Titel: | Beitrag zur Kenntniss des Holzgeistes und dessen Fabrikation; von Ernst Dollfus. |
Fundstelle: | Band 214, Jahrgang 1874, Nr. XIII., S. 62 |
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XIII.
Beitrag zur Kenntniss des Holzgeistes und dessen
Fabrikation; von Ernst
Dollfus.
Aus der deutschen Industriezeitung, 1874 Nr. 11 und
12.
Dollfus, über den Holzgeist und dessen Fabrikation.
Der Holzgeist ist einer derjenigen chemischen Stoffe, deren Existenz zwar schon
längere Zeit bekannt, die aber erst dadurch, daß sie in neuerer Zeit bedeutende
Anwendung in der chemischen Technik gefunden haben, gegenwärtig für den praktischen
Chemiker von größerem Interesse geworden sind.
Dieser Körper ist zuerst 1812 von Taylor in den bei
Verkohlung des Holzes durch Condensation gewonnenen flüchtigen Producten entdeckt
worden und wurde wegen seiner weingeistartigen Eigenschaften Holzgeist oder
Holzspiritus genannt. Erst im J. 1835 haben die näheren Untersuchungen von Dumas und Peligot bewiesen,
daß dieser Stoff der Alkohol der Methylgruppe sei. Der Methylalkohol ist das
niedrigste Glied der Alkohole der Fettsäurereihe und steht zur Ameisensäure in
demselben Verhältniß wie der Aethylalkohol oder Weingeist zur Essigsäure. In reinem
Zustand ist er ein farbloses Liquidum von angenehm aromatischem, dem Spiritus
ähnlichem Geruch und Geschmack. Sein Siedepunkt ist bei 65° C., sein specif.
Gewicht 0,807 nach Deville; er entzündet sich leicht und
brennt mit blauer, schwach leuchtender Flamme, vermag Harze und Fette zu lösen und
mischt sich in jedem Verhältniß unter Contraction und Wärmeentwickelung mit Wasser,
ähnelt somit im Wesentlichen dem Weingeist. Außer auf dem Wege der Synthese aus
Essigsäure ist es bis jetzt nicht gelungen, den Methylalkohol anders als durch
Verkohlung der Kohlehydrate, speciell Cellulose und Holz, zu gewinnen.Das flüchtige Oel von Gaultheria procumbens
(Methyl-Salicylsäure) gibt bei der Destillation über Kalilauge
wässerigen Holzgeist; doch ist bei der Seltenheit dieses Oeles diese
Gewinnungsmethode jedenfalls zu kostspielig. Da die erstere Bereitungsweise, weil gegenwärtig noch zu theuer und umständlich, für die
Praxis ohne Wichtigkeit ist, so soll hier nur die letztere Herstellungsweise näher
beschrieben werden, und erlaubt sich der Verfasser hiermit seine seit längerer Zeit
bei fabrikmäßiger Darstellung dieses Productes gesammelten Erfahrungen zu
veröffentlichen.
Dasjenige Kohlehydrat, welches, weil das billigste, wohl ausschließlich zur
Holzgeisterzeugung verwendet wird, ist das Holz. Bei der Verkohlung des Holzes in
geschlossenen Gefäßen verfährt man zwar unterschiedlich, namentlich was den
angewendeten Hitzegrad anlangt, je nachdem man hauptsächlich Holzessig oder
Leuchtgas oder Holzkohle oder endlich Theer gewinnen will; indeß wird man wohl
überall hierbei die flüchtigen Destillationsproducte durch Condensation zu gewinnen
suchen, um dieselben weiter zu verwerthen.
Das Hauptproduct dieser verdichtbaren flüchtigen Verkohlungsproducte ist eine
wässerige Flüssigkeit, die man mit dem Namen Holzessig bezeichnet; dieselbe besteht
im Wesentlichen aus verdünnter Essigsäure, vermischt mit theerigen Producten, und
enthält außer etwas Aceton immer eine Quantität Methylalkohol, letzteren zum Theil
als essigsauren Methyläther. Da der Methylalkohol einen weit niedrigeren Siedepunkt
als die Essigsäure hat, so benützt man diesen Umstand, um den Holzgeist aus dem
rohen Holzessig zu gewinnen, indem man letzteren, nachdem er der Klärung in
Standgefäßen überlassen worden ist, wobei sich noch immer viel Theer absetzt, der
fractionirten Destillation unterwirft. Man füllt zu diesem Zweck den Holzessig in
gußeiserne oder kupferne Destillirblasen mit kupfernen Kühlvorrichtungen und
destillirt; das zuerst übergehende ist der Methylalkohol in freilich noch ganz
unreinem und verdünntem Zustand. Um sämmtlichen im Holzessig enthaltenen Holzgeist
zu gewinnen, genügt es, 1/5 bis 1/6 des der Destillation unterworfenen Quantums
Holzessig abzuziehen: indessen überzeugt man sich lieber, wie weit man mit der
Destillation zu gehen hat, indem man von Zeit zu Zeit eine kleine Probe des
Destillates ins Feuer schüttet; so lange dieselbe mit wenn auch schwacher Flamme
brennt, so hat man den Beweis, daß noch Holzgeist übergeht und destillirt daher so
lange, bis sich durch die angegebene Prüfung kein Holzgeist mehr nachweisen läßt. Da
der Holzgeistgehalt des rohen Holzessigs oft sehr variabel ist, so thut man gut,
sich durch eine derartige Prüfung, die ja leicht und schnell auszuführen ist, zu
überzeugen, wie weit man die Destillation zu treiben hat. Den auf diese Weise
erhaltenen rohen Holzgeist füllt man gewöhnlich gleich in ein anderes
Destillationsgefäß, um ihn zu concentriren, und unterbricht nun entweder die
Destillation des rohen Holzessigs oder, wenn es sich um die Herstellung eines
rectificirten Holzessigs handelt, so destillirt man weiter und da man in den meisten
Holzessigfabriken vielfache Verwendung für einen gereinigten Holzessig hat, so
benützt man die Destillationsapparate, welche ununterbrochen 8 Tage lang gehen.
