| Titel: | Ueber die Zersetzung der schweren Mineralöle aus Braunkohlen, Torf, bituminösen Schiefern, Petroleum u. zur Erzeugung leichterer (wasserstoffreicherer) Beleuchtungsöle; von Dr. H. Vohl in Cöln. | 
| Autor: | Hermann Vohl | 
| Fundstelle: | Band 177, Jahrgang 1865, Nr. XVIII., S. 58 | 
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                        XVIII.
                        Ueber die Zersetzung der schweren Mineralöle aus
                           Braunkohlen, Torf, bituminösen Schiefern, Petroleum u. zur Erzeugung leichterer
                           (wasserstoffreicherer) Beleuchtungsöle; von Dr. H. Vohl in
                           Cöln.
                        Vohl, über die Zersetzung der schweren Mineralöle.
                        
                     
                        
                           Die meisten bituminösen Fossilien ergeben auch bei der sorgfältigsten Destillation
                              einen Theer, welcher einen verhältnißmäßig nur geringen Gehalt an leichten
                              wasserstoffreichen Oelen hat, deren specifische Gewichte unter 0,800 (Wasser =
                              1,000) liegen und die wegen geringer Flüchtigkeit eine gefahrlose Anwendung als Beleuchtungsmaterial zulassen; der höchste Gehalt
                              an diesen Oelen ist 45–48 Procent.
                           Bei den Braunkohlen-, Torf-, Blätterschiefer- und Erdölen steigt
                              der Kohlenstoffgehalt mit der Zunahme des specifischen Gewichtes, in demselben
                              Verhältniß nimmt jedoch alsdann der Wasserstoffgehalt ab.
                           Auch geht die Flüchtigkeit der Oele mit dem specifischen Gewichte Hand in Hand, so
                              daß mit der Abnahme desselben die Flüchtigkeit zu- und im entgegengesetzten
                              Falle abnimmt.
                           Ferner sind die specifisch schwereren Oele minder liquid wie die leichteren und wird
                              bei ersteren durch die zunehmende Dickflüssigkeit das Aufsaugungsvermögen der Dochte
                              für dieselben beeinträchtigt.
                           Obgleich die specifisch schwereren Oele durch ihren höheren Kohlenstoffgehalt bei
                              Anwendung geeigneter Lampen ein größeres Leuchtvermögen besitzen, so haben dieselben
                              doch bisher verhältnißmäßig weniger wie die leichteren Oele als
                              Beleuchtungsmaterialien Eingang gefunden und zwar aus nachfolgenden Gründen:
                           1) die leichten Oele haben ein schöneres Aeußere; sie sind farblos, kreosotfrei und
                              verharzen den Docht nicht, auch ist ihr ätherartiger Geruch minder unangenehm;
                           2) das Aufsaugen dieser Oele durch die Dochte geschieht sehr leicht und eine mit
                              leichtem Oel gespeiste Lampe brennt bis auf den letzten Tropfen Inhalt fast mit
                              unverändertem Lichteffect;
                           3) die leichten Oele sind bei richtiger Behandlung stets schwefelfrei und entwickeln beim Verbrennen keine schweflige Säure.
                           Dagegen sind die im Handel vorkommenden schweren Oele häufig mit nachfolgenden
                              Mängeln behaftet:
                           1) sie haben ein schlechteres Aeußere, besitzen eine gelbe Farbe und ihr
                              Kreosotgehalt bedingt, abgesehen von einem schlechten, penetranten Geruch, ein
                              Verharzen der Dochte und starkes Nachdunkeln;
                           
                           2) durch ihre Dickflüssigkeit wird das Aufsaugen der Dochte erschwert und es kann
                              demnach eine Lampe nicht mit demselben gleichförmigen Lichteffect bis zu Ende
                              brennen;
                           3) durch mangelhafte und falsche Reinigungsmethoden sind diese Oele fast stets schwefelhaltig, in Folge dessen sie beim Verbrennen schweflige Säure entwickeln.
                           Der Gehalt der schweren Oele an Schwefel resp.
                              Schwefelsäure und schwefliger Säure, ist meistens nicht präexistirend, sondern durch
                              die Behandlung derselben mit concentrirter Schwefelsäure in
                                 der Wärme bedingt (s. meine Abhandlung über den Schwefelgehalt
                              verschiedener ätherischer Beleuchtungsmaterialien im polytechn. Journal Bd. CLXVIII
                                 S. 49); auch wird durch die Construction der allgemein gebräuchlichen Lampen, welche
                              auf ein Verbrennen leichter Oele basirt ist, der Consum dieser letzteren vergrößert
                              und derjenige der schweren Oele beschränkt.
                           Wollte man leichte und schwere Oele zugleich als Beleuchtungsmaterial in den Handel
                              bringen, so müßte man also auch verschiedenartig construirte Beleuchtungsapparate,
                              zu den einzelnen Oelen gehörig, den Consumenten bieten.
                           Dem specifischen Gewicht des Beleuchtungsmaterials muß man insofern bei der
                              Construction der Lampen Rechnung tragen, als die schwereren Oele wegen ihres
                              größeren Kohlenstoffgehaltes eine größere Sauerstoffzufuhr in derselben Zeit
                              (stärkeren Zug) und eine geringere Saughöhe wegen ihrer Dickflüssigkeit, als die
                              specifisch leichteren Oele erheischen.
                           Für die verschiedenen schweren Oele der Braunkohle, des Blätterschiefers, des Torfs
                              und der Petroleumarten würden demnach sehr verschiedenartig construirte Lampen
                              erfordert werden, welches der allgemeinen unbeschränkten Einführung der ätherischen
                              Beleuchtungsmaterialien hemmend in den Weg treten würde.
                           Eine sechzehnjährige Erfahrung hat uns gelehrt, daß die Oele der verschiedenartigsten
                              bituminösen Fossilien, welche durch trockene Destillation aus denselben gewonnen
                              werden (ausgenommen sind die amerikanischen Petroleumarten) und deren specifische
                              Gewichts zwischen 0,780 und 0,830, also durchschnittlich bei 0,800 und 0,810 liegen,
                              sich am besten zur Speisung der für das Photogen gebräuchlichsten Lampen eignen.
                           Das Bestreben der Fabrikanten gieng deßhalb stets dahin, diese leichteren Oele in
                              möglichst großer Menge zu erzeugen, resp. die bei der
                              Photogenfabrication abfallenden schweren Oele in leichtere, wasserstoffreichere
                              umzuwandeln.
                           Es ist leicht ersichtlich, daß man durch Zumischen sehr leichter Kohlenwasserstoffe
                              zu den schweren
                              Oelen, Gemische erzielen kann, deren specifische Gewichte = 0,800 sind.
                           Solche leichte Kohlenwasserstoffe haben wir in den sogenannten Essenzen des pensylvanischen und canadischen Petroleums und der
                                 Bogheadkohle. Erstere haben ein specifisches Gewicht von 0,620 bis 0,680;
                              das der letzteren dagegen ist durchschnittlich 0,650 bis 0,710.
                           Leider haben sich diese Gemische jedoch nicht als zur Beleuchtung anwendbar gezeigt,
                              da der niedrige Siedepunkt und die große Flüchtigkeit der zugemischten leichten
                              Kohlenwasserstoffe eine große Feuersgefahr bedingte, weßhalb es in manchen Staaten
                              polizeilich verboten ist, diese Gemische zur Beleuchtung zu benutzen.
                           Diese höchst inflammablen Gemische zeigen ferner bei der Verbrennung folgende
                              Uebelstände:
                           1) die in dem Gemisch enthaltenen leichteren und flüchtigeren Oele werden
                              verhältnißmäßig schneller consumirt wie die schwereren Oele, wodurch schließlich ein
                              Oel zurückbleibt, welches seiner Schwere und Dickflüssigkeit wegen nicht mehr von
                              dem Dochte gehörig aufgesaugt wird, in Folge dessen die Flamme nach längerer
                              Brennzeit zurückgeht;
                           2) dagegen findet im Anfange der Brennzeit, wo die leichten Oele noch vorwaltend
                              sind, ein Durchgehen
                              resp. Rußen der Flamme häufig
                              statt, weil der niedere Siedepunkt der leichten Oele, welcher bei 30 bis 45°
                              C. liegt, ein Kochen resp. starke Dampfbildung in der
                              Dochthülle verursacht, die schließlich mehr Kohlenwasserstoffe dem Verbrennungsherd
                              zuführt, als die durch den Zug gegebene Sauerstoffmenge zur vollständigen
                              Verbrennung bringen kann, wodurch ein hohes Aufflackern der
                                 Flamme und eine starke Rußausscheidung bedingt
                              wird.
                           Es ist häufig vorgekommen, daß Lampen, mit einem solchen Oelgemisch gespeist, explodirten und zwar besonders dann, wenn der Oelbehälter
                              nicht ganz gefüllt war und der obere Theil desselben mit einem Gemisch von
                              atmosphärischer Luft und den Dämpfen der leichten Kohlenwasserstoffe erfüllt
                              war.
                           Dieses Gasgemisch, durch die Wärme der Lampe ausgedehnt, gelangt alsdann aus dem
                              Oelbehälter, durch den Zug des Zugglases aufgesaugt, zu der Flamme und wird so zur
                              Entzündung gebracht.
                           Die Oelbehälter werden dabei gewöhnlich zertrümmert und der Oelinhalt brennend
                              umhergeschleudert, so daß häufig erhebliche Verletzungen, die den Tod zur Folge
                              hatten, verursacht wurden.
                           In Belgien sowohl wie hier wird kein Händler eine Partie gereinigtes Photogen oder Petroleum nur nach dem specifischen Gewichte kaufen, wenn er sich
                              nicht vorher von der Abwesenheit der leichten Essenzen in dem Oele überzeugt
                              hat.
                           Bei der Darstellung des Photogens aus Bogheadkohlen-Theer und des gereinigten
                              pensylvanischen und canadischen Petroleums werden die fertig behandelten Oele durch
                              Abblasen vermittelst Wasserdämpfen von den leichten Essenzen befreit.
                           Nur so gereinigte Oele sind verkäufliche Waare und für den Consumenten gefahrlos
                              anzuwenden. Seit länger als drei Jahren habe ich große Mengen pensylvanischen und
                              canadischen Petroleums, sowie Bogheadtheer verarbeitet und ich kann das Auftreten
                              dieser leichten Essenzen bei der Fabrication nur als höchst lästig und die Fabrication erschwerend bezeichnen; im Uebrigen wird die
                              Ausbeute an gutem Brennöl resp. Photogen dadurch
                              beeinträchtigt.
                           Die große Feuergefährlichkeit der abfallenden Essenzen bedingt ein sofortiges
                              Wegschaffen derselben aus dem Fabrikslocal in kühle Lagerräume und selbst dann, wenn
                              die Temperatur + 9° R. nicht übersteigt, dringen diese höchst liquiden
                              Kohlenwasserstoffe durch die Fässer und erfüllen sehr bald den Lagerraum mit heftig explodirenden Gasgemischen.
                           Das Präpariren der Fässer im Innern mit starker alaunhaltiger Leimlösung, sowie das
                              Anstreichen der Fässer mit Oelfarbe von Außen, schützt nicht vor diesem Uebelstand.
                              (Bekanntlich haben die Essenzen der Steinöle etc. kein Auflösungsvermögen
                              getrockneter Oelfarbe gegenüber.) Solche Räume, worin Essenzen lagern, dürfen nur mit einer Sicherheitslampe (Davy'schen LampeOder mit der von Dr. Stölzel im polytechn. Journal Bd. CLXXV S. 115 beschriebenen
                                    Sicherheitslaterne. A. d. R.) betreten werden. Glasballons sind zur Aufbewahrung wegen ihrer
                              Zerbrechlichkeit nicht anwendbar. Ebenso sind Blechflaschen nicht zu verwenden, da
                              diese ebenfalls leicht durch Transport leiden und die Emballage vertheuern.
                           Würde man gleichen Preis für die Essenz wie für das Brennöle erzielen, so würde auch
                              bei großen Mengen abfallender Essenzen ein pecuniärer Verlust nicht stattfinden; da
                              man aber für die Brennöle, wenn sie absolut farblos und nicht inflammabel sind, bei
                              Absatz größerer Posten 11 1/2 bis 12 Thlr. pro 100 Pfund
                              erzielen kann, für die Essenzen jedoch im günstigsten Falle nur 8–9 Thlr. pro 100 Pfund gezahlt werden, so liegt es auf der Hand,
                              daß ein erheblicher Essenzgehalt der Rohproducte dem Fabrikanten Schaden bringt.
                           
