P R Z E M Y S Ł C H E M I C Z N Y
O R G A N C H E M I C Z N E G O I N S T Y T U T U B A D A W C Z E G O I P O L S K I E G O T O W A R Z Y S T W A C H E M I C Z N E G O WYDAWANY Z ZASIŁKIEM WYDZIAŁU NAUKI MINISTERSTWA WYZNAŃ RELIGIJNYCH i OŚWIECENIA PUBLICZNEGO
RO CZNIK XVIII M A R Z E C 1934
R E D A K T O R : P r o f . D r . K A Z I M I E R Z
K L IN G
t r i . ■z— —
,, ______
i-
S E K R E T A R Z : D r . L E C H
S U C H O W IA K
P ró b y m echanicznego w zb o g acan ia Iangbeinitu*)
E s s a is d ’e n r ic h isse m e n t m é c a n iq u e d e la la n g b e in ile J ó z e f K a r o l
Ł Y S A K O W S K I
Z ak ład N ie o r g a n ic z n e j T e c h n o lo g ji C h em iczn ej P o lite c h n ik i L w o w sk ie j N a d e sła n o d n ia 2 5 w r z e śn ia 1933
Złoża iangb ein itu są m ieszan in ą w prze
ważającej ilości k ryształów Iangbeinitu i soli kuchennej, nadto zw yk le jako zan ieczyszcze
nia w y stę p u ją inn e m inerały p otasow e a także w ap n iow e i il. D w a głów ne sk ład n iki surowca w ahają się zw yk le w granicach: lon gb ein it od v 30 —- 50% , sól kuchenn a od 50 — 30% po
zostałe nie przekraczają 1C%.
N ajd aw n iejszy sposób przeróbki polega na w yk orzy stan iu różnic szyb k ości rozpuszcza
nia się w w od zie Iangbeinitu i soli kuchennej.
O trzym uje się p rod uk t złożo n y z czystego Iangbeinitu i ciał n ierozp u szczających się z resztkam i n ie w y p łó k a n y ch chlorków . Charak
te ry sty k ą tego sposobu je st w ielka ilość od
p adk ów p ły n n y ch .
Celem n in iejszej p racy było w yszu k anie sposobu w zbogacania surow ca na drodze m e- .chanicznej, różnice bow iem w łasności fizycz
n ych p oszczególnych k ryształów w chodzących '■ w sk ład złoża langb ein itow ego są dość znacz
ne. W arunkiem udania się m echanicznego w zbogacania je st dobry odprysk. Pod odprys
kiem w idealnein tego słow a znaczeniu rozu
m iem y zjaw isko rozluźnienia bryl surow ca ko
palnianego p rzy rozdrabnianiu na ziarna je dnorodne w s e n sie m in e ia lo g ic z n y m . Im ziarna te b ęd ą sw ą w ielk ością więcej zbliżone do sw ych n atu ralnych sk u p ień w surow cu, Lem lep szy b ęd zie odprysk, Lem silniej będą się za- , zn aczać różnice w e w łasnościach fizyczn ych
p o szczególn ych ziaren.
, A naliza m in eralogiczna przeprow adzona z m ieszan in ą czterobrom oetanu i benzolu n a sta-
| . w ioną na ciężary gatu n k ow e progresyw nie co 0 ,1 od 2 .2 do 2 ,8 z surow cem Iangbeinitu roz- segregow an ym na ziarna różnej w ielkości dala w yn ik i jak załączona tablica I. '
V Z ta b lic y I w id ać, żc im zia m ą b y ły w ięk sze, tem w ięcej zaw ierały sk ład n ik ów o cię
żarze w łaściw ym w yższym L. j. sk ład n ików Iangbeinitu i k izerytu ponad ilości p odane w załączonej an alizie chem icznej przeciętnej próbki. Z jawisko to odwraca się na korzyść soli kuchennej dla ziaren o bardzo m ałych
średnicach. J e st to w y n ik iem sp ecyficzn ego sposobu p racy m ły n a , k tóry m iele frakcyjn ie rozbijając dokładniej łatw o łup liw ą sól k u chenną, aniżeli tw ardszy, choć k ru ch y ja k szk ło, lan gb ein it oraz kizeryt.
T A B L I C A I.
A n a liz a m in e ra lo g ic z n a Ia n g b e in itu z p o k ła d u Z y g m u n ta
C ię ż a ry w ła ś c iw e
W i e l k o ś c i z i a r n a n iżej
0 ,5 mm 0 ,5 — 1
mm 1— 2
mm 2— 3
mm 3 ~ 4
mm
p o n a d
4 mm
2,1 — 2,2 0//o 73,5 0
°//a 56,23
% 45.17
°//o 4 4 .9 0
° //o 3 8 ,3 0
° //o 3 6 ,1 7
2 ,2 — 2,3 0 ,1 7 3,33 u , i 7 7 ,oo 5,66 4,67
2 ,3 — 2 ,4 o ,S ° 2 ,33 7 ,17 5,73 8,66 7,00
2 . 4 — 2 ,s 3,72 4 .5 0 4 ,1 7 9 ,0 0 9 .1 7 5,17
2,5 — 2 ,6 1,83 0,17 2 ,8 0 1,40 1,00 1,17
2 ,6 — 2.7 10,17 19,83 10,00 13,50 r 6 ,5 o I9 ;0 0
2 ,7 — 2, 8 5 ,50 6,77 17,17 17,10 19.83 2 7,00
2 ,8 — 2,9 4 ,5 0 9 ,83 0 ,33 0 ,00 0 ,0 0 0 ,0 0
S u m a 9 9 ,4 4 102,99 9 7 ,9 8 98.63 99.12 100,18
S k ła d b a d a n e g o su ro w c a : L a n g b e in it . . . . Sól k u c h e n n a N ie ro z p u s z c z a ln e . H tO (o g ó ln .). . . .
°/
/o4 9 .' i 42,71 3.03 5.83
S u m a 1 0 0 ,6 8
A naliza chem iczna p oszczególnych frakcyj ziaren rozsegregow anych na ciężary w łaściw e w yk azała, żc dla celów prakLycznych w ystar czające je s t rozdrobnienie ju ż od 1 — 2 mn średnicy. Sam o przez się rozum ie się, że im w iększe rozdrobnienie Lem lep szy odprysk. Za
łączona tablico II podaje procentow e roz
m ieszczenie K 20 i N a C l dla ziaren od I — 2 mm.
*) R e fe r a t w y g ło sz o n y n a I I I Z je ź d z ie C h e m ik ó w P o lsk ic h w e L w o w ie .
46
P R Z E M Y S Ł C H E M I C Z N Y18 (1934)
T A B L I C A II.
R o z k ła d K,0 i N a C l w k la sie z ia re n la n g b e in itu o ś re d n ic y i — 2 mm.
C ię ż a ry
w ła ś c iw e g 0 //o % KoO % N a C l
2,9 — 2 ,8 0 , 10 o ,33 — —
2 ,7 — 2 ,8 5,15 17,>7 2 3,57 —
2 ,6 — 2 ,7 2.95 10,00 19,65 — '
2 ,5 — 2 ,6 0,85 2 ,80 11,91 — ‘
2 , 4 — 2 ,s 1.25 4.17 10,17 2 1,06
2,3 — 2 ,4 2,15 7,17 9 .5,8 26,84,
2 , 2 --- 2 ,3 3,33 11,17 7,64 46,93
2,1 — 2,2 13.55 4 5 , i 7 2,40 70,13
P óźn iejsze badania na in n ych surowcach przeprow adzone ju ż n ie przeżeranie d ały w y niki zn acznie lep sze t. j. lep szego odprysku.
Pierw sze dośw iadczenie przeprowadzono opierając się na różnicy ciężarów w łaściw ych . Składniki lan gb ein itu kopalnego m ają n a stę
pujące p rzeciętn e ciężary w łaściw e:
A n h y d r y t ...2 ,9
L a n g b s in it . . . . 2 ,85
P o l i h a l i t ...2 ,7 K i z e r y t ...2 ,57 I I ... 2 ,4 — 2,5
Sól k u c h e n n a . . . 2,15 K C l ... 1.99.
D ośw iadczenie nad opadaniem ziaren róż
nej w ielkości w strum ieniu p ow ietrza prze
prow adzono w sp ecjaln ie zb u dow anym do te
go celu kanale o przekroju p rostok ąta 0 8 0 -1 0 0 cm i długości 600 cm.
