Wie die Chemie heute Geld macht

Populäre Chemie für das praktische Leben.

In Briefen von Johann Fausten dem Jüngeren.
Fünfter Brief.
Wie die Chemie heute Geld macht.

In unserem vorigen Briefe haben wir die Chemie seit dem Auftreten des Meisters der Grobheit, Paracelsus, aus dem Auge verloren. Die neue Bahn, die er der Wissenschaft anwies, führte freilich nur auf Umwegen zum Ziel, der Hauptvortheil aber war der, daß die Chemie jetzt endlich in wissenschaftliche Hände gerieth. Die 84 Centner Gold und 60 Centner Silber und die 17 Millionen, welche Kaiser Rudolph II. und Kurfürst August von Sachsen hinterließen, die 6 Millionen Rosenobel, die Raymundus Lullus Eduard III. von England zu einem Kreuzzuge herbeizauberte, die dreizehnhundert Kirchen, welche der Franzose Crinot um 1500 gebaut hatte – freilich wissen wir nicht, wo sie gestanden, auch haben wir keinen Gewährsmann, der sie gezählt hat – kurz die ganze Legion der Wunder des Steines der Weisen hatte jetzt ihre Anziehungskraft verloren. Aber von den Ideen, die zum Goldmachen geführt, konnte man sich noch nicht ganz befreien; sie lagen noch wie ein Alp auf der Wissenschaft und noch weit über zweihundert Jahre tappte man mit verbundenen Augen umher, bis endlich aus Lavoisier’s Munde der Ruf zu neuem Leben erscholl.

Und aus welchen Quellen hatte er sein Wissen geschöpft? Die atmosphärische Luft und das Wasser, die gemeinsten Dinge auf Erden, die täglichen Bedürfnisse der Menschheit seit Jahrtausenden, gaben die Grundpfeiler ab zu dem neuen Gebäude, das lange Dauer verspricht. Der Einfluß der Ersteren auf die Verbrennung, – zuerst von Lavoisier richtig erkannt, daß hier ein Bestandtheil der Luft zu dem verbrennenden Körper hinzutrete, macht noch heute die Grundlage der Chemie aus und das Wasser lehrte, daß die einzelnen Stoffe, die Elemente, stets in bestimmten, unwandelbaren Gewichtsverhältnissen zusammentreten. Diese beiden einfachen Sätze waren es, welche die Chemie, durch Jahrtausende hindurch ein schwaches Kind, in noch nicht hundert Jahren zu einem Riesen erstarken ließen, dessen Macht sich heute Niemand mehr entziehen kann. Sie waren die unscheinbaren Ausgangspunkte ungezählter Entdeckungen, die uns Einsicht gewähren in unser Leben selbst und durch die das gesammte Gewerbewesen eine vollständige Umgestaltung erhielt. Jeder Einzelne hat daraus materielle Vortheile gezogen und daher können wir mit Recht sagen, daß zu keiner Zeit der Chemiker den Namen: „Goldmacher“ mit größerem Rechte verdient hat, als eben jetzt, obgleich er mit Sicherheit weiß, daß es dem Sterblichen nicht vergönnt ist, auch nur den werthlosesten der in der Natur vorkommenden einfachen Stoffe zu erzeugen. Der Chemiker kann nur verbinden und trennen; und dies reicht vollkommen aus zur Begründung seiner Macht.

Es sollte mir leicht werden eine lange Reihe von Präparaten aufzuzählen, die lange Zeit als große Seltenheiten in den Sammlungen der Chemiker aufbewahrt wurden und die Niemand kannte, während sie jetzt auf dem Markte des Lebens eine große Geltung erlangt haben und in den Händen und dem Munde eines Jeden sind. Und jeder Tag liefert uns noch neue Beispiele der Art, denn noch lange nicht wird an die Chemie der Ruf ergehen: hier ist das Ende! Ihren Geburtstag können wir von gestern datiren und daher gehört ihr die Zukunft. Die interessantesten dieser Beispiele werden uns Stoff zu späteren Briefen geben. Für heute wollen wir zwei chemische Erzeugnisse besprechen, die die Grundlage der gesammten Industrie bilden. Nicht daß sie erst in neuerer Zeit geschaffen wären, also vorher gar nicht bekannt – aber ihre Darstellungsweise ist so vereinfacht worden, daß sie erst jetzt befähigt waren, dem Rufe zu folgen, der an sie erging. Es sind dies die Soda und die Schwefelsäure, die beide, wie wir bald sehen werden, in einem innigen Zusammenhange stehen.

