Auslaugen | eLexikon | Technologie, Gewerbe und Industrie - Verschiedenes - Aus der chemischen Technologie

Auslaugen

(Ausziehen, Extrahieren), techn. Operation, bei welcher die in einer Substanz enthaltenen löslichen Stoffe durch ein Lösungsmittel ausgezogen werden. Bei mineralischen Massen, und wenn eine Substanz von darin enthaltenen löslichen Teilen befreit, gereinigt werden soll, spricht man von Auslaugen, bei organischen (meist vegetabilischen), und wenn es sich um die Gewinnung der löslichen Teile handelt, von Ausziehen oder Extrahieren. Die auszulaugenden Substanzen werden in der Regel zunächst zerkleinert, um dem Lösungsmittel leichtern Zutritt zu den einzelnen Teilen zu verschaffen; doch muß darauf gesehen werden, daß die Substanz mit dem Lösungsmittel nicht einen wenig durchdringlichen Brei bildet.

Deshalb ist die Pulverform häufig unzweckmäßig. Im einzelnen gestaltet sich das Auslaugen sehr verschieden. Kräuter, Wurzeln etc. werden fein zerschnitten oder grob gepulvert, mit kaltem oder heißem Wasser zu Brei angerührt und nach 24 Stunden ausgepreßt. Den Preßrückstand behandelt man noch einmal in gleicher Weise und vereinigt dann den zweiten Auszug mit dem ersten. Sehr harte Rinden oder Hölzer läßt man, mit kaltem Wasser benetzt, 30-60 Stunden stehen (Insukkation), ehe man sie mit heißem Wasser zu einem Brei anrührt.

Presse (technisch)

Ist die Anwendung der Presse [* 2] ausgeschlossen, so muß man mit bedeutend größern Mengen Flüssigkeit arbeiten, um die löslichen Bestandteile möglichst vollständig zu gewinnen. Weil aber diese Flüssigkeit in der Regel wieder verdampft werden muß, so ist es von großer Wichtigkeit, mit möglichst wenig Flüssigkeit zum Ziel zu gelangen. Dies kann nur durch ein systematisches Verfahren erreicht werden. Enthält z. B. eine auszulaugende Erde 12 Teile Salz, [* 3] so bedarf man, um die Erde zunächst nur zu durchnässen, eine gewisse Quantität, vielleicht 100 Teile, Wasser.

Diese lösen die 12 Teile Salz vollständig, aber man erhält keine Lauge. Gießt man dagegen 400 Teile Wasser auf, so werden 300 Teile als Lauge abfließen und ¾ des Salzes, also 9 Teile, ausziehen. 3 Teile Salz bleiben mit 100 Teilen Wasser in der Erde zurück. Wenn man dagegen zunächst nur 200 Teile Wasser auf die Erde gießt, so erhält man 100 Teile Lauge mit 6 Teilen Salz; ein zweiter Aufguß von 100 Teilen Wasser auf die schon mit Wasser gesättigte Erde liefert 100 Teile Lauge mit 3 Teilen Salz, ein dritter Aufguß von 100 Teilen Wasser abermals 100 Teile Lauge mit 1½ Teil Salz, und man hat nun im ganzen wieder 300 Teile Lauge, welche aber 10½ Teile Salz enthalten.

Ausleerende Methode -

Beim fabrikmäßigen Betrieb wendet man stets das Prinzip des systematischen oder kontinuierlichen Auslaugens an. Man braucht hierzu eine Reihe von Gefäßen mit doppeltem Boden und Abflußhahn, welche mit der auszulaugenden Substanz gefüllt werden. In das Gefäß [* 4] 1 bringt man reines Wasser, welches lösliche Stoffe aus der Substanz aufnimmt und nun in das Gefäß 2 gelangt, wo es sich weiter mit löslichen Stoffen bereichert. Die Lösung gelangt dann in Gefäß 3, endlich in Gefäß 4, aus welchem sie hinreichend konzentriert abfließt. Inzwischen ist nun das Gefäß 1 viermal mit reinem Wasser gefüllt und dadurch die in demselben enthaltene Substanz vollständig erschöpft worden. Es wird also entleert, mit frischer Substanz beschickt und fungiert nun als letztes Gefäß, d. h. man leitet reines Wasser in Gefäß 2 und die aus Gefäß 4 abfließende Lauge zum Schluß ¶

