Titel: | Die Fortschritte der Zuckerindustrie in dem dritten Viertel 1896. |
Fundstelle: | Band 302, Jahrgang 1896, S. 186 |
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Die Fortschritte der Zuckerindustrie in dem
dritten Viertel 1896.
(Fortsetzung des Berichtes S. 161 d.
Bd.)
Die Fortschritte der Zuckerindustrie in dem dritten Viertel
1896.
III. Zuckerfabrikation.
E. KaczmarkiewiczGazeta Cukrownicza, 1896 V S. 169; Oesterreichisch-ungarische Zeitschrift für
Zuckerindustrie und Landwirthschaft, 1896 XXV S. 541.
hat den Einfluss der Filtration des Diffusionssaftes auf den
endgültigen Reinheitsgrad des Saftes mit dem Hinweise studirt, dass die
Filtration dieses Saftes sich heute zwar im Zuckerfabriksbetrieb allgemein Eingang
verschafft, dass man es aber bis heute unterlassen habe, den Einfluss der Filtration
ziffermässig festzustellen. Die grösste Zahl der in dieser Frage vorliegenden
Arbeiten begnügt sich damit, den Reinheitsgrad vor und nach der Filtration zu
bestimmen, obwohl diese Daten keine entscheidende Schlussfolgerung zulassen, da eine
Erhöhung des Reinheitsgrades durch die Filtration (bestimmt unmittelbar nach der
Filtration) noch nicht eine endgültige Erhöhung des Reinheitsgrades des Saftes
bedingt. Wird die Menge des aus 100 g Saft durch Filtration entfernten Nichtzuckers
(trocken) mit x, die durch die nachfolgende Scheidung
und Saturation entfernte Nichtzuckermenge mit b
bezeichnet, so würden im Ganzen x + b = y Nichtzucker entfernt
werden. Wenn der vom Filter zurückgehaltene Rückstand während der Scheidung nicht
löslichen Nichtzucker erzeugen würde und sich zur Gänze durch die Scheidung
entfernen liesse, so wäre der Einfluss der Filtration auf den endgültigen
Reinigungsgrad gleich Null und die Filtration selbst zwecklos. In Gegenwart von Kalk
scheidet sich jedoch aus dem Rückstande x eine gewisse
Menge löslicher Nichtzucker ab, welche mit δx
bezeichnet werden soll, wobei δ den aus der Einheit x in Lösung übergegangenen Nichtzucker bedeutet; δ kann nun höchstens den Werth 1 erreichen, aber auch
Null sein. Wird deshalb nicht filtrirter Saft der Scheidung unterworfen, so ist die
Menge des entfernten Nichtzuckers y1
= x + b – δx. Diese
Gleichung von der ersten abgezogen, ergibt den Werth y1
– y = δx oder in Worten: Die Menge des aus 100 g
Rohsaft entfernten Nichtzuckers, welche ausschliesslich dem Einflüsse der
Wirksamkeit der Filtration zuzuschreiben ist, ist gleich δx. Den Werth dieser Erwägungen erläutert folgendes Beispiel aus der
Praxis. Der Diffusionssaft ging durch ein Filter von 30 qm Filterfläche (System Šindelar) in die Messgefässe; Temperatur während der
Diffusion höchstens 80° C, in den Messgefässen höchstens 38° C, durchschnittliche
Saftmenge auf 1 qm Filterfläche in der Minute 7,4 1. Der dem Filter entnommene
Rückstand stellte eine dunkelgraue, schleimige Masse vor. 50 g des Niederschlages
wurden mit Wasser auf 100 cc versetzt, auf 78° C. erwärmt und mit Kalkmilch (5 g
CaO) versetzt; nach zweimaligem Aussaturiren und Herstellung der verlangten
Alkalinität (0,02 Proc. CaO auf 100 cc Saft) wurde die Flüssigkeit bis zum Sieden
erhitzt und filtrirt, die Niederschläge mit heissem Wasser ausgelaugt und das
Filtrat auf 250 cc ergänzt. Der höchste Werth für δ
wurde bei folgender Probe erhalten: 1) Die Menge des entsüssten Niederschlages
betrug nach 6stündiger Filtration 21,5 k; 2) der Wassergehalt dieses Niederschlages
betrug 90,70 Proc; 3) der Gehalt an Trockensubstanz 9,3 Proc; 4) das Filtrat des
Niederschlages hatte folgende Zusammensetzung: Trockensubstanz 1,40 Proc., Zucker
0,145 Proc., Nichtzucker 1,255 Proc., Alkalität 0,02 Proc., Nichtzucker nach
Entfernung des Kalkes 1,235 Proc
Die eingangs abgeleitete Berechnung durchgeführt, ergibt, dass von 100 Th. des dem
Filter in natura entnommenen Niederschlages durch die Einwirkung von Kalk 6,147
Nichtzucker in Lösung übergehen und dass aus 100 Th. Trockensubstanz des obigen
Niederschlages 66,39 Th. gelöst werden. Hieraus folgt: δ
= 0,6639.
