Titel: | Neue Verfahren und Apparate für Zuckerfabriken. |
Autor: | Stammer |
Fundstelle: | Band 270, Jahrgang 1888, S. 228 |
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Neue Verfahren und Apparate für Zuckerfabriken.
(Fortsetzung des Berichtes S. 173 d. Bd.)
Neuere Verfahren und Apparate für Zuckerfabriken.
Französisches Zuckersteuergesetz vom 24.
Juli 1888. Artikel 1. Vom Beginne der Campagne 1888/89 an wird die Steuer
auf Roh- und raffnirten Zucker jeden Ursprunges, wie sie durch das Gesetz vom 29.
Juli 1884 festgesetzt ist, von 50 Fr. auf 40 Fr. für 100k raffinirten Zuckers herabgesetzt.
Artikel 2. Vom gleichen Zeitpunkte an wird ein zeitweiliger
Steuerzuschlag von 50 Proc. von steuerpflichtigem Zucker jeden Ursprunges
erhoben.
Einer gleichen besonderen Abgabe (20 Fr. für 100k raffinirten Zuckers) baar zahlbar bei dem
Austritte aus der Fabrik, werden die Zucker unterworfen, welche als Verluste bei der
Fabrikation oder als Ueberschüsse der Ausbeute auf Grund der Gesetze vom 29. Juli
1884 und 4. Juli 1887 steuerfrei sind.
Indessen bleiben alle Ueberschüsse, welche in den unter
Steueraufsicht stehenden Betriebsstätten ermittelt sind und die von in der Campagne
1887/88 belasteten und verarbeiteten Rüben herstammen, bis zum 31. December 1888 der
jetzt in Kraft befindlichen steuerlichen Behandlung unterworfen.
Für die Campagne 1888/89 wird in Uebereinstimmung mit den
Bestimmungen des Gesetzes vom 13. Juli 1886 der Steuerzuschlag von 10 Fr. auf
Kolonialzucker beibehalten, welche unter dem Titel des Verlustes bei der Fabrikation
steuerfrei sind. Vom 1. September 1889 ab wird der Zuschlag für Zucker dieser
Gattung auf 20 Fr. erhöht.
Artikel 3. Die Abgaben auf Kandiszucker, Glycose, auf Zucker,
verwendet zum Zuckern des Weines, Apfel- und Birnenweines und auf die Derivate des
Zuckers, werden vorläufig forterhoben entsprechend dem Tarife, wie derselbe aus dem
Gesetze vom 27. Mai 1887 hervorgeht.
Artikel 4. Der Zollzuschlag von 7 Fr., welchen die, den
raffinirten nicht gleichgestellten, aus europäischen Ländern oder Niederlagen
eingeführten Rohzucker zu tragen haben und der am 31. August 1888 ablaufen würde,
wird bis zum 31. August 1890 forterhoben.
Die bisher mit mancherlei Unsicherheiten und Widersprüchen behafteten
Bestimmungsmethoden für Invertzucker, Raffinose und die
Ausführung selbst der Inversionsmethode sind nun durch
eine Reihe von im Laboratorium des Vereines für
Rübenzuckerindustrie des deutschen Reiches unter der Leitung Herzfeld's ausgeführten Arbeiten klar gelegt und so
weit es die heutigen Kenntnisse über das Verhalten der in Frage kommenden Stoffe
gestatten, festgestellt und so einem allgemein und tief gefühlten Bedürfnisse
vorläufig abgeholfen worden. Die, alle in Betracht kommenden Umstände nach ihrem
Einflüsse bestimmenden Untersuchungen sind im Augusthefte der Zeitschrift des Vereines für die Rübenzuckerindustrie des
deutschen Reiches, 1888 Bd. 38 S. 722 bis 771, abgedruckt und eine, alle
Ergebnisse zusammenfassende Abhandlung Herzfeld's
(daselbst S. 699 bis 721) vorangestellt, welche die solcher Weise begründeten
Vorschriften zu den Bestimmungsmethoden darlegt, wie dieselben nunmehr im
Laboratorium des genannten Vereines vorgenommen werden und bis auf Weiteres als
maſsgebend gelten sollen.
Zunächst sind die Untersuchungen von Preuſs (a. a. O. S.
