Nr. 282

45. Jahrgang

disabi

Technik

Sonnabend

16. Juni 1928

Aus dem Reiche der Chemie.

Die Schwefelsäure.

Die Schwefelsäure ist das wichtigste chemische Erzeugnis, in ihrer Bedeutung für die Industrie ist sie der Kohle und dem Eisen nahezu gleich zu stellen. Sie ist die Grundlage für die Her stellung der wichtigsten Kunst dünger, des Superphosphats und des Ammonfulfats, fie ist unentbehrlich für die Her­stellung der Salzsäure und des Natriumsulfats und damit des Glases, der Salpetersäure und damit der Sprengstoffe, namentlich aber für die gesamte Farbstoff­

und Heilmittelindustrie.

Ihre Eigenschaften sind wohl allgemein bekannt: sie ist in unver dünnter Form eine farblose, ölige Flüssigkeit von außerordentlicher äzender Birkung. Bitriolattentate find ein beliebtes Mittel eifersüchtiger Frauen, ihrer Gemütsbewegung dauerhaften Ausdrud zu verleihen. In Papier, Kleider usw. frißt die Schwefelsäure Löcher, überhaupt wirft sie auf die meisten organischen Stoffe zerstörend und Derfohlend,

Die Fabrikation.

Wie geht nun die fabrik­mäßige Erzeugung dieser Säure vor sich? Es werden heute zwei verschiedene Verfahren ange­wandt: das Bleitammerverfahren und das Kontaktverfahren.

Beschäftigen wir uns zu nächst mit dem Bleifammerver­fahren. Als Ausgangsrohstoff dient Schwefel, meistens aber das auch allen Funfbaftlern als De­teftormaterial bekannte Eisen­ties( Pyrif), der etwas weniger reine, fast immer eisenhaltige Säure liefert. In großen Defen wird der Kies geröstet", das heißt, unter Luftzutritt verbrannt. Berbrennungsvorgänge find im allgemeinen mit der Aufnahme Don Sauerstoff verbunden, und so verbindet sich beim Rösten auch Der im Ries enthaltene Schwefel

Rodgies

Schwefelsäure zu erhalten. Nun müssen aber die Röstgase vollkommen Das Ergebnis dieser Experimente war, daß ein Gramm Radium. rein sein, das heißt, nur aus einem Gemisch von Schwefeldioxyd und befreit von den neuen radioafiven Stoffen, die sich aus dem Luft bestehen, da andernfalls die Kontaktmasse, platiniertes Asbest, Radium stetig bilden, in jeder Sekunde 36 milliarden sich mit Staub bededt und unwirksam wird. Die vollkommene Be- eliumatome aussendet, und zwar Tag für Tag, Jahr reinigung der Röstgase, die viel weiter gehen muß als beim Blei- für Jahr, ohne daß sich die Anzahl merklich verändert Noch auf andere Weise sind die Bahnen, welche Alpha- oder tammerverfahren, hat anfänglich außerordentliche Schwierigkeiten be- Beta- Teilchen durchlaufen, direkt sichtbar und sogar photographierbar reitet, die aber schließlich durch die Arbeiten von nietsch über gemacht worden, und zwar von dem englischen Forscher Wilson. wunden wurden. Die Berunreinigungen, besonders das schädliche Der in der Luft ständig enthaltene Wasserdampf ist eben so durch­Arsen, merden durch eingeblasenen Wasserdampf fichtig wie die Luft selbst. Eine bestimmte Menge Luft fann aber niedergeschlagen. Auch die Vereinigung von Schwefeltrioryd mit Was- bei einer bestimmten Temperatur nur eine bestimmte Wasserdampf­fer ging nicht so leicht vor sich, wieman erwartet hatte, da dabei stets menge enthalten; sie ist dann, wie man fagt, mit Wasserdampf ge= Nebel von Schwefeltrioryd entwichen, was natürlich einen Berlust be- fättigt und nimmt weiteren nicht mehr auf. Diese Sättigungsmenge ist größer bei höherer, geringer bei niedrigerer Temperatur. Ber­reitete. Daher leitet man jetzt das Schwefeltrioxyd nicht in Wasser, ringert man also die Temperatur einer mit Wafferdampf gesättigten fondern in 97 bis 98prozentige Schwefelsäure, wobei feine Berlufte Luftmenge, so muß ein Teil des Wasserdampfes in Form flüffigen stattfinden. Durch Zufließen von Baffer oder verdünnter Säure Wassers sich niederschlagen. Das geschieht in Form fleiner Tröpfchen, hält man diese Konzentration stets gleich. die dann als Nebel in der Luft schweben bleiben. Solche Nebel­

