Ueber die Zusammensetzung des Wassers des mittelländischen Meeres an der französischen Küste und die Gewinnung der darin enthaltenen Salze; von J. Usiglio.

Der ersten Abhandlung des Verfassers, welche die Analyse des Meerwassers, geschöpft vor der Saline zu Cette, betrifft, entnehmen wir nur die Resultate; in folgender Tabelle sind die Bestandtheile dieses Wassers in den Verbindungen, wie sie wahrscheinlich darin vorkommen, zusammengestellt. Aus der zweiten Abhandlung wollen wir (die übrigens sehr lehrreichen Versuche über den Gehalt des Meerwassers in verschiedenen Perioden der Abdampfung bei Seite lassend) nur den auf die Gewinnung der Salze Bezug habenden praktischen Theil mittheilen.

Zusammensetzung des Wassers des mittelländischen Meeres an der französischen Küste.

Textabbildung Bd. 118, S. 40 Salze; Bestandtheile; Aus 100 Grammen Meerwassers erhaltenes Gewicht; Gewicht in 1 Liter Wassers; Bemerkungen; Eisenoxyd; Schwefelsaurer Kalk; Schwefelsaure Magnesia; Chlormagnesium; Chlorkalium; Bromnatrium; Chlornatrium; Wasser; Gesammtgewicht; Schwefelsauer Kalk; Salz mit 2 Atomen Wasser; Im Liter; Schwefelsaure Magnesia; Salz mit 7 Atomen Wasser; Im Liter; Chlormagnesium; Entsprechende Salzsäure; Magnesia; Im Liter Salzsäure; Im Liter Magnesia; Chlorkalium; Entsprechendes Kali; Im Liter; Brom- und Chlornatrium; Entsprechendes Natron im Ganzen; Im Liter

Jod konnte im Meerwasser noch nicht nachgewiesen werden, obwohl es sicher darin enthalten ist, weil alle organischen Wesen im Meer solches enthalten. Es wird erst dann erkannt und quantitativ bestimmt werden können, wenn es einmal gelingt, das Meerwasser von den Bromiden zu befreien, welche die Reaction verhindern.

Wenn man das Gemenge der alkalischen Bromide und Jodide nach Casaseca mit Essigäther behandelt, welcher das Jodid auszieht, wird man das Jod ohne Zweifel auffinden. A. d. R.

Das Auffinden des Jods ist jedoch von untergeordnetem Interesse gegenüber den Salzen, welche eine industrielle Anwendung gestatten und auf deren Gewinnung wir jetzt übergehen.

Der Gang der continuirlichen Abdampfung des Meerwassers in den Salzgärten bleibt bis zur Dichtigkeit von 25° B., ja noch bis zu 30° B., immer derselbe. Man erhält eine Reihe regelmäßiger, sich gleichbleibender Ablagerungen und der Proceß behält eine constante Aehnlichkeit mit demjenigen in den Salzsiedereien. Darüber hinaus aber, und namentlich gegen 35° B. zu, machen die Temperatur-Unterschiede von Tag und Nacht die Erscheinungen so complicirt, daß sich nur mehr sehr veränderliche Gemenge von See-(Koch-)salz mit schwefelsaurer und salzsaurer Magnesia absetzen.

Ueber 35° B. hinaus sind die Resultate noch veränderlicher. Die sich absetzenden Salzgemenge, wechseln regellos in ihrer Zusammensetzung, und außer den erwähnten Salzen enthalten sie noch sehr verschiedene Mengen schwefelsauren und salzsauren Kali's. Die so erhaltenen Salze geben bei geeigneter Behandlung 11/10 bis 17/10 ihres Gewichts Alaun. Manchmal findet man sogar in den Ablagerungen die sich unter Wasser von nur 34 bis 35° B. bilden, Kali; diese Ablagerungen rühren aber nur von einer Verschiedenheit in der Zusammensetzung des Wassers her.

