Titel: | Verhalten von Holz und Cellulose gegen erhöhte Temperatur und erhöhten Druck bei Gegenwart von Natronlauge von H. Tauss. |
Autor: | H. Tauss |
Fundstelle: | Band 276, Jahrgang 1890, S. 411 |
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Verhalten von Holz und Cellulose gegen erhöhte
Temperatur und erhöhten Druck bei Gegenwart von Natronlauge von H. Tauss.
(Aus dem chem.-tech. Laboratorium der techn.
Hochschule in Graz.)
Verhalten von Holz und Cellulose gegen erhöhte
Temperatur.
In dem ersten Theile meiner Untersuchungen über Cellulose und Holz (D. p. J. 1889 273 S. 276)
habe ich dargethan, daſs destillirtes Wasser für sich allein im Stande ist, ganz beträchtliche
Mengen von Holzsubstanz zu lösen. In dieser Arbeit versuchte ich, die Angreifbarkeit
der Cellulose und des Holzes bei Gegenwart von Alkali nachzuweisen. Unter denselben
Bedingungen wie bei destillirtem Wasser, bei erhöhtem Druck und erhöhter Temperatur
muſste natürlich selbst das verdünnte Alkali viel stärker einwirken. Die erhaltenen
Daten sollen, wenn auch relative, Zahlen angeben, welche uns die Verhältnisse bei
der Cellulosefabrikation aus Holz durch Kochen mit Natronlauge wenigstens theilweise
aufklären können. Auch hier habe ich, um durch Gegenüberstellung Vergleiche ziehen
zu können, sowohl reine Cellulose als weiches und hartes Holz mit Lauge behandelt,
und zwar bei verschiedenem Druck und verschiedenen Temperaturen, als auch bei
wechselnder Verdünnung der Natronlauge.
Von dem Verhalten von Holz und Cellulose gegen Lauge ist bis jetzt noch wenig
bekannt, obwohl die Natroncellulose schon seit einer Reihe von Jahren fabrikmäſsig
hergestellt wird. Von BraconnotD. p. J. 1820
1 312. wissen wir, daſs
derselbe Holz mit Alkali behandelte. Er erhielt dabei Ulmin. Zuerst wurden im
Groſsen alkalische Flüssigkeiten benützt, um aus Stroh, Pfriemengras u.s.w. die
Cellulose abzuscheiden, 1856 erhält Chauchard ein
englisches Patent, um Papier und Pappendeckel aus Holz und anderen Vegetabilien
herzustellen. Er zerreibt, zerfasert diese Materialien und unterwirft sie einer
alkalischen Wäsche. Collier stellte aus Rübentrestern
durch Kochen mit Wasser und 2 bis 4 Proc. Sodalösung Cellulose her, Piette berichtet, daſs eine französische Gesellschaft
Pferdemist mit Kalk und Soda kocht um Cellulose zu erhalten; 1862 schlug Barne und Blondel vor, Holz zur Celluloseabscheidung
mit Salpetersäure und mit Sodalösung zu behandeln; Payen berichtet von einem in der Cellulosefabrik von Oriolo ausgeführten
Verfahren, aus Holz Papierstoff herzustellen. Holzscheiben von 5mm Dicke wurden zuerst mit Königswasser in der
Wärme, dann mit Natron oder Ammon in geschlossenen Gefäſsen erhitzt. Auch hier haben
wir stets combinirte Säure- und Alkaliwirkung.
Auch Barchet und Machard benützen ein solches
Doppelverfahren. Sie erhitzten Holz durch 12h mit
verdünnter Salzsäure, behandelten es dann mit Natronlauge. Die saure Lösung wurde
neutralisirt und auf Zucker verarbeitet. Durch mikroskopische Untersuchungen suchte
dann Payen den Vorgang folgendermaſsen zu erklären:
In dem mit Königswasser behandelten Holze zeigte sich im Rückstand die unangegriffene
feste Cellulose mit ihren membranösen Formen, wogegen die den Einschlag der
inkrustirenden Substanzen bildende schwammige Cellulose vollkommen aufgelöst war.
Dadurch wurden in der Folge die inkrustirenden Materien leichter angreifbar. Durch
die Säurebehandlung
sollte das Holz an inkrustirenden Beimengungen reicher werden, da ein Theil der
Cellulose gelöst war. Erst das Alkali löste diese Beimengungen. Im Verein mit Seller und Champion hat Payen diese Thatsachen durch elementaranalytische Untersuchungen
nachzuweisen versucht. Ursprüngliches und mit Salzsäure behandeltes Holz wurde
vorher mit Alkohol und Wasser gut gewaschen und dann untersucht. Weiſstannenholz
ergab dabei:
Ursprüngliches Holz
mit HCl behandeltes Holz
C
48,88
51,13
H
6,74
6,16
O und Asche
44,38
42,17
–––––
––––––
100,00
100,00
Es zeigte sich wirklich, daſs das mit Säure behandelte Holz C reicher, O ärmer war, ein
charakteristisches Zeichen für Anhäufung von inkrustirender Substanz. Behandelte man
jetzt mit Alkali, so wurden vom ursprünglichen Holz 0,42 Theile, vom mit Säure
vorbereiteten 0,4867 Theile gelöst.
1868 berichtete Krieg über die Verwendung von starken
Laugen zur Herstellung von Cellulose aus Espartogras.
1869 behandelt Mathieson Holz in Form von Stämmen,
Balken, Klötzen mit Wasser und Alkalilösungen bei gewöhnlicher und auch erhöhter
Temperatur unter Anwendung von Druck.
Die erste Fabrik, die ausschlieſslich Natronlauge zur Cellulose-Abscheidung aus Holz
benützte, war die Manayauk Wood Pulp Works Co. bei
Philadelphia. Diese groſsartige Fabrik wurde nach einem 1854 von Burgess und Watt genommenen engl. Patente eingerichtet.
Sie verwendete Aetznatronlauge von 12° B. und kochte durch 6h bei einem Druck von 6 bis 8at (160 bis 172° C). Die Zersetzung des Lignins
sollte dabei eine Folge der Erhitzung und der damit bei anwesendem Wasserdampf Hand
in Hand gehenden Oxydation und Reduction sein, die Anwesenheit des Alkalis sollte
zum Theil zur Verseifung der Harze und harzähnlichen Stoffe, zum Theil zur
Neutralisierung der entstandenen Säuren dienen, mit welchen es lösliche Salze
bildet, die sich dann mit den Extractivstoffen u.s.w. in der nach der Kochung
ablaufenden braunen Flüssigkeit finden; Krieg berichtet
1869 über Fabriken in Conmille (England). In diesen wird Holz in Spänen auf 187½° C.
