Beiträge zur Untersuchung des Wollfettes. Von W. Herbig. (Schluss der Abhandlung S. 42 d. Bd.) Beiträge zur Untersuchung des Wollfettes. Da Verseifungen unter Druck in Glasgefässen nicht durchzuführen sind, weil das Glas angegriffen wird, so sind auch die Angaben illusorisch, die Helbing und PassmoreChem. Centralblatt, 1893 Bd. 1 S. 670.Pharm. Zeitung, S. 150 bis 151. über die Verseifung des Lanolins machen. Jedenfalls ist es nicht zu billigen, auf Grund zweier Versuche, die zufällig übereinstimmen (sie finden für zwei Verseifungen unter Druck in Glasgefässen die Verseifungszahlen 85,36 und 83,44), ein Verfahren der Untersuchung des Wollfettes basiren zu wollen. Auf die übrigen Veröffentlichungen von MeuteChem. Centralblatt, 1893 Bd. 1 S. 963., SpiegelIbidem S. 1090. Pharm. Zeitung, Bd. 38 S. 191 bis 192., GraffPharm. Zeitung, Bd. 38 S. 62 bis 63. näher einzugehen, so weit diese Bezug auf die Verseifung des Wollfettes haben, kann unterlassen werden, da ich im Vorstehenden zur Genüge festgestellt zu haben glaube: I. Dass bei allen Wollfetten die Verseifung am Rückflusskühler nach ein- bis zweistündigem Erhitzen stehen bleibt. II. Dass beim Verseifen unter Druck im Kupferrohr mit ½-normaler alkoholischer Lauge die Verseifung weiter fortschreitet, aber stetigen Schwankungen ausgesetzt ist, so dass, je nach der Natur des Fettes, je nachdem es leichter oder schwerer verseifbar ist, die Verseifung schliesslich mit der Länge der Zeit dem Endpunkt nahe gerückt wird oder in der Mitte zwischen den Grenzen stehen bleibt. Beispiel: Australisches Wollfett II. III. Dass bei allen Wollfetten mit doppelt normaler Lauge schon nach einstündigem Erhitzen die Grenze der Verseifbarkeit erreicht wird. Da, wie die Versuche beweisen, schon nach einer Stunde die Verseifung vollendet ist, nach 10 Stunden dieselbe durchaus nicht weiter fortgeschritten gefunden werden konnte, so dürfte wohl angenommen werden, dass auch bei längerem Erhitzen eine weitere Steigerung der Verseifung kaum zu erwarten war. Thatsächlich ergaben die Versuche, die am australischen Wollfett II und am südamerikanischen Wollfett zur Bestätigung dieser Vermuthung unternommen wurden, die Verseifungszahlen: 113,8 und 99,7 – Zahlen, die mit den sonst nach einstündigem Erhitzen erhaltenen so übereinstimmen, dass ein 20stündiges Erhitzen unter Druck überflüssig erscheint. Es ist im Gegentheil eher anzunehmenSiehe die im dritten Theile darüber gegebenen Erfahrungen., dass ein derartiges längeres Erhitzen unter Druck schliesslich doch die Natur der Fettsäuren, vielleicht im Sinne einer Oxydation, beeinflussen wird, so dass nach Beendigung des Versuches möglicher Weise ganz andere Körper in dem Verseifungsgemisch vorhanden sein können, als im ursprünglich verwendeten Wollfett. Im Vorstehenden habe ich versucht, den Nachweis zu führen, dass man ebenso, wie man die Verseifung am Rückflusskühler quantitativ verfolgen kann, auch unter Druck für schwer zersetzbare Körper den Endpunkt der Zerlegung festzustellen vermag. Es dürfte diese Methode für die Untersuchung der Wachsarten und überhaupt der schwer verseifbaren Fettkörper von Wichtigkeit werden, wenn es gelingt, bei der Verseifung aller dieser total verschieden zusammengesetzten Körper in Bezug auf die Einwirkung des alkoholischen Kalis gewisse Gesetzmässigkeiten aufzustellen. Es ist in neuerer Zeit ein Verfahren der Verseifung vorgeschlagen worden, welches das bisher dazu verwendete alkoholische Kali bei Seite setzt und die Anwendung von Natriumalkoholat vorschlägt. Das Verfahren, von Kossel-Obermüller-KrügerZeitschrift für physiologische Chemie, Bd. 14 S. 599. Bd. 15 S. 321. Bd. 16 S. 143. 