Sobald etwa die Hälfte des Blaseninhaltes übergegangen ist, mäßigt man das Feuer und
füllt die Blase wieder mit rohem Holzessig auf. Das jetzt übergehende Destillat ist
nun Holzgeist, den man getrennt auffängt so lange, bis die angegebene Probe keinen
Holzgeist mehr nachweist. Man wiederholt diese Operation circa 8 Tage lang fort; der Betrieb geht Tag und Nacht, und unterbricht
man denselben am Ende dieser Zeit, weil nunmehr der Blaseninhalt zu theerhaltig wird
und entleert werden muß, um das Destillationsgefäß neuerdings mit Holzessig
aufzufüllen und in der beschriebenen Weise sofort weiter zu operiren.
Außer dem rohen Holzessig enthält auch noch der bei der Holzverkohlung gewonnene
Theer nicht unbeträchtliche Mengen Holzgeist, die dessen Gewinnung lohnend
erscheinen lassen. Da es nicht möglich ist, den Theer durch Abwaschen mit Wasser von
seinem Holzessig-, resp. Holzgeistgehalt vollständig zu befreien, so muß man
ihn zu diesem Behuf der Destillation unterwerfen. Nimmt man daher mit dem Theer
diese Operation vor (in vielen Holzessigfabriken thut man dies hauptsächlich, um den
Theer auf Pech zu verarbeiten), so besteht der Vorlauf aus schwachem Holzgeist,
entsprechend dem bei der Destillation des Holzessigs gewonnenen Product, den man
getrennt auffängt, bis die angegebene Probe keinen Holzgeist im Destillat nachweisen
läßt.
Der auf diese Weise gewonnene Holzgeist ist noch ein sehr unreines Product und
enthält außer viel Holzessig noch viel leichtflüchtige theerige Körper, von denen er
durch wiederholte Rectificationen befreit werden muß, wenn man ein reines Fabrikat
erzielen will. Man gibt ihm zunächst eine Rectification über gebranntem Kalk und
verwendet auf 1200 bis 1500 Liter dieses rohen Holzgeistes circa 1/2 Hektoliter gebrannten Weißkalk. Man destillirt ungefähr die
Hälfte des Blaseninhaltes ab und erhält auf diese Weise den Holzgeist in
concentrirter Form, wenn auch noch zu sehr verdünnt und unrein. Durch die
angedeutete Probe überzeugt man sich, ob das Destillat noch holzgeisthaltig ist und
wie weit man mit der Destillation zu gehen hat; sobald sich kein Holzgeist im
Destillat nachweisen läßt, unterbricht man das Heizen, läßt 2 bis 3 Stunden abkühlen
und den Inhalt des Destillationsgefäßes, der im Wesentlichen aus rohem essigsauren
Kalk, freiem Holzessig und viel theerigen Körpern besteht, durch ein Ablaßrohr
ablaufen, um ihn anderweitig zu verarbeiten. Es ist zu empfehlen, das Ablassen mit
der noch heißen Flüssigkeit vorzunehmen, da nur hierdurch ein vollständiges
Entleeren der Blase zu
erzielen ist; denn beim völligen Abkühlen würde der Theer erstarren und sich an die
Kesselwände ansetzen und ein Reinigen sehr erschweren. Aus diesem Grund nimmt man
auch bei Weitem nicht die genügende Menge Kalk, welche zur vollständigen Sättigung
der im Holzgeist enthaltenen Essigsäure nothwendig wäre, weil der Theer die
Eigenschaft hat, mit Kalk unlösliche Verbindungen einzugehen, die sich dann an die
Kesselwände ansetzen würden, und wenn man mit Dampf heizt, die Entleerung des
Destillationsgefäßes erschweren oder, wenn man über directem Feuer destillirt, ein
Verbrennen des Kessels verursachen würden.
