XCVII. Ueber die Vermehrung des Kalkzusatzes und die Verlängerung der Kalkeinwirkung bei der Scheidung des Rübensaftes; von Dr. C. Stammer. Stammer, über die Vermehrung des Kalkzusatzes bei der Scheidung des Rübensaftes. Die vor einiger Zeit durch Maumené gemachten VorschlägeJournal des fabricants de sucre, t. I Nr. 42; polytechn. Journal Bd. CLXI S. 132., den Saft der Rüben mit 2–5 Proc. Kalk zu mischen, dann 24 Stunden oder auch weniger zu conserviren und hierauf weiter zu verarbeiten, ein Verfahren, bei welchem fast keine Knochenkohle erforderlich sey, haben mich veranlaßt, in der verflossenen Campagne 1861/62 eine Reihe von Versuchen über den Einfluß anzustellen, welchen eine Vermehrung des Kalkzusatzes bis auf 10 Proc. des Saftes und ein Stehenlassen der kalten Mischung während 24 Stunden und mehr, auf den geschiedenen und saturirten Saft hat. Da von Maumené eine andere Wirkung als die Erzielung farbloser oder doch fast farbloser Säfte nicht versprochen wurde, auch von einem andern Zweck der Knochenkohle als der Entfärbung bei ihm nie die Rede war, so konnte ich meine Untersuchungen auf die Bestimmung der Farbe allein beschränken. Wir wissen jetzt, daß die ohne Zweifel wichtigste Function der Knochenkohle die Entsalzung der Rübensäfte ist, und daß also in diesem Sinne von einem Entbehrlichwerden der Knochenkohle durch verstärkte Scheidung bei Behandlung der Rübensäfte nicht die Rede seyn kann: allein wenn die Versprechungen, welche von der Einwirkung der neuen Scheidungsmethode gemacht wurden, sich verwirklichten, so könnte es doch möglich seyn, daß dieselbe gegenüber der jetzigen erhebliche Vortheile für die Helligkeit der Säfte böte. Die Bestimmung der Farbe geschah mittelst des ChromoskopsBeschrieben im polytechn. Journal Bd. CLIX S. 341.; es konnten dadurch auch geringere Farbenunterschiede mit Sicherheit festgestellt und auch Säfte von ganz deutlich verschiedener (gelber und graulicher) Färbung verglichen werden. Die Farbe wurde nicht allein bei dem geschiedenen, sondern namentlich bei dem saturirten Safte ermittelt, und es kann nur letzterer als Norm gelten, da, wie weiter unten bewiesen, namentlich die Scheidungen mit starkem Kalkzusatz unmittelbar sehr dunkle Säfte geben, die dann durch Saturation sich verhältnißmäßig viel mehr aufhellen, als die mit weniger Kalk geschiedenen. Die verschiedenen Kalkzusätze sind in Procenten (wasserfreien Kalks) vom Gewicht des Rübensaftes angegeben. Der Zusatz geschah in Form von Kalkmilch; nachdem ermittelt worden, daß 1 Pfd. trockener Kalk 60 Quartprocente Kalkmilch gibt, das heißt entweder 4 Quart von 15 Proc. (an dem Balling'schen Aräometer abgelesen) oder 3 Quart von 20 Procent u.s.w., geschah die Mischung unter Berücksichtigung des spec. Gewichts des Saftes nach dem berechneten Volumen Saft und Kalkmilch von bestimmter Schwere. Dieses Verfahren ist jedenfalls, der größeren Praxis entsprechend, hinreichend genau und gab auch stets übereinstimmende Resultate. Die Farben der Säfte müßten eigentlich, um unter einander vergleichbar zu seyn, auf gleichen Zuckergehalt bezogen werden. Nur zu oft gibt man sich Täuschungen hin, wenn man zwei Säfte vergleicht, die ungleichen Gehalt zeigen, wie dieß ja bei den Zusätzen verschiedener Kalkmilchmengen hier nicht anders seyn kann. Ich habe mich indessen begnügt, die Farben