Ueber LeuchtgasBekanntlich besteht die moderne Methode, den Schwefelwasserstoff auf trockenem Wege dem rohen Leuchtgase zu entziehen, in der Umsetzung des Eisenhydroxydes zu anderthalbfach Schwefeleisen nach der Formel H₆Fe₂O₆ + 3H₂S = Fe₂S₃ + 6H₂O. Das Reactionsproduct geht an der Luft liegend unter Schwefelausscheidung und Oxydbildung nach der Formel Fe₂S₃ + 3O + 3H₂O = H₆Fe₂O₆ + 3S angewendete Material über, das sich in Folge dessen wiederholt, oft 40 Mal anwenden läßt.; von Dr. Tieftrunk, Chemiker des städtischen Gaswerkes in Berlin. (Schluß von S. 472 dieses Bandes.) Tieftrunk, über Leuchtgas. Das Leuchtgas enthält neben seinen Hauptbestandtheilen geringfügige Mengen eigentlich gasförmiger wie auch dampfförmiger Körper, die nicht weniger als Lichtgeber und Lichtträger das Interesse der Gasconsumenten wie Producenten erwecken. Die Steinkohlen führen wechselnde Mengen Schwefelkies, welche beim Vergasen derselben als Eisensulfür partiell in restirender Koke verbleiben, zum Theil aber bei einer Temperatur von 440° innerhalb der Retorte durch Wasserdampf in Eisenoxydverbindung und Schwefelwasserstoff zerlegt werden. Seine Menge hängt von dem Schwefelkiesgehalt der Kohlen wie von der Vergasungsmethode ab; seine Eliminirung aus dem erzeugten Gas- und Dampfgemisch erfolgt zum geringen Theil durch physikalische Vorgänge, zumeist jedoch durch einen großartig eingeleiteten chemischen Proceß.Bekanntlich besteht die moderne Methode, den Schwefelwasserstoff auf trockenem Wege dem rohen Leuchtgase zu entziehen, in der Umsetzung des Eisenhydroxydes zu anderthalbfach Schwefeleisen nach der Formel H₆Fe₂O₆ + 3 H₂S = Fe₂S₃ + 6H₂O. Das Reactionsproduct geht an der Luft liegend unter Schwefelausscheidung und Oxydbildung nach der Formel Fe₂S₃ + 3O + 3H₂O = H₆Fe₂O₆ + 3S angewendete Material über, das sich in Folge dessen wiederholt, oft 40 Mal anwenden läßt. Im Straßengas findet sich keine Spur dieses Körpers; man kann einen mit alkalischem Bleiacetat getränkten Papierstreifen stundenlang dem Gasstrom exponiren, ohne irgend welche Färbung von Schwefelblei zu bekommen. Dies ist nothwendig, weil durch die Anwesenheit von Schwefelwasserstoff die bei der Verbrennung des Leuchtgases nicht ganz zu vermeidende Bildung von schwefliger Säure, welche empfindsamen Respirationsorganen nicht angenehm ist, erhöht werden würde (vgl. 1876 220 89). Aus dem Schwefelkies der Steinkohlen erzeugen sich bei der Destillation neben Schwefelwasserstoff höchst unbedeutende Mengen flüchtiger Schwefelverbindungen, die zu etwa 2/3 aus Schwefelkohlenstoff bestehen. Ihre Menge verringert sich zum Theil durch die in den einzelnen Werken vollkommenen Kühl- und Waschvorrichtungen des Gases wie auch durch Condensation in dem ausgedehnten Rohrnetz, und es gelangen in Folge dessen so außerordentlich geringe Quantitäten zur Consumtion, daß durch scharfe chemische Reagentien – ich meine Triäthylphosphin – der Schwefelkohlenstoff erst gefunden wird, wenn man die Einwirkung darauf eine Stunde lang fortsetzt. Dieses für die Consumenten sehr beruhigende Factum hält die Verwaltung nicht ab, die Gesammtmenge des im Straßengase befindlichen Schwefels auf allen vier Werken periodisch feststellen zu lassen. Es geschieht dies in einem Apparat, der anerkannt exacte Resultate liefert und dessen wesentlicher Theil aus einem Platinrohr besteht, das mit einer Platindrahtnetzröhre in der Platinschwamm sich befindet, ausgefüllt ist. Dieses Rohr wird zur Rothglut erhitzt und das zu untersuchende Gas mit Luft gemischt darüber geleitet, wobei sich aus dem Schwefel der organischen Schwefelverbindungen nur Schwefelsäure bildet, welche in dem hintern