bei 11at mit Lauge erhitzt. Das Holz hat dann eine
blaugrüne Farbe. Zur Erhitzung wird eine Art Heiſswassersystem benutzt. Mène schlug vor, das zu Sägemehl oder Spänen
zerkleinerte Holz wie Flachs in Wasser zu legen. Durch das Rottenlassen werden viele
Substanzen aufgelöst, auch die stickstoffhaltigen, das Papierzeug wird dann mit
Chlor nicht gelb. Das gerottete Holz gut gewaschen, mit kochendem Wasser gründlich
gedämpft, wird nun mit Alkali behandelt. Durch Behandlung mit Alkali Cellulose zu
erhalten, beschreibt Keegan 1873 ein von ihm erfundenes
Verfahren. Nach diesem
wird das Holz nicht mit Alkali gekocht; dasselbe wird vielmehr in einer kalten
alkalischen oder sauren Lösung einem Drucke ausgesetzt, die Lösung in die Poren
eingepreſst, und das so getränkte Holz von der überflüssigen Lösung getrennt einer
trockenen Hitz ausgesetzt, wodurch die harzigen und anderen inkrustirenden
Substanzen löslich gemacht werden, so daſs sie mit Wasser ausgewaschen werden
können, und dann reinen Holzfaserstoff in Gestalt von reinem Papierzeug
zurücklassen. Die Kürze der Zeit bewahrt die Fasern vor Schädigung. Als Lösung ist
Aetznatron vorzuziehen, doch wirken auch kohlensaure Alkalien, Salzsäure,
Salpetersäure, Schwefelsäure ähnlich. Später haben sich Adamson, Deininger, Broad, Tessié, du Mothay damit beschäftigt, aus Holz
mit Alkalien Cellulose herzustellen. Alle benützten hohen Druck bis zu 14at, aber gerade hierin lag eine stete Gefahr. Sinclair suchte dies zu umgehen, indem er den Kessel
mit einem Mantel umgab und in dem Zwischenraum einen Druck von 8at erzeugte. Dadurch wurde der Druck auf den
Kessel ausgeglichen. Sinclair verwendet auf 100 Theile
Holz 25 Theile Natron in Lösung von 14° B.
Dem entgegen benutzt Ungerer nur einen Druck von 3 bis
4at für Laubholz und 5 bis 6at für Nadelholz und eine Lauge, welche 4 bis 5
Proc. kaustische Soda (von 60 Proc. Gehalt) auf Laubholz und 6 bis 8 Proc. auf
Nadelholz enthält. Die Kochzeit ist 5 bis 6h.
UngererWagner's Jahresbericht
1877. selbst gibt folgende Aufschlüsse über sein Verfahren:
Das klein zerschnittene Holz wird in einer Reihe von stehenden cylindrischen Kochern
mit Aetznatronlauge, welche in einem besonderen Kessel erhitzt wird, in der Weise
behandelt, daſs die Lauge durch das Holz von einem Kocher der Reihenfolge nach zu
den anderen flieſst, unter einem Druck, welcher 6at nicht übersteigt. Schlieſslich wird sie abgeleitet und wieder
regenerirt. Dadurch ist eine continuirliche Fabrikation möglich. Die Inkrustationen
zeigen ein verschiedenes Verhalten gegen die Lauge. Während einzelne Bestandtheile
schon in reinem Wasser oder in einer sehr schwachen Lauge bei 100° und darunter
löslich sind, werden andere erst bei 120 bis 130° und in starker Lauge wieder andere
bei noch höherer Temperatur gelöst.
Bei dem Verfahren von Ungerer ist das Gegenstromprinzip
vollkommen durchgeführt. Der völlig von den Inkrustationen gereinigte Holzstoff wird
dann in denselben Kochern mit reinem Wasser gewaschen.
Kirchner, Ingenieur der Cellulosefabrik in Aschaffen
bürg, gibt einen Bericht über die Fabrikation von Cellulose aus Holz. Seine
Erfahrungen beziehen sich auf Kiefernholz. Nadelhölzer werden mehr verwendet, geben
längeren Stoff, einige Laubhölzer geben wohl einen schönen weiſsen weichen Stoff,
aber nur von kurzer Faser.
Den Mehraufwand an Chemikalien kann ersetzt werden durch längeres Kochen unter
fortgesetzter hoher Temperatur. Unter allen Umständen soll kaustisches Aetznatron
benützt werden. Das Kochen des Holzes hat den Zweck, das Skelet des Holzkörpers, aus
vielen einzelnen runden, an den Enden zugespitzten schlauchähnlichen Membranen
bestehend, in möglichst reiner Form zu gewinnen. In und um diese Membranschläuche
liegen nämlich die sogen. Inkrusten Harze, Oele, Stärke, Gummi und andere Stoffe,
und es handelt sich bei der Cellulosedarstellung darum, alle fremden (die nicht
cellulosen) Beimengungen möglichst sicher und auf möglichst wohlfeile Art und Weise
zu entfernen.
Kirchner gibt an, daſs sich von allen Methoden der
Cellulosegewinnung nur die Kochung mit Natronlauge bewährt habe, und von dieser die
folgenden vier Arten.
1) Direkte Heizung liegender Kochkessel auf 10at
(Lee, Dresel, Rosenhain).
2) Direkte oder Dampfheizung stehender Kessel auf 10 bis 14at
(Sinclair, Nikol, Behrend).
3) Dampfheizung rotirender Kessel auf 12at.
4) Laugungsverfahren mit auf 6at erhitzten, durch
ein zusammenhängendes System von kleineren Apparaten getriebenen Laugen.
Nach Kirchner ist das Ungerer'sche Verfahren oder eine Modifikation desselben wahrscheinlich das
Vollkommenste und Beste. In Aschaffenburg benützte Kirchner bis dahin nur liegende Kessel mit direkter Heizung möglichst
kaustische Lauge und einen Druck von 10at. Den
Druck variirt er je nach Holz und je nach der Concentration der Natronlauge. Natron,
Druck und Zeit müssen für jede Holzgattung im richtigen Verhältniſs stehen. Zu viel
Natron, zu hohe Temperatur kann auch Lösung der Cellulose bewirken. Ein gröſserer
Verlust ist jedoch nur bei groben Abweichungen möglich. Der fertig gewaschene Stoff
soll eine graugelbe Farbe mit weichem baumwollähnlichen Griff zeigen, dann läſst er
sich mit Leichtigkeit bleichen.
Als weitere Vorschläge für die Natroncellulosefabrikation erwähne ich noch den
Vorschlag Wiegands, Holz vor der Behandlung mit Natron
scharf zu trocknen, um es empfänglicher zu machen; dann den Vorschlag Götzes und Schulzes das von der Borke befreite, in
Stücke zerschnittene Holz in einem Kocher mit Kalkmilch zu erhitzen, hierauf das
Holz in Farbholzraspeln zu zerkleinern und mit kaustischer Soda zu kochen. Meyer empfiehlt Pflanzenstoff mit Schwefelstrontium zu
kochen.
