Titel: | Fortschritte der angewandten Elektrochemie. |
Autor: | Franz Peters |
Fundstelle: | Band 309, Jahrgang 1898, S. 172 |
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Fortschritte der angewandten
Elektrochemie.
Von Dr. Franz Peters.
(Fortsetzung des Berichtes S. 150 d.
Bd.)
Mit Abbildungen.
Fortschritte der angewandten Elektrochemie.
III. Carbid und Acetylen.
a) Carbid.
Wie H. Schweitzer (Zeitschrift für angewandte Chemie, 1898 S. 411) mittheilt, hat Willson schon im Sommer 1892 Proben von
Calciumcarbid versandt. Technisch konnte er sein Verfahren erst ausführen,
nachdem er im Juni 1894 E. N. Dickerson dafür
interessirt hatte. Dieser und Suckert haben vor Pictet flüssiges Acetylen hergestellt. Fräser (Progressive
Age vom 1. Februar 1898) beansprucht die Priorität der Erfindung einer
technischen Methode zur Darstellung von Calciumcarbid.
Aus Untersuchungen von Gin und Leleux (Académie des
Sciences vom 17. Januar 1898; Moniteur
scientifique, 1898 Ser. 4 Bd. 12 S. 226) geht hervor, dass man die
Temperaturen des elektrischen Ofens zur Erzeugung von Calciumcarbid nicht
gebraucht, weil sie so hoch sind, dass dieses dissociirt wird, eine Thatsache,
die u.a. auch Moissan (Académie des Sciences vom 21. Januar 1898; Moniteur scientifique, 1898 Ser. 4 Bd. 12 S. 228) zugibt. Findet dies
nicht statt, so reicht die Temperatur zur Verflüchtigung des Kohlenstoffs und
des Kalks nicht aus. Die beiden Componenten reagiren aber auch in nicht
dampfförmigem Zustande auf einander. Allerdings kann es möglich sein, dass die Kohle durch die hohen Temperaturen des
Lichtbogens, also durch die Wärmeenergieerst in den leitenden Zustand übergeführt werden
muss, ehe die elektrische Energie wirken kann.
Nach V. B. Lewes (Journal of
Gas Lighting 1897 S. 1177) gab 1 elektrische /Std. 0,3 bis 0,5
Lb. Carbid. Das beste Mischungsverhältniss der Rohmaterialien ist: 100 Th. Kalk,
68 Th. Kohle. Aus 1,79 t des Gemenges erhält man 1 t Carbid. Nach Berechnungen
J. Sieber's (Chemiker-Zeitung, 1898 Bd. 22 S. 308) müssen die Ausbeuten bei der
Calciumcarbidfabrikation zwischen 3,44 und 9,38 k für 1 in 24 Stunden
schwanken. Um möglichst hohe Ausbeuten zu erreichen, muss man sich bestreben,
die Verluste an Wärme herabzudrücken, die entstehen durch Ausstrahlung des Ofens
und des herausgenommenen heissen Carbids, sowie durch Fortnahme mit dem
Kohlenoxyd. Vorheizung durch andere Feuerung erscheint ökonomisch, wenn sich
auch der elektrische Strom ganz durch directe Erhitzung nicht ersetzen lassen
wird. Eine bedeutende Wärmequelle ist in dem bei dem Processe entwickelten
Kohlenoxyd vorhanden. Mit Erzeugung und Verkauf von Calciumcarbid beschäftigt
sich ein Artikel im Journal des usines à gaz, 1898
Bd. 22 S. 81. Die Bedeutung des Wechselstroms für die Herstellung von
Calciumcarbid bespricht R. Pictet (Archives des Sciences Phys. et Nat, 1897 Bd. 4 S.
449). Für die deutschen Eisenbahnen hat Neuhausen
im J. 1897 60 t Calciumcarbid geliefert. Die sechs Fabriken der Vereinigten
Staaten producirten 1744 t, die eine Fabrik in Canada 543 t. Die Neuhausener
Preise schwankten je nach der Grösse des Auftrags zwischen 48 und 34 Pf., die
Bitterfelder zwischen 53 und 37 Pf. für 1 k, die englischen betrugen 31 Pf. (Revue industrielle vom 26. März 1898). Die in Bern
mit 1,6 Millionen Mark gebildete Elektrochemische
Industriegesellschaft will am Austritt des Hinterrheins an der Via Mala
bei Thusis eine elektrochemische Fabrik errichten, für die 6000 nutzbar
gemacht werden sollen. Eine grosse Calciumcarbidfabrik soll in Notre Dame bei
Briançon in Savoyen errichtet werden. Man beabsichtigt dafür zwei Wasserfälle
mit 10000 nutzbar zu machen. An Stelle der Versuchsanlage bei Spray, N.
C, ist jetzt eine Fabrik bei Lynchburg, Va., erbaut worden, die 10 t an 1 Tage
fabricirt. Temple (Engineering News vom 14. April 1898) gibt eine illustrirte
Beschreibung.
A. Kiesewalter (Englisches Patent Nr. 27744/1896)
will dem Kalke zur Erhöhung der Schmelzbarkeit Baryt, Magnesia oder Potasche
zusetzen, und die Abspaltung des Sauerstoffs durch Beimengung eines flüchtigen
Metalls, wie Zink, erleichtern. Dass die Gegenwart von Magnesia für die
Carbidbildung günstig wirkt, ist eine ebenso merkwürdige Entdeckung wie die,
dass dem Carbid nach Kiesewalter die Formel CaOC2 zukommt. Phosphor und Schwefel will Hewes (U. S. P. Nr. 596999) durch Zuschlag von
Mangansuperoxyd zur Beschickung in eine Schlacke überführen, die von dem
erstarrten Carbidblock abgeklopft werden kann. Um die Schlackenbildung zu
begünstigen, wird in einem weiten Ofen erst ein dünner Kern aus Calciumcarbid
erschmolzen und dieser bei der Fortsetzung des Schmelzens als
Erhitzungswiderstand benutzt. Als Beschickung wählt J.
