Titel: | Ueber den Mejillones-Guano und seine Verwendbarkeit zu landwirthschaftlichen und chemisch-technischen Zwecken; von Dr. Herm. Vohl in Cöln. |
Autor: | Hermann Vohl |
Fundstelle: | Band 203, Jahrgang 1872, Nr. C., S. 402 |
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C.
Ueber den Mejillones-Guano und seine
Verwendbarkeit zu landwirthschaftlichen und chemisch-technischen Zwecken; von Dr.
Herm. Vohl in Cöln.
Vohl, über den Mejillones-Guano.
Nach den schätzenswerthen Mittheilungen des Hrn. Dr. Sauerwein (in der Berliner Bank- und
Handelszeitung), welcher im Jahre 1866 die Guanolager in Mejillones (Bolivia)
besuchte und dieselben in seiner Eigenschaft als Chemiker einer Untersuchung
unterwarf, erhebt sich in der Bay von Mejillones, steil aus dem Meere ein 800 Fuß
hohes Felsplateau von mehreren Meilen Ausdehnung, über welches an einigen Stellen
noch ein Kamm einer hohen Bergkette emporragt.
Auf diesem Plateau herrscht vollständiger Wassermangel, keine Spur von Vegetation ist
dort wahrzunehmen und die Lufttemperatur ist auf demselben beständig sehr hoch.
Am Fuße der eben erwähnten Gebirgskette liegt der Guano so zu sagen zu Tage, indem
derselbe nur von einer dünnen Sandschicht bedeckt ist.
Bezüglich der Feststellung der Mächtigkeit dieser Lager sind seitens der betreffenden
Regierungen Untersuchungen angestellt worden, welche jedoch bei der Ungewißheit und
Unkenntniß der Bodensenkungen in ihren Schätzungen bedeutend von einander abweichen mußten und
somit nicht vollkommen maaßgebend seyn können.
Nach diesen Schätzungen schwankt das Quantum der Gesammtmasse dieses Guanolagers
zwischen 2 bis 4 Millionen Tonnen.
So viel geht jedoch aus diesen Schätzungen hervor, daß dieses Guanolager in seiner
Bedeutung für die Versorgung des europäischen Düngermarktes vielleicht nur von den
peruanischen Lagern übertroffen wird. Bezüglich der Mächtigkeit dieses Lagers ist
noch zu bemerken, daß man nach Abtragung der eben erwähnten Sandschicht das Lager
stellenweise 40 Fuß tief verfolgt hat, ohne jedoch das Ende der Ablagerung erreicht
zu haben.
Die Mejillones-Guano-Lager liegen zwischen dem 23. und 25. Grade
südlicher Breite in einem fast gänzlich regenlosen Klima und die
Witterungsverhältnisse sind demnach denen Peru's ganz gleich; nichtsdestoweniger hat
sich aber die Annahme, daß unter solchen Umständen der Stickstoffgehalt sich wie bei
dem Peru-Guano erhalten müsse, nicht bestätigt, insofern der Stickstoffgehalt
des Mejillones-Guano's bis auf 1/2 Proc. herabgesunken ist.
Welche Vorgänge das Verschwinden des Stickstoffes, resp. der stickstoffhaltigen
Substanz bedingt haben und in welcher Form er ausgetreten ist, ist unbekannt. Man
muß es dahingestellt seyn lassen, ob hier ein sehr hohes Alter der Lager oder
Meerüberfluthung die Veranlassung waren.
Für letztere Annahme spricht zwar der Gehalt des Meerwassers an Chlorkalium,
schwefelsaurer Magnesia und Chlormagnesium, wodurch das in Wasser schwer lösliche
Kalimagnesiaphosphat und die zweibasisch-phosphorsaure Bittererde bei der
Einwirkung auf den Guano entstanden seyn kann. Der Stickstoff konnte alsdann theils
als Ammoniak verflüchtigt, theils als Ammoniaksalze ausgewaschen und letztere, in
salpetersaure und salpetrigsaure Salze (Natronsalze) verwandelt, als leichtlösliche
Verbindungen allmählich dem Untergrunde zugeführt worden seyn. Es ist demnach nicht
unwahrscheinlich, daß sich an den tiefsten Stellen der
Mejillones-Guanolager Natronsalpeter (Chilisalpeter) finden wird.
Nur durchgreifende Untersuchungen, an Ort und Stelle mit Sachkenntniß geleitet,
können darüber Ausschlüsse geben und Gewißheit verschaffen.
––––––––
Das Material zu meinen Untersuchungen habe ich von der Firma Gebrüder Schröder und Comp. in Hamburg erhalten und wurde dasselbe mir von
dort in einer wohlverschlossenen Dose von Weißblech zugeschickt, so daß also ein
Verlust an flüchtigen Bestandtheilen nicht gut möglich war.
Der Mejillones-Guano ist von lederbrauner Farbe und feinpulveriger
Beschaffenheit. Es sind demselben verhältnißmäßig nur geringe Mengen haselnußgroßer
Knöllchen beigemischt, welche leicht zerdrückbar sind, im Inneren eine helle Farbe
haben und auch einzelne Schichten einer dunkelbraunen, glänzenden, humusähnlichen
organischen Substanz enthalten. Fragmente granitischen Gesteines enthält dieser
Guano, jedoch nicht in erheblicher Menge. Der Gehalt an diesen Mineralsubstanzen
übersteigt beim lufttrockenen Mejillones Guano niemals 3 Proc.