auf gleiches spec. Gewicht zu beziehen und demnach alle Beobachtungen auf dieselbe Schwere von 10 Proc. Ball, zu berechnen, da dieß für den Zweck der vorliegenden Arbeit genau genug seyn dürfte. Es sind immer nur solche Säfte verglichen worden, die als rohe Rübensäfte durchaus gleichartig waren, und es könnten daher durch Reduction auf gleiche Polarisation nur ganz unerhebliche Unterschiede gegen die hier gegebenen Zahlen hervorgebracht werden. Allerdings wird durch ungleichen Kalkgehalt auch das spec. Gewicht ungleich afficirt und bei frisch geschiedenen Säften dürfte dieser Unterschied einen bemerklichen Einfluß haben. Allein es gelten doch schließlich nur die Farben der vollständig (d.h. so vollständig, wie in Fabriken üblich und wie mit unreiner, d.h. Holzkohlen-Kohlensäure erreichbar) saturirten Säfte als maaßgebend, und hier kann der stets sehr nahe gleiche Kalkgehalt und dessen Einfluß auf die Schwere insofern vernachlässigt werden, als ja nur sehr erhebliche Farbenunterschiede eine Bedeutung für die Praxis haben können. Bei den frisch geschiedenen Säften treten dagegen wieder so hohe – zugleich aber auch für die Praxis so bedeutungslose, weil bei der Saturation sich gänzlich umändernde – Farbenunterschiede auf, daß die geringen, durch den Kalkgehalt bewirkten Differenzen keinen wesentlichen Einfluß haben. Es ist daher die Vergleichung für 10procentige Säfte wohl hier gerechtfertigt, und sind sämmtliche angegebene Farben, wo nicht das Gegentheil gesagt ist, als für Säfte von 10 Proc. Ball, geltend zu verstehen. Die Versuche zerfallen in mehrere Reihen, deren Zusammenhang sich aus dem Folgenden ergibt. A. Scheidungen mit 5 Proc. Kalkzusatz unter verschiedenen Zeitverhältnissen. Angewandt: unverdünnter Rübensaft von 13,5 Proc. Ball, und 11,2 Proc. Polarisation. – Die erforderliche Menge Kalkmilch beträgt 1 Quart von 15 Proc. Ball. auf je 2,2 Quart Rübensaft. Die Menge ist daher für die Fabrikpraxis eine solche, daß nur ganz erhebliche Vortheile zu deren Anwendung bewegen könnten. Nimmt man an, daß die Kalkmilch, wie sie zur Scheidung verwendet wird, in der Regel 30 Proc. Ball, wiegt, so kämen auf jeden Scheidekessel (von 1000 Quart) 250 Quart Kalkmilch. Es beträgt diese Menge das Fünffache der jetzt bei starker Scheidung verbrauchten; sie hat also einen sehr wesentlichen Einfluß auf die Kosten, auf die Menge des Scheideschlammes und den dadurch bewirkten Verlust, auf die Saturation u.s.w. 1) Der trübe Saft wurde ohne Erhitzung nach 24 Stunden abgegossen und saturirt, bis er noch deutlich alkalisch war, dann gekocht und filtrirt. Der Saft war dunkelviolett; an eine Verarbeitung in dieser Weise ist also nicht zu denken. 2) Nach 24 Stunden wurde das Gemisch erhitzt und so eine Scheidung bewirkt, dann kalt saturirt; der Niederschlag war dabei so reichlich, daß er sich nur wenig absetzte; das Filtrat erschien im Kleinenfarblos, beim Eindampfen jedoch nahm die Masse eine dunkelgelbe Farbe an, wie unfiltrirter Dicksaft; sie krystallisirte nicht und hatte einen so widerlichen Rübengeschmack, daß diese Saftbehandlung sich als ganz unbrauchbar herausstellt. In der That erscheint der kalt saturirte Saft in größerer Menge grau-violett, ein Zeichen ganz unvollkommener Scheidung. Er gab dennoch beim Kochen keine Trübung, sondern änderte nur seine immer noch graue