Während seines Aufenthalts in
Nordamerika
[* 4] (seit 1854) verfaßte Kohl im Auftrag des
Büreaus der Küstenvermessung auch eine
»Entdeckungsgeschichte der
Küsten der
Vereinigten
[* 5]
Staaten«, der sich später eine »Geschichte des
Golfstroms und seiner Erforschung«
(Brem. 1868) anschloß. Seit 1858 wieder in
Bremen,
[* 6] wurde er daselbst zum Stadtbibliothekar ernannt und starb Er
veröffentlichte noch: »Nordwestdeutsche
Skizzen«
(Brem. 1864, 2. Aufl. 1873);
»Deutsche
[* 7] Volksbilder und Naturansichten aus
dem
Harz« (Hannov. 1866);
»Geschichte der Entdeckungsreisen und
Schiffahrten zur Magellansstraße«
(Berl. 1877) und »Die natürlichen Lockmittel des Völkerverkehrs«
(Bremen 1878).
Ähnlichen
Zersetzungen unterliegt die organische
Substanz bei jenem
Prozeß, dessen erste
ProdukteTorf und
Braunkohle und dessen
Endglieder
Steinkohle und
Anthracit (vielleicht auch
Graphit) sind. Auch hier wird ein kohlenstoffreiches,
wasser- und sauerstoffarmes
Produkt, die fossile Kohle, gebildet; aber der
Prozeß schreitet nicht so weit fort, daß nicht durch
Erhitzung noch flüchtige wasserstoffhaltige
Verbindungen ausgetrieben werden könnten. Der kohlenstoffreichere Rückstand
solcher
Operation sind die
Koks (s. d.). Die bei jedem Verkohlungsprozeß sich entwickelnden flüchtigen
Zersetzungsprodukte, welche hauptsächlich aus
Kohlenstoff undWasserstoff bestehen, sind zum Teil wieder
bei höherer als ihrer Entstehungstemperatur zersetzbar, wobei sie einen Teil ihres
Kohlenstoffs abscheiden.
Die aus
Gasen abgeschiedene Kohle
(Gaskohle) und die durch Verkohlung reiner chemischer
Verbindungen (z. B.
Zucker) erhaltene Kohle enthalten nur
Kohlenstoff,
Wasserstoff und
Sauerstoff, während stickstoffhaltige
Substanzen eine stickstoffhaltige
Kohle und gewöhnliche
Pflanzen- und Tierstoffe eine Kohle liefern, welche auch mehr oder weniger mineralische
Stoffe enthält. Diese
bleiben als
Asche zurück, wenn man die Kohle bei Luftzutritt erhitzt, bis derKohlenstoff vollständig verbrannt
ist.
Sehr aschen- und stickstoffreich ist die
Knochenkohle (s. d.), welche bei der
Verbrennung ihres Kohlenstoffgehalts an der
Luft
ihre
Struktur unverändert behält.
Holzkohle wird durch Erhitzen von
Holz
[* 15] bei Luftabschluß dargestellt. Die älteste
Methode
der Holzkohlengewinnung
(Kohlenbrennerei) ist der aus dem
Altertum stammende Meilerbetrieb (Köhlerei), bei welchem das
Holz in annähernd halbkugel- oder kegelförmigen
Haufen
(Meilern) in großen Scheiten regelmäßig (und zwar stehend oder liegend)
um drei in der Mitte errichtete
Pfähle (Quandel) aufgesetzt und mit einer
Decke
[* 16] von
Rasen,
Erde und
Kohlenklein bedeckt wird.
Unter dieser
Decke leitet man die
Verbrennung bei sorgsam geregeltem Luftzutritt in derWeise, daß womöglich
nicht mehr
Holz verbrennt, als durchaus erforderlich ist, um die gesamte
Holzmasse auf die Verkohlungstemperatur zu erhitzen.
Im wesentlichen sollen nur die aus dem erhitzten
Holze sich entwickelnden
Gase oder
Dämpfe verbrennen. Ist die Verkohlung vollendet,
was man an der
Farbe des entweichenden
Rauchs erkennt, so läßt man den
Meiler abkühlen und nimmt ihn
auseinander (Kohlenziehen, Kohlenlangen). In
Haufen oder liegenden Werken verkohlt man das
Holz besonders in Süddeutschland,
Rußland und
Schweden.
[* 17]
Auch hierbei wird das
Holz in
Haufen geschichtet; aber die Verkohlung erfolgt nur allmählich von einem Ende des länglichen
Haufens zum andern, und die verkohlten
Stücke werden sogleich gezogen. Ganz ähnlich wie in
Meilern oder
Haufen verläuft die Verkohlung in runden oder eckigen gemauerten Meileröfen, welche eine leichtere, vollständigere
Gewinnung der Nebenprodukte
(Teer,
Holzessig, die beim Meilerbetrieb in der
Regel verloren gehen) gestatten, aber eine geringere
Ausbeute und weniger gute Kohle liefern.