Beim Glühen im Platintiegel verliert er 14 bis 15 Proc. und hinterläßt 84 bis 85
Proc. Asche. Die Ammoniakentwickelung ist beim Erhitzen schwach; die resultirte
Asche ist fast weiß, in seltenen Fällen kaum gelblich gefärbt.
Mit Wasser behandelt werden von dem lufttrockenen Mejillones-Guano circa 6 Proc. gelöst. Die Lösung enthält schwefelsaure
Magnesia, schwefelsauren Kalk neben Chlornatrium, Chlormagnesium, salpetrig-
und salpetersaurem Natron und Spuren von Kali und
Phosphorsäure.
In verdünnter Salzsäure löst sich der Mejillones-Guano unter
Kohlensäureentwickelung und Hinterlassung einer braunen, humusähnlichen Substanz,
mit großer Leichtigkeit auf. Der von der Säure nicht gelöste Rückstand hinterläßt
beim Glühen nur Spuren von Asche. Die im Guano enthaltenen Granitstückchen bleiben
selbstverständlich beim Behandeln mit Salzsäure ungelöst zurück.
Die quantitative Analyse ergab nachfolgende Resultate.
100 Gewichtstheile lufttrockenen Mejillones Guano's enthielten:
Bestandtheile.
I
II
III
ImDurchschnitt.
KalkMagnesiaEisenoxydThonerdeKaliNatriumPhosphorsäureChlorSchwefelsäureKieselsäureKohlensäureWasser
(bei 100° C. flüchtig)organische Substanz (stickstofffrei)
und gebundenes
WasserStickstoffGranittrümmer (unlösl. in
Salzsäure).Verlust
30,6782 7,8453 0,1478 0,0048 0,5066 1,4497 35,8472 2,2251 1,5997 0,0438 1,6660 7,6858 6,5165 0,7700 2,3778 0,6357
30,7134 8,0133 0,1498 0,0049 0,4988 1,4500 35,7114 2,2239 1,6003 0,0500 1,5980 7,6856 6,5174 0,7691 2,3802 0,6337
30,5991 7,8994 0,1421 0,0046 0,5101 1,4601 36,0223 2,2260 1,6440 0,0440 1,5138 7,6858 6,5230 0,7635 2,3911 0,6041
30,6636 7,9193 0,1466 0,0047 0,5051 1,4532 35,8603 2,2250 1,6036 0,0459 1,5926 7,6858 6,5189 0,7675 2,2830 0,7249
100,0000
100,0000
100,0000
100,0000
Das in dem Mejillones-Guano enthaltene fertig gebildete Ammoniak betrug circa 0,02 Proc.; außerdem waren in demselben noch
salpetersaure und salpetrigsaure Salze nachweisbar, deren quantitative Bestimmung
jedoch der äußerst geringen Menge wegen unterlassen wurde.
Im verflossenen Sommer und Herbst wurde der Mejillones-Guano auch noch von den
HHrn. Hermann v. Liebig in München, Fresenius und Neubauer in Wiesbaden, Louis Marquart in Hamburg, C. Karmrodt in Bonn (Versuchsstation), Th. Kyll in
Cöln und Märcker in Halle a. S. (Versuchsstation)
untersucht.Diese Analysen sind einer Brochüre entnommen, betitelt: Mejillones-Guano, Hamburg bei Carl Reese, 1871. Ich führe diese Analysen deßhalb hier an, weil sie in ihren Resultaten
bedeutend von einander abweichen und die in Folge derselben gefällten Urtheile in
mancher Hinsicht unrichtig und deßhalb werthlos sind und zu Täuschungen Veranlassung
geben können;
Die beiden ersten Analysen sind mit großer Sorgfalt und ausführlich gemacht worden,
weßhalb denn auch die Ergebnisse derselben uns ein richtiges Bild bezüglich des
Düngerwerthes des Mejillones-Guano's darbieten können. Was die dritte Analyse
anbetrifft, so vermißt man die Bestimmung der Alkalien, resp. die des Kalis,
obgleich dieses für die Düngerwerthbestimmung nothwendig war. Bezüglich der vierten Analyse ist zu
bemerken, daß bei der Alkalienbestimmung ein erheblicher
Fehler begangen wurde, welcher die Werthbestimmung bedeutend alterirt.
Was die fünfte, die Kyll'sche Analyse betrifft, so müssen
wir leider gestehen, daß dieselbe höchst mangelhaft und
dürftig ausgeführt ist. Die Untersuchungen des Hrn. Kyll erstrecken sich nur auf die Bestimmung der
Gesammt-Phosphorsäure; der Gehalt ist nur annähernd angegeben.
Nichtsdestoweniger erlaubt sich der Analytiker ein Urtheil bezüglich des
Düngerwerthes des Mejillones-Guano's. Ich werde auf diese Untersuchung noch
zurückkommen.
