Titel: | Ueber die Fabrikation der Sauerkleesäure. |
Fundstelle: | Band 15, Jahrgang 1824, Nr. XXXIII., S. 177 |
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XXXIII.
Ueber die Fabrikation der
Sauerkleesäure.
Aus dem Dictionnaire technologique. Bd. 1. S.
115.
Ueber die Fabrikation der Sauerkleesäure.
Die meisten Chemiker schreiben die Entdekung der
Sauerkleesaͤure Bergmann zu; andere lassen Scheele'n diese EhreIn Deutschland scheint es ausgemacht, daß die Prioritaͤt dem
Vielentdeker Scheele zukommt. D. es scheint, daß beide hieran Antheil haben, und auf verschiedenen Wegen
hierzu gelangten. Bergmann fand, im Jahre 1776 daß der
Zuker mit Salpetersaͤure behandelt, in eine kristallisirbare sehr starke
Pflanzensaͤure verwandelt wird, und die man Zukersaͤure nannte. Scheele zeigte im Jahre 1734, daß diese
kuͤnstliche Saͤure, vollkommen gebildet, in dem Sauerkleesalz (vulgo kleesalz) enthalten sey, welche bisher mit
Weinstein oder mit Weinsteinsaͤure verwechselt wurde, er sezte das Kleesalz
durch Verbindung der Pottaͤsche mit Zukersaͤure zusammen, weßwegen man
diese Saͤure, deren Entdekung vieles Aufsehen erregte, Sauerkleesaͤure (Acidum oxalicum) nach
dem Gattungs-Namen einer der Pflanzen nannte, aus welchen man dasselbe
erhaͤlt. Seit einigen Jahren hat man in den Calico-Drukereien ungeheure
Quantitaͤten dieses Salzes als Reservage angewendet, naͤmlich um an
denen Stellen, wo man keine Farbe haben will, die Beize zu zerstoͤret, und
die weiße Farbe des Calico zu erhalten. Man braucht es eben so zum Ausbringen der
Eisen-Mahle und verschiedener Farben.
Man verschafft sich diese Saͤure entweder nach Bergmann's Weise, oder dadurch,
daß man sie aus ihren natuͤrlichen Verbindungen scheidet. Wir werden beide
Methoden hier angeben. Zuker ist nicht der einzige vegetabilische Koͤrper,
der Saͤuerkleesaͤure liefert, wenn er mit Salpetersaͤure
behandelt wird: es gibt eine Menge solcher Koͤrper: und selbst das
Staͤrkmehl liefert sie im Ueberfluße: Gummi gibt viel weniger. Viele
thierische Koͤrper, vorzuͤglich Wolle, Seide, Eyweiß, Gallerte etc.
enthalten eine gewisse
Menge derselben: Zuker und Staͤrkemehl sind aber die beiden Materialien, aus
welchen sie mit dem groͤßten Vortheile erhalten wird.
Wenn man irgend einen Pflanzenstoff mit Salpetersaͤure behandelt, so wird die
Saͤure bekanntlich mehr oder minder schnell zersezt, je nachdem man mehr oder
weniger von derselben nimmt, je nachdem sie mehr oder minder concentrirt, und die
Temperatur der Atmosphaͤre und die Natur des Koͤrpers; auf welchen sie
wirkt, verschieden ist. Die Produkte dieser Zersezung sind sehr verschieden und
haͤngen gleichfalls von dem Einfluße anderer Umstaͤnde ab, die wir
sogleich beschreiben werden, und auf welche man achten muß, wenn man immer
guͤnstige Resultate erlangen will: denn es ist nicht genug, dieselben
Quantitaͤten Salpetersaͤure und Zuker anzuwenden, um dieselbe Menge
von Sauerkleesaͤure zu erhalten; es muß auch auf dieselbe Weise verfahren
werden. Graf Chaptal raͤth in seiner technischen Chemie 9 Theile
gewoͤhnliche Salpetersaͤure, auf 1 Theil Zuker zu nehmen, beide
gehoͤrig zu mengen, und der Einwirkung des Feuers auszusezen. Die Ein- und
Gegenwirkung geschieht dann sehr lebhaft; es entwikelt sich eine Menge salpetriger
Daͤmpfe, und es bildet sich mehr Sauerkleesaͤure; als wenn nach und
nach Salpetersaͤure zugegossen worden waͤre, weil, wie Chaptal sagt,
die Zersezung vollkommener ist, und weniger Aepfelsaͤure sich bildet. Wir
muͤssen gestehen, daß bei allem Vertrauen, was wir in die Ausspruͤche
des Grafen Chaptal legen, wir kaum glauben koͤnnen, daß die Sache sich
wirklich so verhaͤlt. Wir fanden es immer zutraͤglicher und wirksamer,
geringe Mengen Salpetersaͤure auf ein Mahl zuzusezen, indem sonst die
Sauerkleesaͤure sich so schnell zersezt, als sie sich bildet. Was hier
uͤber die Nachtheile der Bildung der Aepfelsaͤure gesagt wird, ist
nicht ganz wirklich richtig, da sie sich selbst in Sauerkleesaͤure
verwandelt, wenn man sie neuer Einwirkung der Salpetersaͤure aussezt.