Dem so gewonnenen concentrirten Holzgeist gibt man nun eine zweite Rectification über
gebranntem Kalk und zwar verwendet man auf 800 bis 1000 Liter dieses Holzgeistes circa 1/3 bis 1/2 Hektoliter Kalk. Auch hierbei
destillirt man nur so lange, bis das Destillat durch die angegebene Probe sich noch
holzgeisthaltig erweist, um dann abzubrechen und den Rückstand im Destillationsgefäß
alsbald zu entleeren. Da der Methylalkohol leichtflüchtiger als Wasser ist, so ist
es erklärlich, daß bei dessen Rectification stets das zuerst übergehende Destillat
holzgeistreicher ist als das zuletzt fließende. Bei dieser zweiten Destillation über
Kalk thut man daher gut, den ersten Theil des Destillates für sich aufzufangen, so
lange es noch klar und durchsichtig läuft; fängt dasselbe aber an trüb und milchig
zu fließen, so ist dies ein Zeichen, daß das Uebergehende schwächeres Product ist,
und dieses trennt man von dem vorhergehenden, um es bei der (früheren) ersten
Rectification des Holzgeistes über Kalk mit zuzugeben. Dem auf angegebene Weise
gewonnenen Holzgeist gibt man, um ihn zu concentriren, noch eine dritte Destillation
über Kalk, bei der man im Wesentlichen ebenso verfährt wie bei der vorhergegangenen,
nur genügt auf 800 bis 1000 Liter Holzgeist circa 1/4
Hektoliter gebrannter Kalk. Auf diese Weise gewinnt man nun Holzgeist, der zwar noch
gelb gefärbt und unrein durch Theergehalt ist, der aber bereits circa 70 bis 75° Tralles hat, entsprechend einem
specif. Gewicht von 0,88 bis 0,87, und den man, um ihn weiter zu reinigen und in
concentrirtere Form zu bringen, noch wiederholten Rectificationen über Kalk
unterwerfen muß. Da Holzgeist ein leichtflüchtiger und leichtentzündlicher Körper
ist, so ist es empfehlenswerth, namentlich wenn man über freiem Feuer destillirt,
der Gefährlichkeit halber nunmehr diese weiteren Rectificationen nur in kleinen
Destillationsgefäßen zu unternehmen, und zwar verwendet man gußeiserne Blasen mit
kupfernem Helm und Kühlschlange, welche circa 200 bis
300 Liter halten. Man setzt auf 250 Liter zu rectificirenden Holzgeist circa 1/2 Hektoliter gebrannten Kalk und destillirt,
indem man anfänglich vorsichtig erhitzt. Bemeerkt man, daß der Blaseninhalt zu kochen beginnt, d.h.
fängt der Helm der Blase an sich zu erwärmen, so schließt man, wenn man mit Dampf
arbeitet, den Dampf ganz ab oder, wenn man über freiem Feuer erhitzt, so zieht man
einen Theil desselben heraus und hält die Ofenthür offen, um ein Uebersteigen des
Blaseninhaltes, das sehr leicht stattfinden kann, zu vermeiden, da durch den
Umstand, daß der Kalk sich gewöhnlich erst kurz vor dem eintretenden Sieden des
Holzgeistes darin löscht, eine spontane Erhitzung der Flüssigkeit hervorgebracht
wird, welche durch zu starkes Heizen leicht über Gebühr gesteigert werden könnte.
Wenn die Destillation nach Beobachtung der angedeuteten Vorsichtsmaßregeln im Gange
ist, so kann man das Heizen verstärken; namentlich muß dies aber gegen das Ende
derselben geschehen, weil der zuletzt übergehende, weniger concentrirte Theil des
Destillates, da er schwerflüchtiger, mehr Hitze erfordert. Auch hierbei ist das
zuletzt übergehende trübe und milchig, welches man von dem vorher fließenden starken
Producte trennt; doch ist zu bemerken, daß nunmehr das Destillat bis zuletzt
holzgeisthaltig ist, und muß man eben so lange erhitzen, bis fast nichts mehr
destillirt, wodurch das Ende der Operation angezeigt wird. Der so gewonnene
Holzgeist ist nun ziemlich farblos und hat auch den widerwärtigen Geruch des rohen
Holzgeistes fast ganz verloren; er hält jetzt 85 bis 88° Tr., entsprechend
einem specif. Gewicht von 0,85 bis 0,84. Um daraus einen Holzgeist von 0,815 specif.