Schematische Darstellung des Bleikammer­verfahrens

Glover

1. Kammer

2.Kammer

3.Kammer

Gay Lussac

Staubk

BBB Pumpen

Gegenwärtig werden die ungeheuren Mengen Schwefelsäure, die die Industrie konsumiert, sowohl nach dem Bleifammerverfahren als auch nach dem Kontaktprozeß hergestellt. Dr. Robert E.

Wie man Atome beobachtet.

Von Dr. Bruno Borchardt.

Jm Diez- Berlag ist eine kleine Arbeit unseres Genossen Dr. Bruno Borchardt erschienen, die die Wandlungen der Atom­vorstellungen im Laufe der Jahrtausende behandelt. Das Buch gibt zunächst einen Begriff von den Atomvorstellungen bei den griechischen Bhilosophen, behandelt Elemente und Atante im Mittelalter bis zum Beginn der wissenschaftlichen quantitativen Chemie. Im An­schluß daran werden die modernen Borstellungen von Atomen einer immer volkstümlich bleibenden Besprechung unterzogen. Wir geben aus dem Inhalt des Buches im folgenden einen Abschnitt wieder. Rutherford ( der große englische Chemiter) stellte zuerst eine Theorie des Atomzerfalls auf. Bevor wir darauf eingehen, wollen wir noch einige Worte über die Art des Beobachtens sagen, Bersuchsmethoden völlig verjagen. denn es handelt sich um derartig geringe Mengen, daß alle chemischen

