XXXVI. Ueber Farbenbestimmungen; von Dr. C. Stammer. Stammer, über Farbenbestimmungen. Wenn auch naturgemäß der Farbe der Zuckerfabricationsproducte ihrer Zusammensetzung gegenüber nur eine untergeordnete Wichtigkeit zugesprochen werden kann, so sind doch Farbenvergleiche und Farbenschätzungen so häufig und so nothwendig, daß man sie wohl nur deßhalb noch nicht durch Farbenmessungen ersetzt hat, weil es bisher an einem allgemein annehmbaren Mittel hierzu fehlte. Ein großer Theil der eigentlichen Reinigungsarbeit in der Zuckerfabrication läßt sich auf die Umwandlung eines dunkelgefärbten in ein mehr oder weniger farbloses Product zurückführen oder ist wenigstens von dieser Umwandlung unzertrennlich; außerdem beruht unser Urtheil über den verhältnißmäßigen Werth der Arbeit in gewissen Fabricationsstadien auf dem Vergleich der Farbe, und für die Werthschätzung der Knochenkohle ist noch immer ihre Entfärbungskraft entscheidend – kurz die Umstände, welche seit Jahren die Bemühungen nach Auffindung eines praktischen Farbenmessungsinstrumentes veranlaßten, haben an Gewicht eher gewonnen, als verloren, trotzdem man beim Handel mit Zucker der Farbe kein entscheidendes Gewicht mehr beilegt. Besonders bei der Beurtheilung der Gesammtarbeit bis zur Füllmasse, oder auch der Filtration allein bildet die Feststellung der Farbe entweder des Endproductes allein, oder die gleichzeitige der unfiltrirten und filtrirten Säfte (an richtig entnommenen Durchschnitten) ein sehr wesentliches Moment; allerdings darf diese Feststellung nicht in der bloßen Beurtheilung nach dem Augenschein bestehen, sondern sie muß, zur Vermeidung grober Irrthümer, durch wirkliche Farbenmessung vorgenommen werden. Das von mir vor einer Reihe von Jahren empfohlene ChromoskopPolytechn. Journal, 1861, Bd. CLIX S. 341. erfüllte den beabsichtigten Zweck in zufriedenstellender Weise und ist von den Chemikern vieler Zuckerfabriken mit Erfolg benutzt worden. Wenn die Bestimmungen mit demselben vielleicht hier und da der äußersten Schärfe entbehrten, welche man gewohnt ist, von den Angaben des Polarisationsinstrumentes zu erwarten, so war doch die Genauigkeit für die zu erzielenden praktischen Zwecke unzweifelhaft vollkommen genügend und die Feststellung der Farbe in einer für alle Instrumente gleichwerthigen und daher vergleichbaren Zahl war ein Vorzug, dessen sich kein anderes der bisher vorgeschlagenen oder empfohlenen Farbenmessungsinstrumente erfreut. Trotz der guten Eigenschaften des Chromoskopes war ich doch in den letzten Jahren bemüht, dasselbe durch ein brauchbareres Instrument zu ersetzen, indem sich im Laufe der Zeit einige Uebelstände herausstellten, welche die allgemeinere Anwendung des nützlichen Apparates behinderten. Unter diesen ist der allerdings hohe Preis desselben wohl der hauptsächlichste. Begründet in der Annahme der horizontalen Beobachtungsröhre von veränderlicher Länge und der dadurch bedingten Gestalt des Apparates, war der hohe Herstellungspreis nur durch eine wesentliche Abänderung der Beobachtungsweise zu umgehen. Außerdem Hatte die Anwendung einer normalen Meßflüssigkeit, so sehr die Leichtigkeit und Sicherheit ihrer Darstellung bestechen mußte, doch auch ihre mißliche Seiten. Die Farbe derselben war zwar in gewissen Grenzen Hinreichend constant, nöthigte aber dennoch zur zeitweisen Controlle durch Vergleich mit einem Normalglase und machte somit die Unabhängigkeit des Instrumentes von diesem letzteren wenigstens theilweise illusorisch. Ferner trübte sich die Farbeflüssigkeit oder das Verschlußglas nach längerer Zeit und zwang so zu einer öfteren störenden Reinigung des Instrumentes. Dieses sind die wichtigsten Uebelstände, welche sich bei fleißiger Benutzung desselben herausstellten, und welche zu beseitigen mir endlich