weil der letzte Antheil des Bitumens, welcher natürlich im Innern sitzt, die äußere abdestillirte, rothglühende Hülle passiren muß und dadurch in Leuchtgas verwandelt wird. Dagegen bietet der Schiefer in Pulverform denselben Uebelstand, indem nun durch ein festes Aufeinanderliegen den sich erzeugenden Oeldämpfen kein ungehinderter Fortgang geboten, diese aber dadurch länger als nöthig der hohen Temperatur der bedeckenden Schicht ausgesetzt und somit ebenfalls größtentheils in Leucht- und Sumpfgas übergeführt werden. Auf die Ausbeute an Oel hat ferner der Wassergehalt der Schiefer einen bedeutenden Einfluß. So erhielt ich z.B. von ganz trockenem Schiefer im Verhältniß weniger ätherisches Oel, als von solchem, welcher bloß lufttrocken war und noch 24 bis 25 Proc. Wasser enthielt. Der eben angeführte Wassergehalt ist derjenige, bei welchem man die größte Ausbeute an Oel erhält. Der Einfluß des Wassers bei der Destillation der Schiefer scheint ein zweifacher zu seyn. Erstens schützt er den Schiefer vor zu hoher Temperatur im Anfang der Destillation, und zweitens ist der Wasserdampf ein mechanisches Mittel zur Wegführung der Oeldämpfe. Was die Form der Gefäße, in welchen man die Destillation vornimmt, anbetrifft, so ist sie ebenfalls nicht gleichgültig, und sind die horizontal liegenden, mit weiten Ausströmungsöffnungen versehenen eisernen Retorten den aufrechtstehenden, wie solche in Frankreich angewandt und von dort aus angepriesen werden, vorzuziehen. Die Ausströmungsöffnungen dürfen nicht zu hoch über dem destillirenden Schiefer angebracht seyn, da die Oeldämpfe, welche ein bedeutendes spec. Gewicht besitzen, nur durch Anwendung verstärkter Wärme sich einige Zoll über die destillirende Substanz erheben lassen, diese vermehrte Hitze aber das gebildete Oel zersetzen würde. Man hat in Frankreich, und namentlich hat Delahaye einen Retortenofen mit vier aufrechtstehenden Retorten vorgeschlagen, welche letztere von unten bis oben hin mit mehreren horizontalen Ausmündungen versehen sind. Wie aber vorauszusehen war, hat sich diese Einrichtung nicht bewährt. Es wurde nach diesem Princip bei Mehlem a. Rh. von den HHrn. Portmann und Comp. ein Ofen mit vier aufrechtstehenden Retorten gebaut und in Betrieb gesetzt. Aus den eben angeführten und bekannten Gründen war das erzielte Product von geringer Qualität und Quantität, dabei der Brennmaterialaufwand ein enormer. Die nach dem Delahaye'schen Princip construirten Retorten werden oben geladen und unten durch den Boden entleert. Der Schieferrückstand muß sich also beim Entleeren an den Retortenwandungen reiben, dadurch entsteht aber ein bedeutender Kohlenstaub, der sich in den mit Theer überzogenen Abzugsröhren ansetzt und dadurch Anlaß gibt, daß dieselben bei einer jeden Ladung sich verengern, so daß in kurzer Zeit den Destillationsproducten kaum ein Abzug gewährt wird, und dadurch die Quantität sowohl wie die Güte des zu erzielenden Productes geschmälert wird. Dadurch nimmt die Ausbeute an Gas bedeutend auf Kosten des zersetzten Oeles zu. Der Theer, welcher aus diesem Apparate erhalten wurde, war von schwarzbrauner Farbe und enthielt 9 bis 10 Procent Kohlenstaub. Was den Oel- und Paraffingehalt betrifft, so war derselbe bedeutend geringer als bei Theer aus der Horizontalretorte. – Da sich nach meinen Erfahrungen die Horizontalretorte am besten bewährt hatte, so wurde nach meinen Angaben bei der Gründung der Augustenhütte zu Beuel durch die Gesellschaft A. Wiesmann u. Comp. eine Retortenbatterie von zehn Horizontalretorten, wovon je zwei auf einem Feuer lagen, mit einem gemeinschaftlichen Sammelrohre verbunden. Die Retorten werden vorn mit lufttrockenem Schiefer geladen und nach einer Destillationszeit von ungefähr sechs Stunden vermittelst eiserner Krücken entleert. Es stellte sich dabei heraus, daß man am Günstigsten arbeitete, wenn man je zwei und zwei Retorten zusammen ladete, und zwar in Intervallen von einer starken Stunde, so daß bei einer Batterie von zehn Retorten bei dem Laden des letzten Paares die ersten beinahe abdestillirt sind. Bei einem solchen Changiren ist es der sich fortwährend entwickelnde Wasserdampf, welcher die Oeldämpfe rasch fortführt und das Sammelrohr in einer Temperatur erhält, die das Erstarren des Theers unmöglich macht. Ein Zusatz von Kalk zur Zurückhaltung des Schwefels ist nutzlos. Was die Dimensionen und Form der