Titel: | Zur Extraction der Gerbmaterialien. |
Autor: | v. Schroeder, A. Bartel |
Fundstelle: | Band 289, Jahrgang 1893, S. 114 |
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Zur Extraction der Gerbmaterialien.
Von Prof. Dr. v.
Schroeder und A. Bartel in Tharand.
Zur Extraction der Gerbmaterialien.
In Nachstehendem erlauben wir uns, einige Beobachtungen über das Verhalten der
Gerbmaterialien bei der Extraction mitzutheilen, welche sowohl für die fabrikmässige
Darstellung der Gerbextracte, wie auch für die Analyse der Gerbmaterialien von
Interesse sein dürften. Die betreffenden Untersuchungen sind schon vor einigen
Jahren im Tharander Laboratorium ausgeführt, und wurden dieselben seiner Zeit durch
Beobachtungen veranlasst, die wir bei der Fabrikation der Fichtenextracte zu machen
Gelegenheit hatten.
Bei Untersuchung der Gerbmaterialien werden abgewogene Quantitäten der fein
gepulverten Substanzen einige Stunden lang mit erneuten Wassermengen ausgekocht.
Nachdem die erhaltene Lösung auf ein bestimmtes Volumen gebracht ist, wird darauf
ein Theil des Extractes eingedampft und die Gesammtmenge der gelösten organischen
Stoffe (Gerbstoff + organische Nichtgerbstoffe), sowie die Mineralstoffe bestimmt.
In einem anderen Theil wird der Gerbstoff durch Behandlung mit Hautpulver
ausgefällt, und darauf bestimmt man in derselben Weise durch Eindampfen, Wägen und
Einäschern die Menge der organischen Nichtgerbstoffe, wonach dann der Gerbstoff sich
aus der Differenz ergibt. Im Tharander Laboratorium werden je nach dem
Gerbstoffgehalte der zu untersuchenden Gerbmaterialien etwa 5 bis 20 g im Koch'schen Extractionsapparat bei einer Kochdauer von
genau 2 Stunden auf 1 l extrahirt. Gerechtfertigt erscheint dieses Verfahren
dadurch, dass man bei Extraction eines zweiten Liters, innerhalb weiterer 2 Stunden
Kochdauer, eine Lösung erhält, die nur noch Spuren von Gerbstoff nachweisen
lässt.Bezüglich
dieser Extraction vgl. den Artikel: „Selbsthätiger Extractionsapparat
u.s.w.“ von Dr. R. Koch in D. p. J. 1887 267
513. – Bezüglich der speciellen Ausführung der indirect gewichtsanalytischen
Gerbstoffbestimmungsmethode vgl. den Artikel: „Ueber Differenzen, die bei
Gerbstoffbestimmungen entstehen können u.s.w.“ von Prof. v. Schroeder in D. p.
J. 1888 269 38, 82. In
ähnlicher Weise wird auch von anderen Chemikern verfahren, und es wird auf
Grund der vorliegenden Versuche allgemein angenommen, dass für analytische Zwecke
eine verhältnissmässig kurze Kochdauer von einigen Stunden genügt, um den Gerbstoff
und die löslichen organischen Nichtgerbstoffe ausreichend auszuziehen.Vgl. z.B. Gerber, 1887 Nr. 296 S. 4.
Vergleicht man nun die Zusammensetzung der Gerbmaterialien, wie sie sich auf diese
Art nach der Analyse ergibt, mit der Zusammensetzung der entsprechenden käuflichen
Gerbextracte, die im Grossen durch Extraction in Batterien dargestellt werden, so
findet man bei normalen guten Extracten nahezu dasselbe Verhältniss zwischen
Gerbstoff und organischen Nichtgerbstoffen, wie es nach der Analyse des Rohmaterials
vorauszusetzen sein würde. Es zeigen z.B. gute Quebrachoextracte und
Eichenholzextracte das starke Zurücktreten der Nichtgerbstoffe gegen den Gerbstoff,
wie sich das auch aus der Untersuchung des Quebrachoholzes und des Eichenaltholzes
ergibt. Bei normalen Fichtenextracten findet man dagegen, dass die Nichtgerbstoffe
in nahezu ebenso grosser Menge vorhanden sind, wie der Gerbstoff, und das entspricht
ebenfalls dem durchschnittlichen Ergebniss der Analyse der Fichtenrinden. Als Beleg
dafür können folgende Zahlen nach Ermittelungen des Tharander Laboratoriums
dienen:
Mittel fürQuebrachoholz
Feste Quebrachoextracte
Mittel fürFichtenrinden
Fichtenextracte
Ottensen
Argentinien
Klagenfurt
Ottensen
WasserGerbende StoffeOrganische
NichtgerbstoffeExtractascheUnlösliches
14,50 24,15 1,75 0,30 59,30
18,69 70,42 7,86 1,47 1,56
22,60 71,51 3,87 0,70 1,32
14,50 11,60 9,97 0,64 63,29
44,56 26,69 24,46 1,97 2,32
44,42 25,42 26,76 1,87 1,53
100,00
100,00
100,00
100,00
100,00
100,00
Wie durch eine frühere Untersuchung von uns nachgewiesen worden ist, besteht bei
Extracten das unter der Rubrik „Unlösliches“ Angeführte in der Hauptsache aus
ausgeschiedenem schwer löslichen GerbstoffVgl. die oben
citirte Abhandlung: „Ueber Differenzen, die bei Gerbstoffbestimmungen
