Titel: | Verbesserungen in der Bleiweißfabrication, worauf sich Thomas Robert Sewell, Tullfabrikant in Carrington in der Grafschaft Nottingham, am 11. Jan. 1837 ein Patent ertheilen ließ. |
Fundstelle: | Band 75, Jahrgang 1840, Nr. XIII., S. 56 |
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XIII.
Verbesserungen in der Bleiweißfabrication, worauf
sich Thomas Robert
Sewell, Tullfabrikant in Carrington in der
Grafschaft Nottingham, am 11. Jan. 1837 ein
Patent ertheilen ließ.
Aus dem London Journal of arts. Oktbr. 1839, S.
1.
Mit Abbildungen aus Tab.
I.
Sewell's Bleiweißfabrication.
Meine Erfindung, sagt der Patentträger, besteht: 1) in einer Methode Blei durch
Verbrennung von Holzkohle mit Sauerstoff zu verbinden, um dadurch Bleioxyd zu
erzeugen, wobei das während der Verbrennung der Kohle entwikelte kohlensaure Gas
auch zur Sättigung des Bleioxydes mit Kohlensäure verwendet wird;
2) in einer gewissen Methode das Bleioxyd mit Kohlensäure zu verbinden und es dadurch
in die Substanz zu verwandeln, welche man im Handel unter dem Namen Bleiweiß
kennt;
3) in einem Apparate, womit sich die angeführten Processe einzeln oder zugleich
bewerkstelligen lassen.
Was den ersten Theil meiner Erfindung anbelangt, so bringe ich metallisches Blei in
ein geeignetes Gefäß, in welchem es durch die beim Verbrennen von Holzkohle
entwikelten beißen Gase geschmolzen, und durch den Sauerstoff der mit seiner
Oberfläche in Berührung kommenden unzersezten atmosphärischen Luft oxydirt und zur
Verwandlung in Bleiweiß vorbereitet wird. Das hiebei sich aus der Kohle entwikelnde
kohlensaure Gas entweicht nicht in die atmosphärische Luft, sondern wird
unmittelbar, nachdem es über das Blei gestrichen, mittelst einer Pumpe durch Röhren
in das Gefäß getrieben, in welchem die Verwandlung des Bleioxydes in Bleiweiß von
Statten geht.
Zum Behufe des zweiten Theiles meiner Erfindung bringe ich Bleioxyd, das auf obige
Weise bereitet, gemahlen und gewaschen, oder auch nach irgend einem anderen
Verfahren erzeugt worden, in ein Gefäß, in welchem eine Auflösung von neutralem
essigsaurem Blei, oder Essigsäure, oder irgend ein anderes geeignetes
Auflösungsmittel für das Bleioxyd enthalten ist, und durch welches ich theils um die
Mischung in Bewegung zu erhalten, theils um die Wirkung des Auflösungsmittels auf
das Oxyd zu befördern, theils um das aufgelöste Bleioxyd gleich mit Kohlensäure zu
verbinden und als Bleiweiß niederfallen zu machen, einen Strom kohlensauren Gases
leite.
Der dritte Theil meiner Erfindung endlich, welcher in einem zu den angegebenen Operationen
dienlichen Apparate besteht, wird am besten aus der Abbildung und der nunmehr
folgenden Beschreibung derselben erhellen.
Fig. 2 ist ein
Längendurchschnitt eines Apparates, in welchem die Operation von Anfang an bis zum
Ende geführt werden kann. Ein Ofen a, welcher eine
Quantität brennender Holzkohle enthält, ist mit einem aus feuerfesten Baksteinen
gebauten und in Fig.
3 in einem Querdurchschnitte ersichtlichen Behältnisse b in Verbindung gebracht. Dieses Behältniß, in welches
eine Quantität metallisches Blei gebracht werden muß, hat eine aus feuerfesten
Baksteinen bestehende Deke d, d, und bildet einen engen
Canal, in welchem die Luft über die Oberfläche des Bleies hinzieht. Dem Ofen strömt
durch das offene Aschenloch e atmosphärische Luft zu.