Farbe etwas ins Gelbliche. Es wurde noch etwas Kalk zugesetzt, bis andern Tages stehen gelassen, saturirt, aufgekocht und so ein anscheinend fast farbloser Saft erhalten, der aber in größeren Schichten normal hellgelb war. Dieser Saft wurde nun im Wasserbad eingedampft, um zu sehen, welcher Art das Product aus solchem unfiltrirten Safte seyn werde. Farbe bei 40 Proc. Ball. 144. Pol. bei 14,5 Proc. Ball. 12,6. Factor 87. Dagegen: unfiltrirter Dicksaft aus filtrirtem Dünnsaft. Farbe bei 40 Proc. Ball. 19. Pol.: Factor 89,0. Es würde also aus dem so behandelten, anscheinend farblosen Dünnsaft, beim directen Eindampfen, ohne Filtration, ein Dicksaft resultiren, der – wie zu erwarten stand – einen viel geringeren Zuckerquotienten zeigte und etwa 7–8 mal so dunkel ausfiele, als der in gewöhnlicher Weise durch geringere Scheidung und Filtration erzielte. Gleichzeitig ergab eine Gegenprobe mit gewöhnlichem unfiltrirtem Dünnsaft, der nach der Saturation und Filtration durch Sackfilter, auf 40 Proc. eingedampft wurde, eine Farbe von 176 (bei 40 Proc.). Es war also durch die Kalkung mit 5 Proc. und die eben bezeichnete Behandlung nur eine geringe Farbenverminderung bewirkt worden. (Aus diesen und ähnlichen Beobachtungen erklärt es sich, wie sehr der erste Anblick eines Saftes in geringer Menge, ohne genaue Ermittelung der Farbe oder des nachherigen Verhaltens, zu täuschen vermag.) Als Vergleich und Anhaltspunkt zur Beurtheilung dieser Farbe gegenüber der Wirkung der gewöhnlichen Filtration, kann auch noch bemerkt werden, daß die Farbe des Dünnsaftes von den Filtern an demselben Tage 4,4 bei 10 Proc. Ball, (also bei 40 Proc. Ball. 17,6) betrug). 3) Kalkzusatz 5 Proc.; nach 24 Stunden Erhitzung auf 90° C., Saturation mit darauf folgendem Kochen. Farbe 10. Dagegen Scheidesaft 30; Filtersaft 4,4. Scheidesaft, in der Fabrik oder auch mit reiner Kohlensäure saturirt 44. Zu bemerken ist, daß der gewöhnliche Scheidesaft während der Berührung mit der Luft rasch dunkler wurde (eine sehr häufig zu beobachtende Erscheinung), was bei dem mit 5 Proc. geschiedenen Saft nicht der Fall war. Nach wenig Minuten schon war die Farbe nur noch mit der Compensationsröhre zu bestimmen und ergab 80. Diese noch nicht aufgeklärte Eigenthümlichkeit mancher Scheidesäfte ist indessen für den weitern Verlauf der Arbeit ohne erheblichen Einfluß, denn es ergab der gleichzeitig vom Sackfilter, nach der Saturation entnommene Saft, beim Eindampfen auf 50 Proc. die Farbe 220, mithin für 10 Proc. 44, wie oben bei der Saturation mit reiner Kohlensäure, und nicht 80, wie man hätte erwarten können. 4) Saturation in der Kälte nach einem Stehenlassen von 3mal 24 Stunden. Der Saft war hell violett. Derselbe Saft, klar abgegossen, zum Kochen erhitzt, Farbe 140. 5) Derselbe Saft, auf 80° C. erwärmt, dann saturirt und aufgekocht, ergab die Farbe 15. Wurde aber die Saturation länger fortgesetzt, so erschien eine dunkelviolette Farbe, dunkler als irgend eine sonst beobachtete. Es findet demnach hier bei einer längeren Saturation eine Art Rückscheidung statt, in Folge deren der stark alkalische Saft fast tintenartig gefärbt erscheint, und die ein solches Verfahren gänzlich unanwendbar macht, da der richtige Punkt fabrikmäßig schwer getroffen werden kann. 6) Derselbe Saft, langsam zum Kochen erhitzt (Farbe 164), dann saturirt, wurde bemerklich hell – Farbe 13. Auch dieser Saft dunkelt bei längerer Saturation unter Grauwerden bis auf 34 ein. Es zeigt sich also, daß auch die Anwendung der Temperatur beim Scheiden einen Einfluß auf die Farbe haben kann. Namentlich ist ersichtlich, daß die Erhitzung zum Siedepunkte sich nicht umgehen und etwa durch längeres Stehenlassen ersetzen läßt. Dieß wird durch den folgenden Versuch bestätigt. 