Glückauf, Jg. 49, No. 16

v i e r t e l j ä h r l i c h b ei A b h o l u n g in d e r D r u c k e r e i 5 M; b e i B e z u g d u r c h d i e P o s t

u n d d e n B u c h h a n d e l 6 u n t e r S t r e i f b a n d f ü r D e u t s c h ­ l a n d , Ö s t e r r e i c h - U n g a r n u n d

L u x e m b u r g 8,50 M, u n t e r S t r e i f b a n d i m W e l t p o s t ­

v e r e i n 10 JL.

B e z u g s p r e i s

N

p

. 16

Berg- und H üttenm ännische Zeitschrift

G l ü c k a u f

19. April 1913

f ü r d ie 4 m a l g e s p a l t e n e N o n p .- Ze il e o d e r d e r e n R a u m 25 P f .

N ä h e r e s ü b e r P r e i s ­ e r m ä ß i g u n g e n bei w i e d e r h o l t e r

A u f n a h m e e r g i b t d e r a u f W u n s c h z u r V e r f ü g u n g

s t e h e n d e T a r i f .

A n z e i g e n p r e i s

E i n z e l n u m m e r n w e r d e n n u r i n A u s n a h m e f ä l l e n a b g e g e b e n .

49. Jahrgang

Inhalt:

S e it e

D i e s p e z i f i s c h e n E i g e n s c h a f t e n u n d U n t e r ­ s c h i e d e d e r . f e s t e n u n d f l ü s s i g e n B r e n n ­ s t o f f e u n d i h r e t e c h n i s c h e B e d e u t u n g . V o n

D r. A u f h ä u s e r , H a m b u r g ... 601

D e r h e u t i g e S t a n d i m B a u v o n L ö f f e l b a g g e r n . V on D ip l.-In g . W i n t e r m e y e r , B e r l i n ... 612

Ü b e r d i e G e w i n n u n g v o n A m m o n i u m s u l f a t m i t H i l f e d e s i n d e n K o k e r e i g a s e n e n t ­ h a l t e n e n S c h w e f e l s . V o n H ü t t e n i n s p e k t o r J. R e i c h e l , F r i e d e n s h ü t te . (S c h lu ß .). . . . 616

D i e B e r g a r b e i t e r l ö h n e i n D e u t s c h l a n d i m J a h r e 1 9 1 2 ... 619

M a r k s c h e i d e w e s e n : B e o b a c h tu n g e n d e r E r d b e b e n ­ s t a ti o n d e r W e s tfä lis c h e n B e rg g e w e rk sc h a ftsk a s se in d e r Z eit v o m 7.— 14. A p ril 1 9 1 3 ... 630

M i n e r a l o g i e u n d G e o l o g i e : N ie d e rr h e in is c h e r geolo­ gischer V e r e i n ... 630

V o l k s w i r t s c h a f t u n d S t a t i s t i k : K o h le n a u s f u h r G r o ß b r ita n n ie n s im M ärz 1913. V e r s a n d d e r W e rk e des S ta h lw e r k s - V e r b a n d e s im M ä rz 1913 . . . . 631

V e r k e h r s w e s e n : W a g e n g e s te llu n g z u d e n Zechen, K o k e re ie n u n d B r ik e ttw e r k e n d e r p re u ß is c h e n

S e i t e

B e rg b a u b e z irk e . W a g e n g e ste llu n g zu d e n Zechen, K o k ereien u n d B r ik e ttw e r k e n d e r d e u t s c h e n B e rg ­ b a u b e z irk e . A m tlic h e T a rif V erän d e ru n g e n . . . 632

M a r k t b e r i c h t e : E s s e n e r B örse. V o m r h e in is c h -w e s t­ fälischen E is e n m a r k t . V o m en glischen K o h le n ­ m a r k t. V o m a m e rik a n is c h e n K u p f e r m a r k t. V o m am e rik a n is c h e n P e tr o le u m m a r k t. N o tie r u n g e n a u f d e m englischen K o h le n - u n d F r a c h t e n m a r k t . M a r k tn o tiz e n ü b e r N e b e n p r o d u k te . M e t a ll m a r k t ( L o n d o n ) ...• . 633

