XXXIII. Die Fabrication der Weinsäure; von Dr. M. Kurtz. Kurtz, über die Fabrication der Weinsäure. Die Darstellung der Weinsäure zerfällt in zwei Operationen: J. die Darstellung des weinsauren Kalkes und II. die Darstellung der Weinsäure aus diesem. Das Rohmaterial bilden der rohe Weinstein, die Weinhefe und die Rückstände von der Seignettesalz-Fabrication und der Weinstein-Raffinerie. I. Die Darstellung des weinsauren Kalkes. 1) Aus rohem Weinstein. Roher Weinstein (10 bis 15 Ctr., je nach der Qualität), wird in einen großen Bottich (von circa 100 Hektoliter Inhalt), der zu 4/5 mit Wasser gefüllt ist, eingetragen; das Wasser wird mittelst Dampf bis nahe zum Sieden erhitzt und während der Dauer der Operation mittelst eines rührenden Rechens in Bewegung erhalten. Ist diese Temperatur erreicht, so wird der Dampf abgesperrt, und zunächst die eine, ungesättigte Hälfte der Säure des Weinsteines neutralisirt, wozu gepulverte Kreide dient. Dieselbe fällt als weinsaurer Kalk aus, und das leicht lösliche neutrale weinsaure Kali bleibt in Lösung. Kohlensäure entweicht in Strömen, weßwegen der Arbeiter durch Ventilationsvorrichtungen einigermaßen gedeckt werden muß. Theoretisch bedarf man zu dieser Reaction auf 18,8 Th. Weinstein 5 Th. Kreide; da aber der rohe Weinstein höchst selten mehr als 80 Proc. saures weinsaures Kali enthält, so erreicht die Praxis natürlich diesen Bedarf nicht. Auch darf man nicht vollständig neutralisiren, weil sonst die vorhandene Magnesia, Thonerde, Eisenoxyd etc., die im späteren Verlaufe der Fabrication sehr unangenehm werden könnten, mit ausfallen. Ja bei Weinsteinen, die sehr reich an diesen Körpern und an Farbstoff sind, thut man wohl, beim Beginn der Operation etwas Salzsäure (25 bis 50 Pfd.) zuzusetzen, und ja nicht vollständig zu neutralisiren, da man sonst später durch das Auftreten von Bittersalz und Alaun in den Mutterlaugen der Weinsäure unangenehm überrascht wird. Zur Ueberführung des neutralen weinsauren Kalis in weinsauren Kalk dient wohl meist Gyps, da dieser wohl gewöhnlich billiger zu stehen kommt, als Chlorcalcium. Die Menge des nöthigen Gypses läßt sich aus dem Verbrauche an Kreide berechnen; auf 5 Th. Kreide kommen 8,6 Th. Gyps. Es hindert natürlich Nichts, den Gyps schon vor oder während der Neutralisation mit Kreide zuzusetzen; auch schadet ein Ueberschuß nichts. Da der aus Hefe (s. unten) erhaltene weinsaure Kalk sehr rein ist und bei seiner Verarbeitung auf Weinsäure einen sehr reinen Gyps liefert, so wird dieser als Nebenproduct erhaltene Gyps in den Fabriken die mit Weinstein und Hefe arbeiten, passender Weise hierzu verwendet. Die Reaction des Gypses auf das neutrale weinsaure Kali geht ziemlich langsam von statten und erfordert, besonders wenn die Flüssigkeit sehr concentrirt ist, einige Stunden. Um zu sehen ob die Reaction vollendet ist, filtrirt man eine abgekühlte Probe ab und versetzt mit Essigsäure. Entsteht der bekannte Niederschlag nicht mehr, so ist die Reaction beendet. Ist dieses Ziel erreicht, so läßt man den Inhalt des Bottiches auf circa 50° C. abkühlen und sodann in einen anderen, zum Absetzen des weinsauren Kalkes bestimmten ablaufen, wobei man ihn ein Sieb passiren läßt, um die im rohen Weinstein nur zu häufig vorkommenden fremden Körper, wie Holzspäne, Treber, Stücke geschmolzenen Schwefels etc., zurückzuhalten; nach 3 bis 4 Stunden hat die Flüssigkeit sich auf circa 25° C. abgekühlt und der weinsaure Kalk sich gesetzt, so daß die überstehende Lauge mit