Soda [2]

Soda, 1) Art der Pflanzengattung Salsola; 2) ist kohlensaures Natron in mehr od. weniger reinem Zustande; sie kommt theils fertig gebildet in der Natur vor, theils wird sie künstlich dargestellt. A) Natürliche S. Kohlensaures Natron ist neben anderen Salzen im Wasser mancher Seen (Natronseen, weiße Seen) aufgelöst u. setzt sich während der heißen Jahreszeit, wenn das Wasser verdunstet, theils am Ufer u. auf dem Boden, theils als krystallinische auf dem Wasser schwimmende salzartige Kruste ab u. wird so gesammelt. Solche Seen befinden sich in mehren Gegenden Ungarns, bes. in der Debrecziner Haide; hier, sowie in der Umgegend von Szegedin, ferner auf dem großen Steppengebiet zwischen der Theiß u. Donau u. die Theiß aufwärts bis über Debreczin ist der Erdboden mehr od. weniger bedeutend mit kohlensaurem Natron geschwängert, welches aus dem Erdboden auswittert u. ausgedehnte Landstrecken mit einem weißen schneeähnlichen Anflug bedeckt. Diese sodahaltige Erde (Szek) wird ausgelangt u. durch Eindampfen u. Schmelzen der Masse das sogenannte Szekso gewonnen. Die jährliche Production natürlicher S. in Ungarn beträgt gegen 15,000. Centner. In Ägypten gewinnt man seit den ältesten Zeiten S. aus großen Natronseen in der Wüste von Thaiat u. St. Marcaire westlich von Terraneh (Terenuthis) u. südlich von Damanhur (Hermopolis parva); hier scheidet sie sich in Krusten theils am Rand des Sees, theils auf der Wasseroberfläche ab, sinkt zu Boden u. bildet in der Mitte des Sees eine oft mehre Fuß hohe u. über 100 Fuß im Umkreis fassende Insel. Diese S., in Ägypten Trona genannt (woher nach Einigen der Name Natron kommen soll), enthält neben kohlensaurem Natron noch schwefelsaures Natron, Kochsalz u. Wasser, sie findet sich unter ähnlichen Verhältnissen in der Gegend von Fezzan in der Berberei, wo sie sogar als Baustein angewendet wird; in Griechenland dient sie vorzugsweise zur Bereitung der Seife, sie kommt unter dem Namen Latroni (wie neben der altgriechischen Form Nitron auch Litron vorkommt). aus Alexandrien in den Handel. Eine ähnliche Salzmasse kommt bei Lagunilla, unweit Merida in Südamerika, auf dem Boden eines kleinen Sees vor, sie wird hier Urao genannt u. von den Eingeborenen während der heißen Jahreszeit gewonnen; diese benutzen die S. zur Bereitung eines beliebten Kaumittels, indem sie den durch Gährung von frischen Tabaksblättern erhaltenen u. eingedickten Saft mit Urao vermischen. Ferner findet sich natürliche S. auf der Araxesebene in Armenien, auf den Ebenen am Kaspischen u. Schwarzen Meer, in Palästina u. Nizam in Ostindien. Auch aus Gesteinen efflorescirend kommt die S. vor, so bei Bilin auf Gneiß, am Vesuv, Ätna, Pico de Teyde auf Lava, doch immer in geringer Menge. Dagegen sind die am Meeresstrand wachsenden Pflanzen eine reiche Quelle für die Gewinnung natürlicher S. im Großen. Während die Binnenlandpflanzen vorherrschend Kalisalze enthalten u. daher beim Verbrennen Pottasche liefern, sind die mineralischen Bestandtheile der Strandpflanzen hauptsächlich Natronverbindungen; diese Pflanzen geben eine an kohlensaurem Natron oft reiche Asche, welche meist direct als rohe S. in den Handel gebracht wird. An den Küsten von Spanien, Frankreich u. Großbritannien werden die getrockneten Pflanzen, bes. Arten der Gattungen Salsola, Salicornia, Atriplex, Statice, Mesembryanthemum u. Chenopodium, unter freiem Himmel in Gruben verbrannt; durch die Hitze sintert die Asche zu einer steinharten Masse zusammen, welche, wenn die Gruben durch fortwährendes Nachwerfen von Pflanzen in das Feuer mit Asche angefüllt sind, herausgebrochen u. ohne weitere Reinigung in den Handel gebracht wird. Der Gehalt dieser S. an kohlensaurem Natron übersteigt selten 30 Procent, sie enthält außerdem noch Kochsalz, schwefelsaures Natron, schwefelsauren, kohlensauren