Titel: | Ueber Potasche; von Dr. H. Grüneberg in Kalk bei Cöln. |
Autor: | H. Grüneberg |
Fundstelle: | Band 219, Jahrgang 1876, S. 254 |
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Ueber Potasche; von Dr. H. Grüneberg in Kalk bei
Cöln.
Grüneberg, über Potasche.
Vor nicht viel länger als zwanzig Jahren wurde noch die gesammte Menge der im Handel
vorkommenden Potasche aus der Asche des Holzes, überhaupt der kalihaltigen Pflanzen
dargestellt. Die Steppen von Kasan, die Bukowina, die mährischen Wälder und die
Urwälder Canadas waren die Hauptproductionssorte für diese in manchen Industrien
unentbehrliche Verbindung.
Die Kostbarkeit der Rohstoffe, die Ausrottung der zur Potascheproduction
herangezogenen Waldungen, die weite Entfernung der Productionsorte machten die
Potasche zu einem theuren Artikel, zu einem solchen, mit dem sparsamer umzugehen man
sich im Laufe der Zeit gezwungen sah.
Die Zeit, in welcher man selbst die festen Natronseifen mit Hilfe von Potasche
darstellte, indem man die zuerst gebildeten Kaliseifen mit Kochsalz zerlegte,
aussalzte, ist längst vorüber; lange schon hat man für harte Seifen die Potasche
durch die seit Einführung des Leblanc'schen Verfahrens Jahr für Jahr billiger
werdende Soda ersetzt, Soda in die Glasfabrikation eingeführt und Soda selbst der
Wäsche der Hausfrauen dienstbar gemacht.
Nur bei einigen Industrien kann man die Potasche, das kohlensaure Kalium, nicht entbehren; es ist dies namentlich bei der
Fabrikation der Schmierseifen, bei der des Blutlaugensalzes und bei der Darstellung
des Krystallglases der Fall. Je mehr nun die Wälder gelichtet wurden, umsomehr mußte
man darauf Bedacht nehmen, andere Productionsquellen für Potasche aufzusuchen, und
so haben sich denn imAnmerkungszeichen zu dieser Fußnote fehlt im Text.Im Auszug aus einem vom Verfasser gütigst eingesendeten Separatabdruck aus
dem Amtlichen Bericht über die Wiener Weltausstellung: Chemische Industrie,
2. Heft. (Verlag von Friedr. Vieweg und Sohn.)
Laufe der letzten
zwanzig Jahre verschiedene neue Fabrikationen ausgebildet, welche in drei Kategorien
zusammenzufassen sind und merkwürdiger Weise allen drei Naturreichen, dem
Pflanzen-, Thier- und Mineralreich, angehören. Es sind dies die
Fabrikationen von Potasche
1. aus der Rübenmelassenkohle (Schlempekohle),
2. aus dem Schafschweiß der
Wollwäschereien,
3. aus schwefelsaurem Kalium oder
allgemeiner aus den kalihaltigen Abraumsalzen des Staßfurter Steinsalzlagers
dargestellt.
Die Fabrikation von Potasche aus Schlempekohle
Vergl. 1836 62 490. 1837 63 157. 65 77. 1863 170 315. ist von den genannten Verfahren das älteste; sie hat ihren Ursprung im
nördlichen Frankreich, diesem durch eine außerordentlich entwickelte Rübencultur und
Rübenzuckerfabrikation ausgezeichneten Districte. Robert de Massy in Rocourt dürfte unter denjenigen, welche diesen Industriezweig
aufnahmen, einer der ersten gewesen sein. Die nach und nach zu einer großen
Vollkommenheit ausgebildete Fabrikationsmethode ist in dem BerichtA. W. Hofmann: Reports by
the Juries, 1862 S. 55. Wagner's Jahresbericht, 1863 S. 276. über den chemischen Theil der Londoner Ausstellung vom J. 1862 von F. Kuhlmann in Lille ausführlich beschrieben worden.
Potasche aus Schlempekohle wird, wie erwähnt, im nördlichen Frankreich, außerdem in
Belgien, Mähren, sowie in den Provinzen Hannover, Sachsen, Pommern, Brandenburg und
der Rheinprovinz fabricirt. Die Gesammtproduction wird sich nach einem allgemeinen
Ueberschlage jetzt in den genannten Ländern zusammen auf 12000t Potasche von 80 bis 84 Proc. belaufen.