Leede (Englisches Patent Nr. 32/1898) Aetzkalk, der in ungefähr dem
gleichen Gewichte geschmolzenen Pechs eingetragen ist. Die Mischung wird in
gewöhnlichen Retortenöfen verkokt. Bei der Carbidherstellung will Schwarzenberger (Französisches Patent Nr. 265428)
die gewöhnliche Kohle durch Torfkohle ersetzen. Dieser Vorschlag ist nicht
gerade neu (D. p. J. 1898 307 24 und 212). Auch J. Landin
(Schwedisches Patent Nr. 8517) nimmt ihn auf. Das Reactionsgemisch, dem noch
Oxyde des Bariums, Strontiums, Magnesiums, Eisens und anderer Metalle zur
Erhöhung der Schmelzbarkeit zugesetzt sind, wird vor der Behandlung im
elektrischen Ofen schwach erwärmt. Nach den bisherigen Erfahrungen ist die
Gegenwart von Magnesia für die Carbidbildung schädlich (P.).
Da in den mit Kohlenwiderständen arbeitenden Oefen der Kohlenkörper leicht durch
Oxydation oder Lösung verbraucht wird, hat Maxim
(Englisches Patent Nr. 25611 von 1896) Mittel angegeben, um die
Widerstandskörper ohne Betriebsunterbrechung ersetzen zu können. Das
Contactmaterial, das Erhitzungskörper in den Stromkreis einschaltet, wird durch
Kolben zusammengepresst, und die Widerstandskohle seitlich oder durch die Kolben
hindurch eingeführt. Bei Oefen, die mit mehreren Widerständen arbeiten, werden
an den Längsseiten Contacttröge angebracht, die durch Wände vom Schmelzraume
geschieden sind, und deren Inhalt durch Gewichte zusammengepresst wird. In einer
anderen Construction werden Gase erhitzt und wärmen die Beschickung vor. Die
Beschickung kann auch (Englisches Patent Nr. 2894/1897) durch einen senkrechten
Schacht erfolgen, der ungefähr denselben Durchmesser wie die Elektroden hat.
Zwischen diesen befindet sich ein Kern, der aus einem Kohlencylinder mit
Calciumcarbid besteht. Das Gemenge der Rohmaterialien wird in geriffelte Blöcke
gepresst.
Für die Fabrikation von Calciumcarbid und von Metallen aus ihren Salzen verwenden
L. Bresson und P. Pacotte (Englisches Patent Nr. 2790/1897) einen in Zapfen hängenden
Graphittiegel, der zum Entfernen der Schmelze umgekippt wird. Das
Kalk-Kohlegemisch wird zu kleinen Kugeln geformt. Der Ofen von Bertolus (L'Industrie
électrochimique, März 1898), der in der Fabrik in Bellegarde benutzt
wird, gestattet die Verwendung mehrphasiger Ströme. Den schon früher (D. p. J. 1898 307 212)
beschriebenen Ofen mit oben dachförmigem Versatzstück vor der Abstichöffnung
haben Siemens und Halske jetzt auch in Deutschland
geschützt erhalten (D. R. P. Nr. 97406). W. W.
Hughes (Englisches Patent Nr. 29576/1896) führt die Beschickung durch
die hohle Elektrode oder eine Röhre ein, die von den oberen Elektroden umgeben
ist. F. Störmer (Norwegisches Patent Nr. 5910)
ordnet in mittlerer Höhe des Ofens, unabhängig von ihm, eine Kohlenplatte an.
Zwischen dieser und einer beweglichen oberen, die von dem Beschickungstrichter
umgeben ist, geht der Lichtbogen zur Ausführung des eigentlichen Processes über.
Das Reactionsproduct fliesst von der Platte in den unteren Theil des Ofens und
wird hier warm gehalten durch einen Strom, der zwischen dem aus Kohle
bestehenden Ofenboden und einer oberen Kohlenstange übergeht. In dem aus zwei
Behältern bestehenden Ofen von T. Keene (Englisches
Patent Nr. 6648/1897) sind in der inneren Abtheilung senkrecht über den
Elektroden umgekehrte abgestumpfte Kegel angebracht, die durch durchlöcherte
Wände verbunden sind, so dass die aufsteigenden heissen Gase die niedergehende
Beschickung vorwärmen. Das Niedergehen wird durch eine centrale, hohle,
durchlöcherte Welle regulirt,die gedreht und in der Senkrechten bewegt werden
kann. Bei dem Ofen von C. S. Bradley (Englisches
Patent Nr. 27888/1897) ist der Schmelzraum drehbar auf einem Rade angeordnet und
enthält Abtheilungen, die einzeln entfernbar sind.
Wenn man das Carbid im Tiegel ansammelt, entstehen mancherlei Uebelstände,
besonders Wärmeverluste und Beschädigungen der Apparate. W. S. Horry (Englisches Patent Nr. 22521/1897) will deshalb die
Schmelze ständig aus der Lichtbogenzone entfernen und dadurch auch ein
gleichmässigeres Product als gewöhnlich erzielen. In seinem Ofen (Zeitschrift für Elektrochemie, 1897 Bd. 4 S. 390),
den Fig. 6 in der Seitenansicht, Fig. 7 im Schnitt zeigt, wird die Beschickung
zwischen den Elektroden aa1, die in einen mit feuerfesten Steinen h1 und feuerfestem
Thone h2
ausgesetzten Trichter h gelagert sind, aufgegeben.
Sie muss also die Lichtbogenzone b passiren. Um
diese Beschickungs- und Schmelzvorrichtung bewegt sich, nach Bedarf durch das
Schneckengetriebe ee1
e2 in Drehung
versetzt, eine ∪-förmig vertiefte Walze c, deren Peripherie theilweise durch Platten f, gehalten durch leicht lösbare Bolzen g, bedeckt werden kann.
Textabbildung Bd. 309, S. 174
Fig. 6.Carbidofen von Horry.
