Titel: | Ueber die physikalischen und chemischen Eigenschaften der Holzöle aus dem Holztheer; von Dr. Georg Thenius, technischer Chemiker in Wiener-Neustadt. |
Autor: | Georg Thenius [GND] |
Fundstelle: | Band 227, Jahrgang 1878, S. 579 |
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Ueber die physikalischen und chemischen
Eigenschaften der Holzöle aus dem Holztheer; von Dr. Georg Thenius, technischer Chemiker in
Wiener-Neustadt.
Thenius, über Holzole aus dem Holztheer.
Die bei der Destillation des Holztheeres aus gusseisernen Blasen erhaltenen Holzöle,
welche anfangs fast wasserhell übergehen, verharzen sich sehr bald durch
Sauerstoffaufnahme an der Luft und erhält man bei nochmaliger Rectification einen
dicken pechähnlichen Satz. Das bei dieser Operation übergehende Holzöl besitzt schon
eine hellere Farbe; die ersteren Destillate haben ein geringeres specifisches
Gewicht; sie sind meist mit Holzgeist gemischt, den man durch wiederholte
Rectification daraus gewinnen kann. Man probirt die einzelnen Rectificate durch
Mischung mit Wasser; sobald sich mehr Oel abscheidet, wird das Rectificat besonders
aufgefangen. Das später übergehende Oel ist von hellgelber Farbe und hält sich an
der Luft nicht, sondern dunkelt nach. Zuletzt geht ein gelbgrünliches Oel von minder
starkem Geruch über. Man erhält von 100 Th, Rohöl: 70 Th. rectificirtes leichtes und
schweres Holzöl, 25 Th. schwarzen Satz und 5 Th. Destillationsverlust.
Die erhaltenen rectificirten Holzöle wurden mit 10proc. Aetznatronlauge behandelt und das von der
kreosothaltigen Lauge abgezogene Oel wurde in einer neuen reinen Destillationsblase
rectificirt; es blieb hierbei wieder ein satzartiger, fetter Rückstand, der etwa 40
Proc. beträgt. Das hierbei übergehende Oel ist bereits sehr rein, von weingelber
Farbe und hat keinen so unangenehmen, durchdringenden Geruch wie das Holzöl. Da das
Kreosot den Holzölen sehr hartnäckig anhängt, so ist es nothwendig, dieselben noch
zweimal mit Aetznatronlauge zu behandeln und wiederum zu rectificiren, wobei
ebenfalls satzartige Rückstände in der Destillationsblase zurückbleiben, die jedoch
blos 15 und 20 Proc. betragen. Um die Oele vollständig kreosotfrei zu erhalten,
werden sie mit einer 8proc. Aetzkalilauge behandelt und dann nochmals rectificirt.
Das nun erhaltene leichte Oel ist vollkommen wasserhell, leicht beweglich,
destillirt in einer Glasretorte leicht über und besitzt einen aromatischen,
durchdringenden Geruch. Das Lichtbrechungsvermögen ist sehr gross, und färbt sich
das Oel bei längerem Stehen an der Luft weingelb. Das schwere Oel ist gelblich, sehr
fettig und besitzt einen angenehm gewürzhaften Geruch; auf der Zunge hinterlässt es
einen sehr beissenden, unerträglichen Geschmack. Zuletzt schüttelt man die Oele mit
5 Proc. concentrirter Schwefelsäure, lässt gut absetzen, zieht das Oel von der Säure
ab, wäscht zuerst mit Wasser, dann mit 2 Proc. Aetzkalilauge und rectificirt
nochmals.
Es folgen nun zur besseren Erläuterung die specifischen Gewichtsangaben der Oele bei
den Rectificationen und Fractionirungen. Das Richte und schwere rohe Holzöl von
niederösterreichischem Holztheer aus Schwarzföhre zeigt, wenn man es zusammenmischt,
ein specifisches Gewicht von 1,014. Dieses Oel wurde in Mengen von 400k auf eine gusseiserne Blase gegeben und der
Rectification unterworfen; nach je 12k,5 des
übergegangenen Rectificates wurde dasselbe auf das specifische Gewicht geprüft,
wobei gefunden wurde:
1.
Destillat
von
hellgelber
Farbe.
Specifisches
Gewicht
von
0,897
2.3.4.5.6.
„„„„„
„„„„„
gelber„„„„
„„„„„
„„„„„
„„„„„
„„„„„
0,9150,9530,9660,9790,993
Je 12k,5
7.8.9.