Dieselbe schließt sich ziemlich genau an die Entwicklung der Rübenzuckerindustrie in
den einzelnen Staaten an und vertheilt sich zu etwa:
64
Proc.
auf
das nördliche Frankreich,
24
„
„
Deutschland,
4
„
„
Belgien,
8
„
„
Oesterreich.
Die Fabrikation von Potasche aus dem Schafschweiß ist
neueren Datums. (Vergl. 1875 218 484.)
Maumené und Rogelet zu
Rheims brachten die ersten Proben dieses interessanten Productes auf die Londoner
Ausstellung von 1862. Die Fabrikation ist s. Z. von A. W. Hofmann beschrieben worden.A. W. Hofmann: Reports by
the Juries, 1862 S. 42.
Eine größere Entwicklung, weil bezüglich der Rohstoffe an Grenzen nicht gebunden,
konnte die Fabrikation von Potasche aus schwefelsaurem
Kalium nach dem Leblanc'schen Verfahren annehmen. Auch
diese Fabrikation ist neueren Datums. F. Kuhlmann in
Lille erwähnt im Bericht über den chemischen Theil der Londoner Instrieausstellung
von 1862A. W. Hofmann: Reports by
the Juries, 1862 S. 56., daß nach obiger Methode das bei der Raffination der Schlempekohle als
Nebenproduct gewonnene schwefelsaure Kalium theilweise zu Potasche verarbeitet
wurde.
In Deutschland ist diese Fabrikation von der Firma des VerfassersVorster und Grüneberg
in Kalk bei Cöln. im J. 1861 in den Großbetrieb eingeführt worden. Anregung zu derselben gab
auch hier das aus der Schlempekohle gewonnene, wegen seines Gehaltes an
Cyanverbindungen schwer verkäufliche schwefelsaure Kalium, welches neben dem in den
Seifenfabriken der Nachbargegenden bei Verwendung russischer Asche abgeschiedenen
schwefelsauren Kalium längere Zeit hindurch den Rohstoff für diese Fabrikation
bildete. Die größere Flüchtigkeit der Kaliumsalze im Vergleich zu derjenigen der
correspondirenden Natriumsalze beim Schmelzprocesse bot anfangs mancherlei
Schwierigkeiten; waren doch diese Verluste wegen des hohen Preises der Kaliumsalze
außerordentlich viel schwerer wiegend als diejenigen der Sodafabrikation; außerdem
mußte dem Umstand Rechnung getragen werden, daß bei der Fabrikation der Potasche
nach dem Leblanc'schen Proceß keine Mutterlaugen abgeschieden werden dürfen; die
Schwefelverbindungen, welche bei der Sodafabrikation in den Mutterlaugen beseitigt
werden, mußten hier direct aus den Laugen entfernt werden. Schließlich aber gelangte
man dennoch, zumal durch Carbonisirung der Laugen zu zufriedenstellenden Resultaten,
und augenblicklich hat die Fabrikation von Potasche aus schwefelsaurem Kalium eine
große Ausdehnung gewonnen. Die anfänglich benützten, oben erwähnten Rohstoffe
reichten bald nicht aus, den Bedarf für die künstliche Potasche zu decken, man mußte
sich nach andern Quellen für schwefelsaures Kalium umsehen.
Der Gedanke, die im Staßfurter Kalisalzlager neben Chlorkalium in Form von
schwefelsaurem Magnesium (Kieserit) vorkommende Schwefelsäure auf das Kalium zu
übertragen, d.h. durch Wechselwirkung zwischen Chlorkalium und schwefelsaurem
Magnesium ein für die Potaschefabrikation brauchbares schwefelsaures Kalium
herzustellen, lag nahe. Viele dahin gerichtete Versuche führten immer nur auf
Doppelsalze von schwefelsaurem Kalium und schwefelsaurem Magnesium, welche durch
wiederholte Raffinationen zwar zum Theil zerlegt wurden und an schwefelsaurem Kalium
reichere Producte lieferten, aber die erhaltenen Resultate waren doch nie ganz
zufriedenstellende. Das angestrebte Ziel wurde schließlich 1862 vom Verfasser durch
Einführung von 1 Mol. Chlorkalium in das aus gleichen Molecülen Kalium- und
Magnesiumsulfat bestehende Doppelsalz erreicht.