dem Heber abgezogen und zum erstenmal ausgesüßt werden kann, wobei man den weinsauren Kalk mittelst eines Rechens wieder aufwirbeln läßt. Ein dreimaliges Decantiren genügt gewöhnlich, um den weinsauren Kalk hinlänglich rein für die Weiterverarbeitung zu erhalten. In der ersten Lauge, die vom weinsauren Kalk abgezogen wird, ist sehr viel schwefelsaures Kali enthalten, auf welches sie verarbeitet werden könnte, wenn man eine Verwendung für dasselbe hat, und die Abdampfkosten sich lohnen. II. Aus Weinhefe. In dem der Mostgewinnung folgenden Frühjahre, nach beendeter Hauptgährung, hat sich im neuen Wein ein Absatz, ungefähr 5 Proc. des Weines betragend, die Hefe (Geläger), gebildet, von welchem der Wein abgezogen wird. Diese Hefe (flüssiges Geläger) kann noch für sich abgepreßt werden, wodurch man ungefähr 5/8 davon als sogenannten Preßwein erhält – der z.B. in Oesterreich-Ungarn, mit dem billigen dunkelrothen dalmatinischen Wein gefärbt und mit der nöthigen Menge Glycerin versetzt, sehr häufig vom Publicum getrunken wird –; circa 3/8 davon bleiben als teigartige Hefe (gepreßtes Geläger) zurück. Früher wurde diese Hefe höchstens nur als Dünger verwendet, wozu sie sich bei ihrem ziemlich beträchtlichen Gehalte an Kalisalzen und Phosphaten allerdings auch eignet. Hr. E. v. Seibel zu Liesing bei Wien hat, so viel dem Verf. bekannt ist, das Verdienst zuerst auf den Gehalt der Hefe an weinsauren Salzen (7 bis 20 Proc.) aufmerksam gemacht und dieselben auf Weinsäure verarbeitet zu haben, und viele Fabrikbesitzer sind ihm gefolgt. In den Weinsäurefabriken wird die Hefe theils gepreßt, theils ungepreßt verarbeitet, so lange das Ablassen des Weines dauert; zur Verarbeitung während des übrigen Theiles des Jahres wird die Hefe sehr stark gepreßt und getrocknet (trockenes Geläger). a) Die Verarbeitung der feuchten Hefe. Die gepreßte sowohl als die nicht gepreßte Hefe wird zunächst rationeller Weise auf Branntwein abgetrieben; man erhält 1 bis 4 Proc. Ausbeute, und den resultirenden Schnaps – sogenannten Lagerbranntwein – trinken wenigstens gewisse Menschen gern. Da dieser Lagerbranntwein ziemlich theurer als Spiritus anderen Ursprunges (wie Kartoffel, Mais etc.) bezahlt wird, so pflegt man dem Geläger vor dem Destilliren mindestens ebenso viel, als man Ausbeute an Lagerbranntwein erwartet, Sprit zuzusetzen, da die Eigenschaften des Lagerbranntweines so prägnant sind, daß man dieß ohne Schaden thun kann. Wird aber reiner Lagerbranntwein auf Sprit rectificirt, so resultirt ein durchaus tadelloser Sprit, der sich mehr als jeder Sprit anderen Ursprunges zur Fabrication feiner Liqueure eignet und auch dazu verwendet wird. Das nebenher erhaltene Fuselöl von entsetzlichem Geruche besteht (wenigstens bei ungarischer Weinhefe) aus Amylalkohol und caprin- und caprylsaurem Amyl. Nach Beendigung der Destillation wird die Hefe, wenn nöthig, mit Wasser verdünnt, mittelst einer Pumpe oder eines Monte-jus in einen großen Bottich (von circa 100 bis 150 Hektoliter Inhalt) gehoben. Man füllt in denselben circa 50 Ctr. Hefe, füllt mit Wasser beinahe voll nach, und gibt circa 1 Ctr. rohe Salzsäure zu, setzt das Rührwerk in Gang und erhitzt mittelst Dampf bis nahe zum Sieden. Ist dieser Punkt erreicht, so wird Dampf und Rührwerk abgestellt, und dem Inhalte des Bottiches einige Stunden zum Absetzen gegönnt. Der weitaus größte Theil desselben ist dann klar geworden; dieser Theil wird mit Hebern abgezogen, in einen zweiten Bottich von entsprechender Größe