u. phosphorsauren Kalk, Schwefelnatrium, Schwefelcalcium, Kohle u. erdige Substanzen. Am beliebtesten ist die Barilla (Barille) od. Spanische S., welche im Handel als S. von Alicante, Carthagena u. Malaga bekannt ist, sie wird aus der zu diesem Zweck bes. cultivirten Salsola soda gewonnen u. enthält 25–30 Procent kohlensaures Natron. Eine ähnliche S. aus derselben Pflanze bereitet man auf der Araxesebene. Weniger reich ist die französische S., man unterscheidet hier das Salicor od. S. von Narbonne, durch Verbrennen von Salicornia annua erhalten, welche in der Umgegend von Narbonne zum Zweck der Sodagewinnung angebaut wird; Blanquette od. S. von Aigues-Mortes, wird zwischen Frotignan u. Aigues-Mortes, bes. aus Salicornia europaea, Salsola kali, S. tragus, Statice limonium, Atriplex portulacoides gewonnen; Varek od. S. von der Normandie, aus Seetangen, welche an der Küste in großer Menge wachsen, ist eine sehr geringe Sodaforte, welche nur unbedeutende Mengen kohlensaures Natron enthält, ebenso der Kelp, welcher an den Küsten von England, Schottland, Irland u. den benachbarten Inseln ebenfalls durch Verbrennen von Seetangen erhalten wird u. jetzt[238] als ausschließliches Rohmaterial zur Gewinnung von Jod dient.

B) Künstliche S. Der ungeheuere Verbrauch von S. in Frankreich schon im vorigen Jahrhundert u. dagegen der geringe Werth der hier erzeugten natürlichen S. versetzte Frankreich in die Nothwendigkeit, seinen größten Bedarf an S. aus Spanien zu beziehen. In Folge dieser Abhängigkeit war man schon lange bemüht, aus anderen Natronverbindungen, wie Kochsalz u. Glaubersalz, künstliche S. zu erzeugen, doch führte keiner der zahlreichen Versuche zu einem gewünschten Resultat; ebensowenig wirkte der von der Pariser Akademie im Jahr 1782 ausgesetzte Preis von 20,000 Livres für eine befriedigende Lösung der Aufgabe, S. aus Kochsalz vortheilhaft zu fabriciren. Im Jahre II der Republik (1794) erließ der Wohlfahrtsausschuß eine Aufforderung an alle Bürger, ihre Ansichten u. Erfahrungen, die Sodafabrikation betreffend, mit Hintansetzung aller besonderen Vortheile u. Privatspeculationen einer Commission mitzutheilen. Unter den in Folge dieses Erlasses eingereichten Vorschlägen wurde der von Leblanc als der allein zweckmäßige erkannt u. nach demselben Sodafabriken errichtet. Mit dieser künstlichen Fabrikation der S. war eine neue Epoche in der Geschichte der Industrie eröffnet. Obgleich in einigen Punkten modificirt, ist doch die von Leblanc angegebene Methode im Wesentlichen dieselbe, nach welcher heutzutage noch die S. fabrikmäßig dargestellt wird; sie beruht in der Darstellung von Glaubersalz aus Kochsalz u. der Umwandlung desselben durch Glühen mit Kohle u. Kalk in kohlensaures Natron. Die Überführung von Kochsalz in Glaubersalz geschieht mittelst Schwefelsäure in einem Flammenofen mit zwei (an manchen Orten mit drei) Abtheilungen; die letzte derselben enthält eine gußeiserne od. bleierne Pfanne, in welche 4–6 Centner Kochsatz od. zerstoßenes Steinsalz gebracht u. mit Schwefelsäure von 50–52° B. übergossen wird. Auf 100 Theile Kochsalz nimmt man 137 Theile Schwefelsäure u. erhält 116 Theile Glaubersalz. Der chemische Vorgang bei dieser Zersetzung wird durch folgende Gleichung ausgedrückt: NaCl + SO₃HO = NaO SO₃ + HCl. Wenn die Entwickelung des Salzsäuregases aufgehört hat, so wird die Masse durch weiteres Erhitzen geschmolzen, dann in den der Feuerung näher gelegenen Theil des Ofens gebracht u. so lange erhitzt, bis weder Wasserdämpfe noch saure Gase mehr entweichen. Das salzsaure Gas, welches sich bei diesem Proceß entwickelt, ließ man sonst, da man keine Verwendung für dasselbe fand, durch den Schornstein in die Luft entweichen; dadurch wurde jedoch die Vegetation in der Umgegend so beeinträchtigt, daß von