152. bearbeitet, auf das ich im Nachstehenden näher eingehen möchte, um so mehr als die Verfasser dasselbe auch zur Verseifung von Wollfett angewendet haben, ist von so überraschender Einfachheit, dass es wohl allgemein der Einführung in die Analyse der Fette werth wäre. Meines Wissens ist aber bis jetzt ausser den in der Zeitschrift für physiologische Chemie in vier Abhandlungen erschienenen Arbeiten der Verfasser und einer kurzen Bemerkung in der citirten Abhandlung von Lewkowitsch bis jetzt von keiner Seite Aeusserung darüber gethan worden, wie sich die Anwendbarkeit dieser Methode für die Untersuchung von Fetten gestaltet; namentlich aber, glaube ich, ist die von den Verfassern aufgestellte Behauptung, dass das Natriumalkoholat auch schwer verseifbare Fette, Wachsarten, Wollfett u.s.w., vollständig verseife, von keiner Seite bis jetzt bestätigt worden. Jedenfalls durfte ich, da Obermüller die Verseifung des Wollfettes mit Natriumalkoholat als analytische Grundlage für die Zerlegung des Wollfettes vorschlägt, nicht unterlassen, die Prüfung dieser Methode an den von mir dargestellten und untersuchten Wollfetten vorzunehmen. Ehe ich auf die Einzelheiten der vier Abhandlungen eingehe, werde ich die Besprechung der von mir angestellten Versuche vorausschicken. Wenn man davon ausgeht, dass bei der Verseifung mit Natriumalkoholat als Endproducte die Natronseifen der Fettsäuren, etwa überschüssig vorhandenes Alkoholat, freier Aethylalkohol, Aetznatron, und die an die Fettsäuren gebundenen Alkohole vorhanden sind, so musste sich das überschüssige Alkoholat und das Aetznatron durch Titration bestimmen lassen. Hatte man nun gleich grosse Volumina des Natriumalkoholats abgemessen, das eine nach Zusatz von Wasser mit Salzsäure titrirt, das andere nach der Einwirkung auf die Fettmasse unter Zusatz von 50procentigem Alkohol und etwas Wasser ebenfalls titrirt, so konnte man analog der Bestimmung der Verseifungszahl in Fetten aus der beobachteten Differenz der verbrauchten Anzahl Cubikcentimeter Titrirsäure berechnen, wie viel Natrium zur Bindung an die Fettsäuren verbraucht worden, und durch Umrechnung auf Kalihydrat die Verseifungszahl bestimmen, die bei dieser Art der Verseifung erhalten worden ist. Nach den von Kossel-Obermüller-Krüger aufgestellten Bedingungen wurde in zwei Versuchsreihen das eine Mal das Natriumalkoholat einwirken gelassen auf eine alkoholische Lösung bezieh. Suspension des Wollfettes, das andere Mal auf eine rein ätherische Lösung. Wie in der auf S. 46 aufgestellten Tabelle zu ersehen ist, wurden die Versuche der einen Reihe bei den drei Wollfetten II, III und IV so durchgeführt, dass 1 bis 2 g Wollfett mit 15 cc Alkohol zum Sieden erhitzt und zu der Flüssigkeit von einer frisch bereiteten Alkoholatlösung, enthaltend für gewöhnlich 10 g Natrium in 150 cc Alkohol, tropfenweise ein bestimmtes Quantum, durchgängig 15 cc, unter beständigem Umschwenken zugegeben und das Ganze eine Stunde am Rückflusskühler unter lebhafter Digestion im Sieden erhalten wurde. Alsdann wurde die Masse mit 50 Proc. Alkohol und destillirtem Wasser in ein Becherglas gespült und heiss neutralisirt. Für die zweite Versuchsreihe wurde 1 bis 2 g Fett in 80 cc gewöhnlichem neutralen Aether gelöst, in derselben Weise Alkoholat zugegeben, unter öfterem Bewegen die Flüssigkeit 30 Stunden stehen gelassen; alsdann ebenfalls unter Zusatz von Alkohol und Wasser bis zum Farbenumschlag der mit Phenolphtaleïn versetzten Lösung mit ½-normaler Salzsäure titrirt. Aus der angeführten Tabelle erhellt, dass weder beim Fett aus südamerikanischer Wolle, noch bei