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oval. Diese Gefässe, welche vorher auf einen Druck von mindestens 15 Atmosphären geprüft sein müssen, sind mit einer Rührwelle mit durchlöcherten Rührschaufeln versehen. In diesem Mischcylinder, der innen stark verzinnt, wird das reine Wasser und die zur Zusammensetzung des Mineralwassers nöthigen Salzlösungen eingefüllt, dann die atmosphärische Luft bei geöffnetem Hahn durch zuströmende Kohlensäure verdrängt. Jetzt wird die Einfüllöffnung geschlossen, etwa 1/5 des Wassers durch den unteren Hahn abgelassen, dann dieser ebenfalls geschlossen und nun das Wasser durch fortwährendes, stossweises Drehen der Rührwelle mit Kohlensäure bis zu dem gewünschten Druck (2-10 Atmosphären) gesättigt.
Für Mineralwässer rechnet man gewöhnlich 2-3. für Luxuswässer 3-5 und nur zum Abfüllen der Siphons bedarf man einen höheren Druck von 8-10 Atmosphären. Jetzt ist das Wasser zum Abziehen auf Flaschen fertig. Eine Hauptbedingung für die Darstellung haltbarer Fabrikate, ist die gänzliche Entfernung aller atmosphärischen Luft aus dem Apparat und dem angewandten Wasser; dieses lernt der praktische Arbeiter nur durch Erfahrung. Für alle medizinischen Wässer ist stets reines destillirtes Wasser zu verwenden; für Luxuswässer dagegen steht der Benutzung von völlig klarem, gutem Quell- oder Brunnenwasser nichts entgegen.
3. Das Abfüllen auf Flaschen oder Siphons. Diese Arbeit ist keine so ganz einfache, wie es auf den ersten Blick scheinen möchte, doch hat die Technik eine ganze Reihe zum Theil höchst sinnreicher Apparate konstruirt, die das Abfüllen unter Druck und ohne Verlust von Kohlensäure und Wasser ermöglichen. Auch hier ist wieder die Aufgabe, aus den Gefässen die atmosphärische Luft nach Möglichkeit zu entfernen; es geschieht dies durch abwechselndes Einströmenlassen des mit Kohlensäure übersättigten Wassers und Abblasenlassen der atmosphärischen Luft aus den Gefässen; dies wird abwechselnd fortgesetzt, bis das Füllen der letzteren in gewünschter Weise erfolgt ist. Der Arbeiter drückt die Flasche mittelst Tritthebels gegen den Gummiring des Abflusshahnes, der nach oben durch die Korkvorrichtung verschlossen ist; sobald die Flasche in der oben angegebenen Weise genügend gefüllt, wird der Kork durch den Druck auf den Hebel an der Korkmaschine in den Flaschenhals hineingezwängt, die Flasche wird nun durch Lüften des Tritthebels entfernt, dann verdrahtet, etikettirt und ist endlich zum Verkauf fertig.
Sollen statt des Korkens andere Verschlussarten, wie Kugel- oder Patentverschluss angewandt werden, so muss die Füllvorrichtung selbstverständlich eine andere Einrichtung erhalten. Nach des Verfassers Erfahrungen, der lange Jahre Besitzer einer Mineralwasser-Fabrik war, ist aber der Korkverschluss, bestes Korkmaterial vorausgesetzt, der am meisten zu empfehlende und praktischste.
Bevor man anfing die Luxuswässer auf ganz kleine, nur ein Glas enthaltende Flaschen zu füllen, trat vielfach der Uebelstand hervor, dass der letzte Rest der angebrochenen Flache schaalschmeckend wurde, um ¶
dies zu vermeiden, erfand man die bekannten, höchst sinnreich konstruirten Siphons, bei welchen das Wasser bis zuletzt unter starkem Kohlensäuredruck bleibt und vermöge dieses Drucks beim Oeffnen des Ventils aus dem Hahn des Siphons abfliesst. Doch auch die Siphons leiden unter mancherlei Uebelständen, deren Erörterung hier zu weit führen würde. Das Füllen derselben ist ein ziemlich umständliches und schwer zu beschreibendes.
Die nebenstehende Abbildung wird den Vorgang am besten erklären.
Sowohl beim Füllen der Flaschen wie der Siphons kommt namentlich bei neuen Gefässen ein häufiges Zerspringen derselben vor; es ist deshalb nöthig, dass der Arbeiter durch besondere Schutzvorrichtungen vor den umhergeschleuderten Glassplittern geschützt wird. Gewöhnlich benutzt man dazu drehbare Körbe aus starkem Eisendraht, welche beim Füllen die. Flaschen oder Siphons umschliessen.