entstehen können u.s.w.“, rechnen wir daher bei den
Extracten das Unlösliche zu den gerbenden Stoffen hinzu, so erhalten wir nach
vorstehenden Analysen auf 100 Theile gerbende Stoffe folgende Mengen an in Wasser
löslichen organischen Nichtgerbstoffen:
Quebrachoholz
7,2
Quebrachoextracte
5,3 bis 10,9
Fichtenrinde
85,9
Fichtenextracte
84,3 bis 99,3
Kennt man daher die durchschnittliche Zusammensetzung der Gerbmaterialien und die bei
denselben vorkömmenden Schwankungen genau, so kann das bei den Extracten ermittelte
Verhältniss zwischen Gerbstoff und Nichtgerbstoffen mit ein Criterium abgeben zur
Bestimmung des Rohmaterials, aus dem ein Extract dargestellt wurde. Ebenso kann man
auf Grund der Analyse eines Gerbmaterials, unter Voraussetzung eines bestimmten
Wassergehaltes für den darzustellenden Extract, ungefähr vorausberechnen, wie hoch
das Extractrendement bei der Fabrikation im Grossen ausfallen wird.
So werthvoll nun diese Anhaltspunkte zur Beurtheilung der Extracte auch sein mögen,
so dürfen dieselben doch nicht überschätzt werden, und namentlich darf man auf kleinere
Abweichungen in dem Verhältnisse zwischen gerbenden Stoffen und Nichtgerbstoffen
kein allzu hohes Gewicht legen, denn bei den fabrikmässig dargestellten
Gerbextracten ist nicht nur der Gehalt an gerbenden Stoffen, sondern namentlich auch
der Gehalt an gelösten organischen Nichtgerbstoffen in hohem Grade abhängig von der
Art und Weise, wie diese Extraction erfolgt ist. Durch eine unsachgemässe Extraction
kann bei käuflichen Extracten das Verhältniss zwischen gerbenden Stoffen und
gelösten organischen Nichtgerbstoffen derart zu Gunsten der letzteren verändert
sein, dass die Abstammung des Extractes von dem Rohmaterial gar nicht mehr zu
erkennen ist. Als Beleg dafür können folgende Erfahrungen bei der
Fichtenrindenextraction dienen:
Als die Farbholzextractfabrik zu Ottensen im J. 1887 an die Herstellung von
Fichtenextracten aus Fichtenrinden ging, fielen die ersten Versuche bezüglich des
erzielten Rendements sehr günstig aus, die Qualität der Extracte war aber eine ganz
untergeordnete, denn dieselben waren, wie unsere Analysen auswiesen,
verhältnissmässig gerbstoffarm und zeigten überaus hohe Gehalte an organischen
Nichtgerbstoffen. Die Zusammensetzung dieser schlechten Fichtenextracte ist aus
folgenden Zahlen ersichtlich:
I
II
III
Mittel
WasserGerbende StoffeOrganische
Nicht- gerbstoffeExtractascheUnlösliches
55,97 14,43 25,76 1,33 2,51
44,87 21,71 29,47 1,79 2,16
49,63 18,85 27,18 1,37 2,97
50,16 18,33 27,47 1,50 2,54
100,00
100,00
100,00
100,00
Reducirender Zucker als
Traubenzucker berechnet
–
6,87 Proc.
6,95 Proc.
6,91 Proc.
Die Extracte I und III sind nicht genügend concentrirt, wollte man dieselben aber
auch auf 44 bis 45 Proc. Wassergehalt eindampfen, wie das bei Fichtenextracten
üblich ist, so würden sie doch immer gerbstoffarm sein, und das abweichende
Verhältniss zwischen gerbenden Stoffen und Nichtgerbstoffen bliebe bestehen. Während
wir bei Fichtenrinde im Durchschnitt auf 100 Th. gerbende Stoffe 85,9 Th. lösliche
organische Nichtgerbstoffe haben, sind hier, unter Hinzurechnung des Unlöslichen zu
den gerbenden Stoffen, auf 100 Th. gerbende Stoffe 123,5 bis 152,1 Th. und im Mittel
131,6 Th. Nichtgerbstoffe vorhanden. Wenn man diese Extracte mit der Fichtenrinde
vergleicht, so wird man zuerst gewiss in Zweifel ziehen, ob man es wirklich mit
Fichtenextracten zu thun hat, denn die Extracte enthalten viel mehr Nichtgerbstoffe
als nach der Analyse in Fichtenrinden überhaupt vorhanden sein können. Man würde in
einem derartigen Falle auch an eine Verfälschung mit Melasse denken können; durch
welche die Nichtgerbstoffe gegen den Gerbstoff mehr oder weniger vermehrt werden,
oder man könnte die Anwendung irgend eines Klärungsverfahrens voraussetzen, durch
welches ein Theil der gerbenden Stoffe ausgefällt und die Nichtgerbstoffe relativ
vermehrt werden. Solche Gründe liegen hier aber nicht vor, und wir konnten uns m einem Falle, durch Beobachtung an Ort und Stelle,
sowie durch die ausgeführten Analysen und Berechnungen, bestimmt davon
überzeugen, dass diese Extracte reine Fichtenextracte waren, und dass bei der
Darstellung derselben keinerlei Klärungs- oder Entfärbungsverfahren angewendet
worden war, durch welches das Verhältniss zwischen gerbenden Stoffen und
Nichtgerbstoffen hätte verändert werden können.