V e r e i n e u n d V e r s a m m l u n g e n : D ie o r d e n t ­ liche G e n e ra lv e r s a m m lu n g d es D a m p fk e s se l-Ü b e r- w ach u n g s-V e re in s de r Z echen im O b e r b e r g a m ts b e z ir k D o r tm u n d . D ie o rd e n tlic h e G e n e ra lv e r s a m m lu n g des V ereins f ü r die b e rg b a u lic h e n In t e r e s s e n im O b e rb e rg a m ts b e z irk D o r tm u n d . D ie H a u p t ­ v e rs a m m lu n g des Z e c h e n v e r b a n d e s ...638

P a t e n t b e r i c h t ... .... ... 638

B ü c h e r s c h a u . ... . 641

Z e i t s c h r i f t e n s c h a u ... .... 642

P e r s o n a l i e n ... .... 644

Die spezifischen Eigenschaften und Unterschiede der festen und flüssigen Brennstoffe und ihre technische Bedeutung1.

V o n D r. A u f h ä u s e r , H a m b u r g .

D i e E i n t e i l u n g d e r B r e n n s t o f f e n a c h i h r e m A g g r e g a t ­

z u s t a n d i n f e s t e , f l ü s s i g e u n d g a s f ö r m i g e i s t a l t h e r ­ g e b r a c h t . D i e B e d e u t u n g d i e s e r E i n t e i l u n g g i n g j e d o c h b i s v o r w e n i g e n J a h r e n ü b e r d i e e i n e r g e w i s s e n S e l b s t ­ v e r s t ä n d l i c h k e i t k a u m h i n a u s , b e s o n d e r s s o l l t e s i e k e i n e G l e i c h s t e l l u n g d e r d r e i B r e n n s t o f f k l a s s e n z u m A u s d r u c k b r i n g e n . D i e f e s t e n B r e n n s t o f f e w u r d e n v i e l ­ m e h r s t e t s a l s d i e w e i t a u s w i c h t i g s t e n b e z e i c h n e t , s o w o h l w a s d i e M e n g e i h r e s V o r k o m m e n s u n d i h r e r G e w i n n u n g a l s a u c h w a s i h r e E i g e n s c h a f t e n b e t r i f f t . A l s d i e z w e i t w i c h t i g s t e n g a l t e n d i e g a s f ö r m i g e n B r e n n ­ s t o f f e , s c h o n d e s h a l b , w e i l i h r e T e c h n o l o g i e m i t d e n f e s t e n B r e n n s t o f f e n i n e n g s t e m Z u s a m m e n h a n g s t e h t . D i e f l ü s s i g e n B r e n n s t o f f e d a g e g e n w a r e n e i n e k l e i n e K l a s s e v o n u n t e r g e o r d n e t e r B e d e u t u n g , w e i l s i e . ü b e r ­ h a u p t n u r w e n i g e T y p e n a u f w e i s e n u n d n i c h t z u l e t z t d e s h a l b , w e i l b e i d e r E i g e n a r t d e r f l ü s s i g e n B r e n n s t o f f e

1 E r w e i t e r t e A u s f ü h r u n g e i n e s a m 29. J a n u a r 1913 zu E s s e n im R u h r - B e z i r k s v e r e i n d e u t s c h e r I n g e n i e u r e g e h a l t e n e n V o r t r a g e s .

z w i s c h e n i h n e n u n d d e n b e i d e n ä n d e r n B r e n n s t o f f ­ k l a s s e n n u r w e n i g B e z i e h u n g e n b e s t e h e n .