                           Die Verwendung der leichten Essenzen in der Industrie ist immer noch eine sehr
                              beschränkte. So wie der Fabrikant sie in den Handel bringt und wie er sie erhält,
                              wenn er die möglichst große Ausbeute von Brennöl erzielt, haben sie ein specifisches
                              Gewicht von nicht über 0,700 und können wegen ihrer allzu großen Flüchtigkeit und
                              ihrem Mangel an lösender Kraft den Steinkohlentheerölen gegenüber nicht überall in
                              der Industrie mit Vortheil angewandt werden.
                           Der größte Consum für diese leichten Kohlenwasserstoffe entspringt aus der
                              Kautschuk- und Firnißindustrie.
                           Leider können aber die Fabrikanten nur eine minder flüchtige und schwerere Essenz
                              gebrauchen, welche ein specifisches Gewicht von 0,760 hat und man muß dieses
                              specifische Gewicht durch Zusatz von Brennöl resp. auf
                              Kosten desselben zu erzielen suchen, wenn man einen Ausweg für die sich anhäufenden
                              Essenzen schaffen will.
                           Es ist demnach klar, daß dem Fabrikanten aus der Production von Essenzen kein
                              Vortheil erwächst.
                           Zur Darstellung von Parfümerien und Farbstoffen scheinen sie sich ebenfalls wenig zu
                              eignen und selbst als sogenanntes Fleckenwasser ist ihre Anwendung beschränkt, da
                              sie kein Lösungsmittel für alle verharzten Oele und Fette
                              abgeben und in dieser Hinsicht die Steinkohlentheeröle nur theilweise ersetzen
                              können.Es ist mir unerklärlich, wie Hr. Dr. Breitenlohner (s. polytechn. Journal Bd. CLXXV S.
                                       396) zu dem Ausspruch kommen kann, daß einem Etablissement die Erzeugung zu
                                    leichter Oele, also Essenzen, Vortheil
                                    bringend sey, da für dieses Product ein höherer Preis wie für das Brennöl
                                    erzielt werde. V.
                              
                           Da das Vermischen der schweren Oele mit leichten Kohlenwasserstoffen nicht zum Ziele
                              führte, so war man bedacht durch Entziehung des Kohlenstoffs vermittelst eines
                              Zersetzungsprocesses ein leichteres, wasserstoffreicheres Product zu erzielen und es
                              wurden zu dem Ende seit dem Jahre 1849 bis jetzt vielfache Versuche angestellt und
                              eine Anzahl der verschiedenartigsten Methoden in Vorschlag gebracht, welche mehr
                              oder minder ihrem Zwecke entsprechen. Manche von diesen angepriesenen Methoden
                              tragen schon den Stempel der Unmöglichkeit, ein gutes Resultat zu erzielen, an sich,
                              weßhalb ich sie weiter nicht berühren werde.
                           Besondere Beachtung verdienen die Destillationen der schweren Oele unter Zusatz von
                              concentrirter Schwefelsäure oder concentrirtem Aetznatron; ferner das Leiten der
                              Dämpfe der schweren Kohlenwasserstoffe über erhitzten resp. glühenden Kalk oder über Bimsstein und andere indifferente glühende
                              Substanzen.
                           