Mit der Fabrikation von Mineralwässern ist fast immer auch diejenige anderer Luxusgetränke, namentlich der sogen. Brauselimonaden verbunden. Hierbei wird zuerst im Mischgefäss reines Wasser mit Kohlensäure imprägnirt und mit diesem dann die Flaschen, in welche vorher eine bestimmte Menge Limonadensaft eingemessen ist, vollgefüllt. Ueber die Bereitung der Limonadensäfte siehe Buchheisters Praxis II. Vorschriftenbuch. Auch bei Bereitung der Brauselimonaden ist, wenn man ein tadel-
^[Abb: Fig. 184. Siphon-Füll-Apparat. S Siphon. M Mantel. A Abfüllhahn. T Tritthebel. w Kautschukschlauch. v Kautschukschlauch am Pistonhalter. s Stellring für die Trittvorrichtung.] ¶
freies Fabrikat erzielen will, die peinlichste Sorgfalt auf die Entfernung der atmosphärischen Luft zu verwenden.
Hydrogénium hyperoxydátum. Wasserstoffsuperoxyd.
H2O2 .
Das Wasserstoffsuperoxyd des Handels ist eine mehr oder minder starke Lösung desselben in Wasser. Sie stellt eine farb- und geruchlose Flüssigkeit von eigenthümlich herbem, etwas bitterlichem Geschmack dar. Lackmuspapier wird von ihr anfangs geröthet, dann gebleicht. Bringt man feste Körper in dasselbe, so entwickeln sich Bläschen von freiem Sauerstoff; derselbe Körper entweicht, wenn man eine Lösung von Kaliumpermanganat hinzufügt.
Es wird bereitet, indem man in verdünnte, stark abgekühlte Schwefelsäure so lange Baryumhyperoxyd (s. d.) einträgt, bis alle Schwefelsäure ausgefällt ist. Den entstandenen schwefelsauren Baryt lässt man absetzen und säuert die Flüssigkeit, der besseren Haltbarkeit wegen, schwach an.
Anwendung. Als ausgezeichnetes Bleichmittel für Schwämme, Haare. Elfenbein etc.; medizinisch zum Spülen des Mundes, ferner bei Diphtherie und neuerdings auch als blutstillendes Mittel.
Es muss an kühlem, dunklem Orte in nicht zu grossen Flaschen aufbewahrt werden. Dem Lichte ausgesetzt zerfällt das Wasserstoffsuperoxyd in Wasser und Sauerstoff, ein Umstand, der beim Aufbewahren wohl zu berücksichtigen ist, da andernfalls die Flaschen leicht zersprengt werden. Man thut gut, nicht zu grosse und nicht zu fest verschlossene Flaschen anzuwenden.
Stickstoff. Nitrogenium.
N. 14.
Von den fünf Verbindungen des Stickstoffs mit Sauerstoff (s. chemische Einleitung) hat für uns nur die Salpetersäure und indirekt die Untersalpetersäure, als ein Bestandtheil der rauchenden Salpetersäure, Bedeutung. Das Stickoxydul N2O , auch Lach- oder Luftgas genannt, welches eine Zeit lang bei kleinen chirurgischen Operationen als Betäubungsmittel empfohlen wurde, wird kaum mehr als solches benutzt und ist auch nie ein eigentliches Handelsobjekt gewesen.
Acidum nitricum, Aqua fortis. +
Salpetersäure, Scheidewasser.
HNO3 .
Das Salpetersäure-Anhydrit N2O5 hat man neuerdings krystallinisch dargestellt; es ist aber ein äusserst gefährlicher Körper, welcher nur in zugeschmolzenen Glasröhren einige Zeit aufbewahrt werden kann, meist aber auch hier sehr bald unter Explosion in seine Bestandtheile zerfällt. Die käuflichen Säuren bestehen übrigens, selbst in ihren stärksten Sorten, ¶
nicht aus reinem Salpetersäurehydrat, der obigen Formel entsprechend, sondern sie enthalten ausserdem noch verschiedene Mengen Wasser.