D i e u n g e a h n t e E n t w i c k l u n g d e r V e r b r e n n u n g s ­ m o t o r e n u n d a u c h d e r Ö l f e u e r u n g h a t e s m i t s i c h g e ­ b r a c h t , d a ß d i e s e A n s i c h t e n i n d e n l e t z t e n J a h r e n e i n e g r ü n d l i c h e W a n d l u n g e r f a h r e n h a b e n , u . z w . z w e i f e l l o s z u m V o r t e i l d e r f l ü s s i g e n B r e n n s t o f f e . D a r a u s e n t ­ s t a n d e n a b e r g l e i c h s t a r k e Ü b e r t r e i b u n g e n , d i e f ü r d i e a u f e r n s t e r ’ G r u n d l a g e b e r u h e n d e T e c h n i k n i c h t a n g e b r a c h t s i n d . D e n n f ü r k e i n e n B r e n n s t o f f g i b t e s i r g e n d e i n e V e r w e n d u n g s m ö g l i c h k e i t , d i e n i c h t a u f g a n z b e s t i m m t e n , u n a b ä n d e r l i c h e n E i g e n s c h a f t e n b e r u h t e . W i l l m a n s i c h d a h e r ü b e r G e g e n w a r t u n d Z u k u n f t d e r f e s t e n u n d f l ü s s i g e n B r e n n s t o f f e k l a r w e r d e n , .so m u ß m a n s i e i n i h r e n E i g e n s c h a f t e n m i t e i n a n d e r v e r ­ g l e i c h e n . D a b e i w i r d m a n a m b e s t e n v o n d e n d r e i H a u p t e i g e n s c h a f t e n d e r K o h l e ' a u s g e h e n . D i e s e s i n d :

1. D i e a l l g e m e i n e n E i g e n s c h a f t e n u n d d i e c h e m i s c h e Z u s a m m e n s e t z u n g .

6 0 2 G l ü c k a u f ^{IM. 1U}

2 . D e r V e r b r e n n u n g s v o r g a n g u n d d i e d a b e i a u f ­ t r e t e n d e W ä r m e e n t w i c k l u n g ( H e i z w e r t ) .

3 . D a s V e r h a l t e n b e i d e r t r o c k n e n D e s t i l l a t i o n , d . i.

d i e S p a l t u n g i n f l ü c h t i g e u n d i n n i c h t f l ü c h t i g e B e s t a n d ­ t e i l e .

■y

-L.

A l s H a u p t u n t e r s c h i e d d e r b e i d e n B r e n n s t o i f k l a s s e n w i r d n a t u r g e m ä ß i m m e r d e r f l ü s s i g e A g g r e g a t z u s t a n d a n e r s t e r S t e l l e a n g e f ü h r t . D i e s e r U n t e r s c h i e d i s t g e w i ß s e h r w i c h t i g , a b e r d u r c h a u s n i c h t a l l e i n w e s e n t l i c h . D i e s i s t s c h o n d a r a n z u e r k e n n e n , d a ß m a n z u d e n f l ü s s i g e n B r e n n s t o f f e n a u c h s o l c h e z ä h l t , d i e f ü r g e w ö h n ­ l i c h g a r n i c h t f l ü s s i g s i n d , w i e z . B . A s p h a l t , N a p h t h a l i n , P a r a f f i n u n d s c h l i e ß l i c h a u c h d e n g a n z d i c k e n T e e r .

N i c h t d e r f l ü s s i g e A g g r e g a t z u s t a n d a n u n d f ü r s i c h i s t d a s e i g e n t l i c h e M e r k m a l d i e s e r B r e n n s t o f f e , s o n d e r n w e s e n t l i c h i s t d i e E r w e i t e r u n g d i e s e r E i g e n s c h a f t z u r K o n t i n u i t ä t d e s A g g r e g a t z u s t a n d e s ü b e r h a u p t ; d . h . d i e s e B r e n n s t o f f e s i n d i m s t a n d e , a u c h j e d e n ä n d e r n A g g r e g a t z u s t a n d a n z u n e h m e n , o h n e s i c h d a b e i z u z e r s e t z e n . S o k a n n e i n f l ü s s i g e r B r e n n s t o f f d u r c h E r ­ w ä r m u n g i n d e n d a m p f - u n d i n d e n g a s f ö r m i g e n A g g r e g a t ­ z u s t a n d ü b e r g e f ü h r t w e r d e n , u m g e k e h r t d u r c h A b ­ k ü h l u n g i n d e n f e s t e n Z u s t a n d . W i c h t i g i s t d a b e i b e s o n d e r s d i e Ä n d e r u n g d e s A g g r e g a t z u s t a n d e s i n d e r R i c h t u n g d e r s t e i g e n d e n T e m p e r a t u r , a l s o d e r Ü b e r ­ g a n g a u s d e m f e s t e n o d e r s c h w e r f l ü s s i g e n Z u s t a n d i n d e n l e i c h t f l ü s s i g e n u n d a u s d i e s e m w i e d e r u m i n d e n g a s - u n d d a m p f f ö r m i g e n . D i e a u s s c h l i e ß l i c h e B r a u c h b a r k e i t . d e r f l ü s s i g e n B r e n n s t o f f e f ü r d i e M o t o r e n b e r u h t i n e r s t e r L i n i e a u f d i e s e r E i g e n s c h a f t .