Zeigt nun ein in den bei a2 angedeuteten Stromkreis eingeschaltetes
Galvanometer ein Sinken des Widerstandes zwischen den Elektroden, also eine
Anhäufung leitfähiger Schmelzproducte, so dreht man die Walze in der Richtung
des Pfeiles (Fig. 7) bis wieder die
vorgeschriebene Strommenge durch den Ofen geht. Man setzt dann da, wo der
Buchstabe f0 steht,
eine neue Platte f auf, und entfernt dafür eine
gleiche Platte an dem anderen Ende der Bedeckung. Das Schmelzproduct bildet also
um c herum einen während der Drehung der Walze sich
abkühlenden und erstarrenden Ring, von dem man an der offenen Seite der Trommel
(rechts Fig. 6) das Erstarrte ausbricht.
Textabbildung Bd. 309, S. 174
Fig. 7.Carbidofen von Horry.
R. Memmo (Englisches Patent Nr. 24077/1897)
versieht den Ofen mit einer beweglichen Soole und isolirt diese von den
übrigen Theilen, um die Bildung seitlicher Bogen zu verhindern. Diesen wird bei
Verwendung mehrphasiger Wechselströme durch geeignete Anordnung der Elektroden
Stern- oder Ringform gegeben. Das Kalk-Kohlegemisch wird zu Briquettes geformt.
Nebenproduct kann Wassergas sein. F. J. Patten
(Englisches Patent Nr. 17081/1897) lässt um die Stromesrichtung ein magnetisches
Feld rotiren, dessen Kraftlinien quer zur Stromesrichtung verlaufen. Die
Darstellung der Carbide nimmt J. Landin
(Schwedisches Patent Nr. 8557) zwischen den Kohleelektroden vor. Zu dem Zwecke
wird das Kohleoxydgemisch, das durch Theerproducte, Erdölrückstände u.s.w.
plastisch und durch Graphit besser leitend gemacht ist, continuirlich durch
einen durchlochten Cylinder gepresst. Dieser kann erwärmt werden und zugleich
die eine Elektrode bilden. Die Elektroden drehen sich um ihre Längsachse,
wodurch die Schlackenbildung verhindert werden soll. Das Verfahren ist mit J. Rudolphs zusammen ausgearbeitet worden (Chemische Gesellschaft Stockholm, Sitzung vom 20.
Januar 1898; Chemiker-Zeitung, 1898 Bd. 22 S. 105).
Als Flussmittel kann Calciumchlorid dem Oxydkohlegemisch zugesetzt werden. Kaum
etwas Neues bringen Wilson, Mausa, Unger, Schneckloth,
Brosius und Kuchel in den U. S. P. Nr.
601366 und 601367. Das zu Stäben geformte Kalk-Kohlegemisch wird in die
Lichtbogenzone eingeführt, entweder von oben in senkrechter Richtung oder von
zwei Seiten aus schräg, oder in wagerechter Richtung. Man kann auch die obere
Kohlenelektrode mit einer Anzahl von senkrechten Kanälen durchsetzen und durch
diese die Stäbe in den Bereich des Lichtbogens fallen lassen.
J. W. Kenevel, C. A. Spofford und J. H. Mead (Englisches Patent Nr. 19512/1897)
schlagen Elektroden vor, die im Wesentlichen in einer wagerechten Ebene rotiren.
The Acetylene Illuminating Company Ltd. und P. C. Day (Englisches Patent Nr. 27323/1896) geben
automatische Vorrichtungen an, durch die die bewegliche Elektrode in dem Maasse
wie sich Schmelze unter ihr ansammelt von der anderen entfernt wird, durch die
ferner endlich dieses Heben und Senken genügend schnell geschieht, um auf den
Gang der Maschinen keinen Einfluss auszuüben und durch die Schüttelbewegungen
der Elektroden erzeugt werden, die ständig und genügend schnell dem Bogen
frisches Material zuführen.
Der elektrische Ofen mit Anwärmung des Herdes durch die Reactionsgase, wie ihn
das Englische Patent Nr. 13297/1896 (vgl. D. p. J.
1898 307 211) beschreibt, ist von La Società Italiana dei Forni Elettrici (Englisches
Patent Nr. 14247/1897) weiter ausgebildet worden. Die Ofengase streichen durch
einen Kanal, in dem sie einen Theil ihrer Hitze wieder an den Ofen abgeben, dann
durch Reiniger und Sammler und schliesslich zum Ofen zurück, wo sie unter dem
geneigten Beschickungsrohre entzündet werden. Auch H. L.
Hartenstein (Englisches Patent Nr. 28226/1897) will die Beschickung
vorwärmen und die Abgase ausnutzen. Er brennt Kalkstein und presst noch heiss
Kohlenstoff mittels eines Heizgases ein. Ebenso heizt H.
Maxim (Englisches Patent Nr. 25611/1896) das Kalk-Kohlegemisch durch
überhitzte Gase vor (vgl. D. p. J. 1898 307 212). Getrennte Ströme von Luft und Heizgas
(Wassergas u.s.w.) werden durch einen Gasofen geleitetund in einem anderen
Ofen durch Verbrennung eines Theils überhitzt. Dieser Process kann nach H. Becker (L'Industrie
électrochimique, 1898 Bd. 2 S. 23) höchstens in Ländern vortheilhaft
sein, wo Kohlen billig, Wasserkräfte aber theuer sind, im Allgemeinen wird er
sich indessen theurer stellen als das rein elektrische Verfahren. Auf sein
Verfahren zur Vorheizung des Beschickungsmaterials (vgl. D. p. J. 1898 307 212) hat R. Pictet jetzt auch ein deutsches Patent erhalten
(Nr. 97711). Bei der Darstellung mit Holzkohle im elektrischen Ofen bleiben die
Carbide sehr lange flüssig. Dies hat F. J. Bergmann
(D. R. P. Nr. 97579) auf den Gedanken gebracht, die Wärme der Schmelze zu
Vorwärmung anderer Oefen nutzbar zu machen. Zu dem Zwecke werden die Oefen
stufenförmig angeordnet und an ihren Soolen durch ein schräg nach unten
gerichtetes Rohr verbunden. Schon bei dem ersten Versuche sollen 20 Proc. an
elektrischer Energie gespart worden sein. Wird sich das Rohr im Betriebe bei
ungenügender Ueberwachung nicht leicht verstopfen? Eine Methode zur
Carbidfabrikation mit Hilfe der aus den Siemens- oder Martin-Oefen stammenden
Gase gibt Fontaine (Französisches Patent Nr.