Bezüglich der letzten, der Märcker'schen Analyse ist zu
bemerken, daß dieselbe höchst mangelhaft ausgeführt ist und die einzelnen Angaben
unmöglich richtig seyn können. Märcker hat weder das
Chlor noch die Kohlensäure bestimmt. Bei den Alkalien ist eine summarische
Bestimmung derselben aufgeführt, obgleich es von der größten Wichtigkeit war den Kaligehalt genau zu kennen, da ja von diesem Körper der
Düngerwerth des Mejillones Guano's mit abhängig ist. Die Schwefelsäure ist fast um
das Vierfache zu hoch und die Phosphorsäure offenbar zu niedrig von ihm angegeben.
Ferner ist bezüglich der Löslichkeit des Mejillones-Guano's in Wasser auch
nicht das Geringste gesagt, nichtsdestoweniger aber die Unbrauchbarkeit desselben
zur directen Düngerverwendung unbedingt ausgesprochen. Man begreift nicht, daß die
Versuchsstation Halle a. S., auf eine derartige höchst mangelhafte Analyse sich
stützend, ein derartiges Urtheil aussprechen konnte.
Die oben genannten Analytiker fanden in 100 Gewichtstheilen lufttrockenen
Mejillones-Guano's:
Textabbildung Bd. 203, S. 405
Bestandtheile; Herm. v. Liebig in
München; Fresenius und Neubauer in Wiesbaden; L. Marquart in Hamburg; L.
Karmradt in Bann; Theod. Kyll in Cöln; Märckert in Halle a. d. S.;
Phosphorsäure; Phosphors. Eisenoxyd; Eisenoxyd; Kalk; Magnesia; Schwefelsäure;
Chlor; Kali; Natron; Natrium; Ammoniak; Salpetersäure; Stickstoff; Wasser;
organische Substanz u. gebundenes Wasser, Wasser (bei 150° C.); Sand und
in Salzsäure unlösl.; Mineralien
Alle Analysen, außer der Kyll'schen, welche überhaupt so
gut wie keinen Aufschluß gibt, rechtfertigen die Ansicht,
daß außer dreibasisch-phosphorsaurem Kalk (3CaO, PO⁵) auch noch
zweibasisch-phosphorsaure Magnesia (2MgO, HO, PO⁵) in dem
Mejillones-Guano enthalten und daß demnach seine Zusammensetzung, der des
Backer-Guano's sehr ähnlich ist, nur mit dem Unterschiede daß der
Mejillones-Guano einen höheren Alkaliengehalt zeigt.
Unter dem Mikroskop zeigt sich der Mejillones-Guano als eine völlig amorphe
Masse, wie man dieses auch beim Backer-Guano beobachtet hat.
Die organische Substanz welche der Mejillones-Guano enthält, zeigt unter dem
Mikroskop auch keine Spur von Structur, wohingegen der Backer-Guano
Wurzelfasern von Grasarten deutlich erkennen läßt.
Was zunächst den Phosphorsäuregehalt des Mejillones-Guano's anbetrifft, so ist
derselbe so hoch, daß dieser Guano eine der reichsten und
billigsten Phosphorsäurequellen darbietet und es dürfte daher seine Verwendung
nicht allein in der Landwirthschaft, sondern auch zu anderen
chemisch-technischen Zwecken angezeigt seyn.
Bezüglich seines reichen Phosphorsäuregehaltes gibt nachfolgende Zusammenstellung
genügenden Aufschluß.
Durchschnittlich enthalten (im lufttrockenen Zustande) 100 Gewichtstheile an
Phosphorsäure:
Peru-Guano
Jarvis-Guano
rohes oder
gedämpftes Knochenmehl
Beinschwarz
Lahn-Phosphorit
südamerikanische Knochenasche
Navassa-Phosphorit
Sombrero-Felsen-Guano
Backer-Guano
14
Gewichtstheile21
„22
„31
„32
„33
„34
„35
„35
„
Phosphorsäure„„„„„„„„
nach Freseniusund Neubauer
Mejillones-Guano
35,8603 „
„
nach Vohl.
Der hohe Phosphorsäuregehalt des Mejillones-Guano's, sowie sein Gehalt an Kali
und seine höchst feinpulverige amorphe Beschaffenheit sprechen für die Anwendung
desselben in der Landwirthschaft; seine leichte Auflöslichkeit in Säuren, der
äußerst geringe Eisengehalt und der verhältnißmäßig geringere Nasengehalt gegenüber
den anderen Guanosorten empfehlen seine Anwendung zur Darstellung hochgrädiger
Superphosphate.
Wenn auch die Chemie, resp. die Analyse allein uns nicht
in den Stand zu setzen vermag, bezüglich der Wirkung eines Düngemittels ein vollgültiges Urtheil zu fällen, so gibt sie doch Anhaltspunkte, welche uns berechtigen einen mehr oder
minder günstigen Erfolg in sichere Aussicht zu stellen.
Geben die chemischen, sachgemäßen und erschöpfenden
Untersuchungen uns ein günstiges Resultat und
stellen sie demnach einen günstigen Erfolg in Aussicht, so ist der praktische Versuch im Großen angezeigt,
welcher alsdann bezüglich des Effectes, resp. des eigentlichen Düngerwerthes
entscheidet; prognosticiren uns hingegen die erschöpfenden chemischen Untersuchungen keinen günstigen Düngungserfolg, so ist der praktische Versuch
nutzlos.
