Titel: | Ueber die fabrikmässige Darstellung der Natronchromate; von Nic. Walberg. |
Autor: | Nic. Walberg |
Fundstelle: | Band 259, Jahrgang 1886, S. 188 |
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Ueber die fabrikmäſsige Darstellung der
Natronchromate; von Nic. Walberg.
Walberg's fabrikmäſsige Darstellung der Natronchromate.
Vor 2 Jahren wurde nach Ruſsland eine bedeutende Menge Natronbichromat eingeführt und
zu einem billigeren Preise angeboten als das entsprechende Kaliumsalz. Als Director
der einzigen Bichromatfabrik in Ruſsland wurde ich angesichts des bevorstehenden
Wettbewerbes damals gezwungen, ein Verfahren zur fabrikmäſsigen Darstellung der
Natronchromate auszuarbeiten. Nach den unten beschriebenen Methoden habe ich etwa
40l Bichromat und 10l neutrales Salz erzeugt.
Zur Darstellung des neutralen Natriumbichromates, Na2CrO4, wurden 6 Th.
fein pulverisirtes Chromerz (mit 44 Proc. Cr2O3), 3 Th. calcinirte Soda (mit 92 Proc. kohlensaures
Natron) und 3 Th. Kreide 8 Stunden im Flammenofen in oxydirender Flamme geglüht,
wobei der Ofen auf einmal 1l Beschickung faſste.
Die noch heiſse Masse wurde systematisch mit Wasser ausgelaugt, so daſs eine Lauge
von 45° B. entstand; dieselbe wurde in einem eisernen Kessel bis zu 52° B.
eingekocht und dann in mit Blei beschlagene Kästen ausgegossen. Nach der Abkühlung
der Lauge schieden sich aus derselben nadelförmige gelbe Krystalle der Verbindung
Na2CrO4.10H2O heraus. Da dieses Salz leicht in Wasser löslich
ist, so konnte es nicht durch Auswaschen von der Mutterlauge befreit werden, sondern
mittels einer Schleudertrommel. Die Krystalle wurden dann in eine Trockenkammer
gebracht, welche nicht über 30° erwärmt wurde und mit gutem Luftwechsel versehen
war; hier verwitterten sie und, indem sie ihr Krystallwasser vollständig verloren, zerfielen sie zu einem
kanariengelben Pulver.
So dargestelltes neutrales Natronchromat hatte folgende Zusammensetzung:
Neutrales chromsaures Natron, Na2CrO4
96,60
Schwefelsaures Natron
0,92
Im Wasser unlöslicher Rückstand
0,40
Wasser
1,28.
Darstellung des Natronbichromates. Aus Deutschland
eingeführtes Natronbichromat stellte ein orangerothes, leicht Wasser anziehendes und
dann zerflieſsendes Pulver dar. Die Analyse ergab folgende Zusammensetzung:
Chromsäure
67,98
Wasser
4,11
Unlöslicher Rückstand
0,40
Schwefelsäureanhydrid
2,93
Chlor
0,39
Chromoxyd, Eisenoxyd, Thonerde
0,05
Kali
Spur
Natron als Rest
24,14.
Auſserdem hat die qualitative Untersuchung die Anwesenheit
des neutralen chromsauren Natrons ergeben.
Die Laboratoriumversuche haben mir gezeigt, daſs Natronbichromat desto leichter an
der Luft zerflieſst, je reiner es ist, d.h. je mehr Chromsäure es enthält. Ich habe
daher, weil auch die Waare in hölzerne Fässer eingepackt einen langen
Wassertransport zu bestehen hatte, vorgezogen, Natriumbichromat mit nicht mehr als
72,5 Proc. Chromsäuregehalt zu erzeugen. Als Ausgangsmaterial zu dieser Fabrikation
nahm ich das oben erwähnte krystallisirte Monochromat, weil concentrirte
Natriumchromatlösungen beim Kochen sich theilweise zersetzen, indem sich Chromoxyd
bildet. Als ich versuchte, das neutrale Salz, ohne es vorher in Krystallen
abzuscheiden, unmittelbar in der ursprünglichen Lösung durch Schwefelsäure in das
saure Salz überzuführen, erhielt ich Natriumbichromat von einer gelbrothen Farbe,
welche von dem beigemengten chromsauren Chromoxyd schmutzig war.