Sowohl der Sauerstoff und die übrigen Gase, als auch das bei der Verbrennung
entwikelte kohlensaure Gas strömen in erhiztem Zustande durch das Behältniß b und über die Oberfläche des Bleies, das sie hiebei in
Fluß bringen. Wenn man es für nöthig findet, kann man vorne bei dem Thürchen f zum Behufe der Regulirung der Temperatur des
geschmolzenen Bleies, welches während der Operation rothglühend erhalten werden
soll, eine Quantität kalte Luft eintreten lassen. Während die Gase über die
Oberfläche des geschmolzenen Bleies c hinströmen, wird
dieses, indem es sich mit Sauerstoff verbindet, in Oxyd verwandelt. Das kohlensaure
und die übrigen Gase gelangen auf ihrem weiteren Wege in die Kammer g, wobei sie das erzeugte Oxyd mit sich reißen und es
auf dem Boden der Kammer, aus der es bei der Thür h
herausgeschafft werden kann, absezen. Die Gase steigen von hier aus in der Röhre i, i empor.
Ich will nunmehr zeigen, auf welche Weise ich die Strömung von Luft und Gasen durch
den Ofen a, durch das Bleibehältniß b, durch die Kammer g und
durch die Röhre i, i bewirke. Es ist nämlich bei k, k ein Wasserbehälter in das Mauerwerk eingesezt, und
in dieses ist umgekehrt ein von den Stangen m getragenes
Gefäß l, l gebracht. Innerhalb dieses Gefäßes ist eine
durchlöcherte Scheidewand befestigt, und auf diese kann man ein Drahtgitter legen,
damit die durch die Scheidewand strömenden Gase in sehr kleine Blasen zertheilt
werden. In die Behälter l und k strömt von dem Wasserbehältnisse o her durch
eine Röhre so lange fort Wasser, bis der Behälter k
beinahe bis zu seinem Rande damit gefüllt ist. Das hölzerne Gefäß p, p, welches ungefähr C Fuß
im Durchmesser und ebensoviel in der Tiefe hat, ist mit einem falschen hölzernen
Boden q, in den Löcher von ungefähr 1 Zoll Durchmesser
gebohrt sind, versehen. Dieser falsche Boden ist einige Zoll hoch über dem wirklichen Boden
angebracht, so daß zwischen beiden ein zur Einleitung der Gase dienender Raum j gebildet wird. Ueber der oberen Fläche dieses falschen
Bodens wird ein Blatt sehr dicht gewebten Canevasses, oder ein Stük Waschleder oder
eine andere entsprechende poröse Substanz fest ausgespannt erhalten; vielleicht
dürfte auch ein falscher Boden aus porösem Holze diesem Zweke entsprechen. Auf
diesen falschen Boden nun bringe ich eine bestimmte Quantität, z.B. eine Tonne,
Bleioxyd, worauf ich das Gefäß p, p beinahe bis zum
Rande mit einer Auflösung fülle, welche ungefähr aus 900 Gewichtstheilen Bleizuker,
die in dem vier- bis fünffachen Gewichte Wasser aufgelöst worden, besteht.
Diese Flüssigkeit ist als Auflösungsmittel für das Bleioxyd bestimmt, und dient bei
der nunmehr folgenden chemischen Operation als Vehikel. Man kann anstatt ihrer auch
Essigsäure oder irgend eine andere entsprechende Bleiauflösung anwenden; doch gebe
ich der Auflösung des essigsauren Bleies den Vorzug.
Um nun mit dem fraglichen Apparate Bleiweiß zu erzeugen, bediene ich mich einer
Luftpumpe r, welche ich durch Röhren und Kammern
einerseits mit dem Ofen a und andererseits mit dem
Gefäße p in Verbindung bringe, wie dieß aus dem
Durchschnitte Fig.
