Ätzammoniakflüssigkeit | eLexikon

Ätzammoniakflüssigkeit

(Liquor ammonii caustici), s. Ammoniak ^[= # farbloses Gas von äußerst scharfem, stechendem, die Augen zum Thränen reizendem Geruch, das ...] (wässeriges).

Titel

[Darstellung von Ammoniakflüssigkeit.]

Ammoniak

Vulkane

NH₃ , gasförmige Verbindung von Stickstoff mit Wasserstoff, bildet, in Wasser gelöst, den allbekannten »Salmiakgeist«, dunstet aus diesem fortwährend ab und entwickelt sich auch, wenn man Salmiak (Chlorammonium) mit gebranntem Kalk und wenig Wasser mischt. Freies Ammoniak kommt kaum in der Natur vor, aber Verbindungen desselben mit Säuren, die Ammoniaksalze, finden sich sehr verbreitet in der Luft, im Boden und in den Gewässern. Kohlensaures Ammoniak liegt in starker Schicht unter dem Guano der Chinchainseln, schwefelsaures Ammoniak findet sich im Dampf [* 4] der Fumarolen von Toscana und Salmiak im Krater [* 5] des Vesuvs und andrer Vulkane. [* 6]

Schwefelammonium ist ein Bestandteil der übelriechenden Fäulnisgase, die ausgeatmete Luft, der Harn und die Exkremente enthalten Ammoniaksalze. Die Elemente des Ammoniaks, Stickstoff und Wasserstoff, vereinigen sich nicht direkt miteinander; wenn man aber ein Gemisch von Stickstoff, Wasserstoff und Sauerstoff anzündet, so entsteht salpetrigsaures und salpetersaures Ammoniak. Da nun die Luft aus Stickstoff und Sauerstoff besteht, so bilden sich jene Salze jedesmal, wenn Wasserstoff an der Luft verbrennt, und da unsre Brennmaterialien Wasserstoff enthalten, so finden sie sich auch unter den Verbrennungsprodukten derselben.

Desterro - Destillatio

Entwickelt man in der Lösung eines Salpetersäuresalzes Wasserstoff, so entzieht ein Teil desselben der Salpetersäure den Sauerstoff, um sich mit demselben zu Wasser zu verbinden, während ein andrer Teil des Wasserstoffs mit dem Stickstoff der Salpetersäure Ammoniak bildet. Auch bei der Reinigung von Ätznatron durch Chilisalpeter wird Ammoniak gebildet, und wenn man salpetrige Dämpfe, mit Wasserdampf gemischt, über glühende Holzkohle leitet; es entsteht ferner bei der trocknen Destillation [* 7] stickstoffhaltiger organischer Stoffe, wie Hufe, Knochen, [* 8] Hörner und auch der Steinkohlen in Gasfabriken, sowie bei Behandlung eiweißartiger Stoffe mit Kali. Kalk etc. (z. B. in den Rübenzuckerfabriken beim Klären des Saftes mit Kalk; auf 2 kg Rüben ist etwa 0,2 kg schwefelsaures Ammoniak zu rechnen); Ammoniak entsteht auch aus Cyan (einer Verbindung von Kohlenstoff mit Stickstoff) und findet sich daher in den Gichtgasen der Hochöfen.

Ammoniak ist ein farbloses Gas, riecht höchst stechend und zu Thränen reizend, schmeckt brennend-ätzend alkalisch, färbt Lackmuspapier blau und hat ein spezifisches Gewicht von 0,586. Bei -40° oder bei 16° unter einem Druck von 7 Atmosphären wird es zu einer farblosen Flüssigkeit verdichtet, welche ungemein schnell verdunstet und dabei starke Kälte erzeugt, bei -34° siedet und bei -75° zu einer weißen, geruchlosen Masse erstarrt. Ammoniak ist schwer entzündlich, wird aber unter gewissen Umständen sehr leicht oxydiert.

Wirkt ammoniakhaltige Luft auf Kalk, so entsteht salpetersaurer Kalk, und dieser wird sich daher stets bilden, wenn organische Stoffe bei Gegenwart von Kalk verwesen. Diese Salpeterbildung verläuft unter dem Einfluß fermentartig wirkender Mikroorganismen. Leitet man Ammoniak über glühende Kohlen, so entstehen Cyanammonium NH₄CN und Wasserstoff; auch bildet sich die Cyanverbindung aus Kohlenoxyd und Ammoniak Chlor zersetzt Ammoniak unter Feuererscheinung, und es entstehen Chlorammonium und Stickstoff. Ein mit verdünnter Salzsäure befeuchteter Glasstab zeigt Spuren von Ammoniak an, indem sich um denselben Nebel von Salmiak bilden. Ammoniak ist sehr löslich in Wasser und Alkohol; 1 Volumen Wasser absorbiert bei 0° 1148 Volumina Ammoniak, wobei es sich erwärmt, an Volumen bedeutend zunimmt und spezifisch leichter wird. 1 g Wasser löst bei

Der Prozentgehalt der folgenden Tabelle entspricht den bei 14° gefundenen spezif. Gewichten der Lösung.