mit dem Sauerstoff der Luft und es entsteht ein Gas, das Schwefel­dioryd. Die Röstöfen find in mehreren Etagen gebaut. der zer­fleinerte Ries fällt zunächst auf die oberste Etage und wird durch gefühlte, stets in Bewegung gehaltene Rührarme gleichmäßig ver­teilt und auf die darunter gelegene Etage geschoben. So wandert der Ries langsam von oben bis unten über alle Herdplatten und wird dabei abgeröstet. Eine Erhizung von außer her ist nur bei der Ingangsetzung notwendig, denn Pyrit entzündet sich bei 400 bis 500 Grad und verbrennt dann ohne weitere Wärmezufuhr. Der nahezu schwefelfreie Riesa bbrand enthält 55 bis 67 Proz. Eisen und geht in die Eisenhochöfen. Begleiten wir nun die schwefel­diorydhaltigen Röstgase auf ihrer weiteren Wanderung durch das Wert. Aus den Röstöjen gelangen sie zunächst in die„ Staub­tammer", wo sich die vom Gasstrom mitgeriffenen festen Teilchen ( Flugftaub) abseßen. Die älteren Staubfammern find mit Prall­mänden versehen, bei der neueren elektrischen Entstaubung wird der Flugftaub mit Hilfe von hochgespanntem Gleichstrom abgeschieden. Hierauf werden die gereinigten Gase in den Glover- Turm geleitet, der mit Koks oder anderen Füllförpern gefüllt ist. Ueber seine Be­deutung wird noch später gesprochen werden. Die Gase treten von unten in den Glover- Turm ein, während ihnen von oben nitroje Schwefelsäure( fiehe unten) entgegenrieselt. Bon hier aus gelangt Benn man die Spitze einer. Nadel in Radiumlösung taucht, so der Gasstrom in die Bleitammern. Die Bleifammern, meist drei an daß etwas Radium an ihr haften bleibt, und dann die Nadelspizze Zahl find riesige, 4000 bis 6000 Kubikmeter fassende Reaktionsräume einen Zentimeter vor einem Schirm auf 3intfulfit hält, so sieht aus startem Bleiblech, weil Blei das einzige von den verbreiteten man im Dunkeln mit einer guten Lupe auf dem Schirm unaufhörlich Metallen ist, das von Schwefelsäure nahezu gar nicht angegriffen Lichtpünktchen aufflammen und wieder verlöschen, und dieses Schau­wird. In den ersten beiden Kammern wird durch Streudüsen Wasserspiel dauert unverändert stundenlang. Jedesmal, wenn ein Alpha­Berstäubt. Hier nehmen die Schwefeldiogydgase weiteren Sauerstoffteilchen, das nur den 150 000 trillionsten Teil eines Grammes wiegt, auf und verbinden sich mit Waffer zu Schwefelsäure. Durdy Bug und Druckmesser, Thermometer und Schaugläser laffen sich die Vor­gänge in den Kammern genau verfolgen. Die gebildete kammer­fäure wird abgeleitet, sie enthält ungefähr 60 Broz. reiner Schwefel­fäure( zirka 50 Grad Baumé) und wird in diesem Zustand zur Her= stellung von Kunstdünger verwendet. Aus den Bleitammern treten die Abgase, die besonders Stickstoff und Stickstofffauerstoffverbindun hauptsächlich aus der Luft stammend enthalten, in den fogenannten Gay- Lussac - Turm ein. Der Gay- Lussac - Turm ist dem Glover- Turm ähnlich gefüllt, sein 3wed ift, die Stidstoffverbindungen der Abgase nicht verloren gehen zu laffen. Dies geschieht, indem den von unten aufsteigenden Abgasen starte Schwefelsäure entgegen riefelt, die jene Stidoryde aufnimmt. Die hierbei entstehende nitrose Schwefelsäure oder Mitrose wird wieder zum Glover- Turm geleitet, wo ihr die beiden Röstgase entgegenstreichen. Dort hat sie mehrere Aufgaben zu erfüllen: sie hat ihren Sauerstoff an die Röstgaje ab. zugeben, die dadurch erydiert werden, das heißt, Sauerstoff auf­nehmen, und sie hat die heißen Röstgase abzufühlen. Die Nitrose selbst verliert dabei ihre Stickstoffverbindungen und wird konzentriert. Sie tritt als sogenannte Glopesäure( 60 Grad Baumé) aus dem Glover- Turm aus. Die Industrie benötigt aber zumeist stärfere Schwefelsäure, als es die Glover- und Kammersäure ist. Daher müssen diese erst tonzentriert werden, was meist dadurch ge= schieht, daß man in eigenen Apparaten heiße Heizgafe über die Säure schickt. Außerdem muß die Schwefelsäure für die meisten Berwendungszwede auch gereinigt werden.

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Das Kontaktverfahren.

Das Kontaktverfahren beruht auf der Tatsache, daß Schwefel­dioryd sich bei Anwesenheit von Platin mit Sauerstoff zu Schwejel. trioryd verbindet, das sich mit Wasser zu Schwefelsäure vereinigt. Es ist also nur notwendig, die schwefeldiorydhaltigen Röstgase über Blatin zu leiten, um auf diese Weise Schwefeltriogid und daraus