Wir analysirten die zu einem Sude verwendete Fichtenrinde, die nach der Extraction
zurückbleibende ausgelaugte Rinde, sowie den erhaltenen Extract, und kamen dabei zu
folgenden Resultaten:
IZurExtractionverwendeteFichten-rinde
IIAus-gelangteFichten-rinde
IIIErhalteneFichten-extract
WasserGerbende StoffeOrganische
NichtgerbstoffeExtractascheUnlösliches
14,50 13,55 9,61 0,52 61,82
14,50 2,62 6,45 0,28 76,15
49,63 18,85 27,18 1,37 2,97
100,00
100,00
100,00
Reducirender Zucker als Trau-benzucker berechnet
3,38 Proc.
0,36 Proc.
6,95 Proc.
Aus 14178 k der Fichtenrinde I wurden bei dieser Extraction 7833 k Extract III
erhalten, d.h. 100 Th. lufttrockene Fichtenrinde haben 55,2 Th. Extract geliefert.
Dabei ergaben sich auf 100 Th. Rinde rund 65 Th. lufttrockene ausgelaugte Rinde mit
dem durchschnittlichen Wassergehalt von 14,5 Proc. Legt man diese Rendementszahlen
zu Grunde, so erhält man nach den mitgetheilten Analysen folgende Zusammenstellung,
bei welcher das „Unlösliche“ des Extractes aus dem früher angegebenen Grunde
als Gerbstoff mit in Rechnung gezogen ist:
GerbendeStoffe
OrganischeNichtgerb-stoffe
Zucker
In 100 Th. frischer Fichtenrinde sind
enthaltenIn 65 Th. ausgelaugter Fichten- rinde sind
rückständigIn 55,2 Th. Extract wurden ge- funden
13,55 1,7012,04
9,61 4,1915,00
3,380,233,84
Im Extract und in der aus- gelaugten Rinde sind
zusam- men enthalten
13,74
19,19
4,07
Aus dieser Berechnung ist zu ersehen, dass der erhaltene abnorme Extract thatsächlich
aus der vorliegenden Fichtenrinde hervorgegangen ist, denn im Extract und in der
ausgelaugten Rinde sind zusammen fast genau ebenso viel gerbende Stoffe
nachgewiesen, als in der ursprünglichen Rinde vorhanden gewesen sind. Es hat bei der
Extraction weder eine Zersetzung noch ein in Betracht kommender Zuwachs von
gerbenden Stoffen stattgefunden. Ganz anders verhält es sich mit den gelösten
organischen Nichtgerbstoffen, denn im Extract und in der ausgelaugten Rinde zusammen
findet sich die doppelte Menge wie in der ursprünglichen Rinde. Ebenso hat auch ein
merkbarer Zuwachs an reducirendem Zucker stattgefunden, der etwas über 20 Proc. der
in der Rinde nachgewiesenen Menge beträgt. Da nun hier keinerlei Zusätze zu dem
Extract gemacht worden waren, so konnte der Mehrgehalt an gelösten organischen
Nichtgerbstoffen nur aus der Rinde selbst herstammen, und die Ursache dafür, dass
hier gegen den Befund der Rindenanalyse eine so bedeutend grössere Menge gelöster
Nichtgerbstoffe vorhanden sind, konnte nach der ganzen Sachlage nur darin gesucht
werden, dass man
die Rinde bei der Extraction, um sie möglichst auf Gerbstoff auszunutzen, unter
Anwendung zu grosser Wassermengen zu lange und zu oft ausgekocht hatte.