gelungen ist. Das neue Instrument, dem ich den Namen „Farbenmaaß“ beigelegt habe, unterscheidet sich sehr erheblich von dem alten Chromoskope; es ist schon oben angedeutet, daß die horizontale Beobachtungsröhre durch eine verticale, die somit einerseits offen bleiben konnte, ersetzt ist. Damit war allerdings die Anwendung einer Normalfarbelösung von vornherein ausgeschlossen; als Vergleichsobject habe ich ein gefärbtes Glas gewählt, welches allen praktischen Anforderungen entspricht, wie durch zahlreiche Versuche festgestellt ist. Es ist mir so zunächst gelungen, das Farbenmaaß zu etwa der Hälfte des früheren Preises herzustellen und demselben die allgemeinere Anwendbarkeit zu sichern. Ohne hier die Art näher zu beschreiben, wie die Schwierigkeit überwunden wurde, welche die Construction eines Instrumentes bot, das die Farben voll so sehr verschieden gefärbten Producten, von der hellsten Deckkläre bis zur dunkelsten Melasse nicht nur zu vergleichen, sondern durch bestimmte Zahlen festzustellen, dienen sollte, will ich nur erwähnen, daß die Wahl des geeigneten Glases als Vergleichsfarbe anfangs fast unausführbar erschien. Es soll dieselbe nicht allein in ihrer eigentlichen Färbung derjenigen der meisten Fabrikproducte genau entsprechen, um bei den nicht in allzu abnormer Weise davon abweichenden wenigstens einen genügenden Vergleich zuzulassen, sondern sie muß dabei auch von derjenigen Dunkelheit seyn, bei welcher die Vergleichung am sichersten geschehen kann, und mit welcher sowohl die hellsten, wie die dunkelsten Producte gemessen werden können. Es ist ferner selbstverständlich, daß auch die Gläser für alle Instrumente genau gleiche Farbe haben müssen. Daß diese Bedingungen erfüllt sind, wird die Benutzung des Instrumentes zeigen; ein hinreichender Vorrath sorgfältigst ausgewählten Glases steht mir zur Verfügung, aus welchem jedes Instrument vier Farbegläser erhält. Je zwei derselben bilden zusammen die mit 100 bezeichnete Normalfarbe, während man für besonders helle Flüssigkeiten ein einzelnes, für dunklere drei oder vier Gläser anwenden kann, die dann die Farben 50, 150 und 200 darstellen. Dabei ist die Einrichtung des Instrumentes eine solche, daß es sich auf's Leichteste auseinandernehmen und reinigen läßt, ja es genügt für regelmäßige Anwendung einfaches Ausspülen mit Wasser oder mit der betreffenden Flüssigkeit. Jede Messung ist in kürzester Zeit beendigt, die Handhabung, wie ich nach vielfacher Erfahrung versichern kann, eine äußerst praktische, rasche und einfache. Die Rechnung, durch eine der Gebrauchsanweisung beigegebene Tabelle abgekürzt, kann nach Belieben für eine bestimmte Dichte oder für einen bestimmten Zuckergehalt ausgeführt und die die Farbe ausdrückende Zahl für diese angegeben werden. Gegenüber den anderweiten bisher in Vorschlag, aber für Zuckerfabriken nur in sehr beschränkte Anwendung gekommenen Farbenmessungsinstrumenten will ich hier nicht die Einzelheiten bezeichnen, welche bei dem meinigen „neu und eigenthümlich,“ und die, welche anderen entlehnt sind, aber ich kann die Ansicht nicht verhehlen, daß nur das meinige eine allgemeinere Anwendung für alle vorkommenden Bedürfnisse der Fabrikpraxis, sowie einen Vergleich der Angaben der verschiedenen Instrumente unter sich gestattet. Die übrigen Instrumente konnten entweder nur zur Bestimmung der Entfärbungskraft der Knochenkohle, oder zu einer beschränkten Anzahl von Farben-Vergleichen, ohne sichere Constanz des Vergleichsmaaßes dienen, außerdem untersagt deren Preis jede größere Verbreitung, welcher auch die Art der Beobachtung überhaupt entgegensteht. Es gilt dieß ganz besonders von dem Duboscq'schen Instrumente, wie es von Commerson beschrieben worden ist.Comptes rendus, 1868, t. LXVII p. 1330; Jahresbericht für