264910) an.
Die in Calciumcarbidschmelzen sich bildenden Diamanten will d'Humilly de Chevilly (Französisches Patent Nr.
266009) durch lange Einwirkung der grossen Hitze des elektrischen Ofens
vergrössern. Die Methode ist mit grosser Vorsicht, ja mit Misstrauen
aufzunehmen.
Zur Aufbewahrung von Calciumcarbid schlagen F. S.
Thorn und C. Hoddle (Englisches Patent Nr.
2261/1897) ein Gefäss mit einem Dome vor, in dessen Mitte eine Oeffnung zum
Einfüllen und Herausnehmen von Carbid ist. Es hat zwei concentrische Ränder,
zwischen die ein Dichtungsmittel gebracht wird, und zwischen die der eine von
zwei concentrischen Rändern des Deckels passt. Um das Carbid luftbeständig zu
machen und eine langsame und regelmässige Acetylenentwickelung zu erzielen (vgl.
D. p. J. 1897 304
140; 1898 307 212; 308
259) taucht es F. Bosca (Englisches Patent Nr.
4675/1897) kurze Zeit in Leuchtöl, Firniss, verdünnten Theer u.s.w. M. P. E. Létang (D. R. P. Nr. 94639) überzieht es,
um gleichzeitig durch Verflüssigung der Rückstände eine Nachentwickelung zu
vermeiden, mit Zucker oder zuckerhaltigen Stoffen. Nach A. Ladignac (Zeitschrift für angewandte
Chemie, 1898 S. 39) wird das Carbid dadurch zu unempfindlich gegen
Wasser.
Käufliches Carbid enthält nach V. Berdenich (Journal für Gasbeleuchtung, 1898 Bd. 41 S. 164) 10
bis 18 Proc. fremde Bestandtheile. In 200 l Zersetzungswasser konnte er nach
Verbrauch von 20 k Carbid zusammen mit J. Vértess
nachweisen: Ammoniak 0,13; Schwefelwasserstoff 0,159; Schwefelsäure als CaSO4 0,400; Kalkhydrat 60,147; freien Kohlenstoff
4,332; Wasser 34,202; Sonstiges 0,63 Proc. Von einer Anzahl Sorten Carbid fand
V. B. Lewes (Soc. of
Chem. Ind., London Sect., vom 4. Juli 1898; Chemiker-Zeitung, 1898 Bd. 22 S. 493) die englischen, wohl wegen
sorgfältiger Auswahl der Rohmaterialien, am reinsten. Sie entwickelten im
Durchschnitt nur 0,5 Proc. Phosphorwasserstoff enthaltendes Acetylen, Muster
anderer Herkunft bis 2,3 Proc. Einschlüsse im Carbid, deren specifische Gewichte
3,5 bis 5,8 betrugen, enthielten zum Theil Eisensilikat, Magnesiumsilicid und
Carborund. Siliciumwasserstoff wurde im Acetylen, Kieselsäure im Russe der
Acetylenflamme gefunden. Acetylen wurde selbstentzündlich erst bei Zumischen von
80 Proc. Phosphorwasserstoff, dagegen schon, wenn ein Gemenge von Carbid mit 1
Proc. Calciumphosphid mit Wasser zersetzt wurde. Bei Einwirkung von Wasser auf 1
g Carbid wurden 364 bis 406 c frei. Die höchste Temperatur, die bei der
Entwickelung des Acetylens erreicht werden konnte, betrug 800°; das Gas zerfiel
dabei in Benzol und theerige Producte. Eine tadellos brennende Acetylenflamme
wird russend, wenn man in die Leitung etwas Benzol bringt. Um dessen Entstehung
auf ein Minimum zu beschränken, muss die Temperatur im Entwickler niedrig
gehalten werden. Dies lässt sich bei allen Apparaten erreichen, in denen ein
Ueberschuss von Wasser vorhanden ist und das Carbid möglichst gleichmässig
vertheilt wird. In amerikanischem Carbid wurden oft (Schwed. teknisk Tidsskrift, 1898 Bd. 28 S. 24) metallglänzende,
grauweisse, magnetische Klumpen mit 26,4 Proc. Silicium und 73,6 Proc. Eisen (Fe
7Si 5?) gefunden. Das Silicium stammt hauptsächlich aus dem Kalk und Koks, das
Eisen jedenfalls von den Elektrodenfassungen.
Zur Analyse wägt J. Vértess (Chemiker-Zeitung, 1898 Bd. 22 S. 174) das Calciumcarbid unter
concentrirter Schwefelsäure, mit der es kein Gas entwickelt, ab. Die Analyse
durch Bestimmung des Acetylenvolumens ist nach H.
Bamberger (Zeitschrift für angewandte
Chemie, 1898 S. 196) unsicher. Er nimmt sie deshalb in ähnlichen
Apparaten wie die indirecte Bestimmung der Kohlensäure vor und bestimmt den
Gewichtsverlust. Getrocknet wird das Gas durch Calciumchlorid. Schliesst man an
das Chlorcalciumrohr einen Zehnkugelapparat mit Oxydationsflüssigkeiten, so kann
(Zeitschrift für angewandte Chemie, 1898 S.