Die neuere Chemie lag, so zu sagen, noch in den Windeln, da erging schon an sie die ernste Mahnung, sich als thatkräftigen Mann zu bewähren und zwar in ihrem Geburtslande selbst. Wir hören so oft den Ausspruch von Robespierre: „Die Republik bedarf der Chemiker (Gelehrten) nicht“ und doch verhielt es sich in der Wirklichkeit ganz anders. Die Republik wußte sehr wohl, welche Stütze sie in der Wissenschaft finden konnte und nahm sie auch gehörig in Anspruch. Die französische Revolution war ja eben ein Kampf des Geistes gegen die nur durch den Korporalstock in Bewegung gesetzte todte Masse. Lavoisier’s Kopf fiel zwar unter dem Beile der Guillotine, aber die Leiter, auf der er zum Blutgerüst hinaufstieg, das war der Neid der übrigen Chemiker, die er freigebig zum Frommen der Wissenschaft mit seinen Reichthümern unterstützt und wohlwollend an seinem Ruhme hatte theilnehmen ließen. Er wurde nur erst dem Henker überliefert, nachdem Fourcroy schriftlich erklärt hatte, daß er im Stande sei „den größten Chemiker“ vollständig zu ersetzen.

Gerade in der Zeit, wo die ganze Nation unter den Waffen stand gegen das übrige Europa, erlangten die Industrie und Künste eben mit Hülfe der Wissenschaft einen bemerkenswerthen Aufschwung. Die Noth war hier die Lehrmeisterin. Alle Kräfte mußten angespannt werden, um den überlegenen Massen Widerstand zu leisten. Aber die kriegerischen Thaten nahmen so sehr die Aufmerksamkeit Aller in Anspruch, daß uns von diesen friedlichen Eroberungen wenig gemeldet wird. Der Chemie wurde die Aufgabe bei der mangelnden Zufuhr von außen für die Industrie die nöthigen Rohstoffe herbeizuschaffen und die Technik anzuweisen, aus dem vorhandenen eigenen Erzeugniß das Fehlende zu ersetzen. Eine eigene Commission war vom Wohlfahrtsausschuß niedergesetzt, die „in Erwägung der Pflichten, welche der Republik gebieten, die Kraft der Freiheit mit ihrem ganzen Nachdrucke auf alle diejenigen Gegenstände hinzulenken, welche die Grundlagen der unentbehrlichsten Gewerbe sind: Pflichten, die ihr ferner gebieten, die Fesseln der Handelsabhängigkeit abzustreifen und aus ihrem eigenen Schooße Alles, was die Natur darin niedergelegt hat, an das Licht zu ziehen, um die Gaben des Bodens und der Gewerbthätigkeit in Anspruch zu nehmen,“ alle Bürger aufforderte „ihre Ansichten und Erfahrungen zum Besten des Staates mitzutheilen, mit Hintansetzung aller besonderen Vortheile und Privatspeculationen.“ Und nicht umsonst ging dieser Aufruf zur Thatkraft an die Wissenschaft, die sich eben erst von beengenden Fesseln frei gemacht hatte. Ueberall wurden neue, vorher kaum geahnte Hülfsquellen aufgedeckt.

So lernte man Schwefel aus den Schwefelkiesen (Schwefeleisen) gewinnen, Alaun aus den Alaunschiefern, Salpeter aus faulenden Thier- und Pflanzenstoffen, – Grabgewölbe, Wohnungen und Friedhöfe wurden umgewühlt, um den zur Pulverbereitung erforderlichen Salpeter, damals so nöthig wie das tägliche Brot, herbeizuschaffen. Zu allen diesen Hülfsquellen führte die Noth, aber sie haben diese überdauert und brachten der Industrie reichen Segen. Vor allen aber die künstliche Bereitung der Soda, die auch aus jenen Tagen stammt.

