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hälter k, aus welchem sie in die Ballons abgelassen wird. Der Prozeß geht ununterbrochen fort, wenn die Kammersäure in richtigem Verhältnis zufließt. Sehr häufig benutzt man statt des Platinapparats auch Glasretorten, welche etwa 135 Lit. fassen, aus einem flaschenförmigen Gefäß [* 2] und Helm bestehen und einzeln in Kapellen mit Sandbad mit eigner Feuerung aufgestellt sind. Man füllt die Retorten, von denen etwa 20-50 in einem durchaus zugfreien Haus im Betrieb sind, mit warmer, 60gradiger Säure, feuert etwa 12 Stunden, läßt dann 12 Stunden abkühlen und zieht die konzentrierte Säure mit einem Heber [* 3] ab. Unter Anwendung terrassenförmig aufgestellter und durch Heber miteinander verbundener Retorten kann man auch kontinuierlichen Betrieb erzielen, indem die S. aus einer Retorte in die andre und zwar aus der von der gemeinsamen Feuerung entferntesten allmählich in die am stärksten geheizte Retorte gelangt.
Theoretisch sollten 100 Teile Schwefel 306,25 Teile S. liefern; man erhält aber im Durchschnitt aus Rohschwefel 296-300 und aus Pyrit auf 100 Teile wirklich verbrannten Schwefel 283-301 Teile S. Die Kammersäure wird häufig mit Schwefelwasserstoff behandelt, welche S. neben Arsen auch Blei, [* 4] Antimon, Kupfer, [* 5] Selen fällt und salpetrige Säure, Salpetersäure und schweflige Säure zerstört. Die konzentrierte S. des Handels ist oft durch hineingefallenen und zum Teil verkohlten Staub mehr oder weniger braun gefärbt; sie enthält meist etwas schwefelsaures Bleioxyd, welches sich beim Verdünnen abscheidet, gewöhnlich auch Salpetersäure oder Oxyde des Stickstoffs und Arsen.
Reine S. erhält man durch Aufkochen der etwas verdünnten Säure des Handels mit schwefelsaurem Ammoniak (zur Entfernung der Oxyde des Stickstoffs) und Zugeben von chromsaurem Kali (zur Oxydation der arsenigen Säure). Man gießt von ausgeschiedenem Bleisulfat ab, destilliert aus dem Sandbad, wobei nur die Seiten der Retorte erhitzt werden dürfen, und vermeidet das Stoßen durch Einlegen von Platindraht oder Platinblechschnitzeln. Wenn 0,16 Volumen übergegangen ist, wechselt man die Vorlage und destilliert, bis von 10 Teilen roher S. 6 Teile in der Vorlage sich befinden.
Reine S. ist farb- und geruchlos, fließt wie Öl, raucht nicht an der Luft, zischt nicht beim Eingießen in Wasser und wirkt höchst ätzend. Sie besitzt das spez. Gew. 1,840, enthält noch 1,5 Proz. Wasser und siedet bei 338°, in der Kälte kristallisiert aber wasserfreie S. heraus, welche bei 10,5° schmilzt und das spez. Gew. 1,857 besitzt; sie beginnt bei 290° zu sieden, gibt Schwefelsäureanhydrid ab und hinterläßt unter Steigerung der Temperatur eine Säure von oben angegebener Beschaffenheit. S. zieht aus der Luft begierig Wasser an und entwickelt beim Verdünnen mit Wasser viel Wärme. [* 6] Man muß stets, wenn man S. mit Wasser mischen will, die Säure vorsichtig und unter Umrühren in das Wasser gießen, niemals umgekehrt, weil sonst durch plötzliche Dampfbildung die Säure umhergeschleudert werden würde. Den Gehalt verdünnter S. von verschiedenem spezifischen Gewicht zeigt nebenstehende Tabelle (S. 731).
S. ist eine starke Säure; sie neutralisiert die stärksten Basen vollständig und bildet zwei Reihen Salze; sie treibt die andern Säuren aus ihren Verbindungen aus und wird selbst regelmäßig nur durch nicht flüchtige Säuren in hoher Temperatur deplaciert. Sie löst die meisten Metalle entweder als verdünnte Säure unter Entwickelung von Wasserstoff oder als konzentrierte Säure unter teilweiser Reduktion zu schwefliger Säure. Platin wird von konzentrierter S. nicht angegriffen, Gußeisen widersteht einer Säure von höherm spezifischen Gewicht als 1,65 in der Wärme und in der Kälte sehr gut, und Blei wird nur von Säure angegriffen, welche ein höheres spezifisches Gewicht besitzt als 1,71. Auch durch Kohle, Schwefel, Phosphor und bei 160° durch Wasserstoff wird sie zu schwefliger Säure reduziert.