2 zu ersehen ist. Eine von dem oberen Theile des Behälters l herführende Röhre s, s, s
ist mit der Einlaßseite der Luftpumpe in Verbindung gebracht, und eine von der
Auslaßseite auslaufende Röhre t führt in ein luftdicht
schließendes Gefäß u, welches zum Behufe der Regulirung
des in ihm stattfindenden Drukes mit einem belasteten Ventile ausgestattet ist. Von
diesem Gefäße u aus führt eine mit einem
Regulirsperrhahne versehene Röhre v in das Fach j, welches sich in dem Gefäße u unter dem falschen Boden desselben befindet. Die Luftpumpe, welche eine
doppeltwirkende ist, soll durch eine Dampfmaschine oder eine andere auf deren Kolben
wirkende Kraft in Thätigkeit gesezt werden, damit sie durch die Röhre s die Luft aus dem Behälter l sauge, und sie durch die Röhre t austreibe.
Wenn auf solche Weise in dem Behälter l ein theilweises
Vacuum erzeugt worden, wird das Wasser in diesem Behälter bis auf das in der
Zeichnung angedeutete Niveau emporsteigen, und in dem Wasserbehälter dafür
herabsinken. Bei länger fortgeseztem Spiele der Pumpe r
werden atmosphärische Luft und die in dem Ofen a bei der
Verbrennung erzeugten Gase aus dem Ofen über die Oberfläche des geschmolzenen Bleies
c und dann durch die Kammer g und die Röhre i in das in dem Behälter l befindliche Wasser geleitet werden. Hieselbst werden
die Gase, indem sie in Blasen durch das Wasser und die Scheidewand n emporsteigen, abgewaschen und abgekühlt, bevor sie in den oberen Theil
des Behälters emporsteigen. Das in diesem Behälter befindliche Wasser wird durch
einen von dem Behälter o zufließenden kalten Wasserstrom
beständig kühl erhalten. Das überschüssige Wasser entweicht durch die senkrechte
Röhre w und den Hahn x, um
dann in einer Rinne abzufließen.
Bei der Strömung der Gase aus dem Ofen über die Oberfläche des in Fluß befindlichen
Bleies verbindet sich der Sauerstoff der bei der Verbrennung unzersezt gebliebenen
Luft mit dem Bleie, wodurch dieses in Oxyd verwandelt wird. Das gebildete Oxyd kann,
wenn es nicht durch den Luftzug in die Kammer g gerissen
wird, mit einer Rakel vorwärts geschoben und in die Kammer geschafft werden. Sollte
man finden, daß durch die hier beschriebene Operation nicht alles Blei in Oxyd
verwandelt wurde, so kann man dasselbe noch einmal in das Behältniß b bringen und es noch einmal demselben Verfahren
unterwerfen. Bei dem Fortgange des Spieles der Luftpumpe r werden die Gase aus dem oberen Theile des Gefäßes l durch die Röhre s ausgezogen und dann durch
die Röhre t in das Luftgefäß u getrieben, wo sie eine leichte Compression erleiden. Das Gefäß u kann auf diese Weise durch die Röhre v einen ununterbrochenen Gasstrom in das am Boden des
Gefäßes p befindliche Fach j
treiben, damit er daselbst durch den falschen Boden q
und durch den über diesen gespannten Canevaß oder durch das Waschleder dringe, und
in einer unzähligen Menge kleiner Bläschen in der Flüssigkeit emporsteige. Durch
dieses Emporsteigen werden die in der Flüssigkeit schwebenden Oxydtheilchen in
Bewegung gebracht und somit deren Auflösung begünstigt. Zugleich verbindet sich aber
auch die Kohlensäure mit dem aufgelösten Bleioxyde, um als kohlensaures Blei oder
Bleiweiß aus der Auflösung niederzufallen. Dieser Vorgang läßt sich dadurch
begünstigen, daß man die in dem Gefäße p befindliche
Masse durch irgend eine umlaufende Vorrichtung oder einen sogenannten Agitator in
Bewegung erhält.