Bei diesenÖfen
[* 18] tritt, wie bei
Meilern und
Haufen,
Luft zu dem zu verkohlenden
Holz, und ein Teil desselben
erzeugt durch seine
Verbrennung die nötige
Temperatur. Man hat aber den Verkohlungsprozeß viel mehr in der
Gewalt und kann
ihn besser leiten, wenn man das
Holz in
Gefäßen, die von außen geheizt werden, also ohne Luftzutritt,
verkohlt. Dies geschieht in
Retorten,
Röhren
[* 19] oder
Cylindern zuweilen mit erhitzter
Luft, mit
Gichtgasen der Hochöfen, mit überhitzten
Wasserdämpfen oder mit Anwendung von Gebläseluft.
Eine solche sorgfältige Verkohlung ist besonders zur Gewinnung von Kohle für die Schießpulverfabrikation erforderlich.
In
Spandau
[* 20] benutzt man große eiserne
Cylinder, welche außerhalb des
Ofens gefüllt, mit einem Deckel verschlossen
und in den
Ofen geschoben werden. Ein großer beweglicher Deckel schließt den
Raum, in welchem der
Cylinder sich befindet.
Die aus dem
Holze sich entwickelnden
Gase leitet
man in die
Feuerung. Die
Temperatur wird mittels eines
Pyrometers bestimmt.
Rotkohle
für Jagdpulver wird mit überhitztem Wasserdampf dargestellt. Als Nebenprodukt erhält man
Holzkohle¶
Das zwischen 270 und 300° erhaltene Produkt ist braunschwarz (Rotkohle, Röstkohle), hat bei einer um die Hälfte größern
Ausbeute fast denselben Wirkungswert wie die über 340° erhaltene Schwarzkohle und wird deshalb zu metallurgischen Zwecken
und wegen gewisser Eigenschaften zur Schießpulverfabrikation vielfach dargestellt. Mit dem Steigen der
Verkohlungstemperatur wächst die Dichtigkeit und die Leitungsfähigkeit der Kohle für Wärme
[* 23] und Elektrizität;
[* 24] zugleich aber
sinkt die Entzündlichkeit der Kohle und ihre Neigung, Feuchtigkeit anzuziehen.
Vergleicht man das scheinbare Volumen (ohne Abzug der Zwischenräume) des Holzes mit dem der Kohle, so liefern
Eichenholz 71,8-74,3, Rotbuchenholz 73, Birkenholz 68,5,
Hainbuchenholz 57,3, Föhrenholz 63,6 Proz.
Kohle. Dem wirklichen Volumen nach beträgt die Kohlenausbeute im Durchschnitt 47,6 Proz. Wird das Holz bei 150° getrocknet und
bei 300° verkohlt, so erhält man Gewichtsprozente Kohle: aus Eichenholz 46, aus Fichtenholz 40,75, Rüster
[* 25] 34,7, Hainbuche 34,6,
Birke 34,17, Faulbaum 33,6, Esche 33,3, Linde 31,85, Pappel 31,1, Roßkastanie 30,9. Harzfreies, nicht saftreiches
Holz gibt glanzlose, höchst poröse Kohle; die aus harzigem, saftreichem Holz erhaltene Kohle enthält im Innern der Zellen die aus
den Saftbestandteilen gebildete Glanzkohle.
Stets ist Holzkohle leicht zerreiblich, aber nur infolge ihrer Struktur; die Kohlensubstanz ist hart und
ein gutes Poliermittel für Metall. Bei gewöhnlicher Temperatur ist sie höchst beständig und liegt jahrhundertelang im Boden,
ohne sich zu verändern; an der Luft absorbiert sie begierig Gase und Dämpfe (s. Absorption) und aus Flüssigkeiten gelöste
Stoffe. Die Gewichtszunahme frischer Kohle beim Liegen an der Luft beträgt in 24 Stunden bei Eichen- und Birkenkohle
4-5 Proz., Fichten-, Buchen-, Erlenkohle 5-8 Proz., Kiefern-, Weiden-, Pappelkohle 8-9 Proz., Tannenkohle 16 Proz. Im allgemeinen
absorbiert bei niedriger Temperatur dargestellte Kohle am stärksten.
Aber die Kohle wirkt nicht auf die im Wasser enthaltenen mikroskopischen Organismen (Bakterien etc.), und
beim Filtrieren
[* 27] des Wassers durch Kohle gehen dieselben durch das Filter; das Wasser wird also geruchlos, aber nicht von den Krankheiten
übertragenden Organismen befreit. Kohle absorbiert auch Farbstoffe, insbesondere wirkt die stickstoffhaltige Kohle (Knochenkohle
in erster Reihe) stark entfärbend. Neben den Farbstoffen werden auch Salze von der Kohle absorbiert, und darauf
beruht zum großen Teil der Wert derKnochenkohle für die Zuckerfabrikation. Kohle entzieht dem Kalkwasser den Kalk, fällt Metalloxyde,
besonders die der schweren Metalle, aus den wässerigen Lösungen ihrer Salze oder absorbiert letztere unverändert; Silber-
und Kupfersalze werden durch Kohle reduziert. Bitterstoffe, Glykoside, Kohlehydrate, besonders Alkaloide, werden ebenfalls absorbiert.
Bei längerm Liegen an der Luft verliert die Kohle ihr Absorptionsvermögen, erlangt es aber wieder durch Ausglühen; auch können
der Kohle die aus Flüssigkeiten aufgenommenen Substanzen wieder entzogen werden (Wiederbelebung), so daß sie namentlich nach
darauf folgendem Ausglühen von neuem benutzbar ist.