dem aus russischer Schweisswolle gewonnenen Wollfett weder unter Anwendung von alkoholischer noch von ätherischer Lösung des Fettes die Verseifung mit Natriumalkoholat eine vollständige ist, denn beim südamerikanischen Wollfett geht unter Anwendung von Alkoholat die Verseifung nicht weiter als bei der Verseifung am Rückflusskühler mit ½-normaler alkoholischer Lauge; beim russischen Wollfett zeigen einzelne Versuche, dass in alkoholischer Lösung des Fettes das Natriumalkoholat den Verseifungsprocess ebenso weit fördert, wie die Verseifung unter Druck mit ½-normaler Lauge, dass in ätherischer Lösung mit Alkoholat die Grenze der Verseifung aber da liegt, wo am Rückflusskühler nach vierstündigem Erhitzen dieselbe ihr Ende gefunden. Beim australischen Wollfett II aber steigt unter Anwendung von Alkoholat die Verseifung bis zu dem Punkt, der bei der Druckverseifung nach 1- bis 3stündiger Einwirkung mit ½-normaler Kalilauge erreicht wird, wenn das Alkoholat auf die alkoholische Suspension des Fettes einwirkt; die Verseifung ist dagegen vollständig bei der Reaction des Alkoholats auf die ätherische Fettlösung. Vergleicht man dieses Ergebniss mit der Erfahrung, wie aus der Tabelle ersichtlich, dass dieses letztere Wollfett schon mit ½-normaler alkoholischer Kalilauge nach 10stündigem Erhitzen, im Gegensatz zu den anderen Fetten, vollständig verseift ist, so kommt man zu folgender Schlussfolgerung: Die Verseifung mit Natriumalkoholat geht in alkoholischer Lösung oder Suspension bei keinem der Fette bis zur Vollendung, dieselbe ist aber eine vollständige in ätherischer Lösung für das mit ½-normaler Lauge unter Druck verseifbare Fett, unvollständig für jene Fette, deren Grenzwerth der Verseifung erst unter Anwendung von doppeltnormaler Lauge erreicht wird. Allgemeiner gefasst ist das Ergebniss der erhaltenen Resultate: Natriumalkoholat verseift in alkoholischer Lösung schwer verseifbare Substanzen nicht vollständig, in ätherischer Lösung kann eine vollständige Verseifung eintreten, wenn der Körper unter Druck schon mit ½-normaler alkoholischer, Kalilauge vollständig zerlegbar ist. Ich glaube in den oben gelieferten Angaben über die Verwendung des Natriumalkoholates die Forderungen erfüllt zu haben, die von Kossel-Obermüller-Krüger als Bedingung zur Erfüllung der vollständigen Verseifung verlangt wurden. In der ersten Abhandlung Obermüller'sZeitschrift für physiologische Chemie. heisst es wörtlich: „Ein ganz besonderes Interesse verdient die Verseifung des schwer zersetzlichen Wollfettes. Man muss dieses Fett 24 bis 28 Stunden im geschlossenen Rohr bei 100 bis 120° digeriren, um eine vollständige Zersetzung zu erzielen. Mit Hilfe des Natriumalkoholates gelangt man bei gewöhnlicher Temperatur zu demselben Resultat. Wenn man 12 g Wollfett mit der aus 5 g Natrium entstehenden Alkoholatmenge versetzt und 24 Stunden bei gewöhnlicher Temperatur stehen lässt, so ist die ganze Menge verseift. Die Seife scheidet sich in diesem Fall nicht wie bei gewöhnlichen Fetten in Form eines compacten Niederschlages, sondern in Form gallertartiger Massen ab. Zur Trennung derselben vom Cholesterin und Isocholesterin bedarf man eines sehr sorgfältigen Auswaschens mit grösseren Mengen Aether (für 1 g Fett 150 cc Waschäther) unter der Saugpumpe. Will man das Isocholesterin gewinnen, so muss man das ätherische Filtrat mit einer oft erneuerten Menge Wasser ausschütteln; beim Verdunsten des Aethers bleibt das Cholesterin zurück.