7) Derselbe Saft nach 4mal 24 Stunden: Erhitzung auf nur 80° C. – Farbe nach kurzer Saturation der ganzen Masse 46, der abfiltrirten Flüssigkeit 10; Farbe nach längerer Saturation in beiden Fällen violett, nicht näher bestimmbar. Es findet also auch hier bei längerer Saturation eine Rückscheidung statt und es läßt sich auch bei einer Conservirung bis zu 4mal 24 Stunden das Aufkochen nicht umgehen. –––––––––– Da aus dieser ersten Versuchsreihe offenbar ein erheblicher Nutzen beim längeren Stehen von mit 5 Proc. Kalk geschiedenem Safte nicht zu erwarten war, so wurde ein weiterer Versuch zum Vergleiche zwischen der gewöhnlichen Fabrikarbeit und der sofortigen Scheidung mit 5 Proc. mit möglichst der Fabrikarbeit angepaßter Operationsweise angestellt und zu diesem Zweck ein Quantum von etwa 20 Quart Saft in Arbeit genommen. 8) Saft 13,5 Proc. Ball.; Pol. 11,1 Proc.; Scheidung mit 5 Proc. Kalk, sonst wie gewöhnlich. Farbe des geschiedenen Saftes (bei 10 Proc.) 180. Farbe desselben nach der Saturation 11. Gleichzeitig wurde eine richtige Durchschnittsprobe von den Dünnsaftfiltern entnommen, von ganz demselben Rübensafte herrührend. Die Farbe dieses filtrirten Dünnsaftes (bei 10 Proc.) betrug 3. Die Scheidung war mit 1 Proc. Kalk geschehen; die Farbe des Scheidesaftes betrug 30, die des saturirten Saftes – der zwar etwas grauer aber doch zugleich etwas Heller geworden – 23. Man erkennt aus diesen Angaben, verglichen mit den oben unter 3) mitgetheilten, daß die Wirkung der Saturation auf die Saftfarbe keineswegs eine constante, daß sie bald eine aufhellende, bald eine dunkler machende ist, Unterschiede, welche vielleicht in der Beschaffenheit des Rübensaftes, vielleicht in anderen Umständen begründet sind, die aber, bei der stark entfärbenden Eigenschaft der Knochenkohle im filtrirten Dünnsafte fast gänzlich wieder verschwunden sind, während eine directe Verarbeitung aller solcher unfiltrirten Säfte dieselben viel deutlicher hervortreten lassen würde. Man erkennt ferner, daß der aufs Fünffache vermehrte Kalkzusatz, welcher zwar einen sehr dunkeln Scheidesaft bewirkt, aber doch einen um 63 Procent helleren Saturationssaft liefert, schließlich einen zum Verkochen fertigen Saft gibt, dessen Farbe das 3 2/3 fache des entsprechenden Filtersaftes beträgt, so daß er also um 266 Proc. dunkler ist als die des letzteren. Es unterliegt hiernach wohl keinem Zweifel, daß man aus solchem mit 5 Proc. geschiedenem Safte mit weit weniger Kohle einen ebenso hellen Saft würde erzielen können, als aus dem mit 1 Proc. Kalk geschiedenen, gewöhnlichen, wenn man annehmen kann, daß die Resultate im Großen diesen Versuchen im Kleinen entsprechen (was nach den weiter unten folgenden Angaben noch gar nicht sicher scheint). Dagegen ist nicht zu übersehen, daß man für den Minderverbrauch an Kohle in einer Fabrik von 2000 Cntr. Rüben täglich einen Mehrverbrauch von 180 Cntr. Kalk