Folgende Methode gelang mir am besten: Auf 24 Pfund Staͤrke, die in
verschiedenen tubulirten Retorten, welche auf einem und demselben Sandbade stehen,
vertheilt ist, gießt man 72 Pfund gewoͤhnliche Salpetersaͤure, und
laͤßt sie wirken: die Staͤrke loͤst sich bald auf, die
Zersezung beginnt, und salpeteriges Gas bildet sich im Ueberfluße. Wenn die Wirkung
aufgehoͤrt hat, sezt man 24 Pfund Salpetersaͤure zu, und wendet eine
gelinde Hize an; es erscheinen wieder rothe Daͤmpfe und ein maͤßiger
Grad von Waͤrme muß waͤhrend der Gegenwirkung unterhalten werden. Die
Fluͤßigkeit wird hierauf in steinerne Schuͤsseln ausgegossen, wo man
sie kristallisiren laͤßt; auf diese Weise erhaͤlt man, fuͤr das
erste Mahl, ungefaͤhr 5 Pfund Sauerkleesaͤure. Man gießt dann die
Mutterlaugen zusammen, erhizt sie, und sezt nach und nach 24 Pfunde
Salpetersaͤure zu. Diese zweite Operation liefert ohngefaͤhr 2 Pfund 8
Unzen Kristalle. Dieselbe Behandlung der Mutterlaugen wird noch drei bis vier Mahl
wiederholt. Die ganze Menge der erhaltenen reinen Sauerkleesaͤure wird
beinahe die Haͤlfte der angewendeten Staͤrke betragen, und das Ganze
der verbrauchten Salpetersaͤure betraͤgt beinahe ein Sechstel. Die
Reinigung, welcher die Saͤuerkleesaͤure unterzogen wird, besteht in
einer bloßen Aufloͤsung und Kristallisation um sie von der
Salpetersaͤure zu befreien, mit welcher sie impraͤgnirt ist.
Bei der Abhandlung uͤber die SchwefelsaͤurePolytechnisches Journal B. IX. S.
190. D. haben wir eines Verfahrens erwaͤhnt, durch welches man gleichfalls
Sauerkleesaͤure erhaͤlt: da diese aber dort bloß ein
secundaͤres Product und die Hauptabsicht Bildung des salpeterigen Gases,
welches zur Verwandlung der schwefeligen Saͤure in Schwefelsaͤure ist;
so nimmt man nicht die gehoͤrige Ruͤksicht auf die vortheilhafteren
Resultate dieses Verfahrens, nach welchem man uns alle Salpetersaͤure auf Ein
Mahl auf die Melasse zu schuͤtten raͤth. Indessen hat man doch diesem
Verfahren, so unvollkommen es auch seyn mag, den niedrigen Preis der
Sauerkleesaͤure zuzuschreiben, der sich auch leicht erklaͤren
laͤßt: das in diesem Falle erhaltene salpeterige Gas bezahlt naͤmlich
durch seine Menge reichlich die angewendete Salpetersaͤure, und folglich
kostet die Sauerkleesaͤure nichts, oder beinahe gar nichts.
In der Schweiz verfertigen sich die Zeug-Druker die Sauerkleesaͤure auf eine
andere Weise; sie ziehen dieselbe naͤmlich aus dem in dem Sauerklee (Oxalis) enthaltenen Salze, und aus dem Sauerampfer (Rumex Acetosella), Pflanzen, die daselbstUnd auch bei uns weit besser als diese beiden Pflanzen wuͤrde der Rumex scutatus, der graugruͤne
Ampfer seyn, der unter allen der saͤuerlichste und schmakhafteste
ist. A. d. Ueb. haͤufig sind, und auch seit Jahren in dieser Hinsicht gebaut
werden.