Es handelt sich also zuerst darum, die Frage zu
beantworten:
„bietet die Zusammensetzung und das Verhalten des
Mejillones-Guano's zu Lösungsmitteln, irgend eine Aussicht zur
vortheilhaften directen Verwendung desselben als
Düngemittel?“
Daß der Chemiker diese Frage zu beantworten vermag, unterliegt nicht dem geringsten
Zweifel, wenn er die zur Beantwortung benöthigten richtigen
und erschöpfenden Untersuchungen mit Sachkenntniß und Beharrlichkeit
anstellt. Eine bloße qualitative und quantitative Analyse ist nicht ausreichend.
Zur Beantwortung dieser Frage wurde zunächst das Verhalten des
Mejillones-Guano's zu Wasser geprüft.
Schon früher habe ich angegeben, daß durch Behandeln des Mejillones-Guano's
mit Wasser circa 6 Proc. von demselben gelöst werden und
daß diese Lösung schwefelsaure Magnesia, Gyps, Chlornatrium, Chlormagnesium,
salpetrig- und salpetersaures Natron neben Spuren
von Kali und Phosphorsäure enthält.
Die Untersuchungen von Herm. v. Liebig, Marquart, und Fresenius
und Neubauer bestätigen diese Angaben, dagegen gibt Karmrodt an, daß der wässerige Auszug des Mejillones-Guano's die sämmtlichen Verbindungen der Alkalien (?) neben Gyps
enthalte.
Diese Angabe Karmrodt's ist offenbar unrichtig, da das in dem Mejillones-Guano vorkommende Kali in der
Form von Magnesia-Kaliphosphat enthalten und dieses Salz so gut wie unlöslich in Wasser ist, weßhalb dasselbe nicht in
dem wässerigen Auszug enthalten seyn kann. Aus diesem Grunde mag Karmrodt auch den Kaligehalt der
salzsauren Lösung übersehen und deßhalb den Kaligehalt zu gering gefunden haben.
Bezüglich der Phosphorsäuresalze gibt Karmrodt an, daß der
Mejillones-Guano keine leichtlöslichen enthalte
und wir werden später sehen, daß auch diese Angabe Karmrodt's
nicht richtig ist, daß vielmehr dieser Guano die phosphorsauren Salze in
einer Form enthält wornach sie in Bezug auf die düngende Kraft derselben von allen
Agricultur-Chemikern als leichtlösliche
Phosphorsäuresalze bezeichnet werden müssen.
Es ist ja selbstverständlich, daß es hier nicht darauf ankommen kann, ob die
Phosphorsäureverbindungen leicht von Wasser aufgelöst werden, sondern ob dieselben dem Boden
zugemischt durch die Einwirkung der Verwitterung und Verwesung, resp. durch
Einwirkung der Kohlensäure, in Wasser löslich und dadurch für die Pflanzen
assimilirbar werden. Ist dieses der Fall, so nennt man sie in Bezug auf Verbindungen
welche diese Eigenschaften nicht besitzen, z.B. die
Lahn-Phosphorite, leicht löslich, d.h. leicht assimilirbar.
Um ein richtiges Urtheil in dieser Hinsicht fällen zu können, muß man bei den
anzustellenden Versuchen diesen Anforderungen und Bedingungen Rechnung tragen; alle
Schlußfolgerungen welche sich nur auf die einfache qualitative oder quantitative
Analyse stützen (wie z.B. bei Kyll, Karmrodt und Märcker), sind zum Mindesten höchst gewagt und im
Allgemeinen fast immer unrichtig.
Um über die Löslichkeit, resp. Assimilirbarkeit der im Mejillones-Guano
enthaltenen phosphorsauren Salze einen genügenden Aufschluß zu erhalten, wurden
nachfolgende Versuche von mir angestellt.
100 Gramme lufttrockener Mejillones-Guano wurden, nachdem sie mit kaltem
destillirtem Wasser vollständig ausgezogen worden waren, mit kohlensäurehaltigem Wasser behandelt und das Filtrat einer genauen Analyse
unterworfen.
Das kohlensaure Wasser enthielt circa die Hälfte seines
Volumens Kohlensäure; 500 Kub. Cent. desselben passirten in 2 1/4 bis 2 1/3 Stunden
das mit dem ausgewaschenen Guano gefüllte Filtrum, wobei das Niveau in demselben
stets constant gehalten wurde.
Die Temperatur bei welcher die Versuche angestellt wurden, betrug + 9 bis +
10° C.
Das erste Filtrat enthielt außer erheblichen Mengen Gyps, phosphorsauren Kalk, phosphorsaure Magnesia und Kali.
500 Kub. Cent. des ersten Filtrates enthielten außer Gyps:
phosphorsauren Kalk
0,214
Gramme
phosphorsaure Magnesia
0,037
„
Kali
0,040
„
Die zweiten 500 Kub. Cent. Auszug enthielten nur Spuren von
Gyps und der Kaligehalt hatte abgenommen, dagegen hatte sich der
phosphorsaure Kalk vermehrt. Die Analyse ergab:
phosphorsauren Kalk
0,306
Gramme
phosphorsaure Magnesia
0,042
„
Kali
0,006
„
Nachdem 10 Liter kohlensäurehaltiges Wasser auf den Guano eingewirkt hatten,
enthielten die letzten 500 Kub. Cent. Filtrat:
phosphorsauren Kalk
0,279
Gramme
phosphorsaure Magnesia
0,039
„
Kali
Spuren
Es unterliegt also keinem Zweifel, daß man durch Behandeln mit kohlensäurehaltigem
Wasser den größten Theil der Phosphate dem Mejillones-Guano entziehen
kann.