eintauscht, welcher nicht allein direct erhebliche Kosten verursacht, sondern auch ein ganzes Gefolge von Verlusten und mittelbare Uebelstände mit sich führt. Man denke nur an die Verdünnung des Saftes, an die Verluste im Scheide- und Saturationsschlamm, an die vermehrte Arbeit und Kosten der Saturation, an die Schwierigkeit der Abscheidung des nicht mehr nach oben gehenden Scheideschlammes u.s.w. Auch ist nicht zu vergessen, daß alle Kalksorten mehr oder weniger Alkalien in Form löslicher Salze enthalten, die bei der Scheidung mit in den Saft gelangen und darin verbleiben, so daß eine Verfünffachung des Scheidekalkes auch nothwendig den Salzgehalt der Säfte erhöhen muß, wenn nicht besondere Vorkehrungen – die bei dieser Menge sehr umständlich sind – getroffen werden. Endlich wird in demselben Maaße, in dem die Filtration vermindert wird, oben dadurch der Salzgehalt der Säfte erhöht und die Endausbeute unmerklich aber sicher vermindert. Demnach dürfte kaum ein Zweifel obwalten, daß eine solche Manipulation allerdings auf den ersten Blick vortheilhaft erscheinen kann, bei genauerer Prüfung aber als verlustbringend bezeichnet werden muß. (Aehnliches gilt für das wenig verschiedene Verfahren von Possoz und Perier; s. polytechn. Journal Bd. CLXI S. 136). Es blieb nach diesen Versuchen indessen zu erwarten, daß eine stärkere Scheidung als die gewöhnliche, hellere Säfte geben werde, und es wurden daher verschiedene Kalkzusätze unter Zugrundelegung desselben Rübensaftes, welcher in der Fabrik bei 1 Proc. Scheidekalk einen Filtersaft von durchschnittlich der Farbe 3 ergab, nach einander versucht und folgende Resultate erhalten. B. Scheidungen, ganz nach gewöhnlicher Weise, aber unter Anwendung von größeren Kalkmengen als gewöhnlich.   9) Scheidung mit 2 Proc. Kalk. Farbe des Scheidesaftes 83. Farbe des saturirten Saftes 18. 10) Scheidung mit 3 Proc. Kalk. Farbe des Scheidesaftes 60. Farbe des saturirten Saftes 15. 11) Scheidung mit 4 Proc. Kalk. Farbe des Scheidesaftes 50. Farbe des saturirten Saftes 10. 12) Scheidung mit 5 Proc. Kalk. Farbe des Scheidesaftes 37. Farbe des saturirten Saftes 9. 13) Scheidung mit 10 Proc. Kalk. Farbe des Scheidesaftes 60. Farbe des saturirten Saftes 8,6. Diese Zahlen bestätigen das oben Gesagte zur Genüge, und es war nur noch zu untersuchen, ob eine Scheidung mit 1 Proc. oder mit 2 Proc. nicht etwa unter Zuhülfenahme einer Einwirkung von 24 Stunden ähnliche Resultate liefern kann; eine Vermehrung des Kalkzusatzes auf 2 Proc. und ein Stehenlassen des Scheidesaftes während 24 Stunden würde wenigstens eher einer praktischen Ausführung fähig seyn, als Scheidungen mit 5 Proc. und mehr Kalk. C. Scheidungen mit 1 Proc. und 2 Proc. Kalk unter Anwendung längerer Zeitdauer. 14) Zusatz von 1 Proc. Kalk, Erhitzung zum Sieden; Farbe 18,5. Farbe nach der Saturation 18,5. 15) Zusatz von 1 Proc. Kalk in der Kälte; Stehenlassen während 24 Stunden; Scheidung in der Siedehitze; Farbe 15,4. Nach der Saturation 15,6. 16) Ebenso nach 2mal 24 Stunden. Farbe des geschiedenen Saftes 18; des saturirten Saftes 15,6. 