Sollte die in dem Gefäße p enthaltene Flüssigkeit durch
die über dem Fache j befindliche Scheidewand sikern, so
müßte für einen seitlichen Abfluß derselben Sorge getragen werden, indem sonst die
Gase nicht gehörig durch das Auflösungsmittel getrieben werden könnten. Ich bringe
zu diesem Zweke eine Röhre y an, deren Ende mit dem
unter dem falschen Boden befindlichen Fache j
communicirt, während sich ihr oberes Ende in der Nähe des Randes in das Gefäß p öffnet. Wenn die Spannkraft der in dem Behälter u eingeschlossenen Gase durch die Röhre v ihre Wirkung zu äußern beginnt, so muß der an der
Röhre y befindliche Sperrbahn geöffnet werden, damit die in dem Fache j enthaltene Flüssigkeit durch den Druk der Gase in der
Röhre y emporgetrieben wird. Nach geschehener
Austreibung der Flüssigkeit aus dem Fache ist dagegen der Sperrhahn wieder zu
schließen, wo dann die Gase auf die oben angegebene Weise durch die Auflösung
emporsteigen werden.
Dieser Proceß muß so lange fortgeführt werden, bis sich alles Oxyd aufgelöst hat, was
man an der weißen Farbe des Niederschlages erkennt. Bei gehöriger Leitung der
Operation dauert er gewöhnlich 10 bis 12 Stunden. Nach seiner Beendigung ist der
Inhalt des Gefäßes p in ein anderes Gefäß zu schaffen,
in welchem man das Bleiweiß sich absezen läßt. Die über dem Saze stehende
Flüssigkeit kann mit einem geringen Zusaze von neuem Auflösungsmittel abermals zur
Auflösung des Oxydes bei späteren Operationen verwendet werden. Der aus Bleiweiß
bestehende Bodensaz muß zur Entfernung aller ihm von dem Auflösungsmittel
anhängenden Theile in reinem Wasser abgewaschen, sodann getroknet und auf die
übliche Weise für den Verkauf zubereitet werden. Der Ersparniß wegen kann man das
erste Waschwasser durch Verdampfung concentriren und dann bei späteren Operationen
wieder in das Gefäß p bringen.
Anstatt des Gefäßes p bediene ich mich bisweilen eines
Apparates, den man in Fig. 4 im Durchschnitte
abgebildet sieht. Ich thue dieß namentlich, wenn das Bleioxyd, mit dem gearbeitet
werden soll, nicht rein ist und gewisse unauflösliche Unreinigkeiten enthält, wie
dieß z.B. mit der Bleiglätte gewöhnlich der Fall zu seyn pflegt. a, a ist hier ein tiefes hölzernes Gefäß und b, b eine Röhre, welche an dessen Seite eine enge Kammer
bildet. c ist ein Kasten, in welchem Bleioxyd enthalten
ist, und der, wenn er in das Gefäß a gebracht wird, in
der Nähe des Bodens desselben auf Leisten zu ruhen kommt. Diese Leisten müssen eine
Liederung haben, damit keine Flüssigkeit an den Seitenwänden emporsteigen kann. Der
Kasten hat einen durchlöcherten Boden und einen eben solchen Dekel, und über die
innere Oberfläche beider muß ein als Filter dienendes Waschleder oder ein anderer
derlei Stoff gespannt seyn. Von dem oberen Theile des Gefäßes a führt eine lange bleierne oder kupferne Röhre d in ein tiefer gestelltes Faß e, von dem aus
eine zweite kürzere Röhre f durch den Boden des Gefäßes
a nach Aufwärts steigt. Beide Röhren haben
Sperrhähne. In der Seite des Gefäßes a befindet sich
eine Oeffnung, über welche ein Waschleder g oder eine
aus einer anderen sachdienlichen porösen Substanz bestehende Scheidewand gespannt
ist. Die Ränder dieser Scheidewand müssen mit einem hölzernen Rahmen innerhalb der Kammer
befestigt seyn. Wenn die Hähne der Röhren d und f geöffnet worden, so bringt man in das Gefäß a eine Bleizukerauflösung oder Essigsäure, bis das Gefäß
a, das Faß e und die
Röhren d, f bis auf einige Zoll von dem Niveau des
Seitenarmes h der Röhre d
damit gefüllt sind. Eine gebogene Röhre i, welche mit
dem Boden der Kammer b communicirt, führt in den oberen
Theil des Gefäßes a und ist mit einem Sperrhahne
versehen. Eine Röhre k, die mit der Röhre v und dem Gefäße u, welches
in Fig. 2
beschrieben worden, in Verbindung zu sezen ist, führt in den oberen Theil der Kammer
b, und leitet die Gase in die Kammer, aus der sie
dann durch die Scheidewand g in das Gefäß a treten. Die Kohlensäure und die übrigen Gase werden
auf die oben bei Fig. 2 beschriebene Weise mittelst der Luftpumpe r durch das Luftgefäß u und die Röhre v getrieben, bis sie endlich durch die Röhre k in die Kammer b eintreten.