                           Wenn auch die erzielten Producte in Bezug auf das specifische Gewicht, den Geruch und
                              die Farbe fast nichts zu wünschen übrig ließen, so war die quantitative Ausbeute
                              jedoch der Art, daß diese Operationen sich als mit einem großen Verlust verbunden
                              erwiesen und an eine Einführung dieser Methoden in die Technik nicht zu denken ist.
                              Auf der anderen Seite jedoch geben uns diese Arbeiten in wissenschaftlicher
                              Beziehung manche Aufschlüsse über die Konstitution dieser Oele, die uns späterhin
                              gewiß noch anderweitigen Nutzen bringen werden.
                           Operationen, die ich nach den verschiedenen obengenannten Methoden im Großen
                              ausführte, ergaben mir nachfolgende Resultate:
                           
                        
                           I. Destillation der schweren Oele des
                                 Blätterschiefers und der Braunkohle unter Zusatz von concentrirter
                                 Schwefelsäure.
                           Die schweren Oele der Blätter- und Braunkohle sind in ihrer Zusammensetzung
                              identisch und Homologe der Sumpfgas-Reihe, weßhalb von beiden Oelen das
                              gleiche Resultat erzielt wurde.
                           1000 Pfund behandelte schwere Oele des Blätterschiefers oder der Braunkohle von 0,960
                              spec. Gewicht wurden mit 5 Proc. Schwefelsäure von 66° Baumé innig
                              gemischt und in einem gußeisernen Kessel von circa 2000
                              Pfd. Fassungsraum der Destillation unterworfen. Die Kühlung war durch eine 120füßige
                              2 1/2zöllige Bleischlange hergestellt.
                           Bei allmählich verstärktem Feuer begann die Destillation unter starker Entwickelung
                              von schwefliger Säure und als erstes Destillat ergab sich eine nicht unbeträchtliche
                              Menge sauren Wassers, auf welchem ein farbloses leichtes Oel schwamm.
                           Die schweflige Säure und das Wasser nahmen nach zwei Stunden allmählich ab und das
                              Destillat bestand zum größten Theil aus Oelen, welche beinahe farblos waren. Nach
                              vierstündiger Destillation war der Geruch nach schwefliger Säure verschwunden und es
                              trat neben Kohlensäure, Kohlenoxyd, Sumpf- und Leuchtgas, auch
                              Schwefelwasserstoff auf; nach sechs Stunden war die Destillation beendigt und hatte
                              ich 630 Pfd. Destillat erhalten, wovon 14 Pfd. eine wässerige Flüssigkeit
                              darstellten, die durch Einwirkung des Schwefelwasserstoffs auf die schweflige Säure
                              frei gemachten Schwefel suspendirt enthielt und in Folge dessen milchig getrübt
                              war.
                           Der Rückstand im Kessel betrug 198 Pfd. und bestand aus einer sauren harzigen Masse,
                              welche durch eine große Menge ausgeschiedenen Kohlenstoffs ein kohksähnliches
                              Aeußere hatte.
                           Nachdem das Destillat entwässert worden war, wurde es mit Natronlauge behandelt und
                              einer Rectification vermittelst Wasserdämpfen unterworfen. Es gieng ein angenehm ätherartig
                              riechendes, farbloses Oel über, welches 380 Pfd. betrug. Das specifische Gewicht
                              desselben war 0,835 bei 14° C. Auf Photogenlampen brannte es mit einer
                              schönen weißen Flamme; der Docht wurde wenig verkohlt, jedoch entwickelten sich beim
                              Verbrennen schwefligsaure Dämpfe.
                           Um das Oel von einem Gehalt an schwefliger Säure oder Unterschwefelsäure zu befreien,
                              behandelte ich dasselbe mit einer mit Schwefelsäure gemischten chromsauren
                              Kalilösung; es bildete sich Chromoxyd und nachdem das Oel mit Wasserdämpfen nochmals
                              rectificirt worden war, brannte dasselbe mit einer geruchfreien, blendend weißen
                              Flamme.
                           Die schweflige Säure, welche im Oel enthalten war, wurde durch die Chromsäure höher
                              oxydirt und aus dem Oel entfernt.
                           Wenn auch in qualitativer Hinsicht das Resultat befriedigend war, so konnte dieses
                              doch hinsichtlich der Quantität keineswegs gesagt werden und es stellte sich diese
                              Methode als eine solche heraus, welche in der Technik keine Anwendung finden
                              kann.
                           Destillations-Ergebnisse nach
                                 Gewicht.
                           
                              
                                     1000 Pfund Oel ergaben:
                                 Pfund.
                                 
                                 Procent.
                                 
                              
                                 Wasser
                                 14
                                 
                                 1,4
                                 
                              
                                 harziger und kohlehaltiger saurer Rückstand im Kessel
                                 198
                                 
                                 19,8
                                 
                              
                                 Verlust durch Behandlung mit Natronlauge
                                 46
                                 
                                 4,6
                                 
                              
                                 Rectiftcations-Rückstand
                                 320
                                 
                                 32,0
                                 
                              
                                 Verlust durch entweichende Gase
                                 42
                                 
                                 4,2
                                 
                              
                                 farbloses Photogen
                                 380
                                 
                                 38,0
                                 
                              
                                 
                                 –––––––––––––
                                 
                                 
                              
                                 
                                 1000
                                 Pfd.
                                 
                                 
                              
                           Kostenberechnung:
                           
                              
                                 a) Unkosten.
                                 
                              
                                 
                                 
                                 
                                 Thlr.
                                 Sgr. Pf.
                                 
                              
                                 10 Ctr. Oel von 0,96 specifischem Gewicht à 6 Thlr. =
                                   60
                                   –    –
                                 
                              
                                 Schwefelsäure und Natronlauge
                                     6
                                   –    –
                                 
                              
                                 Kohlen und Arbeitslohn
                                     2
                                  20   –
                                 
                              
                                 
                                 
                                 
                                 ––––––––––––
                                 
                              
                                 
                                 
                                 
                                   68
                                  20   –
                                 
                              
                                 b) Werth der erhaltenen Producte.
                                 
                              
                                 
                                 Thlr.
                                 Sgr. Pf.
                                 
                                 
                                 
                              
                                 320 Pfd. rückständiges Oel der Rectification à 6 Thlr.
                                  19
                                   6   –
                                 
                                 
                                 
                              
                                 380 Pfd. Photogen à 12
                                    Thlr
                                  45
                                 18   –
                                 
                                 
                                 
                              
                                 
                                 ––––––––––––
                                 
                                 
                                 
                              
                                 
                                  64
                                 24   –
                                 
                                 
                                 
                              
                                 
                                 
                                 
                                   64
                                  24   –
                                 
                              
                                 
                                 
                                 –––––––––––––––––
                                 
                              
                                 
                                 
                                 Verlust
                                     3
                                  26   –
                                 
                              
                           
                        
                           II. Destillation der schweren Oele mit
                                 Aetznatron.
                           1000 Pfund Oel von 0,96 specifischem Gewicht wurden mit 5 Proc. Natronlauge von 1,72
                              spec. Gewicht = 53,8 Proc. Natrongehalt innig gemischt und alsdann bei vorsichtiger Feuerung, um das
                              Uebersteigen zu verhüten, destillirt.
                           Zuerst geht eine große Menge Wasser über, welches von der Lauge herrührt und auf
                              welchem nur eine geringe Quantität leichten Oeles schwimmt. Nachdem die Destillation
                              kein Wasser mehr ergab, trat eine ziemlich kräftige Gasentwickelung auf und das Oel
                              destillirte alsdann continuirlich in einem starken Strahl.
                           Das Destillat betrug, das Wasser abgerechnet, 875 Pfd. Der Verlust, welchen das Oel
                              bei der Destillation mit Natron durch das gebildete Gas und den harzigen
                              kohksähnlichen Rückstand erfahren hatte) betrug demnach 125 Pfund.
                           Das entwässerte Destillat, welches ein specifisches Gewicht von 0,910 hatte, wurde
                              mit Säuren und Alkalien behandelt, wodurch ein abermaliger Verlust von 63 Pfund
                              entstand und das gewaschene Oel hatte nun ein specifisches Gewicht von 0,905.
                           Die Rectification des behandelten Oeles geschah vermittelst Wasserdämpfen, und es
                              wurden 150 Pfd. gutes farbloses Photogen von 0,830 specifischem Gewicht gewonnen.
                              Dasselbe brannte mit einer schön weißen Flamme, ohne den Docht zu verharzen oder zu
                              verkohlen, und ohne schweflige Säure zu entwickeln. Nachträglich muß ich noch
                              bemerken, daß die bei der Zersetzung sich entwickelnden Gase größtentheils aus
                              Sumpfgas und ölbildendem Gase bestanden. Kohlenoxyd und Wasserstoff konnten nicht
                              nachgewiesen werden.
                           Gewichts-Ergebnisse dieser
                                 Operation.
                           