Der österreichische Verein für chemische und metallurgische Produktion in Aussig
empfiehlt eine Lösung (von 10°B.) von Schwefelnatrium, und zwar sollen 100k Holz mit 30k
reinem Schwefelnatrium in obgenannter Concentration durch 6h auf 5 bis 10at
erhitzt werden. Schwefelnatrium verbindet sich dabei mit den inkrustirenden
Substanzen zu einer Verbindung von tiefbrauner Farbe während die Cellulose in Form
des Holzes zurückbleibt. Diese wird systematisch mit Wasser und verdünnter Salzsäure gewaschen. Sellnik weicht das in eiserne Körbe gepackte Holz in
Lauge ein, hebt dann den Korb mit dem Holze heraus und kocht in einem offenen
Kocher, nach Reid's Erfahrungen soll das Kochen des
Holzes mit einer Lauge von 20 Proc. (des Holztrockengewichtes) Gehalt bei einer
Dampfspannung von 8at, (170°) günstige Erfolge
liefern. Dahl in Danzing benützt eine Lösung von
schwefelsaurem Natron 16 Proc., kohlensaurem Natron 50 Proc., Aetznatron 20 Proc.,
Schwefelnatrium 10 Proc. und zwar auf 100k Holz
26k; die Salzlösung hat 6 bis 14° B, für
Kiefern, Tannen und Fichtenholz sind 5 bis 10at
Dampfspannung und 3 bis 4h Kochzeit erforderlich.
Ubertin will durch Auslaugen von Holz, Stroh ohne
Kochen fettige, harzige Substanzen auflösen. Er benutzt 2,37 Kalkhydrat, 3,37
Seesalz. Ueber die Bestandtheile, welche sich in den Laugen finden, ist noch
folgendes bekannt: In diesem Journal, 1875 216 373,
berichtet ein unbekannter Verfasser, daſs in den Laugen die Natronsalze von
Harzsäure, Humussäure, Essigsäure, Kohlensäure, sowie einige harzartige Körper
enthalten sind. Versetzt man mit Säure, läſst einige Zeit stehen, so tritt der
Geruch nach Vanillin auf. Doch ist es dem Verfasser nicht gelungen, krystallinisches
Vanillin zu erhalten. Knösel behauptet, daſs in der
Lauge sich höchstens Spuren von Vanillin finden. Das Coniferin ist nur in der
Cambialschicht unter der Rinde enthalten, und wird daher vor dem Kochen entfernt,
auch müſste sich das Vanillin bei höchstens 180° zersetzen. Als Nebenproduct kann
höchstens Kienöl gewonnen werden. Das rohe Product zeigt dann einen Geruch nach
Trimethylamin, wahrscheinlich von Pflanzeneiweiſs herrührend. Von sonstigen
Untersuchungen über das Verhalten von Holz gegen Alkalien sind bekannt die von Thomson, von Draggendorf, Koch,
Weehler und Tollens.Weitere Daten finden sich in Hoyer, Bericht über die Fabrikation von
Cellulose aus Holz, Glaser Annalen 17 191;
Hoyers Papier * 1876 10. Jahrg. 257
354.
Thomson zieht aus dem Holz der Laubbäume durch kalte
verdünnte Natronlauge 8 bis 26 Proc. einer mit Cellulose isomeren Substanz aus,
welche er als Holzgummi bezeichnet. Zu diesem Zwecke behandelte er Späne aus
Birkenholz 24h mit einer Natronlauge vom spec.
Gew. 1,1, verdünnte mit Wasser und filtrirte. Beim Uebersättigen der braunen
Flüssigkeit bildete sich ein weiſser Niederschlag, Thomson hat denselben nicht weiter untersucht. Der ursprüngliche
Natronauszug mit dem gleichen Volumen Alkohol gefällt und auf dem Filter mit
verdünntem Alkohol gewaschen ergab bei 100° getrocknet 15 Proc. des Holzes. Es war
Holzgummi und hatte aschenfrei die Formel C6H10O5. Aus anderen
Laubhölzern wurde mehr gewonnen, aus Nadelhölzern keines.
ThomsonJourn. pract. Chemie, 1879,
196. beschreibt im weiteren auch die Eigenschaften dieses
Productes. Die Untersuchungen von Koch führten zur
genaueren Kenntniſs des
Holzgummis und des aus diesem hergestellten Holzzuckers.Berliner Berichte,
Bd. 20 145. In neuester Zeit haben Weehler und TollensAnnalen, 254
304. eingehende Studien über den Holzgummi und
Holzzucker (Xylose) gemacht. Sie stellten den Holzgummi her, indem sie
Buchenholzspäne zweimal mit 2 proc. Ammoniak digerirten. Aus den ammoniakalischen
Lösungen fällte Säure dunkle, phlobaphenartige Körper. Die Späne wurden hierauf mit
5 proc. Natronlauge übergössen und unter häufigem Umrühren bei Zimmertemperatur sich
selbst überlassen. Die durch Abpressen erhaltene gelbe alkalische Flüssigkeit wurde
mit gleichen Theilen 95 proc. Alkohol versetzt. Dieser fällte das natronhaltige
Gummi; dieses wurde mit Alkohol und salzsäurehaltigem Wasser gewaschen, mit Aether
digerirt. Nach dem Trocknen über Schwefelsäure hinterblieb eine weiſse poröse Masse.
Aus 1300g Buchenspänen wurden 63 bis 70g Holzgummi (4 Proc.), aus 100g Tannenholz nur 4g (0,4 Proc.) erhalten. Durch Kochen mit verdünnter Schwefelsäure geht der
Gummi in Holzzucker (Xylose) über. Die beiden Forscher untersuchten auch die
Eigenschaften von Holzgummi und Holzzucker. Ersterer hatte die Formel C6H10O5, löste sich in 2 proc. Natronlauge, dreht die
Polarisationsebene links, gibt mit Phloroglucin und Salzsäure eine kirschrothe
Farbe. Der Holzzucker, die Xylose, hatte die Formel C5H10O5,
schmilzt bei 144°, ist rechts drehend, zeigt starke Birotation, gab keine
Lävulinsäure, aber Furfurol, gab mit Phloroglucin und Salzsäure ein schönes
Kirschroth; das Phenylglucosazon schmolz bei 159 bis 160°. Durch Oxydation mit
Salpetersäure liefert er Trihydrooxyglutarsäure und Trihydrobuttersäure. Gegen
Lignin verhält sich der Holzzucker so, daſs Holzgummi und Xylose leicht der
Hydrolyse unterliegen, Ligninsubstanz wird durch verdünnte Schwefelsäure nicht
angegriffen, Phloroglucin und Salzsäure färben Holzgummi und Holzzucker beim
Erwärmen und in Lösung, Lignin dagegen in der Kälte und in ungelöstem Zustande. Draggendorf sowie Wider
erhielten aus dem Holz mit 1 proc. oder noch schwächerer Natronlauge ausziehbare
Metarabinsäure. Draggendorf ist der Ansicht, daſs die
von der Cellulose durch gröſsere Löslichkeit sich unterscheidenden Stoffe,
Hydrocellulose, Pararabin, Metarabin, Arabin u.s.w. eine fortlaufende Reihe von
abnehmender Dichtigkeit und Resistenz gegen Lösungsmittel bilden. Kali wirkt auf die
Körper ähnlich wie auf andere Kohlenhydrate. Nach Tollens liegt der Unterschied zwischen Cellulose und Holzgummi darin, daſs
Cellulose und ihre Derivate Dextrose, Holzgummi Xylose liefert.
