Titel: | Neue Verfahren und Apparate zur Darstellung von Wasserstoff, Wasserstoffsuperoxyd und Ozon. |
Autor: | Sachse |
Fundstelle: | Band 266, Jahrgang 1887, S. 373 |
Download: | XML |
Neue Verfahren und Apparate zur Darstellung von
Wasserstoff, Wasserstoffsuperoxyd und Ozon.
Patentklasse 12. Mit Abbildungen.
Verfahren und Darstellung von Wasserstoff u.s.w.
Bereits Williams (Chemical News, 1882 Bd. 51 S. 146) hat die
Beobachtung gemacht, daſs sich aus Zinkstaub Wasserstoff beim Erhitzen entbinden
lasse; er erhielt aus 6g,479 (1cc) Zinkstaub 37cc,5 Wasserstoff. Bei einem zweiten Versuche wurde der Wasserstoff über
glühendes Kupferoxyd
geleitet, wodurch 0g,0365 Wasser erhalten wurden,
während der Gehalt des angewandten Zinkstaubes an Wasser nur 0g,0055 betrug. Williams sprach schon damals die Ansicht aus, daſs der Wasserstoff im
Zinkstaub durch Zersetzung von Wasser entstanden sei. Später (Chemical News, 1883 Bd. 52 S. 205) hat er für diese Ansicht den
experimentellen Nachweis erbracht. Williams
beobachtete, daſs Zinkstaub ganz besonders viel Wasserstoff entwickelte, wenn er vor
dem Erhitzen mit Wasser benetzt und bei 100° bis zum constanten Gewicht getrocknet
wird. 6g,479 hatten hierbei 0g,1924 Wasser aufgenommen; die Menge des beim
Glühen entwickelten Wasserstoffes betrug 89cc,4.
Schwarz (Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft,
1886 Bd. 19 S. 1146) hat dann bereits im weiteren Verfolg der Williams'schen Beobachtungen eine sehr bequeme Methode
zur Darstellung reinen Wasserstoffes mittels Zinkstaubes angegeben, und zwar beruht
dieselbe auf der gegenseitigen Einwirkung von Zinkstaub und Kalkhydrat, das durch
Befeuchten des gebrannten Kalkes mit wenig Wasser, Absieben und Trocknen bei 100°
erhalten wird; beim mäſsigen Erhitzen erhält man nach der Formel: Zn + Ca(HO)2 = ZnO + CaO + H2
eine regelmäſsige Entwickelung sehr reinen Wasserstoffes.Calciumcarbonat (Kreide) an Stelle von
Kalkhydrat liefert beim Erhitzen mit Zinkstaub reines Kohlenoxyd: Zn +
CaCO3 = ZnO + CaO + CO. 20g Zinkstaub mit 22g,8 Kalkhydrat ergeben 5200cc trockenen Wasserstoff bei 0° und 760mm, entsprechend 0g,466 Wasser. Das Gemisch von Kalkhydrat und Zinkstaub laſst sich nun aber
nicht lange aufbewahren, da beide bei längerer Berührung schon bei gewöhnlicher
Temperatur in Reaction treten, so daſs eine Verwerthung dieses Verfahrens für
militärische Zwecke, zur schnellen Füllung von Luftballons, ausgeschlossen
erschien.
W. Majert in Grünau und G.
Richter in Falkenberg (D. R. P. Nr. 39898 vom 19. Oktober 1886) glauben nun
diesen Uebelstand dadurch beseitigen zu können, daſs sie das Kalkhydrat vor dem
Mischen mit Zinkstaub durch Erhitzen auf etwa 300° von dem nicht chemisch gebundenen
Wasser befreien. Mit so vorbehandeltem Kalkhydrat gemengt, soll der Zinkstaub selbst
bei 100° nicht, sondern erst kurz vor Rothglut Wasserstoff entwickeln. Besser wie
Kalkhydrat sollen sich noch Magnesiahydrat, zweifach gewässertes Chlorcalcium
(CaCl2 + 2H2O?)
oder die Doppelverbindung von Chlorcalcium mit Chlormagnesium, Chlornatrium bezieh.