Acidum nitricum crudum. Rohe Salpetersäure, Scheidewasser. Farblose oder schwachgelbliche Flüssigkeit von eigenthümlichem, etwas stechendem Geruch und ätzend saurem Geschmack. Beim Verdunsten hinterlässt sie meist einen ganz geringen Rückstand. Ihr spez. Gew. schwankt zwischen 1,380-1,390 = 40° Bé., entsprechend einem Gehalt von 60-64 % Salpetersäurehydrat. Diese Säure heisst im Handel doppeltes Scheidewasser. Das sog. einfache Scheidewasser hat ein spez. Gew. von 1,210 = 25° Bé., entsprechend einem Gehalt von 34 % Salpetersäurehydrat. Es kommen jedoch im Handel zwischen diesen beiden Grenzen noch verschiedene andere Stärkegrade vor; namentlich eine Säure von 36° Bé. = 51-53 % Salpetersäurehydrat wird viel gehandelt; sie hat ein spez. Gew. von ca. 1,330.
Dies rohe Salpetersäure ist stets verunreinigt durch Spuren von Untersalpetersäure, Eisen, Schwefelsäure, zuweilen auch Salzsäure. Sie lässt sich von einzelnen dieser Beimengungen durch längeres Erwärmen auf- mäßige Temperatur befreien. Eine solche, theilweise gereinigte Säure, wie sie für viele Zwecke erforderlich ist, wird in einzelnen Fabriken bereitet und heisst gebleichte Säure.
Die rohe Salpetersäure wird fabrikmäßig in kolossalen Quantitäten dargestellt und zwar durch Erhitzen und Zersetzen von salpetersaurem Natron (Chili- oder Perusalpeter) mit Schwefelsäure. Die Operation geschieht in gusseisernen Retorten, welche, um sie den Einwirkungen der Säure zu entziehen, stets in Glühhitze erhalten werden müssen. Man wendet daher vielfach röhrenförmige, freiliegende Kessel an, welche rundumher von den Flammen bestrichen werden können.
Die sich entwickelnden Salpetersäuredämpfe werden in ein System von thönernen, mit zwei Oeffnungen versehenen Vorlagen geleitet, welche unter sich durch gebogene Thonröhren verbunden sind; die Salpetersäuredämpfe verdichten sich in diesen und die Säure wird von Zeit zu Zeit durch einen unteren Abflusshahn, welchen jede Vorlage besitzt, abgelassen. In der ersten Vorlage verdichtet sich die stärkste Säure; das Destillat wird um so schwächer, je weiter die Vorlage in dem System zurückliegt.
Will man nur schwache Säuren gewinnen, so wird noch etwas Wasser vorgeschlagen, oder die zur Zersetzung angewandte Schwefelsäure wird verdünnter genommen. Für die starken Säuren ist eine Schwefelsäure von mindestens 1,750 spez. Gew. nöthig. Rechnungsmäßig würde man zur Zersetzung von einem Atom salpetersauren Natrons auch nur ein Atom Schwefelsäurehydrat nöthig haben. In der Praxis werden aber zwei Atome der Letzteren angewandt, denn bei gleichen Atomen wird anfangs nur die Hälfte des Salpeters zersetzt und es entsteht Natriumbisulfat (doppeltschwefelsaures Natron). Bei noch höherer Temperatur setzt sich allerdings das Bisulfat mit dem Reste des Salpeters um in einfaches Natriumsulfat und freie Salpetersäure; diese ¶
zerfällt aber bei so hoher Temperatur sofort in Untersalpetersäure und Sauerstoff. Um dies zu vermeiden, wird die Menge der Schwefelsäure, wie schon gesagt, verdoppelt; man erreicht hierdurch den weiteren Vortheil, dass der Retortenrückstand leicht flüssiges Natriumbisulfat ist, welches in der Färberei als sog. Weinsteinsurrogat vielfache Anwendung findet, während das einfache Natriumsulfat (Glaubersalz) einen so schwerflüssigen Rückstand liefert, dass es nur mit Mühe aus den Retorten entfernt werden kann.
Acidum nitricum fumans.
Rauchende Salpetersäure.
Sie bildet eine orangegelbe bis braunrothe Flüssigkeit von ca. 1, 500 spez. Gewicht. Sie stösst an der Luft dunkelrothe, erstickende Dämpfe aus und wird durch Erhitzen farblos. Sie wirkt noch ätzender und zerstörender als die gewöhnliche Salpetersäure und ist eine Lösung von Untersalpetersäure in stärkster Salpetersäure, wird daher von Manchen Acidum nitrosonitricum genannt. Ihre Bereitungsweise gleicht der der Vorhergehenden, nur werden hier gleiche Atome Salpeter und Schwefelsäurehydrat angewandt. Anfangs destillirt gewöhnliche Salpetersäure über und in dieser löst sich die im zweiten Theile der Operation entstehende Untersalpetersäure (s. oben) auf.
Acidum nitricum purum.