D i e K o h l e n d a g e g e n s i n d n u r i m f e s t e n 7 A g g i e g a t - z u s t a n d b e k a n n t u n d i n k e i n e m ä n d e r n d e n k b a r . M a n k a n n s i e n i c h t d u r c h E r w ä r m e n i n d e n f l ü s s i g e n o d e r g a r i n d e n g a s f ö r m i g e n Z u s t a n d ü b e r f ü h r e n . J e d e E r w ä r m u n g f ü h r t v i e l m e h r z u i h r e r v ö l l i g e n Z e r s e t z u n g , u n d s e l b s t b e i d i e s e r Z e r s e t z u n g z e i g t d i e K o h l e d i e E i g e n t ü m l i c h k e i t , n u r f e s t e u n d g a s f ö r m i g e E r z e u g n i s s e z u b i l d e n , n ä m l i c h K o k s u n d G a s . F l ü s s i g e P r o d u k t e d a g e g e n e n t s t e h e n n u r i n v e r h ä l t n i s m ä ß i g g e r i n g e r M e n g e u n d m i t w e n i g a u s g e p r ä g t e n f l ü s s i g e n E i g e n ­ s c h a f t e n ; d i e s e s i n d d i e T e e r e . D i e s e E i g e n t ü m l i c h k e i t i s t d e s h a l b f ü r d i e P r a x i s w i c h t i g , w e i l s i e d e n B e s t r e ­ b u n g e n , a u s d e n K o h l e n f l ü s s i g e B r e n n s t o f f e h e r z u s t e l l e n , s t e t s e i n e g e w i s s e G r e n z e s e t z t .

B e i d e r c h e m i s c h e n Z u s a m m e n s e t z u n g ' b e i d e r B r e n n ­ s t o f f k l a s s e n s i n d e r s t e n s d i e r o h e o d e r a l l g e m e i n e Z u ­ s a m m e n s e t z u n g u n d z w e i t e n s d i e s p e z i f i s c h e Z u s a m m e n ­ s e t z u n g d e r a s c h e - u n d w a s s e r f r e i e n R e i n s u b s t a n z z u b e t r a c h t e n . N a c h d e r a l l g e m e i n e n Z u s a m m e n s e t z u n g s i n d a l l e B r e n n s t o f f e a l s G e m i s c h e d e r e i g e n t l i c h e n b r e n n b a r e n S u b s t a n z m i t d e n b e i d e n r e g e l m ä ß i g a u f ­ t r e t e n d e n , u n v e r b r e n n l i c h e n B e s t a n d t e i l e n , A s c h e u n d W a s s e r , a u f z u f a s s e n . D i e f l ü s s i g e n B r e n n s t o f f e h a b e n d a r i n i n s o f e r n e i n e n V o r s p r u n g , a l s s i e - m i t A u s n a h m e d e s r o h e n E r d ö l s - s t e t s D e s t i l l a t i o n s p r o d u k t e s i n d , a l s o k ü n s t l i c h e B r e n n s t o f f e . S i e k ö n n e n d a h e r A s c h e u n d i m a l l g e m e i n e n a u c h W a s s e r n u r i n s e h r k l e i n e n M e n g e n e n t h a l t e n . S i e s i n d , p r a k t i s c h b e t r a c h t e t , r e i n e b r e n n b a r e S u b s t a n z e n . D i e s h a t z u n ä c h s t z u r

F o l g e , d a ß i h r e E i g e n s c h a f t e n v o n d e n u n v e r b r e n n ­ l i c h e n B e s t a n d t e i l e n w e n i g b e e i n f l u ß t w e r d e n . D i e E i g e n s c h a f t e n d e r f l ü s s i g e n B r e n n s t o f f e s i n d d a h e r a u s g e p r ä g t e r u n d n i c h t s o l e i c h t Ä n d e r u n g e n u n t e r ­ w o r f e n .