Ciąg pow ietrza oh 4 m/sek w y tw arzał m o
tor elek tryczn y 800 W zaop atrzon y w śm igę.
Na dnie kanału b yła tacka zaopatrzona w rów
n ych odległościach w przedziałki, do których sp ad ały ziarna znoszone strum ieniem p ow ie
trza. Załączone w yk resy (rycin y 1 i 2) dają obraz rozsypu dwu skrajnych co do ciężarów w łaściw ych skład n ików surow ca, a w ięc soli kuchennej i langbeinitu dla ziaren o średnicy od 1 — 2 mm, 2 —■ 3 m m i t. d.
o c. w ł. 2 ,7 — 2,8.
O trzym ane w yn ik i oraz teo rety czn e roz
w ażania n ak a zyw ały zejść do jeszcze w ięk sze
go rozklasyfikow ania ziaren, tak by w p o
szczególn ych k lasach w ielk ości średnic ziaren różn iły się n ajw yżej o 1.0%. In nem i sło w y na
leży rozsegregow ać na k la sy od 1.0 — 1,1 mm n a stęp n ie 1,1 — 1,2 mm i i., d. W p ow yższych rozw ażaniach nie brano pod uwagę, w pływ u k szta łtu ziaren na krzyw e rozsypu.
o c. wł. 2,3 — 2,8.
O trzym ane w y n ik i nie p ozw alają na w y rażenie przyp u szczen ia, że ta m etod a n a d a w a ła b y .się do celów p ra k ty czn y ch , p oniew aż rozdzielenie, p om ijają: k on ieczn ość ostrego„„
klasyfikow ania ziarna, daje w yn ik i n ied o sta teczn e.
W yn ik i te m ożna w prost o d czy ta ć przez całkow anie k rzy w y ch .
D alsze dośw iadczenia zm ierzały do okreś
lenia szyb k ości op adania frakcji ciężkiej i lek kiej w m edjum gęstszem a w ięc w ługu lang- b ein itow ym o ciężarze w ł. 1,32. O trzym ane p rzeciętne różnice czasów opadania zazn a czy ły się silniej dla ziaren d rob niejszych niż dla grubszych jak w sk azu je załączona tablica III.
N ie podaję tu taj o czyw iście wszystkiciwj„fi-' św iadczeń nad opadaniem , każd a d ata z ta b li
c y III je s t u zysk ana jak o średnia z k ilk u d zie
sięciu pom iarów . Czas op adan ia różnych zia
ren z tej sam ej k la sy je s t bardzo ró żn y co w sk a zy w a ło b y na w ięk szy w p ły w sam ego k szta łtu aniżeli całk o w iteg o ciężaru na czas opadania dla ziaren drob niejszych .
T A B L I C A I I I .
S z y b k o ść o p a d a n ia z ia r e n la n g b e in itu i so li k u c h e n n e j w łu g u la n g b e in ito w y m
W ie lk o ś ć z ia rn a
Ś re d n i c zas o p a d a n ia n a 1 m
R ó ż n ic a D la z ia r e n 0 c. w ł.
p o n a d 2,8 p o n iż e j 2,2
0,5 — 1 mm 3 2 ,6 sek. 4 9 ,3 sek. 16,7 se k .
1 — 2 mm 1 6 .S „ 2 8 ,2 ,, n ,7 ..
1,5 — 2 mm 14,5 ,, 18,6 ,, 4,1
2 — 2 ,5 mm 13,0 „ 17.3 .. 4 .3 ..
2 — 3 mm i i ,5 ,, 16,4 ,, 4 ,9 »
2,5 — 3 mm 1 0 ,4 ,, 12,9 ,, 2,5
3 — 4 mm 7 ,4 ,, 10,3 ,, 2 ,8 ,,
(1934) 1« P R Z E M Y Ś L C H E M I C Z N Y
47
S ku tk iem Lego w yd ajn ość w zbogacania przy opadaniu cz y to w rozcieńczonej zaw ie
sinie cz y też w osadzarkach nie m ogłab y być bardzo dobra. W ad ą dalszą m eto d y mokrej
R y c in a 3.
je st bądź co bądź pew ne od działyw an ie roz
tworu, k tóry nie stoi w rów now adze w zw ykłej tem peraturze z langb ein item i solą kuchenną.
Z kolei przystąpiłem do dośw iadczeń nad zachow aniem się sk ład n ików langbeinitu ko
palnego w polu elektrycznem i w yk orzysta
nia różnic w prżew odnicfw ie. P oczątk ow o do
św iadczenia robiono z indyw iduam i m ineralo- gicznem i jak ziarnkam i langbeinitu, soli ku chennej. an h yd rytu i innych, u zyskanych przez rozdrobnienie d użych okazów otrzym a
n ych z kopalni T E S P . W szy stk ie te ziarnka suche za ch o w y w a ły się w suchem pow ietrzu jak d ielek tryk i to zn aczy w prow adzone w pole elek tryczn e m ięd zy dwie elek trody, których różnica poten cjałów w yn osiła około 2000 V p olaryzow ały się d ielek tryczn ie i przylegały do n a jb liższych elektrod (rycina 3). Z chwilą k ied y prężność pary w odnej pow ietrza otacza
jącego k ry szta ły u zysk ała pew ną w artość, lan gb ein it począł zachow yw ać się jak dobry p rzew odnik, to zn aczy w yk on yw ał ru ch y wa
hadłow e m ięd zy jedn ą elektrodą a drugą, sól k uchenna, a n h yd ryt i inne p rzylegały nadal do elektrod. P rzy "bardzo w ilgotnem p ow ie
trzu i po d łu ższym czasie tak że i sól k uchenna nabierała w łasności przewodnika.
Celem w yk orzystan ia tego zjaw iska dla celów tech n iczn ych zbudow ano ap arat jak w sk azu je rycin a 4. Na dwu w alcach rozpięta taśm a m etalow a bez końca ładow ana była do oh 6000 V przez m uskającą ją szczoteczk ę p ołączon ą z biegunem m a szy n y influeneyjnej.
Drugi biegun łą c z y ł się z elektrodą w k ształcie dwu drutów u m ieszczoną naprzeciw jednego z w alców . O dległość m ięd zy elekt rodą-drutem a taśm ą w yn osiła 2 cm. Taśm a pędzona m o
torkiem w yk on yw ała p ow olny ruch jed n ostaj
ny. ok oło bcin/sek, celem zm niejszenia w pływ u s iły odśrodkow ej. W pew nein m iejscu ta śm y syp an o ziarna uprzednio odpow iednio n aw il
gocone, k tóre taśm a transp ortow ała do m iej
sca gdzie b yła druga elektroda. Ciała niena- w ilgocon e p rzyleg ały do ta śm y i sp ad ały pod w p ływ em siły ciężkości do przegródki tu ż pod w alcem u staw ion ej. N aw ilgocon e odrzucane przez taśm ę w kierunku elek tro d y o przeciw n ym znaku sp a d a ły do b liższych lub dalszych przegródek w zależności od sto p n ia n a w ilgo cenia i ciężaru całk ow itego ziarna.
Sprawą isto tn ą dla rozdzielenia m ieszan i
n y langb ein itu i soli kuchennej na jej sk ła d niki b yło p recyzyjn e, frakcyjne naw ilgocenie.
P oczątk ow o usku teczn iałem to w zam kn iętym eksikatorze, gd zie na dnie b y ł n a sy co n y roz- I wór soli k uchennej, zaś nad roztw orem na sia tce u m ieszczałem w arstew k ę suchej m iesza
n in y langb ein itu i soli kuchennej. W y ch od zi
łem z tego założenia, że te sk ład n iki będą się prędzej naw ilgacać, k tórych prężność par nad nasyconem i roztw oram i będzie m niejsza niż prężność pary nad n a sy co n y m roztw orem soli kuchennej w ty c h sam y ch w arunkach tem peratury i ciśnienia.
K ry szta ły langb ein itu nie b y ły na sw ej p o
wierzchni zap ylone solą kuchenną, albow iem tak sól kuchenną ja k i lan gb ein it rozdrabnia
łem osobno poczem po odsianiu każdego ro
dzaju pyłu m ieszałem je ostrożnie i u m ieszcza
łem na sia tce tak. by p oszczególne ziarna nie sty k a ły się ze sobą. Po 2 godz lan gb ein it w ilgotn iał na tyle, że na taśm ie odskakiw ał w kierunku drugiej elekLrody, podczas gd y sól kuchenna spadała pod w p ływ em ciężkości co stw ierdziła an alizą chem iczna.