Um zu sehen, ob die zuletzt gegebene Erklärung die richtige ist, wurde folgender
Versuch mit Fichtenrinde angestellt: Von einer lufttrockenen feingepulverten
Fichtenrinde wurden 20 g in gewöhnlicher Weise bei einer Kochdauer von 2 Stunden,
wie das bei unseren Gerbstoffanalysen üblich ist, im Koch'schen Extractionsapparat auf 1 l ausgezogen. Der Extractionsapparat
mit der ausgelaugten Rinde blieb im Wasserbade stehen, und es wurde unter
fortwährendem Kochen und allmählichem Nachfliessenlassen von Wasser innerhalb
dreimal 24 Stunden ein zweites Liter ausgezogen. Die zuerst erhaltene Lösung und die
zweite Lösung, welche ganz hell war und nur eine ganz geringe Gerbstoffreaction
zeigte, wurden beide analysirt, und dabei ergaben sich folgende, auf den für
Fichtenrinden geltenden durchschnittlichen Wassergehalt von 14,5 Proc. berechnete
Resultate:
Zusammen-setzung
derFichtenrinde(Extraction2 Stunden)1 l Wasser
Mehr gelöst inweiteren72 Stundenunter
Anwen-dung von 1 lWasser
Zusammen-setzung
derFichtenrinde(Extraction74 Stunden)2 l Wasser
WasserGerbende StoffeOrganische
Nicht- gerbstoffeExtractascheUnlösliches
14,50 14,01 10,16 0,65 60,68
–0,659,550,07–
14,50 14,66 19,71 0,72 50,41
100,00
100,00
GesammtextractAuf 100 Th.
gerbende Stoffekommenorg. Nichtgerbstoffe
24,82 Proc.72,5
10,27 Proc.1469,2
35,09 Proc.134,4
Dieser Versuch beweist die Richtigkeit der gegebenen Erklärung. Bei kurzer Kochdauer
von einigen Stunden werden die gerbenden Stoffe zum allergrössten Theil in Lösung
gebracht, was an gerbenden Stoffen bei weiterem Kochen später noch hinzukommt, sind
nur verhältnissmässig geringe Mengen. Bei längerem Kochen werden dagegen an sich
unlösliche Nichtgerbstoffe der Rinde durch die Einwirkung des Wassers in der
Siedhitze löslich gemacht und gelangen, je länger die Extraction dauert, mehr und
mehr in die Lösung. Während bei der kurzen Extraction von 2 Stunden bei dem
vorliegenden Versuche auf 100 Th. gerbende Stoffe nur 72,5 Th. Nichtgerbstoffe in
Lösung gingen, sind beim weiteren Kochen innerhalb 72 Stunden fast nur organische
Nichtgerbstoffe löslich gemacht, und zwar in so erheblicher Menge, dass der
Gesammtextract der Rinde dabei von 24,82 Proc. schliesslich auf 35,09 Proc.
anwächst. Man darf daher, wenn man gute Gerbextracte darstellen will, die Extraction
nicht zu sehr forciren. Man wird bei der Arbeit im Grossen bezüglich der Kochdauer
und der anzuwendenden Wassermengen die richtige Mitte einzuhalten haben, – bei
zu kurzer Kochdauer und bei zu geringen Wassermengen nutzt man den Gerbstoffgehalt
des Rohmaterials zu wenig aus, – bei zu langer Kochdauer und bei zu grossen
Wassermengen werden unverhältnissmässig viel schwer lösliche oder unlösliche
Nichtgerbstoffe löslich gemacht, die Ausbeute an Extract wächst, entsprechend
verringert sich aber zugleich die Qualität des Extractes. Aus einer
Fichtenmittelrinde kann man bei richtig geleiteter Extraction etwa 35 bis 38 Proc.
eines normalen Extractes mit 45 Proc. Wassergehalt erhalten, bei dem mitgetheilten
Beispiel war dieses Rendement durch die zu starke und zu lange Extraction auf 55,2
Proc. gestiegen. Nachdem in dem vorliegenden Falle der betreffende Fehler erkannt
und die Extraction entsprechend abgeändert war, ergaben sich dann auch normale gute
Fichtenextracte, bei welchen die Menge der Nichtgerbstoffe nahezu ebenso gross war,
wie die Menge der gerbenden Stoffe.Vgl. S. 113
u. 114 d. Heftes.
Um die hier gewonnenen Resultate besser zu begründen, haben wir später noch mit
einigen anderen Gerbmaterialien eine Reihe von Extractionsversuchen angestellt, die
in ähnlicher Weise durchgeführt wurden, wie der zuletzt beschriebene Versuch mit
Fichtenrinde. Diese Versuche bezogen sich auf Eichenrinde, Fichtenrinde, Valonea,
Myrobalanen, Sumach, Quebrachoholz und Eichenaltholz. Von jedem dieser
Gerbmaterialien wurde eine abgewogene Quantität zunächst bei 2stündiger Kochdauer in
dem Koch'schen Extractionsapparat auf 1 l ausgezogen.