Retorte betrifft, so hat sich die liegende Form am besten bewährt, und zwar bei folgenden Verhältnissen der Länge, Breite und Höhe: Auf 8 Fuß Länge, 30 Zoll Breite und 12 bis 13 Zoll Höhe. Was das Ausmündungsrohr für die Dämpfe anbelangt, so sieht man leicht ein, daß dasselbe nicht zu eng seyn darf, indem sich neben den entwickelnden Oel- und Wasserdämpfen auch noch für jedes Pfund Blätterschiefer 4 bis 4 1/2 Kubikfuß Gas gleichzeitig entwickeln und ein rasches Wegführen der Destillationsproducte Bedingung der Erzielung guter Producte ist. Bei den oben angegebenen Dimensionen muß das Abzugsrohr 5 bis 6 Zoll lichte Weite haben. Sehr vortheilhaft hat sich eine Retorte bewährt, wobei das Abzugsrohr gleichsam ein aufgesetzter Retortenhals (Helm) ist. Auf der Hermannshütte bei Geistingen im Siebengebirge habe ich mit der letzterwähnten Retorte gearbeitet und ein vorzügliches Product erhalten. Wenn die Destillationsproducte die Retorte verlassen haben, gelangen sie in das etwas geneigt liegende Sammelrohr, welches durch Muffe mit den Retortenmündungsröhren verbunden ist. Dasselbe ist mit Tüchern umgeben, die nöthigenfalls (im Sommer) durch Tropfröhren naß gehalten werden. Das resultirte flüssige Product wird in Fässern oder großen eisernen Reservoirs aufgefangen. Das Gas dagegen läßt man Schlangenröhren passiren, die mit kaltem Wasser umgeben sind, und es wird dann entweder unter die Feuerungen zur Verbrennung bei gehörigen Vorsichtsmaßregeln geleitet, oder in hohe, gut ziehende Kamine geführt. Das Destillationsproduct, welches sich in zwei Schichten trennt, wovon die obere das Oel (Theer), die untere Pyrrhol haltendes Ammoniakwasser ist, wird durch einen am Boden des Sammelgefäßes befindlichen Hahn von dem Ammoniakwasser befreit und nun zur Erzielung des Oels und des Paraffins wasserfrei in die weitere Behandlung gegeben. Das Auftreten bedeutender Gasquantitäten während der Destillation der Schiefer erschwert die Condensation der Oele und des Paraffins sehr, indem dieselben mit dem Dampf der Oele und des Paraffins geschwängert nur sehr schwer von diesen Körpern zu befreien sind. Auffallend ist es, daß sich das Gas eher entölen, als von seinem Paraffingehalt befreien läßt. Nachdem die Gase lange, gut abgekühlte Schlangenröhren passirt haben, sind dieselben noch nicht ihres ganzen Paraffin- und Oelgehalts beraubt, sondern setzen an einen davorgehaltenen Wergbündel gelbe schmierige Massen ab. Dieß Verhalten führte bald zu einer Condensationsvorrichtung, welche darin bestand, daß man die Gase zuletzt Röhren oder sonstige Gefäße, z.B. Fässer passiren ließ, die entweder mit Rebenschanzen oder Schmiedeeisenbohrspänen, wie solche auf Maschinenfabriken abfallen, gefüllt waren. Die größere Ausbeute, welche man dadurch erzielt, beträgt circa 0,1 Proc., jedoch wird dieser Vortheil durch einen vermehrten Druck auf die Retorten und in Folge dessen eine langsamere Destillation und schlechtere Production aufgewogen; auch geben diese Condensationsvorrichtungen häufig Veranlassung zu fürchterlichen Explosionen während des Ausziehens der abdestillirten Schiefer, hervorgerufen durch das Entzünden der in den Fässern mit atmosphärischem Sauerstoff gemischten brennbaren Gase. Demnach sind diese Condensationen zu verwerfen. Bei der Destillation im Großen findet man oft in dem Sammelrohr, wo dasselbe mit der Retorte verbunden ist, glänzende krystallinische Krusten, welche nur theilweise löslich in Wasser sind und größtentheils aus arseniger Säure neben Schwefelarsen und Arsenmetall bestehen. Die von A. Wiesmann u. Comp. verarbeiteten Schiefer sowohl von der Grube Romerickeberge wie Stößgen bei Linz am Rhein enthalten nicht unbeträchtliche Mengen dieses höchst giftigen Körpers. Beim Ausziehen der Retorten nimmt man auch einen starken Arsengeruch wahr. Die Arbeiter, welche diese Retortenbatterie bedienen, klagen häufig über Kolikanfälle und werden oft von Hautentzündungen und Geschwüren an der Nasenwurzel sowie den Gelenken heimgesucht, als deren Ursache man das Einathmen der arsenikalischen Dämpfe annehmen muß. Das Auftreten des Arseniks kann uns hier nicht befremden, da derselbe ein steter Begleiter des Schwefelkieses (Wasserkies) ist, welcher theils in wohlausgebildeten Krystallen, sowie in der ganzen Masse des Blätterschiefers fein zertheilt vorkommt. Bonn, im Mai 1855. (Die Fortsetzung folgt in einem späteren Hefte.)