N astęp n e dośw iadczenia przeprow adzałem ju ż z m aterjałem k opaln ianym rozdrobnionym o średn icy 1 — 2 mm. Celem skrócenia czasu n aw ilgacania zm ontow ałem aparaturę jak
R y c in a 4.
w skazuje rycina 5. W term ostacie u m ieściłem
naczyn ie do którego od spodu przez rurkę
w prow adzałem parę przegrzaną o odpow ied
niej tem p eratu rze. Przed wyprowadzeniem p a
*18
P R Z E M Y S Ł C H E M I C Z N Y 1 8 ( 1 9 3 4 )ry tak m aterjał jak i n aczyn ie ogrzane b y ły do tem p eratu ry w yższej aniżeli para. T em p e
ratura pary przegrzanej w yn osiła 108°. P rzy n iższych tem peraturach pary tak że i sól k u chenna nabierała w ilgoci, p rzy w y ższy ch czas naw ilgacania przedłużał się.
R y c in a 5.
Poza dośw iadczeniam i nad lan gb ein item robiłem rów nolegle rów nież prób y nad inne- m i solam i p otasow em i, w szczególności nad sy lw in item .
U zysk ałem w yn ik i, z k tórych kilka p rzy
kładow o przytaczam : L an gb ein it surow y, tak jak w yszedł z kopalni, b ez traktow ania parą przegrzaną, ziarna o średnicy 1 — 2 mm, o składzie jak niżej, po jed n orazow em p rzep u sz
czeniu przez taśm ę dal n astęp u jące trzy sorty:
a przylegającą, b środkow ą, c skrajną.
S k ła d c h e m ic z n y : % K 2SO.|2MgSO| . . . 53,76 N a C I... 39,75 K C l...0,47
N R . . . . . ■ . 5.94
9 9 .9 2 Z n a k
s o r ty w ag o w y O'
N a C I % N R %
K oSO ,]2M fiSO .t
a 5 7 ,1 4 48 ,3 4 1,72 49,80
b 3 3.93 3 1 ,1 6 5,95 63,08
c 8,93 2 5 ,4 9 15,00 58,93
L angebeinit z pokładu Z ygm unt, ziarna o średnicy 1— 2 mm. osuszony, następnie na- w ilgacan y parą przegrzaną o tem p . 108°
przez 10 min.
S k ład c h e m ic z n y : % K n S O .^ M g S O i . . . 5 4 ,7 6 N a C I ...3S.35 K C l ...2.47
N R . . . . . . . 3 .9 4
99,52
Z n a k s o r ty
% w agow y
O1
N a C I ' N R
a' K z S o j M g S O i
a 60 46,03 2,90 51,07
b 35 3 1 ,6 9 5,42 62 ,8 9
c 5 23.63 11,20 6 5 ,1 8
L angb ein it o średnicy 0,5- -1 mm trak to
w a n y jak w yżej.
S k ła d c h e m ic z n y : % K nSO .^M gSO .i . . . 50,12 N a C I . . . . . 4 4 ,1 4 K C l ... 2,93 N R ... 3 ,0 5 100,24
Z n a k
s o r ty %
w agow y N a C I % N R %
K,SOi2MgSO.i
a 3 3 .3 4 73-02 0 ,5 2 2 6 ,5 0
b 4 0 ,0 0 33.34 3.75 6 2 ,6 7
c 2 6 ,6 7 3 1 , 2 5 8,75 57-37
S y lw in it osuszony o ziarnach o średnicy 1.75— 2,5 mm, osu szon y n aw ilgacany parą przegrzaną o tem peraturze 105° przez 10 min.
dał n astępujące w yn iki.
S k ła d c h e m ic z n y : % N a C I ... 5 6 .3 4 K C l ... 35,69 N R ... 7,38 H20 (o g ó ln .). . . . 0 ,3 0
9 9 ,7 i
Z n a k so rty (y.0 w ag o w y
a
N a C I 1 K C l % N R
a 26,21 5 3.35 3 7 ,2 8 0,81
b 51.72 68 45 2 3,79 4 ,7 9
c 2 2 ,0 7 25.45 4 7,25 15,60
Metoda elektryczna oddzielania langbei- n itu od soli kuchennej dała także rezu ltaty bardzo średnie tak , że na razie w tein stad - jum nie nadaje się do stosow ania w prak
ty ce. B y ły b y jedn ak rzeczą k orzystn ą pro
w adzić dalej te badania na różnych surow cach p otasow ych szczególnie zaw ierających hydraty, poniew aż w idać pew ne m ożliw ości.
Praca ta będzie dalej prow adzona o ile okaże się, że otrzym anie odpadków p łyn n ych je st z jakichkolw iek pow odów w praktyce niedopuszczalne.
K ończąc poczuw am się do m iłego obo
w iązku podziękow ania Panu K ierow nikow i Zakładu JW P an u Prof. Dr. T a d e u s z o w i K u c z y ń s k i e m u za w skazanie m i te m atu oraz udzielanie w skazów ek i rad w cią
gu niniejszej pracy.
( 1 9 3 4 ) 18 P R Z E M Y S Ł C H E M I C Z N Y
49
Z U S A M M E N F A S S U N G .
M e c h a n i s c h e A n r e i c h e r u n g s m e t h o d e n d e s L a n g b e i n i t s .
E s w u rd e e in e P rü f u n g s m e th o d e f ü r d e n 'T r e n n u n g s g r a d d e r e in z e ln e n M in e ra lie n v o n e in a n d e r, u n te r g le ic h z e itig e r A n w e n d u n g d e r m in e r a lo g is c h e n A n a ly s e , e in g e f ü h rt. D ie s e M e th o d e g e s ta tte t v o n v o r n h e re in d ie B e s tim m u n g d e r a u f m e c h a n is c h e m W e g e e r re ic h b a re n A n r e ic h e r u n g , b e i B e rü c k s ic h tig u n g d e r e in z e ln e n K o m g r ö s s e n d e s R o h p r o d u k te s.
D e s w e ite r e n w u r d e n z w ei a u f d e n U n te r s c h ie d e n d e s s p e z ifis c h e n G e w ic h te s d e r B e s ta n d te ile b e ru h e n d e
M e th o d e n g e p r ü ft, n ä m lic h d a s D u r c h b la s e n v o n L u f t u n d d ie B e o b a c h tu n g d e r S e d im e n ta tio n d e r e in z e ln e n B e s ta n d te ile in e in e m flü s s ig e n M e d iu m .
D ie in te r e s s a n te s te n R e s u lta te w u r d e n b e i e in e r a u f d e r A u s n ü tz u n g d e r U n te r s c h ie d e in d e r e le k tr is c h e n L e itf ä h ig k e it b e r u h e n d e n A u f b e r e itu n g s m e th o d e e r h a lte n . D ie zu p r ü fe n d e n R o h s a lz e w u r d e n z u d ie s e n U n te r s u c h u n g e n e in e r s p e z ie lle n V o rb e h a n d lu n g u n te r w o rf e n . O b ig e M e th o d e e r g a b p o sitiv e R e s u lta te , w e lc h e je d o c h n o c h n ic h t p r a k t is c h v e r w e r tb a r sin d .
L w ó w , P o le n . T e c h n is c h e H o c h s c h u le . I n s titu t f ü r A n o r g a n is c h - C h e m is c h e T e c h n o lo g ie .
Korozja na linji cieczy
C orrosion au n iv e a u d e s liq u id e s
J ó z e f
HOMMË
Z ak ład N ie o g r a n ic z n e j T e c h n o lo g ji C h em iczn ej P o lite c h n ik i L w o w sk iej N a d e sz ło 25 w rześn ia
K orozja na linji cieczy posiada doniosłe, tak p rak tyczne, jak i teoretyczn e, znaczenie.
G łównym jej pow odem , co dośw iadczalnie stw ierdzono, je st tlen pow ietrza rozpuszczo
ny w ciec zy korodującej, oraz zn ajd u jący się ponad jej p ow ierzchnią. Celem lej p racy było p rzyb liżon e u jęcie ilościow e w artości tej ko
rozji, w sen sie w yzn aczen ia param etrów tego zjaw iska. Z najom ość w ielk ości korozji na linji cieczy daje m ożność p rak tyk ow i obliczania w ytrzym ałości zbiorników na działania koro
dujące, a m oże to m ieć szerokie zastosow anie przy obliczaniu zbiorników n apełn ian ych sta le do tego sam ego poziom u cieczą korodującą.