W a s d a s b e d e u t e t , e r k e n n t m a n s o g l e i c h , w e n n m a n d i e g e g e n t e i l i g e E i g e n s c h a f t d e r K o h l e b e t r a c h t e t , d . h . v o r a l l e m d e n A s c h e n g e h a l t . D i e A s c h e i n d e r K o h l e i s t u n s t r e i t i g e i n F r e m d k ö r p e r . I h r V o r h a n d e n s e i n k a n n w e d e r n a c h M e n g e n o c h n a c h A r t a u f d i e k o h l e ­ b i l d e n d e n P f l a n z e n a l l e i n z u r ü c k g e f ü h r t w e r d e n . D i e s m u ß u m s o m e h r h e r v o r g e h o b e n w e r d e n , a l s d i e A s c h e d e r K o h l e a u f d a s f e i n s t e b e i g e m e n g t u n d ä u ß e r l i c h g a r n i c h t b e m e r k b a r i s t . I h r e W i r k u n g a l s F r e m d ­ k ö r p e r i s t a b e r g e r a d e i n f o l g e d i e s e r f e i n e n D u r c h d r i n g u n g v i e l s t ä r k e r . D i e A s c h e n i m m t a n d e n W ä r m e r e a k t i o n e n d e r K o h l e n s u b s t a n z , b e s o n d e r s a n d e r V e r b r e n n u n g u n d a n d e r t r o c k n e n D e s t i l l a t i o n , n i c h t t e i l . A b e r s i e b e e i n t r ä c h t i g t a l l e d i e s e W ä r m e r e a k t i o n e n d a d u r c h , d a ß s i e i m i n n e r s t e n K e r n d e r K o h l e Ü b e r h i t z u n g e n v e r u r s a c h t . D i e F o l g e n s i n d u n e r w ü n s c h t e g e s t e i g e r t e Z e r s e t z u n g s e r s c h e i n u n g e n e i n e r s e i t s u n d u n v o l l ­ k o m m e n e r V e r l a u f d e r R e a k t i o n a n d e r s e i t s . D i e E i g e n ­ s c h a f t e n d e r s e l b e n K o h l e w e r d e n s i c h d a h e r m i t w e c h s e l n d e m A s c h e n g e h a l t n i c h t u n w e s e n t l i c h ä n d e r n , e i n U m s t a n d , d e r f ü r i h r e p r a k t i s c h e V e r w e n d u n g v o n B e d e u t u n g i s t .

M i t d e m W a s s e r g e h a l t d a g e g e n v e r h ä l t e s s i c h b e i b e i d e n B r e n n s t o f f k l a s s e n g e r a d e u m g e k e h r t . J e d e K o h l e w e i s t v o n N a t u r e i n e n b e s t i m m t e n F e u c h t i g k e i t s ­ g e h a l t a u f , d e r f ü r i h r e H e r k u n f t z i e m l i c h k o n s t a n t u n d s o g a r c h a r a k t e r i s t i s c h i s t . D i e s e r F e u c h t i g k e i t s ­ g e h a l t i s t n i c h t s c h ä d l i c h . D i e T e c h n i k r e c h n e t s o g a r v i e l f a c h m i t i h m . J e d e n f a l l s w i r k t d e r W a s s e r g e h a l t g e r a d e e n t g e g e n g e s e t z t w i e d e r A s c h e n g e h a l t . D a s W a s s e r m i l d e r t , w e n i g s t e n s i m A n f a n g , d e n z e r s e t z e n d e n E i n f l u ß d e r W ä r m e a u f d i e K o h l e , u n d d e r W Ta s s e r d a m p f b e l e b t s e l b s t i n g e w i s s e r H i n s i c h t d i e V e r b r e n n u n g . J e d e n f a l l s m a c h t s i c h b e i d e n K o h l e n d e r W a s s e r g e h a l t i m a l l g e m e i n e n n i c h t n a c h t e i l i g b e m e r k b a r .