Sie zersezen das Sauerkleesalz (die saure sauerkleesaure Pottasche) mit eßigsaurem
Bleie, und das sauerkleesaure Blei, welches dadurch entsteht, mit Schwefelsaure. Sie
loͤsen in dieser Hinsicht 50 Kilogr. Kleesalz in 12–15 Theilen
kochendem Wasser auf, und in einem anderen Gefaͤße, 150 Kilogr. eßigsaures
Blei in kaltem Wasser. Diese beiden Aufloͤsungen werden nach und nach mit
einander gemengt, und sehr stark geruͤhrt; hierauf wird die Mischung eine
hinlaͤngliche Zeit uͤber in Ruhe gelassen, die Fluͤßigkeit
abgegossen, der Ruͤkstand vier bis fuͤnf Mahl ausgewaschen, bis alles
Fremdartige davon abgeschieden ist, dann in irdene Naͤpfe oder steinerne
Kruͤge gethan, und mit schwacher Schwefelsaͤure behandelt. Auf die
oben angegebene Menge Kleesalzes nehmen sie 37 bis 50 Kilogr. Schwefelsaure, welche
sie mit fuͤnf bis sechs Theilen Wasser verduͤnnen, und, um die Hize zu
benuͤzen, welche durch diese Mischung entsteht, gießen sie das Wasser auf ein
Mahl in die Schwefelsaure, und diese auf das sauerkleesaure Blei, und ruͤhren
die Masse von Zeit zu Zeit anhaltend um. Um des Gelingens der Operation sicher zu
seyn, ist es rathsam etwas von der filtrirten Fluͤssigkeit mit kochsalzsaurem
Baryte zu pruͤfen: wenn der gebildete Niederschlag in reiner
verduͤnnter Salpetersaͤure beinahe ganz ausloͤsbar ist, so ist
dieß ein gewisses Zeichen, daß die Zersezung vollkommen geschehen ist, wo nicht, so
lassen sie die Saͤure noch eine laͤngere Zeit daruͤber stehen,
und schuͤtten wohl auch oͤfters die ganze Mischung in einen bleiernen
Kessel, und erhizen sie langsam in demselben. Wenn sie glauben, daß die Operation
vollendet ist, seihen sie wieder ab, und waschen den Ruͤkstand in heißem
Wasser so lang, bis das Absuͤßwasser nicht mehr merklich sauer ist. Hierauf
werden alle Fluͤßigkeiten unter einander geschuͤttet und dann
abgeraucht, bis sie etwas Consistenz erlangen, und mehr diklich werden: hierauf
nehmen sie dieselbe vom Feuer und erhalten, durch Abkuͤhlung, die
Sauerkleesaͤure, welche in nadelfoͤrmigen unter einander verwachsenen
Kristallen anschießtMein Verfahren, um die Kleesaͤure vom Sauerkleesalz zu scheiden, ist
Folgendes: Ein hohes Gefaͤß von Weißtannenholz, das in
Zwischenraͤumen mit hoͤlzernen Hahnen versehen ist, wird zur
Haͤlfte mit Wasser gefuͤllt, und mit einem Dampfapparat in
Verbindung gesezt. So wie das Wasser kocht, wird gestossenes Sauerkleesalz,
das mit der zur Saͤttigung noͤthigen Quantitaͤt
Pottasche vorhero gemischt ist, (wie ich bei der Weinsteinsaͤure
Anmerk. 73. S. 173. angegeben habe) Loͤffelweis schnell nach einander
hineingebracht, und sobald die Loͤsung und Saͤttigung erfolgt
ist, die zur Zersezung noͤthige Quantitaͤt basisches
eßigsaures Blei (polyt. Journal B. X. S.
