Schwefelsäure
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Schwefelsäure
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faten, wie Gips, Schwerspat, Zoelestin und Kieserit,
aus denen sie jedoch in der Zeit vor dem
Weltkriege nicht gewonnen wurde. Vielmehr
dienten als Ausgangsmaterial für; dieses wichtige
Erzeugnis der chemischen Großindustrie
lediglich Schwefel oder Schwefelkiese, Glanze
und Blenden. Zur fabrikmäßigen Darstellung
der Schwefelsäure geht man im allgemeinen von
der schwefligen Säure (S0 2 ) aus, die entweder
durch Verbrennen von Schwefel oder durch
Rösten von Schwefelmetallen, hauptsächlich
Schwefelkies erzeugt, neuerdings auch aus den
früher in die Luft gejagten Röstgasen der Bleihütten
abgeschieden, oder aus den Abgasen der
Gasfabriken und Kokereien durch Oxydation gewonnen
wird. Die Überführung der schwefligen
Säure in Schwefelsäure erfolgt durch Oxydation
mit Luftsauerstoff bei Gegenwart sog. Kontaktsubstanzen
oder Katalysatoren, die den Zusammentritt
der beiden Gase beschleunigen. Bei
dem älteren Bleikammerverfahren diente Salpetersäure,
bei dem neueren Kontaktverfahren
fein verteiltes Platin als Sauerstoffüberträger. —
i. Bleikammerverfahren. Das Gemisch von
schwefliger Säure und Luft wird in die mit
Bleiplatten ausgekleideten. Räume, von denen
gewöhnlich drei, nämlich zwei kleinere und ein
zwischen ihnen befindlicher größerer Raum vorhanden
sind, eingeleitet und hier mit Wasserdampf
und Salpetersäure zusammengebracht. Der
Wasserdampf tritt unter einem Drucke von 2—3
Atmosphären ein. Die Salpetersäure läßt man
entweder in dünnem Strahle, auf in der ersten
Kammer befindliche Terrassen aus Steingut fließen
oder auch wohl in Dampfform eintreten.
Die Salpetersäure gibt Sauerstoff ab und oxydiert
die schweflige Säure zu S., verwandelt sich
selbst dabei in U'ntersalpetersäure und Stickoxyd,
die aber aus der Luft wieder Sauerstoff auf-’
nehmen und von neuem an schweflige Säure
übertragen, so daß mit Hilfe einer bestimmten
Menge Salpetersäure unbegrenzte Mengen schwefliger
Säure oxydiert werden können, wenn das
richtige Verhältnis von schwefliger Säure, Sauerstoff
und Wasserdampf innegehalten wird. Die
sich hier niederschlagende S. heißt Kammersäure.
In den meisten Schwefelsäurefabriken
befindet sich zwischen dem die schweflige Säure
erzeugenden Ofen und der ersten Kammer ein
io—15 m hoher, aus Bleiplatten aufgebauter,
innen mit einem Mantel aus feuerfesten Backsteinen
versehener und mit feuerfesten Brocken
angefüllter Turm, der Glover-Turmj und hinter
! der dritten Kammer ein gleicher, aber mit Koksoder
Bimssteinstücken gefüllter Turm, der
Gay-Lussacsche Turm. Letzterer, in dem aus
einem höher gelegenen Behälter konzentrierte
S. niederrieselt, hat den Zweck, die nitrosen
Gase, d. h. die aus der letzten Bleikammer entweichenden,
unverbrauchten niederen Sauerstoffverbindungen
des Stickstoffs, die sich in der
herabfließenden S. lösen, aufzufangen. Die mit
den nitrosen Gasen gesättigte S. wird in den
Glover-Turm gepumpt und fließt hier zusammen
mit Kammersäure, die sich in einem darüber befindlichen
Behälter befindet, langsam herab, während
von unten die direkt aus dem Schwefelofen
kommende und mit Luft gemengte heiße
schweflige Säure eintritt. Hierdurch wird die
mit nitrosen Gasen gesättigte S. „denitriert", [
d. h. vollständig von Salpetersäure und anderen I
Sauerstoffverbindungen des Stickstoffs befreit [
und gleichzeitig durch die Wärme der eintreten
den Gase konzentriert. Die , auf ungefähr 70 0 j.