P ow od em istn ien ia najsilniejszej korozji na linji cieczy, ja k to w yżej w spom niano, jest m ak sym aln a różnica koncentracji tlenu tuż przy pow ierzchni cieczy. Rola tlenu w tym zjaw isku je st d okładnie w yjaśn ion a i ograni
cza się do w ytw arzan ia tlen ow ych ogn iw kon
centracyjnych. P om ijając szersze om ów ienie, m echanizm u badanego zjaw iska, p rzystępuję odrazu do opisu przeprow adzanych dośw iad
czeń.
Do oznaczania w ielk ości korozji używ ano m eto d y zanurzania, która polega na tein, żc w ypolerow aną p ły tk ę , po obm yciu w ługu sod ow ym , alkoholu i eterze, w aży się i za
w iesza w cieczy korodującej, p ozostaw iając ją przez ok reślo n y czas. W p racy lej używ ano b lach y żelaznej t. zw . papierów ki o grubości 1 mm. M edjum korodującem b y ł n asycon y ług sy lw in ito w y o składzie:
K C l — 12,35% N a C l — 23,25%
M g C L — 0,98% M g S O 4— 0,32%
Ca S Ó t — 0.35% H' ,0 — 62.95%
Czas jednego dośw iadczenia w yn osił stale 7 dni t,. j. 168 godzin
Istn ien ie szczególn ie silnej korozji na linji cieczy w yk azan o w sposób bardzo p rosty, a m ian ow icie w zięto pod uw agę ten m om ent, że jeżeli rzeczyw iście na linji cieczy w artość korozji je s t w ięk sza, to biorąc do dośw iadcze
nia p łytki p rostok ątn e i zanurzając je do róż
nej głębokości, p ow in n iśm y o trzym ać naj
w iększą korozję licząc na pow ierzchnię dla p łytk i n ajp lyciej zanurzonej, gd y ż w w ypadku tym stosu n ek długości lin ji w odnej do po
w ierzchni zanurzonej posiada w artość n aj
w iększą, t. j. silniejsza korozja na linji cieczy, p rzy ob liczan iu na całą zanurzoną pow ierz
chnię, rozkłada się na m n iejszą pow ierzchnię, n iż w w yp ad ku g d y zanurzenie je s t n. p. dwa razy w ięk sze, przy zachow aniu tej sam ej d łu gości linji w odnej. W artość korozji, otrzym a
na przez bardzo m ałe zanurzenie badanej p ły tk i, zbliża się do w artości korozji na linji cieczy. W yn ik a z tego całkiem jasn o, że w ar
tości korozji, otrzym an e p rzy użyciu m eto d y zanurzania, w w yso k im stop n iu zależą od w yk ształcen ia powierzchni zanurzonej, zatem p rzy p odaw aniu w artości korozji jak iegoś m e
talu pow inna b yć podana głębokość zanurze
nia i długość linji w od n ej. Jeżeli chodzi o p o rów nanie kilku m etali ze w zględu na w y tr z y m ałość na działania korodujące, (o stan ow czo m usi b yć, w w ypadku użycia m e to d y zan u rzania, zach ow an y ten w arunek, że sto su n ek linji wodnej do powierzchni zanurzonej, oraz głębokość zanurzenia są stałe.
Jak z p ow yższych rozw ażań w y n ik a k o
rozja jest. funkcją różnic k oncen tracji tlen u
w roztw orze korodującym , d latego te ż b ę
50
P R Z E M Y S Ł C H E M I C Z N Y 18 (1934)dzie ona rów nież fu n kcją głęb okości zanurza
nia i długości linji w od n ej. Zupełnie oczy w istą je st rzeczą, że istn ieje rów nież funkcjonalna zależność korozji, od szyb k ości d yfu zji tlenu do roztw oru, g d y ż zu ży w a ją cy się tlen , w cie
czy spokojnie sto jącej, m oże tylk o tą drogą d ostaw ać się do roztw oru.
D ośw iad czenia prow adzono w kierunku zm ian y param etru zanurzenia, a przeprow a
dzono to w ten sposób, że p ły tk i p rostok ątn e o w ym iarach 5 x 7 cm zanurzano do coraz w iększej głębokości w cieczy korodującej.
Szczegółow e d a ty d o tyczące tego d ośw iad cze
nia są zestaw ion e w załączonej tabliczce:
L p .
W y m ia r y c z ę ś c i z a n u rz o n e j w mm
P o w ie r z c h n ia z a n u rz o n a
S t r a ta n a 168 godz.
K o ro z ja w g /iu -/d o b ę
i 4 9,2 . 5 9,3 .0 ,7 0 5 8 ,3 5 0,0 1 7 7 0,455
2 4 9,3 .4 5 ,1 .0 ,7 5 44-46 0,0 1 6 2 0,521
3 4 8 ,8 . 3 5,0 . 0 ,8 0 3 4 .1 6 0,0145 0 ,6 0 7
4 49,1 . 28,5 . 0 ,8 0 27,98 0 ,0 1 3 2 0 ,6 5 7
5 4 9 ,3 . 2 2,0 . 0,81 2 1 ,6 9 0 ,0 1 2 0 o ,773
6 4 9 ,0 . 14.5 • 0 ,7 6 14,21 0 ,0 0 9 5 0 ,9 5 5
7 4 9 ,2 . 8 ,0 . 0 ,8 2 7.8 7 0 ,0 0 7 5 1.365
Na p odstaw ie otrzy m a n y ch w yn ik ów w y kreślono k rzyw ą korozji jak o funkcji głęb o
kości zanurzenia. O trzym ana w ten sposób środkowa część k rzyw ej, nie ilustruje rozkładu n atężen ia korozji na p ły tce częściowro w cie
czy zanurzonej. A b y w yzn aczyć p oczątk ow y, p u n k t krzyw ej p ostępow ano w ten sposób, że p rzyjęto, dla punktu Gz = 0, w artość korozji oznaczonej przy p om ocy m e to d y n a trysk o
wej. M etoda ta polega na tern, że p ły tk ę p rzy
gotow an ą jak do dośw iadczenia poprzednie
go, zaw ieszono w kloszu szk lanym ponad po-' w ierzchnię cieczy, k tórą rozpylano ciśn ie
niem pow ietrza, przy użyciu odpow iednio skonstruow anej d yszy. R ozp ylon y w kloszu ług, przyczem n apow ietrzanie było o p ty m al
ne, p ow od ow ał bardzo silną korozję na całej pow ierzchni p ły tk i. W arunki w jakich znaj
dowała się badana p łytk a, b y ły bardzo zbli
żone do w arunków p anu jących na linji cie
czy, gd y ż w ob ydw a w yp ad kach n apow ie
trzanie je st o p tym aln e i istnieją najw iększe różnice koncentracji tlenu. W yn ik tego po
miaru liczbow o przedstaw ia się w n astęp u ją c y sposób:
W ym iary p łytki: -19.3 . 79.2 . 1,0 mm.
Pow ierzchnia p łytki: 80.7 cm2.
S trata na całą powierzchnię: 0.1163 g.
Czas trw ania dośw iadczenia: 70 godz.
Korozja w g / cm' /dobę: 4,950.
W staw iając tę w artość do wykresu o tr zy m ujem y p u n k t p oczątk ow y naszej krzywej (rycina 1).