Ein zweiter Theil des mit destillirtem Wasser vollständig
erschöpften Mejillones-Guano's wurde noch feucht in eine mit
Sauerstoff gefüllte und mit Quecksilber abgesperrte Glasglocke gebracht. Nach 24
Stunden enthielt die Glocke kein reines Sauerstoffgas mehr, sondern der Inhalt
bestand aus einem Gemisch von Sauerstoff und Kohlensäure, und zwar betrug letztere
annähernd 20 Proc. des Gasgemisches. Nach 5 Tagen enthielt die Glocke fast reine Kohlensäure und das Gasvolumen hatte außerdem
um 1/4 (seines Volumens auf 0° C. und Normalbarometerstand berechnet)
abgenommen.
Ein ähnliches Resultat wurde erzielt, wenn statt des reinen Sauerstoffes
atmosphärische Luft in Anwendung kam.
Es geht aus diesen Versuchen klar hervor, daß die im Mejillones-Guano
enthaltene organische Substanz sehr leicht Sauerstoff aufnimmt und Kohlensäure
bildet, welche letztere theilweise von demselben zurückgehalten wird.
Die Resultate dieses Versuches ließen a priori annehmen,
daß ein Theil der Phosphate durch diesen Proceß leicht
löslich in Wasser geworden sey.
Zur Feststellung dieser Annahme wurde der sowohl mit reinem
Sauerstoff wie auch mit atmosphärischer Luft
behandelte Guano mit destillirtem Wasser behandelt und das Filtrat untersucht.
Dasselbe enthielt eine reichliche Menge phosphorsauren Kalk,
phosphorsaure Magnesia und Kali.
Ein dritter ausgewaschener Theil wurde nach der Methode
von R. Fresenius mit einer Auflösung von citronensaurem
Ammoniak behandelt und das Filtrat untersucht. Das Filtrat welches im Anfang fast
nur Gyps enthielt, wurde später reich an Phosphorsäuresalzen. Es wurden auf diese Weise 4,568 Proc.
Phosphorsäure oder circa 12,7 Proc. des
Gesammt-Phosphorsäuregehaltes ausgezogen, und es unterliegt keinem Zweifel
daß ein Theil der Phosphorsäure in dem sogenannten zurückgegangenen Zustande in dem Mejillones-Guano enthalten
ist.
Aus diesen Versuchen geht unzweifelhaft hervor, daß die in dem
Mejillones-Guano enthaltenen Phosphate durch kohlensaures Wasser leicht
gelöst werden und demnach für die Pflanzen als leicht
assimilirbar zu betrachten sind; daß ferner die in dem
Mejillones-Guano enthaltene organische Substanz sich
mit großer Leichtigkeit oxydirt, Kohlensäure liefert und so zur Assimilirbarkeit
mit beiträgt, und daß endlich der Mejillones-Guano einen Theil seiner Phosphorsäure als sogenannte zurückgegangene enthält. Es ist demnach die directe Verwendung des Mejillones-Guano's auf
humusreichem Boden angezeigt, wie dieses auch von Herm. v. Liebig, Fresenius und Neubauer, und von Marquart angenommen wurde.
Seite 17 der angezogenen Brochüre sagt Herm. v. Liebig:
„Trotzdem dürfte in vielen Fällen, wo sich humusreicher Boden findet, auf
feuchten Wiesen und mit Stallmist als Beimischung, seine Anwendung sich als
vortheilhaft bewähren.“
Seite 21 sagt Marquart:
„Die Chemie ist nicht im Stande, die Frage, ob der Mejillones-Guano
in rohem Zustande mit gutem Erfolge anwendbar ist,
a priori mit positiver Gewißheit zu entscheiden,
wohl aber liegt in der äußeren Beschaffenheit und in dem chemischen Verhalten
desselben viel Grund zu der Annahme vor, daß der Erfolg ein guter seyn muß.“
Am günstigsten wird sich sein Einfluß auf humusreichem Boden und auf sauren
Wiesen erweisen; in anderen Fällen dürfte der Erfolg vielleicht nicht so schnell
in die Augen springend seyn, dafür aber wird die Wirksamkeit um so nachhaltiger
seyn und sich noch im zweiten und vielleicht im dritten Jahre äußern, so lange
sich überhaupt noch etwas von dem Guano im Boden unzersetzt
vorfindet.“
Seite 32 sagen Fresenius und Neubauer:
„Außer dem hohen Phosphorsäuregehalt zeichnet sich der
Mejillones-Guano dadurch aus, daß er schon von Natur in einem sehr
feinpulverigen Zustand, oder doch in Knollen vorkommt, welche sich mit großer
Leichtigkeit zerdrücken und in Pulver verwandeln lassen, daß die darin
enthaltenen phosphorsauren Salze sich schon in schwach sauren Lösungsmitteln
relativ leicht lösen und daß der Guano fast ganz eisenfrei ist. Sind die ersten
Umstände geeignet, den Mejillones-Guano der
Landwirthschaft zur directen Verwendung zu empfehlen, so wird er durch
seine Leichtlöslichkeit und eisenfreie Beschaffenheit namentlich den
Düngerfabriken zur Bereitung eines ausgezeichneten und haltbaren Superphosphates
willkommen seyn.“
Die Aeußerungen der anderen Analytiker stehen mit diesen wohlbegründeten Ansichten in directem Widerspruche; sie sind, auf
mangelhafte und unrichtige Analysen gestützt, vollständig werthlos.
