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Verfahren zur Gewinnung von Oxalaten aus pflanzlichen Stoffen. Die
Erfindung bezieht sich auf die Gewinnung von oxalsaurem Kalk und anderen oxalsauren
Salzen aus pflanzlichen Stoffen (Bäumen oder Pflanzen).
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In dem Patent 417730 sind Verfahren zum Ausziehen des kristallinischen
oxalsauren Kalkes aus dem Terminalia-Arjuna-Baume oder ähnlichen Bäumen beschrieben
worden. Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren, bei dem das Schaumschwimmverfahren
angewendet werden kann, um den oxalsauren Kalk und die anderen Oxalate aus dem Terminalia-Arjuna-Baume
oder anderen Bäumen oder Pflanzen, in denen diese Oxalate enthalten sind, auszuziehen.
Die anderen Bäume oder Pflanzen werden im folgenden als »ähnliche Bäume« bezeichnet.
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Zur Ausführung des Verfahrens wird zunächst die Rinde von den Bäumen-
gewonnen, aus der der kristallinische oxalsaure Kalk ausgezogen werden soll. Die
Rinde kann in frischem Zustande, den lebenden Bäumen entnbmmen, benutzt werden;
es können aber auch abgestorbene Rindenstücke oder Borken der Baumrinde verwendet
werden oder Wurzelrinden von gefällten Bäumen. Die Rinde wird bis zur genügenden
Feinheit zerkleinert oder zermahlen, um soweit als möglich die darin enthaltenen
Kristalle von oxalsaurem Kalk aus den Rindenteilen zu entfernen. Das Zerkleinern
oder Zermahlen kann sowohl in trockenem als auch in nassem Zustande geschehen. Die
nächste Stufe des Verfahrens besteht darin, daß die fein zermahlene Rinde und das
Oxalat entweder vor oder nach dem Ausziehen der löslichen Stoffe bei irgendeiner
geeigneten Temperatur mit Wasser durch und durch eingeweicht wird. Die Masse wird
dann in irgendeiner geeigneten Vorrichtung zur Ausführung des Schaumschwimmverfahrens
mit Luft, Gas oder Dampf durchmischt, wobei man Öle, chemische Stoffe usw. als Schaumerzeuger
oder Schaumversteifer zusetzen kann, um das erforderliche Schäumen zu erzeugen.
Der das Oxalat mit sich führende Schaum wird dann abfließen gelassen, wobei man
jede geeignete Vorrichtung, so z. B. einen »launder«, benutzen kann, oder das Oxalat
wird, wenn der Schaum vergeht, durch einen Strom von Wasser oder durch andere Mittel
zu Abscheidegefäßen, Filter oder anderen geeigneten bekanntenVorrichtungen geführt,
durch die das Oxalat abgesondert und gewonnen werden kann.
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Es hat sich in der Praxis herausgestellt, daß, wenn die fein zermahlene
Rinde, mit Wasser angefeuchtet, darin gut vermischt
wird, die von
den Teilchen eingeschlossene Luft einen Schaum erzeugt, in dem die feinsten Teilchen
des Oxalates zur Oberfläche steigen. Dieser Schaum führt die Rindenteilchen mit,
die nicht durch und durch angefeuchtet worden sind, und es sind sehr oft die Gerbstoffe
hiermit vermischt. Da es immer schwierig ist, auf diese Weise einen reinen oxalsauren
Kalk aus diesem unreinen Schaum zu erhalten, so hat es sich hier als vorteilhaft
erwiesen, den Brei in eine so innige Mischung überzuführen, daß das Oxalat niederfällt
öder sich in der Mischung befindet. Es ist jedoch möglich, diesen Schaum mit etwas
Oxalat abzusaugen oder zu -entfernen. Dies geschieht im allgemeinen in einer Lösung,
die sauer gehalten wird.