722 ff.) zu erwähnen, wodurch die verschiedenen Umstände, die einen Einfluſs auf das
Reductionsvermögen des Invertzuckers und der invertirten Raffinose
auszuüben vermögen, festgestellt werden, so daſs die Bestimmung des Rohrzuckers und
der Raffinose durch Inversion sicher ausgeführt werden kann, was bisher, wegen
mancherlei unaufgeklärter Verhältnisse, unmöglich geblieben war. Der Verfasser
berechnet nach seinen Versuchen eine Tabelle zur Bestimmung des Invertzuckers aus
der gefundenen Menge Kupfer für eine Kochdauer der Lösung mit der Kupferflüssigkeit
von 15, und eine andere für eine solche von 3 Minuten. Die letztere soll nunmehr in
Zukunft allein in Anwendung gebracht werden und ergibt unmittelbar die dem
Kupfergewichte entsprechende Menge Rohrzucker (siehe
dieselbe weiter unten).
Diese Tabellen gelten für die Bestimmung von Invertzucker allein, ohne gleichzeitige
Anwesenheit von Rohrzucker. Da dieser aber bekanntlich die Reduction nicht
unbedeutend beeinfluſst, so leitete der Verfasser eine dritte Tabelle ab, welche die
den Kupfermengen entsprechenden Mengen Invertzucker bei
Anwesenheit von Rohrzucker, bei Anwendung von 10g
Substanz und bei 2 Minuten Kochdauer gibt.
Auch diese Tabelle wird dem praktischen Bedürfnisse abhelfen.
Die Versuche, den Invertzucker mit Soldaini'scher Lösung
zu bestimmen, führten zu dem Ergebnisse, daſs diese Lösung für quantitative Zwecke
nicht so bedingungslos wie für qualitative Untersuchung zu empfehlen sei und daſs
für erstere die Fehling'sche Lösung, unter Einhaltung
der vorgeschriebenen Arbeitsweise gröſsere Gewähr für Genauigkeit biete.
Die Versuche über das Reductionsvermögen der durch Inversion der Raffinose
entstehenden Spaltungsproducte verdanken ihre Entstehung dem Bestreben, für die von
Creydt u.a. ausgearbeitete optische
Bestimmungsmethode der Raffinose als Gemengtheil des Rohrzuckers eine
gewichtsanalytische Controle zu schaffen.
Tritt die Raffinose neben Rohrzucker auf, so kann sie wegen ihres hohen specifischen
Rotationsvermögens bei der polarimetrischen Bestimmung leicht Veranlassung zu
Irrthümern geben, deren Beseitigung durch die eingehenden Untersuchungen Creyd's über diesen Gegenstand angebahnt worden
ist.
Die Raffinose selbst wirkt auf alkalische Kupferlösung nicht reducirend ein, wohl
aber zerfällt sie beim Erwärmen mit Säuren in Producte, welche Fehling'sche Lösung zersetzen. Hädicke und
Tollens haben mit hoher Wahrscheinlichkeit
nachgewiesen, daſs bei der Inversion die Raffinose sich in Lävulose, Galactose und
Glucose spaltet.
Die nachstehenden Versuche wurden mit einem Präparate ausgeführt, das nach dem
Umkrystallisiren aus Methylalkohol das theoretische Drehungsvermögen zeigte. Um das
Reductionsvermögen der erwähnten Spaltungsproducte festzustellen, wurde 1§ Raffinose
in 200cc Wasser gelöst, davon 75cc mit 5cc
Salzsäure von 1,188 spec. Gew. 7 Minuten bei 67 bis 70° invertirt. Die Reductionen
wurden, um einen Vergleich mit der entsprechenden Tabelle für Invertzucker
zuzulassen, ebenfalls bei 3 Minuten Kochdauer ausgeführt, die Resultate mit
Berücksichtigung des Wassergehaltes von 15 Proc. auf wasserfreie Raffinose berechnet, und für das Reductionsvermögen folgende
Werthe ermittelt:
mg R.
mg Cu
mg R.
mg Cu
mg R.
mg Cu
mg R.
mg Cu
mg R.
mg Cu
10
19,2
60
87,5
110
156,1
160
224,9
210
294,0
20
32,8
70
101,2
120
169,8
170
238,7
220
307,9
30
46,4
80
114,9
130
183,6
180
252,3
230
321,7
40
60,1
90
128,6
140
197,3
190
266,1
240
335,6
50
73,8
100
141,3
150
211,1
200
280,2
250
394,4
Diese Tabelle läſst sich natürlich zunächst nur für Lösungen reiner Raffinose
benutzen, deren Inversion unter den angegebenen Versuchsbedingungen erfolgte; für
ihre praktische Anwendbarkeit war demnach festzustellen, ob in Gemengen von
Rohrzucker und Raffinose nach der Inversion mehr oder weniger Kupfer ausgeschieden
wurde als der Summe beider Gemengtheile entspricht.