W dalszym ciągu w yzn aczyć trzeba punk
t y odpow iadające bardzo w ielkiem u zanurze
niu pod pow ierzchnią cieczy. Przeprow adze
nie tego rodzaju dośw iadczenia n a p o ty k a na znaczne trudności n a tu ry ek sp erym en talnej, p oniew aż n ależałob y u żyć p ły tk i o bardzo w ielkiej długości, przyczem zw ażenie jej na
w adze analityczn ej b y ło b y rzeczą n iem ożli
wą. A b y uniknąć tej niedogod n ości w zięto w y padek skrajny, t. j. tak i, że korozja o d b yw a
ła się bez dostęp u tlen u pow ietrza, a m ian o
w icie w atm osferze azotu. O trzym ana w ten sposób w artość, będzie n ajm n iejszą w artością korozji, pow odow aną istn ieniem ogn iw krót- k o sp iętych . oraz in n ych czyn n ik ó w p ow od u ją cych korozję ja k np. obecności M g C l 2, który w roztw orach m oże rozpuszczać żelazo z w y dzieleniem" wodoru. Pom iar korozji w atm o-
R y c in a 2-
sferze azotu przeprow adzono wr Len sposób, że prz.edewszystkiem zam iast zlew ek, w których norm alnie poddaw ano p ły tk i korozji, u żyto kolb z szerokim i szyjk am i. P ły tk i przed do
św iadczeniem ob m yw an o bardzo starann ie
eterem i suszono w ek syk atorze próżniow ym ,
a b y o ile m ożności uniknąć sty k a n ia się ich
(1934) 1» P R Z E M Y S Ł C H E M I C Z N Y
51
z p ow ietrzem . Ł ug w k tórym m iało żelazo k o rodować w y g oto w yw an o p rzepuszczając prze
zeń strum ień azotu, a to w celu usunięcia roz
puszczonego tlen u . P rzez Lego rodzaju p o stę
pow anie u sun ięto rów nież tlen zn ajd u jący się na ścianach n aczyn ia. O chłodzenie ługu od
byw ało się rów nież w atm osferze azotu. Ze
staw ienie aparatury przedstaw ia załączona ry
cina 2. D op row ad zenie azotu b yło urządzone w ten sposób, że ten w p row ad zon y byl ponad ciecz, p rzyczem pracow ano m ałem n ad ciś
nieniem , a b y przez ew en tualn e nieszczelności raczej u ch odził azot, niż w chod ził tlen, w zględnie p ow ietrze. D ośw iad czenie lo trwa
ło przez 7 dni, w tem peraturze pokojowej (18°).
W yn ik liczb ow y p rzedstaw ia się w n a stę
p ujący sposób:
L p .
W y m ia iy c z ę ś c i z a n u rz o n e j w mm
P o w ie r z c h n ia z a n u
rz o n a
S tr a ta n a 168 godz.
K o ro z ja w g/m 2/ d o b ę
1 65.5 ■ 3 3,5 ■ o ,9 44.2 0 ,0019 0,0 6 1 4
2 6 6 ,0 . 3 3 ,5 . 0,9 44.5 0 ,0 0 1 8 0,0576
3 6 5 .0 . 3 3 .5 - 0 ,9 44.9 0 ,0 0 1 8 0,0576
4 6 5 .0 - 3 3 .5 - o ,9 43.9 0 ,0 0 1 7 1,0552
Z atem korozja w atm osferze azotu jest około 85 razy m niejsza od w artości tejże otrzym anej m etod ą n atrysk ow ą. W artość ta naniesiona na w yk res zależności w ielkości ko
rozji od głęb okości zanurzenia, p rzedstaw ia
łab y n a jn iższy p u n k t krzyw ej t .j . w artość, do której zdąża w ielk ość korozji p rzy zanurze
niu bardzo w ielk iem .
M inim um korozji próbow ano w yznaczyć też w ten sp osób, że p oddano korozji p łytk ę bardzo głęb oko zanurzoną, bo na 50 cm pod pow ierzchnią cieczy. P ły tk a ta o czyw iście nic posiadała lin ji w odnej. W yn ik liczbow y:
G łębokość zanurzenia: 50 cm P ow ierzchnia zanurzona: 49,1 cm2 S trata na 170 <jodz: 0,0030 g K orozja w g/cm2!dobę: 0,0864.
W d alszym ciągu korozję pow odow aną obecnością ogniw' krót.kospiętych oznaczono w’ ten sposób, że p ły tk ę żelazną o w ym iarach 6 • 5 cm zanurzono w w yg o to w a n y m wr a tm o sferze azotu , ługu sy lw in ifo w em , poczem p o
w ierzchnię cieczy zalano parafiną i wr ten sp o
sób uniem ożliw iono d ostęp pow ietrza do cie
czy korodującej. Czas trw ania dośw iadczenia w yn osił 30 dni. W y n ik o trzym a n y tym sp o
sobem posiada w artość rzędu w ielkości o trzy
m an ych wr oznaczeniu korozji wr atm osferze azotu, a liczbow o p rzedstaw ia się wr n astęp u ją c y sposób:
Pow ierzchnia zanurzona: 49.5 cm2.
Strata na 30 dni: 0,0078 g.
K orozja w g/ m2/ dobę: 0,0525.
M ając w' ten sposób w yzn aczon ą krzyw ą rozkładu korozji na pow ierzchni p ły tk i czę
ściow o w' cieczy zanurzonej, m o ż em y p rzy stą pić do w yciągn ięcia od pow iedn ich w niosków , d o ty czą cy ch korozji na linji cieczy. J ak widać z przebiegu k rzyw ej, zależność korozji od g łę
bokości zanurzenia je s t fu n kcją logarytm iczn ą co m oże uprawrniać do w y p ow ied zen ia tw ier
dzenia, że głów n ym param etrem korozji na linji cieczy je st d yfu zja tlen u do roztw oru k o rodującego, zatem m usi b y ć kierow ana pra
w am i d yfu zji, w yrażającem i się ogólnem i w zoram i F i c k ’a.
d M = — D . d f . ~ . d t ; dx
w zględn ie p oniew aż tu chodzi o gaz, zam iast spadku koncentracji m ożna w sta w ić ciśni- nie parcjalne tlenu.
Px = cx R T zatem :
d M = ¡ l r d f . ^ 1 d l . R T J dx
W jaki sposób przedstaw iać się będzie wzór na w artość korozji, tego jeszcze nie u sta lono, gd y ż sprawa je s t n adzw yczaj sk om p li
kow ana, poniew aż prócz d yfu zji wschodzą w grę inn e param etry narazie nie uw zględnione.
W każdym razie dla praktyka w yciągnąć m ożna wrniosek. że zbiorniki napełniane sta le do (ego sam ego poziom u cieczą korodującą, p o w in n y p osiad ać w o k olicy linji cieczy gru
b ość ścian w iększą, a to w celu zapobieżenia zgryzienia w ty m w ła śn ie m iejscu.
K ończąc poczm vam się do obow iązku zło
żenia jeszcze raz p odziękow ania kierow niko
wi Zakładu prof. Dr. T. K u ć z y ń s k i e m u za w sk azan ie m i tem atu oraz pom oc i w sk a
zów ki u dzielane m i w czasie w ykonyw ania pracy.
L I T E R A T U R A .
E w a n s : S a u e r s to f fv e rte ilu n g u n d K o rro s io n . C h e m . Z e n tr . 1 925.1.439.
te n ż e K o rro s io n a n d e r W a s s e r lin ie . C h e m . Z e n tr.
192S .I.439.
te n ż e K o r ro s io n d u r c h v e rs c h ie d e n e B e lü ftu n g . C h e m . Z e n tr . r 9 2 4 .II . 1020.
E . S. H e d g e s : K o r ro s io n a n d e r F lü s ig k e its o b e r f lä - c h e . C h e m . Z e n tr . 1 9 2 6 .II.6 4 2 .
Z U S A M M E N F A S S U N G .
K o r r o s i o n a n d e r F l ü s s i g k e i t s l i n i e . D ie v o r lie g e n d e n K o r r o s io n s p r ü fu n g e n w u r d e n in e in e r S y lv in its a lz lö s u n g d u r c h g e f ü h rt.
D ie b is h e rig e A r t d e r A n g a b e n ü b e r K o r ro s io n s g e s c h w in d ig k e it in glcm2/Zeit, is t f ü r d e n P ra k tik e r in v ie le n F ä lle n n ic h t a u s w e rtb a r, d a d ie R e s u lta te a u f v e r s c h ie d e n e n W e g e n e r h a lte n w e rd e n .
I n d e r v o rlie g e n d e n A r b e it w u r d e d ie K o r ro s io n s g e s c h w in d ig k e it m itte ls d e r E in ta u c h m e th o d e b e s tim m t. E s
P R Z E M Y S Ł C H E M I C Z N Y
1« (1934)
z e ig te sic h , d a s s d ie m it d ie s e r M e th o d e e r h a lte n e n R e s u lta te n ic h t n u r v o n d e n a llg e m e in b e k a n n te n P a r a m e te r n d e r K o r r o s io n s g e sc h w in d ig k e it a b h ä n g ig s in d , s o n d e rn d a s s a u c h d ie E in ta u c h tie fe d e r z u p r ü f e n d e n P r o b e n in B e tr a c h t g e z o g e n w e rd e n m u ss . E s w ir d b e w ie s e n , d a s s d e r K o r ro s io n s a n g r iff a n d e r F lü s s ig k e its lin ie a m s tä r k s te n is t. D u r c h
e n ts p re c h e n d e E x tr a p o la tio n k a n n m a n d e n W e r t d e r v o r lie g e n d e n K o r ro s io n s a r t b e s tim m e n u n d i n g/cmt/Zeit E in h e ite n a u s w e rte n . M a n e r h ä lt so a n g e n ä h r te W e r te , w e lc h e f ü r d e n P ra k tik e r v o n N u t z e n s e in k ö n n e n .