erweiterten Rohrtheil durch chemisch reine Potasche zum größten Theil fixirt wird; die letzten Spuren hält man leicht und sicher in einer Waschflasche zurück (vgl. 1876 220 94). Auf diese Weise finde ich als Mittel jahrelanger Untersuchungen in den Berliner Werken 23g,6 Schwefel pro 100cbm Gas, entsprechend 47g,2 schwefliger Säure = 0,0165 Vol. Proc. unter der Annahme von 100cbm. Da aber bei der Verbrennung des Gases durch Kohlensäure und Wasserbildung sein Volum sich nahezu verdoppelt, wenn die Verbrennungsproducte auf Zimmertemperatur gekühlt gedacht sind, so beträgt die Menge der darin enthaltenen schwefligen Säure = 0,008 Vol. Proc. oder ein Fünftel vom Kohlensäuregehalt der atmosphärischen Luft. Mit dieser an sich schon außerordentlich geringen Menge SO₂ macht nun verbranntes Leuchtgas erst einen Bestandtheil der Zimmerluft aus. Schwefelfrei ist noch nie ein Steinkohlenleuchtgas erhalten worden; das Berliner Gas aber enthält weniger als die Hälfte des Schwefels, welchen englische Gesetze für die Stadt London zulassen. 100 Cubikfuß sollen daselbst nicht mehr als 25 Grains enthalten, d. s. 57g pro 100cbm Gas. Ein achtmonatlicher Durchschnitt dortiger Bestimmungen des Dr. Whitmore aus dem vorigen Jahre ergibt 19,36 Grains Schwefel pro 100 Cbf., d. s. = 44g,3 pro 100cbm. Kohlensäure bildet einen nie fehlenden, wenn auch nicht grade erwünschten Bestandtheil des Steinkohlengases. Sie wird zum größern Theil beim Vergasungsproceß erzeugt, ist aber auch, wie E. v. Meyer nachgewiesen hat, in den Steinkohlen eingeschlossen fertig gebildet. Solche Kohlen, welche entweder ein bröckeliges Gefüge besitzen, besonders aber jahrelang im Freien gelagerte, geben beim Vergasen neben relativ schwach leuchtendem Gas auch viel Kohlensäure, weil die Atmosphärilien das Volum des Schwefelkieses bei seinem Uebergang in Eisenvitriol vergrößern, den festen Zusammenhang der Kohle lockern und damit die Aufnahme von Luft und die Kohlensäurebildung bedeutend erleichtern. Im Rohgase findet sich, nachdem es auf Lufttemperatur, resp. 15° abgekühlt ist, in den hiesigen Werken totaliter 4,5 Vol. Proc. Kohlensäure, die durch die Scrubber, in denen namentlich der an Ammoniak gebundene Theil zurückgehalten wird, auf 3,6 Vol. Proc. sinkt; in reinem Gase finden sich noch durchschnittlich 2,7 Vol. Proc., welche wegen des sehr geringen Ammoniakgehaltes des hiesigen Straßengases ungebunden anzunehmen sind. Als nicht brennbarer Körper nimmt die Kohlensäure auch an der Verbrennung nicht Theil, sondern raubt der Flamme durch Kohlenoxydbildung weißglühenden Kohlenstoff. Die Abnahme der Leuchtkraft ist jedoch dadurch nicht so bedeutend, als man zu glauben geneigt ist. Als Mittel mehrfacher Versuche, die Leuchtkraft des hiesigen Gases mit 2,1 Proc. und ohne alle Kohlensäure zu bestimmen, ergibt sich, daß das Gas um 1,1 Kerze heller leuchtet, wenn ihm die Kohlensäure völlig entzogen wird. 1 Proc. Kohlensäure entzieht mithin einem Leuchtgas von 17 Kerzen Helligkeit 0,5 Kerze; nach Mittheilung eines befreundeten Fachgenossen raubt aber 1 Proc. Kohlensäure in einem 12 Kerzengas diesem 4/5 Kerze, und dem früher mehrfach üblichen Holzgase 1 Proc. Kohlensäure sogar eine Kerze; es verhalten sich mithin verschiedene Gasarten in dieser Richtung durchaus verschieden. Manche Werke entfernen die Kohlensäure durch Kalkhydrat, eine Methode, welche wegen des nur einmal zu brauchenden Mittels, sowie auch wegen der erforderlichen Arbeitskräfte recht kostspielig für große Gasquantitäten werden kann und in neuester Zeit seitens des Vereins der Gasfachmänner Deutschlands dazu geführt hat, auf die billige Befreiung des Leuchtgases von