Kyll sagt z.B. Seite 36:
„Der Natur des Materiales nach paßt dasselbe weniger gut zur directen Verwendung als Dünger, sondern wird sich
dasselbe meiner Ansicht nach am besten als ausgedehntes Fabrikmaterial (soll
wohl heißen Fabricationsmaterial) zur Darstellung von
hochgradigen Superphosphaten u.s.w. empfehlen.“
Wie schon früher erwähnt, hat Kyll nur annähernd den
Gesammt-Phosphorsäuregehalt bestimmt; die zur Beurtheilung
nothwendigen Untersuchungen bezüglich des Verhaltens dieses Guano's zu
Lösungsmitteln etc. wurden aber von ihm gänzlich unbeachtet gelassen, weßhalb er
denn auch unberechtigt war, irgend ein maßgebendes Urtheil bezüglich der directen Verwendung zu fällen.
Kyll sagt auf derselben Seite, Zeile 7 v. o.:
„Die Beschaffenheit dieses Guano's und seine Reinheit sind aber ganz
vorzüglich.“ Dieser Satz steht in
directem Widerspruch mit seinem gefällten Urtheil, insofern zu einer vorzüglichen Beschaffenheit eines Guano's doch gewiß die
leichte Assimilirbarkeit desselben gehört und ein Guano ohne diese
Eigenschaft offenbar nicht von vorzüglicher
Beschaffenheit ist.
Auf Seite 39 sagt Märcker:
„Was nun die Verwendung des Mejillones-Guano's anbetrifft, so muß
allerdings anerkannt werden, daß sich die zur Untersuchung eingesandte Probe in
einem vorzüglichen Zustande von feiner Vertheilung
(!) befand, so daß nicht zu bezweifeln ist, daß die Lösung
der in ihm enthaltenen Phosphate im Boden verhältnißmäßig leichter vor sich
gehen wird, wie diejenige der auf Maschinen in pulverige Form
verwandelten mineralischen Phosphate; jedoch kann vor Ausführung von Versuchen,
bei dem ungünstigen Ausfall der bisher mit unaufgeschlossenen Phosphaten
angestellten Düngungsversuche, zu einer Verwendung des unaufgeschlossenen
Mejillones-Guano's nicht gerathen
werden.“
Man versteht nicht, warum Märcker trotz der vorzüglichen feinen Zertheilung und der unzubezweifelnden
verhältnißmäßigen leichten Löslichkeit desselben im Boden, die Verwendung in
unaufgeschlossenem Zustande nicht für zulässig erachtet. Warum Märcker die
Versuche bezüglich der Löslichkeit und Assimilirbarkeit des
Mejillones-Guano's unterlassen hat, ist unerklärlich, besonders da sich die
Versuchsstation über die directe Verwendung dieses
Guano's aussprechen sollte. Die von ihm angestellte, theils mangelhafte, theils
unrichtige Analyse konnte ihn zu einem vollwichtigen Urtheil nicht berechtigen.
Was die Anwendung des Mejillones-Guano's zur Darstellung
von Kunstdünger (Superphosphaten) anbetrifft, so ist seine überaus vortheilhafte Verwendbarkeit hierzu allseitig
anerkannt.
Was jedoch die Art und Weise des Aufschließens betrifft, so sind die Ansichten
bezüglich der Quantität und auch der Stärke der anzuwendenden Schwefelsäure sehr
divergirend.
Die von Marquart gemachten Angaben verdienen eine
besondere Beachtung. Sie zeugen von Sachkenntniß und praktischem Sinn, weßhalb ich
sie hier anführen will.
Nach seinen Erfahrungen soll man 80 Gewichtstheile 50procentiger Schwefelsäure
allmählich mit 100 Gewichtstheilen lufttrockenem Mejillones-Guano sorgfältig
mischen, mit der Vorsicht daß man die Temperatur 60–70° C. nicht
übersteigen läßt. Letzteres erreicht man durch fleißiges Umrühren, resp. Mischen.
Man erhält auf diese Weise 173,7 Gewichtstheile eines Superphosphates welches
zwischen 20 und 21 Proc. leicht lösliche Phosphorsäure enthält.
Durch meine Versuche habe ich die Angaben Marquart's
bestätigt gefunden.
Es ist eine bekannte Thatsache, daß man zum Aufschließen der verschiedenen
Düngemittel (Phosphorite, Guano, Knochen etc.) keine
concentrirte Säure anwenden darf, weil eben auf der einen Seite ein gewisser Wassergehalt zur Bildung der Zersetzungsproducte
(Gyps, saure phosphorsauren Salzen und Sulphaten) unumgänglich nöthig ist, und auf
der anderen Seite concentrirte Säure so heftig einwirkt, daß eine Erhitzung bis +
100° C. und darüber eintritt, welche einen höchst nachtheiligen Einfluß auf
den Proceß des Aufschließens ausübt; dabei wird die Masse so trocken, daß sich
einzelne harte Klumpen bilden und ein Mischen rein unmöglich ist, weßhalb man eine
unhomogene Masse erhält, welche viele nicht aufgeschlossene Theile enthält.