Um bei der fabrikmäſsigen Darstellung die Zersetzung des neutralen Salzes beim
Verdampfen der Laugen möglichst zu vermeiden, strebte ich darauf hin, durch
systematisches Auslaugen möglichst starke Laugen zu erhalten, wobei auch natürlich
an dem zum Eindampfen nöthigen Brennmaterial erspart wurde. Beim Abkühlen der
eingekochten Laugen des neutralen Salzes schied sich auch Chromoxyd heraus; es war
aber nicht schwer, die Krystalle der neutralen Verbindung von dem letzteren zu
trennen.
Die aus der Schleudertrommel erhaltenen Krystalle wurden in Wasser gelöst, welches
zuerst durch Dampf bis zum Sieden erwärmt war; von dem neutralen Salze nahm ich so
viel, um eine Lauge von 40° B. zu erhalten; zu letzterer wurde Kammersäure in
solcher Menge zugegossen, um neutrales Salz vollständig in das saure Salz
überzuführen.
Das Ende dieser Reaction bestimmte ich durch Jodkaliumstärkepapier: der kleinste
Ueberschuſs der Schwefelsäure nach dem Ueberführen des neutralen Salzes in das saure
lieſs sich durch Jodausscheidung und Braunfärbung des Papieres erkennen. Zu der so
erhaltenen heiſsen Lauge wurde noch so viel neutrales Salz hinzugefügt, um als
Endproduct ein Bichromat mit 72,5 Proc. Chromsäure zu erhalten.
Diese Lauge, welche schwefelsaures Natron, neutrales und saures Chromat enthielt,
wurde in mit Blei beschlagenen Kästen stark abgekühlt, wobei das erste Salz
gröſstentheils herauskrystallisirte; die Chromate blieben aber aufgelöst. Zur
Abkühlung benutzte ich im Winter die natürliche Kälte, indem die
Krystallisationsgefäſse in einem ungeheizten Raume standen. Für den Sommer diente
ein mit Erde bedeckter Keller, der durch eine hölzerne Gitterwand in zwei ungleich
groſse Theile getrennt war; in dem groſsen standen die Kästen mit der Lauge und der
kleinere wurde bis oben mit Eis gefüllt, welches man nach Bedarf durch neues
ersetzte. Eine Abkühlung bis zu + 1° genügte vollständig, um das schwefelsaure
Natron gröſstentheils auszuscheiden. Nachdem diese Temperatur erreicht war, zog man
die Mutterlauge durch Heber ab; die Krystalle des schwefelsauren Natrons wurden auf
Siebe gesammelt und mit kaltem Wasser abgewaschen.
Die abgegossene Mutterlauge zeigte kalt 40 bis 42° B.; sie wurde mittels Filterpresse
filtrirt und dann in einem eisernen Kessel auf freiem Feuer unter beständigem
Umrühren bis zur Trockene eingedampft. Bei dem Trockenwerden backte sich die Masse
zu Klumpen zusammen, welche mit eisernen Krücken zerschlagen und von dem Boden des
Kessels abgekratzt wurden, um das Anbrennen zu verhindern; die vollständig
getrocknete Masse stellte eigroſse Klumpen dar. Sie wurde noch in heiſsem Zustande
zuerst auf einem Mahlgange gepulvert, wie er zum Knochenmahlen gebraucht wird, und
dann unmittelbar auf eine Walzenmühle, wo sie zu ganz feinem Pulver verwandelt
wurde.
Da das Natronbichromat in Folge seiner leichteren Löslichkeit noch giftiger ist als
das Kaliumbichromat, so waren beide Mahlapparate mit dichten Hüllen bedeckt und mit
dem Schornsteine in Verbindung gesetzt, wohin ein starker Luftsauger den ganzen
Staub entfernte. Die Fässer, vorerst mit Papier beklebt, stellte man unter die
Walzenmühle, so daſs sie sich unmittelbar mit der Waare füllten.
So erzeugtes Natronbichromat stellte ein feines orangerothes Pulver von folgender
Zusammensetzung dar:
ChromsäureNatronSchwefelsäureanhydridChlorUnlöslicher
RückstandWasser
72,3026,20 1,40SpurSpur 0,10
ent-sprechend
NatronbichromatNatronchromatSchwefelsaures
Natron
81,5916,08 2,23.