Kohlensäure einen Preis auszusetzen. Die Steinkohlen enthalten alle mehr oder weniger Stickstoff in Gasform und in Verbindung, woraus bei der Vergasung neben Cyan Ammoniak gebildet wird. So lange die Temperatur des in der Retorte erzeugten Gasgemisches genügend hoch ist, findet sich das Ammoniak zumeist ungebunden. Sobald aber die Temperatur unterhalb 80° sinkt, also in der Hydraulik findet schon partielle Vereinigung mit Kohlensäure und Schwefelwasserstoff statt; das daselbst ablaufende Wasser enthält ungefähr 2 bis 2,5 Proc. einfach kohlensaures Ammoniak. In dem Maße, als die Kühlung des Gases in den Condensatoren erfolgt, hält auch die Vereinigung des Ammoniaks mit der Kohlensäure Schritt, und das erzeugte Salz löst sich in dem gleichzeitig niederfallenden Wasser. So kommt es, daß aus den Röhrencondensatoren, die noch 40 bis 50° warm sind, entsprechend der Dampftension des kohlensauren Ammoniaks ein Wasser mit 7,1 Proc. dieses Salzes abläuft, während das Ablaufwasser der letzten dieser Apparate, die 15° Temperatur haben, einen Gehalt von 17,5 Proc. desselben Salzes zeigen. Es ist bemerkenswerth, daß in den wässerigen Condensationsproducten neben Spuren freien Ammoniaks gesättigtes kohlensaures Salz auftritt, obgleich doch stets ein bedeutender Ueberschuß an Kohlensäure vorhanden ist, also deswegen die Bildung von saurem kohlensaurem Salz würde erfolgen können; die geringen Mengen, welche man vor einiger Zeit im Gaswasser mancher Anstalten gefunden zu haben glaubte, ergaben sich bei näherer Prüfung als freies Ammoniak. Aus dem fast ausschließlichen Auftreten des gesättigten Salzes sieht man aber, daß die Reaction zwischen Ammoniak, Kohlensäure und Wasser bei ihrer chemischen Bindung verläuft, wie die Theorie es erfordert. Eine Lösung von zweifach kohlensaurem Ammoniak kann überhaupt nicht bestehen, sondern befindet sich durch Kohlensäure-Entwicklung in steter Zersetzung begriffen; man sieht in Folge dessen diesen Körper in der Gasfabrikation nur in festem, krystallinischem Zustand in sehr geringer Menge während der Kühlung und Reinigung des Gases auftreten. Prof. Rüdorff hat ihn schon vor längerer Zeit an den Deckeln hiesiger Reinigungskästen beobachtet und beschrieben. Ich habe denselben ebenfalls gefunden und zwar an einem Ort, an dem man ihn nicht vermuthet. Bei der Auseinandernahme eines 0m,5 weiten Betriebsrohres hinter den Ofenvorlagen fand ich die obere Hälfte der innern Rohrwandung ausgekleidet mit stalaktitenartig der Rohrachse zugewachsenen wasserhellen Ansätzen von 30 bis 40mm Länge und 4mm Durchmesser, unterlagert von klein krystallinischer Masse derselben Substanz, und in der Regel endigend in einen rhombischen durchsichtigen Krystall. Die Analyse dieses Körpers gab 55,6 Proc. Kohlensäure, während die Rechnung nach der Formel NH₄. H. CO₃ 55,7 Proc. Kohlensäure fordert. Daß das an dem Ort ihrer Auffindung stets sich condensirende Wasser die Bildung dieses Salzes nicht verhindert hat, ist eine seltsame Thatsache. Denselben Ansätzen begegnete man vor einigen Wochen an den Deckeln der Scrubber; in der Eisenoxydreinigung gefunden, haben die Krystalle ein verworren rhombisches Ansehen. Es ist mithin saures kohlensaures Ammoniak in der Gasfabrikation bis jetzt an drei verschiedenen Stellen: in Betriebsröhren vor der Condensation, an den Deckeln der Scrubber und in den Reinigern ermittelt worden und zwar in zwei verschiedenen Formen, als durchsichtige Stangen mit krystallinischer Endigung oder als weißliche und bräunliche rhombische Krystallagregate. Durch die Vereinigung des Ammoniaks mit der Kohlensäure entsteht ein Körper mit geringerer Tension, wodurch die