Aus den zu diesem Zwecke angestellten Versuchen ergibt sich, daſs Invertzucker und
die Spaltungsproducte der Raffinose sich bei der Reduction nicht beeinflussen, so
daſs die Tabellen für Raffinose und Invertzucker ohne weitere Correction gebraucht
werden können.
Man wird somit die Kupfermethode, wenn auch nicht zur Bestimmung von Zucker und
Raffinose neben einander, so doch als Controlmethode benutzen können, um
festzustellen, ob die bekannte optische Methode wirklich Zucker- und Raffinosegehalt
richtig angegeben hat.
Eine andere Versuchsreihe, von J. Dammüller (a. a. O. S. 742 ff.), betrifft.
1) die Art der Ausführung der Inversionsmethode zur Bestimmung des Rohrzuckers, neben
Invertzucker und Raffinose, welche wie folgt festgestellt wird: Abwägen des halben
Normalgewichtes, Inversion mit 75cc Wasser und
5cc 38procentiger Salzsäure bei 67 bis 700;
Zeitdauer der Erhitzung auf diese Temperatur 7½ Minuten (nach etwa 2½ Minuten
dauerndem Anwärmen); Auffüllung zu 100cc;
Beobachtung im 200mm Rohre bei annähernd 20°.
Berechnung nach der abgeänderten Clerget'schen
Formel:
Z=\frac{S\,.\,100}{142,66-\frac{t}{2}}
Hierbei ist die Zahl 142,66 gegen die frühere Clerget'sche 144 geändert, und zwar in Folge der Concentration der Lösung,
welche von derjenigen der früher der Beobachtung unterworfenen abweicht.
2) Die Bestimmung von Rohrzucker und Raffinose neben einander nach der
Inversionsmethode.
(Das Ergebniſs siehe weiter unten bei der Herz feilschen
Zusammenfassung.)
3) und 4) die praktische Anwendbarkeit dieser Methode, und die Bestimmung des
Traubenzuckers (Dextrose) neben Lävulose.
In seiner, alle bisherigen Ergebnisse zusammenfassenden und zur Aufstellung einer nunmehr zu empfehlenden Methode
verwertheten Abhandlung (a. a. O. S. 699) bespricht Herzfeld zuvörderst die „Literatur“, sowie die ursprüngliche
Vorschrift von Clerget, wodurch die betreffenden
Verhältnisse nunmehr klar zu erkennen und die Verschiedenheiten der bisherigen
Bestimmungen zu beurtheilen sind; hierzu trägt die Erörterung der bekannten Reichardt und Bittmann'schen und der Creydt'schen Abänderungen
nicht wenig bei, aus welcher namentlich der bisher nicht gewürdigte Einfluſs der
verschiedenen zur Abwägung gekommenen Gewichte hervorgeht.
Die erwähnten Verhältnisse machten die Erörterung der Grundbedingungen für die
Inversionsmethode neuerdings unabweislich, und dies ist dann unter Herzfeld's Mitarbeit durch Preuſs und Dammüller geschehen (siehe die
vorstehend besprochenen Arbeiten).
Schlieſslich ist folgende neue Arbeitsvorschrift, die
„veränderte Clerget'sche Methode“, von Herzfeld festgestellt worden. Es wird das halbe
Normalgewicht (138,024) abgewogen und unter Zusatz von 75cc Wasser im Hundertkolben gelöst. Darauf werden
unter Umschütteln 5cc Salzsäure von 38 Proc.
HCl-Gehalt zugesetzt (1,188 spec. Gew.)-) möglichst schnell in einem etwas über 70°
warmen Wasserbade auf 67 bis 70° angewärmt, wozu etwa 2 bis 3 Minuten erforderlich
sind und darauf unter Umschwenken des Kolbens 5 Minuten die Temperatur auf 67 bis
70°, dabei aber nach Möglichkeit immer auf 69° gehalten. Dann wird rasch abgekühlt,
zur Marke mit destillirtem Wasser aufgefüllt und in Glasröhren mit Wassermantel in
bekannter Weise die Beobachtung der Linksdrehung ausgeführt. Die Temperatur wird
dabei möglichst genau auf 20° gehalten. Zur Berechnung des Resultates dient die
Formel:
R=\frac{100\,S}{142,66-1/2\,t}
wo R den Zuckergehalt, S die Summe der Ablenkung vor und nach der Inversion mit Hinweglassung
des linken Vorzeichens und t die Ablesungstemperatur in
Graden Celsius bedeutet.