Der Rückstand wurde darauf unter fortwährendem Kochen und allmählichem
Nachfliessenlassen von Wasser innerhalb 48 Stunden auf ein zweites Liter extrahirt,
und der hier sich ergebende Rückstand ist dann in derselben Weise innerhalb weiterer
48 Stunden endlich noch auf ein drittes Liter extrahirt. Diese Versuche sind bei
jedem Gerbmaterial meist mehrmals wiederholt worden, die auf einander folgenden drei
Extracte sind jedes Mal für sich untersucht, und darauf ist für die Ergebnisse der
ersten, zweiten und dritten Extraction bei jedem Gerbmaterial das Mittel genommen
worden. Angewendet wurden bei den Extractionsversuchen bei Valonea, Myrobalanen und
Sumach 10 g, bei Eichenrinde, Fichtenrinde und Quebrachoholz 20 g und bei Eichenholz
30 g. Berechnet sind die Resultate auf den mittleren Wassergehalt der betreffenden
Gerbmaterialien, d.h. bei Sumach auf 12 Proc., bei Eichenrinde, Eichenholz und
Myrobalanen auf 13 Proc., bei Fichtenrinde, Valonea und Quebrachoholz auf 14,5 Proc.
Wassergehalt.
Um zunächst zu zeigen, wie weit die einzelnen gleichwertigen Extractionen unter
einander übereinstimmende Resultate geliefert haben, führen wir in Folgendem die
Zahlen an, die sich für die mehrmals ausgeführten ersten Extractionen (2 Stunden
Kochdauer und 1 l Wasser) ergeben haben:
1
2
3
4
5
Mittel
Eichenrinde
Gerbende StoffeOrganische
NichtgerbstoffeExtractasche
11,61 6,53 0,85
12,05 6,54 0,87
11,92 6,60 0,90
11,61 6,42 0,90
11,62 6,48 0,90
11,76 6,51 0,88
Gesammtextract
18,99
19,46
19,42
18,93
19,00
19,10
1
2
3
4
5
Mittel
Fichtenrinde
Gerbende StoffeOrganische
NichtgerbstoffeExtractasche
13,41 9,79 0,85
12,4710,35 0,75
12,77 9,56 0,74
13,43 9,53 0,71
12,98 9,49 0,74
13,01 9,74 0,76
Gesammtextract
24,05
23,67
23,07
23,67
23,21
23,51
1
2
Mittel
1
2
Mittel
Valonea
Gerbende StoffeOrganische
NichtgerbstoffeExtractasche
27,63 9,84 2,89
27,4110,04 2,79
27,52 9,94 2,84
Sumach
26,6614,09 3,02
26,5813,89 2,89
26,6213,99 2,96
Gesammtextract
40,36
40,24
40,30
43,77
43,36
43,57
1
2
Mittel
1
2
3
Mittel
Quebracho-holz
Gerbende StoffeOrganische
NichtgerbstoffeExtractasche
22,72 1,85 0,28
21,92 1,66 0,24
22,32 1,76 0,26
Eichenholz
7,46 2,44 0,23
7,85 2,36 0,23
8,03 2,74 0,22
7,78 2,51 0,23
Gesammtextract
24,85
23,82
24,34
10,13
10,44
10,99
10,52
Diese Zahlen stimmen im Ganzen recht gut überein, und sie beweisen, dass man bei
gleichmässigem Verfahren bei der Extraction auch ziemlich annähernd übereinstimmende
Resultate erhält. Am grössten sind die Abweichungen für Fichtenrinde und
Quebrachoholz, und das erklärt sich daraus, dass diese Gerbmaterialien sich
überhaupt schwer ausziehen lassen und dass beim Quebrachoholz eine viel grössere
Menge auf 1 1 ausgezogen wurde, als das bei unseren Analysen sonst üblich ist. Die
weiteren zweiten und dritten Extractionen ergaben Zahlenresultate, die ebenfalls
recht befriedigend unter einander übereinstimmten, wir wollen die einzelnen Zahlen
hier im Detail aber nicht aufführen, sondern das Gesammtresultat aller dieser
Versuche tabellarisch zusammenstellen.
Die in Folgendem unter I aufgeführten Zahlen geben die Zusammensetzung des
Gerbmaterials an, wie sie sich bei Extraction auf 1 l nach 2stündiger Kochdauer
ergibt. Die Zahlen unter IIa geben die Zunahme des Extractes an, bei Anwendung eines
zweiten Liters Wasser innerhalb 48 Stunden Kochdauer. Die Zahlen unter IIb geben die
Summe der ersten und zweiten Extraction, mit 2 l Wasser bei 50 Stunden
Extractionszeit. Ebenso findet man unter IIIa die Zunahme des Extractes bei
Anwendung eines dritten Liters Wasser während weiterer 48 Stunden und unter IIIb die
Summe der ersten, zweiten und dritten Extraction, mit 3 l Wasser bei 98 Stunden
Kochdauer:
I
II
III
a
b
a
b
Eichenrinde
WasserGerbende StoffeOrg.
Nichtgerb- stoffeExtractascheUnlösliches
13,00 11,76 6,51 0,88 67,85
–0,487,350,45–
13,00 12,24 13,86 1,33 59,57
–0,321,980,21–
13,00 12,56 15,84 1,54 57,06
100,00
100,00
100,00
Gesammtextract
19,15 Proc.
–
27,43 Proc.
–
29,94 Proc.