Werden diese Daten auf Procente des Saftes umgerechnet, aus welchem der Niederschlag
herrührt, so ergibt sich:
1) Zuckerverlust im Niederschlag 0,00041 Proc. = 411,10;
2) abgesüsster Niederschlag in natura 0,072 Proc. = 7200,10;
3) getrockneter Niederschlag (x) = 0,067 Proc. =
670,10;
4) δ = 0,6639;
5) Menge des durch die Filtration des Saftes entfernten Nichtzuckers, welche sich bei
Vermeidung der Filtration nach der Saturation im Safte vorfinden würde, (δx) = 0,0067. 0,6639 = 0,00411 Proc.
Hieraus ist zu ersehen, dass selbst in diesem Falle, wo δx das Maxiraum aller angeführten Untersuchungen erreicht, der Einfluss
der Filtration verschwindend gering ist. Welchen Werth deshalb die sogen.
Eiweissfänger besitzen, zeigt die Berechnung aus den Herzfeld'schen Analysen. Herzfeld erhielt
0,025 Proc. getrockneten Niederschlag bezieh. Eiweiss, von welchen unter Einwirkung
von Kalk nur 1,7 Proc. in löslicher Form in den Saft übergingen. Hieraus folgt:
x = 0,025, δ = 0,017, δx = 0,000425
oder der Effect der Eiweissfänger auf die endgültige Reinheit
des Saftes ist praktisch gleich Null.
Logischer Weise wendet sich Kaczmarkiewicz hierauf der
Untersuchung der Frage zu, ob und wann δx einen Betrag
erreichen könnte, der auf das endgültige Ausbeuteergebniss von praktisch
verwerthbarem Einfluss wäre. δx = 0,1 würde z.B. eine
Erhöhung der Ausbeute um ungefähr 0,16 Proc. Zucker aus dem Safte bedingen.
Angenommen δ = 0,5, so müsste zur Erreichung des obigen
Ergebnisses x=\frac{0,1}{0,5}=0,2 sein.
Eine solche Menge von trockenem Rückstand aus dem Rohsafte zu erlangen, ist
jedoch in der Praxis bis heute nicht gelungen, obwohl die Möglichkeit nicht
bestritten werden kann, nachdem es Kaczmarkiewicz durch
Laboratoriumsversuche gelungen ist, mit Hilfe der Centrifugalkraft Rückstände von
0,6 bis 0,9 zu erhalten. Wenn es nun auch der Praxis gelingen würde, mit eigens
construirten Separatoren solche Resultate zu erreichen, so würde dies eine recht
bedeutende Erhöhung der Ausbeuteziffern bedingen. Einen Melassecoëfficient von 1,6
angenommen, müsste sich die Zuckerausbeute durchschnittlich um 0,4 × 1,6 = 0,64
Proc. auf Rübe erhöhen und die Melassebildung um 0,4 + 0,64 = 1,04 Proc.
verringern.
Die Anregung von Kaczmarkiewicz verdient die Beachtung
der Praxis, denn sie ist geeignet, die mechanische Filtration in neue Bahnen zu
lenken.
In neuerer Zeit beginnt man einen gewissen Werth auf die Bestimmung der Viscosität der Säfte zu legen, indem man erkannt hat, dass
man daraus gewisse Schlüsse für den Verlauf der Fabrikation ziehen kann. J. ZaglenicznyGazeta Cukrownicza, 1896 V S. 129; Oesterreichisch-ungarische Zeitschrift für
Zuckerindustrie und Landwirthschaft, 1896 XXV S. 544.
spricht sich ganz richtig dahin aus, dass wir in Folge unserer unvollkommenen
Erkenntniss des Wesens der Krystallisation oft nicht im Stande sind, aus den
Ergebnissen der im Laboratorium ausgeführten Saftuntersuchungen auf die zu
erhaltende Zuckerausbeute und den Melasserückstand eine verlässliche
Schlussfolgerung zu ziehen, da es nicht selten vorkommt, dass zwei Füllmassen von
gleicher chemischer Zusammensetzung beim Centrifugiren verschiedene Zuckerausbeuten
ergeben. Die Nichtausbringung des Zuckers in der Melasse rührt nicht allein von
Umständen chemischer Natur her, sondern es sind auch die physikalischen
Eigenschaften des Saftes – darunter der Grad der Viscosität – auf die
Krystallisation von Einfluss. Auf Grund der Viscositätsbestimmungen ist Sidersky zu Resultaten gelangt, die ihm gestatteten,
scheinbare Anomalien der Praxis zu erklären. So konnte nachgewiesen werden, warum
geschwefelte Säfte leichter krystallisiren und solche Füllmassen sich leichter
verarbeiten lassen, obwohl die Concentration, der Reinheitsquotient und auch der
Gehalt an mineralischen Stoffen vor und nach der Schwefelung unverändert geblieben
war. Betrug die Viscosität des geschwefelten Saftes nämlich z.B. 100°, so erreichte
jene des ungeschwefelten Saftes kaum 73°. Die Bestimmung der Viscosität wird in
derselben Weise vorgenommen, als es bei Oelen geschieht, und empfiehlt Zagleniczny für den Zuckerfabriksbetrieb den Apparat
von Reischauer-Aubry, der zu Viscositätsbestimmungen im
Bier allgemein Verwendung findet.
