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.