“ Auf 12 g Fett sind hier 5 g Natrium verwendet, zu meinen Versuchen wurde für 1 bis 2 g Fett je 1 g Natrium verwendet, also mehr als Obermüller verlangt: 0,6 bis 0,85 g. Jene von Obermüller beobachtete gallertartige Abscheidung der gebildeten Seifen vermochte ich bei meinen Versuchen nicht zu bemerken. Die gebildeten Seifen schieden sich stets in Form eines feinen weissen, fast schleimigen Niederschlages ab. Dieser Unterschied kann durch die Verschiedenartigkeit des Wollfettes begründet sein, da Obermüller jedenfalls jenes viel freie Fettsäuren enthaltende technische Wollfett in den Händen hatte. Weiter aber ist eine Ungenauigkeit, die vielleicht versehentlich unterlaufen, in der angeführten Stelle dahin festzustellen, dass Obermüller das Isocholesterin aus dem Verseifungsproduct in so bequemer Weise zu isoliren vermochte, während nach SchulzeJournal für praktische Chemie, 1873 S. 163. die Trennung und Charakterisirung der beiden Körper nur gelang durch vorherige Ueberführung in die Benzoësäureäther. Ich glaube, dass man auch heute noch die Trennung der beiden Alkohole am besten nach der von Schulze angegebenen Methode erreicht, zumal da ObermüllerZeitschrift für physiologische Chemie, Bd. 15 S. 37. ja durch Anwendung von Benzoylchlorid ohne Anwendung eines Einschlussrohres wesentlich die Darstellung dieser Aether vereinfacht hat. Eine von Kossel-KrügerIbidem Bd. 15 S. 321. über diesen Gegenstand als zweite Abhandlung erschienene Arbeit beschäftigt sich zuerst mit der Theorie des Verseifungsprocesses und sucht in Anlehnung an ähnliche Versuchsergebnisse ClaisensBerichte der deutschen chemischen Gesellschaft, Bd. 20 S. 646. den Chemismus des Vorganges klar zu legen, woran sich auch später ObermüllerZeitschrift für physiologische Chemie, Bd. 16 S. 152. betheiligt. Ferner hat aber Krüger in der citirten Arbeit in einer Reihe von Versuchen die Bedingungen festzustellen gesucht, die für das Zustandekommen einer vollkommenen Verseifung nöthig sind. Es heisst daselbst: „Die Versuche bezweckten die Entscheidung der Frage 1) kann die Verseifung vollständig in der Kälte zu Ende geführt werden, 2) welches sind die anzuwendenden Mengen Alkohol und Natrium, 3) in welcher Zeit ist die Verseifung beendet. Die erste Frage ist schon durch die frühere Publikation bejaht worden und die neueren Versuche bestätigen dies.“ Diese hier erwähnte frühere Publikation ist jene zuerst erschienene Abhandlung von Kossel-Obermüller, der obiges Citat entnommen ist. Daselbst ist aber, meiner Ansicht nach, keine Angabe zu finden, die die Behauptung einer vollkommenen Verseifung auch nur einigermaassen stützen könnte. Weiter aber verfolgt Krüger die Prüfung des Verfahrens an einem so leicht verseifbaren Körper, wie Ricinusöl oder Hammeltalg, und so ist auch erklärlich, dass Krüger, nachdem er bei Verwendung eines Rückflusskühlers eine Verzögerung der Verseifung feststellt, auch hier schon eine Verseifung nach fünf Minuten für vollendet erklärt, wenn nur genügend grosser Ueberschuss von Natriumalkoholat vorhanden sei. Nach den von mir veröffentlichten Versuchen ist wohl nicht mehr zweifelhaft, dass für Wollfett und schwer verseifbare Körper überhaupt andere Verhältnisse maassgebend sind, und dass selbst bei grossem Ueberschuss von Alkoholat, wie ich ihn stets verwendet habe, die behauptete vollkommene Verseifung nicht erreicht wird. (Dabei unterläuft auch hier eine Ungenauigkeit, indem der Hammeltalg als aus gleichen Theilen Palmitin und Stearin bestehend angesehen wird, während doch nach Benedikt die Jodzahl des Hammeltalgs auf ziemlich 50 Proc. Oleïn schliessen lässt.) In einer weiteren AbhandlungZeitschrift für physiologische Chemie, Bd. 16 S. 143. sucht Obermüller eine Anwendung der Verseifung mit Natriumalkoholat auf Lanolin zu begründen und