                              
                                     1000 Pfund Oel ergaben:
                                 Pfund.
                                 
                                 Procent.
                                 
                              
                                 Photogen von 0,830 spec. Gewicht
                                 150
                                 
                                 15,0
                                 
                              
                                 Oelrückstand bei der Rectification
                                 662
                                 
                                 66,2
                                 
                              
                                 Verlust bei der Destillation über Natron, in
                                    harzigemKohksrückstand und Gasen bestehend
                                 125
                                 
                                 12,5
                                 
                              
                                 Verlust durch die Behandl. mit Schwefelsäure u. Natron
                                 63
                                 
                                 6,3
                                 
                              
                                 
                                 ––––––––––––
                                 
                                 
                              
                                 
                                 1000
                                 Pfd.
                                 
                                 
                              
                           Kostenberechnung:
                           
                              
                                 a) Unkosten.
                                 
                              
                                 
                                 
                                 
                                 
                                 Thlr.
                                 Sgr. 
                                 Pf.
                                 
                              
                                 10 Ctr. schweres Oel à 6 Thlr
                                   60
                                    –
                                 –
                                 
                              
                                 Chemikalien
                                     5
                                   20
                                 –
                                 
                              
                                 Kohlen und Arbeitslohn
                                     2
                                   20
                                 –
                                 
                              
                                 
                                 –––––––––––––
                                 
                              
                                 
                                   68
                                   10
                                 –
                                 
                              
                                 b) Werth der erhaltenen Producte.
                                 
                              
                                 
                                 Thlr.
                                 Sgr.
                                 Pf.
                                 
                                 
                                 
                                 
                              
                                 662 Pfd. Rectificationsrückstand à 6 Thlr
                                   39
                                   21
                                 7
                                 
                                 
                                 
                                 
                              
                                 150 Pfd. Photogen à 12
                                    Thlr
                                   18
                                   –
                                 –
                                 
                                 
                                 
                                 
                              
                                 
                                   57
                                   21
                                 7
                                 
                                 
                                 
                                 
                              
                                 
                                 –––––––––––––
                                   57
                                   21
                                 7
                                 
                              
                                 
                                 
                                 
                                 
                                 –––––––––––––
                                 
                              
                                 
                                 
                                 Verlust
                                   10
                                   18
                                 5
                                 
                              
                           
                           Man hat also einen Verlust von 1 Thlr. 1 Sgr. 10 Pf. pro
                              Cntr. Es ist diese Methode noch weniger wie die vorige zu empfehlen, da der Verlust
                              ein größerer ist.
                           
                        
                           III. Zersetzung der Oeldämpfe durch
                                 glühenden Kalk.
                           Eine gußeiserne Destillirblase wurde mit 1000 Pfd. schwerem Oel von 0,96 specifischem
                              Gewicht gefüllt. Der Hut und Schnabel der Blase wurden mit Sand bedeckt, so daß fast
                              kein Oel durch Luftkühlung condensirt werden konnte. Der Schnabel mündete in ein
                              gußeisernes Rohr von 18 Zoll lichter Weite und 13 Fuß Länge, welches mit
                              baumnußgroßen gebrannten Kalkstücken gefüllt war und durch eine besondere Feuerung
                              dunkelrothglühend erhalten wurde.
                           Die Oeldämpfe passirten so den schwach glühenden Kalk und gelangten aus der
                              entgegengesetzten Mündung des Rohres in einen Condensationskasten, aus welchem dann
                              die mit Oel geschwängerten Gase eine 120 Fuß lange Schlange durchstrichen. Die
                              Destillation fand unter einer starken Gasentwickelung statt; die Gase brannten mit
                              hellleuchtender Flamme und bestanden aus Sumpf- und Leuchtgas neben
                              Kohlenoxyd, Wasserstoff und geringen Mengen Kohlensäure und Acetylen.
                           Das Kohlenoxydgas und die Kohlensäure rührten offenbar von dem zur Zersetzung
                              angewandten Kalk her. – Das erhaltene Destillat war ziemlich stark braun
                              gefärbt, roch stark nach Kreosot, resp. Carbolsäure, und hatte ein specifisches
                              Gewicht von 0,920.
                           Schon nach einer vierstündigen Destillationszeit wurden die Oele allmählich schwerer;
                              nach acht Stunden war die ganze Operation beendet. Das gewonnene Oel wog 820 Pfund
                              und sein specifisches Gewicht war 0,925.
                           Das Rohr, welches mit Kalk gefüllt und bei der Operation jedenfalls mit Kohlenstoff
                              imprägnirt worden war, wurde bis zur hellen Rothgluth erwärmt und mittelst
                              atmosphärischer Luft, welche man durchstreichen ließ, der Kohlenstoff verbrannt.
                              Nach einer zehnstündigen Unterbrechung wurde eine zweite Operation mit 1000 Pfund
                              schwerem Oele vorgenommen, welche ganz in derselben Weise wie die vorherige verlief,
                              und 829 Pfd. Destillat von 0,932 spec. Gewicht lieferte. (Der in dem
                              Destillationskessel gebliebene Rückstand betrug für die 2000 Pfd. schweren Oeles
                              sechzig Pfund, entsprechend 3 Proc.)
                           Ich erhielt im Ganzen also 1649 Pfund Oel durch die Zersetzung; der Verlust war 351
                              Pfd. oder 17,55 Proc.
                           Das Destillat von beiden Operationen wurde zusammen gegeben und zuerst mit Alkalien
                              zur Abscheidung des Kreosots und der Carbolsäure behandelt. Durch diese
                              Behandlung sowie durch die Einwirkung der Schwefelsäure büßte das Oel 13 Proc.
                              ein.
                           Das gewaschene Oel wurde vermittelst Wasserdämpfen rectificirt und ich erhielt 520
                              Pfund schwach gelblich gefärbtes Photogen von 0,830 specifischem Gewicht, welches
                              sich zum Speisen von Photogenlampen sehr gut eignete.
                           Quantitative Ergebnisse der
                                 Operation.
                           
                              
                                     2000 Pfund schweres Oel ergaben:
                                 Pfund.
                                 
                                 Procent.
                                 
                              
                                 Photogen von 0,830 spec. Gewicht
                                 520
                                 
                                 26,00
                                 
                              
                                 Oelrückstand bei der Rectification
                                 869
                                 
                                 43,45
                                 
                              
                                 Verlust durch Behandl. mit Natronlauge u.
                                    Schwefelsäure
                                 260
                                 
                                 13,00
                                 
                              
                                 kohksähnlicher Rectificationsrückstand im Kessel
                                 60
                                 
                                 3,00
                                 
                              
                                 Verlust durch Ablagerung von Kohlenstoff aus dem Gaseim
                                    Kalk etc
                                 291
                                 
                                 14,55
                                 
                              
                                 
                                 ––––––––––––
                                 
                                 
                              
                                 
                                 2000
                                 Pfd.
                                 
                                 
                              
                           Kostenberechnung:
                           
                              
                                 a) Unkosten.
                                 
                              
                                 
                                 
                                 
                                 
                                 Thlr. 
                                 Sgr.
                                 Pf.
                                 
                              
                                 20 Ctr. Oel à 6
                                    Thlr
                                 
                                 
                                 
                                 120
                                  –
                                  –
                                 
                              
                                 Chemikalien
                                 
                                 
                                 
                                   12
                                  –
                                  –
                                 
                              
                                 Feuerung und Arbeitslohn
                                 
                                 
                                 
                                     9
                                 20
                                  –
                                 
                              
                                 
                                 
                                 
                                 
                                 –––––––––––––
                                 
                              
                                 
                                 
                                 
                                 
                                 141
                                 20
                                  –
                                 
                              
                                 b) Werth der Producte.
                                 
                              
                                 
                                 Thlr.
                                 Sgr.
                                 Pf.
                                 