Die Grundzüge dieses Verfahrens (vergl. 1875 217 499),
welches mannigfache Phasen zu durchlaufen hatte und unter großen Opfern in den
Staßfurter Werken der Firma zur Ausbildung gelangte, waren:
1. Bildung eines Doppelsalzes aus schwefelsaurem Kalium und schwefelsaurem Magnesium
durch Einwirkung einer heißen Lösung von schwefelsaurem Magnesium (Kieserit) auf
Chlorkalium nach folgender Reaction:
3 KaCl + 2 MgSO₄ = MgSO₄, Ka₂SO₄ +
KaCl, MgCl₂.
2. Zerlegung des zuerst angeführten Doppelsalzes, indem man dessen heiße Lösung auf
Chlorkalium einwirken ließ oder das ungelöste Doppelsalz mit einer kalten
Chlorkaliumlösung macerirte, nach folgender Gleichung:
Ka₂SO₄, MgSO₄ + 3 KaCl = 2
Ka₂SO₄ + KaCl, MgCl₂.
3. Zerlegung des gebildeten künstlichen Carnallits (KaCl, MgCl₂) durch
Raffination oder Maceration mit kaltem Wasser.
Bei Aufwand von 3 Mol. Chlorkalium und 1 Mol. Magnesiumsulfat erhielt man daher als
Endproducte 1 Mol. Kaliumsulfat, 1 Mol. Magnesiumchlorid und 1 Mol. Kaliumchlorid
zurück.
Das wiedergewonnene Chlorkalium ging stets aufs Neue in den Kreislauf über und nur
das Chlormagnesium wurde eliminirt. Das letztere Salz war es, welches die rasche und
genaue Zerlegung der auf einander wirkenden Salze sehr beeinträchtigte. Auf ähnliche
Schwierigkeiten ist Balard
A. W. Hofmann: Reports by
the Juries, 1862 S. 31. bei der Zerlegung des Chlornatriums durch Magnesiumsulfat, welche in der
Kälte vor sich geht, gestoßen; auch hierbei gibt das entstehende Magnesiumchlorid zu
unerfreulichen Complicationen des Processes Veranlassung.
Das nach dem soeben beschriebenen Verfahren erzeugte Kaliumsulfat wurde als feines
Krystallmehl gewonnen und war von vortrefflicher Reinheit. Es gab bei der
Ueberführung in Kaliumcarbonat nach dem Leblanc'schen Processe eine eben so reine,
namentlich natronfreie Potasche. Leider war die Methode bei hohen Chlorkaliumpreisen
wegen des bei den beschriebenen Umsetzungen unausbleiblichen größern
Chlorkaliumverlustes, der Zersetzung des Chlorkaliums mittels Schwefelsäure
gegenüber, nicht rentabel. Da wo letztere wohlfeil ist und für Salzsäure hohe Preise erzielt werden, wie
dies bei der in der Umgegend Staßfurts bestehenden ausgedehnten Zuckerindustrie der
Fall ist, wird man jedenfalls der Zerlegung des Chlorkaliums mittels Schwefelsäure
den Vorzug geben. Es wurde daher das erstere Verfahren seiner Zeit zu Gunsten des
letztern aufgegeben. Später ist dasselbe von zwei Firmen: Andrae und Grüneberg in Stettin und Wünsche und Göring in
Leopoldshall vielleicht unter veränderten Bedingungen wieder aufgenommen, von
letzterer Firma jedoch bereits wieder aufgegeben worden.
Für die Umwandlung mittels Schwefelsäure eignet sich das ziemlich natronfreie und
bereits 10 bis 12 Proc. Kaliumsulfat enthaltende Chlorkalium der
Schlempekohleraffinerie am besten. Daß auch das aus dem Kelp bei der Jodbereitung
gewonnene schwefelsaure Kalium zu den Rohstoffen der Potaschefabrikation zählt, sei
nebenbei erwähnt.
Bei der Sodafabrikation hat man vorzüglich auf reine Rohstoffe, möglichst reines
Calciumcarbonat und möglichst aschenfreie Kohle zu achten, weil verunreinigende
Substanzen, sofern sie mit dem Alkali unlösliche Verbindungen eingehen, die Ausbeute
an Soda verringern; die nämlichen Verhältnisse, nur in noch erhöhtem Maße, sind bei
der Potaschefabrikation zu berücksichtigen, da etwaige Verluste hier größere Werthe
repräsentiren. Wo dies angeht, wird daher die Reductionskohle vor der Verwendung
einer Aufbereitung (Setzverfahren) unterworfen.