abgekühlte schweflige Säure gelangt aus dem I
Glover-Turm in die erste Bleikammer, wo sie |
durch die vorhandene Salpetersäure zu S. oxy- t
diert wird. 2. Kontaktverfahren von Clemens I
Winkler: Zur. Erzeugung der erforderlichen [
schwefligen Säure, die hier besonders rein sein J
muß, leitete man früher die Dämpfe von eng- 1
lischer S. über rotglühende poröse Steine, wobei I
ein Gemisch von schwefliger Säure mit Wasser- r
dampf und Sauerstoff entstand, während man {
jetzt Röstgase von Erzen unmittelbar verarbeiten 1
kann. Das durch einen Koksturm, in dem S. I
niederrieselt, von Wasser befreite Gemisch von I
schwefliger Säure und Sauerstoff wird über
glühenden Platinasbest geleitet und das ent- I
stehende Schwefelsäureanhydrid (SO s ) entweder
als solches aufgefangen oder durch Einleiten in j
S. in feste rauchende S. übergeführt. 3. Von ,
den zahlreichen Verfahren zur Gewinnung von 1
S. aus Gips oder Anhydrit, die während des
Krieges ausgearbeitet worden sind, scheint dasjenige
der Badischen Anilin- und Sodafabrik die I
besten Erfolge zu versprechen. Nach ihm führt I
man das Kalziumsulfat durch Behandlung mit I
Magnesiumkarbonat oder mit Magnesiumoxyd
und Kohlensäure unter Druck bei 90 0 in Mag- i
nesiumsulfat über und spaltet das letzte durch |
Glühen für sich allein oder mit Kohle in Mag- j
nesia und Schwefelsäure. — Weitere Vorschläge
beruhen auf der Reduktion des Gipses mit 1
Kohle zu Kalziumsulfid und Überführung des
aus letzterem abgespaltenen Schwefels oder 3
Schwefelwasserstoffs in schweflige Säure. — Die 1
in den Bleikammern gewonnene S. (Kammer- j
säure) hat eine Stärke von 50—55° B. (ent- j
sprechend 63—70 °/o S.) und wird zur weiteren j
Konzentration zunächst in Bleipfannen bis zu j
60—62° B. und dann in Platingefäßen, von der \
Form flacher Destillierblasen eingedampft, wodurch
schließlich eine Säure von 6s—65,5° B- I
entsteht. Diese wird mittels eines Platinhebers j
in Steinguttöpfe abgezogen und die Destillierblase
sofort wieder von neuem mit Bleipfannensäure
beschickt. Die abgekühlte Säure füllt
man schließlich in große Glasballone. Zur Darstellung
von arsenfreier S. wird die verdünnte
Kammersäure mit Schwefelwasserstoffgas behandelt
und das gebildete Schwefelarsen durch
Filtration über Sand entfernt. Auch durch Destillieren
der S. über Kaliumdichromat läßt sie sich
arsenfrei erhalten. Vollständig wasserfreie Skann
man weder durch weiteres Eindampfen,
noch duxxh fortgesetztes Destillieren der konzentrierten
Kammersäure darstellen. Vielmehr
entsteht hierbei höchstens eine Säure vom spez-Gew.
1,842, die aber immer noch 1,50/0 Wasser
enthält. Erst beim Abkühlen dieser Säure aut
einige Grad unter Null scheiden sich nach und
nach farblose Prismen ab, welche das reine
Hydrat darstellen. Sie werden in mit Blei ausgekleideten
Zentrifugen ausgeschleudert und dann
in geschlossenen Gefäßen geschmolzen. Die so
erhaltene wasserfreie S. schmilzt bei 10,5 0,
hat bei 15 0 ein spez. Gew. von 1,8384 und bild ct