abgelassen und nun mit gepulverter Kreide unter fortwährendem Agitiren bis zur schwach sauren Reaction neutralisirt. Durch das sich bildende Chlorcalcium wird alle Weinsäure niedergeschlagen. Hierauf wird die Flüssigkeit in einen dritten Bottich abgelassen, woselbst der weinsaure Kalt sich absetzt und gewaschen wird (s. oben). Den schlammigen Bodensatz des erst erwähnten Bottiches preßt man mittelst Dampf oder comprimirter Luft durch Filterpressen, ähnlich den in den Zuckerfabriken gebräuchlichen, und gewinnt so auch die hierin enthaltene Weinsäure. Den Preßrückstand kann man auf Rebschwarz (Frankfurter Schwarz) oder Potasche verarbeiten. b) Die Verarbeitung der getrockneten Hefe. Das gepreßte Geläger wird in faustgroße Stücke zerschnitten und an der Luft getrocknet, und dient so als Material für den Herbst und Winter, wenn kein feuchtes Geläger mehr zu haben ist. Vor seiner Bearbeitung auf weinsauren Kalk wird es auf einer gewöhnlichen Mahlmühle zu Mehl gemahlen, was keine Schwierigkeit hat. Von dieser gemahlenen Hefe trägt man z.B. 18 bis 25 Ctr. in einen Bottich von 100 bis 150 Hektoliter Inhalt ein, füllt mit Wasser auf, setzt 50 bis 100 Pfd. rohe Salzsäure zu, setzt den Rechen zum Rühren in Gang und erhitzt mittelst eingeleiteten Dampfes bis nahe zum Kochen. Ist dieser Punkt erreicht, so stellt man das Rührwerk ab, läßt absetzen und verfährt weiter, wie unter a. Der aus Hefe erhaltene weinsaure Kalk zeichnet sich vor dem aus Weinstein erhaltenen wesentlich aus; er ist reiner und weißer, leichter auszuwaschen; die Weinsäure, welche man aus ihm darstellt, ist bedeutend krystallisationsfähiger; der bei Zersetzung mit Schwefelsäure erhaltene Gyps ist ebenfalls bedeutend weißer und in der Hälfte Zeit auszusüßen im Vergleiche mit dem aus Weinstein erhaltenen. Aehnlich wie die Hefe verarbeitet man die Rückstände von der Fabrication des Seignettesalzes und der Weinstein-Raffinerien. Es ist nicht nöthig, daß die Darstellung des weinsauren Kalkes und diejenige der Weinsäure räumlich vereinigt seyen; im Gegentheil ist eine örtliche Trennung wegen der Kosten des Transportes der Hefe angezeigt. Zu diesem Zwecke wird der weinsaure Kalk gepreßt und getrocknet, da er feucht sehr rasch in butteressigsaure (pseudopropionsaure) Gährung übergeht. II. Die Darstellung der Weinsäure aus dem weinsauren Kalk. Um aus dem weinsauren Kalk die Weinsäure zu erhalten, wird derselbe mit Schwefelsäure zersetzt. Theoretisch bedarf man auf 9,4 Th. weinsauren Kalk 4,9 Th. Schwefelsäurehydrat, in der Praxis natürlich mehr; namentlich auch aus dem Grunde, weil nur aus ziemlich stark mineralsauren Lösungen schöne große Krystalle von Weinsäure zu erhalten sind, während die Gegenwart geringer Mengen weinsauren Kalkes oder schwefelsauren Kalis (von mangelhaftem Auswaschen des weinsauren Kalkes herrührend) in der Weinsäurelauge zu ganz fatalen Krystallisationen führt. Ist der weinsaure Kalk frisch dargestellt, so greift man nicht fehl, wenn man mit dem Zusatze von eben so viel englischer Schwefelsäure beginnt, als man zuvor Kreide zum Neutralisiren gebraucht hat. Man mischt in einer passenden Mulde den weinsauren Kalk nach und nach mit der Schwefelsäure, gibt so viel als nöthig Wasser zu, um einen rührbaren Brei zu erhalten, erhitzt mit Dampf gegen 75° C. und rührt die Masse mit einem passend geformten Rührscheit um. Die Masse schäumt anfangs stark, was sich aber nach kurzer Zeit legt, worauf man eine Probe abfiltrirt, Chlorcalciumlösung (in der Praxis