Ueber das Verhalten der reinen Cellulose gegen Alkali
ist folgendes bekannt:
Concentrirte Kalilauge wirkt schrumpfend, 5 proc. Lauge färbt sich beim Kochen stark
dunkelbraun, 10 proc. löst nach dem Kochen bis zu 50 Proc. von damit digerirter
Cellulose auf, aus der Lösung fällt Alkohol eine amorphe Masse, welche nicht Holzgummi ist, sondern
eine Verbindung von 4C6H10O5, NaOH.
Beim Schmelzen mit Kalilauge entsteht Oxalsäure. Im Holze schützt die inkrustirende
Substanz die Cellulose vor dem Lösen durch Alkali.
Wie ich in meinen ersten Untersuchungen gezeigt und wie durch Andere schon bekannt,
entstehen beim Erhitzen von Holz mit Wasser allein, oder mit Säuren aus den
inkrustirenden Substanzen Zuckerarten. Beim Behandeln mit Alkali muſsten sich diese
natürlich theilweise weiter zersetzen.
Nach EmmerlingTollens, Kohlenhydrate. und
Leges gibt Dextrose mit festem Alkali
Acetonalkohol, Kochleder und Kavalier fanden Aceton, Hoppe-Seyler wies
nach, daſs beim Erwärmen von Wasser und Alkali aus vielen Zuckerarten Milchsäure
gebildet wird, und zwar 10 bis 20 Proc. der Dextrose, Kiliani erhielt 30 bis 40 Proc. an milchsaurem Zink mit 27 Proc.
Milchsäure, wenn er 1 Theil Dextrose in 1 Theil Wasser löste, mit 1 Theil Aetzkali
und 1 Theil Wasser bei 60 bis 70° so lange digerirte, bis Fehling-Lösung nicht mehr reducirt wurde. Niencki und Sieber erhielten 41 Proc.
Milchsäure bei geringer Concentration und niedriger Temperatur.
Meine Untersuchungen haben nun den Zweck, die Angreifbarkeit und die Löslichkeit der
Cellulose und des Holzes in Alkali bei verschiedenen Temperaturen nachzuweisen.
Dabei machte ich die Versuche mit einem Gehalt der alkalischen Flüssigkeit an NaOH,
welcher auch in der Praxis am häufigsten benützt wird. Um aber den Einfluſs der
Grädigkeit kennen zu lernen, dehnte ich die Versuche noch auf verdünntere und
concentrirtere Laugen aus. Die Kochungen dauerten stets drei Stunden. Um auch den
Einfluſs der Zeit festzustellen, wiederholte ich bei den ersten Versuchen die
Kochungen von ein und derselben Substanz mit frischer Lauge. Das Erhitzen geschah
wieder bei gewöhnlichem Druck und gewöhnlicher Temperatur in einem Glaskolben unter
Anwendung eines Rückfluſskühlers; zur Erzeugung des höheren Druckes wurde ein Müncke'scher Digestor benützt. Da aber alkalische
Flüssigkeiten das Kupfer angreifen, so wurde in den Digestor ein Eiseneinsatz
eingestellt.
Während bei den Kochungen mit destillirtem Wasser der gelöste Antheil durch
Eindampfen und Wägen bestimmt werden konnte, muſste ich hier anders vorgehen. Die
Lösungen lieſs ich absetzen, sie klärten sich; die überstehende Flüssigkeit wurde in
einen Literkolben abgezogen, die letzten Antheile mit dem Rückstand wurden verdünnt,
durch ein getrocknetes gewogenes Filter filtrirt, gut gewaschen, der feste Rückstand
mit dem Filter getrocknet und gewogen. Das Filtrat wurde schlieſslich stets zu einem
bestimmten Volumen, meist zu einem Liter aufgefüllt. Der gelöste Antheil konnte hier nur als
Verlust gerechnet werden.
Die Filtrate untersuchte ich nun:
1) auf Fehling-Lösung reduzirende Substanzen (in der
Kälte, in der Wärme),
2) auf mit gleichem Volumen Alkohol fällbare Substanzen,
3) auf mit Säure fällbare Substanzen,
4) auf mit Aether direkt extrahirbare Substanzen,
5) auf mit Aether nach dem Ansäuern des Filtrates extrahirbare Substanzen.
Die Alkohol- und Säurefällungen wurden wenn möglich nach sorgfältigem Waschen auch
quantitativ bestimmt.
Die Fehling-Lösung reduzirenden Bestandtheile des
Filtrates aus Holz konnten Zuckerarten oder ähnliche Producte sein, die mit dem
gleichen Volumen Alkohol gefällten, nach Koch, Thomson,
Weehler und Tollens Holzgummi, die mit Säure
fällbaren Harzsäuren, Humussäuren u.s.w.
Die ätherischen Extractionen sollten mit Phloroglucin und Salzsäure Färbungen
ergeben, eventuell das Vanillin enthalten. Die Filtrate von den Cellulosekochungen
konnten ebenfalls Fehling-Lösung reduzirende Substanzen
enthalten, durch Alkohol fällbar ist nach Koch eine
Verbindung von der Zusammensetzung 4C6H10O5. NaOH.
Zum Vergleiche wurden diese Filtrate auch mit Säure gefällt und mit Aether
extrahirt.
Als Material verwendete ich einerseits reines schwedisches Filtrirpapier,
andererseits feine Späne aus weichem Holz (Fichtenholz) sowie aus hartem Holz
(Buchenholz). Ich benützte die Materialien lufttrocken und beziehen sich alle Zahlen
darauf.
Die Untersuchungen gliedern sich nun, wie folgt:
I. Auskochungen von Cellulose und Holz bei gewöhnlichem Druck und erhöhter Temperatur
mit einer Lauge von 1,09 spec. Gew. (8 Proc. NaOH).
II. Auskochungen von Cellulose und Holz bei 5at
Druck und entsprechender Temperatur mit einer Lauge von 1,09 spec. Gew.
III. Auskochungen von Cellulose und Holz bei 10at
und entsprechender Temperatur mit einer Lauge von 1,09 spec. Gew.Höherer Druck war nicht nothwendig, da die
Zersetzung schon bei 10at zu weit
ging.
IV. Auskochungen von Cellulose und Holz bei gewöhnlichem Druck und erhöhter
Temperatur mit einer Lauge von 1,162 spec. Gew. (14 Proc. NaOH).