Leitet man den Dampf [* 7] von S. durch glühende Röhren, [* 8] so zerfällt er in schweflige Säure, Sauerstoff u. Wasser. Organischen Stoffen entzieht S. die Elemente des Wassers, oft unter tief greifender Zersetzung, Verkohlung, Entwickelung von Kohlenoxyd, Kohlensäure, schwefliger Säure. Alkohol wird durch S. in Äthylen u. Wasser zerlegt, und bei Einwirkung minder konzentrierter Säure entsteht Äther; Glykoside werden durch sie gespalten, Fette in Glycerin und fette Säuren zerlegt, Papier wird von konzentrierter S. in Pergamentpapier umgewandelt, Cellulose und Stärkemehl bei längerer Einwirkung verdünnter S. in Dextrin und Zucker [* 9] übergeführt etc.
Rauchende S. (Nordhäuser Vitriolöl, Oleum) ist eine Mischung von S. (H2SO4) ^[(H2SO4)] und Pyroschwefelsäure (H2S2O7) ^[(H2S2O7)]. Sie wird dargestellt, indem man Vitriolschiefer (schwefelkieshaltigen Thonschiefer) an der Luft stark verwittern läßt, dann auslaugt, die Lauge, welche schwefelsaures Eisenoxydul und schwefelsaures Eisenoxyd enthält, verdampft, den Rückstand im Flammofen kalciniert und in kleinen irdenen Kolben mit irdenen Vorlagen im Galeerenofen erhitzt. Das schwefelsaure Eisenoxyd zerfällt hierbei in Eisenoxyd (Totenkopf, Caput mortuum), welches in der Retorte zurückbleibt, und
[* 1] ^[Abb.: Fig. 4. Platinapparat zur Konzentrierung der Schwefelsäure.] [* 10] ¶
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in Schwefelsäureanhydrid, welches sich in der englischen S. löst, mit der man die Vorlagen beschickt hatte. Nach 4-5maliger
frischer Füllung der Kolben hat die Flüssigkeit in der Vorlage hinreichende Konzentration erlangt. Für manche Zwecke aber wird
eine Säure dargestellt, welche aus fast reiner
Pyroschwefelsäure besteht und beim Erkalten erstarrt (festes
Oleum). In neuerer Zeit stellt man rauchende S. aus saurem schwefelsaurem Natron dar. Dies gibt beim Erhitzen Schwefelsäureanhydrid
ab, so daß der Retorteninhalt nach Zugabe von S. zu einer neuen Destillation
[* 12] benutzt werden kann.
Vorteilhafter erhitzt man das saure schwefelsaure Natron mit schwefelsaurer Magnesia, behandelt den Rückstand mit Wasser, trennt das schwefelsaure Natron von der schwefelsauren Magnesia und verwandelt ersteres wieder in saures Salz. [* 13] Die rauchende S. ist dickflüssiger als die englische und dunkler, vom spez. Gew. 1,896; sie zischt, wenn man sie in Wasser gießt, raucht stark an der Luft, beginnt bei 40-50° zu sieden, liefert oft 25 Proz. Schwefelsäureanhydrid als Destillat, wobei die Temperatur sehr stark steigt, und hinterläßt eine Säure von der Konzentration der gewöhnlichen S. Beim Abkühlen unter 0° scheiden sich aus rauchender S. Kristalle [* 14] von Pyroschwefelsäure H2S2O7 aus. Diese entsteht aus gleichen Molekülen S. S2HO4 und Schwefelsäureanhydrid SO3, schmilzt bei 35° und zerfällt schon bei mäßigem Erwärmen in S. und Schwefelsäureanhydrid.
Verwendung.