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noch in Gefäß 1. Hat das Gefäß 2 viermal reines Wasser empfangen, so wird es ebenfalls entleert, mit frischer Substanz beschickt, und während nun das reine Wasser in Gefäß 3 fließt, gelangt die Lauge zuletzt aus Gefäß 1 in Gefäß 2. In dieser Weise fährt man fort und erreicht damit, daß das reine Wasser stets auf fast erschöpfte Substanz fließt und diese vollständig auswäscht, während sich die schon ziemlich konzentrierte Lauge zuletzt bei Berührung mit frischer Substanz vollständig mit löslichen Teilen sättigt. Diese Methode wird auch in der Weise ausgeführt, daß man die auszulaugende Substanz in Sieb- oder Drahtkörbe packt und diese aus einem Gefäß in das andre hebt, während sich die Flüssigkeit in entgegengesetzter Richtung durch die terrassenförmig aufgestellten Gefäße bewegt, indem in das obere Gefäß reines Wasser einfließt und der konzentrierte Auszug aus dem untersten Gefäß abfließt.

Zum Extrahieren von Vegetabilien wendet man häufig die Deplacierungs- oder Verdrängungsmethode an. Man benutzt hierzu ein thönernes, innen glasiertes Gefäß, welches etwa die Form eines Zuckerhuts besitzt, stellt dasselbe mit der Spitze nach unten in ein geeignetes Gestell, verschließt die untere Öffnung, füllt das Gefäß mit der zerkleinerten Substanz, übergießt diese mit Wasser und überläßt den Apparat einige Zeit der Ruhe. Dann zieht man den ersten Auszug durch die Öffnung in der Spitze des Gefäßes ab, gießt von neuem Wasser auf und wäscht, nachdem auch dieses nach längerer Einwirkung abgezogen ist, die extrahierte Substanz durch gleichmäßiges Ausgießen von Wasser so lange aus, bis die abfließende Flüssigkeit nur noch wenig gefärbt ist.

Fasquelle, E. - Fassâ

Statt des Thongefäßes wendet man auch ein Faß an, [* 6] welches nahe über dem Boden mit einem Hahn [* 7] versehen ist und über diesem einen Siebboden enthält, auf welchen die zu extrahierende Substanz geschüttet wird. Bedeckt man dieses Faß oder das Thongefäß mit einem am Rand luftdicht schließenden Deckel, aus dessen Mitte sich eine möglichst lange, am andern Ende mit einem Trichter versehene Röhre vertikal erhebt, und gießt dann so viel Wasser ein, daß nicht nur das Gefäß, sondern auch die Röhre bis in den Trichter hinein gefüllt ist, so steht die zu extrahierende Substanz unter hohem Druck und wird schneller vom Wasser durchdrungen.

Dampfkessel I

Man nennt diese Vorrichtung Realsche oder hydrostatische Presse, während bei der aerostatischen, Romershausenschen oder Luftpresse der Raum zwischen den beiden Böden des Fasses mit einer Luftpumpe [* 8] verbunden wird, so daß, wenn diese in Thätigkeit tritt, der Atmosphärendruck die Flüssigkeit durch die zu extrahierende Substanz hindurchtreibt. Den Atmosphärendruck kann man auch mit Hilfe von Wasserdampf zur Wirkung bringen, wie es bei manchen Kaffeemaschinen geschieht, und anderseits laugt man z. B. Nutzholz, um es dauerhafter zu machen, unter hohem Druck aus, indem man es in Form von Eisenbahnschwellen etc. in einen Dampfkessel [* 9] packt und dann aus einem andern Dampfkessel Wasserdampf einleitet. Der Dampf [* 10] verdichtet sich zuerst, indem er seine Wärme [* 11] an das Holz [* 12] abgibt, durchdringt dasselbe dann und entfernt daraus die löslichen, leicht zersetzbaren Saftbestandteile. In diesem Fall handelt es sich nicht um die Gewinnung des Auszugs, und insofern gehört die Operation einem andern Kreis [* 13] an.

Wird als Lösungsmittel nicht Wasser, sondern eine wertvolle flüchtige Flüssigkeit, z. B. Alkohol, Äther, Schwefelkohlenstoff, Benzin, angewandt, so benutzt man Auslauge- oder Extraktionsapparate, deren einzelne Gefäße, um Verluste durch Verdunstung zu vermeiden, luftdicht verschließbar sein müssen. Auch für kontinuierlichen Betrieb sind derartige Apparate ausgebildet worden. Man versieht z. B. ein cylinderförmiges, aufrecht stehendes, luftdicht verschließbares Gefäß in halber Höhe mit einem Siebboden und schüttet auf diesen die zu extrahierende Substanz, während der Äther sich in dem untern Raum befindet, der mittels Doppelbodens durch Dampf geheizt wird.