Chlorkalium im Gemisch mit Zinkstaub zur Entwickelung von Wasserstoff eignen. Um
diese Entwickelung ohne jede stationäre Erhitzungseinrichtung bewirken zu können,
wird das Gemisch von Zinkstaub mit dem Wasser abgebenden Material in Blechbüchsen
von ungefähr 10cm Durchmesser und 40cm Länge gefüllt, welche fest verlöthet werden. An
der Stelle, wo letzteres geschieht, sind die Büchsen abgeflacht. Zur Erhitzung dient
ein aus Eisenblech gefertigter und auf Rädern montirter fahrbarer Kessel. In die
Stirn- und Rückwand desselben sind Röhren dicht eingelassen. Im Inneren des Kessels
befinden sich zwei Querwände mit Oeffnungen für die Röhren, welche bewirken, daſs
die Flamme den Weg nach dem Schornstein, welcher niederlegbar ist, nimmt. Nach
auſsen hin werden die Röhren durch zwei Thüren luftdicht abgeschlossen. Die Thüren
gehen in zwei Angeln und sind durch Asbestringe abgedichtet. Die das
Gasentwickelungsgemisch enthaltenden Blechbüchsen (Patronen) werden in die Röhren
geschoben und der Verschluſsdeckel festgeschraubt. Man erzeugt dann ein kräftiges
Feuer und leitet das sich entwickelnde Wasserstoffgas durch ein Rohr zur weiteren
Verwendung (Füllen von Luftballons) ab. Schon zu Anfang des Erhitzens schmilzt das
Loth der Patronen und der Wasserstoff kann in Folge dessen entweichen.
S. Lustig in Breslau (D. R. P. Nr. 40690 vom 1. Oktober
1886) hat das von Schönbein angegebene Verfahren zur
Darstellung von Wasserstoffsuperoxyd im Prozesse der
langsamen Oxydation durch Einwirkung von Wasser, Säure und Luft auf Metallamalgame
technisch verwerthbar gemacht.
Zinkamalgam wird mit Luft und alkoholischer Schwefelsäurelösung geschüttelt. Die
alkoholische Schwefelsäurelösung wird in der Weise bereitet, daſs 96 Volumina
absoluten Alkohols mit 4 Volumina verdünnter Schwefelsäure (1cc Schwefelsäure auf 3cc Wasser) vermischt werden. Nachdem ½ Stunde geschüttelt worden ist,
werden, um ein Aufbrauchen der Säure zu vermeiden, von neuem je 40cc der verdünnten Schwefelsäure auf l1 Flüssigkeit zugefügt und das Schütteln eine
weitere halbe Stunde fortgesetzt. Hierauf läſst man das durch den Prozeſs gebildete,
in Alkohol fast unlösliche schwefelsaure Salz absitzen und trennt es durch
Decantiren und Filtriren vollständig von der Flüssigkeit, dieselbe enthält 3 bis
3g,4 Wasserstoffsuperoxyd in 1l gelöst. Durch Abdestilliren des Alkohols im
luftverdünnten Raum wird die Flüssigkeit concentrirt und das Wasserstoffsuperoxyd in
wässeriger Lösung erhalten. Die Anwendung des Alkohols an Stelle des Wassers bei
diesem Oxydationsprozeſs bietet den Vortheil, daſs erstens die Zerstörung des
gebildeten Wasserstoffsuperoxydes durch den zu oxydirenden Körper zurückgehalten und
hierdurch eine bedeutend höhere Concentration der Flüssigkeit an
Wasserstoffsuperoxyd erreicht, zweitens das Eindampfen und Concentriren der
Flüssigkeit erleichtert wird, drittens die meisten bei diesen Prozessen sich
bildenden Salze als in Alkohol unlöslich ausgefällt werden, und daſs viertens ein
geringerer Verbrauch an Material stattfindet.
A. Behr in Köthen (* D. R. P. Nr. 39 377 vom 7. August
1886) hat einen neuen Apparat zur Erzeugung eines reinen Gemenges von Luft und Ozon durch Einwirkung des elektrischen Funkens auf Luft
construirt. Derselbe besteht aus einem aus Metall gefertigten, innen sorgfältig mit
Isolationsschichten (Glas, Ebonit o. dgl.) ausgekleideten Kasten o (Fig. 1, 2 und 3), in welchem
die Nadelapparate N in gröſserer oder geringerer Anzahl
aufgestellt sind. Jeder der Nadelapparate besteht aus 2 Blechplatten
a und b, von denen die
eine a fest mit der isolirenden Gummiplatte c verbunden ist, während die andere Blechplatte b durch die Regulirvorrichtung d in beliebigem Abstand von a eingestellt
werden kann.
Fig. 1., Bd. 266, S. 376
Fig. 2., Bd. 266, S. 376
Fig. 3., Bd. 266, S. 376
Die beiden einander zugekehrten Seiten der Bleche a und b tragen metallene
Nadeln, welche an ihrer Spitze der besseren Leitungsfähigkeit wegen aus Platin
bestehen; dagegen sind die Nadeln und die Blechplatten mit einem isolirenden
Anstrich versehen, um das Ausströmen von Elektricität und das Oxydiren der
Metalltheile zu verhindern. Der einen der Blechplatten a wird positive, der anderen b negative
Elektricität zugeführt; aus den Spitzen der einzelnen Nadelapparate N strömt die Elektricität aus und bildet aus der den
Apparat durchstreichenden Luft Ozon. Die Luft wird dem Apparat durch eine
Compressionsvorrichtung unter gewissem Druck bei r
zugeführt. Die Nadelapparate können einzeln aus- und eingeschaltet werden.
Sachse.