V. Auskochungen von Cellulose und Holz bei einem Druck von 5at und entsprechender Temperatur mit einer Lauge
von 1,162 spec. Gew.Hier genügten schon
5at.
VI. Auskochungen von Cellulose und Holz bei gewöhnlichem Druck und erhöhter
Temperatur mit einer Lauge von 1,043 spec. Gew. (3 Proc. NaOH).
VII. Auskochungen von Cellulose und Holz bei 5at
Druck und entsprechender Temperatur mit einer Lauge von 1,043 spec. Gew.
VIII. Auskochungen von Cellulose und Holz bei einem Druck von 10at und entsprechender Temperatur mit einer Lauge
von 1,043 spec. Gew.
I. Auskochungen von Cellulose und Holz
mit einer Lauge vom spec. Gew. 1,09 bei
gewöhnlichem Druck.
10g
Cellulose mit ½l
Lauge dreimal hintereinander gekocht, ergaben:
Rückstand:
8,301
7,814
7,721
gelöst wurden:
1,699
0,487
0,093 = 2,199 oder 21,99 Proc.
Die gelblich gefärbte Lösung (1) zeigte mit Fehling-Flüssigkeit keine Reaction, Alkohol, Säure fällten nichts. Nach
Ansäuern mit Aether extrahirt, der Aether verdunstet; es blieb ein gelblicher
minimaler Rückstand, der mit Phloroglucin und Salzsäure sich nicht färbte.
Aehnlich verhielten sich die anderen Lösungen.
10g
weiches Holz mit ½l
Lauge dreimal hintereinander gekocht, ergaben:
Rückstand:
6,6105
5,926
5,480
gelöst wurden:
3,3895
0,6845
0,446 = 4,9195 oder 49,19 Proc.
Selbst ein 4. und 5. mal gekocht, zeigte sich jedesmal ein weiterer Verlust.
Rückstand:
5,157
4,863
gelöst wurden:
0,323
0,294
Die Lösung (1) braun gefärbt, zeigte mit Fehling-Flüssigkeit keine Reaction, Alkohol fällte nur Spuren, Säure
ebenfalls, nach Ansäuern mit Aether extrahirt, der Aether verdunstet, blieb ein
gelblicher Rückstand, der mit Phloroglucin und Salzsäure roth gefärbt wurde.
Aehnlich verhielten sich die anderen Lösungen.
10g
hartes Holz mit je ½l
Lauge dreimal hintereinander gekocht, ergaben:
Rückstand:
5,829
4,810
4,532
gelöst wurden:
4,171
1,019
0,279 = 5,469 oder 54,68 Proc.
Die Lösung (1) war braun gefärbt, je 50cc
untersucht, zeigten mit Fehling-Flüssigkeit keine
Reaction, Alkohol fällte 0g,137 d. i. 27,4 Proc.,
Säure fällte 0g,030 d. i. 6 Proc. des Holzes. Der
nach dem Ansäuern und Verdunsten erhaltene Aetherextract wurde mit Phloroglucin und
Salzsäure roth.
Aehnlich verhielten sich die anderen Lösungen.
II. Auskochungen von Cellulose und
Holz mit Lauge vom spec. Gew. 1,09 bei einem Druck
von 5at.
10g
Cellulose mit je ½l
Lauge dreimal hintereinander gekocht, ergaben:
Rückstand:
5,548
4,624
4,198
gelöst wurden:
4,452
0,924
0,426 = 5,802 oder 58,02 Proc.
Die Lösung (1) war braun, zeigte mit Fehling-Flüssigkeit
keine Reaction, Alkohol fällte aus 50cc 0,008 d.
i. 1,6 Proc., Säure 0,005 d. i. 1 Proc. der Cellulose. Der nach dem Ansäuern
erhaltene Aetherextract gab mit Phloroglucin und Salzsäure keine Färbung.
Aehnlich verhielten sich die anderen Lösungen.
10g
weiches Holz mit je ½l Lauge gekocht, ergaben:
Rückstand:
4,309
3,253
2,415
gelöst wurden:
5,691
1,056
0,838 = 7,585 oder 75,85 Proc.
Die Lösung (1) war tiefbraun, zeigte mit Fehling-Flüssigkeit keine Reaction, Alkohol fällte aus 50cc 0,010 d. i. 2 Proc., Säure fällte 0,080 d. i.
16 Proc. des Holzes. Der Aetherextract aus der angesäuerten Lösung war gelblich, gab
mit Phloroglucin und Salzsäure eine rothe Färbung.
Aehnlich verhielten sich die anderen Lösungen.
10g
hartes Holz mit je ½l
Lauge gekocht, ergaben:
Rückstand:
3,564
3,277
3,020
gelöst wurden:
6,436
0,287
0,257 = 6,980 oder 69,80 Proc.
Die Lösung (1) war tiefbraun, zeigte mit Fehling-Flüssigkeit keine Reaction, Alkohol fällte aus 50cc 0,178 oder 25,7 Proc., Säure fällte 0,076 oder
15,2 Proc. des Holzes. Der direkte Aetherauszug hinterlieſs beim Verdunsten keinen Rückstand. Der nach dem Ansäuern erhaltene gab
einen gelblichen Extract, der mit Salzsäure und Phloroglucin schön roth wurde.
Aehnlich verhielten sich die anderen Lösungen.
III. Auskochungen von Cellulose und
Holz mit einer Lauge vom spec. Gew. 1,09 bei
10at
Druck.
10g
Cellulose mit je ½l
Lauge dreimal hintereinander gekocht, ergaben:
Rückstand:
4,971
4,320
4,102
gelöst wurden:
5,029
0,651
0,218 = 5,899 oder 58,99 Proc.
Die Lösung (1) war braun, zeigte mit Fehling-Flüssigkeit
keine Reaction, Alkohol fällte aus 50cc 0,0515 d.
i. 10,30 Proc., Säure 0,0365 d. i. 7,3 Proc. der Cellulose. Der direkte Aetherauszug
hinterlieſs keinerlei Rückstand, nach dem Ansäuern extrahirt und verdunstet blieb
ein brauner Extract, der mit Phloroglucin und Salzsäure sieht nicht färbte.
Aehnlich verhielten sich die anderen Lösungen.
10g
weiches Holz mit je ½l Lauge dreimal hintereinander gekocht, ergaben:
Rückstand:
2,5675
2,111
1,820
gelöst wurden:
7,4325
0,4565
0,291=8,180 oder 81,80 Proc.
Die Lösung (1) war tief dunkelbraun, zeigte mit Fehling-Flüssigkeit keine Reaction, Alkohol fällte aus 50cc 0,0087 d. i. 1,7 Proc., Säure fällte 0,127 d.
i. 25,40 Proc. des Holzes. Der direkte Aetherauszug hinterlieſs keinen Rückstand,
der nach dem Ansäuern erhaltene einen bräunlichen Extract, welcher sich mit Phloroglucin und
Salzsäure nicht färbte.
Aehnlich verhielten sich die anderen Lösungen.