Gewicht oder 95 bis 96° Tr. herzustellen, muß man ihm aber noch mindestens 2
bis 3 Rectificationen über Kalk geben und auch damit ist es nicht möglich, die ganze
der Destillation unterworfene Portion als Product der angegebenen Stärke zu
gewinnen; der letzte Theil des Destillates, vielleicht 1/5 bis 1/6 desselben, wird
stets schwächeres Product sein, welches man daher von dem vorhergehenden trennen
muß, um es bei den späteren Destillationen nochmals mitzugeben. Dadurch, daß man von
Zeit zu Zeit eine Probe des überdestillirenden Holzgeistes mit dem Aräometer
abwiegt, überzeugt man sich, wenn der Zeitpunkt eintritt, wo wieder schwächeres
Product zu fließen beginnt. Je concentrirter der Holzgeist wird, um so
leichtflüchtiger wird er zwar, indessen um so weniger gefährlich ist auch der Anfang
der Destillation, da sich, wie es scheint, der Kalk in concentrirterem Holzgeist
schwerer löscht als in verdünnterem, wodurch die Gefahr einer jähen Selbsterhitzung
wesentlich vermindert wird. Bei diesen letzten Rectificationen treibt man die
Destillirblase so weit ab, bis nichts mehr überdestillirt, und erhält auf diese
Weise den zugesetzten Kalk im Destillationsgefäß als pulverförmiges Kalkhydrat. Da
nun aber der Methylalkohol, ähnlich wie der Weingeist, die Eigenschaft hat, mit
starken Basen, so auch mit Kalk, Alkoholate zu bilden, die selbst durch stärkeres Erhitzen nicht
vollständig zerlegbar sind, so ist es gerathen, behufs Wiedergewinnung des etwa an
Kalk gebundenen Methylalkohols diesen Kalkrückstand bei den Destillationen des rohen
Holzgeistes statt gebrannten Kalkes zuzusetzen, da wässeriger Holzgeist das
vorhandene Alkoholat zersetzt und man auf diese Weise Verluste vermeidet.
Selbstredend muß man bei diesen diversen Rectificationen des Holzgeistes für gute
Kühlung sorgen, wenn man nicht merkliche Einbuße an Material erleiden will, da mit
der Concentration auch die Leichtflüchtigkeit des Productes zunimmt.
Der Holzgeist von 0,815 ist zwar weder absolut chemisch rein noch vollkommen
wasserfrei, er hat aber die Concentration und bei gehöriger Verarbeitung diejenige
Reinheit, welche fast allgemein seine Verwendung in der Technik möglich macht. Er
bildet jetzt eine farblose Flüssigkeit von angenehm weingeistartigem Aroma, welches
sich aber beim Verdunsten sehr bald in einen unangenehmen beißenden Geruch
verwandelt, herrührend von Kohlenwasserstoffen, deren gänzliche Entfernung auf dem
Wege der fractionirten Destillation nicht möglich ist. Beim Stehen in Glasgefäßen am
Licht soll er sich nicht gelb färben, und außerdem wird noch vielfach von ihm
verlangt, daß er beim Verdünnen mit Wasser sich nicht durch Abscheiden von
Theertheilchen trübe. Diese letztere Eigenschaft gilt bei manchen Consumenten als
ein Kriterium für seine Reinheit, obgleich es trotz der sorgfältigsten Verarbeitung
oft fast unmöglich ist, ein Product darzustellen, welches der letztgenannten
Anforderung Genüge leistet.
Aus der beschriebenen Art, den Holzgeist herzustellen, ersieht man, daß diese
Fabrikation eine ziemlich langwierige und umständliche ist, und es erscheint
auffallend, wie viel schwerer als der Spiritus der Methylalkohol zu entwässern ist;
er ähnelt aber in dieser Hinsicht der ihm verwandten Ameisensäure, welche
bekanntlich auch weit schwerer in concentrirte Form zu bringen ist als die
Essigsäure. Aus diesem Grund ist es auch erklärlich, weshalb zur Concentration des
Holzgeistes wiederholte fractionirte Destillationen über Kalk nöthig sind, und man
sich nicht wie beim Spiritus mit Vortheil solcher Destillationsapparate bedienen
kann, mit deren Hilfe es möglich ist, durch einmalige Destillation aus schwachem
Product ein concentrirtes zu gewinnen. Man hat zwar neuerdings in größeren
Holzessigfabriken derartige Apparate aufgestellt, die sich indeß nur sehr
zweifelhaft bewährt haben sollen, und nach den Erfahrungen, welche Verfasser s. Z.
mit einem Beckenapparat zu dem benannten Zweck machte, ist die Verwendung ähnlicher
Apparate kaum zu empfehlen. Vor Allem wird es nie gelingen, durch einmalige
Destillation eines verdünnten Holzgeistes ein höchstconcentrirtes Product zu
erzielen; man muß stets
einen Holzgeist in derartigen Apparaten verarbeiten, der bereits durch
Rectificationen über Kalk seines Essigsäuregehaltes befreit ist, und wann ist der in
einem solchen Apparat einmal destillirte Holzgeist bei weitem noch nicht
höchstconcentrirt, so daß man ihn nochmals darin rectificiren muß. Für kleinere
Etablissements ist aber die Anschaffung eines derartigen Apparates schon deshalb
nicht rathsam, weil er ziemlich kostspielig ist und sich bei kleinerem Betrieb kaum
verzinsen dürfte.
Der bereits angeführte Umstand, daß sich Holzgeist beim Verdünnen mit Wasser trübt
oder „sich bläut“ (eine thatsächliche Blaufärbung tritt nicht
ein, sondern nur ein Milchigwerden, welches eine dichroitische Erscheinung
hervorruft, indem die Mischung im durchfallenden Lichte mit bläulichem Reflex
opalisirt), weil trotz sorgfältigster Rectification sich oft noch Theersubstanzen
darin befinden, die sich beim Zusatz von Wasser ausscheiden und eine Trübung
hervorrufen, ist zu wichtig, als daß hier nicht näher darauf eingegangen würde.
