DE307C - Verfahren zur Darstellung künstlicher Knochenkohle - Google Patents
Verfahren zur Darstellung künstlicher KnochenkohleInfo
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Description
1877.
DIE GESELLSCHAFT TH. PILTER in PARIS. Verfahren zur Darstellung künstlicher Knochenkohle.
. Patentirt im Deutschen Reiche vom 22. Juli 1877 ab.
Was die Stoffe, deren Darstellung beschrieben werden soll, charakterisirt, ist deren vollständige
Identität mit der Kohle, welche durch die Calcination der Knochen' gewonnen wird.
Diese Identität bezieht sich nicht allein auf die chemische Zusammensetzung und die physikalischen
Eigenschaften der dargestellten Stoffe, sie erstreckt sich auch auf die unmittelbaren Urstoffe,
deren Umwandlung eben das erzeugt, was wir Thierkohle nennen.
Die mineralischen und organischen Stoffe, deren Gemenge den Grundstoff für diese ab-"sorbirende
und entfärbende Kohle bildet, sind denen, welche die Knochenmasse bilden, in allen Punkten vollständig gleich.
Wir bewerkstelligen also eine wirkliche fabrikmäfsige
Synthese des Knochens.
Da die physikalischen und chemischen Eigenschaften, sowie die elementare Zusammensetzung
und die Intensität der entfärbenden Wirkung der verschiedenen Kohlenarten mit der Natur der
Stoffe, aus welchen sie dargestellt sind, variiren, so ist es in der Frage, welche uns beschäftigt,
von der gröfsten Wichtigkeit, eine Kohle darzustellen, welche derjenigen vollständig identisch
ist, die aus dem organischen Theile der Knochen gewonnen wird.
Diesen Bedingungen werden wir dadurch gerecht, dafs wir dem Ossein einen Stoff organischen
Ursprunges substituiren, welcher jenem isomer ist: das Gelatin. Und in der That,
wenn das Ossein der Wirkung von kochendem Wasser ausgesetzt wird, so löst sich dasselbe
auf und geht in die Form von Gelatine über.
Diese beiden Grundstoffe, deren Eigenschaften durchaus verschieden sind, haben, wie sich aus
der Analyse ergiebt, dieselbe chemische Zusammensetzung.
Gekocht ergiebt das Ossein genau sein Gewicht Gelatine; letzteres ist also nichts, wie das
Product einer molecularen Transformation der ersteren Verbindung, mit welcher jenes isomer ist.
Diese Thatsache ist von gröfster Wichtigkeit, da sie uns bei der künstlichen Darstellung von
Knochenkohle die Möglichkeit gewährt, dem Ossein, als Grundstoff der Kohle, einen Grundstoff
zu substituiren, der mit jenem identisch ist, sei es nun das Gelatin selbst oder jeder
andere Stoff, der sich unter dem Einflüsse ver
schiedener Wirkungen in Gelatin umwandeln läfst.
So haben gewisse Gewebe des thierischen Organismus, namentlich die dermischen und epidermischen
Gewebe, von welchen die Haut fast ausschliefslich gebildet wird, die Eigenschaft,
sich unter der Einwirkung von kochendem Wasser in Gelatine umzuwandeln.
Diese Eigenschaft erstreckt sich auch auf gegerbte Haut, d. h. auf Leder aller Art, wenn
dasselbe vorerst nach unserem Verfahren umgewandelt wurde.
Hierauf beruht unser Fabrikationsverfahren, und das Leder ist| es, welches nach den verschiedenen
Umwandlungen, die wir es durchmachen lassen, mit dem Ossein isomer geworden ist und
dieses als Grundstoff der Kohle ersetzt.
Wir verwenden ohne Unterschied die neuen Lederschnitzel beliebiger Art, wie auch die Lederabfälle
in den Gerbereien.
Es bleiben jetzt noch die mineralischen Bestandtheile der Knochen zu beschreiben.