„„„
„„„
gelbgrünlicher Farbe„„
„„„
„„„
„„„
0,9930,9960,999
Je 25k
10.11.12.
„„„
„„„
„„„
„„„
„„„
„„„
„„„
1,0001,0141,025
Je 50k
Es bleibt bei dieser Rectification ein satz- oder pechartiger Rückwand, etwa 100k, in der gusseisernen Destillationsblase, welcher
grösstentheils aus Brandharzen besteht, die noch näher untersucht werden Müssen. Die
in der Destillation 1 bis 3 noch enthaltene Holzessigsäure wurde durch
Neutralisation mit kohlensaurem Kali in verdünnter Lösung entfernt, wobei die sich
abscheidende Flüssigkeit röthlich und das oben aufschwimmende Oel gelbbraun färbt. Hierauf
wurden die Destillate 1 bis 12 mit 15 Proc. Aetznatronlauge behandelt und das
abgeschiedene Oel rectificirt, die einzelnen Rectificate in Mengen von je 15k abgezogen und auf das specifische Gewicht
geprüft, wobei sich folgendes Resultat ergab:
1.
Rectificat,
wasserhell.
Specifisches
Gewicht
von
0,853
2.
„
gelblich.
„
„
„
0,915
3.
„
„
„
„
„
0,950
4.
„
„
„
„
„
0,966
5.
„
grüngelb.
„
„
„
0,988
6.
„
„
„
„
„
1,014
7.
„
„
„
„
„
1,020
8.
„
„
„
„
„
1,025.
Hierbei verbleibt ein satz- und pechartiger Rückstand von 40 Proc. Die Rectificate 1
bis 4 wurden hierauf nochmals mit 15 Proc. Aetznatronlauge zur Entfernung des
Kreosotes behandelt und dann mit 2 Proc. concentrirter Schwefelsäure geschüttelt,
absetzen lassen, gewaschen und mit 2 Proc. Aetznatronlauge vollständig entsäuert.
Bei der hierauf folgenden Rectification in Glasretorten im Sandbade und sehr guter
Kühlung zeigten sich nachstehende specifische Gewichte:
1.
Rectificat,
wasserhell.
0,820
2.
„
„
0,828
3.
„
„
0,833
4.
„
gelblich
0,838
5.
„
„
0,843.
Obige 5 Rectificate wurden mit 8 Proc. Aetzkalilauge zur vollständigen Abscheidung
des Kreosotes behandelt, dann nochmals mit 5 Proc. concentrirter Schwefelsäure
geschüttelt, mit Wasser gewaschen und mit 2 Proc. Aetzlauge entsäuert; hierauf
rectificirt und noch 5 Rectificationen unterworfen, um constante Siedepunkte zu
erhalten. Nach der fünften Rectification zeigten sich folgende Siedepunkte und
specifische Gewichte:
1.
Rectificat,
wasserhell.
zwischen
47
bis
520
übergehend.
Spec.
Gew.
0,660
2.
„
„
„
52
„
57
„
„
„
0,700
3.
„
„
„
57
„
60
„
„
„
0,750
4.
„
„
„
60
„
70
„
„
„
0,800
5.
„
„
„
70
„
80
„
„
„
0,850.
Die grüngelben Rectificate Nr. 5 bis 8 auf gleiche Weise behandelt ergaben folgende
Siedepunkte:
1.
Rectificat,
wasserhell,
zwischen
80
bis
90°
übergehend.
Spec.
Gew.
0,902
2.
„
„
„
90
„
100
„
„
„
0,935
3.
„
gelblich,
„
100
„
120
„
„
„
0,950
4.
„
„
„
120
„
140
„
„
„
0,965
5.
„
„
„
140
„
150
„
„
„
0,975
6.
„
grünlich,
„
160
„
185
„
„
„
0,985.
Destillat I, zwischen 47 bis 52° übergehend und von 0,660 sp. G., ist wasserhell,
besitzt ein sehr starkes Lichtbrechungsvermögen und destillirt sehr leicht in
grossen Blasen über. Der Geruch ist aromatisch, ätherisch und erinnert an
Chloroform. Eingeathmet wirkt dasselbe betäubend, ein beklemmendes Gefühl auf der
Brust hervorrufend. Die Flüchtigkeit ist ausserordentlich; es verdunstet, in eine
Schale gegossen, sehr schnell, ähnlich dem Aether, und gleicht in vielen
Eigenschaften dem Aetherol; nur ist das specifische Gewicht verschieden. Einige
Tropfen, auf Papier gegossen, verdunsten ohne Fettfleck zu hinterlassen. Eine kleine
Menge, in eine Schale gegossen und entzündet, brennt mit blauweisserblauweiser Flamme ohne Zurücklassung einer öligen Flüssigkeit. Der Geschmack ist
beissend auf der Zunge und hält ziemlich lange an, ohne dabei bitter zu sein.