Wenn der Hahn i geöffnet worden, so wird alle
Flüssigkeit, die allenfalls durch die Scheidewand g aus
dem Gefäße a in die Kammer b
übergegangen ist, durch den Druk der Gase in der Röhre i
emporgetrieben, damit sie sich in den oberen Theil des Gefäßes a entleere. Ist dieß geschehen, so schließt man den Hahn
der Röhre i, wo dann die die Kammer b erfüllenden Gase, welche die Scheidewand bauchförmig
in das Gefäß a hineindrängen, durch die Poren der
Scheidewand g getrieben werden, und in zahllosen kleinen
Bläschen durch die Auflösung emporsteigen. Diese Einleitung von Gas in die in dem
oberen Theile des Gefäßes a befindliche Auflösung wird
zur Folge haben, daß deren Säule steigt, und daß die Flüssigkeit durch den Seitenarm
h fließt. Da hiedurch die in dem oberen Theile des
Gefäßes a befindliche Säule leichter wird, so wird die
Flüssigkeit in dem Fasse e und in dem unteren Theile des
Gefäßes a vermöge des Drukes der in der Röhre d befindlichen Säule durch den Kasten c emporgetrieben werden. Bei diesem Emporsteigen des
Auflösungsmittels durch den Kasten wird dasselbe einen Theil des Oxydes auflösen;
und indem die auf solche Weise gebildete Auflösung sodann der Einwirkung des in
Blasen durch sie aufsteigenden kohlensauren Gases unterliegt, wird sich Bleiweiß
bilden, welches durch die fortwährende Strömung die Röhre d hinab in das Faß e geführt werden und sich
daselbst absezen wird.
Man braucht den zulezt beschriebenen Apparat nicht durchaus mit dem unter Fig. 2
erläuterten Ofen und Bleibehältnisse in Verbindung zu bringen. Denn wenn das Blei
auf irgend eine andere Weise gehörig oxydirt wirb, und wenn man auf irgend andere
Art für gehörige Entwikelung von Kohlensäure sorgt, so läßt sich der gewünschte Zwek gleichfalls
erreichen. Als meine Erfindung nehme ich nur die drei im Eingange angeführten Punkte
in Anspruch.Wie im polyt. Journal Bd. LXXIV. S.
223 bemerkt wurde, ist das durch Fällung einer basisch essigsauren
Bleiauflösung mittelst Kohlensäure auf gewöhnliche
Art präcipitirte Bleiweiß stets krystallinisches und dekt deßhalb nicht so gut, wie das nach dem
sogenannten holländischen Verfahren bereitete amorphe Bleiweiß. Ebendaselbst ist aber auch eine Methode
angedeutet, um aus basisch essigsaurem Blei mittelst Kohlensäure amorphes
Bleiweiß zu erzeugen. A. d. R.