Unter den Stoffen,' welche diese Beständtheile bilden, kommen mit Rücksicht auf die absorbirenden
Eigenschaften der Kohle für die freien Alkalien und ihre Salze nur zwei' in Betracht,
es sind das der phosphorsaure Kalk und die phosphorsaure Magnesia zu drei Aequivalenten
der Base für ein s Aequivalent Säure.
Die Untersuchungen, welche wir angestellt, haben ergeben:
1. Dafs, wenn phosphorsaure Magnesia Unter
Druck mit Kalkwasser gekocht wird, der Kalk sich mit der Phosphorsäure zu dreibasischem
phosphorsaurem Kalk verbindet, während unlösliche Magnesia in Freiheit tritt.
Diese Erscheinung erklärt den Vorzug der frischen Kohle vor der wiederbelebten, bezüglich
ihrer absorbirenden Kraft dem Kalk gegenüber.
2. Dafs der unlösliche zweibasische phosphorsaure Kalk unter dem Einflüsse der Wärme und
des Druckes ein Aequivalent Kalk bindet und in dreibasisches Phosphat umgewandelt wird.
Der zweibasische phosphorsaure Kalk, welcher mehr wie 2opCt. seines Gewichtes Kalk absorbirt,
kann daher mit dem dreibasischen, dessen Wirkung höchst wahrscheinlich nur eine mechanische
ist, durchaus nicht verglichen werden.
3. Dafs die basische, phosphorsaure Magnesia
das freie Ammoniak .und die flüchtigen Ammoniaksalze,
kohlensaures Ammoniak und Ammoniumsulfhydrat bindet.
Diese Beobachtungen, deren Wichtigkeit nicht zu bestreiten ist, führen uns zu folgenden
Schlüssen:
1. Wenn wir bei unserer Kohle den dreibasischen phosphorsauren Kalk durch den zweibasischen
ersetzen, wird die Absorptionsfähigkeit der Kohle für freien Kalk gesteigert.
2. Es ist in jeder Hinsicht angezeigt, den Gehalt an phosphorsaurer Magnesia zu vermehren,
um die absorbirenden Eigenschaften der Kohle für die Kalksalze und die flüchtigen Ammoniaksalze
beträchtlicher zu machen.
Auf diesen Principien beruht unsere Zusammensetzung der mineralischen Stoffe.
Herstellung der künstlichen Knochenkohle.
Herstellung der künstlichen Knochenkohle.
Die Herstellung der künstlichen Knochenkohle umfafst folgende Operationen:
1. Vorbereitung des Leders, welches das Osseiii ersetzen und die Kohle liefern soll.
2. Vermengung der organischen und mineralischen Stoffe und Zusammensetzung unserer
künstlichen Knochenkohle.
3. Calcination.
Es sollen diese verschiedenen Phasen der Reihe nach ins Auge gefafst werden.
1.. Vorbereitung des Leders, welches das Ossein ersetzen und die Kohle liefern
soll.
Nachdem die Lederabfälle von den ihnen beigemengten fremden Stoffen gesäubert worden sind,
werden sie in einen Papinianischen Topf gefüllt und mit einem Generator in Verbindung gebracht,
welcher Dampf von sechs Atmosphären Spannung zu liefern im Stande ist. Man fügt eine kleine Menge Wasser zu, in welchem man
vorher Aetzriatron aufgelöst hat und zwar je nach der Natur des zu behandelnden Leders
i-—5 pCt. von dem Gewichte des letzteren.
Hierauf läfst man den Dampf zuströmen.
Anfangs entsteht eine ziemlich starke Condensation, welche das Volumen der Flüssigkeit
bedeutend vermehrt, bald jedoch stellt sich das Temperaturgleichgewicht zwischen dem Dampf,
dem zu behandelnden Stoffe und dem Apparate her und die Condensation wird fast Null.
Nach Verlauf von ein bis zwei Stunden, je nach der Stärke des Leders und seiner mehr
oder weniger vollständigen Gerbung, wird die Masse, welche die Form eines halbflüssigen
Magmas angenommen hat, in eine Centrifuge gebracht und dort von einer Flüssigkeit geschieden,
welche gerbsaures Natron und eine kleine Menge Gelatin enthält.