Der Hauptconsum des Holzgeistes fand bisher in letzter Zeit in der Anilinfarbenindustrie statt, und es wurde von vielen
Fabrikanten angenommen, daß ein Holzgeist, der beim Verdünnen mit Wasser sich trübt,
keine so reinen Farbtöne zu erzeugen vermöge wie ein solcher, welcher diese
Eigenschaft nicht hat. Es wurde daher für die Holzgeistproducenten die Aufgabe, nur
solche Waare zu erzeugen, welche dieser Anforderung entspricht. Dies scheint
indessen mit einiger Schwierigkeit verknüpft zu sein, denn trotz der sorgfältigsten
Verarbeitung ist es oft fast unmöglich, Holzgeist durch fractionirte Destillation so
zu reinigen, daß das ganze gewonnene Product diesen Grad der Reinheit zeige; ein
Theil des Fabrikates – namentlich der später übergehende, auch wenn er noch
95 bis 96° Tr. zeigt – wird meistens beim Verdünnen mit Wasser sich
trüben. Es gelingt zwar den flüchtigen Kohlenwasserstoff, welcher ein so fest
anhaftender Begleiter des Holzgeistes ist, durch Behandlung mit ausgeglühter
Holzkohle zu entfernen; indessen ist dieses Mittel zu umständlich und mit zu viel
Materialverlust verbunden, als daß man es mit Vortheil anwenden könnte. Man muß den
Holzgeist zu diesem Behuf, nachdem man ihn auf 50 bis 60° Tr. gebracht und
vollständig entsäuert hat, mit Wasser auf 20 bis 25° Tr. verdünnen; erst
diesem verdünnten Holzgeist kann man durch Behandlung mit Holzkohle seinen Gehalt an
flüchtigen Theeröl entziehen, und muß demselben danach durch wiederholte
Rectification über Kalk wieder in concentrirte Form bringen. Da die Holzkohle jedoch
sehr bald wirkungslos wird und durch frische ersetzt werden muß, wobei viel
Holzgeist in der porösen Kohle zurückbleibt, der schwer wieder zu gewinnen ist,
so ist es erklärlich, weshalb diese umständliche Manipulation wenig Beifall gefunden
hat.
Neuerdings, wo man den Holzgeist fast ausschließlich auf Methylanilin verarbeitet,
dessen Reinigung leichter als die des Jodmethyl ist scheint man übrigens weniger
Werth darauf zu legen, daß sich käuflicher Holzgeist beim Verdünnen mit Wasser nicht
trüben soll, so daß die Holzgeistproducenten ihre Waare meistens in der
Beschaffenheit auf den Markt bringen, wie sie durch sorgfältige Rectification über
Kalk zu erhalten ist.
Nach den Beobachtungen von A. Hardel, Besitzer einer
bedeutenden Holzessigfabrik in Dieppedalle bei Rouen, sollen geschälte Holzarten
ausschließlich einen Holzgeist geben, der sich beim Vermischen mit Wasser nicht
trübt, während mit Holzarten, welche mit Rinde verkohlt werden, an dem daraus
gewonnenen Holzgeist ein derartiges Resultat nicht zu erzielen ist. Da in dem
genannten Etablissement viel Schäl-Eiche verkohlt wird (nach dem Fällen der
jungen Eichen wird die Rinde zum Zweck der Bereitung von Gerberlohe entfernt), so
dürfte Hardel's Ansicht auf Erfahrungen beruhen, und es
ist wahrscheinlich, daß das flüchtige Oel, welches beim Verkohlen vieler Rinden
entsteht, derjenige Kohlenwasserstoff ist, welcher dem Holzgeist so innig anhaftet,
daß seine Entfernung auf dem Wege der fractionirten Destillation sich unmöglich
erweist. – Verfasser, der bisher nicht Gelegenheit hatte, nur mit geschälten
Hölzern zu arbeiten, vermochte nur zu constatiren, daß Holzgeist, welcher bei der
trockenen Destillation des Nadelholzes gewonnen wird, trotz sorgfältigster
Rectification absolut nicht frei von leichflüchtigen, theerigen Bestandtheilen war,
während bei Laubholz wenigstens der größere Theil des erhaltenen Holzgeistes diesen
Uebelstand nicht zeigte.
Die von Kane vorgeschlagene Methode zur Bereitung eines
chemisch reinen Holzgeistes (Herstellung einer krystallisirbaren Verbindung von
Methylalkohol mit Chlorcalcium, Reinigung dieser Verbindung durch wiederholtes
Umkrystallisiren und nachherige Zerlegung derselben durch Kochen mit Wasser unter
Wiedergewinnung des Methylalkohol), oder die Methode von Wöhler (Darstellung eines festen benzoesauren Methyläthers und nachmaliges
Gewinnen des Methylalkohols durch Behandlung mit einer Vase) sind für die Praxis
viel zu kostspielig, als daß sie überhaupt anwendbar geworden wären.