CollignonJournal des fabricants de sucre, 1896 XXXVII
Nr. 28. macht einige Bemerkungen über die Saturationsarbeit, indem er zunächst hervorhebt, dass die Diffusionssäfte
verschiedener Zusammensetzung verschiedene Kalkmengen zur Scheidung verlangen. Wenn
nun eine Fabrik mit mehreren Saturationskesseln arbeitet, so kann es vorkommen, dass
z.B. Kessel I zu viel Kalk, Kessel II die richtige Menge Kalk und Kessel III zu
wenig Kalk erhält. Wenn der Kessel zu wenig Kalk erhalten hat, so ist 1) die
Filtration durch die Schlamm- und Filterpressen schwierig, unter Umständen
unmöglich; 2) der Schlamm schmutzig und schwer auszuwaschen; daher grösserer
Aufwand an Dampf und Tüchern; 3) schwierig, zur Beschleunigung der Arbeit directen
Dampf im Triple-effet anzuwenden, wegen zu starker Schaumbildung und leichten
Herausspritzens; 4) Auftreten von Schaum auf den Syrupbassins; 5) Erschwerung des
Kochens und längere Kochdauer; 6) schäumende Nachproductensude, Gährung in den
Füllmassekästen, niedrige Zuckerausbeute und Veränderung der Melasse; 7)
Verminderung der Arbeitsleistung der Fabrik.
Es entsteht nun die Frage, wie man diese Uebelstände vermeiden kann. Angenommen, der
Saft sei auf 65° erwärmt, man leitet Kohlensäure ein und behandelt den Saft wie
gewöhnlich. Der Kesselinhalt wird auf die gewünschte Alkalität gebracht und einer
Prüfung unterworfen, wobei sich folgende Erscheinungen zeigen sollen: 1) Der Kessel
hat die richtige Kalkmenge. Es bedeckt ein leichter, grauer Schlamm die ganze
Oberfläche in der Stärke von etwa zwei Finger, ein Zeichen, dass die weitere Arbeit
glatt vor sich gehen wird. 2) Bei Zusatz von zu viel Kalk ist der Schlamm zu dick,
wodurch allerdings hieraus keine besondere Unannehmlichkeit erwächst, ausser dass
die Saturationsdauer eine längere sein wird; man wird also beim nächsten Kessel
weniger Kalk zusetzen. 3) Der Schaum an der Oberfläche besteht aus grossen Blasen,
die mehr oder weniger wachsen, ein Zeichen, dass eine ganz geringe Menge Kalk fehlt.
Der Kessel ist dann noch annehmbar. 4) Der Schaum zeigt sich in eigenthümlichen
Streifen, was beweist, dass dem Safte noch Kalk fehlt. Man fügt alsdann 1 hl
Kalkmilch hinzu und saturirt bis zum gewünschten Alkalitätsgrad, bis die unter 1)
angegebenen Bedingungen erfüllt sind. 5) Es zeigt sich gar kein Schaum, ein Beweis,
dass eine beträchtliche Menge Kalk fehlt. Man ist dann oft gezwungen, eine noch ganz
bedeutende Kalkmenge dem Safte zuzusetzen, wobei man allerdings überzeugt sein kann,
es mit verdorbenen Rüben zu thun zu haben.
Collignon ist überzeugt, dass, wenn man in der
angegebenen Weise verfährt, man stets ein glattes und sicheres Arbeiten zu erwarten
hat, wie Beispiele aus spanischen Fabriken zeigen.
V. K. DědekZeitschrift für Zuckerindustrie in Böhmen, 1896
XX S. 723. spricht sich in günstiger Weise über die Verwendung der Brüdenwässer zur Diffusion aus. Die
verwendete Batterie besteht aus 14 Diffuseuren à 80 hl Inhalt und hat eine Leitung
für kaltes und eine solche für warmes Wasser. Die durchschnittliche Temperatur des
kalten Wassers betrug 5,5° C., jene des warmen 61° C. Die Verwendung der beiden
Wässer von so verschiedener Temperatur bestand darin, dass man beim
Diffusionsprocess während des Anstellens des ersten Diffuseurs (frisch gefüllten)
warmes Wasser von 61° C. auf den letzten Körper fliessen liess, dagegen während des
Abziehens des Saftes zu den Messgefässen durch einfachen Wechsel der Ventile beider
Wasserrohre des letzten Diffuseurs die Kaltwasserleitung benutzte, um die Schnitte,
welche schon aus der Batterie entfernt werden sollten, abzukühlen. Die Befürchtung,
dass die hohe Temperatur (75 bis 80° C.), welcher die beinahe ausgelaugten Schnitte
des letzten Diffuseurs ausgesetzt wurden, ungünstig auf den Quotienten des
Diffusionssaftes einwirken werde, hat sich als unbegründet erwiesen, nachdem im
Durchschnitt eine Verbesserung des Diffusionssaftes gegenüber dem Rübensafte eingetreten
ist. Nach dieser Methode arbeiten übrigens schon viele deutsche Zuckerfabriken.
Nach der Mittheilung von DrenkmannZeitschrift des Vereins
für die Rübenzuckerindustrie des Deutschen Reichs, 1896 XXXXVI S.