Das Schmelzen des schwefelsauren Kaliums mit Kalk und Kohle wird wie bei dem
Leblanc'schen Sodaproceß ausgeführt; man hat besonders eine zu hohe Temperatur des
Schmelzraumes zu vermeiden. Das Auslaugen, das Schmelzen, das Carbonisiren und
Eindampfen der Laugen, das Abscheiden von etwa unzerlegtem Kaliumsulfat bei dem
Abdampfen und das Calciniren des Endproductes sind bekannte Operationen. Bei sehr
stickstoffreicher Reductionskohle, z.B. bei der englischen Sunderland-Kohle,
wird beim Potascheschmelzproceß gelbes Blutlaugensalz erzeugt und zwar im letztern
Falle in solcher Menge, daß die Gewinnung desselben sich bezahlt macht.
Das Blutlaugensalz scheidet sich beim Eindampfen der carbonisirten Lauge auf
50° B. mit dem in den Laugen noch enthaltenen, unzersetzten schwefelsauren
Kalium ab und kann aus diesem durch Auslaugen mit heißem Wasser ausgezogen werden;
ein zweimaliges Umkrystallisiren verwandelt das Product in schöne Handelswaare, von
welcher etwa 1 Proc. der erzeugten Potasche gewonnen wird. Die Firma Andrae und Grüneberg sowie die
chemische Fabrik Pommerensdorf fabriciren auf diese Weise
Blutlaugensalz als Nebenproduct; die erstere Firma ist mit dieser Gewinnung zuerst
vorgegangen. – Bei Verwendung westphälischer oder schlesischer Kohle, welche
arm an Stickstoff sind, wird eine nur geringe Menge Blutlaugensalz gebildet, so daß
die Gewinnung desselben nicht mehr lohnend ist.Vergl. auch den Aufsatz von Dr. E. Meyer, über Cyanverbindungen, Heft 2 S. 283 des
Amtlichen Berichtes über die Wiener Weltausstellung.
Analog verhalten sich diese Kohlen bei der Leuchtgasbereitung; erfahrungsmäßig
liefert die englische Gaskohle hierbei weit bedeutendere Mengen von
Ammoniakverbindungen als die den schlesischen oder westphälischen Revieren
entstammende Kohle.
Die aus schwefelsaurem Kalium dargestellte Potasche ist sehr rein; sie enthält
durchschnittlich 92 bis 93 Proc. kohlensaures Kalium und als Verunreinigungen 2 bis
3 Proc. Soda, 2 Proc. Chlorkalium, sowie 1 bis 2 Proc. schwefelsaures Kalium. Sie
ist wegen dieser Reinheit im Vergleich zu russischer Potasche, welche nur 68 bis 70
Proc. kohlensaures Kalium enthält, sehr geschätzt.
Folgende Zusammenstellung der im Handel vorkommenden vornehmlichsten Potaschesorten
ist vielleicht geeignet, ein Bild von der verschiedenen Güte derselben zu geben.
Textabbildung Bd. 219, S. 259
Ursprung der Potasche; Qualität;
Kohlensaures Kalium + Kaliumhydrat berechnet als kohlensaures Kalium;
Kohlensaur. Natrium.; Schwefelsaur. Kalium.; Chlorkalium; Analytiker;
Amerikanische Potasche; Amerikanische Perlasche; Illyrische; Russische;
Siebenbürger; Ungarische Hausasche; Galizische Potasche; Französische
Rübenasche; Deutsche Potasche; F. Mayer; Derselbe; Payen; H. Grüneberg;
Dénimal
Der geringe Gehalt einiger Potaschen, namentlich der Rübenpotasche, an phosphorsaurem
Kalium ist in dem angegebenen Gehalt an kohlensaurem Kalium enthalten.
Nach einer ziemlich zuverlässigen Schätzung werden in Deutschland augenblicklich nach
dem Leblanc'schen Verfahren 7250000k
hochgradiger Potasche
dargestellt. Es ist nicht zweifelhaft, daß diese Potasche, im Verein mit der aus
Schlempekohle fabricirten, die russische Potasche immer mehr verdrängen wird. In
Rußland sind die Productionskosten der Potasche seit Aufhebung der Leibeigenschaft
von Jahr zu Jahr gestiegen, die Production ist in demselben Grade eine immer
geringere geworden, wie dies die folgende Exportliste der russischen Häfen aus den
letzten 10 Jahren in Zahlen deutlich nachweist.