Mit dem Aufschwung, den im Laufe dieses Jahrhunderts in eminenter Weise die
Kattundruckerei und Baumwollfärberei nahm, wurde zwar auch die Fabrikation der für
genannte Gewerbezweige unbedingt erforderlichen Holzessigproducte wesentlich
gehoben; es fand sich aber längere Zeit keine rechte Verwendung für den bei der
Holzverkohlung mitgewonnenen Holzgeist, so daß die Holzgeistproducenten die Herstellung
dieses Körpers geraume Zeit nur sehr nebenbei betrieben. Versuche, den Holzgeist
statt des Spiritus z.B. zum Lösen von Harzen wie Schellack etc. für Politurzwecke
oder in der Hutmacherei zum Wasserdichtmachen des Filzes oder in der Alkannafärberei
zu verwenden, wozu derselbe eigentlich recht wohl sich eignen sollte und auch früher
wegen seines niedrigen Preises empfehlenswerth erschien, scheiterten wohl
hauptsächlich an der schon genannten üblen Eigenschaft dieses Körpers –
nämlich der, daß er beim Verdunsten einen höchst unangenehmen Geruch verbreitet,
welcher die Augen ganz bedenklich afficirt und wodurch das Manipuliren mit
derartigen holzgeistigen Lösungen für die damit betrauten Arbeiter äußerst lästig,
ja vielfach sogar mit sehr heftigen Augenkrankheiten verknüpft wird. Vom Continent
aus ging bis Mitte der fünfziger Jahre wohl der meiste Holzgeist nach England (auch
wohl etwas nach Holland) zu freilich sehr gedrückten Preisen, die seine Bereitung
kaum lohnend erscheinen ließen. Er soll dort angeblich von den betreffenden
Regierungen aufgekauft worden sein, welche ihn zum Mischen mit demjenigen Spiritus
benützt haben sollen, der für technische Zwecke Verwendung findet und die dort sehr
hohe Branntweinsteuer nicht zahlt, wozu allerdings Holzgeist in dem Zustand, wie er
damals geliefert wurde, seine Aufgabe der Denaturirung recht wohl erfüllt haben
mag.
Der Anilinfarbenindustrie war es vorbehalten, dem
Holzgeist eine größere Wichtigkeit zu geben, und zwar geschah dies in zwei Epochen.
Bekanntlich waren die zuerst hergestellten Anilinfarben das Perkins'sche Violett und das Fuchsin; diese beiden Farben waren in Folge
ihres außerordentlichen Lüsters und der Leichtigkeit, mit der sie sich auf die
verschiedenen Faserstoffe fixiren ließen, längere Zeit ganz bedeutend en vogue. Da dieselben aber nur die Nüancen Blauviolett
und Carmoisin repräsentirten, so wurde bald das Verlangen nach einem Rothviolett
rege; da gelang es im J. 1859 wohl fast zu gleicher Zeit dem Lyoner Haus Frank und dem Glauchauer Haus Grüner durch Lösen des Fuchsins in Holzgeist unter Zusatz von
Kalibichromat und Schwefelsäure ein Rothviolett auf Textilstoffen zu erzeugen,
welches weit mehr Feuer als das Perkins-Violett
besaß und zugleich eine neue Nüance darbot. Das Verfahren, welches einige Zeit
Geheimniß blieb und womit die genannten Fabrikanten in kurzer Zeit außerordentliches
Geld verdient haben sollen, wurde bald allgemein bekannt, und es entstand mit einem
Male eine ganz außerordentliche Nachfrage nach Holzgeist, diesem bisher so gut wie
nicht beachteten Stoff, so daß, da damals dessen Herstellung noch eine ziemlich
beschränkte war, ohnehin abhängig vom Absatz der Holzessigproducte, dessen Preis in Kürze ein sehr
hoher wurde, da das urplötzlich verlangte Quantum nicht beschafft werden konnte. Es
sollen damals in England Fabriken gegründet worden sein, welche lediglich Holz zu
dem Zweck verkohlten, um dabei den Holzgeist zu gewinnen, während die anderen
Verkohlungsproducte nur als Nebenartikel betrachtet wurden, was übrigens bei dem
Preis, den Holzgeist damals mehrere Jahre hatte, wohl recht glaublich erscheint.
Ueber das Wesen der Wirkung des Holzgeistes auf das Fuchsin ist man sich wohl
eigentlich damals nicht recht klar geworden, da man zu dieser Zeit über die
Constitution der Anilinfarben und speciell des Fuchsins noch keine genauen
Kenntnisse hatte, und als dies später durch die Arbeiten A. W. Hofmann's u.a. der Fall wurde, war diese Reaction ohne Bedeutung geworden.