Zuckerfabrication VIII., S. 272. Nach der Meinung Einiger sollen sich grüne oder graugrüne Farben leichter und sicherer vergleichen lassen als gelbe. Ich habe dieß bei zahlreichen Beobachtungen und Vergleichen gar nicht bestätigt gefunden, will aber doch für Diejenigen, welche die grüne Farbe vorziehen sollten, bemerken daß man hierzu nur ein passend blau gefärbtes Stück Glasscheibe zwischen das Auge und das Instrument zu bringen braucht, um je nach der gewählten Schattirung dieses Glases grüne oder graugrüne Farben zum Vergleich zu erhalten. Indem ich anführe, daß ich den Verkauf meines Farbenmaaßes Hrn. E. Steinkrautz in Berlin (Charlottenstraße 4) übergeben habe, lasse ich hier einige Beispiele aus der Praxis folgen, um zu zeigen, in welcher Form sich die Farbenmessungen darstellen. 1. Farbe eines Rohzuckers. 26,048 Gramme zu 200 Kubikcentimeter gelöst, ergaben am Farbenmaaß und nach der Tabelle die Farbe 5,0. Dieselbe Lösung zeigte eine Polarisation des Zuckers von 95 Proc., entsprechend einem Zuckergehalt der Lösung von 11,8 Proc. Auf 100 Zucker ist also die Farbe 42,4. 2. Farbe der Füllmasse. Bei der Rohzuckerfabrication bildet bekanntlich die Bestimmung der Füllmasse nach Gewicht und Zuckergehalt die Grundlage für die Berechnung der Auslieferung. Bestimmt man noch die Farbe des Durchschnittsmusters, so wird das Urtheil über die Qualität der Arbeit vervollständigt und der Vergleich zwischen verschiedenen Zeiten und Fabriken ermöglicht. Die Lösung von 26,048 Grm. zu 200 K. C. ergab z.B. die Farbe 1,31. Aus der Polarisation folgte der Zuckergehalt dieser Lösung zu 10 Proc., derjenige der Füllmasse zu 80 Proc. Hiernach betrug die Farbe der Füllmasse für 100 Theile Zucker 13 u.s.w. 3. Entfärbung während der Filtration des Dünnsaftes. Ein Durchschnittsmuster des unfiltrirten Dünnsaftes wog kalt 12 Proc. und polarisirte 10 Proc. Farbe, nach directer Ablesung und der Tabelle 8,33. Das entsprechende Durchschnittsmuster des filtrirten Dünnsaftes wog kalt 10,5 Proc., polarisirte 9,1 Proc. und zeigte Farbe 1,11. Berechnet man diese Farbe auf gleiche Schwere mit dem unfiltrirten Dünnsaft, so findet man 1,27. Hiernach betrug die bewirkte Entfärbung 84,7 Proc. der ursprünglichen Farbe. Rechnet man nach gleichem Zuckergehalt, so findet man 85,3 Proc., also nahezu Dasselbe; letzteres ist natürlich richtiger, erfordert aber genaue Zuckerbestimmung. 4. Entfärbung, wie sie während der Filtration des Dicksaftes erzielt wurde. Dicksaft vor der Filtration 51 Proc.; Farbe nach dem Vermischen mit dem gleichen Volumen Wasser 5,0, also für den Dicksaft selbst 10. Filtrirter Dicksaft 47 Proc. schwer, Farbe der auf doppeltes Volumen gebrachten Flüssigkeit 2,17, also des Dicksaftes 4,34, auf 51 Proc. reducirt 4,72, mithin Entfärbung 10–4,72 = 5,28 oder 52,8 Proc. 5. Entfärbungskraft eines Musters Knochenkohle. Da es bei der Bestimmung derselben auf das Verhältniß zwischen Kohle und Zuckerlösung, auf Temperatur und Zeit, ja auf die Natur des zum Versuche benutzten Productes wesentlich ankommt, so ist nur eine vergleichsweise Feststellung der Entfärbungskraft des Musters mit derjenigen einer Knochenkohle von bekannter Güte möglich. Die Farbe einer Lösung irgend eines Rohzuckers oder eines der Fabrication entnommenen Saftes sey zu 12 gefunden worden bei einer Schwere von 15 Proc. Gleiche Mengen der zu vergleichenden Kohlen seyen mit gleichen Quantitäten dieser Lösung in gleicher Weise gleich lange erhitzt worden, und haben nach dem Abkühlen, Filtriren und Reduciren auf dieselbe Schwere von 15 Proc. als Farben ergeben: bei der Vergleichskohle 1,5, bei dem zu prüfenden Muster 3,5. Hiernach wäre die Entfärbungskraft der ersteren 15–1,5 oder 90 Proc., für die letztere 15–3,5 oder 76,6. Diese letztere ist also nur 85 Proc. von jener.