allen Seiten her Klagen über die Zerstörung einliefen, welche Dämpfe an den Pflanzen noch auf weite Strecken hin anrichteten. Jetzt leitet man die abziehende Salzsäure durch einen Kanal nach einer Reihe hintereinander aufgestellter thönerner Gefäße mit Wasser, die saueren Dämpfe werden von dem Wasser verschluckt u. bilden so die rohe Salzsäure. An manchen Orten läßt man auch zur Condensation der Salzsäure die abziehenden Dämpfe durch einen hohen mit Coaksstücken gefüllten Schornstein gehen, in denen sie durch herabfließendes Wasser aufgenommen werden. In größeren Fabriken häuft sich die Menge dieser rohen Salzsäure jedoch so, daß nur ein geringer Theil derselben auf dem Wege des Handels abgesetzt werden kann, man verwendet sie daher an Ort u. Stelle, indem man mit einer Sodafabrik meist die Fabrikation von Chlorkalk verbindet. Zur Überführung des Glaubersalzes in kohlensaures Natron dienen ebenfalls Flammenöfen. Man mengt 100 Theile schwefelsaures Natron mit 105 Theilen kohlensaurem Kalk u. ch 33–60 Theilen Kohle u. bringt das Gemisch auf den Herd des Ofens, wo es unter Blasenwerfen, indem Kohlenoxydgas entweicht, in Fluß kommt; man arbeitet die breiartige Masse mit eisernen Krücken unausgesetzt durch, wobei man der Luft freien Zutritt gestattet, zieht sie, wenn die Gasentwickelung aufgehört hat, mit Krücken aus dem Ofen u. läßt sie in flachen eisernen Kästen erstarren. So bildet sie die rohe S. Die Bildung von kohlensaurem Natron bei diesem Proceß geschieht auf folgende Weise: das schwefelsaure Natron wird durch Glühen mit Kohle zu Schwefelnatrium reducirt u. dieses setzt sich mit dem kohlensauren Kalk zu kohlensaurem Natron u. Schwefelcalicum um; das letztere wird durch die Einwirkung des in der Flamme enthaltenen Wasserdampfes in ein basisches, unlösliches u. durch kohlensaures Natron nicht zersetzbares Sulfuret (3 CaS, CaO) übergeführt. Die rohe S. enthält demnach hauptsächlich kohlensaures Natron u. basisches Schwefelcalcium, außerdem Ätznatron, Kochsalz, Kalk, Kieselerde, Thonerde, Schwefeleisen u. Kohle. 100 Gewichtstheile schwefelsaures Natron liefern 153–168 Gewichtstheile rohe S. mit 40 Proc. kohlensaurem Natron; dieselbe stellt eine steinharte, graue, schlackenartige Masse dar. Nur ein geringer Theil der rohen S. kommt direct in den Handel, sie wird in Glashütten, Seifenfabriken u. beim Bleichen angewendet; der bei Weitem größere Theil wird in den Sodafabriken selbst auf gereinigte S. u. Sodasalz weiter verarbeitet. Zu diesem Zwecke wird die rohe S. zermalmt u. in durchlöcherten blechernen Gefäßen, welche in eisernen Kästen (Auslaugekästen) hängen, ausgelaugt; die Kästen sind terrassenförmig aufgestellt, so daß das Wasser aus dem obersten durch alle folgenden durchläuft u. im letzten sich eine gesättigte Auflösung von kohlensaurem Natron befindet; das Wasser in den Auslangekästen hat eine Temperatur von 45–50° C. Wird die erhaltene Sodalauge über dem Krystallisationspunkt eingedampft, so scheiden sich Krystalle mit 1 Äquivalent Wasser aus; dieselben werden aus der Flüssigkeit gezogen u. in einer eisernen Pfanne getrocknet, so bilden sie das wasserfreie Sodasalz od. die trockene gereinigte S. Ein weniger reines Product erhält man, wenn man die Lauge zur Trockne eindampft, dies geschieht in einem Flammenofen; man stampft auf die vertiefte Sohle des Ofens eine Lage Sodasalz u. läßt, wenn der Ofen bis zur Rothglühhitze angeheizt ist, die Lauge aus einer über dem Ofen befindlichen Pfanne auf das Salz fließen; dann rührt man die stark schäumende Masse eisernen Krücken um u. zieht sie aus dem Ofen; dieses Product ist calcinirte S. (Sodaasche), welche gegen 70 Proc. kohlensaures Natron, 15 Proc. Ätznatron u. 2 Proc. Schwefelnatrium enthält. Wird die Sodalauge auf 32° B. eingedampft, so krystallisirt das Salz, NaO CO₂ + 