D i e f l ü s s i g e n B r e n n s t o f f e h i n g e g e n v e r m ö g e n ü b e r ­ h a u p t n u r s e h r w e n i g W ra s s e r a u f z u n e h m e n , d . h . v ö l l i g z u l ö s e n . D i e s g i l t b e s o n d e r s f ü r d i e P e t r o l e u m d e s t i l l a t e , d i e h ö c h s t e n s Z e h n t e l p r o z e n t e a u f n e h m e n k ö n n e n . J e d e r W a s s e r g e h a l t , d e r d i e s e n B e t r a g ü b e r s c h r e i t e t , i s t d a h e r n i c h t m e h r g e l ö s t , s o n d e r n a l s S u s p e n s i o n o d e r T r ü b u n g v o r h a n d e n u n d w i r k t d a n n s t ö r e n d w i e e i n F r e m d k ö r p e r . D i e s e s t ö r e n d e n E i g e n s c h a f t e n w e r d e n d a d u r c h b e s o n d e r s l ä s t i g , d a ß d i e f l ü s s i g e n B r e n n s t o f f e d a s W a s s e r , w e n n g l e i c h s i e e s n i c h t l ö s e n k ö n n e n , d o c h s e h r h a r t n ä c k i g z u r ü c k h a l t e n . E s s e i n u r a n d e n T e e r e r i n n e r t , b e i d e s s e n D e s t i l l a t i o n d i e E n t f e r n u n g d e s W a s s e r s d i e g r ö ß t e S c h w i e r i g k e i t b e r e i t e t .

I n d e r a l l g e m e i n e n Z u s a m m e n s e t z u n g d e r f e s t e n u n d d e r f l ü s s i g e n B r e n n s t o f f e z e i g e n s i c h a l s o s c h o n r e c h t d e u t l i c h e U n t e r s c h i e d e . D e r H a u p t u n t e r s c h i e d i s t j e d o c h e i n z i g u n d a l l e i n g e g e b e n d u r c h d i e v e r ­ s c h i e d e n e Z u s a m m e n s e t z u n g d e r b r e n n b a r e n S u b s t a n z i n b e i d e n B r e n n s t o f f a r t e n .

A l l e f e s t e n u n d a l l e f l ü s s i g e n B r e n n s t o f f e e n t h a l t e n a l s g e m e i n s a m e H a u p t b e s t a n d t e i l e K o h l e n s t o f f u n d

G l ü c k a u f 60 3

W a s s e r s t o f f . D i e B e d e u t u n g f ü r d e n C h e m i s m u s d e r B r e n n s t o f f e i s t f ü r j e d e s d e r b e i d e n E l e m e n t e e b e n s o g r o ß w i e g r u n d v e r s c h i e d e n . D e r K o h l e n s t o f f ü b e r w i e g t d e r M e n g e n a c h , d i e m i t 8 5 - 9 0 % f ü r d i e M e h r z a h l d e r K o h l e n u n d d e r f l ü s s i g e n B r e n n s t o f f e a n z u n e h m e n i s t . E r b i l d e t d a h e r d e n G r u n d s t o c k d e r B r e n n s t o f f e . D i e M e n g e d e s W a s s e r s t o f f s i n d e n B r e n n s t o f f e n i s t d a g e g e n v i e l k l e i n e r , u . z w . s o w o h l a b s o l u t a l s a u c h i m V e r ­ h ä l t n i s z u m K o h l e n s t o f f . T r o t z d e m i s t d i e B e d e u t u n g d e s W a s s e r s t o f f s s e h r g r o ß . E r b i l d e t g e g e n ü b e r d e m K o h l e n s t o f f d i e l e b e n d i g e V a r i a n t e d e r B r e n n s t o f f e , d . h . s e i n M e n g e n v e r h ä l t n i s z u m K o h l e n s t o f f b e s t i m m t n i c h t n u r d i e E i g e n s c h a f t e n d e r B r e n n s t o f f e , s o n d e r n l e t z t e n E n d e s ü b e r h a u p t i h r e v e r s c h i e d e n e n A r t e n .