243) mit der Bestimmung des Acetylens die des Schwefel- und Phosphorwasserstoffs
vereinigt werden. Zur Bestimmung der Gasausbeute nach Fuchs und Schiff (Chemiker-Zeitung, 1897 Bd. 21 S. 875) dient ein einfacher Apparat, der
aus Entwickelungsgefäss, unten tubulirter 20 l-Flasche und Niveauflasche
besteht. Die Absperrflüssigkeit besteht aus concentrirter Kochsalzlösung, die
mit Acetylen gesättigt ist. Eine Oelschicht ist überflüssig. Zur Benutzung für
die Werthbestimmung des Handelscarbids bringt O.
Frölich (Acetylen, 1898 Bd. 2 S. 1) eine
Tabelle, in der die Anzahl Liter feuchten Acetylens, die 1 k reines Carbid bei
verschiedenem Druck und verschiedener Temperatur entwickelt, angegeben ist.
Calciumcarbid will Ch. S. Dolley (U. S. P. Nr.
606127) für Elektroden in Bogenlampen verwenden. Zu der in meinem vorigen
Berichte (D. p. J. 1898 307 211) bereits erwähnten Herstellung von Carbiden durch Umsetzung
von Oxyden mit Calciumcarbid, verwendet H. Moissan
(Comptes rendus, 1897 Bd. 125 S. 839) Ströme
von 900 Ampère und 45 Volt, die er auf die Gemenge von Calciumcarbid mit
Manganoxydoxydul, Chromsesquioxyd, Molybdändioxyd, Wolframsäure, Titansäure und
Bergkrystall wirken lässt. Das Aluminiumcarbid wird ebenso aus einem Gemische
von Calciumcarbid und Aluminium gewonnen. Die Metalle Blei, Wismuth und Zinn
werden aus Bleioxyd, Wismuthoxyd und Zinndioxyd durch Calciumcarbid schon im
Perrot-Ofen reducirt. Die von Yvon (D. p. J. 1898 307 213)
vorgeschlagene Entwässerung des Alkohols durch Calciumcarbid haben Rollin und Molinié
(Revue de Phys. et de Chim., 1898 Bd. 2 S.
140)schon
1896 ausgeführt, aber nichts darüber veröffentlicht, da dem so entwässerten
Alkohol ein durch nichts zu entfernender stinkender Geruch anhaftet, den auch
E. Ostermayer (Pharmaceutische Zeitung, 1898 Bd. 43 S. 99) nebst ebensolchem
Geschmack beobachtet hat, und der von einem Calciumsulfidgehalt des Carbids
herrührt. Zudem wird durch die entwickelten Gase Alkohol mit fortgerissen, so
dass Verluste entstehen, und ist das Verfahren, weil ziemlich viel Carbid
gebraucht wird, zu theuer. Zur Entfernung des dem Alkohol nach Behandeln mit
Calciumcarbid anhaftenden Geruchs will D. Vitali
(Boll. Chim. Farm., 1898 Bd. 37 S. 257) mit
Mercuronitrat behandeln, abfiltriren und über trockenem Kaliumcarbonat
destilliren. Durch die entstehende Acetylenentwickelung kann man leicht Wasser
in Alkohol, Aether und Chloroform beim Versetzen mit Calciumcarbid nachweisen
und durch Titrirung des abgeschiedenen Calciumhydroxyds mit einer Säure auch
quantitativ bestimmen. Aehnlich wie Chuard (vgl.
D. p. J. 1898 307
213) das Calciumcarbid gegen die Reblaus, will es G.
Rodier (L'Éclairage électr., 1898 Bd. 14
S. 272) gegen die Schwarzfäule der Rebe benutzen.
b) Acetylen.
Vgl. D. p. J. 1898 308 217, 237 und 255.
Nach F. Ullmann (Soc. de
Chim. de Genève vom 12. Mai 1898; Chemiker-Zeitung, 1898 Bd. 22 S. 442) entstehen die Verunreinigungen
des Acetylens in um so grösserer Menge, je höher die Temperatur bei der
Zersetzung des Carbids durch Wasser steigt, also in Tropfapparaten mehr als in
denen mit Carbidzuführung zu viel Wasser. In letzteren wird das Acetylen durch
die Kalklauge gewaschen. Der unangenehme Geruch und der grösste Theil der
Verunreinigungen kann entfernt werden, wenn man das Carbid vor der Zersetzung
innig mit Oxydationsmitteln, wie Kaliumpermanganat oder Braunstein, mengt. Ein
solches Gemisch kann auch in Tropfapparaten benutzt werden. Zur Verminderung der
Explosivität des Acetylens (vgl. D. p. J. 1897 304 140 und 1898 307 213)
will R. Pictet (D. R. P. Nr. 95069) in dem
Entwickelungswasser durch Kühlmittel die Temperatur unter + 10° halten. Aehnlich
sollen (D. R. P. Nr. 97110) die Verunreinigungen, die die Leuchtkraft
beeinträchtigen, absorbirt werden, wenn man das Acetylen erst durch Lösungen der
Alkali- oder Erdalkalichloride, die auf – 10° oder darunter abgekühlt sind, und
dann durch ebenso kalte nicht flüchtige Mineralsäuren leitet.
Um das Acetylen mit Kohlensäure verdünnt zu erhalten, schmilzt A. Bouvier (D. R. P. Nr. 95191) ein gepulvertes
Gemisch von Calciumcarbid und Kreide mit Natriumbisulfat zusammen. Calciumcarbid
(5 Th.) in wunderbarer Mischung mit 80 Th. Kalk, 10 Th. Kolophonium und 5 Th.
Magnesiumcarbonat wollen A. Piatti und Cie.
(Französisches Patent Nr. 263363; Englisches Patent Nr. 2129/1897) zur
Gaserzeugung verwenden. Stattler und Streiz (Französisches Patent Nr. 264158) mengen dem
Carbid Bitartrat, Bicarbonat und Weinsäure bei, um die schon früher (D. p. J. 1898 307 215)
vorgeschlagene Verdünnung des Acetylens mit Kohlensäure zu erreichen.
Die Calciumcarbidpatrone von K. Gustafsson
(Schwedisches Patent Nr. 8593) besteht aus einem Metallbehälter. Dieser
wird durch einen Deckel verschlossen, der aus zuckergetränktem Filtrirpapier
oder anderem Stoff besteht, der die Luft abschliesst und sich in Wasser auflöst
oder zersetzt.