Die in dem Korbe zurückbleibende Masse bildet eine wirkliche Leimgallerte, welche, gekühlt,
eine sehr bedeutende Menge Gelatine liefert.
Um die fremden Stoffe, welche der Masse etwa noch beigemengt sind, abzuscheiden, kann
man die aus dem Centrifugenkorbe genommene Masse noch mit Hülfe einer hydraulischen
Presse durch ein Drahtsieb mit engen Maschen treiben.
Nach dieser letzten Operation befindet sich das Leder in dem geeigneten Zustande, um die
Beimengung der mineralischen Stoffe, denen es als Bindemittel dient, vornehmen zu können.
2. Mischung der organischen und mineralischen Stoffe und Zusammensetzung
unserer künstlichen Knochenkohle.
Nachdem das Ledermagma in der oben beschriebenen Weise hergerichtet worden, bleibt
nur noch übrig, demselben den phosphorsauren Kalk und die phosphorsaure Magnesia beizumengen
und zwar in den unten angegebenen Verhältnissen, um die Masse zu bilden, welche bei der Herstellung unserer Kohle die Knochen
ersetzen soll.
Zu dem Ende nimmt man eine bestimmte Menge des nassen Ledermagmas und trocknet
dieselbe in einer kleinen, auf no0 erhitzten
Trockenkammer und bestimmt durch das Gewicht die Menge des Wassers, welches sich verflüchtigt
hat. Durch Subtraction erhält man alsdann die Menge der trockenen organischen Masse, welche in dem Magma enthalten ist.
Da bekannt ist, dafs die ihres Fettes beraubten Knochen im trockenen Zustande ca. 3opCt.
organische Stoffe enthalten, so nimmt man eine Menge Magma, welche nach Abzug des bei.
iio° sich verflüchtigenden Wassers 33 kg trockener Masse ergeben würde, und setzt demselben 50 kg
zweibasischen phosphorsauren Kalk und 17 kg phosphorsaure Magnesia bei, letztere beiden
Stoffe in vollkommen trockenem Zustande; das Ganze wird mit Hülfe eines durch Dampf getriebenen
Kneters gehörig durcheinander geknetet.
Nach sehr kurzer Zeit erhält man eine ziemlich feste Masse, in welcher die mineralischen
Stoffe möglichst innig mit dem organischen Stoffe gemengt sind,
Hierauf setzt man diese Masse dem Drucke einer sehr starken hydraulischen Presse aus und
trennt die einzelnen Schichten durch dazwischen gelegtes Gewebe oder Filz.
Läfst man der Masse Zeit, sich zu setzen und läfst man sie das Maximum der Pressung nur nach
und nach erreichen, so erhält man endlich Kuchen von grofser Härte, deren Textur vollständig
das Aussehen der Knochen hat.
Die Kuchen werden nach der Herausnahme aus der Presse in einer Trockenkammer bei
einer Temperatur von ca. iio° vollständig getrocknet,
und wenn sie aufhören an Gewicht zu verlieren, so sind sie fertig und es bedarf nur
noch ihrer Calcination, um die Kohle darzustellen.
Wir behalten uns das Recht vor, unser-Agglomerationsverfahren
in gleicher Weise auch auf gepulverte Knochenkohle anzuwenden, um granulirte
Kohle oder solche in bestimmter Form herzustellen.
\; ξ/ ψ
3· Calcination.
Ueber die Calcination ist wenig zu sagen; dieselbe geschieht in der bekannten Weise, mit
Hülfe eines der bisher benutzten Ofensysteme.
Die Regulirung des Feuers während der Calcination ist von der gröfsten Wichtigkeit. Im
Anfange darf man nur sehr schwach heizen und die Hitze nur nach und nach steigern, da sonst
die Kuchen auseinander fallen.