Einige Tropfen, mit Wasser geschüttelt, trüben dasselbe und es löst sich etwas darin
auf. In verdünntem und starkem Weingeist ist dieses Destillat I vollständig löslich.
Aether, Terpentinöl, Benzol und alle ätherischen Oele lösen dasselbe und mischen
sich in jedem Verhältnisse damit. Paraffin wird in der Kälte nicht, wohl aber in der
Wärme gelöst und scheidet sich bei längerem Stehen in krystallinischen Blättchen
aus. Naphtalin verhält sich ähnlich, nur dass sich die Krystalle in Körner absetzen.
Colophonium löst sich beim Erwärmen leicht auf, während sich Mastix erst bei dem
Siedepunkte des Wassers löst. Copal quillt stark unter theilweiser Lösung auf;
ähnlich verhält sich der Asphalt. Schwefel löst sich beim Erwärmen im Wasserbade mit
dunkelgrüner Farbe und scheidet sich beim Erkalten krystallinisch aus. Phosphor löst
sich in der Kälte nicht, beim Erwärmen etwas, was sich krystallinisch wieder
ausscheidet. Steinöl und Kreosot mischen sich in jedem Verhältnisse. Kalte
concentrirte Schwefelsäure wird unter Erwärmung röthlich braun gefärbt, ähnlich wie
bei Terpentinöl, und löst in Ueberschuss zugesetzt das Destillat I auf. Reine kalte
Salpetersäure ist anfangs ohne Einwirkung; später färbt sich das Destillat I gelb
und findet beim Erwärmen eine Zersetzung unter Ausstossung von braunen Dämpfen
statt. Es bildet sich eine Nitroverbindung, die in Wasser untersinkt. Reine kalte
Chlorwasserstoffsäure färbt gelb. Phosphorsäure bringt weder im kalten, noch im
heissen Zustande eine Veränderung hervor, ähnlich verhält sich die Essigsäure.
Schwefelwasserstoff und Schwefelammonium bringen keine Veränderung hervor.
Kaustisches Ammoniak, Aetznatronlauge und Aetzkalilauge bewirken zur eine kleine
Trübung. Chlorcalcium, einige Tage damit digerirt, bleibt unverändert. Aetzkali in
fester Form, längere Zeit damit digerirt, scheidet braune Flocken gb. Aetzkalk in
der Kälte und beim Sieden bewirkt keine Veränderung. Mennige, längere Zeit damit
erhitzt, wirkt nicht darauf ein. Salpetersaure Silberlösung gibt beim Kochen einen
schönen Silberspiegel. Chlorgas wird von dem Destillat I unter Erwärmung und
Ausstossen von weissen Nebeln, Bildung eines neuen öligen Körpers von sehr starkem
gewürzhaftem Geruch aufgenommen. Der neue Körper ist leichter als Wasser. Ein
Tropfen, mit Wasser gemischt, trübt sich milchig. Der Destillation unterworfen, geht
dieser neue Körper wasserhell über und hat einen sehr starken Geruch.
Die hauptsächlichsten charakteristischen Eigenschaften des Destillates I, nämlich das
grosse Lichtbrechungsvermögen, veranlassen den Verfasser den Namen Iridol dafür vorzuschlagen; obwohl manche Eigenschaften
namentlich der Siedepunkt und das specifische Gewicht mit dem von Reichenbach aufgefundenen Eupion übereinkommen, so sind
doch die chemischen Reactionen derart, dass man vermuthen muss, einen neuen Körper
vor sich zu haben. Bevor die elementare Zusammensetzung und die Chlor- und
Nitroverbindungen nicht genau studirt sind, kann man kein positives Urtheil fällen.
Die Chlor- und Nitroverbindungen dürften namentlich für die technische Chemie von
grosser Wichtigkeit sein und letztere ein sehr gutes Parfüm abgeben. Noch ist zu
bemerken, dass das Reichenbach'sche Kapnamor jedenfalls
nur ein Zersetzungsproduct des Iridöls (Eupions) ist.