L w ó w , P o le n . T e c h n is c h e H o c h s c h u le . I n s t i t u t f ü r A n o r g a n is c h - C h e m is c h e T e c h n o lo g ie
A naliza chem iczna d re w n a i jej doniosłość dla o c en y tego su ro w ca w przem yśle c h e m ic z n y m 1)
L ’a n a ly s e c h im iq u e du b o is e t so n im p o r ta n c e p ou r la ta x a t io n de c e t t e m a tiè r e p rem ière d a n s l ’in d u s tr ie ch im iq u e
J. W IE R T E L A K i R .SC H ÏL L À K
Z ak ład C h em ji O góln ej U n iw e r s y te tu P o z n a ń sk ie g o , O d d zia ł G hem ji i T e c h n o lo g ji C h em iczn ej D rew n a N a d e sz ło 13 lis to p a d a 1933
N a p ierw szy rzu t oka zd aw aćb y się m ogło dziw ne, że ta k w a żn y surow iec jak im je st drew no, m a ją cy ta k liczne zastosow ania i m oż
liw ości, je st ta k n ied o sta teczn ie zn a n y pod w zględem sw ych zasad n iczych ch em iczn ych i fizyczn ych w łasności. Istn iejące luki w zna
jom ości jego is to ty jed n ak nie ty le w y p ły w a ją z braku zainteresow ania lub braku p oczyn io
n ych w y siłk ów ile sp ow odow ane są złożonością sam ego surow ca, a dalej sk ąpą ilością m e
tod badania lub co najm niej brakiem sko
ordynow ania ty c h m etod , zd ążających do poznania tego tak trudnego m aterjału . W ni
niejszej pracy przedstaw iono zn aczen ie ana
lizy chem icznej dla ocen y drewna jako surow ca Lak w p rzem yśle ch em iczn ym jak i w przem yśle w ogóle a naweŁ w rozwią
zaniu problem ów zd aw ałob y się zdała sŁoją- cych od ścisłej chem ji. oraz w in n ych gałę
ziach w ied zy.
P r z y b l i ż o n y s k ł a d c h e m i c z n y d r e w n a . W kilku słow ach n a le ży przypom nieć, że analiza chem iczna drewna polega na ozna
czeniu p ew n ych sk ład n ik ów drew na, przyznać Łrzeba, zapom ocą dość p rostych m etod . Mię
d zy innem i oznacza się w yciągi (zim ną i go
rącą w odą, rozcień czon ym ługiem sodoAvym (1% N a O H ) , m ieszan in ą alkoholu i benzenu w stosu n k u 1 :2 . eterem ), a dalej celulozę zapom ocą traktow ania op iłek drzew nych ko
lejno chlorem i siarczynem sod o w ym 2), pen- toza n y i ligninę. M etody te zostały szczegóło
wo opisane przez jedn ego z nas w spólnie z dr.
B r a y ’em ( l ) 3).
*) P ra c a ta r e fe ro w a n a b y ła n a p o sie d z e n iu p o d se k cji U ż y tk o w a n ia L a s u i T e c h n o lo g ji D r e w n a X IV Z ja z d u P rz y ro d n ik ó w i L e k a rz y w P o z n a n iu w d n iu 13 w r z e ś n ia 1933 r.
3) W e d łu g a u to ró w te j m e to d y n a z y w a m y ta k ą celu lo zę celu lo zą C r o s s ’a i B e v a n ’a.
3) L ic z b y w n a w ia s a c h o d n o s z ą się d o lite ra tu r y p o d a n ej n a k o ń c u a rty k u łu .
M etody te, ja k w sp om n iano są proste, p rzytem dość drastyczn e, i sp o ty k a się słu sz
n y zarzuL, że nie je s t w iad om e, czy np. w y odrębniona celuloza C r o s s ’a i B e v a n ’a. lub otrzym an a lignina są Letni sam em i, ch em icz
nie niezm ienionym i ciałam i, jak ie znajd u ją się w drewnie.
T ech n olog-ch cm ik jed n a k m oże p ogodzić się z ty m zarzutem , jeżeli potrafi z tych n ie
ścisłych d an ych przybliżonej a n alizy ch em icz
nej w ysn uć w n iosk i co do w artości m aterjału i rozstrzygnąć zagad n ienie czy dane drewno zd atn e b ęd zie n. p. do w yrobu m asy celulo
zow ej4) a inne do suchej d y sty la cji. T ym bar
dziej n a leży p om inąć ten zarzut, że niem a dotąd m etod lep szych , naukow o ścisły ch , k tó re p ozw oliłyb y na w yod rębn ien ie sk ład n ików ch em iczn ych drewna tak . b y istn ia ła pew ność, że nie zosLały one chem icznie od budow ane.
A n a 1 i z a c h e m i c z n a d r e w 11 a j a k o ś r 0 - d e k p o m o c n i c z y d o o c e n y s u r o w c a
d r z e w n e g o .
W szeregu pracow ni przetw orów leśn ych , m ięd zy innem i w n ajsław n iejszy m d ziś am e
rykańskim in sty tu c ie badania p rod uk tów leś
nych w M adison w y k on a n o selk i analiz drew
na n ajrozm aitszych gatu n k ów , które pozw o
liły w y sn u ć ogólne w nioski co do charakteru drewna dw óch a n atom iczn ie różnych grup drzew, a to drzew liścia sty ch , angiospermae, i iglasty ch , gymnospernfąb. Ich skład ch em icz
ny różni się w n iek tórych p u n k ta ch zasad n i
czo. Z aw artość kw asu octow ego i grup m eto- k sy lo w y ch je st zw yk le w yższa a w yciąg u ete-
4) W o d r ó ż n ie n iu o d c e lu lo z y , k tó r ą to nazw 'ę sto so w a ć b ę d z ie m y d o c ia l c h e m ic z n ie c z y s ty c h o o g ó ln y c h w zo rze (C RH 1(A ) n , n a z y w a ć b ę d z ie m y w szelk ie m a sy , o trz y m a n e z d rz e w a lu b in n y c h r o ś lin n a d ro d z e c h e m ic z n e j a słu ż ące d o w y ro b u p rz e tw o ró w p a p ie ro w y c h , m a s ą c e lu lo z o w ą , ja k n p . m a s ą c e lu lo z o w ą sia rc z y n o w ą , sia rc z a n o w ą i t. p .
(1934) 1« P R Z E M Y S Ł C H E M I C Z N Y
53 rowego m n iejsza u liścia sty ch niż u ig lastych .
N ajp ew niejszym spraw dzianem je st atoli za
w artość pen Łoza nów , grupy cial pokrew nych cukrom . Drewno drzew ig la sty ch zawiera 8 — 9% p en tozan ów , podczas g d y u liścia stych ilość p en tozan ów w yn osi zaw sze od 18— 20% i w ięcej. Tak w ięc na podstaw ie przy
bliżonej a n a liz y chem icznej m ożna z całą pew nością orzec, cz y d any kaw ałek drewna pochodzi z drzewa iglastego czy liściastego.
Ma to zn aczen ie w te d y , jeśli do dyspozycji m am y drew no w postaci opiłek, lub gd y z innych p ow od ów rozstrzygnięcie zagadnienia na drodze badań an atom iczn ych nie je st pew ne. Jeden z nas m iał sp osobn ość u życia m e
tody chem icznej przy zbadaniu, czy drewno japońskiego gatu n ku Trochodendron aralioi- des, n ależy za liczy ć pod w zględem ch em icz
nym do drzew iglastych czy liściasty ch (2).
Drzewo to, k lasyfik ow an e przez botaników zw ykle jak o liścia ste, w yk azu je w anatom icz
nej b udow ie przejście m ięd zy iglastem i a liś- ciastem i drzew am i. A n aliza chem iczna w yk a
zała niezbicie, że i chem icznie drzewo to na
leży do gatu n k ó w liściastych .