Potasche-Export aus Rußland
1864 bis incl. 1873.
1864
672184
Pud
=
11010910k
1865
599273
=
9816570
1866
549518
=
9001544
1867
582680
=
9544764
1868
533667
=
8741892
1869
479698
=
7857835
1870
588197
=
9635137
1871
488330
=
7999236
1872
340003
=
5569392
1873
338208
=
5540035
–––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––
Summe
5171758
Pud
=
84717315k
Durchschnitt pro Jahr
517176
Pud
=
8471732k.
Der Export Rußlands, welcher im J. 1864 noch 11010910k betrug, ist im J. 1873 auf 5540035k, also bis auf etwa die Hälfte herunter
gegangen.
Eine noch größere Reduction finden wir bei der amerikanischen Asche.
Die New-Yorker ExportlistenDer Export der amerikanischen Asche, zum Theil aus Steinasche, zum Theil aus
Perlasche bestehend, setzte sich im J. 1873 zusammen aus 1/7 der Fässerzahl
an Perlasche und 6/7 der Fässerzahl an Steinasche. Die Perlaschefässer
enthalten im Durchschnitt 175k, die
Steinaschefässer desgleichen 350k.
Aus diesem Verhältniß wurde das exportirte Gewichtsquantum berechnet. der letzten 10 Jahre gestalten sich, wie folgt:
1864
5868
Faß zu 325k
=
1907100k
1865
8033
=
2610725
1866
3052
=
991900
1867
3330
=
1082225
1868
3064
=
995800
1869
3186
=
1035450
1870
2325
=
755625
1871
1905
=
619125
1872
1832
=
595400
1873
1194
=
388050.
Es ist der Export der amerikanischen Potasche danach innerhalb der letzten 10 Jahre
von 1907100k auf 388050k, also auf etwa ein Fünftel gesunken.
Diese Ausfälle mußten gedeckt werden, und dies ist unzweifelhaft durch die
Darstellung künstlicher Potaschen in Deutschland, Frankreich, England etc.
geschehen.
Der Umfang der jetzigen Potasche-Industrie läßt sich im Großen und Ganzen
durch folgende Zahlen veranschaulichen. Der Berichterstatter hat dabei die
vorhandenen statistischen Notizen und, wo diese fehlen, eigene Schätzungen zu Grunde
gelegt. Es werden alljährlich producirt an:
1. Holzasche.
Rußland, Canada, Vereinigte Staaten von
Nordamerika, Ungarn,
Galizien
20000t
2. Rübenasche.
Frankreich, Belgien, Deutschland, Oesterreich
12000
3. Künstl. Potasche
aus schwefels. Kalium.
Deutschland, Frankreich, England
15000
4. Schafschweißasche.
Frankreich, Belgien, Deutschland, Oesterreich
1000
––––––
Summe
48000t.
Diese Verhältnisse verglichen mit denjenigen vor 20 Jahren, zu welcher Zeit
ausschließlich Holzasche zur Verwendung kam und die russische Potasche den Markt
beherrschte, zeigen, daß die Potasche-Industrie gegenwärtig in einer
vollständigen Umwälzung begriffen ist. Das aus Holzasche dargestellte Quantum
Potasche beträgt kaum noch die Hälfte der ganzen Production; es nimmt von Jahr zu
Jahr ab, und die Zeit, wo Holzasche ganz vom Markte verschwinden wird, dürfte nicht
mehr fern sein. Die letztere ist zunächst von der Rübenpotasche, welche als stetes
Nebenproduct der Rübenzuckerfabrikation zu sehr billigen Preisen in den Handel
gebracht werden kann und bei dem Raffiniren anderweitige werthvolle, die
Fabrikationskosten reichlich deckende Nebenproducte (Chlorkalium, Soda etc.)
liefert, verdrängt worden; eine noch größere Bedeutung aber hat jetzt die
Fabrikation der Potasche aus Kaliumsulfat erlangt, welche den sichersten Stützpunkt
in dem vorläufig unerschöpflichen Vorrathe des Staßfurter Steinsalzlagers an
Kaliumverbindungen findet. Für die Rübenpotasche liegt der Schwerpunkt im nördlichen Frankreich, für die künstliche Potasche aus
Kaliumsulfat naturgemäß in Deutschland, welches alle
Aussicht hat, sich wie zur Hauptquelle für Chlorkalium, so zum Hauptproductionslande
für Potasche emporzuschwingen.