486.) hinzugegeben. Nach erfolgtem Aufkochen wird der Dampfhahnen
abgesperrt, wo sich das kleesaure Blei schnell absezt, von dem die
Fluͤßigkeit, welche eßigsaures Kali ist, sofort abgezapft wird. Ueber
das kleesaure Blei wird noch zweimal Wasser gegossen, das Ganze gut
umgeruͤhrt, und nach erfolgter Erwaͤrmung mittelst
Wasserdaͤmpfe, die noch wenig eßigsaures Kali enthaltende
Fluͤßigkeit abgelassen. Nun wird Wasser mit 2/3 der zur Zersezung des
kleesauren Bleies noͤthigen Quantitaͤt Schwefelsaͤure
gemischt, dem kleesauren Blei zugesezt, das Ganze gut umgeruͤhrt, und
dann durch Wasserdaͤmpfe zum Kochen gebracht, worauf der Dampfhahnen
gesperrt, und nach kurzer Zeit die Fluͤßigkeit in flache steinerne
Gefaͤße abgelassen wird, aus der in der Kaͤlte die
Kleesaͤure schnell auskristallisirt. Die Fluͤßigkeit wird nun
wieder auf das kleesaure Blei gegossen, und das zur vollkommenen Zersezung
des kleesauren Bleies noch noͤthige 1/3 Schwefelsaͤure mit
sehr wenigem Wasser vermischt dazu gegeben, das Ganze gut umgeruͤhrt,
ins Kochen gebracht, und dann wie vorher verfahren. Das schwefelsaure Blei
wird nun mit wenigem Wasser zwei Mal ausgekocht, und die fluͤßige
Kleesaͤure zur naͤchsten Bereitung der Kleesaͤure
aufbewahrt, wo sie statt Wasser bei der Zersezung des kleesauren Bleies
angewendet wird. So erhalte ich aus einem Gefaͤße ohne Abdampfung der
Fluͤßigkeit die Kleesaͤure rein in den schoͤnsten
Kristallen. Aus 100 Pfund Sauerkleesalz erhaͤlt man nach diesem
Verfahren 102 bis 106 Pfund kristallisirte Kleesaͤure; und unter
diesen Handgriffen kann man in 24 Stunden einige Zentner dieser
Saͤure in der groͤßten Vollkommenheit darstellen,
vorausgesezt, daß das Gefaͤß die geeignete Groͤße hat.D.. '
Gewoͤhnlich kristallisirt die auf diese Weise erhaltene Sauerkleesaͤure
nur in Nadeln, oder in sehr kurzen und kleinen Prismen, waͤhrend die aus
anderen Pflanzenkoͤrpern durch Salpetersaͤure erhaltene
Sauerkleesaͤure lange vierseitige Prismen bildet, die zuweilen zwei Zoll lang
sind. Es scheint, daß dieser Unterschied in der Kristallisation von etwas
ruͤkstaͤndigem, in dem Kleessalze enthaltenen Extractiv-Stoffe
herruͤhrt, der durch Niederschlaͤge und Aussuͤßungen nicht
entfernt werden kann. So viel ist gewiß, daß man dieser Unannehmlichkeit entgegnen
kann, wenn sie so zu nennen ist, wenn man der Fluͤßigkeit am Ende des
Abrauchens auf jedes Kilogr. Kleesalz ungefaͤhr 100 Gramme 5 graͤdige
Salpetersaͤure mit beinahe 6 Theilen Wasser verduͤnnt, zusezt. Durch
Beihuͤlse der Waͤrme wirkt die Salpetersaͤure auf den Stoff,
der die Kristallisation hindert, und die Sauerkleesaͤure erscheint auf diese
Weise in sehr schoͤnen Prismen. Auf diese Weise erhaͤlt man aus 100
Theilen Sauerkleesalzes 75 Theile Sauerkleesaͤure.
Durch diese Doppelzersezung des Kleesalzes (Quadroxalate de
Potasse) mittelst neutralen eßigsauren Bleies erhaͤlt man, auf der
einen Seite, das unaufloͤsbare sauerkleesaure Blei, auf der anderen saure
eßigsaure Pottasche, welche aufgeloͤst bleibt. Wo man im Großen arbeitet,
kann man diese eßigsaure Verbindung benuͤzen, indem man die Saͤttigung
durch Kalk vollendet dann abraucht, und den trokenen Ruͤkstand mit
Schwefelsaͤure behandelt, um Eßigsaͤure zu erhalten. Der
Ruͤkstand bei dieser zweiten Zersezung wird dann aus schwefelsaurem Kalke und
aus schwefelsaurer Pottasche bestehen, welche durch bloße Auslaugung abgeschieden
werden koͤnnen.
Diese Pflanzensaͤure besizt einige ausgezeichnete Eigenschaften, welche wir
hier kurz angeben wollen, indem sich einige sehr wichtige Betrachtungen an dieselben
anreihen. Sie besizt, wie alle andere Saͤuren, einen scharfen Geschmak,
roͤthet das Lakmuspapier etc. Sie bildet nicht bloß mit verschiedenen
Grundlagen Salze, sondern, nach Dr. Wollaston's
Bemerkung, laͤßt sie sich mit einem und eben demselben Oxide in vier
verschiedenen Verhaͤltnissen verbinden, so daß wir basische, neutrale,
saͤuerliche und saure Sauerkleesalze finden; die zur Bildung dieser Salze
noͤthige Sauerkleesaͤure kommt in den Verhaͤltnissen wie 1, 2,
4, 8 zu derselben Basis vor, indem die saͤuerlichen sauerkleesauren Salze
zwei Mahl soviel enthalten als die neutralen, und die sauren Sauerkleesalze vier
Mahl soviel: dabei der Ausdruk: Bi- und Quadroxalat. Das Kleesalz gehoͤrt zu lezterem.