                                 
                                 
                                 
                              
                                 520 Pfd. Photogen (von gelblicher Farbe) spec. Gew.
                                    0,830 à 10 Thlr. per 100 Pfd
                                   52 
                                   –
                                  –
                                 
                                 
                                 
                                 
                              
                                 rückständiges Oel bei der Rectification 869 Pfd. à 6 Thlr. per 100 Pfd
                                   52
                                   4
                                 2
                                 
                                 
                                 
                                 
                              
                                 
                                 –––––––––––––
                                 
                                 
                                 
                                 
                              
                                 
                                 104
                                   4
                                 2
                                 
                                 
                                 
                                 
                              
                                 
                                 
                                 
                                 
                                 104
                                   4
                                   2
                                 
                              
                                 
                                 
                                 
                                 
                                 –––––––––––––
                                 
                              
                                 
                                 
                                 Verlust
                                   37
                                 15
                                 10
                                 
                              
                           Demnach ist der Verlust pro Cntr. schweres Oel 1 Thlr. 25
                              Sgr. 4 Pfg.; diese Methode ist also ebenfalls für die Technik nicht anwendbar.
                           Es wurden auch die schweren Oele des canadischen und pensylvanischen Petroleums auf
                              ganz gleiche Weise behandelt und ebenso ungünstige Resultate in pecuniärer Beziehung
                              erzielt.
                           ––––––––––
                           Nachdem die Zersetzungen der schweren Mineralöle der verschiedenartigsten Herkunft
                              bei Gegenwart mächtig angreifender Reagentien keine günstigen Resultate ergeben
                              hatten, wurde die Zersetzung durch hohe Temperaturen (schwaches Glühen) in Anwendung
                              gebracht.
                           
                           Es ließ sich schon im Voraus annehmen, daß unter den durch hohe Temperaturen
                              gebildeten Spaltungsproducten sich solche von niedrigem specifischen Gewicht und
                              wasserstoffreiche befinden würden, daß aber die Qualität und Quantität durch die
                              Höhe der Temperatur, welche bei der Spaltung in Anwendung gebracht wurde, bedingt
                              und eine gleichförmige Temperatur zur Erzeugung stets gleichartiger Producte
                              nothwendig seyn würde.
                           Daß in letzterer Hinsicht sich große Schwierigkeiten bei der Ausführung im Großen
                              darbieten würden, war nicht zu verkennen.
                           Die Zusammensetzung der in den Blätterschiefer-, Braunkohlen-,
                              Torf- und Erdölen enthaltenen Kohlenwasserstoff-Verbindungen
                              entspricht nach den neuesten Forschungen dem Sumpfgas, d.h. der Wasserstoff
                              überwiegt stets den Kohlenstoff in der Art, daß immer zwei Wasserstoff-Atome
                              mehr wie Kohlenstoff-Atome in der Verbindung enthalten sind. Sie sind demnach
                              wahre Homologe des Sumpfgases.
                           Um überhaupt ein Bild der Art und Weise, wie die Zersetzung der schweren Oele durch
                              hohe Temperatur, resp. Glühhitze stattfindet, zu erhalten, wurden die in dem
                              amerikanischen Steinöl enthaltenen und genauer gekannten Kohlenwasserstoffe diesem
                              Processe unterworfen.
                           J. Pelouze und A. Cahours haben
                              uns durch ihre vortrefflichen Arbeiten über die amerikanischen Steinöle mit diesen
                              Gliedern der Sumpfgas-Reihe genauer bekannt gemacht.Comptes rendus t. LVI p. 505; Bulletin de la
                                       Société chimique, t, V p.
                                    228; Annalen der Chemie und Pharmacie, Bd. CXXVII S. 190. – Ferner:
                                    Comptes rendus t. LVII p. 62; Bulletin de la
                                       Société chimique, t. V p.
                                    408; Annalen der Chemie und Pharmacie, Bd. CXXIX S. 87. –
                                    Jahresbericht über die Fortschritte der Chemie für 1863, S. 523.
                              
                           Die allgemeine Formel, welche sie für die Kohlenwasserstoffe, die in den
                              amerikanischen Erdölen enthalten sind, aufstellen, ist C2n H2n + 2. 
                           Wir wollen nur diejenigen flüssigen Verbindungen, welche vorzugsweise das schwere Oel
                              des Petroleums constituiren, einer näheren Betrachtung unterwerfen.
                           Die durch obengenannte Chemiker isolirten Kohlenwasserstoffe der schweren Oele
                              sind:
                           
                              
                                 
                                 
                                 spec. Gew.
                                 Siedepunkt.
                                 
                              
                                 Cocinylwasserstoff
                                 C²⁶H²⁸ oder C²⁶H²⁶
                                    + H² 
                                    0,796
                                 218° – 220° C.
                                 
                              
                                 Myristylwasserstoff
                                 C²⁸H³⁰ oder C²⁸H²⁸
                                    + H²
                                    0,809
                                 236° – 240° C.
                                 
                              
                                 Benylwasserstoff
                                 C³⁰H³² oder C³⁰H³⁰
                                    + H²
                                    0,825
                                 258° – 262° C.
                                 
                              
                           Wenn man diese Formeln mit einander vergleicht, so ersieht man leicht, daß sich
                              dieselben durch Ab- oder Zugabe von C²H² in einander überführen lassen, oder, was
                              dasselbe sagen will, daß durch Abgabe von 1 Atom Elaylgas = C⁴H⁴ von 2
                              Atomen Benylwasserstoff sich 2 Atome Myristylwasserstoff ergeben, denn:
                           2 (C³⁰H³²) –
                              C⁴H⁴ = C⁵⁶H⁶⁰ oder = 2
                              (C²⁸H³⁰).
                           Ebenso kann aus dem Myristylwasserstoff der Cocinylwasserstoff entstehen, und es ist
                              klar, daß wenn durch hohe Temperaturen nur Leuchtgas aus diesen Verbindungen
                              ausgeschieden wird, das andere Spaltungsproduct einen niedrigeren Siedepunkt und ein
                              geringeres specifisches Gewicht besitzen muß.
                           Da aber im Allgemeinen eine so einfache Spaltung nicht stattfindet, so wurden, um die
                              Art und Weise des Vorganges zu constatiren, diese drei Kohlenwasserstoffe in
                              ziemlich großen Quantitäten und von hinreichender Reinheit nach der Methode der
                              Entdecker dargestellt.
                           Zu dem Ende habe ich 200 Kilogramme schwerer amerikanischer Erdöle, deren Siedepunkt
                              über 200° C. lag, in Behandlung genommen und schließlich durch unzählige Rectificationen, die von Pelouze und Cahours entdeckten drei
                              Kohlenwasserstoffe in großer Reinheit und mit den von diesen Chemikern angegebenen
                              Eigenschaften erhalten.
                           Die Zersetzung fand in gezogenen schmiedeeisernen Röhren statt. Dieselben waren
                              theils leer, theils mit Eisendrehspänen gefüllt, um eine größere Zersetzungsfläche
                              zu erhalten, und wurden alsdann die betreffenden Kohlenwasserstoffe dampfförmig
                              durch diese im Glühen gehaltenen Röhren getrieben.
                           Durch eine höchst sorgfältige Kühlung wurden alsdann die flüssigen Spaltungsproducte
                              abgeschieden, die sich entwickelnden Gase hingegen in einem Gasometer
                              aufgefangen.
                           Die sich entwickelnden Gase bestanden aus:
                           
                              
                                 Acetylen
                                 = C⁴H²
                                 
                              
                                 Elayl
                                 = C⁴H⁴
                                 
                              
                                 Sumpfgas
                                 = C²H⁴
                                 
                              
                           und geringen Mengen von Wasserstoff und Kohlenoxyd. Letzteres
                              rührte offenbar von dem im Apparat enthaltenen atmosphärischen Sauerstoff her,
                              welcher eine geringe Menge Kohlenstoff oxydirt hatte.
                           Das Elaylgas (Leuchtgas) trat in größter Menge auf; demnächst folgte das Acetylen und
                              dann das Sumpfgas. Wasserstoff entwickelte sich nicht immer und nur dann, wenn die
                              Temperatur des Zersetzungsapparates sehr hoch gestiegen war oder die Dämpfe des
                              Oeles den Apparat sehr langsam durchstrichen.
                           