Eine ganze Reihe von Acetylenapparaten beschreibt E.
Hubou (Le Génie civil, 1898 Bd. 32 S. 344
u. ff.). Einen nach dem Principe des Kipp'schen
Apparates construirten Acetylenerzeuger gibt J. H.
Exley (D. R. P. Nr. 95068) an. G. Lebrun
und F. Cornaille (Englisches Patent Nr. 512 von
1897) lassen den Carbidbehälter aus Drahtgewebe, in den Wasser tropft, über
einen zum Auffangen des Kalkschlammes bestimmten Trog sich drehen. Auf das
Wasser wirkt Gasdruck. E. G. Villejean und H. J. J. Frossard (Englisches Patent Nr. 2554/1897)
lassen das Wasser von einem höher gelegenen Behälter durch ein Capillarrohr
austreten, dessen Dimensionen so berechnet sind, dass der Gasdruck constant
bleibt. Wird er gleich dem der Wassersäule in der Röhre, so schliesst ein
Kugelschwimmer, der sich in einer Kammer zwischen Mündung der Röhre und
Entwickler befindet, den weiteren Wasserzutritt aus dem Rohre. Aus der Kammer
tröpfelt das Wasser durch eine capillare Düse zum Carbid. Bei Apparaten mit
Ueberbrausung des Carbids bringt die Friesche Allgemeene
Acetyleen Maatschappij „de Faam“
(D. R. P. Nr. 95072) im Gaserzeuger in der Höhe des zur Aufnahme des
Carbids bestimmten Zwischenbodens einen Wasserablauf an, so dass das Carbid nur
von unten benetzt werden kann. Hierdurch soll eine ungünstige Beeinflussung der
Regelungsvorrichtung durch lange Nachentwickelung von Gas vermieden werden. Als
Wasserspeiser verwendet G. Meyer (D. R. P. Nr.
96231) ein Messgefäss. Sein Ablaufventil wird durch einen beim Sinken der
Gasometerglocke ausgelösten Gewichtshebel geöffnet und durch einen im
Messgefässe befindlichen Schwimmer geschlossen. Letzterer öffnet und schliesst
durch Hebel auch das Zulaufventil. Horwitz und Saalfeld (D. R. P. Nr. 94401) beschreiben eine
Vorrichtung, durch die bei Ausnutzung des Entwicklers der Wasserzufluss
abgesperrt wird. Ist die Gasometerglocke in die unterste Stellung gelangt, so
dreht sie einen Hebel so, dass ein Sperrstift ausgelöst wird, der bisher ein
Fallgewicht in seiner obersten Stellung festhielt. Das Gewicht fällt auf das
obere Ende eines Hebelarmes und drückt ihn unter Ueberwindung einer Federkraft
nach abwärts, so dass der andere Hebelarm einen Hahn am Wasserzuleitungsrohre
des Entwicklers schliesst. Statt des Fallgewichtes kann auch ein äquivalentes
Mittel, z.B. eine angespannte Feder, angewandt werden. M. Wagner (Englisches Patent Nr. 28102/1897) versieht eine
geschlossene Röhre mit drei Abtheilungen. Zum Boden der unteren, die den
Carbidbehälter aufnimmt, fliesst Wasser von der mittleren, bis der Gasdruck den
Zufluss hemmt. Das Gas streicht in einer Röhre durch die mittlere zur oberen
Kammer, die Reinigungsmittel enthält. Ueberschüssiges Gas gelangt in den Raum
über dem Wasser in der mittleren Abtheilung und von dort durch eine kleine
Oeffnung in die Luft. Bei dem Apparate von A.
Rieffel (Englisches Patent Nr. 17938/1897) wird die Gasometerglocke
beim Steigen belastet. Der dadurch vermehrte Gasdruck hindert das weitere
Zufliessen von Wasser zum Carbid. Zur Regelung des Wasserzuflusses zum
Acetylenentwickler bringt M. Ch. A. Fourchotte
(Englisches Patent Nr. 12047/1896und D. R. P. Nr. 94400) in der Längsachse der
Gasometerglocke ein vollständig hindurchgehendes senkrechtes Rohr an, das
teleskopartig ein anderes, vom Boden des Bassins bis nahe zum Wasserspiegel
reichendes umschliesst. Beim Niedergehen der Glocke wird die Luft oder das Gas
in dem ersteren Rohre comprimirt und drückt eine Wassersäule, die sich in dem
zweiten und in ein mit diesem communicirenden, im Entwickler über den
Acetylenerzeuger ragenden befindet, auf das Carbid. Hebt sich jetzt die Glocke,
so hört die Gascompression auf, und das Wasser tritt wieder vom Carbid zurück.
Soll die Acetylenentwickelung erst bei einem gewissen Minimum des Gasgehaltes in
der Gasometerglocke beginnen, so setzt man das Gas in dieser durch Oeffnungen,
die in geeigneter Höhe im Teleskoprohre angebracht sind, mit dem Gase in
letzterem in Communication. Eine Compression und dadurch eine Bethätigung des
Entwicklers kann dann nur von dem Augenblicke eintreten, wo die Oeffnungen unter
das Wasser tauchen. Das durch allmählichen, von unten auf erfolgenden Zutritt
des Wassers zum Carbid entwickelte Gas lässt F.
Alexandre (Englisches Patent Nr. 26325/1897) nach einem niedriger
stehenden Behälter strömen. Von hier aus drückt es Wasser durch ein Heberrohr
nach dem oberen, so dass zuletzt ein Kugelschwimmer den Gasaustritt absperrt.