Bei Einhaltung der angegebenen Bedingungen erhält man eine Kohle, welche in ihren physikalischen
Eigenschaften mit der Knochenkohle vollständig identisch ist und wie diese wiederbelebt
werden kann.
Nach beendigter Calcination wird die Kohle ähnlich wie die Knochenkohle zerkleinert.
Im Interesse der gröfseren Klarheit der Beschreibung
unseres Verfahrens haben wir geglaubt, weitere Formeln für unsere Composition nicht angeben zu sollen, doch liegt es keineswegs
in unserer Absicht, ausschliefslich die oben erwähnte Formel zu gebrauchen. ■
Im Gegentheil, der grofse Vortheil unserer künstlichen Knochenkohle vor der natürlichen
besteht eben in der Möglichkeit, die elementare Zusammensetzung derselben je für den bestimmten
Zweck zu verändern.
Was die Behandlung des Zuckersaftes anlangt, so ist die Wirkung der Kohle hierbei eine sehr
mannigfaltige; sie wirkt entfärbend und absorbirt den freien Kalk, die Kalksalze und gewisse
Ammoniaksalze, weshalb es angezeigt ist, die Zusammensetzung der Kohle je nach der Natur
des zu behandelnden Saftes zu verändern.
So wird man für das Raffiniren, dessen Hauptzweck das Entfärben des nur geringe Mengen
Kalksalze mehr enthaltenden Rohzuckers ist, eine Kohle darzustellen haben, welche so entfärbend wie möglich wirkt, d. h., welche sehr
reich an Kohle ist.
Dieses Resultat erzielen wir, wenn wir in dem Gemenge, die relative Menge des organischen
Stoffes, d. h. des Ledermagmas, vermehren, während wir die der Phosphate vermindern.
Handelt es sich dagegen darum, den Zuckersaft zu klären (um die sog. Defäcation), wobei
beträchtliche Mengen freien Kalkes und Kalksalze zu binden sind, so verringern wir den
relativen Gehalt an Kohle, während der Gehalt an Phosphaten vermehrt wird.
Die Zusammensetzungen können daher je nach dem Bedürfnisse variiren.
Die Anwendungen, deren unsere künstliche Knochenkohle fähig ist, beschränken sich nicht
auf die Behandlung von Zuckersäften aller Art, sie erstrecken sich vielmehr auch noch:.
1. Auf die Klärung und Reinigung der Speise- \vasser.
2. Auf die Klärung und Reinigung, sowie auf die Desinficirung der Abflufswässer der Fabriken,
der Wässer der Senkgruben und der Jauchen, sowie aller anderen ähnlichen Wässer.
Was die Jauchen anlangt, so ist die Anwendung unserer Kohle von der gröfsten Wichtigkeit,
sowohl vom Standpunkte der öffentlichen Gesundheitspflege aus, als auch mit Rücksicht
auf die Nutzbarmachung der menschlichen Excremente, da wir hierbei nutzbar machen können:
1. Die Eigenschaft eines neutralen Magnesia-Phosphates,
das freie Ammoniak und die flüchtigen Ammoniaksalze (Carbonat und Sulfhydrat) in Form von unlöslichem Ammoniak-Magnesia-Phosphat
zu binden.
2. Die absorbirenden Eigenschaften der Kohle den Gasen gegenüber.
3. Die entfärbenden Eigenschaften den Flüssigkeiten gegenüber.
Zu diesem Zwecke stellen wir eine Kohle dar, welche nur Thierkohle und neutrales Magnesiaphosphat
enthält, mittelst welcher die Jauchenflüssigkeit durch einfache Filtration geklärt, entfärbt
und desinficirt wird und gleichzeitig auch die in derselben in Lösung enthaltenen flüchtigen
Ammoniaksalze, d. h. die in der Landwirthschaft nützlichen, befruchtenden Elemente
gebunden werden.
Die Entleerung der Abtrittsgruben beschränkt sich alsdann nur auf die Entfernung der festen
Fäcalmassen, die mit Hülfe einer der bekannten Vorrichtungen leicht bewerkstelligt werden kann.