478. trat die oft wiederkehrende und dann andauernde Dunkelfärbung der Säfte in den höheren Stadien der
Verdampfung wenige Wochen nach Beginn der Campagne als eine durch das äussere
Ansehen höchst beunruhigende Erscheinung auf. Die directe Untersuchung der
dunkelnden Säfte machte es unzweifelhaft, dass, sobald bei dem Verkochen der höchste
Grad der Dunkelfärbung eintrat, in den Säften diejenigen Säuren nachweisbar werden,
welche als Spaltungsproduct der Glukose anzusehen sind (apoglucinsaurer Kalk), und
dass die Alkalität stets vorwaltend aus Alkali und nicht aus Kalk besteht. Man
könnte nun schliessen, dass die im Verdampfapparat dunkelnden Säfte Invertzucker und
darin Glykose aus glykosehaltigen Zuckerrüben enthielten, und sich mit dieser
Erklärung begnügen. Aber die unverkochten Säfte zeigten bei vorsichtiger Prüfung
ohne langandauerndes Kochen keine Reduction der Kupferlösung. Interessant war nun
die Verfolgung der aus den bezüglichen Pressäften und Fabriksdünnsäften seiner Zeit
hergestellten Bleiessigniederschläge, welche mit Wasser ausgewaschen unter Alkohol
conservirt waren. Nach Abscheidung des Bleies mit Schwefelwasserstoff resultirte
eine adstringirend schmeckende, gelblich gefärbte Flüssigkeit, welche nach der
Hydrolyse durch Kochen mit verdünnter Schwefelsäure Kupferlösung sehr ansehnlich
reducirte; langsamer bewirkt diese Eigenschaft eine vorbereitende Kochung mit
verdünntem Alkali. Es erscheint demnach der im Bleiessigniederschlag vorhanden
gewesene Stoff als eine Gerbsäure von dem Charakter eines Glykosides, also einer
ätherartigen Verbindung, welche erst nach längerer vorbereitender Behandlung Glykose
ausscheidet. Wenn diese Glykosidgerbsäure mit Alkali in Stärke der Alkalität eines
Dünnsaftes gekocht wird, so tritt erst bei dreifacher Concentration Glykosebildung,
aber auch unter Bräunung der Flüssigkeit Glykosezersetzung ein. Bei der Lagerung der
Rüben in den Miethen verschwand die Erscheinung der Dunkelfärbung der Säfte. Es
erscheint daher die oft beobachtete Dunkelfärbung der Säfte bei der Verkochung als
eine Wirkung der concentrirenden Alkalität auf Glykose, welche Glykose sich im
Zustande der Entstehung befindet, abgespalten wird, und einem Gerbsäureglykosid,
welches wahrscheinlich dem roheren Rindenzellgewebe unreifer Rüben entstammt.
O. MittelstaedtDie deutsche Zuckerindustrie, 1896 XXI S.
1746. beschäftigt sich mit der Reinigung
der Säfte mittels Barythydrat, welchem er die verschiedenartigsten
Vortheile gegenüber der reinen Kalkarbeit zuschreibt. Nach den von Herzfeld angestellten Untersuchungen ist es in Bezug
auf die Zuckerzerstörung völlig gleichgültig, ob die Alkalität durch kohlensaure
Alkalien oder Kalk gebildet wird. Durch die Anwendung von Barythydrat wird man nun
in den Stand gesetzt, die in den Saturationssäften in Form von Salzen enthaltenden
Alkalien zu Trägern der Alkalität zu machen, ohne dass man irgend welche fremde
Substanzen in den Säften behält, sondern vielmehr gleichzeitig eine Entfernung von
bedeutenden Mengen Nichtzucker und Farbsubstanzen zu erzielen ist. Da weiterhin
die kohlensauren Alkalien durchaus keine stärkere melassebildende Wirkung
ausüben, als diejenigen organischen Kalisalze, die zur Zersetzung gelangten,
Kalksalze aber völlig zur Abscheidung kommen, indem die Säure derselben an Baryt,
der frei gewordene Kalk aber an Kohlensäure gebunden wird, so ist dem Baryt eine
höchst bedeutsame Wirkungsfähigkeit nicht abzustreiten. Aus der ferneren
Möglichkeit, den Kalk vollständig aus den Säften zur Abscheidung zu bringen,
erwächst der technische Vortheil, dass Incrustationen der Verdampfapparate und
Vacuum vermieden werden, wodurch die bedeutenden Unkosten der Reinigung mit Soda und
Salzsäure in Wegfall kommen. Was die Menge des zuzusetzenden Baryts anbetrifft, so
wird man mindestens so viel Barythydrat dem Saturationssafte zusetzen, dass eine
constante, d.h. durch Kohlensäure nicht mehr beeinflussende Alkalität von 0,1 Proc.
erzielt wird. Die mit dem verschiedensten Material vorgenommenen Untersuchungen
haben ergeben, dass die Saftbehandlung mit Barythydrat und darauf folgender
Saturation eine Quotientenaufbesserung von 0,4 bis 0,5 Einheiten ergibt, was nach
den Claassen'schen Berechnungen 0,4 × 3,7 = 1,48, also
etwa 1,5 Proc. Mehrausbeute an Rohzucker gleichkommt.