17) Zusatz von 2 Proc. Kalk. Scheidung nach 24 Stunden. Farbe 100. Nach der Saturation 6. Das Resultat dieses letzten Versuches, des günstigsten aller angestellten Proben, ist indessen nicht ohne einige Vorsicht aufzunehmen. Es ergab nämlich nach Versuch 14) der gewöhnliche Kalkzusatz eine Farbe von 16,5, während doch die Farbe des mit ebenso viel Kalk in der Fabrik geschiedenen und dann saturirten Saftes, von gleichem Rohmaterial herrührend, 44 betrug. Dieser Unterschied kann nur durch die beiden Umstände bedingt seyn, daß bei diesen Versuchen im Kleinen nicht allein der Kalk zum kalten Saft (im Großen bekanntlich nach dem Erhitzen auf 82° C.) zugesetzt wurde, sondern auch weit größere Mengen Saft in Angriff genommen und sehr hohe Saftschichten zum Sieden erhitzt werden. Namentlich muß dieser letztere Umstand eine höhere Kochhitze und daher eine viel dunklere Färbung des Saftes zur Folge haben. Aber auch die Erhitzung vor dem Kalkzusatze ist, wie ein Versuch lehrt, von wesentlichem Einfluß auf die Farbe; doch ist man an die übliche Methode bekanntlich durch andere Rücksichten gebunden. Hiernach läßt sich die beim Versuch 17) erhaltene Zahl 6 nicht direct mit der Farbe des Filtersaftes 3 vergleichen; sie muß vielmehr mit der Farbe 18,5 des Versuchs 14) verglichen und daraus geschlossen werden, daß die Scheidung mit 2 Proc. Kalk unter Anwendung von 24 Stunden Einwirkungszeit einen um 62 Proc. helleren Saturationssaft liefert, als die gewöhnliche Methode, während die Entfärbung durch die Filtration des Dünnsaftes nach den oben gegebenen Zahlen 93 Proc. beträgt. Wenn es zulässig ist, die Zahl 6 für die Arbeit im Großen in demselben Verhältniß zu vergrößern, wie dieß für die Zahl 18,5 von Versuch 14) zu ihrer Umänderung auf die Farbe des gewöhnlichen Saturationssaftes nothwendig ist, so würde für eine Anwendung der letzten Methode im Großen ein Saft von etwa 14 zu erwarten stehen. Aehnliches gilt zum Theil auch für die Resultate der früheren Versuche; diese boten schon in anderer Beziehung hinreichende Veranlassung, eine Verfolgung im Großen nicht preiswürdig zu machen. Allein die sehr helle Farbe des nach Versuch 17) erlangten Productes dürfte Manchen die Nachtheile der betreffenden Methode gegenüber dem erzielten Vortheil für verschwindend halten lassen. Da mir die entgegengesetzte Ansicht – namentlich in Bezug auf die Entsalzung – vorzüglicher erschien, so konnte ich eine Veranlassung zu weiteren Versuchen im großen Maaßstabe daraus nicht entnehmen, die, wenn sie zuverlässige Resultate ergeben sollen, jedenfalls große Umsicht erheischen. Jenen aber, die sich durch die Helligkeit der so erzielten Säfte bestechen lassen, müssen derartige Untersuchungen mit größeren Saftmassen und unter fabrikmäßiger Praxis als unumgänglich empfohlen werden, wenn nicht die Umsetzung von Laboratoriumsversuchen in Fabrikregeln, die hier nur unter den angedeuteten Vorbehalten geschehen darf, Ursache von Täuschungen werden soll. Um hiernach schließlich auf die Aussprüche Maumené's zurückzukommen, welche den Anstoß zu diesen Versuchen gaben, so ist in dieser Beziehung nur zu erwähnen, daß denselben einzelne im Laboratorium beobachtete Erscheinungen zu Grunde liegen mögen, daß aber die Verallgemeinerung, wie sie Maumené gibt, offenbar unzulässig ist und die Methode selbst wegen einer Anzahl von ihm nicht berücksichtigter Momente keine Empfehlung verdienen dürfte, so wie daß in seinen so wenig präcisirten Mittheilungen und dem Mangel an Beweisen für seine Behauptungen selbst schon ein Beleg für dieses Urtheil gefunden werden muß.