Die Ätherdämpfe gelangen durch ein weites Rohr, welches die Mitte des Siebbodens durchsetzt, in den Raum über der zu extrahierenden Substanz und werden hier an einem horizontal liegenden, mit kaltem Wasser gespeisten Schlangenrohr und an dem ebenfalls gut gekühlten Deckel des Gefäßes verdichtet, so daß der Äther in Tropfen auf die Substanz herabfällt. Er durchdringt dieselbe, nimmt die löslichen Stoffe auf und sickert durch den Siebboden in den untern Teil des Apparats, wo er von neuem in Dampf verwandelt wird, während die gelösten Stoffe zurückbleiben. Man läßt den Apparat arbeiten, bis der von dem Siebboden herabfallende Äther farblos ist. Die Extraktionsapparate für flüchtige Flüssigkeiten sind besonders für die Gewinnung von Fett aus Samen, [* 14] Knochen, [* 15] Wolle mit Hilfe von Schwefelkohlenstoff, Äther, Benzol etc. ausgebildet worden.

Auslaugen,

aus einem Gemenge von Körpern einen bestimmten Gemengteil durch ein Auflösungsmittel (gewöhnlich Wasser) wegnehmen, wobei die entstehende Auflösung (Lauge) das gewünschte Produkt ist und das Übrigbleibende (der Rückstand) oft wertlosen Abfall bildet. So wird die Holzasche ausgelaugt, um die darin enthaltene Pottasche zu gewinnen; in den Alaun- und Vitriolfabriken werden die gerösteten und verwitterten Erze, in der Sodafabrikation die Rohschmelzen ausgelaugt u. s. w. Die Hauptaufgabe beim Auslaugen besteht darin, daß der Rückstand von allem Löslichen vollständig erschöpft und dabei so wenig wie irgend möglich später zu verdampfendes Lösungsmittel aufgewendet wird.

Beides erreicht man durch systematisches Auslaugen, bei dem die entstehenden verdünnten Laugen mit reichhaltigem Material nach und nach zusammengebracht werden, bis man eine gesättigte Lösung erhält, während man reines Wasser nur zur letzten Behandlung des fast vollständig erschöpften Rückstandes verwendet. Dazu dienen in der chem. Industrie besondere mit Druck arbeitende Vorrichtungen, wie die Aerostatische Presse (s. d.). Manche gebrauchen den Ausdruck Auslaugen als gleichbedeutend mit Auswaschen. Wenngleich ein wesentlicher Unterschied zwischen beiden Operationen nicht besteht, so sollte von Auslaugen doch nur gesprochen werden, wenn die erhaltene Lösung das wichtigere Produkt ist.

Mineralien und Gestein

Unter den Gesteine [* 16] zerstörenden Prozessen besteht derjenige der Auslaugung in der zersetzenden und die löslichen Zersetzungsprodukte wegführenden Wirkung des atmosphärischen, Kohlensäure und Sauerstoff haltenden Wassers. Dieses dringt durch Klüfte, Risse und Haarspalten in das Innere der Gesteine und löst auf seinem Wege eine Anzahl ihrer Bestandteile auf (Salz, Gips, [* 17] Kalk, Dolomit), während es andere mit Hilfe seines Sauerstoffgehalts erst in lösliche Oxyde (so die Schwefelmetalle in schwefelsaure Metallsalze) umwandelt, noch andere, z. B. gewisse Silikate, mittels seines Kohlensäuregehalts zersetzt und die gebildeten Carbonate fortführt.

Auf diese Weise werden den Gesteinen ungeheure Mengen von Mineralsubstanz entzogen und durch die Quellen an die Erdoberfläche geschafft. Dadurch bilden sich im Innern der Erdrinde Hohlräume, die oft beträchtliche Ausdehnung [* 18] annehmen und dann nicht selten zu Einbrüchen der obern Gesteinsschichten Veranlassung geben. So entstehen z. B. die sog. Erdfälle, trichterförmige Vertiefungen an der Oberfläche. Die von solchen Einstürzen verursachten Erschütterungen können sogar als Erdbeben [* 19] bemerkbar werden.