Es empfiehlt sich nicht, mit der Temperatur bei Anwendung der Methode sich weiter als
gerade unumgänglich nothwendig von der Nomaltemperatur 20° zu entfernen, da die
Fundamentalversuche zur Aufstellung der Formel bei 20° angestellt worden sind und es
nicht ausgeschlossen erscheint, daſs bei Gegenwart fremder optisch activer
Substanzen in gröſserer Menge die Correctur für die Temperaturabweichung, wie sie
von Clerget eingeführt worden ist, unrichtig wird.
Die Anwendung der wie beschrieben veränderten Clerget'schen Vorschrift auf unreine Producte
(Nachproducte, Syrupe und Melassen) bietet Veranlassung zu einigen
Vorsichtsmaſsregeln, deren Beschreibung hier aber übergangen werden muſs. Dagegen
ist die folgende Controle der mit der Inversionsmethode gefundenen Werthe mittels
einer rasch ausführbaren gewichtsanalytischen Methode der Zuckerbestimmung von
groſser Wichtigkeit. Die Clerget'sche Methode kann nur
dann den Zuckergehalt eines Productes richtig angeben, wenn auſser Zucker nur solche
optisch active Substanzen zugegen sind, welche ihr Drehungsvermögen durch Behandlung
mit verdünnter heiſser Salzsäure unter den Bedingungen der Methode nicht
verändern.
Da in der Praxis aber gerade jene fremden activen Substanzen solche Veränderungen
häufig zeigen, so wird man sich im Allgemeinen damit begnügen müssen, an der mehr
oder minder groſsen Abweichung der mittels der Inversionsmethode und obiger
FormelFür diese Methode und Formel soll der Kürze halber von jetzt ab der Ausdruck
„veränderte Clerget'sche Methode“
gebraucht werden. ermittelten Zahlen von der direkten
Polarisation einen mehr oder minder groſsen Gehalt an fremden optisch activen
Substanzen zu erkennen. Es läſst sich nicht bestreiten, daſs mit einem derartigen
Verfahren eine richtigere Werthschätzung des Zuckers gewonnen ist, als wir jetzt in
der einfachen Rechtspolarisation besitzen, immerhin wird man aber häufig wünschen,
den wahren Saccharosegehalt eines Zuckers zu kennen. Da die Zahlen der Clerget'schen Methode diesen nicht hinlänglich sicher
angeben, so muſs man sich dazu der bekannten Kupfermethode bezieh. der Fehling'schen Lösung bedienen, indem man in der
invertirten Lösung den Gesammtgehalt an Zucker mittels derselben bestimmt, etwa
gegefundenen Invertzucker abzieht und den Rest als Saccharose in Rechnung stellt.
Für diese quantitative Bestimmung des Invertzuckers mittels Fehling'schen Lösung besitzen wir in der Soxhlet'schen Titrirmethode bekanntlich ein ausgezeichnetes Verfahren,
welches sich aber, weil zeitraubend, in den Laboratorien nicht hat einbürgern
können, man zieht in Deutschland vielmehr demselben, auch bei Bestimmung anderer
Zuckerarten als Invertzucker, stets die gewichtsanalytische Methode vor. Für die
gewichtsanalytische Bestimmung des Invertzuckers existiren in der Literatur zwei Tabellen,
eine von Allihn, welche für ½stündiges Kochen mit
seiner von der üblichen Fehling'schen Lösung
abweichenden Lösung gilt und eine wiederum anders zusammengesetzte Fehling'sche Lösung von Lehmann für ¼stündiges Kochen. Es erschien wünschenswerth, eine solche
Tabelle auch für die übliche Fehling'sche Lösung zu
besitzen und hat Preuſs eine solche aufgestellt.
Da eine Viertelstunde Kochen die Methode aber noch ziemlich zeitraubend macht, hat
auſserdem der Verfasser mit Preuſs und Gerken gemeinschaftlich eine solche Tabelle für nur 3
Minuten Kochdauer aufgestellt, indem dabei auf der Beobachtung Soxhlet's gefuſst ist, daſs das Reductionsvermögen des
Invertzuckers zwischen den ersten 2 bis 6 Minuten Kochen der Lösung nicht wesentlich
zunimmt. Die wissenschaftliche Begründung der Tabelle hat Preuſs in seine Arbeit aufgenommen (vgl. oben).