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Nach dem Einweichen wird die erste starke Gerbstofflösung durch Abgießen
oder auf andere bekannte Weise entfernt. Wenn dann die mit dem Brei vermischte Lösung
an Tannin und anderen löslichen Stoffen ärmer wird, treiben die beim Kochen der
Mischung entstehenden Dampfblasen eine ganze Menge feinen Oxalates zur Oberfläche
in Form eines Schaumes. Je schwächer die Lösung ist, je reiner fällt das Oxalat
aus. Dieser Vorgang kann mit neuen Mengen Wasser mehrmals wiederholt werden; _ jedesmal
entsteht beim Kochen ein aufsteigender Schaum, der- Oxalat enthält. Ein solcher
Schaum ist nicht beständig, doch kann sehr viel reines Oxalat <1uf einer Schwimmaschine
abgesondert werden. Die Kosten -würden jedoch infolge des Kochens beträchtlich sein.
Gerbstoffe oder andere lösliche Stoffe können, falls sie in der Rinde oder in den
Bäumen vorhanden sind, in der gewünschten Menge entweder vor oder nach dem Mahlen
oder sonstigem feinen, Zerkleinern des Materials ausgezogen werden. Der Brei kann
nach dem Ausziehen der löslichen Stoffe getrocknet und dann in einer Mühle oder
auf andere Weise weiter zerkleinert werden, um alsdann von neuem angefeuchtet und
einemSchaumschwimmverfahren unterworfen zu -werden, durch das die Oxalate gewonnen
werden.
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Das folgende Verfahren ist jedoch empfehlenswerter Es -werden zunächst
aus der fein zerinahlenen Rinde die löslichen Stoffe, soweit es ratsam ist; entfernt.
Mit Rücksicht auf die Entfernung der löslichen Stoffe soll das Ausziehen bis zu
einem Punkt erfolgen, bei dem zurückbleibendes Tannin und gegebenenfalls auch noch
andere lösliche Stoffe das nachfolgende Schaumschwimmverfahren nicht beeinträchtigen.
In gewissen Fällen kann jedoch eine Spur von Tannin, gegebenenfalls auch die Gegenwart
anderer (nicht gerbstoffartiger) Stoffe in der flüssigen Mischung dazu beitragen,
den Schaum zu erzeugen oder zu versteifen. Wenn die Rindenteilchen hiernach vollständig
durchweicht und durch Aufquellen umfangreicher geworden sind als die Oxalatteilchen,
so kann der Brei verdickt und dann auf einer nassen Mühle zermahlen werden, vorzugsweise
bis auf einen solchen Feinheitsgrad,-- daß der Brei durch ein Sieb von i5o Maschen
hindurchgeht. Wenn der Brei mit einem Überschuß an Wasser mit Luft oder Gas durchrührt
wird, so steigt ein Schaum auf, der reines Oxalat mitnimmt. Setzt man vor oder -während
des Durchrührens solche Mengen Alkali hinzu, daß in - der Mischung mit einem Indikator
gerade eine schwach alkalische Reaktion festgestellt werden kann, so -wird der Schaum
öfters beständiger, und durch weiteren Zusatz von sehr kleinen Mengen von schaumerzeugenden
Mitteln, wie rohen Holz- oder Holzkohlendestillaten, Kreosot, Kienöl oder anderen
bekannten schaumerzeugenden Ölen o. dgl., kann ein noch länger anhaltender Schaum
erhalten werden, durch den es möglich ist, praktisch die Gesamtmenge des Oxalates
zu gewinnen.
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Wenn man zum .Beispiel eine Rinde benutzte, :die so fein gepulvert
worden war, daß sie durch ein Sieb von ioo Maschen ging, so ließ sich oxalsaurer
Kalk aus der erschöpften pulverförmigen Rinde des Terminalia>Arjuna-Baumes -noch
durch folgendes Verfahren ausziehen. Nach Entfernung fast der Gesamtmenge an Tannin
und löslichen Stoffen wurden Wässer, die von dem Waschen von Holzverkohlungsgasen
herrührten und Kreosot und andere Holzkohlendestillate enthielten, dem Rindenbrei
zugesetzt und dann noch weiter 1@2. bis 2 Pfund calcinierte Soda auf die Tonne getrockneter
Rinde in io Tonnen Wasser gelöst. Hiernach oder während des darauffolgenden Schaumschwimmverfahrens
wurde - dann durch den nach und nach erfolgenden Zusatz von 112 bis 3 Pfund Sesamöl
auf die Tonne Rinde ein genügender Schaum erzeugt, aus dem der oxalsaure Kalk gewonnen
werden konnte.