Nach der Filtration bildet die Kohle einen Dung von bedeutendem Werthe, der sehr reich
ist an Ammoniak, Stickstoff, Phosphorsäure und Magnesia.
Um die Operation zu erleichtern und die Wirkung unserer Kohle zu erhöhen, indem
wir die Berührungsoberflächen vermehren, bringen wir dieselben in bestimmte Formen, hauptsächlich
in die Form von Hohlcylindern.
Diese Cylinder, welche bis auf die Gröfsenverhältnisse den in den elektrischen Batterien
verwendeten Thoncylindern ähnlich sind, werden von den zu behandelnden Flüssigkeiten unter
Druck durchzogen. Die Berührungspunkte sind also ins Unendliche vermehrt und kein Theil
der Flüssigkeit kann der Wirkung der Kohle entgehen.
Ohne näher in die Aufzählung- der Anwendungen, deren diese Kohle fähig ist, einzugehen,
sind nachstehend kurz die Vortheile zusammengefafst, durch welche die künstliche Knochenkohle
der Erfinder sich vor der bisher zur Verwendung gelangten natürlichen auszeichnet,
nämlich:
1. Ersparnifs beim Gebrauche.
2. Möglichkeit der Darstellung von Kohle, deren Zusammensetzung je nach dem Gebrauche,
für den sie bestimmt ist, verschieden sein kann.
3. Vermehrte entfärbende Kraft.
4. Vermehrte absorbirende Kraft für den freien Kalk und seine Salze.
5. Bindung des freien Ammoniaks und der flüchtigen Ammoniaksalze.
6. Möglichkeit der Beschaffung von regelmäfsig und dem jeweiligen Zwecke entsprechend
geformter Kohle, durch welche die Wirkung beschleunigt und vervollständigt wird.
Claims (2)
1. Anwendung von Lederabfällen oder anderen ähnlichen Stoffen, welche unter Druck mit
Hülfe von Aetznatron desagregirt wurden
- zum Zwecke der späteren Darstellung einer Kohle, welche der aus dem Ossein der
Knochen hervorgegangenen vollständig ähnlich ist.
2. Die Zufügung von zweibasischem phosphorsauren Kalk in veränderlichen Mengen zu
dem dargestellten Magma zum Zwecke der chemischen Bindung von einem Aequivalent
Kalk.
Zusatz von neutralem Mägnesiaphosphat, welches dazu bestimmt ist, durch doppelte
Zersetzung die Kalksalze und die Ammoniaksalze zu binden.
Das Calciniren und spätere Granuliren der Kohle.
Die Herstellung dieser Kohle in bestimmten, dem Gebrauche entsprechenden Formen und
die Agglomeration von Kohlenstaub zum Zwecke der Herstellung granulirter oder in
Formen geprefster Kohle.
Die Verwendung unserer künstlichen Knochenkohle zur Läuterung von Zuckersaft und zur Behandlung von Jauchen und Abflufswässern der Fabriken.
Die Verwendung unserer künstlichen Knochenkohle zur Läuterung von Zuckersaft und zur Behandlung von Jauchen und Abflufswässern der Fabriken.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE307T | 1877-07-21 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE307C true DE307C (de) |
Family
ID=70967954
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE307DA Expired - Lifetime DE307C (de) | 1877-07-21 | 1877-07-21 | Verfahren zur Darstellung künstlicher Knochenkohle |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE307C (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20160367994A1 (en) * | 2014-02-19 | 2016-12-22 | Cast Steel Products Lp, By Its General Partner Cast Steel Products Gp Ltd. | Segmented Roller and Method of Reconditioning Same |
-
1877
- 1877-07-21 DE DE307DA patent/DE307C/de not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20160367994A1 (en) * | 2014-02-19 | 2016-12-22 | Cast Steel Products Lp, By Its General Partner Cast Steel Products Gp Ltd. | Segmented Roller and Method of Reconditioning Same |
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