Auf 100 Theile ger- bende Stoffe
kom- men Nichtgerbstoffe
55,4
–
113,2
–
126,1
I
II
III
a
b
a
b
Fichtenrinde
WasserGerbende StoffeOrg.
Nichtgerb- stoffeExtractascheUnlösliches
14,50 13,01 9,74 0,76 61,99
–0,937,580,32–
14,50 13,94 17,32 1,08 53,16
–0,374,870,29–
14,50 14,31 22,19 1,37 47,63
100,00
100,00
100,00
Gesammtextract
23,51 Proc.
–
32,34 Proc.
–
37,87 Proc.
Auf 100 Theile ger- bende Stoffe
kom- men Nichtgerbstoffe
74,9
–
124,2
–
155,1
Valonea
WasserGerbende StoffeOrg.
Nichtgerb- stoffeExtractascheUnlösliches
14,50 27,52 9,94 2,84 45,20
–0,837,880,38–
14,50 28,35 17,82 3,22 36,11
–0,082,690,21–
14,50 28,43 20,51 3,43 33,13
100,00
100,00
100,00
Gesammtextract
40,30 Proc.
–
49,34 Proc.
–
52,37 Proc.
Auf 100 Theile ger- bende Stoffe
kom- men Nichtgerbstoffe
36,1
–
62,9
–
72,1
Myrobalanen
WasserGerbende StoffeOrg.
Nichtgerb- stoffeExtractascheUnlösliches
13,00 34,07 17,67 2,30 32,96
–0,504,600,30–
13,00 34,57 22,27 2,60 27,56
–0,301,730,19–
13,00 34,87 24,00 2,79 25,34
100,00
100,00
100,00
Gesammtextract
54,04 Proc.
–
59,44 Proc.
–
61,66 Proc.
Auf 100 Theile ger- bende Stoffe
kom- men Nichtgerbstoffe
51,9
–
64,4
–
68,8
Sumach
WasserGerbende StoffeOrg.
Nichtgerb- stoffeExtractascheUnlösliches
12,00 26,62 13,99 2,96 44,43
–2,047,690,71–
12,00 28,68 21,68 3,67 33,97
–0,551,360,27–
12,00 29,23 23,04 3,94 31,79
100,00
100,00
100,00
Gesammtextract
43,57 Proc.
–
54,03 Proc.
–
56,21 Proc.
Auf 100 Theile ger- bende Stoffe
kom- men Nichtgerbstoffe
52,6
–
75,6
–
78,8
I
II
III
a
b
a
b
Quebrachoholz
WasserGerbende StoffeOrg.
Nichtgerb- stoffeExtractascheUnlösliches
14,50 22,32 1,76 0,26 61,16
–2,531,110,16–
14,50 24,85 2,87 0,42 57,36
–0,421,850,12–
14,50 25,27 4,72 0,54 54,97
100,00
100,00
100,00
Gesammtextract
24,34 Proc.
–
28,14 Proc.
–
30,53 Proc.
Auf 100 Theile ger- bende Stoffe
kom- men Nichtgerbstoffe
7,9
–
11,5
–
18,7
Eichenaltholz
WasserGerbende StoffeOrg.
Nichtgerb- stoffeExtractascheUnlösliches
13,00 7,78 2,51 0,23 76,48
–1,274,310,12–
13,00 9,05 6,82 0,35 70,78
–0,303,720,09–
13,00 9,35 10,54 0,44 66,67
100,00
100,00
100,00
Gesammtextract
10,52 Proc.
–
16,22 Proc.
–
20,33 Proc.
Auf 100 Theile ger- bende Stoffe
kom- men Nichtgerbstoffe
32,3
–
75,4
–
112,7
Diese Versuche bestätigen die früher gezogenen Schlüsse vollkommen. Aus allen
Gerbmaterialien lässt sich der bei weitem grösste Theil der gerbenden Stoffe durch
verhältnissmässig kurzes Kochen extrahiren; ein kleiner Theil der gerbender! Stoffe
ist aber doch so schwer löslich, dass er selbst den feingepulverten Materialien erst
nach sehr langem Kochen und bei Anwendung eines sehr grossen Ueberschusses von
Wasser entzogen werden kann. Bei der Extractfabrikation darf man die Auslaugung aber
nicht zu weit treiben, denn wenn man dadurch auch eine etwas bessere Ausnutzung des
Gerbstoffes erreicht, so verschlechtert sich doch die Qualität des erhaltenen
Extractes in hohem Grade, weil bei zu langem Kochen und Anwendung zu grosser
Wassermengen an sich unlösliche Nichtgerbstoffe der Rohmaterialien löslich werden
und in den Extract übergehen. Das erzielte Extractrendement ist dann wohl ein
grösseres, der Gerbstoffgehalt des Productes nimmt aber ab und die gerbenden Stoffe
treten gegen die Nichtgerbstoffe mehr und mehr zurück. Bei der Extractfabrikation
muss hier also die richtige Mitte eingehalten werden. Zugleich ist dabei aber auch
die Natur des Rohmaterials in Betracht zu ziehen. Nach unseren Versuchen sind die
gelösten Nichtgerbstoffe bei der dritten Extraction gegen die erste Extraction bei
Eichenrinde, Fichtenrinde, Quebrachoholz und Valonea mehr als verdoppelt.