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Ammoniak

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[Darstellung von Ammoniakflüssigkeit.]  

Die wässerige Ammoniaklösung findet als Ammoniakflüssigkeit (Ätzammoniak, Salmiakspiritus, Salmiakgeist, Liquor ammonii caustici) vielfache Verwendung. Man erhält sie, wenn man Salmiak oder schwefelsaures Ammoniak mit staubigem Kalkhydrat in einem eisernen Destillationsgefäß mit wenig Wasser zu einem dicken Brei mischt, gelind erwärmt, das entweichende Gas in wenig Wasser wäscht und dann in destilliertes Wasser leitet. 1 kg Salmiak verwandelt 1 kg Wasser in 30proz. Ammoniakflüssigkeit. Eine solche von 10 Proz. ist offizinell. Im großen bereitet man die Ammoniakflüssigkeit aus den Kondensationswässern der Gasanstalten, welche viel Schwefelammonium und kohlensaures Ammoniak enthalten.

Die Verarbeitung dieser Wässer beruht auf Destillation, wobei man Ätzkalk zusetzt, welcher die genannten Ammoniakverbindungen zersetzt. Um aber Brennmaterial zu ersparen und konzentrierte Lösungen zu erhalten, sind die neuern Destillierapparate meist nach dem Prinzip der in der Spiritusfabrikation [* 10] gebräuchlichen Rektifikationsapparate eingerichtet, wobei die Wasserdämpfe teilweise kondensiert werden und in den Kessel zurückfließen, während nur das stärkste Ammoniak, weil am flüchtigsten, in den Kühlapparat gelangt. Grünebergs Apparat [* 9] (Fig. 1 u. 2) besitzt einen stehenden cylindrischen Kessel A, welcher von der Feuerstelle g aus durch Ringzüge geheizt wird und in seinem Innern ein vertikales zentrales Rohr a a besitzt, dessen unterer Teil unter den Boden von A und die Feuerzüge herabreicht und mittels eines Siebbodens und eines Ablaßhahns r verschlossen ist.

Gefäße, prähistorische

Über dem Kessel A befindet sich ein Gefäß [* 11] C, welches aus dem Reservoir G durch e mit Kalkmilch gespeist wird, und darüber eine Rektifikationskolonne B von der bekannten, in den Spiritusbrennereien gebräuchlichen Art. Die Röhren [* 12] F F gehen von dem Deckel des Kessels A aus, treten in das Kalkmilchgefäß C ein und münden nahe über dessen Boden mit vielen kleinen Löchern, so daß die in A erzeugten Dämpfe die Kalkmilch lebhaft aufrühren. Die Dämpfe gehen dann weiter durch die einzelnen Kammern der Kolonne B, während oben durch L Gaswasser zugeführt wird, welches nach und nach durch die Kammern von B herabfließt.

Hierbei wird das Wasser durch die aufsteigenden Dämpfe allmählich erhitzt und mehr oder weniger seiner flüchtigen Bestandteile beraubt, während die Dämpfe selbst teilweise kondensiert werden und sich mit dem herabfließenden Wasser mischen. Die nicht kondensierten ammoniakreichen Dämpfe gehen mit den in B aus dem Ammoniakwasser frei gewordenen durch das Rohr K ab. Von dem Boden der Kolonne B fließt das Ammoniakwasser, welches noch nichtflüchtige Ammoniakverbindungen enthält, in das Gefäß C und wird hier durch die aus F einströmenden Dämpfe innig mit der Kalkmilch gemischt.

Dabei wird viel Ammoniak frei und entweicht durch B und K. Die noch immer ammoniakhaltige Flüssigkeit gelangt nun durch das Überlaufrohr cb auf den Boden der innern Röhre a a, in der sich die Kalkrückstände absetzen, ohne daß das Gefäß, da es nicht direkt vom Feuer getroffen wird, leidet. Die Flüssigkeit steigt in a in die Höhe, fließt in den Außenkessel A und gelangt hier zum Sieden, wobei die Dämpfe durch F F nach C entweichen. Die ihres Ammoniaks völlig beraubte Flüssigkeit fließt durch das Rohr h in das tiefe Gefäß J, dessen Inhalt als Wasserverschluß dient, und dann durch N in einen Abzugskanal. Der Apparat arbeitet also vollkommen kontinuierlich.

Um eine konzentrierte Ammoniakflüssigkeit herzustellen, benutzt man den Apparat [* 9] Fig. 1. Die Dämpfe steigen durch eine Kühlröhre O in eine Kühlschlange im Gefäß D, wo sie zu Ammoniakflüssigkeit kondensiert werden, welche in ein Gefäß E abfließt, während das unkondensierte Gas in ein Gefäß H geht, dessen Inhalt einen Wasserverschluß bildet. Was hier nicht kondensiert wird, entweicht durch P. Das Gefäß D ist geschlossen, und die darin befindliche Schlange [* 13] wird durch frisches Gaswasser gekühlt, das aus dem Reservoir V durch das Trichterrohr X einfließt. Das erwärmte Gaswasser geht durch L in die Kolonne B. Das Kühlrohr O dient als Regulator [* 14] der Konzentration, denn je stärker es durch bei R zufließendes Was-

Ammoniak

[* 9] ^[Abb.: Fig. 1. Grünebergs Apparat zur Darstellung einer Lösung von kohlensaurem Ammoniak.] ¶

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ser gekühlt wird, um so kräftiger werden die Dämpfe entwässert, und um so ammoniakreicher wird die in D kondensierte Flüssigkeit. Soll Salmiakgeist dargestellt werden, so müssen die Dämpfe aus der Kolonne zur Zersetzung des kohlensauren Ammoniaks durch eine Reihe von mit Kalkmilch gefüllten Waschgefäßen und schließlich in ein gekühltes Absorptionsgefäß geleitet werden.