Früher gewann man die Soda – das kohlensaure Natron – ähnlich wie die Pottasche – das kohlensaure Kali, aus der Asche der Landpflanzen, aus der der Meer- oder Strandpflanzen; namentlich in Spanien, wo man die Pflanzen durch Ansäen an den Küsten baute. Die besten Sorten enthielten jedoch höchstens nur 30% an reiner Soda. Außerdem wird dieses Salz noch aus einigen Landseen in Aegypten, Mexiko und Ungarn gewonnen und wenn das Letztere allein auch 15,000 Ctr. liefert, so bildet dieser Ertrag doch nur einen verschwindenden Bruchtheil von dem jetzigen Bedarf der Industrie. Alle diese Quellen waren durch den Krieg damals für Frankreich verstopft; die Glashütten, Bleichereien, Färbereien, Seifensiedereien, die namentlich im südlichen Frankreich eine große Bedeutung erlangt hatten, und viele andere weitgreifende Gewerbe waren auf das Erzeugniß des eigenen Landes beschränkt, das jedoch lange nicht ausreichte, das Bedürfniß zu decken. Wie der Wohlfahrtsausschuß Heere aus der Erde stampfte, dekretirte er auch die künstliche Darstellung der Soda aus dem in der Natur in unbegrenzten Mengen vorkommenden Kochsalz – Chlornatrium. Sechs Vorschläge gingen ein, unter denen der von Leblanc als der beste erklärt wurde.

Das Kochsalz wird in der Hitze durch Schwefelsäure in schwefelsaures Natron – Glaubersalz verwandelt und dieses durch Glühen mit Kohle und kohlensaurem Kalk in kohlensaures Natron. Die nächste Folge war, daß die Schwefelsäurefabrikation bedeutende Fortschritte machen mußte, um den Anforderungen des neuen Industriezweiges zu genügen. Sehen wir, wie es mit dieser damals aussah.

Der Sauerstoff verbindet sich bei dem Verbrennen des Schwefels mit diesem nur zu schwefliger Säure, die den bekannten erstickenden Geruch verursacht. Geschieht dies aber in einem abgeschlossenen Raum, der Feuchtigkeit enthält, z. B. unter Glasglocken, so daß die schweflige Säure, ein Gas, von dem Wasser verschluckt wird, so nimmt sie nach und nach, freilich sehr langsam, mehr Sauerstoff auf und verwandelt sich in Schwefelsäure. Und auf diese Art bereitete man in älterer Zeit in der That die Schwefelsäure. Lefebvre und Lemery erkannten gegen Ende des 17. Jahrhunderts, daß sogleich bei der Verbrennung Schwefelsäure entstehe, wenn man den Schwefel mit Salpeter gemengt habe. Bei der Darstellung dienten große, gläserne Glocken von 100 bis 200 Quart Inhalt, die man später in England durch mit Blei bekleidete Kammern ersetzte. Diese Bereitungsart war eine sehr theure, denn aller Sauerstoff wurde hier von dem Salpeter geliefert. Bis dahin, wo der Verbrauch dieser Säure durch die Sodafabrikation ungeheuer stieg, kannte man die wichtige Rolle nicht, welche jetzt die atmosphärische Luft bei der Bildung der Schwefelsäure spielt.

Sorgfältige Untersuchungen von Clement und Desormes zeigten, daß 9/10 des nöthigen Sauerstoffes von der Luft geliefert werden könne und die Salpetersäure bei der Bildung der Schwefelsäure zumeist nur einen sehr geringen Antheil daran habe. Bei Gegenwart von Wasserdämpfen überträgt die Salpetersäure einen Theil ihres Sauerstoffs an die schweflige Säure und wird dadurch selbst in Stickoxydgas verwandelt. Dies kann aber als solches nicht an der Luft bestehen, augenblicklich verwandelt sich das farblose Gas, indem es Sauerstoff aufnimmt, in ein blutrothes – in salpetrige Säure, die wiederum ihrerseits einen Theil ihres Sauerstoffs zur Bildung der Schwefelsäure hergiebt, so daß das Spiel immer wieder von Neuem beginnt bis alle schweflige Säure in Schwefelsäure verwandelt worden ist. Sehr günstig wirkt hierbei die Wärme; ohne sie würde die Schwefelsäure eine bedeutende Menge des Stickoxydgases verschlucken, die dann direkt durch Salpetersäure zu ersetzen wäre. So wären demnach also geringfügige Mengen von Salpetersäure hinreichend unendliche Mengen von Schwefelsäure zu liefern, – wenn nicht bei der Darstellung im Großen unvermeidliche Umstände geringe Verluste herbeiführten. Ein andauernder Luftstrom muß die nöthigen Sauerstoffmengen liefern und für Fortschaffung des übrigbleibenden Stickstoffs sorgen; mit diesem geht dann auch stets Stickoxydgas oder salpetrige Säure verloren.