10g
hartes Holz mit je ½l
Lauge dreimal hintereinander gekocht, ergaben:
Rückstand:
2,934
2,402
2,061
gelöst wurden:
7,066
0,532
0,341 = 7,939 oder 79,39 Proc.
Die Lösung (1) war tief dunkelbraun, zeigte mit Fehling-Flüssigkeit keine Reaction, Alkohol fällte aus 50cc 0,0026 d. i. 0,5 Proc., Säure fällte 0,092 d.
i. 18,4 Proc. des Holzes. Der direkte Aetherauszug hinterlieſs keinen Rückstand, der
nach dem Ansäuern hergestellte einen braunen Extract, der sich mit Phloroglucin und
Salzsäure nicht färbte.
Aehnlich verhielten sich die anderen Lösungen.
IV. Auskochungen von Cellulose und
Holz mit einer Lauge vom spec. Gew. 1,162 bei
gewöhnlichem Druck.
10g
Cellulose mit ½l
Lauge gekocht, ergaben:
Rückstand:
7,812
gelöst wurden:
2,188 oder 21,88 Proc.
Die Lösung war gelb, zeigte mit Fehling-Flüssigkeit
keine Reaction, Alkohol fällte aus 50cc 0g,039 d. i. 7,8 Proc. der Cellulose, Säure fällte
nur Spuren. Der direkte Aetherauszug hinterlieſs keinen Rückstand, nach dem Ansäuern
wurde ein gelblicher Aetherextract erhalten, der sich mit Phloroglucin und Salzsäure
nicht färbte.
10g
weiches Holz mit ½l
Lauge gekocht ergaben:
Rückstand:
6,455
gelöst wurden:
3,545 oder 35,45 Proc.
Die Lösung war braun, zeigte mit Fehling-Flüssigkeit
keine Reaction, Alkohol fällte aus 50cc 0,024 d.
i. 4,8 Proc., Säure fällte aus 50cc 0g,010 d. i. 2 Proc. des Holzes. Aether direkt
angewandt, hinterlieſs keinen Rückstand, nach Ansäuern angewandt einen bräunlichen
Rückstand, der sich mit Phloroglucin und Salzsäure nicht färbte.
10g
hartes Holz mit ½l
Lauge gekocht, ergaben:
Rückstand:
5,357
gelöst wurden:
4,643 oder 46,43 Proc.
Die Lösung war braun, zeigte mit Fehling-Flüssigkeit
keine Reaction, Alkohol fällte aus 50cc 0,054 d.
i. 30 Proc., Säure fällte aus 50cc 0,028 d. i. 5,6
Proc. des Holzes. Aether direkt angewandt, hinterlieſs keinerlei Rückstand, nach dem
Ansäuern angewandt einen gelben Extract, der mit Salzsäure und Phloroglucin sich nicht färbte.
V. Auskochungen von Cellulose und Holz
mit Lauge vom spec. Gew. 1,162 bei 5at
Druck.
10g
Cellulose mit ½l
Lauge gekocht, ergaben:
Rückstand:
2,267
gelöst wurden:
7,733 oder 77,33 Proc.
Die Lösung war braun, zeigte mit Fehling-Flüssigkeit
keine Reaction, Alkohol fällte aus 50cc 0g,135 d. i. 27 Proc., Säure fällte 0,059 d. i.
11,80 Proc. der Cellulose. Aether direkt angewandt, hinterlieſs keinerlei Rückstand,
nach dem Ansäuern angewandt einen gelbbraunen Extract, der mit Phloroglucin und
Salzsäure sich nicht färbte.
10g
weiches Holz mit ½l
Lauge gekocht ergaben:
Rückstand:
0,297
gelöst wurden:
9,713 oder 97,13 Proc.
Die Lösung war tief dunkelbraun, zeigte mit Fehling-Flüssigkeit keine Reaction, Alkohol fällte aus 50cc 0g,134 oder
26,8 Proc., Säure fällte 0g,124 oder 24,8 Proc.
des Holzes. Aether hinterlieſs direkt angewandt keinen Rückstand, nach
vorhergegangenem Ansäuern einen braunen Extract, der sich mit Phloroglucin und
Salzsäure rothviolett färbte.
10g
hartes Holz mit ½l
Lauge gekocht, ergaben:
Rückstand:
0,852
gelöst wurden:
9,148 oder 91,48 Proc.
Die Lösung war tief dunkelbraun, zeigte mit Fehling-Flüssigkeit keine Reaction, Alkohol fällte aus 50cc 0,079 oder 15,8 Proc., Säure fällte 0,168 oder
33,60 Proc. des Holzes. Aether direkt angewandt, hinterlieſs keinen Rückstand,
vorher angesäuert, einen gelblichen Extract, der mit Salzsäure und Phloroglucin nicht gefärbt wurde.
VI. Auskochungen von Cellulose und
Holz mit Lauge vom spec. Gew. 1,043 bei
gewöhnlichem Druck.
10g
Cellulose mit ½l
Lauge gekocht, ergaben:
Rückstand:
8,793
gelöst wurden:
1,207 oder 12,07 Proc.
Die Lösung war gelblich, zeigte mit Fehling-Flüssigkeit
keine Reaction, Alkohol fällte nichts, Säure auch nichts, Aether hinterlieſs direkt
und nach Ansäuern verwendet, keinerlei Rückstand.
10g
weiches Holz mit ½l
Lauge gekocht, ergaben:
Rückstand:
7,163
gelöst wurden:
2,837 oder 28,37 Proc.
Die Lösung war braun, zeigte mit Fehling-Flüssigkeit
keine Reaction, Alkohol fällte nichts, Säure fällte aus 50cc 0,0065 d. i. 1,31 Proc. des Holzes. Aether
direkt angewandt, hinterlieſs keinerlei Rückstand, nach vorherigem Ansäuern einen
gelblichen Extract, der sich mit Phloroglucin und Salzsäure roth färbte.
10g
hartes Holz mit ½l
Lauge gekocht, ergaben:
Rückstand:
6,975
gelöst wurden:
3,025 oder 30,25 Proc.
Die Lösung war braun, zeigte mit Fehling-Flüssigkeit
keine Reaction, Alkohol fällte aus 50cc 0g,065 oder 11 Proc., Säure fällte 0g,027 oder 5,4 Proc. des Holzes. Aether direkt
angewandt, hinterlieſs keinen Rückwand, nach vorherigem Ansäuern einen braunen
Extract, der sich mit Phloroglucin und Salzsäure nicht
färbte.
VII. Auskochungen von Cellulose und
Holz mit Lauge vom spec. Gew. 1,043 bei 5at
Druck.
10g
Cellulose mit ½l
Lauge gekocht, ergaben:
Rückstand:
8,464
gelöst wurden:
1,536 oder 15,36 Proc.