Der „λ“-ReferentChemiker-Zeitung,
Repertorium 1896 XX S. 239. der Chemiker-Zeitung bemerkt gegenüber diesen Ausführungen, dass, wenn das
frei werdende Alkali nicht Zucker als Alkalisaccharat in die Melasse überführen
soll, dieses durch Kohlensäure vollkommen in Alkalicarbonat und freien Zucker
zerlegt werden muss. Nun hat aber Gunning gezeigt, dass
umgekehrt schon beim Eindampfen wässeriger Alkalicarbonatlösung mit Zucker eine
ziemlich energische Umsetzung des Salzes eintritt, wobei Kohlensäure frei wird und
das sehr beständige Kaliumsaccharat entsteht; auch zahlreiche praktische Versuche,
die Reinheit und Krystallisationsfähigkeit alkalisaccharathaltiger Säfte durch
Kohlensäure aufzubessern, sind bisher erfolglos geblieben, in Folge dessen die
Richtigkeit der Mittelstaedt'schen Annahme zu
bezweifeln ist.
Vor einigen Jahren haben sich C. Steffen und L. Drucker ein Verfahren der
Reinigung von Zuckerlösungen durch schweflige Säure und Knochenkohle bei
einer Temperatur unter 50° C. patentiren lassen (D. R. P. Kl. 89 Nr. 78142 vom 19.
September 1893 ab), welches angewendet wird bei Säften, die durch Kalk, Baryt oder
ein anderes Metall der alkalischen Erden geschieden und von dem betreffenden Schlamm
befreit sind. Damit die schweflige Säure nicht invertirend wirke, soll der Saft auf
30 bis 40° C. abgekühlt werden. Die Säfte werden dann bis zur starksauren Reaction
mit schwefliger Säure behandelt, bis keine weitere Abnahme der Farbe zu bemerken
ist, und dann der Berührung mit geringen Mengen von Knochenkohle ausgesetzt. Die
Knochenkohle soll auf derartige Säfte bedeutend stärker reinigend und entfärbend
wirken, als bei Säften, die nach früheren Methoden über Knochenkohle filtrirt
wurden. Der filtrirte, saure, auf 30 bis 40° C. abgekühlte Saft wird entsprechend
seinem Säuregehalt mit einer alkalischen Erde versetzt und dann unter Erhitzen der
Flüssigkeit die entsprechenden Salze ausgefällt und getrennt. Der filtrirte Saft
soll geringe Alkalität zeigen und wird auf Füllmasse wie üblich verarbeitet. Zu dem
französischen Hauptpatente wurde später ein Zusatzpatent genommen, wonach dieselbe
Wirkung auch ohne Anwendung von Knochenkohle erzielt werden soll. Dieses Patent hat
ziemliches Aufsehen erregt und ist deshalb auch auf der heurigen Generalversammlung
des Vereins für die Rübenzuckerindustrie des Deutschen Reiches zur Sprache gekommen,
wobei MartinZeitschrift des Vereins für die Rübenzuckerindustrie
des Deutschen Reichs, 1896 XXXXVI S. 488. die Discussion
dahin einleitete, dass dem Verfahren nach dem Urtheile von Baumann keine besonders erfreuliche Zukunft vorauszusagen ist, nachdem für
die Industrie ein wesentlicher Nutzen aus ihm nicht zu erwarten ist. Andererseits
aber hat Steffen zur Finanzirung und Einführung seines
neuen Verfahrens ein Consortium gebildet, welches von den 100 Antheilscheinen 50
Stück von hohem Betrage erworben hat. Diesem Consortium gehören nur bekannte
Fachleute an, von welchen erwartet werden darf, dass sie den Werth eines solchen
Verfahrens richtig zu beurtheilen verstehen. Herzfeld
beschreibt die Arbeitsweise in amerikanischen Raffinerien, und geht daraus hervor,
dass man dort schon lange mit schwefliger Säure und Knochenkohle arbeitet, ohne dass
ein Patent darauf bestünde. Ein solches ist auch kaum denkbar, da ja die
Rohrzuckerindustrie von Alters her mit schwefliger Säure gearbeitet hat. – Pfeifer hat im verflossenen Frühjahr ein grösseres
Rübenquantum nach dem Verfahren von Steffen verarbeitet
und gelangt zu dem Resultate, dass es nach dem Verfahren nicht möglich ist, aus
schlechtem Rübenmaterial consumfähige Waare zu erzielen. Auch Degener ist der Ansicht, dass das Verfahren, welches in
seinem Princip nicht ganz neu ist, sich für die Rübenverarbeitung weniger eignen
wird, als für sehr schlechte Nachproducte und Melassen. Jedenfalls soll man dieser
neuen Arbeit gegenüber, die bei ihrer Einführung eine vollständige Umwälzung
bedeuten würde, Vorsicht anwenden. – Lippmann machte
aufmerksam, dass die Temperatur ausserordentlich vorsichtig zu handhaben sein wird,
wenn man wirklich Invertzuckerbildung vollständig vermeiden will; ausserdem sind die
möglichen Nachtheile der sehr bedeutenden Löslichkeit des schwefligsauren Kalkes in
Zuckerlösungen in Berücksichtigung zu ziehen. Was nun die Neuheit des Verfahrens
anbelangt, so steht dieselbe auf sehr schwachen Füssen, wie Lippmann beweist, denn sowohl die Benutzung grosser Mengen schwefliger
Säure als auch die Anwendung derselben bei niedriger Temperatur, als auch ferner die
Entfärbung saurer Lösungen mit Knochenkohle sind seit langer Zeit bekannt.