                           Das Auftreten des von Berthelot entdeckten
                              AcetylengasesComptes rendus t. L p. 805; Annalen der Chemie und Pharmacie, Bd. CXVI S. 116. war ein so reichliches, daß ich zur Darstellung dieses höchst interessanten
                              Körpers die Zersetzung der leichten sowohl wie der schweren Oele des amerikanischen
                              Petroleums empfehlen kann.Aus dem Amylwasserstoff (welcher nebst dem Caproylwasserstoff den
                                    Hauptbestandtheil der amerikanischen Erdöle bildet) erhielt ich dem Gewichte
                                    nach reichlich 20 Proc. Acetylen; die anderen Producte waren bei
                                    gewöhnlicher Temperatur nicht verdichtbar, so daß ich keine Spur von
                                    Butylwasserstoff nachweisen konnte. Da die Zersetzung außer Acetylen, Elayl
                                    und Sumpfgas eine erhebliche Menge Wasserstoff lieferte, so scheint es mir
                                    nicht unwahrscheinlich, daß der Amylwasserstoff geradeaus in diese
                                    Spaltungsproducte zerfällt, denn:1 AtomC⁴ H²Acetylen,1 AtomC⁴ H⁴Elayl,1 AtomC² H⁴Sumpfgas,2 AtomeH²Wasserstoff.–––––––––––––––––––––––––––––1 AtomC¹⁰ H¹²Amylwasserstoff.
                              
                           Das bei der Zersetzung des Benylwasserstoffes erhaltene Destillat war von hellbrauner
                              Farbe und hatte ein specifisches Gewicht von 0,775; es betrug circa 75 Proc. des angewandten Kohlenwasserstoffes.
                           Nach der bekannten Reinigungsmethode erhielt ich ein Oel, welches zum größten Theil
                              aus einem Körper bestand, dessen Siedepunkt zwischen 155° und 160° C.
                              lag, und der ein spec. Gewicht von 0,755 hatte.
                           Nachdem dieser Körper durch geschmolzenes Chlorcalcium entwässert und einer
                              nochmaligen Rectification unterworfen worden war, wurde derselbe mit chromsaurem
                              Bleioxyd verbrannt. Drei Verbrennungen ergaben (bei der ersten Verbrennung war das
                              Auspumpen vergessen worden und deßhalb der Wasserstoff nicht maaßgebend):
                           
                              
                                 C =
                                 83,971;
                                 83,993;
                                 83,990
                                 
                              
                                 H =
                                     –    ;
                                 15,896;
                                 15,993
                                 
                              
                                 –––––––––––––––––––––––––––
                                 
                              
                                 
                                 
                                 99,889;
                                 99,983
                                 
                              
                           im Mittel wurden also erhalten:
                           C 83,985,
                           H 15,945.
                           Die procentische Zusammensetzung entspricht dem Rutylwasserstoff =
                              C²⁰H²², welcher 84,507 Proc. C und 15,493 Proc. H
                              verlangt.
                           Somit war also der Benylwasserstoff durch die Zersetzung zum größten Theil in
                              Rutylwasserstoff übergeführt worden. In der That, wenn man von dem Benylwasserstoff
                              ein Atom Acetylen, ein Atom Elayl und ein Atom Sumpfgas abzieht, so erhält man die
                              Formel des Rutylwasserstoffes:
                           
                           
                              
                                 Benylwasserstoff
                                 =
                                 C³⁰H³²
                                 
                              
                                 1 Atom
                                 C⁴H² Acetylen
                                 
                                 
                                 
                              
                                 1 Atom
                                 C⁴H⁴ Elayl
                                 
                                 
                                 
                              
                                 1 Atom
                                 C²H⁴ Sumpfgas
                                 
                                 
                                 
                              
                                 –––––––––––––––––––––
                                 
                                 
                                 
                              
                                 
                                 C¹⁰H¹⁰
                                 
                                 C¹⁰H¹⁰
                                 
                              
                                 
                                 
                                 –––––––––––
                                 
                              
                                 
                                 
                                 
                                 C²⁰H²² = Rutylwasserstoff.
                                 
                              
                           Es soll damit nicht gesagt seyn, daß diese Zersetzung gerade in dieser Weise ohne das
                              Auftreten der Zwischenglieder stattfindet, sondern daß eine ähnliche Zersetzung
                              stattfinden kann.
                           Die anderen Bestandtheile des flüssigen Spaltungsproductes hatten einen Siedepunkt
                              zwischen 240° und 250° C. Das specifische Gewicht war 0,820 bis
                              0,825.
                           Es scheint also, daß dieser Rückstand zum größten Theil aus Benylwasserstoff bestand,
                              welcher der Zersetzung entgangen war. Es gelang mir nicht, in demselben die
                              Zwischenglieder, den Myristyl-, Cocinyl-, Lauryl- und
                              Undecylwasserstoff mit Sicherheit nachzuweisen, obgleich es nicht unwahrscheinlich,
                              ja fast mit Gewißheit anzunehmen ist, daß auch diese Körper sich bei der Spaltung
                              erzeugen und die Höhe der Temperatur das Auftreten derselben verhindert hatte.
                           Würde Benylwasserstoff geradeaus nach dem oben angegebenen Schema zerfallen, so müßte
                              man einen Verlust, der Rechnung nach, von circa 33 Proc.
                              erfahren.
                           In ganz gleicher Weise wurde der Myristylwasserstoff der Zersetzung unterworfen.
                           Die bei der Spaltung auftretenden gasförmigen Producte waren in qualitativer Hinsicht
                              gleich denen des Benylwasserstoffes. Die Ausbeute an verdichtbaren flüssigen
                              Producten betrug circa 70 Proc. von der angewandten
                              Substanz. Das specifische Gewicht war 0,765.
                           Das flüssige Destillat bestand zum größten Theil aus einem Oel, dessen Siedepunkt
                              zwischen 135° und 140° C. lag. Nachdem dieser Körper mehrfachen
                              Rectificationen unterworfen und vermittelst Chlorcalciums entwässert worden war,
                              wurden die Kohlenstoff- und Wasserstoff-Bestimmung durch Verbrennen
                              mit chromsaurem Bleioxyd gemacht. 100 Gewichtstheile der Substanz ergaben an:
                           
                              
                                 C
                                 84,479;
                                 84,500;
                                 84,466;
                                 84,469
                                 Proc.
                                 
                              
                                 H
                                 15,500;
                                 15,467;
                                 15,487;
                                 15,488
                                 Proc.
                                 
                              
                                 –––––––––––––––––––––––––––––––––––––
                                 
                              
                                 
                                 99,979;
                                 99,967;
                                 99,953;
                                 99,957
                                 Proc.;
                                 
                              
                           also durchschnittlich:
                           
                              
                                 C =
                                 84,478 
                                 
                              
                                 H =
                                 15,485 
                                 
                              
                                 –––––––––––
                                 
                              
                                 
                                 99,963.
                                 
                              
                           
                           Der Siedepunkt, das specifische Gewicht und die procentische Zusammensetzung sprechen
                              für den Pelargylwasserstoff, welcher in 100 Gewichtstheilen verlangt an:
                           
                              
                                 C =
                                 84,375 
                                 
                              
                                 H =
                                 15,625 
                                 
                              
                                 –––––––––––––
                                 
                              
                                 
                                 100,000.
                                 
                              
                           Der zu niedrige Wasserstoff- und zu hohe Kohlenstoff-Gehalt, welchen
                              ich fand, rührt wahrscheinlich von der geringen Anwesenheit eines Zwischengliedes
                              dieser Reihe her.
                           Der Rückstand, von welchem der Pelargylwasserstoff abdestillirt war, bestand zum
                              größten Theil noch aus Myristylwasserstoff, welcher der Zersetzung entgangen war.
                              Geringe Mengen von Rutylwasserstoff schienen zugegen zu seyn, konnten aber wegen
                              Mangel an Substanz der Untersuchung nicht weiter unterworfen werden. Auch bei dieser
                              Zersetzung wird wahrscheinlich durch das Austreten von Acetylen, Elayl und Sumpfgas
                              der Pelargylwasserstoff aus dem Myristylwasserstoff entstanden seyn; denn
                           
                              
                                 
                                 
                                 
                                 Myristylwasserstoff
                                 =
                                 C²⁸H³⁰
                                 
                              
                                 1 Atom
                                 
                                    
                                    
                                 AcetylenElayl
                                 ==
                                 C⁴H²C⁴H⁴
                                 
                                 
                                 
                              
                                 
                                 
                                 Sumpfgas
                                 =
                                 C²H⁴
                                 
                                 
                                 
                              
                                 
                                 
                                 
                                 ––––––––––––––––
                                 
                                 
                                 
                              
                                 
                                 
                                 
                                 
                                 C¹⁰H¹⁰
                                 
                                 C¹⁰H¹⁰
                                 
                                 
                              
                                 
                                 
                                 
                                 
                                 
                                 
                                 –––––––––––
                                 
                              
                                 
                                 
                                 
                                 
                                 
                                 
                                 C¹⁸H²⁰ = Pelargylwasserstoff.
                                 