Nichts destoweniger hat die Schwefelsäurefabrikation eine solche Vollendung erlangt, wie wir sie kaum bei einem anderen chemischen Proceß, der fabrikmäßig betrieben wird, wiederfinden. Dies lehrt uns die Uebereinstimmung der Resultate der Praxis mit den Rechnungen der Theorie. Noch zu Ende des vorigen Jahrhunderts erhielt man aus 100 Pfund Schwefel höchstens nur 200 Pfund Schwefelsäure, nach und nach stieg die Ausbeute auf 250 und jetzt gewinnt man durchschnittlich 310 Pfund einer Säure, die aber immer mehr Wasser enthält, so daß sie 288 Pfund einer bestimmten Verbindung der Säure mit Wasser entsprechen, von der man der Theorie nach 306 Pfund erzielen sollte. Der Verlust an Schwefel beträgt demnach nur 6 Procent, ein sehr günstiges Resultat.

Anders steht es bei der Sodafabrikation. Man erhält aus dem Glaubersalz nur 33 Procent an kohlensaurem Natron. Weiter kommt hierbei in Betracht, daß alle hierzu gebrauchte Schwefelsäure verloren geht, weil der Schwefel, der bedeutenden Kosten wegen, aus der abfallenden Kalkverbindung nicht wieder gewonnen werden kann. Dann entsteht ferner bei der Zersetzung des Kochsalzes Salzsäure – Chlorwasserstoffsäure, in so großer Menge, daß sie auch nur zum Theil verwerthet werden kann, obgleich man da, wo man nach wissenschaftlichen Grundsätzen operirt, mit der Sodafabrikation noch andere verbunden hat, welche der Salzsäure bedürfen. Diese entweichende Salzsäure hat den englischen Fabrikanten vielfachen Verdruß und manche schlaflose Nacht zugezogen, da sie, wenn man sie fortfließen ließ, das Wasser der Flüsse sauer und die Fische sterben machte oder wenn sie als Gas in die Lust stieg, ringsum die Vegetation vernichtete, bis man Schornsteine von der Höhe des Straßburger Münster baute, die oft, wie z. B. zwischen Liverpool und Manchester 1 Million Ziegel in sich fassen, und so das schädliche Gas in die höheren Luftschichten leitete. In Deutschland weiß man bei dem kleinen Betriebe von dieser Sorge wenig; hier findet die Salzsäure ihre Abnehmer, besonders da in den Runkelrübenzuckerfabriken enorme Mengen zur Wiederbelebung der Knochenkohle gebraucht werden. Großen Gewinn bringt sie dem Fabrikanten jedoch nicht, da das Pfund um wenige Pfennige verkauft wird.

Alle diese Uebelstände erkannte man schon früh, aber Abhülfe hat ihnen noch nicht gewährt werden können. Noch immer wird das von Leblanc angegebene Verfahren trotz seiner Unvollkommenheiten im Wesentlichen ganz so befolgt wie vor 60 Jahren. An Vorschlägen hat es freilich nicht gefehlt, aber das Unmögliche kann auch der Chemiker nicht möglich machen, wenigstens nicht nach dem jetzigen Stande der Wissenschaft. Man muß die Sache von einer andern Seite angreifen und dazu sind bereits Vorschläge gemacht. Die Natur bietet uns eine unerschöpfliche Quelle für das schwefelsaure Natron in den Rückständen bei der Bereitung des Meersalzes. Balard hat diesen Vorschlag bereits in Frankreich zur Ausführung gebracht und dafür auf der Londner Ausstellung eine Medaille erhalten. Er hofft es dahin zu bringen, daß Frankreich mit der Zeit 175,000 Centner Schwefel weniger aus Sicilien beziehen werde.

Leider giebt es noch keine vollständige Statistik der chemischen Gewerbe; daher müssen wir uns von der Bedeutung dieser beiden Fabrikationszweige auf Umwegen einen Begriff zu machen suchen. Für die Schwefelsäure giebt uns die Schwefelausfuhr von Sicilien einen Anhalt; von hier bezieht die ganze industrielle Welt ihren Bedarf, denn was die übrigen Länder erzeugen, bietet nur einen sehr geringen Bruchtheil. In den Schwefelgruben dort sind 3000 Arbeiter und 4000 Kinder beschäftigt und für die Fortschaffung bis zur Küste sorgen 10,000 Lastthiere und 3000 Treiber. Deutschland bezog 1852 von dort 150,000, Frankreich 495,080 und England 705,147 Centner, fast die Hälfte der gesammten Ausfuhr (1,896,000 Centner). Freilich werden hiervon bedeutende Mengen zu andern Zwecken verbraucht, namentlich zum Schießpulver, der Hauptantheil fällt jedoch immer auf die Schwefelsäure.