Die Lösung war gelblich, zeigte mit Fehling-Flüssigkeit
keine Reaction, Alkohol fällte nichts, Säure bewirkt eine Trübung, Aether direkt
angewandt, hinterlieſs keinerlei Rückstand, nach vorherigem Ansäuern einen geringen,
lichtgelben Extract, der sich mit Phloroglucin und Salzsäure nicht färbte.
10g
weiches Holz mit ½l
Lauge gekocht, ergaben:
Rückstand:
4,904
gelöst wurden:
5,096 oder 50,96 Proc.
Die Lösung war braun, zeigte mit Fehling-Flüssigkeit
keine Reaction, Alkohol fällte nichts, Säure aus 50cc 0,0797 d. i. 15,94 Proc. des Holzes. Aether direkt angewandt,
hinterlieſs keinen Rückstand, nach vorherigem Ansäuern einen gelbbraunen Extract,
der sich mit Phloroglucin und Salzsäure roth färbte.
10g
hartes Holz mit ½l
Lauge gekocht, ergaben:
Rückstand:
4,434
gelöst wurden:
5,566 oder 55,66 Proc.
Die Lösung war tief braun, zeigte mit Fehling-Flüssigkeit keine Reaction, Alkohol fällte aus 50cc 0,011 d. i. 2,2 Proc., Säure fällte 0,047 d. i.
9,4 Proc. des Holzes. Aether direkt angewandt, hinterlieſs keinen Rückstand, nach
vorherigem Ansäuern einen gelbbraunen Extract, der mit Phloroglucin und Salzsäure
roth wurde.
VIII. Auskochungen von Cellulose und
Holz mit einer Lauge vom spec. Gew. 1,043 bei
10at
Druck.
10g
Cellulose mit ½l
Lauge gekocht, ergaben:
Rückstand:
7,972
gelöst wurden:
2,028 oder 20,28 Proc.
Die Lösung war gelb, zeigte mit Fehling-Flüssigkeit
keine Reaction, Alkohol fällte aus 50cc 0,043 d.
i. 8,6 Proc., Säure fällte 0,021 d. i. 4,2 Proc. der Cellulose. Aether direkt
angewendet, hinterlieſs keinen Rückstand, nach vorherigem Ansäuern einen gelblichen
Extract, der sich mit Phloroglucin und Salzsäure nicht färbte.
10g
weiches Holz mit ½l
Lauge gekocht, ergaben:
Rückstand:
2,969
gelöst wurden:
7,031 oder 70,31 Proc.
Die Lösung war braungelb, zeigte mit Fehling-Flüssigkeit
keine Reaction, Alkohol fällte Spuren, Säure aus 50cc 0,080 d. i. 17 Proc. des Holzes. Aether hinterlieſs, direkt angewendet,
keinen Rückstand, nach vorherigem Ansäuern einen gelblichen Extract, der sich mit
Phloroglucin und Salzsäure nicht färbte.
10g
hartes Holz mit ½l
Lauge gekocht, ergaben:
Rückstand:
3,441
gelöst wurden
6,559 oder 65,59 Proc.
Die Lösung war braun, zeigte mit Fehling-Flüssigkeit
keine Reaction, Alkohol fällte Spuren, Säure fällte aus 50cc 0,070 d. i. 14 Proc. des Holzes. Aether direkt
angewandt, hinterlieſs keinerlei Rückstand, nach vorherigem Ansäuern einen braunen
Rückstand, der sich mit Phloroglucin und Salzsäure nicht färbte.
Um die gewonnenen Daten besser vergleichen zu können, ziehe ich dieselben zum
Schlusse in Tabellen zusammen.
Verhalten der Cellulose.
In Proc. wurde gelöst von Natronlauge vom spec. Gew.
1,043
1,09*
1,162
bei gewöhnlichem Druck
12,07
16,99
21,88
„ 5at Druck
15,36
44,52
77,33
„ 10at „
20,28
50,29
?
* Hier sind nur die Resultate der 1. Kochung angeführt.
Durch Lauge vom spec. Gew. 1,090 wurde gelöst:
bei der Kochung
1
2
3
Summa
bei gewöhnlichem Druck
16,99
4,87
0,93
21,99
„ 5at Druck
44,52
9,24
4,26
58,02
„ 10at „
50,29
6,51
2,18
58,99
Durch Alkohol wurde gefällt:
aus den Lösungen mit Lauge vom spec. Gew.
1,043
1,09
1,162
bei gewöhnlichem Druck
–
–
7,8
„ 5at Druck
–
1,6
27,0
„ 10at „
8,2
10,30
?
Durch Säure wurde gefällt:
aus den Lösungen mit Lauge vom spec. Gew.
1,043
1,09
1,162
bei gewöhnlichem Druck
–
–
Spuren
„ 5at Druck
Trübung
1,0
11,80
„ 10at „
4,2
7,3
?
Bei höherem Druck und höherer Temperatur wächst das Lösungsvermögen alkalischer
Flüssigkeiten für Cellulose. Die Concentration der Lauge ist jedoch von gröſserem
Einfluſs. Längere Kochungen können eine gröſsere Concentration nur theilweise
ersetzen. Durch eine Natronlauge vom spec. Gew. 1,162 (14 Proc. NaOH) wurden bis
5at bereits ¾ der Cellulose gelöst, bei einer
Lauge vom spec. Gew. 1,09 bei 5at bereits die
Hälfte.
Die Lösungen enthalten mit Alkohol fällbare Substanzen, nach Koch 4C6H10O5 . NaOH,Die Alkoholfällung mit verdünnter H2SO4
gekocht, neutralisirt, reducirt Fehling-Lösung. je höher der Druck, je concentrirter die
Lauge, desto mehr. Säure fällte braun gefärbte Körper, um so mehr je höher der Druck
und die Concentration. Die Natur derselben ist noch unaufgeklärt. Fehling-Flüssigkeit wurde durch keine Lösung reducirt,
der ätherische Auszug war stets minimal, gab mit Phloroglucin und Salzsäure
keinerlei Färbungen.
Verhalten von weichem Holz
(Fichtenholz).
In
Proc. wurde gelöst durch Natronlauge vom spec. Gew.
1,043
1,09
1,162
bei gewöhnlichem Druck
28,37
33,89
35,45
„ 5at Druck
50,96
66,91
97,03
„ 10at „
70,31
74,32
?
Durch Lauge vom spec. Gew. 1,09 wurden gelöst:
bei der Kochung
1
2
3
Summa
bei gewöhnlichem Druck
33,89
6,845
4,460
49,19
„ 5at Druck
66,91
5,56
3,38
75,85
„ 10at „
74,32
4,565
2,910
81,80
Durch Alkohol wurde gefällt:
aus
den Lösungen mit Natronlauge vom spec. Gew.
1,043
1,09
1,162
bei gewöhnlichem Druck
–
Spuren
4,8
„ 5at Druck
–
2,0
26,8
„ 10at „
–
1,7
?
Durch Säure wurde gefällt:
aus
den Lösungen mit Natronlauge vom spec. Gew.