Gay Lussac

Zum Schornstein

bildung wird außerordentlich er= leichtert, wenn die Luft etwas Staub enthält, was immer der Fall ist, wofern die Luft nicht be= sonders gereinigt ist. Die Staub­teilchen mirten als Rebelferne, an denen sich die Wassertröpfchen schon bei geringer Temperatur­erniedrigung bilden. Ebenso wie Staubteilchen wirken in dieser Be­ziehung auch Gasjonen, also die in ihre elektrisch geladenen Atome zerfallenden Moleküle der Luft bzw. des Stickstoffs und Sauer­toffs, aus denen die Luft ja ein Gemisch darstellt. Nun haben die Alpha und Beta- Teilchen die Eigenschaft, beim Durchgang durch Luft diese elektrisch leitend zu machen. d. h. sie zu jonisieren. Es findet also beim Durchgang dieser Teilchen eine 3erspaltung der Luftteilchen statt, fc daß aus je einem Gasmolekül ein pofi­tives und ein negatives Jon ent­steht. Den Raum, der die mit Wafferdampf faft gesättigte Luft enthielt, nannte Wilton bei feinen Versuchen die Wolfen= tammer; in diese ließ er Alphateilchen eintreten, welche die Luft jonisierten und auf ihrem Wege eine große Zahl von Gasjonen bildeten. Nun wurde die Temperatur plötzlich erniedrigt, was leicht dadurch geschieht, daß man die Wolkenkammer mit einein anderen Raum, in welchem Luft von geringerem Drud enthalten ist, in Ver­bindung sett. Bei dem entstehenden Ueberströmen der Luft und der Damit verbundenen Volumenvermehrung tritt eine beträchtliche Temperaturerniedrigung ein, weshalb an den Sonen fich fofort Wafferdampf niederschlägt, so daß man in der Wolfenkammer feine Rebelstreifen sieht, die ganz direkt die Bahnen der Alphateilchen be= zeichnen. Man fann diese Bahnen sogar durch plögliche im richtigen Moment eintretende starke Belichtung gegen einen dunklen Hinter­grund auf der photographischen Platte festhalten. Man haf so die Atome und ihre Bahnen ganz unmittelbar sichtbar gemacht und photographiert. Diese Photogramme meisen nun ganz merkwürdige Eigenschaften auf. Zunächst sieht man, daß jeder Strahl ganz plöglich aufhört, also eine ganz bestimmte Reichweite von nur wenigen Zentimetern besitzt. Aber meiter sieht man bei einigen Strahlen, daß fie furz vor ihrem Ende eine plöbliche fcharfe Umbiegung erlitten haben. wodurch die bis dahin gradlinige oder fast gradlinige Bahn einen Anid, einen fleinen Ansah unter einem stumpfen Winkel bekommen hat.. Aus allen diefen Tatsachen zieht Rutherford den Schluß, daß ein Atom ein recht fomplizierter Körper sein muß, der seinen Raum feineswegs völlig erfüllt, vielmehr müsse er so gestaltet sein, daß er von dem Alphateilchen im allgemeinen völlig ungehindert durchflogen werden kann. Alle Seltsamkeiten in den beobachteten Erscheinungen finden eine ungezwungene Erflärung, wenn man an­nimmt, daß ein Atom einen positiv geladenen Kern besitzt der im Verhältnis zu dem ganzen Atom außerordentlich fiein ist, und daß um diesen Kern in verschiedenen verhältnismäßig großen Entfer nungen Elektronen, d. h. negative elektrische Elementarladungen freisen. Ein Atom stellt demnach gewissermaßen ein Planeten­system im fleinen dar, wobei der Rern die Sonne vorstellt,

Bücher für Alle.

Dr. D. Jellinek:„ Das Holz und die Technit." 78 Seiten und 29 Abbildungen. Berlag Died u. Co., Franchs Tech­nischer Verlag, Stuttgart . Preis geheftet 1,80 9., geb. 2,50 M.