Oft kühlt sich das am Ende des Tages auf 35° Baumé gelangte und auf dem Boden gelassene Wasser während einer schönen, heitern Nacht und bei frischem Wind bedeutend ab, wodurch schwefelsaure Magnesia (Bittersalz) niedergeschlagen wird; das über derselben stehende Wasser hat nur mehr 32–33° B. Am andern Morgen erwärmt die Sonne dieses Wasser und löst einen Theil des während der Nacht gebildeten Satzes wieder auf, concentrirt sich dadurch neuerdings, setzt Seesalz mit Spuren von Kalisalzen ab und erreicht gegen Abend neuerdings eine Dichtigkeit von 35° Baumé. Eine zweite kalte Nacht erzeugt wieder eine Ablagerung von Bittersalz und bringt das Wasser auf 33° B. zurück. Am dritten Tag bewirkt eine abermalige Concentration eine neue Tages-Ablagerung; diese enthält 9–11 Proc. Kalisalze. Wie man sieht, haben diese Abwechselungen die Natur des Wassers verändert, so daß man es nicht mehr mit demjenigen von gleicher Dichtigkeit (35° B.) das aber von einer stufenmäßigen, regelmäßigen Abdampfung herrührt, vergleichen kann. Dieses Beispiel zeigt, daß eine ähnliche Vergleichung auch bei der natürlichen Concentration des Wassers über 35° B. hinaus nicht mehr möglich ist, weil dessen Zusammensetzung in Folge des hygrometrischen Zustandes der Luft und des Temperaturwechsels sich so leicht verändert.

Um das Studium der bei einer Dichtigkeit über 35° Baumé eintretenden Erscheinungen zu erleichtern, bemerke ich, daß die verschiedenen Ablagerungen solchen Wassers vorzüglich in folgenden Salzen bestehen, welche unter günstigen Umständen einzeln gewonnen werden können:

1) Die schwefelsaure Magnesia (das Bittersalz), welche in der Wärme viel auflöslicher ist als in der Kälte, befindet sich in großer Menge im Wasser von 35° B. Sie setzt sich vorzüglich durch Temperatur-Erniedrigung ab; manchmal auch, wenn dieses Salz in sehr großer Menge vorhanden ist, durch eine continuirliche Abdampfung; alsdann hat es eine andere Krystallform und enthält weniger Krystallwasser.

2) Das Seesalz oder Chlornatrium, welches in der Kälte und Wärme gleich auflöslich ist, setzt sich vorzüglich unter Tags, während der Concentration der Flüssigkeit, ab.

3) Schwefelsaures Magnesia-Kali. Dieses Doppelsalz ist minder auflöslich als das Bittersalz; in der Wärme ist es auflöslicher als in der Kälte; kochendes Wasser löst ungefähr 0,57 seines Gewichtes davon auf, Wasser von 12° R. nur etwa 0,18. Gewöhnlich setzt sich dieses Doppelsalz durch Temperatur-Erniedrigung ab. Ein Ueberschuß von schwefelsaurer Magnesia befördert sein Absetzen. Dieses Doppelsalz enthält 6 Aequiv. Wasser und bildet sehr schöne Krystalle; es enthält 0,2315 seines Gewichts Kali. Seine Formel ist:

2 SO³ MgOKO + 6 HO.)

4) Chlorkalium-Magnesium. Dieses Doppelsalz enthält ungefähr 12 Aeq. oder 38,87 Proc. Wasser. Seine Zusammensetzung ist:

Kalium 14,50 oder: Chlorkalium 26,64 Magnesium 9,05 Chlormagnesium 34,38 Chlor 37,60 Wasser 38,98 Wasser 38,85 –––––– –––––– 100,00 100,00

Hiernach enthält es 17 Proc. seines Gewichts Kali; seine Formel ist:

3 Ch Mg²K + 2 HO.

Das Doppelchlorid von Kalium und Magnesium ist zerfließlich und zersetzt sich sehr leicht; schon durch das Krystallisiren, nachdem man es in heißem Wasser aufgelöst hat, zersetzt es sich und gibt nur mehr Chlorkalium. Die bloße Feuchtigkeit der Luft kann dieses Salz, wenn es pulverisirt und auf einen absorbirenden Körper gelegt wurde (der das einfache Chlormagnesium, sowie es frei wird, in sich zieht), ebenso zersetzen; das dann zurückbleibende pulverige Salz ist bald nichts mehr als Chlorkalium. Die Glühhitze zersetzt es ebenfalls unter Entwickelung von Salzsäure, welche so lange andauert, als noch Wasser in der Masse ist oder als man Wasserdampf zutreten läßt, und zwar bis zur vollständigen Zersetzung des Chlormagnesiums. – Es krystallisirt sehr leicht in Dodekaëdern: wenn die Krystallisation aber gestört wird und rasch erfolgt, bildet es strahlige Nadeln.

5) Das einfache Chlormagnesium, ein sehr zerfließliches Salz, wird immer vorherrschender, je concentrirter das Wasser wird.