Auf jeden Fall sind über die Erfolge dieses neuen Verfahrens weitere Nachrichten aus
der Praxis abzuwarten, bevor man zu einem definitiven Urtheil gelangen kann. Bis
jetzt liegen nur Versuche aus der französischen Zuckerfabrik AbbevilleJournal des fabricants de sucre, 1896 Bd. 37
Nr. 26. vor, bei welchen die wie gewöhnlich saturirten und
geschwefelten Säfte auf 30° abgekühlt, längere Zeit mit feiner, mit 10 Proc.
schwefliger Säure getränkter Knochenkohle in Berührung gelassen, durch eine hölzerne
Presse filtrirt und sodann, 2,5 bis 3 g schweflige Säure in 1 l enthaltend, in einem
Holzgefäss mit so viel Kalkmilch zusammengebracht wurden, dass eine geringe
Alkalität verblieb. Die Säfte waren hell, ohne Viscosität und gaben feine, reine und
helle Füllmassen.
Angeregt durch die jetzt vielbesprochene saure Arbeitsweise mit schwefliger
Säure hat W. GrundmannCentralblatt für die
Zuckerindustrie der Welt, 1896 IV S. 975 und 999. einige
Versuche mit schwefliger Säure angestellt, wobei es
ihm hauptsächlich daran lag, die immer noch bezweifelte Thatsache, dass selbst bei
hohen Temperaturen und bei gleichzeitiger Uebersaturation durch schweflige Säure
Zuckerlösungen nicht unbedingt invertirt werden, noch einmal festzustellen. Um
Vergleichszahlen zu erhalten, wurden die verschiedenen Zuckerlösungen bei
verschiedenen Temperaturen und bei verschiedenem Schwefligsäuregehalt des
Saturationsgases dem Schwefeln unterworfen und auch versucht, ob durch Kalk,
Kalilauge und Ammoniak die Inversion beeinflusst wird. In der Hauptsache geht nun
aus den Versuchen hervor, dass es zur Vermeidung von Inversion im Wesentlichen auf
die Höhe der Acidität ankommt, dass die Zeit, in welcher die Säfte sauer stehen,
einen Einfluss hat, und dass man je kälter, um so saurer arbeiten kann, aber nur,
wenn man bald hinterher wieder neutral oder schwach alkalisch macht; dass die Menge
Säure, welche nöthig ist, um den Saft auf seine grösste Entfärbung zu bringen, bei
allen Temperaturen noch unter der Anfangsinversionsgrenze liegt, dass die Acidität
bei Dünn- und Dicksäften in der Kälte schneller zunimmt als in der Wärme, dass bei
Melasse sonderbarer Weise bis zu einer bestimmten Aciditätsgrenze das Gegentheil
stattfindet, dass Dünnsäfte schneller Acidität annehmen als Dicksäfte und dass
endlich Melasse eine bedeutend höhere Menge schwefliger Säure als Dünn- und
Dicksäfte aufnehmen und auch ohne Inversion mehr vertragen kann, jedenfalls in Folge
des hohen Salzgehaltes. Die Concentration der schwefligen Säure hat, wenigstens bis
zu dem Gehalte von 98 Vol.-Proc., keinen Einfluss auf die Inversion, oder doch nur
insofern, als die Säfte mit sehr hochprocentiger schwefliger Säure geschwefelt
schneller ihre Inversionsacidität erreichen werden, und man deshalb vorsichtiger
verfahren müsste. Sauer aufgekochte Säfte zeigten immer Inversion. Die Anwesenheit
von Ammoniak scheint die Inversionsgefahr zu verringern.
H. Karlik beschäftigt sich mit der Frage, ob Erfahrungen über die Entbehrlichkeit der dritten Saturation
bekannt geworden sind, nachdem die Erfolge, trotz des 12jährigen Bestehens
dieser Arbeitsweise, sehr verschieden lauten. Auf Grund der bisherigen Erfahrungen
kommt man aber zu der Ueberzeugung, dass die minder befriedigenden Erfolge dieser
Methode der Saftreinigung immer durch Unregelmässigkeiten und Unrichtigkeiten beim
Saturationsprocess verursacht werden. Die Arbeit mit dreifacher Saturation begegnet
hauptsächlich in Frankreich starkem Misstrauen, und ist es hier sogar schon so weit
gekommen, dass über diese Frage nicht die Chemiker, sondern die Mechaniker sprechen,
nach welchen die dritte Saturation lediglich nur für solche Zuckerfabriken von
Bedeutung sein soll, welche nur schlecht zu arbeiten verstehen. Karlik beschreibt nun in kurzen Zügen das bekannte
Wesen der Arbeit mit der dreifachen Saturation mit speciellem Hinweis auf den
chemischen Reinigungseffect und folgert daraus, dass dieser Effect von einer
zweifachen Saturation nicht erreicht werden kann. Dies wurde übrigens auch in einer
französischen Zuckerfabrik im Laufe der letzten Campagne gefunden, wo man in jeder
Richtung hin
Resultate zu Gunsten der dreifachen Saturation gefunden hat.