Liebig hat den Satz aufgestellt, daß die Erzeugung und der Verbrauch an Schwefelsäure in einem Lande den Maaßstab abgebe für die Industrie und den Wohlstand desselben. Zu genau darf man es jedoch mit solchen Behauptungen nicht nehmen, denn sie sind immer nur bis zu einem gewissen Sinne wahr. Gewiß übt die Schwefelsäure einen hohen Einfluß auf die gesammte Industrie aus, der noch mehr gehoben wird durch die erstaunenswerthe Billigkeit, die dieses Präparat, obgleich der Hauptbestandtheil dazu weit hergebracht werden muß, durch die Fortschritte der Wissenschaft erlangt hat. Im Kleinhandel verkauft man das Pfund mit 11/4 Sgr. Wo die ungeheuren Mengen, die jährlich erzeugt werden, bleiben, das wird uns klar werden, wenn wir uns vergegenwärtigen, welche Masse von Geschäftszweigen dringend nothwendig der Schwefelsäure bedürfen. Obenan steht die Sodafabrikation, die in Frankreich allein jährlich über 1 Million Centner Seesalz (1/6 der Gesammtproduction) verarbeitet. Durch sie allein ist der Ausspruch Liebig’s und des Fürsten Pückler, daß der Verbrauch an Seife die Kultur eines Volkes anzeige, möglich geworden. Leider läßt sie in Deutschland noch Manches zu wünschen übrig; der Zollverein deckt seinen Bedarf nicht, 1851 wurden 127,000 Centner Soda eingeführt. Für die kolossale Erzeugung Englands kann ich leider keine Zahlen angeben. Eine einzige Fabrik, die von Tennent zu St. Rollo bei Glasgow, – freilich eine Anstalt, wie sie das Festland nicht aufzuweisen hat – mag dafür zum Maaßstabe dienen. Hier werden jährlich 155,190 Centner Schwefelsäure (ungefähr 16 Mal die Ausfuhr des gesammten Zollvereins) auf Soda verarbeitet und die hierbei entweichende Salzsäure zu Bleichkalk. Die Fabrik von Muspratt bei Liverpool steht dieser nicht weit nach.

In geringerer Menge findet die Schwefelsäure Verwendung bei der Darstellung einer Menge von schwefelsauren Salzen für die Gewerbe, die Landwirthschaft, Arzneikunde und Säuren, wie der schwefligen Säure zum Bleichen, Salpetersäure, Kohlensäure, Weinsteinsäure, Phosphorsäure, bei der Bereitung der Stearinkerzen, Seifen, des Phosphors, Chlors und seiner zum Bleichen dienenden Verbindungen. Sie dient ferner beim Verzinnen und Verzinken des Eisens, um reine Oberflächen zu schaffen, ebenso beim Kupfer und Messing, um den silbernen Geräthen und Münzen ein schönes Ansehen zu geben, zur Scheidung des Silbers vom Golde und Kupfer, bei der Darstellung von Aether, zum Reinigen des Brennöles, bei der Stärkezuckerfabrikation; sie liefert ferner die Schießbaumwolle und ist bei der Wichse unentbehrlich. Sie bewahrt das Blut, das in Zuckersiedereien in großen Mengen verbraucht wird, vor Verderben, sie dient auf Kalkboden statt des Düngers, zum Schwellen der Häute in der Gerberei, befördert die Ausscheidung des Fettes beim Ausschmelzen und reinigt es. Sie zerstört den übeln Geruch in Weinfässern und ist für den Chemiker zu tausend Dingen unentbehrlich. In’s Gewicht fällt ihr Verbrauch bei den galvanischen Apparaten. Holz, das durch Entziehung von Wasser durch die Schwefelsäure verkohlt worden, hält sich in der Erde lange gegen die Fäulniß. Alle diese kleinen Posten und noch viele andere tragen mit zu der enormen Fabrikation bei.

Hierdurch wird es klar, wie England 1840 Neapel mit Krieg bedrohen konnte, als der Ausfuhrzoll auf Schwefel erhöht worden war. Damit erging zugleich die ernste Mahnung, neue Quellen zu schaffen und von da an gehen wir der Zeit entgegen, wo der Schwefel in der Fabrikation nicht untergehen, sondern einen fortdauernden Kreislauf machen wird und dann hat Sicilicn aufgehört, die Schwefelkammer der ganzen Welt zu sein. Ist nur erst die Nothwendigkeit da, so wird die Wissenschaft auch diese Aufgabe lösen.