                              
                           Der Cocinylwasserstoff, der Spaltung unterworfen, ergab zum größten Theil
                              Caprylwasserstoff, dessen Anwesenheit durch analytische Belege dargethan wurde und
                              wir ersehen auf ganz gleiche Weise aus dem Cocinylwasserstoff den Caprylwasserstoff
                              entstehen, wenn wir die drei gasförmigen Spaltungsproducte von demselben
                              abziehen:
                           
                              
                                 
                                 
                                 
                                 Cocinylwasserstoff
                                 =
                                 C²⁶H²⁸
                                 
                              
                                 1 Atom
                                 
                                    
                                    
                                 AcetylenElayl
                                 ==
                                 C⁴H²C⁴H⁴
                                 
                                 
                                 
                              
                                 
                                 
                                 Sumpfgas
                                 =
                                 C²H⁴
                                 
                                 
                                 
                              
                                 
                                 
                                 
                                 –––––––––––––––––
                                 
                                 
                                 
                              
                                 
                                 
                                 
                                 
                                 C¹⁰H¹⁰
                                 
                                 C¹⁰H¹⁰
                                 
                              
                                 
                                 
                                 
                                 
                                 
                                 
                                 ––––––––––
                                 
                              
                                 
                                 
                                 
                                 
                                 
                                 
                                 C¹⁶H¹⁸ = Caprylwasserstoff.
                                 
                              
                           Wenn auch diese Ergebnisse uns nur annähernd ein Bild der Spaltungsweise der schweren
                              ölartigen Kohlenwasserstoffe geben, so wird doch dadurch der
                                 positive Beweis geliefert, daß durch die Spaltung der schweren Oele mittelst
                                 schwacher Glühhitze, leichtere Kohlenwasserstoffe zu erzeugen sind. Es ist
                              dieß gewiß nur eine Anbahnung zu der Kenntniß von den Spaltungen und Zersetzungen
                              der Kohlenwasserstoffe und erst unzählige und mühsame Untersuchungen werden uns zur
                              Schließung der Acten führen. Wenn aber auch in wissenschaftlicher
                              Hinsicht diese Ergebnisse von Bedeutung sind, so kann man nicht eben mit demselben
                              Rechte sie für technisch anwendbar ansehen.
                           Die Spaltungen dieser schweren Kohlenwasserstoffe wurden nun auch bei Gemischen
                              dieser Körper, wie sie in den schweren Blätterschiefer-, Braunkohlen-
                              und Torfölen vorkommen, vorgenommen und zur besseren Ueberwachung der dabei
                              anzuwendenden Temperatur die Zersetzungsröhren in Metall- und Sandbädern
                              erwärmt. Es kamen in Anwendung Blei-, Zink- und Antimonbäder, wobei
                              die Schwere der Oele die Höhe der Temperatur bedingte, in der Art, daß bei
                              schwereren Oelen eine höhere, bei leichteren eine gelindere Temperatur in Anwendung
                              kam.
                           
                        
                           Zersetzung der bei der
                                 Photogenfabrication aus Blätterschiefer, Braunkohle, Torf,
                                 Posidonienschiefer etc. abfallenden schweren Oele
                                 durch schwache Glühhitze.
                           Der zur Zersetzung angewandte Apparat bestand aus einer Destillirblase von Gußeisen,
                              deren Schnabel mit einem Röhrensystem in Verbindung stand, welches in einem
                              Metallbade lag und durch dasselbe auf einer constanten Temperatur erhalten wurde.
                              Bei diesem Oele wurde sowohl das Blei-, wie das Zink- und Antimonbad
                              in Anwendung gebracht. Die beiden ersteren Bäder lieferten eine zu geringe
                              Temperatur, letzteres Bad, welches einen erhöhten Erhitzungsgrad zuließ, begünstigte
                              die Zersetzung, mußte jedoch später durch ein Sandbad, dessen Temperatur annähernd
                              500°–550° C. betrug, ersetzt werden.
                           500 Pfd. schweres Oel von 0,995 spec. Gewichte (so wie es die Beueler Augustenhütte
                              als Paraffinöl in den Handel bringt) wurden in die Blase gegeben und einer ziemlich
                              raschen Destillation unterworfen. Da der Schnabel und der Helm der Blase durch
                              schlechte Wärmeleiter gedeckt waren, so traten die Oele als Dämpfe in den
                              Zersetzungsapparat. Der Proceß verlief nicht stürmisch, sondern sehr ruhig und die
                              sich entbindenden Gase, welche die Kühlvorrichtungen passirt hatten, traten fast
                              farblos zu Tage. Die flüssigen Producte waren wenig stark gefärbt. Die Gase wurden
                              in qualitativer Beziehung einer genauen Untersuchung unterworfen, woraus sich ergab,
                              daß dieselben bestanden aus:
                           
                              
                                 
                                 Acetylen
                                 C⁴ H²
                                 
                              
                                 
                                 Elayl
                                 C⁴ H⁴
                                 
                              
                                 
                                 Sumpfgas
                                 C² H⁴
                                 
                              
                                 
                                 Wasserstoffgas
                                 H
                                 
                              
                                 
                                 Schwefelwasserstoffgas
                                 HS
                                 
                              
                                 
                                 Kohlenoxydgas
                                 CO
                                 
                              
                                 geringen
                                 Spuren von Kohlensäure
                                   CO².
                                 
                              
                           
                           Da es bekannt ist, daß die Oele des Blätterschiefers, der Braunkohlen, des Torfs etc.
                              sauerstofffreie Kohlenwasserstoffe sind, so muß es auffallend erscheinen, daß
                              Oxydationsproducte wie die Kohlensäure und das Kohlenoxyd auftreten können; es wurde
                              sogar bei Anwendung des BleibadesWeil die Temperatur desselben nicht so hoch ist, daß die SO2 auf die organische Substanz einwirken
                                    kann. im Anfange der Operation ein Auftreten von schwefliger Säure nachgewiesen.
                              Wer jedoch einigermaßen mit der Fabrication und Reinigung der schweren Mineralöle
                              bekannt ist, weiß, daß diese Oele häufig nach der Destillation noch einer kalten
                              Behandlung mit Schwefelsäure und Alkalien unterworfen werden, einestheils um die
                              Farbe zu vermindern, das Kreosot wegzunehmen und anderntheils den Geruch zu
                              verbessern. Durch diese Operationen werden aber die Oele mit schwefliger Säure,
                              resp. mit Schwefelsäure und Unterschwefelsäure geschwängert, indem verschiedene
                              Kohlenwasserstoffe, welche im Oele enthalten sind, eine chemische Verbindung mit
                              diesen Säuren eingehen (s. polytechn. Journal Bd. CLXVIII S. 51).
                           Offenbar hatte ich es hier mit einem solchen Oele zu thun und es wurden bei der
                              Destillation des Oeles diese Schwefelsäuren als schweflige Säure in den
                              Zersetzungsapparat getrieben, wo alsdann die Zersetzung in der Art stattfand, daß
                              der Sauerstoff der schwefligen Säure zum Theil den Wasserstoff des Oeles zu Wasser,
                              den Kohlenstoff zu Kohlenoxyd und Kohlensäure oxydirte, wohingegen der Schwefel sich
                              mit einem anderen Theile des Wasserstoffs der Oele zu Schwefelwasserstoff
                              verband.Herr Dr. Breitenlohner
                                    gibt in seiner Abhandlung „über die
                                          Aufbereitung der Torföle nach seinem patentirten
                                          Verfahren“ (polytechn. Journal Bd. CLXVII S. 378) die
                                    Entwickelung von Kohlenoxydgas bei der Zersetzung
                                    an, ohne jedoch die Quelle des Sauerstoffs
                                       nachzuweisen und ohne die Entwickelung von Schwefelwasserstoff,
                                    welche man stets bei den vorher mit Schwefelsäure behandelten Oelen bei der
                                    Zersetzung erhält und erhalten muß, zu erwähnen, obgleich dieses Auftreten
                                    des Schwefelwasserstoffs die Reinigung der Oele modificirt resp. erschwert.
                                    Dadurch erklärt sich sein (in Bd. CLXXV S. 395 geäußertes) Bedenken
                                    bezüglich der Bildung von Carbolsäure (die ich stets bei meinem
                                    Zersetzungsproducte der behandelten Oele in
                                    großer Menge erhalten habe), indem ihm der Schwefelsäuregehalt dieser behandelten Oele entgangen und demnach
                                    die Sauerstoffquelle, welche zur Bildung der
                                    Carbolsäure erheischt wird, von ihm nicht erkannt worden ist. V.
                              