1,043
1,09
1,162
bei gewöhnlichem Druck
1,31
Spur
2,0
„ 5at Druck
15,94
16,00
24,8
„ 10at „
17,00
25,40
?
Weiches Holz wird selbst von verdünnten Laugen bei höherem Druck und höherer
Temperatur leicht angegriffen. Das Lösungsvermögen der Lauge steigert sich auch hier
mit der Druckzunahme, noch mehr aber mit einer höheren Grädigkeit der alkalischen
Flüssigkeit. Längere Dauer vermag die gröſsere Concentration nur theilweise zu
ersetzen. Durch eine Lauge vom spec. Gew. 1,162 (14 Proc. NaOH) wird das Holz bei
5at fast vollkommen gelöst, selbst Lauge vom
spec. Gew. 1,043 (3 Proc. NaOH) löst bei 5at schon
die Hälfte.
Die Lösungen geben erst, wenn concentrirte Lauge von 1,162 und höherer Druck
verwendet wird, mit Alkohol Fällungen. Diese lassen sich durch Invertirung mit
verdünnter Schwefelsäure leicht in Fehling-Flüssigkeit
reducirende Substanzen überführen.
Säure fällt humusartige, braun gefärbte Körper.
Die Lösungen selbst geben mit Fehling-Flüssigkeit keine
Reaction, Extrahirt man mit Aether nach dem Ansäuern, so hinterbleiben nach dem
Verdunsten des Aethers gelbbraun gefärbte Rückstände, die in einigen Fällen mit
Phloroglucin und Salzsäure rothe Färbungen gäben.
Verhalten von hartem Holz.
In Proc. angegeben, wurden gelöst durch Laugen vom spec. Gew.
1,043
1,09
1,162
bei gewöhnlichem Druck
30,25
41,71
46,43
„ 5at Druck
55,66
64,36
91,48
„ 10at „
65,59
70,66
?
Mit Lauge vom spec. Gew. 1,09 wurden gelöst:
bei den Kochungen
1
2
3
Summa
bei gewöhnlichem Druck
41,71
10,19
2,79
54,68
„ 5at Druck
64,36
2,87
2,57
69,80
„ 10at „
70 66
5,32
3,41
79,39
Durch Alkohol wurden gefällt:
aus den Lösungen mit Lauge vom spec. Gew.
1,043
1,09
1,162
bei gewöhnlichem Druck
11,10
27,4
30,80
„ 5at Druck
1,10
25,7
15,80
„ 10at „
Spur
5,2
?
Durch Säure wurden gefällt:
aus den Lösungen mit Lauge vom spec. Gew.
1,043
1,09
1,162
bei gewöhnlichem Druck
5,40
6,00
5,60
„ 5at Druck
9,40
15,40
33,60
„ 10at „
14,00
18,40
?
Hartes Holz wird ebenfalls schon von verdünnten Laugen stark angegriffen. Höherer
Druck, concentrirtere Laugen vermehren die Lösungsfähigkeit des Alkalis. Längere
Dauer der Kochung vermag die stärkere Grädigkeit nur theilweise zu ersetzen. Von
einer Lauge mit dem spec. Gew. 1,162 (14 Proc. NaOH) wird bei 5at fast das ganze Holz gelöst; schon eine Lauge
mit dem spec. Gew. 1,043 (3 Proc. NaOH) löst über die Hälfte.
In den Lösungen finden sich durch Alkohol fällbare Substanzen, bei gewöhnlichem Druck
und concentrirter Lauge am meisten, bei höherem Druck sinkt die Menge der fällbaren
Körper.Diese Körper geben
vertirt die Hälfte als Zuckerbestandtheile sind nach Koch und Anderen Holzgummi mit Natron. Säure fällt
ebenfalls, je höher der Druck, je concentrirter die Lauge, desto mehr.
Die Lösungen selbst reducirten Fehling-Flüssigkeit
nicht. Wurde mit Aether nach dem Ansäuern extrahirt, so hinterblieb beim Verdunsten
ein gelblicher Rückstand, der in einzelnen Fällen mit Phloroglucin und Salzsäure
rothe Färbungen ergab.
Nimmt man den Cellulosegehalt des weichen Holzes (Fichtenholz) mit 54 Proc., die
Nichtcellulose mit 46 Proc. an, so wird ein der letzteren gleicher Antheil aus Fichtenholz bei dreistündiger Kochzeit durch eine Lauge
vom spec. Gew. 1,043 (3 Proc. NaOH) bei einem Druck von 5 bis 6at, durch eine Lauge vom spec. Gew. 1,090 (8 Proc.
NaOH) bei einem Druck von 4 bis 5at, durch eine
Lauge vom spec. Gew. 1,162 (14 Proc. NaOH) bei einem Druck von 2 bis 3at ausgelöst. Bei wiederholter Kochung genügt bei
einer Lauge vom spec. Gew. 1,09 (8 Proc. NaOH) schon gewöhnlicher Druck.
Nimmt man den Cellulosegehalt des harten Holzes (Buchenholz) mit 46 Proc., die
Nichtcellulose mit 54 Proc. an, so wird ein der letzteren gleicher Antheil aus Buchenholz bei dreistündiger Kochzeit durch eine Lauge
vom spec. Gew. 1,043 (3 Proc. NaOH) bei einem Druck von 5at, durch eine Lauge vom spec. Gew. 1,090 (8 Proc.
NaOH) bei einem Druck von 4 bis 5at, durch eine
Lauge vom spec. Gew. 1,162 (14 Proc. NaOH) bei 2 bis 3at ausgelöst. Bei wiederholter Kochung genügt auch hier bei einer Lauge
vom spec. Gew. 1,09 (8 Proc. NaOH) gewöhnlicher
Druck.
Dem entgegen wird in der Praxis viel höherer Druck angewendet.
Dies hat seinen Grund darin, daſs hier die mechanische Auflockerung der Holzfaser
eine groſse Rolle spielt. Es wird dann neben der Nichtcellulose auch viel Cellulose
in Lösung gehen. Thatsächlich führt die Anwendung höheren Druckes in der Praxis zu
groſsen Verlusten. Die Ausbeute an Cellulose aus 100 Theilen Holz beträgt meist nur
30 bis 35 Theile.
Die inkrustirenden Materien werden dabei vollständig zersetzt. Zucker oder
zuckerähnliche Körper finden sich in den alkalischen Flüssigkeiten nicht, hie und da
Holzgummi, namentlich bei hartem Holze. Dafür sind durch Säure fällbare Substanzen
in fast allen Lösungen.Ich habe mir
vorgenommen, diese Substanzen näher zu untersuchen. Die
Aetherextracte sind stets gering, die Farbenreactionen derselben mit Phloroglucin
und Salzsäure zu sporadisch, um sichere Anhaltspunkte zu ergeben. Die Nuancen der
Farbreactionen waren roth, verschieden von den blauvioletten und rothvioletten der
wässerigen Auszüge aus Holz.