Zur Darstellung von schwefelsaurem Ammoniak dient der Apparat [* 15] Fig. 2. Hier gehen die ammoniakalischen Dämpfe aus k abwechselnd durch die Röhren k' und k'' zu den Schwefelsäure [* 16] haltenden Gefäßen K' und K''. Bei der Verbindung des Ammoniaks mit der Säure wird viel Wärme [* 17] entwickelt, zugleich werden durch Zersetzung von kohlensaurem Ammoniak und Schwefelammonium Kohlensäure und Schwefelwasserstoff frei, und diese Gase [* 18] entweichen mit den entwickelten Dämpfen durch das Rohr u in das Gefäß E, wo sie zum Vorwärmen des Gaswassers dienen, welches in eine Schlange S geleitet wird, um durch L in die Kolonne zu steigen. Aus E gehen die unkondensierten Gase durch ein Rohr v in die Feuerung g, wo der Schwefelwasserstoff verbrennt. Das in K' u. K'' sich ausscheidende schwefelsaure Ammoniak kommt auf den Abtropftrichter Y, unter welchem sich die Mutterlauge in M sammelt.

Da die Anwendung des Kalks bei der Destillation des Gaswassers die Apparate erheblich kompliziert, und da das durch Kalk auszutreibende Ammoniak nur wenige Prozente des Totalammoniaks beträgt, so verzichten viele Fabriken auf dasselbe, wenn es sich nicht um Darstellung von Salmiakgeist handelt, bei welcher hinreichend Kalk genommen werden muß, um auch die Kohlensäure und den Schwefel des kohlensauren Ammoniaks, resp. des Schwefelammoniums zurückzuhalten. Um das in diesem Fall weiter zu reinigen, leitet man die Dämpfe durch frisch geglühte Holzkohle oder durch fettes Öl, oder man destilliert das Destillat noch einmal mit übermangansaurem Kali und leitet das entwickelte in reines Wasser.

Von großer Wichtigkeit ist das Problem, den Stickstoff der atmosphärischen Luft in Ammoniak zu verwandeln. Leitet man Wasserdampf und Luft bei 300° über ein inniges Gemisch von Baryt und Kohle, so entsteht Cyanbaryum, welches durch den Wasserdampf in Ammoniak und kohlensauren Baryt zersetzt wird. Leitet man Luft über glühende Kohlen, so wird der Sauerstoff in Kohlenoxyd verwandelt, und wenn man dann das Gemisch von Kohlenoxyd und Stickstoff auf glühendes Kalkhydrat einwirken läßt, so entstehen Ammoniak und kohlensaurer Kalk.

Haut (anatomisch)

Die Ammoniakflüssigkeit des Handels enthält 20 bis 30 Proz. Ammoniak. Sie riecht und schmeckt wie Ammoniak, zieht auf der Haut [* 19] Blasen, verliert an der Luft und namentlich beim Erhitzen Ammoniak, verhält sich in chemischer Hinsicht der Kalilauge sehr ähnlich und neutralisiert namentlich auch Säuren vollständig unter Bildung von Ammoniaksalzen. Wie in der Kalilauge Kaliumhydroxyd KHO₁ , so (kann man annehmen) ist in der Ammoniakflüssigkeit das Hydroxyd des hypothetischen Ammoniums (s. d.) NH₄ also NH₄HO , gelöst.

Sind Kalisalze Säure, in welcher Wasserstoff durch Kalium vertreten ist, so sind Ammoniaksalze Säure, in welcher Wasserstoff durch Ammonium vertreten ist. Aus der Schwefelsäure H₂SO₄ wird also schwefelsaures Kali K2SO4[K₂SO₄] oder schwefelsaures Ammoniak (NH4)2SO4[(NH₄)₂SO₄]. Setzt man zu letzterm Kaliumhydroxyd, so entstehen schwefelsaures Kali und Ammoniumhydroxyd; aber in dem Moment, wo letzteres frei wird, zerfällt es in Ammoniak und Wasser NH₄HO =NH3 ^[NH₃]+H2O ^[H₂O]. Kommt eine Wasserstoffsäure mit Ammoniak zusammen, so entsteht ein Haloidsalz, aus Chlorwasserstoffsäure HCl und Ammoniak NH₃ wird Chlorammonium NH₄Cl ^[NH₄HCl]. Über die Bildung großer

[* 15] ^[Abb.: Fig. 2. Grünebergs Apparat zur Darstellung von schwefelsaurem Ammoniak.] ¶