Das zwischen 52 bis 57° übergehende Destillat II von 0,700 sp. G. ist ebenfalls
wasserheil, besitzt jedoch nicht das Lichtbrechungsvermögen wie das vorige und
destillirt langsam in kleinen Blasen in einer Glasretorte über. Es riecht nicht
aromatisch, sondern hat eher den Geruch wie feines rectificirtes Terpentinöl. Die
Verdunstung ist keine so schnelle wie beim Iridol; es hinterlässt auf Papier
ebenfalls keinen Fettfleck, sondern verdunstet gänzlich. Angezündet brennt es mit
blauer, etwas russender Flamme. Der Geschmack ist stärker und beissender als beim
Iridol. Es ist in Wasser unlöslich, im verdünnten und starken Weingeist aber
löslich. Aether, Terpentinöl, Benzol, Steinöl und Kreosot mischen sich damit in
jedem Verhältnisse. In der Wärme lösen sich Colophonium, Paraffin, Wachs und
Naphtalin. Asphalt und Copal lösen sich schwer, selbst in der Wärme unvollkommen.
Schwefel und Phosphor lösen sich schwerer. Kalte concentrirte Schwefelsäure im
Ueberschuss angewendet, löst das Destillat II zu einer klaren röthlichen Flüssigkeit
auf. Salpetersäure bildet eine Nitroverbindung, die schwerer als Wasser ist.
Chlorgas wird viel aufgenommen; es bildet sich eine neue gelbe Verbindung, die
rectificirt Wasser abscheidet und wasserhell übergeht und ganz wie Citronenöl
riecht. Der Verfasser schlägt deshalb vor, diesen Kohlenwasserstoff Citriol zu benennen. Die elementare Analyse des
Citrioles und der Chlor- und Nitroverbindung wird hinreichende Aufschlüsse darüber
geben.
Das bei 57 bis 60° übergehende wasserhelle Destillat 111 von 0,750 sp. G. besitzt gar
kein Lichtbrechungsvermögen, destillirt langsam über und zeichnet sich durch sehr
wenig Geruch aus. Die Flüchtigkeit ist noch geringer als beim Citriol; es
hinterlässt ebenfalls keinen Fettfleck auf Papier, sondern verdunstet vollständig.
Angezündet brennt dasselbe mit leuchtender, zuletzt etwas russender Flamme. Der
Geschmack ist mild und aromatisch. Es ist unlöslich in Wasser, löslich nur in
starkem Weingeist, Aether, Benzol, Terpentinöl, Steinöl und Petroleum, womit es sich
in jedem Verhältnisse mischt. Colophonium, Paraffin, Wachs und Naphtalin sind nur in der Wärme
löslich. Asphalt und Copal unlöslich. Schwefel und Phosphor schwer löslich. Kalte
concentrirte Schwefelsäure, in Ueberschuss angewendet, löst das Destillat III zu
einer klaren röthlichen Flüssigkeit auf. Salpetersäure bildet bei längerer
Einwirkung eine Nitro Verbindung, die schwerer als Wasser ist. Chlorgas wird in
grösserer Menge aufgenommen und bildet eine neue ölige Verbindung, die bei
nochmaliger Rectification einen starken Geruch nach Himbeeren hat, weshalb ich dafür
den Namen Rubidol vorschlage.
Das bei 60 bis 70° übergehende Destillat IV von 0,800 sp. G. ist wasserhell, ohne
Lichtbrechungsvermögen, besitzt wenig Geruch, der auf der Handfläche gerieben, dem
von Leder ähnlich ist, weshalb Verfasser dafür den Namen Coridol vorschlägt. Der Geschmack ist eigenthümlich gewürzhaft und
ziemlich lange auf der Zunge anhaltend, ähnelt dem Corianderöl. Die Flüchtigkeit ist
nicht gross; auf Papier gegossen, verdunstet es langsam, aber ohne einen Fettfleck
zu hinterlassen. In eine Schale gegossen und angezündet, brennt es mit stark
leuchtender, zuletzt russender Flamme. In Wasser ist es absolut unlöslich, löslich
aber und mischbar in allen Verhältnissen mit absolutem Alkohol, Aether, Benzol,
Terpentinöl und Steinöl. In verdünntem Weingeist unlöslich. Colophonium, Wachs,
Paraffin und Naphtalin werden in der Wärme gelöst. Schwefel und Phosphor sind schwer
löslich. Kalte concentrirte Schwefelsäure löst das Coridol mit rother Farbe auf.
Salpetersäure bildet eine Nitroverbindung. Chlorgas wird in grosser Menge
aufgenommen und bildet einen öligen Körper, welcher beim. Stehen Krystalle absetzt.