Zu diesem Thema muss übrigens hervorgehoben werden, dass M.
Deutsch schon auf dem Congress der französischen Zucker- und
Brauereichemiker zu Lille am 10. und 11. April 1894 die Vortheile der dreifachen
Saturation hervorgehoben hat, nachdem Zucker aus nur zweimal saturirten Säften sich
mit solchen aus dreifach saturirten absolut nicht vergleichen lassen.
Einen eigenthümlichen Fall aus der Zuckerfabrikspraxis
theilt J. H. VěrnýČasopis pro průmysl chemický, 1896 VI S. 186.
Chemiker-Zeitung, Repertorium 1896 XX S.
212. mit. Lange Regen im Herbst hatten im J. 1894/95 in einer
Gegend Böhmens zur Folge, dass die Rüben viel organische Säuren enthielten. Nach der
dritten Saturation waren im Safte bei 0,02 Proc. Alkalinität grosse Mengen
Kalksalze, wogegen sonst Ammoniumoxalat nur ganz geringen Niederschlag erzeugt. Nach
dem Verdampfen auf 60° Big. hatte der Saft statt 0,2 nur 0,02 Proc. Alkalität, im
Vacuum bildete sich schlecht das Korn, die Ausbeute an Zucker war kleiner, der erste
Syrup schäumte und stieg in den Krystallisirgefässen über, und Melasse konnte aus
demselben Grunde gar nicht osmosirt werden. Alle diese Fehler wurden beseitigt durch
0,04 Proc. Soda (vom Rübengewicht), wovon die Hälfte gleich in den Diffusionssaft in
den Messgefässen zugegeben wurde, die andere Hälfte nach der dritten Saturation vor
der Filtration.
Ueber das Kalksteinmaterial der deutschen Zuckerfabriken
liegt eine ausführliche Arbeit von HerzfeldZeitschrift des Vereins
für die Rübenzuckerindustrie des Deutschen Reichs, 1896 XXXXVI S.
498 und 571. vor, aus welcher zunächst zu ersehen ist, dass
hauptsächlich 12 Gruppen von Fundorten für die deutsche Zuckerindustrie in Betracht
kommen. Im Verlaufe der Arbeit hat Herzfeld ein sehr
einfaches und zweckmässiges Verfahren gefunden, welches mit grosser Leichtigkeit die
Brauchbarkeit des Kalksteines, wenn auch nur oberflächlich, zu prüfen gestattet.
Dieses Verfahren beruht darin, dass man zunächst das Unlösliche beseitigt, was durch
Lösung in Salzsäure rasch geschieht, und dann einfach die salzsaure Lösung mit
Kalilauge zurücktitrirt, indem man einmal Methylorange und das zweite Mal
Phenolphtaleïn als Indicator anwendet; bei Phenolphtaleïn findet man auf diese Weise
nur den Aetzkalk und die vorhandene, meist geringe Menge Magnesia. Wendet man
hingegen Methylorange an, so findet man neben diesen Basen auch Eisenoxyd und
Thonerde, also bedeutend höhere Werthe für die Gesammtalkalität in Kalk ausgedrückt.
Je grösser die Differenzen zwischen den beiden Alkalitätszahlen mit Methylorange und
Phenolphtaleïn für denselben Kalkstein sind, desto unreiner ist derselbe. Herzfeld hat auch versucht, aus den Analysen der
gebrannten Kalksteine allgemeine Schlüsse auf ihre Brauchbarkeit zu ziehen, doch ist
er aber hier zu keinem Resultat gelangt, weil ein und dieselben Werke häufig ganz
total verschiedene Kalksteine liefern. Interessant ist die Beobachtung, dass die
reinsten Kalksteine häufig die dunkelsten Säfte geben, und steht die Färbung in
ziemlich directer Relation zur Menge des Rückstandes, welche der einzelne Kalkstein
beim raschen Ablöschen hinterlässt. Im Allgemeinen ergibt sich, dass die deutsche
Zuckerindustrie über ein ausgezeichnetes Kalksteinmaterial verfügt; nur ist zu
beklagen, dass die Werke oft ganz anderen Kalkstein liefern, als man von
denselben erwarten sollte. Hat man einen guten Kalkstein, so werden Misstände, die
sich bei der Scheidung einstellen, weit seltener durch eine Analyse des Kalksteines,
als durch eine Controle des Kalkofenbetriebes aufzuklären sein, welche mancherorts
nicht mit wünschenswerther Vollkommenheit von Statten geht. Herzfeld beabsichtigt nun, die Vorgänge im Kalkofen vom Standpunkte des
Zuckerfabrikanten in wissenschaftlicher Hinsicht zu studiren, nachdem dies bisher
nur im beschränkten Maasse geschehen ist.