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Diese Zusätze sind nicht wesentlich, noch sind es diejenigen, die
allein geeignet- sind, und diese Zusätze sowie die erforderliche Zusatzmenge hängen
natürlich von den besonderen Eigenschaften und der Menge der Rinde und der in ihr
vorhandenen Oxalate ab.
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Andererseits wurde festgestellt, daß es möglich ist, den oxalsauren
Kalk ohne Zusatz irgendwelcher weiteren schaumerzeugenden Mittel oder Schaumversteifer
abzutrennen, wenn man einfach das Umrühren und die Luftmenge verstärkt, die man
in den Brei eintreibt. Dies gelingt-augenscheinlich, selbst
wenn
nur sehr geringe -Spuren von Tannin in dem Brei vorhanden sind und zufällig in der
Mischung weder Tannin noch lösliche Stoffe vorhanden sind, wenn nur das Umrühren
und das Einleiten von Luft kräftig genug betrieben wird.
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Sobald die löslichen Stoffe soweit als ratsam entfernt worden sind,
kann der Brei getrocknet und in einer Trockenmühle gemahlen oder auf andere Weise
zerkleinert werden; er wird dann abermals angefeuchtet urld nochmals dem vorstehend
beschriebenen Schaumschwimmverfahren unterworfen.
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Die Ursache der Wirkung des Alkalis ist nicht genau zu erklären, doch
scheint es, daß das Alkali mit den in den Rindenteilchen enthaltenen lignin- oder
harzartigen Stoffen eine Seife bildet, mit den zurückgebliebenen Spuren von Tannin
reagiert, oder aber, falls ein Carbonat vorhanden ist, kann dieses auch die Oberflächen
der Oxalatkristalle anätzen und sie auf diese Weise veranlassen, sich an den Gasblasen
festzusetzen. Das Alkali bildet wahrscheinlich auch Seifen mit den ölen, die bei
dem Schwimmverfahren benutzt werden. Der Zusatz eines Alkalis scheint nicht in allen
Fällen notwendig zu sein.
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Eine Temperatur von etwa 30° C scheint geeignet zu sein, obwohl das
vorstehende Verfahren nicht auf die Einhaltung dieser Temperatur beschränkt ist.
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Das vorstehende Verfahren ist in seiner Anwendung auf die Behandlung
der Rinde beschrieben worden, doch können auch irgendwelche anderen Teile der Bäume
oder Pflanzen, in denen die Gegenwart von Oxalat festgestellt worden ist, in der
gleichen Weise behandelt werden, soweit dies praktisch erscheint. Solche anderen
Pflanzenteile sollen iri dem Ausdruck »Rinde« mit eingeschlossen sein.
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Im Gegensatz zu anderen physikalischen Aufbereitungsverfahren, die
auf der Benutzung der Schwerkraft beruhen, gründet sich das Schaumschwimmverfahren
darauf, daß Partikelchen von Calciumoxalat, obwohl sie 21/2mal schwerer sind als
die Rindenteilchen, aus der behandelten Masse hochgetrieben werden, während die
Rindenteilchen im Laufe des Schaumschwimmverfahrens untersinken.
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Bei der Vorbereitung des Breies für das Schaumschwimmverfahren ist
es wesentlich, alle gröberen Stoffe durch ein 6o-Maschen-Sieb auf feuchtemWege abzusieben
und durch irgendwelche Mittel alles oder fast alles an löslichen Stoffen fortzuwaschen.
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Tatsächlich kann man diejenigen Teilchen des Calciumoxalates, die
sehr klein sind, nicht durch irgendein Verfahren, das auf der Anwendung der Schwerkraft
beruht, wiedergewinnen, während sie durch das Schaumschwimmverfahren fast vollständig
gewonnen werden können.