LXXXII. Ueber die Gase und Dämpfe, welche sich bei der hier zu Lande üblichen Feldziegelei entwickeln; von Dr. Herm. Vohl in Cöln. Vohl, über die bei der Feldziegelei sich entwickelnden Gase. Die vielen Klagen, welche sich rücksichtlich der bei der Feldziegelei entwickelnden übelriechenden Gase erheben und die angebliche Schädlichkeit derselben für Pflanzen und Thiere, veranlaßten mich, seit einer Reihe von Jahren mich mit der Untersuchung dieser bei der Feldziegelei sich entwickelnden Dämpfe und Gase zu befassen. Die meisten dieser Untersuchungen wurden bei den Feldziegeleien in der Umgegend Bonns, eine andere Anzahl bei den Ziegeleien bei Berge-Borbeck an der Cöln-Mindener Eisenbahn angestellt. Erstere hatten sogenannte magere Kohlen angewandt, wogegen in der Gegend letzteren Ortes Fett- oder Backkohle in Anwendung kam. Die sich dabei entwickelnden Gase sind: CO² Kohlensäure, CO Kohlenoxyd, C²H⁴ Sumpfgas, C⁴H⁴ ölbildendes Gas, HS Schwefelwasserstoff, SO² schweflige Säure, SO³ Schwefelsäure, HCl Chlorwasserstoff, NH⁴Cl Salmiak, Fe²Cl³ Eisenchlorid, HO Wasser und außerdem empyreumatische Dämpfe. Wenn man die obengenannten Gase und Dämpfe genauer in's Auge faßt, so ersieht man leicht, daß sie in Folge ihrer chemischen Einwirkung auf einander nicht alle gleichzeitig auftreten können. Sie verdanken ihre Entstehung theils dem Brennmaterial, theils dem zu den Ziegeln verwendeten Thon. Während des Auftretens der Gase und Dämpfe kann man verschiedene Perioden wahrnehmen. Die zuerst genannten sechs Gase rühren zum größten Theil, wenn nicht alle, von dem Brennmaterial her; es läßt sich jedoch der angewandte Thon nicht als Quelle derselben ausschließen. Die anderen fünf Bestandtheile, welche wahre Dämpfe sind, sind jedoch fast nur dem angewandten Thone zuzuschreiben. Im Allgemeinen eignet sich eine magere Kohle besser zur Feldziegelei, als eine fette oder Backkohle, da erstere eine langsamere Verbrennung bedingt. Der Thon wird bei Anwendung ersterer Kohlensorte von der erzeugten Wärme allmählich durchdrungen und einer sehr gleichmäßigen hohen Temperatur ausgesetzt, wohingegen bei Anwendung letzterer Kohlensorte ein rasches Durchbrennen stattfindet. Die Ziegel werden in letzterem Falle von außen einer heftigen Weißgluth ausgesetzt, die aber nachläßt ehe der Stein im Inneren gar geworden ist. Die Folge davon ist ein äußerliches Verglasen des Ziegels, wohingegen er im Innern keinen festen Halt hat und beim Behauen dem Maurer in unzählige Stücke springt. Wenn dieses fette Brennmaterial in zu reichlicher Menge angewandt wird, oder wenn durch einen heftigen Strichwind, der nicht vorsichtiger Weise durch Matten oder Schirme abgehalten wurde, der Ofen an der dem Winde ausgefetzten Stelle einer raschen Verbrennung unterliegt, erfolgt auch oft ein vollständiges Verschlacken des Thones und die erzielten Steine sind theils nicht mehr gerade und scharfkantig, sondern krummgezogen und unförmlich, theils sind sie zu conglomeratischen Massen von 10, 20, ja 50 und 100 Steinen zusammengebacken. Ein solches Product wird hier zu Lande „Schmolzen“ genannt, und ist das Vorhandenseyn desselben fast immer für den Fabrikanten nachtheilig. (Das Verschlacken der Ziegel kann auch von anderen Ursachen herrühren, z.B. von einem zu großen Kalk- oder Eisenoxydgehalt.) Bezüglich des Brennmaterials muß bemerkt werden, daß dasselbe, da es der geringsten Sorte entnommen ist, nicht unerhebliche Mengen von Schwefelkies enthält, welche zu einer enormen Entwickelung von schwefliger Säure Veranlassung geben. In der ersten Zeit nachdem der Ofen angezündet ist, bestehen die sich entwickelnden Gase und Dämpfe größtentheils aus den Producten der Verbrennung des Brennmaterials und denen der trockenen Destillation der Kohle und des Thons, nämlich aus: CO² Kohlensäure, CO Kohlenoxyd, C²H⁴ Sumpfgas, C⁴H⁴ ölbildendem Gas, SO² schwefliger Säure, HO Wasser, empyreumatischen Substanzen, resp. Theer und NH³ Ammoniak. Das Sumpfgas, ölbildende Gas, der Schwefelwasserstoff, die empyreumatischen Producte und das Ammoniak sind Producte der trockenen Destillation des in dem Ofen schichtenweise gelagerten Brennmaterials. Selbstredend kann nur dann Schwefelwasserstoff und Ammoniak auftreten, wenn die durch das Brennmaterial erzeugte schweflige Säure nicht im Ueberschuß vorhanden