Schwefelsäure

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Schwefelsäure

Mollusken in Mengen von 2—4%. Gebunden
findet sie sich in den natürlich vorkommen-
den Sulfaten, z. B. in Gips, Schwerspat,
Zoelestin und Kieserit, jedoch gelingt es nicht,
aus diesen die S. zu gewinnen. Sie wird viel-
mehr lediglich aus Schwefel oder Schwefel-
kiesen, Glanzen und Blenden, dargestellt. Die
Darstellung der S. bildet einen der Haupt-
fabrikationszweige der chemischen Industrie.
Sie beruht auf der Oxydation von schwefliger
Säure durch Salpetersäure bei Gegenwart von
Wasser und Luft in mit Bleiplatten ausge-
kleideten Räumen, den sog. Bleikammern.
Die schweflige Säure verwandelt sich zwar
schon durch den atmosphärischen Sauerstoff
allein in Schwefelsäure, aber nur langsam,
schneller geht die Oxydation vor sich bei
Gegenwart von Verbindungen, welche ihren
Sauerstoff leicht abgeben, wie z. B. die Sal-
petersäure. Diese oxydiert im Verein mit
Wasserdämpfen und Luft die schweflige Säure
zu Schwefelsäure und wird selbst zu Untersal-
petersäure und Stickoxyd reduziert. Letzteres
nimmt wieder Sauerstoff aus der Luft auf und
wirkt dann von neuem oxydierend, so daß sich
der Prozeß beständig wiederholt. Die zur
Schwefelsäurefabrikation erforderliche schwef-
lige Säure wird entweder durch Verbrennen
von Schwefel oder durch Rösten von Schwefel-
metallen, hauptsächlich Schwefelkies, erzeugt
und mit atmosphärischer Luft gemengt in
die Bleikammern geleitet. Gewöhnlich sind
von letzteren drei vorhanden, zwei kleinere
und eine in der Mitte befindliche, von größe-
rem Umfange. In die Kammern wird zugleich
Wasserdampf unter einem Druck von 2—3
Atmosphären eingeführt. Die Salpetersäure
wird entweder als solche in die erste Kammer
gebracht, indem man sie in dünnem Strahl auf
in der ersten Kammer befindliche Terrassen
von Steingut fließen läßt, oder indem man aus
Natriumnitrat und Schwefelsäure entwickelte
salpetersäurehaltige Dämpfe einleitet. Die
sich hier niederschlagende S. heißt Kammer-
säure. In den meisten Schwefelsäurefabriken
befindet sich zwischen dem die schweflige
Säure erzeugenden Ofen und der ersten Kam-
mer ein 10—15 m hoher, aus Bleiplatten
konstruierter und innen mit einem Mantel
aus feuerfesten Backsteinen versehener Turm,
welcher mit feuerfestem Material angefüllt
ist — der Glover-Turm. Hinter der
dritten Kammer befindet sich ein gleicher
Turm, der aber mit Koks- oder Bimsstein-
stücken gefüllt ist — der Gay-Lussacsche
Turm. Letzterer, in welchem aus einem
höher gelegenen Reservoir konzentrierte S.
langsam niederrieselt, hat den Zweck, die ni-
trosen Gase, d. h. die aus der letzten Blei-
kammer entweichenden, unverbrauchten nie-
deren Sauerstoffverbindungen des Stickstoffs,
die sich in der herabfließenden S. auflösen,
aufzufangen. Die mit den nitrosen Gasen ge-
schwängerte S. wird in den Glover-Turm
gepumpt und fließt hier zusammen mit
Kammersäure, welche sich in einem darüber
befindlichen Reservoir befindet, langsam nie-
der. ln den unteren Teil des Glover-Turms

wird die direkt aus dem Schwefelofen kom-
mende und mit Luft gemengte heiße schwef-
lige Säure eingeführt. Hierdurch wird die
mit nitrosen Gasen gesättigte S. denitriert,
d. h. vollständig von Salpetersäure und an-
deren Sauerstoffverbindungen des Stickstoffs
befreit und gleichzeitig durch die Wärme der
eintretenden Gase konzentriert. Die auf un-
gefähr 70° abgekühlte schweflige Säure ge-
langt aus dem Glover-Turm in die erste Blei-
kammer, wo sie durch die vorhandene Sal-
petersäure zu S. oxydiert wird. — Die in den
Bleikammern gewonnene S. (Kammer-
säure) hat eine Stärke von 50—55° B (ent-
sprechend 63—70°/o S.) und wird behufs wei-
terer Konzentration zunächst in Bleipfannen
bis zu 60—62° B und dann in Platingefäßen
von der Form flacher Destillierblasen ein-
gedampft, wodurch schließlich eine Säure von
65—65,5° B entsteht. Diese wird mittels
eines Platinhebers in Steinguttöpfe abgezogen,
und die Destillierblase sofort wieder von
neuem mit Bleipfannensäure beschickt. Die
abgekühlte Säure füllt man schließlich in
große Glasballons. Zur Darstellung von arsen-
frei e r S. wird die verdünnte Kammersäure mit
Schwefelwasserstoffgas behandelt, und das
gebildete Schwefelarsen durch Filtration im
Sandfilter entfernt. Auch durch Destillieren
der S. über doppeltchromsaures Kalium läßt
sie sich arsenfrei erhalten. Vollständig wasser-
freie S. kann man weder durch weiteres
Eindampfen, noch durch fortgesetztes Destil-
lieren der konzentrierten Kammersäure dar-
stellen. Wird die letztere durch Eindampfen
oder Destillieren möglichst konzentriert, so
gewinnt man eine Säure vom spez. Gew. 1,842,
die aber immer noch 1,5'% Wasser enthält. Beim
Abkühlen dieser Säure auf einige Grade unter
0 scheiden sich nach und nach farblose Pris-
men ab, welche das reine Hydrat darstellen.
Sie werden in mit Blei ausgekleideten Zentri-
fugen ausgeschleudert und dann in geschlosse-
nen Gefäßen geschmolzen. Die so erhaltene
wasserfreie S. schmilzt bei 10,5°, hat bei
15° ein spez. Gew. von 1,8384 und bildet bei
gewöhnlicher Temperatur ein dickflüssiges
Öl. Sie fängt bei 40° an zu rauchen, bei
höherer Temperatur nimmt die Zerlegung
in Schwefelsäureanhydrid-und Wasser zu und
bei 338° destilliert reine Säure, welche wieder
1,5% Wasser enthält. — Die konzentrierte S.
zieht begierig Wasser an und wird deshalb
häufig zum Trocknen von Gasen und festen
Körpern, sowie auch zum Konzentrieren von
Flüssigkeiten benutzt, indem man letztere in
geschlossenen Gefäßen längere Zeit über S.
aufbewahrt. Wird S. mit Wasser gemischt, so
tritt heftige Erwärmung ein. Aus diesem
Grunde ist die konzentrierte S. beim Ver-
dünnen mit Wasser stets in dünnem Strahl
unter Umrühren in das Wasser zu gießen.
Nie gieße man Wasser in die S. 1 Der Nach-
weis von konzentrierter S. ist leicht zu führen
durch das hohe spez. Gew., durch das starke
Erwärmen beim Verdünnen mit Wasser und
durch die Schwärzung, welche Holz, Zucker
usw. durch sie erleiden. Freie verdünnte S.