Auch ist Marquart durch seine Versuche mit
Mejillones-Guano zu denselben Resultaten gelangt.
Wenn also Hr. Kyll (Seite 36, Zeile 8 von unten) angibt,
daß man zum Aufschließen des Mejillones-Guano's 35 bis 38 Procent
Schwefelsäure von der gewöhnlichen Stärke des Handels
(66° Baumé) dem feingemahlenen Guano zusetzen, und damit gehörig
mischen soll, so ist dieses unerklärlich und scheint ihm die Kenntniß der eben
angeführten praktischen Erfahrungen zu mangeln.
Berechnet man den Wassergehalt der 66grädigen zuzusetzenden Schwefelsäure (wie Kyll angibt), so erhält man 10,26 Proc. Wasser (nach Bineau, Journal für praktische Chemie Bd. XLVI S. 98).
Dieses Quantum Wasser reicht nicht hin, dem Gyps seine 2,
dem Bittersalz seine 7 und dem Glaubersalz (entstanden aus dem Kochsalz) seine 10
Mol. Wasser zu geben. Es geht hieraus unzweifelhaft hervor, daß das Verfahren Kyll's ein höchst unpraktisches ist. – Es wird
keinem Düngerfabrikanten einfallen, concentrirte Säure beim Aufschließen anzuwenden,
sondern er wird sich stets der billigeren und schwächeren Kammersäure bedienen. Die
Mehrausgabe für Fracht, welche durch den höheren Wassergehalt bedingt wird, wird
durch den niedrigeren Preis und das Umgehen einer Wasserzumischung mehr wie aufgewogen.
Verwendung des Mejillones-Guano's
zu chemisch-technischen Zwecken.
Durch die allgemeine Einführung der Phosphorzündhölzer ist die Phosphorconsumtion und
mit dieser die Phosphorfabrication ganz enorm gesteigert worden. Die billige
Beschaffung eines reichhaltigen Rohmateriales trat in den Vordergrund. Von den im
Mineralreich vorkommenden phosphor- resp. phosphorsäurehaltigen Fossilien
eignet sich außer dem Ostëolith keines zur Darstellung von saurem
phosphorsaurem Kalk, weil die beigemischten großen Mengen kohlensaurer und
kieselsaurer Salze eine so erhebliche Menge der Zersetzungssäuren (entweder
Salzsäure oder Schwefelsäure) erforderten, daß die Darstellung des sauren
phosphorsauren Kalkes aus Knochen den Vorzug behielt.
Der Mejillones-Guano hat durchschnittlich einen höheren Phosphorsäuregehalt
wie die Knochenasche und bietet also in dieser Hinsicht den Knochen gegenüber einen
Vortheil. In den Phosphorfabriken müssen die Knochen zuerst gebrannt und alsdann
pulverisirt werden, ehe sie zur Darstellung des sauren phosphorsauren Kalkes
geeignet sind. Wendet man den Mejillones-Guano an, so fällt das Brennen und
Pulverisiren selbstverständlich weg. Er kann in seinem ursprünglichen Zustande zur
Darstellung des sauren phosphorsauren Kalkes seine Verwendung finden.
Seine feinpulverige und amorphe Beschaffenheit begünstigt die Einwirkung der
Schwefelsäure so, daß zum vollständigen Zersetzen desselben nur 1/3 der Zeit
erforderlich ist, welche das Aufschließen resp. Zersetzen der Knochenasche
erheischt.
100 Gewichtstheile Mejillones-Guano (lufttrocken) erfordern bei der
Darstellung von saurem phosphorsaurem Kalk zwischen 33 und 34 Gewichtstheilen
wasserfreier Schwefelsäure oder 41 bis 42 Gewichtstheile Schwefelsäurehydrat des
Handels. Man mischt zuerst die Schwefelsäure mit dem 5fachen Gewichte Wasser und setzt dieser Mischung
unter beständigem Umrühren allmählich den Mejillones-Guano zu.
Diese Operation geschieht zweckmäßig in einem mit Blei ausgefütterten Bottich,
welcher mit einer Rührvorrichtung und einer Wärmschlange versehen ist. (Letztere
wird mit Wasserdampf erwärmt.) Der Bottich ist mit einem gutschließenden Deckel
versehen, in den ein Abzugsrohr mündet, welches mit einem gutziehenden Kamine in
Verbindung steht.
Es treten nämlich bei dieser Behandlung salzsaure Dämpfe auf, welche sehr belästigend
werden können und deßhalb aus dem Arbeitsraum entfernt werden müssen; nach 3 bis 4
Stunden, während welcher Zeit die Masse zuweilen umgerührt wird, ist die Zersetzung
vollendet.
Nach den bekannten Methoden wird alsdann die breiige Masse mit heißem Wasser ausgezogen und die Auszüge in bleiernen Pfannen eingedampft.
Die letzten sehr schwachen Auszüge werden zum Verdünnen der Säure bei einer neuen
Operation benutzt.