Abscheidung dieses Feindes der Gasindustrie bedeutend erleichtert wird. Man findet in dem Gas, welches die Condensatoren verläßt, pro 100cbm noch 379g,5 Ammoniak als Mittel vielfacher Analysen. Diese bedeutenden Mengen sollen durch die Scrubber möglichst entfernt werden; es gelingt dies aber nur durch Erfüllung mehrerer Bedingungen. Relativ hohe, schmale Scrubber ziehe ich weiten, niedrigen vor, weil die Berührung zwischen Gas- und Waschflüssigkeit möglichst lange und vielfach geschehen muß; die Ansicht, durch große Räume den Gasstrom wesentlich zu verlangsamen, hat wohl Berechtigung für mechanische Theerabsonderung, weniger aber für völlige Beseitigung des Ammoniaks. Da im Sommer das Gas in den Scrubbern eine höhere Temperatur annimmt, als es die Condensatoren verläßt, wächst damit die Tension der zurückzuhaltenden Ammoniakverbindungen; wird dann das aufzuspritzende Gaswasser nicht specifisch leichter verwendet, als der Winterbetrieb es zuläßt, so enthält das Gas hinter diesen Apparaten oft noch 150g und mehr Ammoniak in 100cbm anstatt des regulären Gehaltes von 50 bis 70g, selbst wenn der Forderung von 20cbm Scrubberraum pro 1000cbm täglich zu producirenden Gases Genüge geleistet ist. Der vortheilhafteste Betrieb der Scrubber ist zweifellos der, welcher das Gas in dem Maße, als es sich reinigt, mit entsprechend dünnerm Ammoniakwasser, zuletzt mit geringen Mengen Brunnen- oder Flußwasser in Berührung bringt, weil dann das Gas fast sein ganzes Ammoniak verliert, dieser – in Wasser einmal angereichert – lucrative Bestandtheil in concentrirtester Form erhalten wird. Die Eisenoxydreinigung ist der großartige Schwamm, welcher den Rest des Ammoniaks, das nach dem Scrubberbetrieb im Gase noch bleibt, in sich aufnehmen soll. Es sind dies für die Berliner städtischen Werke, wo man die hohe Wichtigkeit der Scrubber längst erkannt hat, jene erwähnten 50 bis 70g. Je nach dieser Arbeitsmethode erhält nun das consumirende Publicum in verschiedenen Städten ein Gas, das sehr variable Gehalte an Ammoniak aufweist. So soll z.B. das Gas einer Stadt Nordfrankreichs nach Bestimmungen Houzeau's 104g pro 100cbm zeigen; nach Le Blanc enthält das Gas in Paris 9g Ammoniak. Das Gas in München enthielt vor mehreren Jahren 8g,03, das Gas in Breslau nach neueren Bestimmungen 4g und das Londoner Gas als Durchschnitt von 8 Monaten des verflossenen Jahres nach Dr. Whitmore's officiellen Bestimmungen 1g,6. Die englischen Gesetze gestatten 5 Grains Ammoniak pro 100 Cbf., d. s. 11g,4 pro 100cbm. Der Durchschnitt sämmtlicher auf den vier Berliner städtischen Werken während des nun fast beendeten Betriebsjahres Ende Juni 1875 bis 1876 ausgeführten Ammoniakbestimmungen ergibt 0g,97 pro 100cbm. Dieses vortreffliche Resultat wird eben deshalb erhalten, weil dem Ammoniak im Gase die unausgesetzte Aufmerksamkeit der Techniker zugewendet ist. Es kam seiner Zeit der Direction darauf an, die Bestimmung dieses Körpers für besondere Fälle derart zu vereinfachen, daß sie allgemeiner zugänglich wird, ohne derselben stundenlange Aufmerksamkeit widmen zu müssen. Sie gab daher die Directiven zu einer Methode an, bei welcher nicht der Ammoniakgehalt wirklich ermittelt wird, sondern die ergibt, ob in einem durch den Druck des Gases sich selbst bestimmenden Gasquantum von 100l ein markirter Ammoniakgehalt überschritten wird oder nicht. Die Grenze, welche man sich hierfür gesteckt hat, ist 1g,7 in 100cbm oder 1mg,7 in 100l. Diese Menge vermag gebunden zu werden durch 1cc 1/10-Normalschwefelsäure, welche Quantität man in einen Gascylinder bringt, geeignet verdünnt, und das zu untersuchende Gas in langsamem Strome hindurchleitet. Das