Nie ulega k w estji. że analiza chem iczna, dająca obraz o sk ład zie ch em iczn ym drewna, pom oże ro zstrzygn ąć czy drewno dane nadaje się do w yrobu m asy celu lozow ej. Drzewa iglaste, zw y k le w yk azu jące w ysok ą zaw ar
tość celu lo zy (około 00% ) z lego powodu chętnie są przerabiane na m asę celulozow ą,
•leśli jed n ak w y cią g eterow y danego drewna je st z b y t w yso k i, m im o dobrych w ydajności celulozy drewna tego zap om ocą zw ykłej m e
tody siarczynow ej na m asę przerobić się nie da. A n aliza chem iczna p om oże tutaj do w y boru m e to d y (siarczynow ej, alkalicznej czy siarczanow ej) przetw arzania drewna na m a
sę celulozow ą. Jako p rzykład drewna ig la ste
go o n adzw yczaj w ysokiej zaw artości żyw ic i w osków (w yciągu eterow ego) zanalizow ano am erykańską sosnę południow ą (Southern
P in e). Okaz ten p ochodzi z d y sty la rn i drewna w J ack so n v ille na F lo ryd zie, (F lorid a W ood Chemical P rod u cts Co.5). L epkie, praw ie p la sty c zn e opiłki w ilości 45 ,3 g, p rzygotow an e z okrągłego k loca, przesiano przez sito m ają ce oka o średnicy 0,5 mm. Ilość opiłek, która przeszła przez sito w yn iosła 4 l g. W yn ik i an a
lizy ch em iczn ej, w yk on anej w ed łu g m etod norm aln ych (1) podano w ta b licy 1.
P orów nu jąc skład ch em iczn y tej sosn y ze składem innej so sn y p ołu d niow ej P i n u s pa- luslris, ozn aczonym przez S c h o r g e r ’a (3) w i
dzim y, że b a d a n y okaz w y k a zu je niezw yk le dużą ilość w yciągu eterow ego (P i n u s pu- luslris 6,32% ) i w yciągów w ogóle, a n ask u tek I ego z b y t m ało w szy stk ich innych sk ład n ików . Z aw artość ,,celu lo zy tr w a łej” , odpornej na działanie 15% kw asu siarkow ego, w y n osi ty l
ko 26.17% . Dla celów p apiernictw a tego ro
dzaju drewno o czy w iście z Lego w zględu na
daw ać się nic m oże, n a to m ia st dla suchej dy- sty la cji jesL m aterjałem w y śm ie n ity m , dając przy rozkładzie term icznym dużo sm o ły w y- sok ow artościow ej. i sporo lerp en ly n y .
W in n ym przyp ad ku należało rozstrzyg
nąć, dlaczego p rzem ysł cyg arn iczy w S tan ach Z jednoczonych w ybiera ty lk o drewno p ew n e
go g atu n k u cedru ( Thuj a plicala D. D on.) do w yrobu p u d ełek do cygar, i czy nie dałoby się za stą p ić tego cedru (którego brak zaczęto odczuw ać) drewnem in n ych cedrów. Analiza chem iczna (tablica 2) w yk on ana przez jed n e
go z nas w spólnie z panem C. W . S o n d e r n /. F orest P ro d u cts L aboratory w M adison, w yk azała, że ten gatu n ek cedru zaw iera w y ją tk ow o dużą ilość w yciągu alkoholow ego, głów n ie olejku cedrow ego, k tó ry n adaje drew
nu ów p rzyjem n y zapach p oszu k iw an y przez znaw ców . W ta b licy 2 podano dla porów na
nia w yk on an ą w spólnie z p. S ch illak iem ana
5) W ic e d y re k to ro w i te g o to w a rz y stw a , p . F . L . F o g a r t y , n a ju p rz e jm ie j d z ię k u je m y za d o sta rc z e n ie o k azu .
T A B L I C A i.
S k ład c h e m ic z n y so sn y p o łu d n io w e j ( S o u th e rn P in e ).
W s z y s tk ie d a n e w y ra ż o n e są w p r o c e n ta c h s u c h e j m a sy d re w n a
i d o św . I I d ośw . Ś re d n ia U w a g i
W ilg o ć (m e to d ą d y sty la c y jn ą ) . . . . 3,18
_
3.180.43 — o,43
5 0 .0 0 49.73 4 9 ,8 6
34.32 34,24 34,28
a lk o h o le m -b e n z e n e m ( 1 : 2 ) . • • • ,, a lk o h o le m -b e n z e n e m , p o te m g o rą c ą
39.89 40,11 4 0 ,0 0
42.74 42,75 42,75
c h lo ro w a n o s z e śc io k ro tn ie
35.23 34.81 35.02
17,42 17,12 1 7 , 2 7 w e d łu g R i t t e r ' a , S e - b o r g 'a i M i t c h e l l ' a (12)
5.49 5 .82 5.65
3.05 2,95 3 ,0 0
2.47 2.45 2,46
P R Z E M Y S Ł C H E M I C Z N Y 1 8 ( 1934)
lizę innego cedru, Cliamaecyparis noolkalensis (L am bert) Sud w orth. Próbka drew na Th uj a plicala została d ostarczon a przez jed n ę z fa
bryk p ud ełek do cygar, próbkę Cliamaccypa- ris nootkalensis n adesłało to w a rzystw o Sea- board L oggin g Co. w S ea ttle, W ash in gton . D rew no an alizow ano w p ostaci op iłek prze
sian ych przez sito o 576 otw orach na cm2 w e
dług m etod n orm aln ych (1). W ta b licy 2 ze
brano w yn ik i obu analiz.
D an e ta b lic y 2 w sk azu ją, że T h uj a plicala zajm uje w y ją tk o w e m iejsce m ięd zy g a tu n k a m i d o ty ch cza s badan em i. Skład ch em iczn y tego cedru w yróżn ia się od zw yk le sp o ty k a nego u drzew ig la sty c h p rzedew szystk iem w y sok ą zaw artością w yciągów (w od n ych , alko
h olow ego, i alkoh olo-b en zenow ego) a dalej z b y t n isk ą zaw artością w ęglow odanów , to je st celu lozy i p en tozan ów . Cliamaecyparis noolkalensis w y k a zu je brak w onnego olejku rozpuszczalnego w benzenie-alkoholu i alko
holu, stan ow iącego o w artości dla budow y p u d elek do cygar.
Z zew nętrznego w yglądu drewno dwóch
in n y ch jeszcze ga tu n k ó w , o b iecyw ało cieka
we rezu ita ty . G atunki te to p ołu d n iow o am e
ryk ań skie drzewa Peroba rosa i balsa. Okazy do a n a lizy otrzym an o z kolekcji Zakładu U ży tk o w a n ia Lasu U n iw ersy tetu P o zn a ń sk ie
go od Prot'. Inż. J. H a f a l s k i e g o , którem u na tem m iejscu za pom oc ok azan ą najuprzej
miej d zięk ujem y. B alsa, Ochronią l agopas Sw.
z rodziny Bombacaac, w yk azu je n adzw yczaj niski pozorny ciężar w łaściw y (m niej niż 0,1, p odczas gd y zw yk le drewno zależnie od ga
tunku posiada pozorny ciężar w łaściw y od 0,4 — 0,8). Jako drewno lekkie i bardzo po
row ate ma balsa szerokie zastosow an ie do obić w bud yn kach o stalow ej k onstru kcji, po
chłaniając znakom icie w strząsy m ech aniczne i fale głosow e. Jego skład ch em iczn y przed
staw ion o w ta b licy 3. Drewno g atu n k u Pero
ba rosa, A s p i d o s p e r m a polyneuron, M uell. jest jak nazw a m ów i. różowe. Z auw ażono przy przecinaniu go, żc posiad a ono ch arak tery
sty c z n y siln y zapach gw ajak olu . P rzez zana
lizow anie go starano się dociec, czy sk ład che
m iczn y drewna tego gatu n ku różni się zasad-
T A B L I C A 2.
S k ła d c h e m ic z n y d w ó c h c e d ró w .
W s z y s tk ie d a n e w y ra ż o n e są w p r o c e n ta c h su c h e j m a sy d re w n a .
Thuja plicata (W ie rte la k i S o n d e rn ).
I. d o św . II. d o św . I II . d o św . Ś re d n ia U w a g i
P o p i ó ł ...
W y c ąg w z im n e j w o d z i e ...
,, w g o rą c e j w o d zie (p o e k s tra k c ji z im n ą w o d ą ) ...
W y c ią g w e te rz e n a f t o w y m ...