Der hierdurch im Entwickler entstehende Druck presst das Wasser nach dem unteren
Reservoir zurück, so dass die Zersetzung so lange aufhört, bis das Gas
verbraucht ist. Bei dem Apparate von F. H. Smith
(Englisches Patent Nr. 15754/1897) sind zwei Carbidbehälter in einer unteren
Kammer angebracht. Aus einer oberen fliesst Wasser durch eine Röhre nach dem
Boden der unteren, die zwei senkrechte gleich lange Röhren und eine höhere
enthält. Wird durch geeignete Stellung eines Fünfwegehahnes Verbindung zwischen
dem Wasserbehälter und einer der beiden kürzeren Röhren, sowie von dieser zum
Carbid hergestellt, so steigt das Wasser bis zum Niveau dieser Röhre und
entwickelt Acetylen. Ist der eine Behälter erschöpft, so steigt das Wasser höher
und nimmt den Inhalt des zweiten in Angriff. Die Compagnie du Gaz Nouveau (D. R. P. Nr. 95678) überträgt die auf und
nieder gehenden Bewegungen der Gasometerglocke auf einen Schwimmer. Bei dessen
Sinken steigt das Wasser in einem Behälter und fliesst durch Ueberlaufrohre auf
das Carbid. W. W. Strode und G. H. White (Englisches Patent Nr. 6658/1897)
versehen die Glocke nach oben zu mit dickeren Wänden, so dass beim Sinken die
Wasserverdrängung grösser wird, also mit steigendem Gasverbrauche die
Entwickelung neuer Mengen Acetylen wächst. R. F.
Carter (Englisches Patent Nr. 17448/1897) bringt in einem grösseren
Behälter einen kleineren, der eine abgemessene Menge Wasser enthält, so an, dass
er beim Fallen der Gasometerglocke automatisch umkippt. Aus dem grösseren Gefäss
fliesst das Wasser zum Entwickler. Die steigende Gasometerglocke richtet den
inneren Behälter wieder auf. H. J. Bells und Niagara Falls Acetylene Gas Machine Company
(Englisches Patent Nr. 19411/1897) bethätigen das Kippgefäss durch einen
Schwimmer, der beim Heruntergehen der Gasometerglocke sinkt. F. Bernard, P. Decailleot und J. M. Thual (D. R. P. Nr. 96771) regeln die
Wasserzufuhr zum Carbid durch ein Schöpfrad, das durch einen in die
Gebrauchsleitung eingeschalteten Gasmesser in Bewegung gesetzt wird.
Innerhalb des Carbidbehälters bringt C. W. Beck
(Englisches Patent Nr. 22850/1897) den Wasservertheiler, der mit einem oberen
Vorrathsgefäss in Verbindung steht, an. In dem durchlöcherten Vertheiler dreht
sich ein theilweise gleichfalls durchlöcherter Cylinder, so dass, wenn die
Oeffnungen beider Gefässe auf einander fallen, Wasser zum Carbid treten kann.
Wird der Gasdruck im Entwickler zu stark, so überwindet er die Federkraft, durch
die der innere Cylinder heruntergedrückt wird. Er hebt ihn, so dass keine
Oeffnungen mehr communiciren. Das überschüssige Gas wird von einem elastischen
Reservoir unter dem Entwickler aufgenommen. Auf ihren Apparat zur
Acetylenentwickelung unter Druck (vgl. D. p. J.
1898 307 213) hat die Gesellschaft für Acetylen-Gaslicht Basel jetzt auch ein deutsches
Patent erhalten (Nr. 95078). Andere Apparate mit Wasserzufluss zum Carbid gaben
an: G. Meyer (Englisches Patent Nr. 27212/1896);
W. H. Dargue (Englisches Patent Nr.
29768/1896); E. Jimeno (Englisches Patent Nr.
14090/1897), der die Röhren capillar gestaltet; A. M.
Scott (Englisches Patent Nr. 1952/1897), der das nicht sofort
verbrauchte Wasser wieder abführt und durch Belastung der Gasometerglocke in
bestimmter Höhe weiteren Wasserzulauf verhindert; A.
Floeck und F. Messedat (Englisches Patent
Nr. 22730/1897); L. S. Buffington (Englisches
Patent Nr. 23802/1897), der die Carbidpatrone aus zwei teleskopartig in einander
geschobenen Röhren herstellt; J. H. Schülke
(Englisches Patent Nr. 27767/1897); J. Mc Conechy
(Englisches Patent Nr. 24301/1897); J. und J. Mücke (Englisches Patent Nr. 26435/1897); J. St. C. Legge und A. S.
Cooper (Englisches Patent Nr. 30690/1897); G.
Baldwin und C. Crastin (Englisches Patent
Nr. 5445 von 1897); J. H. Exley (Englisches Patent
Nr. 8551/1897); G. Trouvé (Englisches Patent Nr.
12110/1897).
Sez und Co. (D. R. P. Nr. 95076) bringen das
Entwickelungsgefäss fest in der Gasometerglocke an. Es hat mit dem Inhalt der
letzteren und nach aussen Verbindungen, die durch Hähne abschliessbar sind. Der
durch den Stand der Glocke geregelte Wasserzutritt kann also ganz abgesperrt
werden, wenn der Entwickler entleert und neu beschickt werden soll. Auch G. Rossmark und H.
Daut (D. R. P. Nr. 95679) vereinigen Entwickler und Gasometer in einem
Apparate. Die Glocke öffnet, wenn sie fast ihren tiefsten Stand erreicht hat,
ein Ventil an dem durch eine untere Traverse gegen den Deckel eines ihn
umgebenden Hohlcylinders gedrückten Entwickler, so dass Wasser einfliessen kann.
Bei dem Apparate von W. Tyree (Englisches Patent
Nr. 28094/1897) trägt die Glocke, die in dem ringförmigen Raum eines
doppelwandigen Gefässes schwimmt, den Carbidbehälter, dessen Boden mit einem
Schieber oder einer Klappe versehen ist, die von der Spitze der Glocke bewegt
wird. In der Gasometerglocke befestigen den Entwickler ferner: E. Richard-Lagerie (Englisches Patent Nr.
29168/1896); T. R. Fowler (Englisches Patent Nr.
28206/1896); R. J. Moss (Englisches Patent Nr.