Nichtsdestoweniger wird man Quebrachoholz zur Ausnutzung des Gerbstoffgehaltes, wie
das in der Praxis auch geschieht, viel stärker und schärfer extrahiren können, als
die Rinden, ohne ein entsprechend schlechtes gerbstoffarmes Product zu erhalten, und
das ist einfach dadurch begründet, dass die absolute Menge der aus dem Quebrachoholz
in Lösung gehenden Nichtgerbstoffe von vornherein eine nur sehr geringe ist und dass
diese Menge, wenn sie bei längerem Auslaugen auch gesteigert wird, immerhin doch
gegen die gerbenden Stoffe stark zurückbleibt. Geringer als bei den Rinden zeigt
sich die Zunahme der gelösten Nichtgerbstoffe bei Suinach und Myrobalanen, während
im Gegensatz dazu das Eichenholz sich gegen zu starke und lange Auslaugung in der
Siedhitze als ganz besonders empfindlich erweist. Nach unseren Versuchen haben
sich die gelösten Nichtgerbstoffe beim Eichenholz schon bei der zweiten Extraction
mehr als verdoppelt, bei der dritten Extraction sind sie auf das Vierfache der
ursprünglichen Menge gestiegen. Da das Eichenaltholz von vornherein gerbstoffarm ist
und da die gerbenden Stoffe sich aus demselben auch nicht ganz leicht extrahiren, so
liegt hier die Gefahr ganz besonders nahe, dass man durch fehlerhaft geleitete
Extraction aus sonst gutem Rohmaterial einen Extract erhält, in welchem die
Nichtgerbstoffe zu sehr vorherrschen. Das hier zu unserem Versuche verwendete
Eichenaltholz hatten wir von der Mitrowitzer Fabrik aus Slavonien erhalten, es ist
das das Rohmaterial, aus dem diese Fabrik den in der Gerbereipraxis jetzt so
beliebten vorzüglichen Eichenholzextract darstellt, der auf durchschnittlich 27
Proc. gerbende Stoffe nur 11 bis 12 Proc. organische Nichtgerbstoffe enthält. Dieses
Verhältniss entspricht annähernd dem Verhältnisse zwischen gerbenden Stoffen und
Nichtgerbstoffen, wie es sich nach unserem Versuche aus der ersten Extraction des
Eichenaltholzes ergibt, und es ist das ein Beweis für die sachgemässe Fabrikation
dieser Extracte. Bekanntlich eignet sich nur älteres Eichenholz zur Herstellung von
Eichenholzextract, denn jüngeres Eichenholz ist viel ärmer an Gerbstoff und enthält
ausserdem eine verhältnissmässig grössere Menge löslicher organischer
Nichtgerbstoffe. Nimmt man zu junges Eichenholz zur Extraction, so erhält man auch
bei vorsichtiger kurzer Auslaugung schlechte gerbstoffarme und an Nichtgerbstoffen
reiche Extracte, extrahirt man solches Holz ausserdem aber noch zu stark und zu
lange, so werden bei demselben Gerbstoffgehalte noch grössere Mengen organischer
Nichtgerbstoffe löslich und die Extracte fallen ganz geringwertig aus. In der
Praxis, namentlich in Gerbereien, die für den eigenen Bedarf selbst extrahiren,
kommt es nicht selten vor, dass zu junges Eichenholz verwendet wird, dass man das
Holz zu stark auslaugt, oder dass man beide Fehler gleichzeitig macht, und daraus
erklärt sich dann die schlechte Beschaffenheit dieser Extracte, wie sie uns
wiederholt zur Untersuchung zugegangen sind.
Welcher Art die Nichtgerbstoffe sind, die durch längere Einwirkung des Wassers aus
den Gerbmaterialien löslich gemacht werden und in die Extracte übergehen, lässt sich
vorläufig nicht angeben, höchst wahrscheinlich sind es aber schwerlösliche und
unlösliche Kohlehydrate, oder doch Verbindungen, die den Kohlehydraten nahe stehen.