Die Vortheile der Arbeit mit geschlossenen Vorwärmern
beschreibt V. DědekListy cukrovarnické, 1896 XIV S. 309; Oesterreichisch-ungarische Zeitschrift für
Zuckerindustrie und Landwirthschaft, 1896 XXV S. 546. an
der Hand der Einrichtung und Arbeitsweise der neu errichteten Zuckerfabrik Przeworsk. Im Ganzen wurden folgende Vortheile in
chemischer und mechanischer Hinsicht erzielt: 1) bessere Entfärbung der Säfte, 2)
höhere Reinheitsquotienten derselben, 3) günstigeres Verhältniss an Stickstoff, 4)
Hintanhalten der schädlichen Einwirkungen beim Anwärmen des sauer reagirenden Saftes
auf höhere Temperaturen, 5) Erzielung grösserer Schnelligkeit des den Vorwärmer
durchfliessenden Saftes, 6) Verhinderung der Incrustation an den Heizröhrenflächen
im Saftraum in Folge der erhöhten Saftschnelligkeit, 7) Erhöhung des
Transmissionscoëfficienten bezieh. Vergrösserung des Wärmeeffectes auf 1 qm der
Heizfläche, 8) Verhinderung einer schädlichen Einwirkung der Luft auf den Saft und
9) sehr leichte Bedienung der Vorwärmer in Hinsicht auf die seltene Reinigung der
Heizflächen. Diese aufgezählten Vortheile sprechen nur für die Anwendung der
Vorwärmer.
Nach der gegenwärtigen Arbeitsweise der Raffinerien, möglichst grosse Mengen von
Rohmaterial zu verarbeiten, um die Werksvorrichtungen das ganze Jahr hindurch zu
benutzen, entspringt die Notwendigkeit, beträchtliche Mengen von Rohzucker der
Hauptsache nach im Laufe der wenigen Monate der Campagne anzukaufen und 8 bis 10
Monate liegen zu lassen. Es herrscht nun die Klage vor, dass die Qualität der
meisten Rohzucker keineswegs eine zu Zwecken des Lagerns besonders geeignete ist,
nachdem die Rückgänge der Rohzuckerqualität ganz erhebliche sind.
Auf die Ursachen der starken Rückgänge der Rohzuckerqualität
bei längerem Lagern, welche einzig und allein in dem Mangel an Alkalität
liegen, haben bereits Herzfeld, Strohmer und viele
Andere hingewiesen, leider ohne die nöthige Beachtung zu finden. Es liegt nun die
Frage nahe, wie gross die Rückgänge sind, und hat diesbezüglich LippmannZeitschrift des Vereins für die Rübenzuckerindustrie
des Deutschen Reichs, 1896 XXXXVI S. 516. genaue
Untersuchungen angestellt. Die erste Untersuchungsreihe im J. 1893/94 erstreckte
sich auf etwas über 480000 Centner Rohzucker, von welchen Proben zuerst beim
Einlagern untersucht wurden und von denen zur Zeit, als sie zur Verarbeitung kamen,
nochmals besondere Proben zur Untersuchung entnommen wurden. Während des Einlagerns
betrug nun der Verlust an Aschenrendement 0,25 Proc. und an Nichtzuckerrendement
1,30 Proc. Im J. 1894/95 erstreckten sich die Versuche auf etwas über 660000 Centner
Rohzucker und war hier der Rückgang an Aschenrendement 0,35 Proc., an
Nichtzuckerrendement aber 1,47 Proc. Für das laufende Jahr liegen noch keine
abschliessenden Zahlen vor, doch waren noch niemals so grosse Massen von saurem, an
Invertzucker, Schwefelverbindungen und organischen Zersetzungsproducten reichem,
häufig ekelhaft nach Ammoniak u. dgl. riechendem Rohzucker zu beobachten. Dies ist
hauptsächlich die Folge der fortwährend wachsenden, aber nicht immer genügend
controlirten Anwendung der schwefligen Säure, welche die bei der Scheidung und
Saturation begangenen Fehler schleunigst wieder gut machen soll. Lippmann beobachtete Zucker, welche schon mit einem
Invertzuckergehalt von 0,05 Proc. zur Einlagerung kamen und entschieden sauer
reagirten. Von diesen ergab der erste einen Verlust von 0,30 Proc. Aschen- und 0,98
Proc. Nichtzuckerrendement, der zweite einen solchen von 0,33 bezieh. 1,08 Proc.,
der dritte aber, der mit 93,4 Proc. Polarisation überhaupt der geringste an Qualität
war, einen solchen von 0,60 bezieh. 1,95 Proc. Um diesem Uebelstande nun abzuhelfen,
ist nur darauf zu achten, dass die Rohzucker bezieh. schon die Säfte eine wirklich
dauernde Alkalität haben, die gar nicht übermässig hoch zu sein braucht, um einen
sicheren und genügenden Schutz zu gewähren. Will man radical abhelfen, so würde
freilich nur das Mittel übrig bleiben, welches heute schon in Oesterreich angewandt
wird; es wird daselbst in jedem Analysenatteste vom Handelschemiker eingetragen, ob
der Zucker mit Lackmus als Indicator alkalisch reagirt oder nicht.
(Schluss folgt.)