10 HO, aus, welches als krystallisirte S. in den Handel kommt; es enthält 62, Proc. Wasser. Die von den Krystallen getrennte Mutterlage kann wieder zu Gute gemacht werden; man dampft sie ein u. glüht den Rückstand mit Kohle in einen Flammenofen,[239] um das Ätznatron u. Schwefelnatrium in kohlensaures Natron überzuführen, indem der Schwefel des Schwefelnatriums als Schwefelwasserstoff entweicht. Der Rückstand, welcher beim Auslaugen der rohen S. zurückbleibt, der sogen. Sodaäscher, besteht vorzugsweise aus basischem Schwefelcalcium, man glüht ihn an manchen Orten unter Luftzutritt u. erhält dadurch ein vorzügliches Düngemittel für Klee u. Gras, den Sodagyvs, welcher zu dem gleichen Preise, wie der gewöhnliche Gyps, verkauft wird; neuerdings benutzt man diese Substanz auch zu hydraulischem Cement u. zur Herstellung von Fußböden. Auch zur Wiedergewinnung des Schwefels hat man den Äscher angewendet; man behandelt ihn mit Salzsäure, verbrennt den sich entwickelnden Schwefelwasserstoff u. führt die Verbrennungsproducte in Bleikammern, um Schwefelsäure zu gewinnen. Von den vielerlei anderen Methoden der Sodagewinnung verdienen bes. diejenigen Beachtung, welche bezwecken den bedeutenden Verbrauch an Schwefelsäure zur Umwandlung des Kochsalzes in Glaubersalz zu ersparen. Schlösings Verfahren gründet sich darauf, daß eine ammoniakhaltige concentrirte Kochsalzlösung mit Kohlensäure gesättigt, doppelt kohlensaures Natron u. Salmiak bildet; das erstere scheidet sich größtentheils ab u. wird durch Erhitzen in einfach kohlensaures Natron verwandelt. Man leitet in eine Lösung von 30–33 Theilen Kochsalz in 100 Theilen Wasser, welche 8–10 Theile Ammoniak enthält, überschüssige Kohlensäure, trennt das auskrystallisirte doppelt kohlensaure Natron mittelst eines Centrifugalapparates u. erhitzt dasselbe in Blechcylindern; die entweichende Kohlensäure wird in eine neue Portion ammoniakalischer Kochsalzlösung geleitet, aus dem gewonnenen Salmiak das Ammoniak durch Kalk wieder abgeschieden. Kopp hat 1854 ein anderes Verfahren beschrieben, nach welchem der Schwefel nicht verloren geht, sondern stets wieder in Schwefelsäure verwandelt wird, u. welches in England bereits Anwendung gefunden hat. Das aus dem Kochsalz bereitete Glaubersalz wird mit Eisenoxyd u. Kohle geschmolzen; auf 100 Theile Glaubersalz nimmt man 64 Theile Rotheisenstein, Spatheisenstein, Magneteisenstein od. Hammerschlag u. 44 Theile Coaks, schmilzt das Gemisch in einem gewöhnlichen Sodaschmelzofen u. rührt die Masse um; dann nimmt man sie rothglühend aus dem Ofen, läßt sie bei Luftabschluß erkalten u. an der Luft od. in einem Strom feuchter Kohlensäure (in England die Verbrennungsproducte von Coaksfeuer) zerfallen; dadurch wird das in der geschmolzenen Masse enthaltene Ätznatron in kohlensaures Natron übergeführt. Die zu Pulver zerfallene rohe S. wird mit Wasser ausgelaugt u. zur Krystallisation gebracht, der Rückstand, welcher vorzugsweise aus Schwefeleisen besteht, wird in Ziegel geformt u. geröstet, die entweichende schwefelige Säure leitet man in Bleikammern, um Schwefelsäure daraus zu gewinnen, welche wiederum zur Zersetzung des Kochsalzes dient; der Rückstand bei der Röstung ist Eisenoxyd u. wird zur Umwandlung neuer Mengen schwefelsauren Natrons in S. benutzt. Nach dieser Methode wird also sowohl alle Schwefelsäure wie alles Eisenoxyd wieder gewonnen, doch ist ein Verlust an Schwefel nicht zu verhüten, weil ein Theil als schwefelsaures Natron u. Schwefelnatrium mit in die S. übergeht; das Eisenoxyd nimmt alle Veranreinigungen der Materialien auf u. wird daher mit der Zeit unwirksam; man muß daher von Zeit zu Zeit neue Schwefelsäure u. neues Eisenoxyd in Anwendung bringen Nach Balard fabricirt man S. aus dem schwefelsauren Natron, welches aus dem Meerwasser gewonnen wird.