Tabelle zur Berechnung des dem vorhandenen
Invertzucker entsprechenden Rohrzuckergehaltes aus der gefundenen Kupfermenge
bei 3 Minuten Kochdauer.
Kupfermg
Rohr-zuckermg
Kupfermg
Rohr-zuckermg
Kupfermg
Rohr-zuckermg
Kupfermg
Rohr-zuckermg
79,0
40
145,2
73
208,6
106
269,1
139
81,0
41
147,1
74
210,5
107
270,9
140
83,0
42
149,1
75
212,3
108
272,7
141
85,2
43
151,0
76
214,2
109
274,5
142
87,2
44
153,0
77
216,1
110
276,3
143
89,2
45
155,0
78
217,9
111
278,1
144
91,2
46
156,9
79
219,8
112
279,9
145
93,3
47
158,9
80
221,6
113
281,6
146
95,3
48
160,8
81
223,5
114
283,4
147
97,3
49
162,8
82
225,3
115
285,2
148
99,3
50
164,7
83
227,2
116
286,9
149
101,3
51
166,6
84
229,0
117
288,8
150
103,3
52
168,6
85
230,9
118
290,5
151
105,3
53
170,5
86
232,8
119
292,3
152
107,3
54
172,4
87
234,6
120
294,0
153
109,4
55
174,3
88
236,4
121
295,7
154
111,4
56
176,3
89
238,3
122
297,5
155
113,4
57
178,2
90
240,2
123
299,2
156
115,4
58
180,1
91
242,0
124
300,9
157
117,4
59
182,0
92
243,9
125
302,6
158
119,5
60
183,9
93
245,7
126
304,4
159
121,5
61
185,8
94
247,5
127
306,1
160
123,5
62
187,8
95
249,3
128
307,8
161
125,4
63
189,7
96
251,2
129
309,5
162
127,4
64
191,6
97
252,9
130
311,3
163
129,4
65
193,5
98
254,7
131
313,0
164
131,4
66
195,4
99
256,5
132
314,7
165
133,4
67
197,3
100
258,3
133
316,4
166
135,3
68
199,2
101
260,1
134
318,1
167
137,3
69
201,1
102
261,9
135
319,9
168
139,3
70
202,9
103
263,7
136
321,6
169
141,3
71
204,8
104
265,5
137
323,3
170
143,2
72
206,7
105
267,3
138
Die Ausbildung der Inversionsmethode zur Untersuchung
Raffinose haltiger Zucker ergibt sich aus den
bisherigen und den vorstehend erwähnten Arbeiten. Da die Inversion in einer von der
bisherigen und namentlich von der Creydt'schen
abweichenden Art ausgeführt werden soll, indem sie statt 15 Minuten nur 7 bis 8
Minuten in verdünnter Lösung dauert, so erschien es
nothwendig, auch die Raffinoseformel für diese veränderten Verhältnisse neu
abzuleiten. – Das Resultat dieser Untersuchungen ist in Dammüller's Arbeit (s. oben) niedergelegt; die daselbst gegebenen Formeln
für Zucker
Z=\frac{0,5188\,P-J}{0,8454} und für
Raffinose
R=\frac{P-Z}{1,85},
wo P die direkte Polarisation,
J die nach der Inversion mit Umkehrung des
Vorzeichens bedeutet, weichen in Wirklichkeit nur sehr wenig von Creydt's Werthen ab. Das andere Aussehen dieser
Ausdrücke rührt einmal daher, daſs die Formel für Zucker etwas anders geformt ist,
so daſs man den Creyd'schen Werth C nicht erst durch Addition zu bilden braucht, diese
Addition also spart, und weil aus praktischen Gründen lieber die Raffinose
wasserfrei und nicht wie früher geschehen Krystallwasser haltig (15,01 Proc. Wasser
enthaltend) in die Formel eingeführt worden ist. Da man häufig aus der Differenz
zwischen 100 und dem Befunde an Zucker, Raffinose, Asche und Wasser den organischen
Nichtzucker berechnen will, muſs man bei Benutzung der älteren Formeln in jedem
einzelnen Falle diese Umrechnung in wasserfreie Raffinose besonders ausführen.
Stammer.
(Schluſs folgt.)