1254/1897); H. R. Bean und H. Ringwood (Englisches Patent Nr. 2428/1897); T. und J. Lyons und J. Pearson (Englisches Patent Nr. 7043/1897).
Bei dem Entwickler von R. Kühn (D. R. P. Nr. 94738)
wird durch Oeffnen des Gasauslasses ein mit Carbid gefüllter Korb ausgelöst, der
bisher über dem Niveau des Wassers hing. Einen Apparat, der im Wesentlichen
mitdem in
D. p. J. 1898 308
239 beschriebenen identisch ist, geben P. P. H.
Macé und L. L. H. Gérard im englischen
Patent Nr. 3013/1897 an. A. H. Barthez (Englisches
Patent Nr. 9294/1897) lässt ein Rad sich um eine bestimmte Strecke drehen,
wodurch es Carbid aus einer bis dahin verschlossenen Kammer durch eine Röhre im
Scheitel der Glocke nach einem darin schwimmenden Korbe entleert, wenn die
Glocke, die es bethätigt, durch eine bestimmte Strecke sinkt. Bei dem
Acetylenentwickler von J. A. Deuther (D. R. P. Nr.
94857) wird durch das Steigen und Fallen der Gasometerglocke ein Schieber, der
den Entwickelungsraum abschliesst, bewegt. Der Schieber ist mit einem Hohlraum
versehen. Beim Hochstand der Gasometerglocke kommt dieser unter einen
Vorrathsbehälter mit Carbid zu stehen, beim Tiefstand erhält er Verbindung mit
dem Entwickelungsgefäss.
Textabbildung Bd. 309, S. 178
Fig. 8.Acetylenentwickler von Colberg.
H. Colberg (D. R. P. Nr. 95932) regelt die
herabfallende Carbidmenge durch zwangläufige Verbindung des
Carbidbehälterverschlusses c (Fig. 8) mit der Gasometerglocke selbsthätig
entsprechend dem Acetylenverbrauch. Unter der Oeffnung des Carbidbehälters a befindet sich ein mit der Gasometerglocke
verbundener gelochter Teller p, der bei
mangelhafter Wirkung des Carbidbehälterverschlusses das herabfallende Carbid
auffängt, aus dem Wasser heraushebt und so die Gasentwickelung unterbricht. Bei
dem Apparate von J. N. V. Bablon (Englisches Patent
Nr. 25224/1896) dreht der Gasmesser, durch den das Acetylen strömt, eine
Vertheilungsschraube am Boden des mit gemahlenem Carbid gefüllten
Vorrathsgefässes. R. Quotannens-Moens und E. Carreer-Dilger (Englisches Patent Nr. 1665/1898)
lassen das Carbid aus einem beim Fallen der Glocke sich drehenden, mit 20
quadrantischen Abtheilungen versehenen Vertheilungscylinder auf ein Ventil
fallen, das es durch sein Gewicht öffnet, so dass es in den Entwicklerraum
gelangt. Beschickungsventile, die sich leicht verstopfen, umgehen T. Thorp und T. G.
Marsh (Englisches Patent Nr. 1929/1897) dadurch, dass sie das Carbid
aus einem Trichter auf ein endloses Band fallen lassen, das durch das Sinken des
Gasbehälters fortbewegt wird. Von hier fällt es intermittirend in einen
ausbalancirten Beschicker. Bei dem Apparate von A. J. P.
de Hargreaves (Englisches Patent Nr. 27194/1896) fällt das Carbid aus
einem Trichter auf eine Transportschnecke und wird durch einen Controlapparat,
der aus festen und beweglichen Scheibensegmenten besteht, nach einem
durchlöcherten Trichter befördert. Dieser sitzt an einer senkrechten Achse über
einer an derselben Achse befestigten Scheibe mit Drahtgeweberand, die etwas
unter den Wasserspiegel des Generators eintaucht. Das Gas strömt durch den
perforirten Trichter zu einem darüber angebrachten Raum und dann in die
Reiniger. Der Kalk wird durch eine Transportschraube entfernt. Bei niedrigem
Wasserstande im Erzeuger lässt A. Molet (Englisches
Patent Nr. 23198/1897) durch einen Schwimmer einen elektrischen Hammer oder eine
andere Vorrichtung bethätigen, durch die der geneigte Boden des
Beschickungstrichters in Vibration versetzt wird. Das entwickelte Gas
sammelt sich im Wasserbehälter und drückt das Wasser nach einem darüber
befindlichen Gefässe. E. J. Dolan (Englisches
Patent Nr. 20011/1897) bringt die Gasausströmungsröhre des Entwicklers in
Verbindung mit einer Kammer, in der das Gas auf die untere Seite einer
elastischen Zwischenwand wirkt. Deren mit dem Gasdruck wechselnde Bewegung dreht
einen im Entwickler etwas unter das Wasser tauchenden Carbidbehälter so, dass
immer neue Portionen Carbid dem Wasser dargeboten werden. Klares Wasser und
Schonung der Metalltheile des Apparates wollen J.
und J. Mücke (Englisches Patent Nr. 30637/1897)
dadurch erzielen, dass sie das Carbid in Beuteln oder Trommeln aus feinem Gewebe
in den Entwickler einhängen. Aehnlich verfährt F.
Dresser (Englisches Patent Nr. 13081/1897). Andere Apparate mit
Zuführung von Carbid zum Wasser beschreiben: L.
Tèdé (Englisches Patent Nr. 658/1897); E. M.
Boule (Englisches Patent Nr. 29054/1897); E.
Bournonville (Englisches Patent Nr. 1013/1898), dessen
Beschickungsvorrichtung im Principe der von Pärli
und Brunschwyler (vgl. D.
p. J. 1898 308 255) ähnelt; H. O. Marcks (Englisches Patent Nr. 2602/1898), der
durch das Sinken der Gasometerglocke wagerechte Stäbe, auf denen die
Carbidpatronen stehen, aus einander ziehen lässt.
(Fortsetzung folgt.)