Um sonach das Abdampfen des Wassers über 35° Baumé methodisch vorzunehmen, muß man die Flüssigkeit nothwendig oft abgießen, um die Producte und das Wasser von verschiedener Beschaffenheit von einander zu trennen. Wenn man so verfährt, erhält man einfache und vergleichbare Resultate. Folgendes ist hierüber das Nähere.

Das am Abend in dünner Schicht ausgesetzte 35gradige Wasser setzt über Nacht eine bedeutende Menge fast reines Bittersalz ab. Die am Morgen abgegossene Mutterlauge hat nur mehr 32 bis 33° Baumé, ist aber in ihrer Zusammensetzung sehr verschieden von dem direct erhaltenen 32gradigen Wasser. Operirt man im Großen, so geht das Abgießen (Decantiren) nur langsam von statten, das Wasser erwärmt sich wieder durch die Sonne und löst einen Theil des während der Nacht abgesetzten Bittersalzes wieder auf; der größte Theil des Absatzes bleibt aber auf dem Boden.

Diese erste Mutterlauge wird nun während des Tags abgedampft. Sie concentrirt sich und setzt ein Gemenge von Kochsalz und Bittersalz ab, welches letztere entweder von ersterm mit niedergerissen wird oder durch die Concentration niederfällt. Diese Ablagerung enthält zuweilen, jedoch selten, Spuren von Kalisalz.

Die zweite, am Abend abgegossene Mutterlauge gibt durch die Abkühlung über Nacht einen neuen Bodensatz von Bittersalz, demjenigen von der ersten Nacht ähnlich.

Die dritte, am Morgen abgegossene Mutterlauge hat eine Dichtigkeit von 33–34° Baumé. Sie concentrirt sich unter Tags und gibt einen Bodensatz, der aus Bittersalz, schwefelsaurem Magnesia-Kali, Kochsalz, Brom- und Chlormagnesium besteht.

Wenn die Abdampfung rasch von statten ging und das Wasser gegen 2–3 Uhr 35°,50 B. erreicht hat, thut man gut, neuerdings abzugießen, ohne den Abend abzuwarten. Gegen 3–4 Uhr Abends, wo die Temperatur niedriger wird, beginnt ein neuer, nur aus Chlor-Kalium-Magnesium bestehender Bodensatz sich zu bilden. Er nimmt über Nacht beständig zu und ist oft mit schwefelsaurem Magnesia-Kali vermengt.

Am andern Morgen wird die abgegossene Mutterlauge wieder abgedampft. Sie passirt nacheinander die Dichtigkeiten von 36°, 36°,50°, 37° Baumé und gibt vor 2–3 Uhr Nachmittags keinen merklichen Bodensatz; sie ist alsdann so dicht und klebrig, daß ihre Temperatur an der Sonne auf 40° R. steigt; nach 3 Uhr Nachmittags bewirkt die Abnahme der Temperatur einen reichlichen Bodensatz von fast reinem Chlor-Kalium-Magnesium. Dieser Bodensatz bildet sich die Nacht hindurch fort und ist manchmal, wenn die Abkühlung zu schnell oder zu groß war, mit Bittersalz vermengt.

Wenn das Wasser die Dichtigkeit von 38° B. erlangt hat, und durch Abkühlung auf 36–37° B. zurückgegangen ist, so hat es einen großen Theil seiner Salze abgesetzt, und enthält nur noch etwas Kochsalz, Bittersalz und eine beträchtliche Menge Chlormagnesium. Kalisalze finden sich nicht mehr in merklicher Menge darin. Diese letzte Mutterlauge, wenn man sie bis zum Herbst aufhebt und einer Temperatur von 4° R. aussetzt, setzt viel krystallisirtes Chlormagnesium ab.

Man begreift, daß dieses Verfahren eine regelmäßige industrielle Anwendung gestattet, indem man zwischen den verdampfenden Flächen, welche Wasser gleicher Art enthalten, eine continuirliche Verbindung herstellt. Man kann so auf dem Boden ziemlich gleiche Producte sammeln und eine neue Krystallisation dieser Ablagerungen wird dann auf dem Boden ziemlich reine Salze geben, nämlich: Bittersalz, schwefelsaures Magnesia-Kali, und Chlor-Kalium-Magnesium, welches sich aus den dichtesten Wässern absetzt; nach dieser Methode lassen sich aus dem Meerwasser auf systematische Weise alle darin enthaltenen nutzbaren Producte gewinnen.