Beim längeren Kochen der Gerbmaterialien mit Wasser wird eine gewisse Menge Zucker
gebildet, der die Fehling'sche Lösung direct reducirt,
und von den durch Kochen löslich gemachten organischen Nichtgerbstoffen lässt sich
ein Theil durch Behandlung mit Säure in reducirenden Zucker überführen. Wir haben
diese Vermuthung schon früher ausgesprochen und fanden dieselbe durch einige, bei
dem Extractionsversuche mit Fichtenrinde ausgeführte Zuckerbestimmungen bestätigt,
wie das aus Folgendem hervorgeht: In dem ersten, zweiten und dritten Extract der
Fichtenrinde wurde, nach Ausfällung des Gerbstoffes mit Bleiessig und Ausfällung des
überschüssigen Bleies mit schwefelsaurem Natron, die Menge des reducirenden Zuckers
direct mit Fehling'scher Lösung bestimmt und der Zucker
als Traubenzucker berechnet. Ein Theil der vom Gerbstoff und überschüssigen Blei
befreiten Flüssigkeit wurde in der Siedhitze einige Zeit lang mit Schwefelsäure
behandelt und
darauf die Zuckerbestimmung in derselben Weise wiederholt. Was sich im letzteren
Falle an reducirtem Kupfer mehr ergab, ist als Invertzucker berechnet worden. Auf
diese Art erhielten wir, in Procenten für die Fichtenrinde berechnet, aus der ersten
Extraction (I), aus der ersten und zweiten (IIb), sowie aus der ersten, zweiten und
dritten Extraction (IIIb) folgende Zuckermengen:
I
IIb
IIIb
Traubenzucker
2,68
3,67
3,96
Invertzucker
1,81
4,42
4,70
Betrachten wir die Gerbstoffmengen, die sich bei den besprochenen Versuchen bei den
einzelnen Extractionen ergeben, so ist ersichtlich, dass ein wenn auch kleiner Theil
der gerbenden Stoffe in den Gerbmaterialien in so schwer löslicher Form enthalten
ist, dass es einer lange andauernden Extraction bei Siedhitze bedarf, um ihn in
Lösung zu bringen. In fast allen Fällen ist das Gerbmaterial auch nach der zweiten
Extraction noch nicht vollständig erschöpft, und der Gerbstoffgehalt erhöht sich
nach der dritten Extraction meist noch um einige Zehntel Procent. Einen gewissen
Anhalt für die Erschöpfung des Gerbmaterials bietet die Farbe der Lösung und die
vorsichtig ausgeführte Eisenreaction. Es ist aber sehr schwierig, ein Gerbmaterial
so vollständig auszukochen, dass die Eisenreaction ganz verschwindet, und wenn man
die Extraction für beendet ansieht, sobald die zuletzt ablaufende Flüssigkeit
farblos ist und nur noch ganz schwache oder schwache Eisenreaction anzeigt, so
werden gewisse kleinere Gerbstoffmengen, die bei weiterer Extraction auch bestimmbar
sind, immer noch rückständig sein. Das geht aus folgender Zusammenstellung hervor,
in welcher für die zweite (II) und dritte Extraction (III) die Intensität der
Eisenreaction und die Zunahme des Gerbstoffgehaltes bei Untersuchung der Lösung in
Procenten des betreffenden Gerbmaterials angegeben ist:
II
III
Eisenreaction
Gerbstoff-zunahme
Eisenreaction
Gerbstoff-zunahme
Proc.
Proc.
Eichenrinde
schwach
0,48
0
0,32
Fichtenrinde
schwach
0,93
sehr schwach
0,37
Valonea
schwach
0,83
0
0,08
Myrobalanen
schwach
0,50
schwach
0,30
Sumach
stark
2,04
schwach
0,55
Quebrachoholz
ziemlich stark
2,53
schwach
0,42
Eichenaltholz
ziemlich stark
1,27
sehr schwach
0,30
Bei unseren Gerbstoffbestimmungen verbietet es sich aus praktischen Gründen von
selbst, übermässig lange zu extrahiren und dabei sehr grosse Wassermengen
anzuwenden, es ist daher einleuchtend, dass wir bei den in der Praxis der
Gerbstoffbestimmungen befolgten Auslaugungsmethoden niemals auf eine wirklich
vollständige Erschöpfung der Gerbmaterialien rechnen können. Diese Methoden werden
immer nur conventionelle sein, und mehr oder weniger genaue Näherungswerthe liefern
können. Bei richtiger und immer gleichmässiger Ausführung der Extraction ist es aber
sehr gut möglich, innerhalb kürzerer Zeit übereinstimmende und für praktische Zwecke
hinreichend befriedigende Resultate zu erhalten. In jedem Falle wird man gut thun,
das in den Extractionsapparat gebrachte feingepulverte Material zunächst immer mit
Wasser zu durchfeuchten und dasselbe dann erst einige Zeit lang, etwa über
Nacht, stehen zu lassen, ehe man mit der eigentlichen Extraction beginnt. Die
letztere führt man in der Siedhitze innerhalb einiger Stunden durch, und wenn die
zuletzt ablaufende Flüssigkeit nur noch schwache Eisenreaction gibt, so kann man die
Extraction als für praktische Zwecke ausreichend betrachten. Bei unserem
Extractionsapparat, wo die gepulverten Materialien immer auf 1 l ausgezogen werden,
ist es auch wesentlich, dass die Mengen nicht zu gross genommen werden. Das
unbefriedigende Resultat der ersten Extraction für Quebrachoholz und Eichenholz ist
bei vorliegenden Versuchen zum grössten Theil auf letzteren Umstand
zurückzuführen.