S. ist für die Technik von größter Bedeutung; sie ist die wichtigste aller Säuren und findet die ausgedehnteste Anwendung. Man benutzt 90 Proz. aller dargestellten S. zur Fabrikation von schwefelsaurem Natron in der Sodaindustrie und von Superphosphat, außerdem dient S. zur Darstellung von Salpetersäure, Salzsäure, Essigsäure, schwefliger Säure, Kohlensäure, Phosphorsäure, Chromsäure, Oxalsäure, Pikrinsäure, Wein- und Zitronensäure, Stearin-, Palmitin- und Ölsäure, zur Darstellung von Sauerstoff, Wasserstoff, Chlor, Brom, Jod, Phosphor, schwefelsaurem Kali für die Pottaschenfabrikation, von schwefelsaurem Ammoniak, Alaun, [* 15] schwefelsaurem Baryt (Permanent-, Barytweiß), Eisen- und Kupfervitriol, chromsaurem Kali, zur Scheidung des Goldes vom Silber, in der Metallurgie des Kupfers, Kobalts, Nickels, Platins und Silbers, zur Reinigung der Eisenbleche vor der Verzinnung und Verzinkung, auch sonst als Beizmittel in der Metalltechnik, zu galvanischen Elementen, zum Vergolden, Versilbern, zur Darstellung von Äther und zusammengesetzten Äthern, Nitrobenzol, Nitroglycerin, Schießbaumwolle, Pergamentpapier, Krapppräparaten, Traubenzucker, in der Spiritusfabrikation, [* 16] zur Darstellung vieler Farbstoffe, zum Raffinieren und Reinigen von Rüböl, Mineralölen und Paraffin, [* 17] Ozokerit etc., beim Ausschmelzen des Talgs, bei der Verarbeitung von Seifenwässern, zur Zerstörung von Pflanzenfasern in gemischten Lumpen, zum Entkletten der Wolle, ganz allgemein in der Gerberei, Zeugdruckerei und Färberei, zum Entwässern von Gasen sowohl bei chemischen Untersuchungen als in der Technik (Gebläseluft, Luft der Trockenräume), zum Trocknen von Flüssigkeiten und zum Verdampfen derselben unter der Luftpumpe, [* 18] als desinfizierendes Mittel und zur Darstellung von Wichse. Die rauchende S. dient hauptsächlich zum Lösen von Indigo, [* 19] zur Reinigung des Ozokerits und zur Darstellung von Sulfosäuren, welche als Zwischenprodukte bei der Fabrikation von Teerfarben benutzt werden. In der Medizin gibt man S. bei entzündlichen fieberhaften Krankheiten, Lungenleiden, Herzklopfen, Hautkrankheiten [* 20] etc. Vielfach kommen Vergiftungsfälle mit konzentrierter S. vor (vgl. Schwefelsäurevergiftung).
Gehalt verdünnter Schwefelsäure von verschiedenem spezifischen Gewicht.
100 Gewichtsteile Schwefelsäure enthalten:
°B. bei 15° | Spez. Gewicht bei 15° | Anhydrid | H2SO4 | Säure von 60° | Säure von 53° |
---|---|---|---|---|---|
0 | 1,000 | 0.7 | 0.9 | 1.2 | 1.3 |
1 | 1,007 | 1.5 | 1.9 | 2.4 | 2.8 |
2 | 1,014 | 2.3 | 2.8 | 3.6 | 4.2 |
3 | 1,022 | 3.1 | 3.8 | 4.9 | 5.7 |
4 | 1,029 | 3.9 | 4.8 | 6.1 | 7.2 |