Jedenfalls wirkte der durch die Oxydation von Seiten der Chromsäure aus dem
Methylalkohol gebildete Methylaldehyd reducirend auf das Rosanilinsalz des Fuchsins
und erzeugte so eine mehr violette Farbe; möglich auch, daß das in ungenügend
gereinigtem Holzgeist stets in größerer oder geringerer Menge vorhandene Aceton
nebenbei von einiger Wirkung auf die Nüance war. Thatsache ist es, daß Fuchsin sich
in Holzgeist mit weit blauerer Farbe löst als in Spiritus oder Wasser, und besitzen
auch aus holzgeistiger Fuchsinlösung gefärbte Stoffe einen viel blaueren Stich als
solche, welche aus spirituöser wässeriger Lösung gefärbt werden. Auffallend war es,
daß man damals keinen möglichst wasserfreien oder reinen Holzgeist verlangte, denn
das s. Z. fast allgemein verwendete Product hielt nur circa 80 bis 82° Tr. (spec. Gew. = 0,863 bis 0,857) und war meist
noch ziemlich unrein durch Theergehalt. Nachdem es aber der Anilinfarbenindustrie
gelungen war, durch Phenylirung des Rosanilins aus Fuchsin Farbstoffe zu erzeugen,
welche die mannigfachsten Töne besitzen, vom reinsten Blau bis zum Rothviolett, mit
noch weit mehr Feuer als dieses mit Hilfe des Holzgeistes aus Fuchsin hergestellte
Lilla, so verdrängten diese neuen Farben auch nach einiger Zeit die zuerst so
beliebte Nüance, und damit wurde auch sehr bald die Nachfrage nach Holzgeist
geringer und das Interesse für diesen Artikel verschwand mehr und mehr. Ein weiterer
Fortschritt im Bereich der Anilinfarbenbranche, die Entdeckung des sogen.
Jod- oder Nachtgrüns, erzeugte Mitte der sechziger Jahre jedoch plötzlich
wieder ein sehr lebhaftes Bedürfniß nach Holzgeist. Durch Einwirkung von Jodmethyl
und Holzgeist unter Druck auf Fuchsin in der Hitze gelang es ein Anilingrün
herzustellen, welches sich nicht allein durch seine außerordentliche Schönheit am
Tageslicht, sondern auch – eine bisher bei grünen organischen Farben noch gar
nicht beobachtete Eigenschaft – durch seine rein grüne Farbe bei künstlicher Beleuchtung
auszeichnete. Dieses neue Grün, welches sich sofort nach seiner Entdeckung den
höchsten Beifall des Publicums gewann und sehr bald eine geschätzte Modefarbe wurde,
verlangte zu seiner Bereitung ziemlich bedeutende Mengen Holzgeist, so daß der Preis
desselben, welcher wieder ansehnlich hinabgegangen war, plötzlich ganz
außerordentlich stieg, wenn er auch die frühere Höhe nicht mehr erreichte. Da zur
Herstellung von Jodmethyl und Nachtgrün nur ziemlich vollständig entwässerter und
möglichst reiner Holzgeist verwendet werden kann, so müssen die Holzgeistproducenten
diesen Artikel jetzt in concentrirter Form (95 bis 96° Tr. = 0,815 specif.
Gew.) und möglichst rein liefern, und wurde namentlich damals von ihm verlangt, daß
er sich beim Mischen mit Wasser durch Ausscheiden theeriger Stoffe nicht trübe oder
„bläue“. Zwar vermochte sich das Jodgrün in Folge seiner
ziemlich geringen Echtheit und seines durch die Seltenheit des Jods bedingten hohen
Preises auf die Dauer auch nicht in der Färberei zu erhalten; es gelang aber
einestheils, ein billigeres, eben so schönes jodfreies Methylgrün zu bereiten,
anderntheils wurde das sogen. Methylviolett entdeckt – eine Anilinfarbe,
welche sich gleichfalls durch ganz außerordentliches Feuer, namentlich auch bei
künstlicher Beleuchtung, auszeichnet; da nun zur Erzeugung dieser beiden Farben,
welche wohl neuerdings fast allgemein aus dem Methylanilin direct dargestellt
werden, Holzgeist unerläßlich ist und sich dieselben bis heute einen ziemlich
ungetheilten Beifall im Publicum bewahrt haben, so ist auch heute noch Holzgeist ein
für die Anilinfarbenindustrie höchst wichtiger Körper geblieben, welcher daher zur
Zeit wohl von allen Holzessig producirenden Fabriken nebenbei gewonnen und auf ein
für beregten Zweck taugliches Product verarbeitet wird.