ist. In den vielen von mir angestellten Beobachtungen trat nur höchst selten das Schwefelwasserstoffgas auf, und zwar fast nur bei Anwendung von fetter Kohle, welche bekanntlich häufiger schwefelfrei ist als die magere Kohle. Cyanverbindungen konnten in den Gasen und Dämpfen der Ziegelöfen nicht nachgewiesen werden, obgleich das Auftreten dieser Verbindungen nicht unmöglich ist und dann wohl immer vom Brennmaterial herrühren wird. Der bei der Ziegelei anzuwendende Thon enthält außer Thonerdesilicaten immer Eisenoxyd und humose Substanzen, welche von den Pflanzenüberresten und theils vom Dünger herrühren. Auch ist letzterer die Ursache des Vorkommens der Chloride und der schwefelsauren Salze der Alkalien, sowie der stickstoffhaltigen thierischen Substanzen. Es fehlen also dem Thone nie die Chloride der Alkalien und alkalischen Erdmetalle, und außerdem sind schwefelsaure Salze und Ammoniak seine steten Begleiter. In manchen Gegenden, wie z.B. in der Gegend von Berge-Borbeck und Alten-Essen, welche in dem Kohlenrevier der Ruhr liegen, kommt ein fetter Thon vor, welcher fein zertheilten Schwefelkies enthält und zur Ziegelei verwandt wird. (Auch die Braunkohlen-Formation enthält Thone, die mit fein zertheiltem Schwefelkies geschwängert sind.) Dieser Schwefelkies-Gehalt des Thones gibt ebenfalls zur Entwickelung von Schwefelwasserstoff und schwefliger Säure Veranlassung. Tritt nun bei der Ziegelei ein solcher schwefelkieshaltiger Thon mit schwefelkieshaltiger Kohle zusammen, so findet eine so massenhafte Entwickelung von schwefliger Säure statt, daß dieselbe nicht ohne nachtheiligen Einfluß auf die nächste Vegetation bleiben kann. Die meisten Thonarten, welche zur Ziegelei angewendet werden, enthalten auch Mergel; ist der Thon zu fett, so sucht man durch Zusatz von Mergel und Sand denselben zu verbessern. Der Mergel gibt Veranlassung zu einer Entwickelung von Kohlensäure und geringen Mengen Ammoniak. Außer den Verbrennungsproducten der Kohle, wobei die schweflige Säure den der Vegetation und den Thieren nachtheiligen Bestandtheil ausmacht, ist der Thon selbst die Quelle des größten Theiles der höchst belästigenden Gase, welche in die Atmosphäre der Feldziegeleien ausgestoßen werden, nämlich der Salzsäure, Schwefelsäure und schwefligen Säure. Der Vorgang ist folgender: Bei der Einwirkung der Wärme auf den Thon tritt zunächst eine Art trockener Destillation ein. Es entbindet sich zuerst Wasserdampf und Kohlensäure; ersterer rührt theils von dem chemisch gebundenen, theils von dem mechanisch anhaftenden Wasser her; die Kohlensäure ist das Product der Zersetzung des Mergels und der organischen Substanzen. Die Chlorwasserstoffsäure und Schwefelsäure entstehen erst im letzten Stadium des Brennprocesses, und zwar auf Kosten der Zersetzung der Chloride und schwefelsauren Salze der Alkalien durch die Kieselsäure der kieselsauren Thonerde, wobei jene beiden Säuren als Dampf entweichen. Während dieses Stadiums tritt auch die Einwirkung des Kohlenstoffs auf die schwefelsauren Salze ein, wodurch sich neben Kohlenoxydgas Schwefelmetalle erzeugen, wovon ein Theil durch die frei gewordene Salzsäure und Schwefelsäure sich in Chloride, resp. schwefelsaure Salze verwandelt, wobei Schwefelwasserstoff frei wird. Kommen nun schweflige Säure (aus dem Brennmaterial etc.) und Schwefelwasserstoff zusammen, so scheidet sich der Schwefel beider Verbindungen aus, welcher aber bei der hohen Temperatur und an den oberen Theilen des Ofens, bei Zufuhr atmosphärischen Sauerstoffs verbrannt wird und eine neue Quelle von schwefliger Säure bildet. Die Ammoniak-Bildung, welche hauptsächlich von den stickstoffhaltigen organischen Bestandtheilen des Thons und der in ihm enthaltenen Düngsalze herrührt, tritt mit der frei gewordenen Salzsäure zu Salmiak zusammen, welcher sich am kälteren Theile des Ofens als eine Sublimations-Efflorescenz zeigt. Das Eisenchlorid entsteht durch die Einwirkung der Salzsäure auf das rothglühende Eisenoxyd des Thons und bildet mit den Salmiakdämpfen Eisensalmiak, den man in gelbrothen Krystallen oder Krystall-Efflorescenzen am kälteren Theile des Ofens wahrnimmt. Die Salzsäure, Schwefelsäure und schweflige Säure sind die Gase, welche auf die in nächster Nähe sich befindenden Vegetabilien schädlich einwirken. Cöln, im Februar 1865.