,, w e t e r z e ...
,, w a lk o h o lu (p o e k s tra k c ji e te re m ) ,, w b e n z e n ie -a lk o h o lu (2 :1 ) . . ,, w b e n z e n ie -a lk o h o lu (p o e k s
tr a k c ji z im n ą i g o rą c ą w o d ą) . . . C e lu lo z a C r o s s ' a i B e v a n ' a . . . L i g n i n a ...
P e n to z a n y c a ł k o w i t e ...
,, c e l u l o z o w e ...
M e to k s y l c a ł k o w i t y ...
0 .2 0 11.16 8.28 0.72 2 .7 7 16.40 22.42 2.61 41-95 31-93 7.46 2-43 6 .1 2
8.59
3 - I I 17.64 2 1.97
4 1 .4 0 31-76
5.65
11.16
2.89 16.80 22-35
S.78
0.20 I I . 17
8 .4 4 0 .7 2 2.92 I6 .9 5 22.25 2.6i
41.68 3 I -85 7 .46 2-43 5-85
Cham aecyparis noothatensis (W ie rte la k i S ch illak ).
W i l g o ć ...
P o p i ó ł ...
W y c ią g w 1 % N a O H ...
w e t e r z e ...
„ w b e n z e n ie -a lk o h o lu (2 :1 ) . . . .
„ w b e n z e n ie -a lk o h o lu i g o rą c e j w o d zie C e lu lo z a C r o s s ' a i B e v a n ' a . . . L i g n i n a ...
P e n to z a n y c a ł k o w i t e ...
M e to k s y l c a ł k o w i t y ...
M e to k s y l w l i g n i n i e ...
I. d o św . II. d o św . Ś re d n ia
7-23 7 .I 6 7.20
0 .47 --- 0.4 7
17-47 17.67 17-57
2 .32 2.25 2.28
5-32 5-32 5-32
7.0S --- 7.08
55-55
--
55-552 7.49 2 7 .7 0 2 7 .6 0
11.43 I I . 12 11.27
4-65 4-63 4 .6 4
2.S1 2 .9 4 2.88
n a p r ó b c e 2 0 -g ra - m o w e j.
U w a g i
w e d lu g R i 11 e r a (.12)
( 1 9 3 4 ) 18 P R Z E M Y S Ł C H E M I C Z N Y
55
niczo od norm alnie sp oty k a n y ch drzew. W y niki podano w ta b licy 3.
Dane ta b licy 3 w yk azu ją, że oba an alizo
wane gatu n k i p osiad ają zasadniczo skład drzew liścia sty ch . S p o ty k a m y jedn ak pew ne od ch ylenia. I tak balsa zaw iera nadzw yczaj w ysok ą ilość p opiołu, n a to m ia st w yjątkow o mało w y ciągu alkoh olo-b en zenow ego, zgodnie z danem i R i l t e r ’a i F l e c k ’a (13). W prze
ciw ień stw ie do nich znaleziono n isk ą zaw ar
tość lign in y, praw dopodobnie w sk utek zasto
sowania innej m e to d y (12). Małe zaw artości ligniny i brak w yciągów barw nych tłu m aczą biały jej kolor zb liżon y do b arw y celulozy.
Popiół, p raw d op odob n ie krzem ionka, nadaje drewnu dużą w y trzy m a ło ść w stosu nk u do ciężaru, jak to sp oty k a się n.p. u skrzypów (Ecjuiseluni). N ie ste ty z b y t m ałe próbki nic p ozw oliły nam w yk on ać a n alizy sam ego pro- piolu. D rew no p ero b y różni się od norm alne
go drewna gatu n k ó w liściastych odpornością na działanie 1 %-ego ługu sodow ego, a dalej bardzo n isk ą zaw artością p en tozan ów . Po- zatem nie zau w ażono w iększej ilości w y cią gów. J ed n ak że sp ostrzeżon o że w ycią g e te rowy posiad a ch arak tery sty czn y siln y zapach gw ajakolu. Z b y t m ała jego ilość, jak i szczu
płość m aterjału drzewnego nic p ozw alała na w yodrębnienie gw ajakolu w stan ie czystym .
A n a l i z a c h e m i c z n a j a k o ś r o d e k do wry k r y c i a ź r ó d ł a z n i s z c z e n i a d r e w n a .
Ja k w yn ika z poprzednich d anych, ozn a
czenie sk ład u chem icznego drew na pozw ala na w yrob ien ie sob ie poglądu o jego istocie, p om agając w celowrem jego u życiu . Często jed n a k ch em ik byw a za w ezw an y do w y szu
kania pow odu zniszczenia drew na u żytego do jak iejś konstru kcji. N ajp osp olitszem p ow o
dem zn iszczen ia drew na w budow lach u nas są grzyby. L iteratura na ten te m a t je s t nad zw yczaj b o gata. P otrafiono ju ż wr d ostatecz- ności sch arak teryzow ać chem iczn ie trzy ty p y rozkładu drew na, m ian ow icie gn icie bru
natn e, gnicie b iałe oraz siniznę. (Porównaj prace następujące: F a l e k i H a a g (4), W ie r - t e l a k (5), C a m p b e l l (6), C a m p b e l l i W ie r - t e l a k (7), D a d s w e l l (8), C u m m in s (9)).
O znaczenie składu ch em iczn ego pozwrala z ca
łą pew nością o zn a czy ć ty p rozkładu, a co za
tem idzie, i zastosow ać sposób ochrony bu
dowli przed zniszczeniem ; w iadom o b ow iem , że różne gatunki grzyb ów w y m ag ają różnego przeciw działania.
W jed n ym w yp ad ku zw rócono się do In
s ty tu tu B adań L eśn ych (F orest P rod u cts L a
boratory) w M adison z za p ytan iem , jakiem u atak ow i grzyba uległa budow la wr B ellev ille,
T A B L I C A 3 .
S k ta d c h e m ic z n y d r e w n a g a tu n k ó w Ochroma lagopus i Aspidosperma polyneuron.
W s z y s tk ie d a n e w y ra ż o n e są w p r o c e n ta c h s u c h e j m asy d re w n a .
Ochroma Aspidosperm a
U w a g i
I. d o św . I I. d o św . Ś re d n ia I. d o św . I I. d o św . Ś re d n ia
W i l g o ć ... 7.50 — — 7 -So 8.99 8.85 8.92
p o p i ó ł ... 2 .1 0 1-93 2.01 0.21 0 .2 0 0.21
w y ciąg z im n ą w o d ą — — — 2 .86 2.78 2.82
„ g o rą c ą w o d ą — — 3-85 3-83 3-84
„ % N a O H . 21.47 21.88 2 1.67 12.63 13.06 12.83
,, e te r e m . . 0.77 — 0 .77 0 .52 0-53 0-53 1)
a lk o h o le m -
b e n z tn e m (1 :2 ) 1.99
_
1.99 5.38 ' 5 -4 ' 5-39,, a lk o h o le m -b e n - z e n e m p o te m
g o rą c ą w o d ą. 4-36 4 - '2
11
4 .2 4 6 .3 4 6.12 6.23
C e lu lo z a C r 0 s s ’ a
i B e v a n ’ a . . 55-52 55-27
-
55*39 50.78 51-03 50.90 2)
L ig n in a . . . . 2 0 .3 0 2 0.67 20.48 27.17 27-47 27-32 3)
P e n t o z a n y . . . . 19.94 19.80 19.87 15-37 15-55 15-43
M e to k sy l c a łk o w ity 6.29 6.36 6.33 7-37 7-52 7-44
M e to k sy ! w lig n in i-
n i e ... 3-84 3-86 3.85 5-52 5.48 5-50
L ic z b a z h y d ro liz o -
w a m a c e lu lo z y . 20.55 — 20.55 23-44
--
2 3-44 4)C e lu lo z a trw a ła . 44.01 — 44.01 3 8 .0 0
~~ 38 .0 0
1) W y c ią g e te ro w y p e ro b y p o sia d a s iln y z a p a c h g w a ja k o lu .
2) D la w y o d rę b n ie n ia c e lu lo z y z b a ls y p o tr z e b a b y ło c z te r e c h c h lo ro w a ń . z p e ro b y zaś s ie d m iu c h lo ro w a ń . 3) W e d łu g R i t t e r ’ a, S e b o r g ’ a i M i c h e l T a (1 2 ).
4) O b lic z o n e n a p o d s ta w ie su c h e j ¡ m a s y c e lu lo z y .