Verfahren zur Prüfung des Holzgeistes auf seinen
Handelswerth. – Da der Holzgeist, wie alle Chemikalien, öfters einer
Verfälschung oder auch unabsichtlichen Verunreinigung unterworfen ist, wodurch sein
Werth mehr oder weniger beeinträchtigt wird, so wird es oft nöthig, denselben auf
seine Reinheit zu prüfen, resp. den Handelswerth einer fraglichen Probe zu
constatiren, indem man den Gehalt an absolutem Methylalkohol zu bestimmen sucht. Die
Hauptverfälschung dürfte jedenfalls in einem Zusatz von Weingeist bestehen, welcher
weit billiger ist, zwar dem Holzgeist sehr ähnliche Eigenschaften besitzt, denselben
jedoch in der Anilinfarbenfabrikation nicht zu ersetzen vermag; doch ist oft auch
ein unbeabsichtigter Gehalt an Aceton, essigsaurem Methyläther, flüchtigen
Kohlenwasserstoffen, von mangelhafter Reinigung herrührend, für die Ausgiebigkeit
eines Holzgeistes zu Zwecken der Herstellung von Anilinfarben von Nachtheil. Nach Lewisson soll eine Lösung von Barithydrat, einem reinen Holzgeist
zugesetzt, sich nicht trüben, während bei Gegenwart von Spiritus ein Niederschlag
von Barit und somit eine Trübung entsteht; doch dürfte diese Methode nur für gröbere
Verfälschungen anwendbar sein, da sie bei geringerem Gehalt an Weingeist keine
sicheren Resultate ergibt. Da Holzgeist einestheils sich in Glasgefäßen wegen des
stoßweisen Siedens nur schwierig destilliren läßt, anderentheils aber die
Siedepunktsdifferenz zwischen Methyl- und Aethylalkohol – 60°
und 75° – eine nur geringe ist, so dürfte die Methode der
fractionirten Destillation eines zu bestimmenden Holzgeistes sich nicht als
praktisch erweisen; ebenso läßt die Constatirung des specifischen Gewichtes mittels
Aräometer oder Pyknometer keinen Schluß auf die Beschaffenheit eines Holzgeistes
ziehen, da beide Alkohole ziemlich gleiche Dichtigkeit besitzen.
Das bisher fast allgemein übliche Mittel zur Bestimmung des Holzgeistes bestand
darin, daß man durch Zusatz von Jod und Phosphor einen zu untersuchenden Holzgeist
in Jodür überführte. Da nun Jodmethyl bei 43°, Jodäthyl dagegen bei
71° destillirt, so kann man durch fractionirten Destillation der gewonnenen
Jodverbindung mit Leichtigkeit constatiren, ob Spiritus vorhanden gewesen, wenn bei
der Rectification um 43° noch nicht alles übergegangen ist. –
G. Krell (Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft,
1873 S. 1310) benützt dieses Verfahren zur quantitativen Ermittelung des
Methylalkohols im käuflichen Holzgeist; nur setzt er dabei voraus, daß kein Spiritus
in dem zu untersuchenden Product mit zugegen sei, da sonst die Methode hinfällig
wird. Krell wendet statt Jodphosphor das Phosphordijodid
an und verfährt wie folgt: In ein Glaskölbchen von circa
100 Kubikcentimeter Inhalt gibt man 30 K. C. trockenes Phosphordijodid und
verschließt mit einem doppelt durchbohrten Pfropfen, am besten von Glas, dessen eine
Bohrung ein kleines 5 K. C. fassendes Tropfgefäß, die andere Bohrung ein in etwas
stumpfem Winkel gebogenes Rohr enthält. Das letztere dient, mit einer guten
Kühlvorrichtung umgeben, als Rückflußkühler. In das Tropfgefäß bringt man genau 5 K.
C. des zu untersuchenden Holzgeistes und läßt denselben tropfenweise auf das
Phosphordijodid fließen. Ist aller Holzgeist eingetropft, so erwärmt man das
Kölbchen 5 Minuten lang mit kochendem Wasser, während welcher Zeit der Kühler als
Rückflußkühler wirkt. Hierauf gibt man dem Apparat einige Neigung – genügend,
um das Destillat abfließen zu lassen, und destillirt aus dem Wasserbad ab, bis
nichts mehr übergeht. Gegen das Ende der Destillation muß sich das ganze Kölbchen
in kochendem Wasser
befinden. Das Destillat wird in einer gläsernen Vorlage aufgefangen, welche am
geeignetsten aus einer graduirten, unten verjüngten und zugeschmolzenen Glasröhre
besteht. Das in der Vorlage so gesammelte Jodmethyl wird mit Wasser geschüttelt und
dann die Quantität desselben bei einer Temperatur von 15° C. abgelesen; man
ermittelt dann durch einfache Proportion aus der gefundenen Menge Jodmethyl das
demselben entsprechende Quantum Methylalkohol.
Nach Krell gibt diese Methode bei sorgfältigem Operiren
ganz genaue Resultate. Die hauptsächlichste Verunreinigung des Methylalkohols, das
Aceton, gibt keine dem Jodmethyl ähnlichen Körper, wohl aber der ebenfalls im
Holzgeist vorkommende essigsaure Methyläther, wodurch die Prüfung allerdings
beeinflußt werden kann. Wenn man diese aber nur zur Werthbestimmung des Holzgeistes
für die Benützung zur Fabrikation der Methylfarben in Anwendung bringt, und da die
Methylgruppe des genannten Aethers ebenfalls zur Methylirung des Anilins mit
beiträgt, so kann in den meisten Fällen diese Fehlerquelle unberücksichtigt
bleiben.