Die flüssige rectificirte Verbindung besitzt einen starken Geruch nach
Corianderöl.
Das bei 70 bis 80° übergehende Destillat V von 0,850 sp. G. ist wasserhell, ohne
Lichtbrechungsvermögen, besitzt sehr wenig Geruch und erinnert dasselbe etwas an
Benzol, mit welchem auch das specifische Gewicht stimmt* nur ist der Siedepunkt
verschieden. Der Verfasser schlägt dafür den Namen Benzidol vor. Der Geschmack ist Wissend auf der Zunge, ohne gewürzhaft zu
sein, und hält nicht lange an. Es ist fast ebenso flüchtig wie das Coridol und
hinterlässt keinen Fettfleck auf Papier. Fette Stoffe löst es mit Leichtigkeit auf,
weshalb man dasselbe wie Benzol anwenden kann. In Wasser ist es völlig unlöslich,
ebenso in verdünntem Weingeist. Mischbar ist es in jedem Verhältniss mit absolutem
Alkohol, Aether, Benzol und Terpentinöl. Harze, Wachs, Paraffin u.s.w. werden in der
Wärme davon gelöst. Rauchende Salpetersäure bildet eine Nitroverbindung, die einen
süsslichen zimmetartigen Geruch besitzt und schwerer als Wasser ist. Chlorgas wird
in grosser Menge aufgenommen und bildet einen neuen ölartigen Körper, der beim
Stehen Krystalle absetzt. Beim Erhitzen zersetzt sich diese Verbindung und geht bei der
Destillation neben Wasser ein ölartiger Körper von stark zimmetartigem Geruch
über.
Diese fünf Destillate zusammengestellt scheinen eine Reihe von Kohlenwasserstoffen zu
bilden, deren Zusammensetzung durch die Elementaranalyse erst festgestellt werden
muss, sowie durch das nähere Studium der Nitro- und Chlorverbindungen. Bei der
Untersuchung der höher siedenden Kohlenwasserstoffe zeigt sich als Endglied das
Benzidol, an welches sich das Benzol anschliesst, wenigstens stimmen Siedepunkt und
specifisches Gewicht so ziemlich.
Zur besseren Veranschauung folgt hier eine Zusammenstellung:
1)
Iridol
bei
470,
specifisches
Gewicht
0,660
2)
Citriol
„
52
„
„
0,700
3)
Rubidol
„
57
„
„
0,750
4)
Coridol
„
60
„
„
0,800
5)
Benzidol
„
70
„
„
0,850.
Chemische Zusammensetzung
Benzol
bei
80°,
specifisches
Gewicht
0,850
C
12
H
6
oder
C6 H6
Tolnol
„
109
„
„
0,870
C
14
H
8
„
C7 H8
Xylol
„
130
„
„
0,875
C
16
H
10
„
C8 H10
Cumol
„
151
„
„
0,887
C
18
H
12
„
C9 H12
Cymol
„
175
„
„
0,850
C
20
H
14
„
C10H14.
Verfasser bemerkt noch, dass er nicht behaupten will, mit vollständig reinen Körpern
sich beschäftigt zu haben, was bei bloser Fractionirung nicht möglich ist; es müssen
noch besondere Versuche gemacht werden, um aus den Verbindungen ganz reine Stoffe
abzuscheiden. Nach meinen Versuchen lassen sich aus den Nitroverbindungen Basen
herstellen durch Reduction mit Eisenfeile und Essigsäure, welche dem Anilin ähnlich
sind und auch Farbstoffe geben. Das Benzidol würde das anfangende Glied der
Anilinreihe sein und die Base hätte folgende Zusammensetzung: Von Benzidol C10H5
N (dieselbe ist bis jetzt nicht aufgefunden worden),
dann folgt von Benzol Anilin C12
H7
N, Toluidin C14
H9
N, Xylidin G16
H11
N, Cumidin C18
H13
N und Cymidin C20
H15
N. Dass man bisher diese Kohlenwasserstoffe noch nicht
aufgefunden hat, liegt einestheils in der sehr grossen Flüchtigkeit derselben,
anderntheils, dass man sehr grosse Mengen Holztheer zur Verarbeitung bringen muss,
um dieselben überhaupt gewinnen zu können, da dieselben in kleineren Mengen verloren
gehen; diese Operationen können nicht in Laboratorien, sondern nur in grösseren
Fabriken ausgeführt werden, wie der Verfasser eben Gelegenheit gehabt hat.