                           Die Ausbeute hängt in qualitativer und quantitativer Beziehung von der Temperatur ab;
                              bei circa 500° C., wobei die Zersetzung
                              stattfand, erhielt ich circa 70–75 Proc. an
                              Destillat, dessen spec. Gewicht zwischen 0,880 und 0,890 lag; im Durchschnitt war
                              das spec. Gewicht 0,883.
                           Der Rückstand in der Destillirblase betrug, nachdem er bis zur Trockne abdestillirt
                              war, circa 6 Proc., wurde aber das Paraffin
                              zurückbehalten, so
                              bestand der Rückstand aus einer dicken schmierigen Masse, welche 15 Proc. des zur
                              Destillation gebrachten Oeles ausmachte.
                           Das Destillat wurde mit Natronlauge von 1,3 spec. Gewichte behandelt, wobei sich das
                              Oel erwärmte und eine starke Mittelschicht von Kreosot- und carbolsaurem
                              Natron bildete. Die zur Zersetzung angewandten Oele waren früher auf Kreosot-
                              resp. Carbolsäure-Gehalt geprüft worden, und es ergab sich, daß diese Körper
                              in dem Oele nicht enthalten waren. Es mußte sich also bei der Spaltung Kreosot,
                              resp. Carbolsäure, gebildet haben und der Gehalt an Schwefelsäuren, die den
                              Sauerstoff lieferten, dazu beigetragen haben.
                           Von der Natronlauge getrennt, wurde die Reinigung nach meiner Methode vorgenommen,
                              d.h. nach der Behandlung mit Schwefelsäure, Waschen mit Wasser und Abstumpfen der
                              Säure, vermittelst Wasserdämpfen rectificirt.
                           Diese 375 Pfd. Oel verloren durch die Behandlung mit Säuren und Alkalien 23 1/2 Pfd.
                              und ergaben 70 Pfd. gutes Photogen von 0,815 spec. Gewicht; außerdem wurden 10 Pfd.
                              Essenz von 0,760 erhalten, welche nicht in dem Brennöl bleiben durften, da sie
                              dasselbe höchst inflammabel und feuergefährlich machten.
                           Diese Zersetzungsoperationen wurden auf die mannichfachste Weise modificirt, wodurch
                              jedoch keine günstigere Ausbeute erzielt wurde; am ungünstigsten war die Zersetzung
                              dann, wenn der Zersetzungsapparat durch directe Feuerung erhitzt wurde, da in diesem
                              Falle der Temperaturwechsel einen regelmäßigen Betrieb vereitelte.
                           Es wurden also aus 500 Pfd. schweren Oelen erhalten:
                           
                              
                                 Photogen
                                   70
                                 Pfd. spec. Gew.
                                 0,815
                                 
                              
                                 Essenz
                                   10
                                 Pfd.    „      
                                    „
                                 0,760
                                 
                              
                                 Rectificationsrückstand
                                 271 1/2
                                 Pfd.
                                 
                                 
                              
                                 Verlust durch Behandlung mit 
                                 
                                 
                                 
                                 
                              
                                 Säuren und Alkalien
                                   23 1/2
                                 Pfd.
                                 
                                 
                              
                                 Kohksrückstand in der Blase
                                   30
                                 Pfd.
                                 
                                 
                              
                                 Verlust durch Gase etc.
                                   95
                                 Pfd.
                                 
                                 
                              
                                 
                                 ––––––––––––––
                                 
                              
                                 
                                 500
                                 Pfd.
                                 
                                 
                              
                           Kostenberechnung:
                           
                              
                                 a) Unkosten.
                                 
                                 
                              
                                 
                                 
                                 
                                 
                                 Thlr.
                                 Sgr.
                                 Pf.
                                 
                              
                                 5 Ctr. Paraffinöl à 6
                                    Thlr.
                                 
                                 
                                 
                                   30
                                   – 
                                  –
                                 
                              
                                 Chemikalien
                                 
                                 
                                 
                                     4
                                  20
                                  –
                                 
                              
                                 Kohlen und Arbeitslohn
                                 
                                 
                                 
                                     3
                                  15
                                  –
                                 
                              
                                 
                                 
                                 
                                 
                                 –––––––––––––
                                 
                              
                                 
                                 
                                 
                                 
                                   38
                                    5
                                  –
                                 
                              
                                 b) Werth der erhaltenen Producte.
                                 
                                 
                              
                                 
                                 Thlr.
                                 Sgr. 
                                 Pf.
                                 
                                 
                                 
                                 
                              
                                   70 Pfd. Photogen, 100 Pfd. à 12 Thlr.
                                    8
                                  12
                                  –
                                 
                                 
                                 
                                 
                              
                                 271 1/2 Pfd. Rectificationsrückstand, 100 Pfd. à 6 Thlr.
                                  16
                                    8
                                  8
                                 
                                 
                                 
                                 
                              
                                   10 Pfd. Essenz à 9 Thlr
                                   –
                                  27
                                  –
                                 
                                 
                                 
                                 
                              
                                   30 Pfd. Kohksrückstand, 100 Pfd. à 10 Sgr.
                                   –
                                    3
                                  –
                                 
                                 
                                 
                                 
                              
                                 Werth der Reinigungsabfälle, à Ctr. 2 Thlr., 1 Ctr.
                                    2
                                   –
                                  –
                                 
                                 
                                 
                                 
                              
                                 
                                 –––––––––––––
                                 
                                 
                                 
                                 
                              
                                 
                                  27
                                  10
                                  8
                                 
                                 
                                 
                                 
                              
                                 
                                 
                                 
                                 
                                   27
                                  10
                                  8
                                 
                              
                                 
                                 
                                 
                                 
                                 –––––––––––––
                                 
                              
                                 
                                 
                                 Verlust
                                   10
                                  25
                                  4
                                 
                              
                           
                           Sämmtliche Ergebnisse sprechen für die technische
                                 Unzulässigkeit der Methode, durch Glühen die
                              Spaltungen der Oele zu erwirken.
                           Es wurden auch von mir die schweren Braunkohlen- und Torföle derselben
                              Procedur unterworfen, wobei den specifischen Eigenschaften der Oele Rechnung
                              getragen wurde. Aber alle diese im Großen ausgeführten Versuche, welche mit
                              Sachkenntniß angestellt wurden und den Zweck des Verdienens im Auge hatten, führten
                              in letzterer Hinsicht zu keinem günstigen Resultate.
                           Die schweren Petroleum-Oele ergaben eben so wenig ein günstiges Resultat.
                              – Der Fabrikant, welcher aus Braunkohlen, Torf und anderen bituminösen
                              Fossilien Photogen etc. erzeugt und nicht von vorne herein durch seine
                              Theererzeugung einen hohen Gehalt an Photogen erzielen kann, thut besser, seine
                              schweren Oele so zu reinigen und zu präpariren, daß sie entweder als Maschinenöl
                              oder als Spindelöl in den Spinnereien zu verwenden sind. Bei dieser Procedur ist nur
                              ein Verlust von 10 Proc. zu decken und es werden für diese Oele dann bessere Preise
                              erzielt, z.B. für Oele, welche zum Schmieren schwer und langsam gehender Maschinen
                              benutzt werden, 9–11 Thlr. pro Centner, für
                              Spindelöle 10–15 Thlr. pro Ctr. Der Consum dieser
                              beiden Schmiermaterialien ist ein fast unbegrenzter.
                           Cöln, im April 1865.