Dieser saure Auszug enthält außer saurem phosphorsaurem
Kalk noch Gyps, welcher sich fast vollständig
während des Abdampfens abscheidet, ferner Magnesia, Kali,
Natron und Eisen, etwas überschüssige
Schwefelsäure und eine geringe Menge organischer Substanz.
Die Magnesia, das Kali, Natron und Eisen bleiben bei dem sauren phosphorsauren Kalk,
wirken jedoch bei der Phosphorbereitung durchaus nicht störend ein, und können
demnach dem sauren phosphorsauren Kalk, wenn er zur Phosphorbereitung benutzt werden soll, beigemengt bleiben.
Der helllederbraune, sehr gypsreiche Rückstand enthält
stets etwas Phosphorsäure und fast alle organische Substanz mit Einschluß des
Stickstoffes. Derselbe beträgt zwischen 76 und 80 Proc. des angewandten Guano's. Er
ist ein vortrefflicher Streudünger für Klee und
Wiesenpflanzen.
Der Mejillones-Guano kann auch mit Vortheil zur
Darstellung anderer phosphorsaurer Salze benutzt werden. Zu dem Ende ist
eine größere Quantität Schwefelsäure zu seiner Zersetzung erforderlich.
Wie schon erwähnt, muß auch hier zuerst der Guano mit Schwefelsäure zersetzt werden
und zwar verlangen in diesem Falle 100 Gewichtstheile Mejillones-Guano 48 bis
49 Theile wasserfreier Schwefelsäure oder 59 bis 60,5 Theile Schwefelsäurehydrat.
Die Schwefelsäure wird auch hier zuerst mit dem 4– bis 5fachen Gewichte
Wasser verdünnt und der Guano allmählich unter Umrühren dem Säuregemisch zugesetzt.
Das Digeriren und
Ausziehen der Masse geschieht ganz so wie bei der Darstellung des sauren
phosphorsauren Kalkes angegeben wurde.
Die vereinigten Auszüge (mit Ausschluß des letzten sehr schwachen) werden in
Bleipfannen (mit Blei gefütterten eisernen Kesseln) bis zur Ausscheidung des Gypses
eingedampft und der ausgeschiedene Gyps durch Decantation entfernt. Die resultirte
stark saure Flüssigkeit, welche außer Phosphorsäure noch Kalk, Magnesia, Eisen,
Kali, Natron und Schwefelsäure neben organischer Substanz enthält (sie ist bierbraun
gefärbt), wird nun direct zur Darstellung des Ammoniaksalzes und der Alkalisalze
benutzt.
I. Phosphorsaures Ammoniak zum Tränken
der Lichter-Dochte.
Zur Darstellung des neutralen phosphorsauren Ammoniaks versetzt man die erwärmte
saure Lauge mit caustischem oder kohlensaurem Ammoniak im Ueberschuß. Letzterem
Salze muß der Vorzug gegeben werden, obgleich das heftige Aufbrausen bei der
Neutralisation manchmal recht störend und bei Unachtsamkeit verlustbringend ist.
Während dem Neutralisiren fällt alle Magnesia als
phosphorsaure Ammoniak- und Kali-Magnesia nieder; gleichzeitig wird
das Eisenoxyd und der Kalk gefällt.
Die filtrirte Lösung wird bis zur Salzhaut abgedampft und das Salz durch
Krystallisation gewonnen. Schon der erste Anschuß ist farblos und fertige
Handelsware; die späteren Ausscheidungen müssen durch Umkrystallisiren gereinigt
werden.
Die letzten Mutterlaugen kann man mit Vortheil zur Darstellung von glasiger Phosphorsäure verwenden, indem man sie zur
Trockne abdampft und durch stärkeres Erhitzen unter einem gutziehenden Rauchfang in
offenen verplatinirten Kupfer- oder Porzellanschalen das Ammoniak austreibt.
Die in der Mutterlauge enthaltene Schwefelsäure entweicht als schweflige Säure.
Sollte die Säure nicht ganz farblos seyn, so erreicht man dieses durch einen Zusatz
von salpetersaurem Ammoniak während des Erhitzens.
II. Phosphorsaures Natron
(gewöhnliches).
Zur Darstellung wird die saure Lauge mit kohlensaurem Natron in
der Siedhitze im Ueberschuß gefällt, die Salzlauge durch Filtration von der
ausgeschiedenen Magnesia (enthält auch alles Kali) getrennt und zur Krystallisation
eingedampft. Durch einmaliges Umkrystallisiren aus siedendem Wasser erhält man das
Salz rein.
III. Phosphorsaures Kali.
Es wird ganz auf dieselbe Weise wie das Natronsalz erhalten, selbstverständlich mit
dem Unterschiede daß man statt des Natronsalzes das Kalisalz anwendet. Alle Magnesia
fällt hierbei als phosphorsaure Kali-Magnesia
nieder.
Mit Bezugnahme auf das vorher Mitgetheilte kann man wohl mit unzubezweifelndem Rechte
behaupten, daß der Mejillones-Guano eine der ergiebigsten und schätzbarsten
Phosphorsäurequellen darbietet, welche nicht allein die Aufmerksamkeit der
Agricultur, sondern auch der gesammten chemischen Technik in hohem Grade
verdient.
Cöln, im Januar 1872.