Die Fabrikation der S. übt zunächst ihren Einfluß auf den Preis des Kochsalzes aus; namentlich ist dieser Einfluß in England u. Frankreich sehr bemerkbar; während sonst die Tonne Kochsalz in England 6 Pfd St. u. die Steuer 30 Pfd. St. kostete, also das Pfund Kochsalz ohne Steuer 6 Pfennige, kostet die Tonne jetzt, wo die Steuer aufgehoben ist, 20 Mal weniger. Ganz bes. haben aber die Sodafabriken die Fabrikation der Schwefelsäure u. damit alle die Industriezweige gehoben, welche Schwefelsäure consumiren; daher nicht nur der Verbrauch an Schwefelsäure bedeutend erhöht, sondern auch die Fabrikation selbst vervollkommnet worden ist. So ist es gekommen, daß während man vor kaum 200 Jahren 1 Pfund Schwefelsäure mit 4 Thalern bezahlte, dieselbe Menge jetzt im Großen kaum 1 Groschen kostet. Mit dieser vermehrten Production ist natürlich auch eine vermehrte Einfuhr von Schwefel verbunden; 1830 betrug dieselbe in England 9000,1848 schon 21,000 Tons. Auch die Seifenfabrikation hat sich mit der Ausdehnung der Sodafabrikation bedeutend gehoben, u. der hierdurch bedingte ungeheuere Verbrauch an Fett, welcher weder durch den Talg noch durch Öl u. Thran gedeckt werden kann, hat die Einfuhr von Palmöl u. Cocosöl, bes. aus Afrika, so bedeutend erhöht, daß dieser Aufschwung der Sodafabrikation auch in Hinsicht der Cultur u. Civilisation Afrikas die tiefgreifendsten u. segensreichsten Folgen nach sich ziehen muß. Im Jahre 1850 wurden in England 2 Millionen Centner Seife producirt, wozu 340,000 Ctnr. S. (u. zu deren Darstellung 375,000 Ctnr. Kochsalz u. 330,000 Ctnr. Schwefelsäure) u. 1,360,000 Ctnr. Fett erforderlich sind. Während die Einfuhr von Palmöl in England im Jahre 1830 179,652 Ctnr. u. von Cocosöl 7,505 Ctnr. betrug, wurden 1852 608,550 Ctnr. Palmöl u. 55,994 Ctnr. Cocosöl eingeführt. In Frankreich war der Verbrauch an Palmöl 1830 259 Ctnr., 1851 aber 78,157 Ctnr; in Deutschland wurden an Palm- u. Cocosöl eingeführt: 1845_: 97,003 Ctnr., 1852_: 232,754 Ctnr. In der Seifenfabrikation, wie fast überall, hat die S. die Pottasche verdrängt, nur in den Glasfabriken werden noch große Mengen Pottasche verarbeitet, doch ist der Verbrauch an S. auch sehr bedeutend. In den Glashütten Englands werden jährlich 250,000 Ctnr., in den österreichischen 100,000 Ctnr. S. verarbeitet. Die meiste S. fabricirt England, man schätzt die Menge derselben auf 1,600,000 Ctnr., davon ungefähr die Hälfte in Süd-Lancashire, die andere Hälfte im District von Newcastle; die Ausfuhr an S. betrug 1830_: 203,845 Ctnr., 1852_: 859,183 Ctnr., an Seife: 1830_: 98,920 Ctnr., 1852_: 213,402 Ctnr. Frankreich, welches nächst England die meiste S. producirt, führte aus: 1830 12,157 Ctnr. S. u. 42,229 Ctnr. Seife, 1851 46,400 Ctnr. S. u. 124,561 Ctnr. Seife. Deutschland hat Sodafabriken in Schönebeck, Karlsruhe, Prag, Hall, Oberalen bei Hallein, bereitet aber seinen ganzen Bedarf an S. nicht selbst; die Einfuhr betrug 1852_: 134,012 Ctnr. Die S. war als Litron od. Nitron schon im Alterthum bekannt; von den Ägyptiern erzählt Herodot, daß dieselben die Leichname nach der Einbalsamirung u. vor der Einwickelung[240] in die Binden mit Litron einrieben, wodurch das Fleisch verzehrt wurde u. nur Haut u. Knochen des Leichnams übrig blieben. Außerdem benutzte man sie zum Reinigen der Wäsche u. Kleider, als Arzneimittel, zum Waschen des Körpers etc. In der Heiligen Schrift wird die S. Nether genannt u. von Luther falsch durch Kreide übersetzt, im Spr. Sal. Cap. 25, V. 20, vgl. I. D. Michaelis, De nitro.