Eine sonderbare Eigenschaft der Sauerkleesaͤure, die zu unsicheren Resultaten
fuͤhrt, ist jene, welche Hr. Dulong entdekte. Diese Saͤure verbindet
sich im wasserfreien Zustande, wie man sie durch Sublimation erhaͤlt, mit
verschiedenen Basen ohne allen Verlust, verliert aber 20 von 100, wenn sie sich mit
anderen, vorzuͤglich mit Blei- und Zink-Oxiden, vereinigt. Ja, was noch mehr
ist, diese beiden sauerkleesauren Verbindungen geben, wenn die Saͤure
gehoͤrig getroknet ist, in den Producten ihrer Analyse durch das Feuer keine
Spur von Wasserstoff: wir koͤnnen nur Kohlensaͤure und das Metall in
seinem metallischen Zustande entdeken. Zuweilen ist jedoch die Kohlen-Saͤure
mit etwas gasfoͤrmigem Kohlenstoff-Oxide verbunden, wo dann auch das Metall
mit einem kleinen Theil dieses Oxides verbunden seyn wird.
Wir sehen hieraus, daß diese Salze aus einem Metalle und aus den Grundbestandtheilen
der Kohlensaͤure bestehen, und doch erhalten wir, wenn wir dieselben mit
Schwefelstoff-Saͤure, Schwefelsaͤure, Hydrochlorsaͤure und mit
anderen Saͤuren zersezen, in der Fluͤßigkeit die gemeine
Sauerkleesaͤure. Hr. Dulong hat mehrere Hypothesen zur Erklaͤrung
dieses Phaͤnomenes aufgestellt: in einer derselben nimmt er an, daß die
sublimirte Sauerkleesaͤure ungefaͤhr ein Fuͤnftel ihres
Gewichtes Wasser enthaͤlt; daß dieses Wasser durch gewisse Salze entbunden,
durch andere zuruͤkgehalten werden kann; daß diese Saͤure Kohlenstoff
und Sauerstoff in ihrer Zusammensezung nur in einem Mittel Verhaͤltnisse
zwischen Kohlensaͤure und gasartigen Kohlenstoff-Oxide aufnimmt. In einer
anderen Hypothese betrachtet Hr. Dulong die Sauerkleesaͤure, gebildet aus
Kohlensaͤure und Wasserstoff, jene, welche sublimirt wurde enthielte kein
Wasser, und die, welche durch Calcination verschiedener sauerkleesauren Verbindungen
entstand, bestehe aus Verbindung des Wasserstoffes der Saͤure mit dem
Sauerstoff der Basis, so daß die Sauerklee-Saͤure eine wahre
Wassersaͤure (Hydracide) ist, deren Grundlage der
Kohlenstoff bildet.
Wir fuͤrchten die engen, uns vorgeschriebenen, Graͤnzen zu
uͤberschreiten, wenn wir in weiteres Detail uns einlassen wollten;
koͤnnen es aber nicht oft genug wiederholen, daß das genaueste Studium dieser
Saͤure nothwendig zu den wichtigsten Resultaten uͤber die Natur der Pflanzensauren
uͤberhaupt fuͤhren muß, und schließen damit, daß vor Dulong's
schoͤnen Versuchen die Natur dieser Saͤure noch nicht bekannt war: so
sehr weichen die Resultate der beruͤhmtesten Chemiker in dieser Hinsicht von
einander ab.
Nach der Analyse der HHrn. Thenard und Gay-Lussac besteht die Sauerkleesaͤure aus
26,66 Kohlenstoff,
70,689 Sauerstoff,
2,745 Wasserstoff.
Nach Hrn. Berzelius aus
33,35 Kohlenstoff,
66,41 Sauerstoff,
0,24 Wasserstoff.
Die Verschiedenheit dieser Angaben laͤßt sich aus den zwei verschiedenen
Zustaͤnden der Sauerkleesaͤure in ihren verschiebenen Verbindungen
leicht erklaͤren. Die HHrn. Thenard und Gay-Lussac analysirten
sauerkleesauren Kalk, und Hr. Berzelius analysirte sauerkleesaures Blei.