Ammoniak wird nach den Untersuchungen von Houzeau und mir augenblicklich gebunden. Nachdem 100l passirt sind, wird der Gasstrom auch ohne Gegenwart eines Experimentators durch eine hinter dem Absorptionscylinder aufgestellte Experimentirgasuhr selbstthätig abgesperrt. Die hierzu erforderliche, sinnreiche Vorrichtung befindet sich am obern Zählwerk derselben. Eine Umdrehung des Zeigers der rechten Scheibe zeigt 100l Gasdurchgang an. Auf der obern Fläche des dazu gehörigen Rades sitzt ein Stift, der im Stande ist, eine dicht daneben gleitende Zugstange mitzunehmen, welche ihrerseits den mit einem Winkelhebel versehenen Gaszuführungshahn offen hält. Das durch die Normalschwefelsäure passirte Gas bewegt die Trommel und durch die in eine Schraube endigende Achse derselben ein Rad mit senkrechter Welle, an der besagtes 100 l-Rad sitzt. Mit diesem dreht sich der Stift und faßt nach 100l Gasdurchgang an eine Nase der Zugstange, schiebt letztere vor sich her und bewirkt so das Herabfallen des Hebelgewichtes und Schließen des Hahnes. Um die Vorrichtung auf Null einzustellen, ist die betreffende senkrechte Welle unterbrochen; der untere Theil endet in ein Polster, der obere Theil mit dem 100l-Rad in eine beschwerte breite gefurchte Fläche, die man durch einen seitlichen Hebel leicht in und außer Contact mit dem Polster bringen kann. Ist der Apparat angestellt, so kann er ruhig verlassen werden. Nachdem 100l Gas hindurchgegangen sind, schließt er sich automatisch, und seine Wirkung läßt sich jederzeit daran erkennen, ob die durch irgend ein Pigment gefärbte 1/10-Normalschwefelsäure gesättigt und in die alkalische Reaction übergegangen ist. Wenn dieser Fall eintritt, ist mehr als 1g,7 Ammoniak in 100cbm des untersuchten Gases enthalten, und man hat den Grund dafür weiter rückwärts in der Fabrikation zu suchen; im andern Fall ist die Gesammtwirkung der functionirenden Betriebsapparate: Condensatoren, Scrubber und Reiniger normal. Das Ammoniak sucht man aus zwei Ursachen dem Gase vor seinem Eintritt in die Stadt zu entziehen; es ist nachgewiesen worden, daß rußende, stark ammoniakhaltige Flammen Spuren von Cyan bilden. Obiger Gehalt von 1g,0 im Berliner Gase, der geringste aller aus vielen Städten mir hierüber zu Gesicht gekommenen Daten, ist in einer rußenden Flamme absolut nicht im Stande, jenen Körper zu erzeugen. Ferner ist es der Selbsterhaltungstrieb der Gasanstalten, welcher nach dem Ammoniak stets fragt. Ein stark ammoniakhaltiges Gas verliert die Ammoniumverbindungen zum großen Theil in den Gasuhren. Je nach Umständen finden sich in diesen Lösungen von namentlich kohlensaurem Ammonium, die im Stande sind, destruirend auf das Metall des Uhrwerkes zu wirken; insonderheit wenn zu dessen Darstellung nicht reine Bronze, sondern auch Zink verwendet wurde, bildet sich unter Zutritt der Atmosphäre leicht Kupferoxydammoniak resp. salpetrigsaures Kupferoxydammoniak, das in Lösung geht. Wenn so der Zusammenhang der Legirung gelockert ist, wird durch die mechanische Reibung der an der Trommelachse sitzenden Schraube ohne Ende gegen das erste Rad ein Ausschleifen der Zähne desselben erfolgen, wodurch Rad und Schraube nur zeitweise oder gar nicht mehr in einander greifen. Die Trommel dreht sich also weiter durch den Druck des Gases, dieses strömt wie vorher zu den Consumtionsstellen; aber das Uhrwerk steht still und bedingt so Verluste für den Producenten. Cyan ist in dem Berliner Gase nicht enthalten. 500l durch größere Mengen Kalilauge gedrückt, geben nicht die geringste Reaction weder mit Eisenoxyd-Oxydullösung, noch nach der versuchten Umwandlung in Rhodanverbindung mit Eisenchlorid.