mit feiner großen Geschwindigkeit in den Schirm bringt, ruf: es diese Richterscheinung hervor. Mit einer Taschenuhr. deren Ziffern mit einer leuchtenden radioaktiven Substanz bestrichen sind, fann man im dunklen Zimmer die Aliphateilchen in Maffe einschlagen sehen, be ständig glimmen die Lichtpunkte auf und verlöschen wieder, so daß während die Elektronen die Planeten sind. das Ganze in einer beständigen Unruhe wie bei einem lebenden Wesen zu sein scheint. Man kann die einzelnen aufflammenden Pünktchen zählen und so berechnen, wieviel Alphateilchen, das sind Heliumatome, von einem Gramm Radium in der Sefunde ausge­schleudert werden. Durch eine sinnreiche Methode, die Rutherford 1909 erfonnen hat, gelang es fogar, den Borübergang jedes einzelnen Atoms selbsttätig aufzuzeichnen. Diese Methode ist noch vervoll­tommnet worden, indem der Raum, den sowohl Alpha- als Beta­Teilchen, also sowohl heliumatome als Elektronen durchfliegen, mit einer schwachsummenden Lautquelle verbunden par deren Laut je­doch nur übertragen wurde, wenn die elektrische Leitfähigkeit des Raumes während des Durchgangs von Teilchen für einen Augenblic vergrößert wurde. Der schwedische Forscher Prof. Stör mer be­schreibt den Apparat, den er 1923 in Paris in der Ausstellung der Physikalischen Gesellschaft sah und schildert die Wirkung mit folgen­ben Worten: Jedesmal, wenn ein Heliumatom durch den kleinen luftverdünnten Raum flog, hörten mir einen dumpfen Schlag, als ob eine Kartoffel gegen ein Metalltablett geworfen wurde, und wenn ein Atom hindurchflog, fo schien es, als ob das Metalltablett von einer Erbse getroffen wurde. Dieses Merkwürdige Bombardement fonnte nach Belieben mehr oder weniger start hervorgerufen werden, je nachdem die Experimentatoren den radioaktiven Stoff dem Apparat näherten oder von ihm entfernten; in einer hinreichenden Ent­fernung erreichten ihn die Alphastrahlen, d. h. die Heliumatome, nicht mehr, und mir hörten reine durch die Elektronen hervorgerufene| ,, Erbsentone"; brachten wir den Stoff dem Apparat näher, so fam der fräftige Schall der ,, Kartoffeln" hinzu und zeigte an, daß nun Wenn wir auch Heliumatome hindurchgingen. Er fügt hinzu: Heliumatomen 150 000 000 000 000 000 000 000( lies 150 000 Tril daran denken, daß diese kleinen Geschosse so flein find, daß von den lionen) auf ein Gramm geben und von den Elefironen noch über 7000mal mehr, so tönnen wir sagen, daß wir das Märchen von dem Knaben, der das Gras wachsen hörte, verwirklicht haben!| Augen betrachten.

Das Buch Dr. Jellineks gibt auf knappem Raum gleichiam die Geschichte des Holzes. Wir sehen, wie der Wald in der Natur wächst, wir erfahren seine Geschichte, wir lernen die vielen Gefahren kennen, die ihn bedrohen, bevor die Bäume hoch in den Himmel ragen und nun den Werkstoff abgeben fönnen für zahlreiche Dinge, die der Mensch aus dem Geschent des Waldes erzeugt. Es folgt nun die Verwertung des Holzes. Hier lernen wir die Holzarten tennen und die Zwecke, für die sie verwandt werden. Und dann beginnt die Verarbeitung zum Edelproduft. Sägewert und Schneidemühlen nehmen die erſte maschinenmäßige Bearbeitung vor. Das Holz wird zu Breitern, zu Fournieren, Sperrholz. Leisten und tausend anderen Dingen umgeformt. Wir lernen die Maschinen tennen, durch die diese Betriebe rationell gestaltet wurden, und sehen wie die Technik des Werkzeugmaschinenbaues sich hier den gesteigerten Anforderungen angepaßt hat. In einem weiteren Abschnitt wird die Wichtigkeit des Holzes für die Chemie eingehend dargestellt und dann folgt ein Kapitel, das eine der legten Errungenschaften der modernen Techynit, nämlich die Kunstseidenherstellung, behandelt. Wer dieses Buch gelesen hat, wird den Wald, den er durchwandert, jede Sägemühle und jede Tischlerei, die er fennenlernt, mit anderen