5 | 1,034 | 4.7 | 5.8 | 7.4 | 8.7 |
6 | 1,045 | 5.6 | 6.8 | 8.7 | 10.2 |
7 | 1,052 | 6.4 | 7.8 | 10.0 | 11.7 |
8 | 1,060 | 7.2 | 8.8 | 11.3 | 13.1 |
9 | 1,067 | 8.0 | 9.8 | 12.6 | 14.6 |
10 | 1,075 | 8.8 | 10.8 | 13.8 | 16.1 |
11 | 1,083 | 9.7 | 11.9 | 15.2 | 17.8 |
12 | 1,091 | 10.6 | 13.0 | 16.7 | 19.4 |
13 | 1,100 | 11.5 | 14.1 | 18.1 | 21.0 |
14 | 1,108 | 12.4 | 15.2 | 19.5 | 22.7 |
15 | 1,116 | 13.2 | 16.2 | 20.7 | 24.2 |
16 | 1,125 | 14.1 | 17.3 | 22.2 | 25.8 |
17 | 1,134 | 15.1 | 18.5 | 23.7 | 27.6 |
18 | 1,142 | 16.0 | 19.6 | 25.1 | 29.2 |
10 | 1,152 | 17.0 | 20.8 | 26.6 | 31.0 |
20 | 1,162 | 18.0 | 22.2 | 28.4 | 33.1 |
21 | 1,170 | 19.0 | 23.3 | 29.8 | 34.8 |
22 | 1,180 | 20.0 | 24.5 | 31.4 | 36.6 |
23 | 1,190 | 21.1 | 25.8 | 33.0 | 38.5 |
24 | 1,200 | 22.1 | 27.1 | 34.7 | 40.5 |
25 | 1,210 | 23.2 | 28.4 | 36.4 | 42.4 |
26 | 1,220 | 24.2 | 29.6 | 37.9 | 44.2 |
27 | 1,231 | 25.3 | 31.0 | 39.7 | 46.3 |
28 | 1,241 | 26.3 | 32.2 | 41.2 | 48.1 |
29 | 1,252 | 27.3 | 33.4 | 42.8 | 49.9 |
30 | 1,263 | 28.3 | 34.7 | 44.4 | 51.8 |
31 | 1,274 | 29.4 | 36.0 | 46.1 | 53.7 |
32 | 1,285 | 30.5 | 37.4 | 47.9 | 55.8 |
33 | 1,297 | 31.7 | 38.8 | 49.7 | 57.9 |
34 | 1,308 | 32.8 | 40.2 | 51.5 | 60.0 |
35 | 1,322 | 33.9 | 41.6 | 53.3 | 62.1 |
36 | 1,332 | 35.1 | 43.0 | 55.1 | 64.2 |
37 | 1,345 | 36.2 | 44.4 | 56.9 | 66.3 |
38 | 1,357 | 37.2 | 45.5 | 58.3 | 67.9 |
39 | 1,370 | 38.3 | 46.9 | 60.0 | 70.0 |
40 | 1,383 | 39.5 | 48.3 | 61.9 | 72.1 |
41 | 1,397 | 40.7 | 49.8 | 63.8 | 74.3 |
42 | 1,410 | 41.8 | 51.2 | 65.6 | 76.4 |
43 | 1,424 | 42.9 | 52.6 | 67.4 | 78.5 |
44 | 1,438 | 44.1 | 54.0 | 69.1 | 80.6 |
45 | 1,453 | 45.2 | 55.4 | 70.9 | 82.7 |
46 | 1,468 | 46.4 | 56.9 | 72.9 | 84.9 |
47 | 1,483 | 47.6 | 58.3 | 74.7 | 87.0 |
48 | 1,498 | 48.7 | 59.6 | 76.3 | 89.0 |
49 | 1,514 | 49.8 | 61.0 | 78.1 | 91.0 |
50 | 1,530 | 51.0 | 62.5 | 80.0 | 93.3 |
51 | 1,540 | 52.2 | 64.0 | 82.0 | 95.5 |
52 | 1,563 | 53.5 | 65.5 | 83.9 | 97.8 |
53 | 1,580 | 54.9 | 67.0 | 85.8 | 100.0 |
54 | 1,597 | 56.0 | 68.6 | 87.8 | 102.4 |
55 | 1,615 | 57.1 | 70.0 | 89.6 | 104.5 |
56 | 1,634 | 58.4 | 71.6 | 91.7 | 106.9 |
57 | 1,652 | 59.7 | 73.2 | 93.7 | 109.2 |
58 | 1,671 | 61.0 | 74.7 | 95.7 | 111.5 |
59 | 1,691 | 62.4 | 76.4 | 97.8 | 114.0 |
60 | 1,711 | 63.8 | 78.1 | 100.0 | 116.6 |
61 | 1,732 | 65.2 | 79.9 | 102.3 | 119.2 |
62 | 1,753 | 66.7 | 81.7 | 104.6 | 121.9 |
63 | 1,774 | 68.7 | 84.1 | 107.7 | 125.5 |
64 | 1,796 | 70.6 | 86.5 | 110.8 | 129.1 |
65 | 1,819 | 73.2 | 89.7 | 114.8 | 133.8 |
66 | 1,842 | 81.6 | 100.0 | 128.0 | 149.3 |
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