Reine Salpetersäure.
Klare, farblose Flüssigkeit von 1,153 spez. Gew., in 100 Theilen 25 Theile Salpetersäure enthaltend, mit Kupfer erwärmt, dasselbe unter Entwickelung gelbrother Dämpfe zu einer blauen Flüssigkeit lösend (Identitätsnachweis).
Mit fünf Raumtheilen Wasser verdünnt, darf Salpetersäure weder durch Schwefelwasserstoffwasser noch durch Silbernitratlösung verändert und durch Baryumnitratlösung innerhalb 5 Minuten nicht mehr als opalisirend getrübt werden (Abwesenheit von Metallen, Chlor und Schwefelsäure).
Wird die mit zwei Raumtheilen Wasser verdünnte Säure mit wenig
^[Abb: Fig. 185. A Gusseiserner Destillirkessel. B thönernes Ableitungsrohr für die Salpetersäuredämpfe. C u. E thönerne Wulf'sche Flaschen, D Verbindungsrohr.] ¶
Chloroform geschüttelt, so darf letzteres, auch nach Zusatz eines in die Säureschicht hineinragendes Stückchen Zink, nicht violett gefärbt werden (Abwesenheit von Jod).
10 ccm der mit Wasser verdünnten Salpetersäure (1 = 10) dürfen durch Zusatz von 0,5 ccm Kaliumferrocyanidlösung nicht sofort verändert werden (Abwesenheit von Eisen).
Auf die Stärke wird durch das spez. Gewicht resp. durch Titriren mit Normalalkalilösung geprüft. Ihre Darstellung geschieht entweder durch Umsetzung von chemisch reinem Salpeter mittelst einer reinen, dünnen Schwefelsäure oder durch Reinigung der rohen Salpetersäure. Diese wird dabei aus Glasretorten destillirt und zwar unter Zusatz von gepulvertem Kalisalpeter, um die etwa darin enthaltenen Spuren von Schwefelsäure zu binden. Man destillirt nun langsam, bis sich keine rothen Dämpfe mehr im Retortenhals zeigen; jetzt prüft man das abfliessende Destillat durch Silbernitrat, ob es auch frei von Chlor ist. Sobald dieser Zeitpunkt eingetreten, wird eine reine Vorlage vorgelegt und so lange destillirt, bis etwa noch 1/10-1/12 in der Retorte rückständig ist. Das erhaltene, mittlere Destillat ist rein und wird jetzt bis zum gewünschten spez. Gewicht verdünnt.
Anwendung. Medizinisch nur höchst selten innerlich in sehr verdünnten Mischungen; äusserlich zu Fussbädern und zu Aetzungen; doch ist bei ihrer Anwendung zum Abätzen der Warzen die grösste Vorsicht nöthig, weil sonst leicht gefährliche Entzündungen im gesunden Fleisch dadurch entstehen. Weit grösser ist die Anwendung der reinen Säure im chemischen Laboratorium, theils zur Darstellung salpetersaurer Verbindungen (Silbernitrat etc.), theils als unentbehrliches Lösungs- und Oxydationsmittel.
Salpetersäure giebt sehr leicht Sauerstoff ab, ist daher auch ein in der Technik sehr häufig angewandtes Oxydationsmittel für alle möglichen Körper. Namentlich werden alle organischen Verbindungen sehr leicht durch sie verändert, theils einfach oxydirt zu sauerstoffreicheren, neuen Körpern, theils tritt die dabei entstehende Untersalpetersäure in die Verbindungen ein, indem sie an die Stelle von einem Mol. Wasserstoff tritt. Auf dieser Eigenthümlichkeit beruht die Darstellung einer ganzen Reihe technisch ungemein wichtiger Stoffe; wir erinnern nur an Nitrobenzol, Nitrotoluol, die Grundlagen für die Anilinfabrikation, ferner an die als Sprengstoffe so wichtigen Verbindungen: Nitroglycerin (Dynamit), Nitrocellulose (Schiessbaumwolle) etc. etc. Auch manche salpetersauren Metallsalze haben eine grosse technische Wichtigkeit. Ausgebreitet ist auch die Verwendung der Salpetersäure, resp. die der Untersalpetersäure bei der Schwefelsäurefabrikation (s. d.). Die meisten organischen Gebilde, wie thierische Haut, Holz etc., werden anfangs durch die Salpetersäure gelb gefärbt; es beruht dies auf der Bildung von Pikrinsäure (Anwendung in der Färberei und zum Holzbeizen); bei längerer Einwirkung werden sie dagegen gänzlich zerstört. ¶