er führt daselbst aus: „Zur Darstellung des Isocholesterins aus Lanolin verseift man durch intensives Kochen, womöglich unter Druck, Lanolin mit alkoholischem Kali; setzt einmal zur Seife Wasser, extrahirt die wässerige Seifenlösung mit Aether, so bleibt nach dem Verdunsten ein sehr kleiner Rückstand einer braungelben wachsartigen Masse (Cholesterin und Isocholesterin). Setzt man aber zu der alkoholischen Wollfettseifenlösung einfach Aether, dann fällt von vornherein der grösste Theil der Seifen aus, nach viermaligem Ausschütteln der klaren ätherischen Lösung mit H2O wird abdestillirt, es bleibt so die Gesammtquantität der obigen gelbbraunen Masse zurück.“ Obermüller versucht sodann durch Beimischung gewogener Cholesterinmengen zu Hammeltalg, Verseifung mit Alkoholat und unter Extraction der getrockneten Natronseifen das Cholesterin wieder zu gewinnen und führt weiter wörtlich aus: „Wenn dieses neue Verseifungsverfahren für quantitative Bestimmungen im Fett Verwendung finden sollte, muss erst der Nachweis geliefert werden, ob die Verseifung eine vollständige in nicht zu langer Zeit ist. Eingehende Versuche beweisen, dass die Verseifung in kurzer Zeit bei gewöhnlicher Temperatur eine vollständige ist.“ Das Verfahren wird daselbst zunächst am Hammeltalg ausprobirt und beschrieben; durch Abfiltriren der gebildeten Seife, Auswaschen derselben mit Aether soll im Filtrate das Unverseifte, in diesem Fall die eingewogene Menge Cholesterin wiedergefunden werden. Thatsächlich sind ja auch die Versuchsergebnisse so beschaffen, dass man berechtigt ist, bei leicht verseifbaren Substanzen, wie Hammeltalg eben ist, das Verseifungsverfahren als anwendungsfähig bezeichnen zu können; wenn schon bekanntlich Aether, selbst wasserfreier, der ja äusserst hygroskopisch ist, Seifen beim Auswaschen zu lösen vermag, welche den ätherischen Lösungen erst wieder durch Ausschütteln mit Wasser entzogen werden müssen, eine Maassregel, die Obermüller bei seinen Versuchen nicht für nothwendig befunden hat. Indessen hat Obermüller in der Folge aber nicht versucht; bei schwer verseifbaren Substanzen, namentlich am Wollfett, in gleicher Weise solche Versuche quantitativ anzustellen. So lange für die allgemeine Verwendbarkeit des Natriumalkoholats nicht der vollgültige Beweis erbracht ist, ist auch dessen Einführung in die Analyse der Fette und Wachsarten nicht thunlich, da man schliesslich mit alkoholischer Lauge bei starker Concentration ebenso gut zum Ziele kommt. Dass über dieses Verhalten des Alkoholats gegen schwer verseifbare Substanzen seit 1891 keine weiteren Publicationen der Verfasser, trotz des bedeutenden Interesses, das gerade diese Seite des Verfahrens verdient, erfolgt sind, lässt wohl nicht ganz die Vermuthung unterdrücken, dass diese Versuche an schwer zersetzlichen Körpern entweder ganz unterlassen worden sind, oder dass in Folge von eintretenden Schwierigkeiten von weiterer Bearbeitung dieses Gegenstandes Abstand genommen worden ist. Ueber den in der Einleitung aufgeführten dritten Theil dieser Abhandlung, welcher über die Trennung des leicht verseifbaren Antheils der Wollfette von dem schwerer zerlegbaren Theil desselben und über die Zusammensetzung der einzelnen Gruppen handeln soll, werde ich in einer später zu veröffentlichenden Abhandlung berichten, da die darüber angestellten Versuche noch nicht endgültig zum Abschluss gekommen sind. Es sei aber schon jetzt vorausgeschickt, dass die Trennung des leichter zersetzbaren Bestandtheils von den schwerer verseifbaren quantitativ durchführbar ist. Laboratorium der technischen Staatslehranstalten Chemnitz, Februar 1894.