von 23° Baumé) zu derselben setzt und nach Erfahrung aus der Größe des ausfallenden Gypsniederschlages den weiteren Zusatz von Schwefelsäure bemißt. Die Schwefelsäure muß schließlich in einem gewissen Ueberschusse vorhanden seyn. Man filtrirt sodann in hölzernen Kästen, die mit Blei, Stroh und Filz ausgeschlagen sind, die Weinsäurelauge vom Gyps ab und dampft die Lauge mit Dampfschlangen in Bleipfannen kochend ein, wobei sich etwas Gyps ausscheidet. Wenn die Lauge concentrirter wird, darf man die Temperatur nicht über 70 bis 75° C. gehen lassen, weil sonst die Schwefelsäure ihre wasserentziehende, kohlende Wirkung beginnt. Hat die Lauge 40° Baumé erreicht, so wird sie in mit Blei gefütterte Kästen oder große Thonschalen abgezogen und der Krystallisation überlassen. Mit Thonschalen läßt sich natürlich rascher arbeiten, da sie im dritten Theile der Zeit auskrystallisirt sind; aber die Krystalle sind entsprechend kleiner, was jedoch bei der noch nicht entfärbten Säure nichts zu bedeuten hat. Die Mutterlaugen werden noch dreimal eingedampft, die vierte wird wieder als Rohmaterial behandelt. Die erhaltenen Krystalle werden in einer kupfernen Centrifuge geschleudert, wieder aufgelöst, mit Spodium bei 27° B. entfärbt, durch Filtrirkörbe filtrirt, etwas Schwefelsäure zum Zwecke schöneren Krystallisirens zugesetzt, auf 35 bis 40° B. eingedampft und wieder in die Bleikästen zum Krystallisiren abgezogen. Man erhält so schöne, weiße (spießige) Säure. Dieselbe wird geschleudert, getrocknet und gesiebt. Sie ist immer etwas blei- und schwefelsäurehaltig. Zu pharmaceutischen Zwecken wird sie nochmals aufgelöst, keine Schwefelsäure zugesetzt, auf höchstens 35° B. eingedampft und in Thonschalen krystallisiren gelassen. Die erhaltenen Krystalle werden nicht geschleudert, sondern nur getrocknet. Sie sind in Größe und Form wesentlich von der oben erwähnten technischen Säure verschieden, sie zeigen weniger ausgeprägte Hemiedrie, und ihr Gehalt an Blei und Schwefelsäure ist ziemlich reducirt. Was beim Absieben abfällt, wird auf Quetschmühlen gepulvert und kommt als präparirte Säure in den Handel. Sie ist meist die unreinste. III. Raffiniren des Weinsteines. Roher Weinstein wird gemahlen, in großen Bottichen, nach Zusatz von Salzsäure, in der nöthigen Menge Wasser kochend aufgelöst, Spodium zugesetzt und durch Filterpressen gedrückt. Man erhält einen Weinstein, der nach nochmaligem Umkrystallisiren als rein zu betrachten ist. Ein Ueberschuß von Spodium ist zu vermeiden, weil die Krystalle sonst nur spodiumgrau werden. IV. Werthbestimmung des Weinsteines. 4,7 Gramme (1/4 des Aequivalents) rohen Weinsteines werden abgewogen, aufgelöst und mit Normalnatronlauge und Lackmus als Indicator titrirt; die gefundenen Kubikcentimeter multiplicirt man mit 4, um die Procente zu erhalten. Viele rohe Weinsteine enthalten aber bis zu 10 Proc. weinsauren Kalk, der uns beim Titriren entgeht; derselbe setzt sich am Boden ab und ist leicht kenntlich durch seine Löslichkeit in Salzsäure. Die meisten ungesiebten Rohweinsteinsorten des Handels sind mehr oder weniger absichtlich gefälscht, theils mit Sand, theils mit getrockneter Hefe. Lange bevor man die Hefe auf Weinsäure bearbeitete, bestand schon z.B. zu Altofen eine regelrechte Fabrik, in welcher Hefe in Weinsteinkrusten ähnliche Stücke gepreßt, mit Weinsteinpulver bestreut und getrocknet wird, um sammt und sonders den besseren Weinsteinsorten beigemengt zu werden. (Chemisches Centralblatt, 1871, Nr. 45.)