D i e f l ü s s i g e n B r e n n s t o f f e u n t e r s c h e i d e n s i c h i n i h r e r c h e m i s c h e n Z u s a m m e n s e t z u n g v o n d e n f e s t e n d u r c h z w e i M e r k m a l e : e r s t e n s b e s t e h t i h r e b r e n n b a r e S u b s t a n z n u r a u s K o h l e n s t o f f u n d W a s s e r s t o f f u n t e r A u s s c h l u ß v o n S a u e r s t o f f , z w e i t e n s i s t d a s V e r h ä l t n i s v o n W a s s e r ­ s t o f f z u K o h l e n s t o f f v i e l g r ö ß e r a l s b e i d e n K o h l e n . B e i v e r g l e i c h s w e i s e g l e i c h e m K o h l e n s t o f f g e h a l t ( 8 5 b i s 9 0 % ) h a b e n d i e f l ü s s i g e n B r e n n s t o f f e m e h r a l s d o p p e l t s o v i e l W a s s e r s t o f f .

D e r W a s s e r s t o f f i s t d a s l e i c h t e s t e a l l e r E l e m e n t e u n d e i n e s d e r r e a k t i o n s f ä h i g s t e n . D i e s e E i g e n s c h a f t e n ü b e r ­ t r a g e n s i c h a u c h a u f s e i n e e i n f a c h e n V e r b i n d u n g e n , d . h . a u f s o l c h e V e r b i n d u n g e n , d i e a u s W a s s e r s t o f f m i t n u r e i n e m E l e m e n t b e s t e h e n . A l l e d i e s e W a s s e r s t o f f - v e r b i n d u n g e n z e i c h n e n s i c h d a h e r d u r c h L e i c h t i g k e i t u n d B e w e g l i c h k e i t a u s . D i e f l ü s s i g e n B r e n n s t o f f e g e h ö r e n z u d i e s e n V e r b i n d u n g e n ; d e n n s i e s i n d K o h l e n w a s s e r ­ s t o f f e . S i e o r d n e n s i c h a l s s o l c h e i n d a s S y s t e m d e r o r g a n i s c h e n C h e m i e e i n , d . h . s i e k ö n n e n a l i p h a t i s c h e V e r b i n d u n g e n , w i e d i e P e t r o l e u m d e s t i l l a t e , o d e r B e n z o l ­ v e r b i n d u n g e n , w i e d i e T e e r d e s t i l l a t e , s e i n .

D i e K o h l e n u n t e r s c h e i d e n s i c h v o n d e n f l ü s s i g e n B r e n n s t o f f e n d a d u r c h , d a ß s i e e r s t e n s v i e l w e n i g e r W a s s e r s t o f f e n t h a l t e n , u n d d a ß z w e i t e n s a l s d r i t t e s H a u p t e l e m e n t i m m e r n o c h d e r S a u e r s t o f f h i n z u k o m m t . D i e s e r k l ä r t s i c h g a n z n a t ü r l i c h a u s d e r E n t s t e h u n g d e r K o h l e . D i e K o h l e n h a b e n s i c h a u s H o l z s u b s t a n z g e ­ b i l d e t , a l s o a u s e i n e m K o h l e h y d r a t . B e i m V o r g a n g d e r K o h l e n b i l d u n g i s t z w a r d a s M e n g e n v e r h ä l t n i s d e r d r e i E l e m e n t e i n d e r W e i s e v e r s c h o b e n w o r d e n , d a ß d e r K o h l e n s t o f f z u g e n o m m e n h a t , w ä h r e n d W a s s e r s t o f f u n d S a u e r s t o f f g l e i c h z e i t i g a b g e n o m m e n h a b e n . A b e r e i n R e s t v o n S a u e r s t o f f i s t e b e n d o c h b e i a l l e n K o h l e n g e b l i e b e n u n d d a r u m a u c h d e r E i n f l u ß d e s S a u e r s t o f f s . D i e s e r E i n f l u ß i s t d e m d e s W a s s e r s t o f f s g e r a d e e n t g e g e n ­ g e s e t z t . D i e V e r b i n d u n g e n d e s W a s s e r s t o f f s s i n d l e i c h t , b e w e g l i c h u n d r e a k t i o n s f ä h i g . D e r E i n t r i t t d e s S a u e r ­ s t o f f s i n d i e V e r b i n d u n g e n v e r m i n d e r t d a g e g e n d i e g e n a n n t e n E i g e n s c h a f t e n . E i n l e h r r e i c h e s B e i s p i e l d a f ü r b i e t e t d i e R e i h e d e r e i n f a c h s t e n K o h l e n s t o f f ­ v e r b i n d u n g e n m i t z w e i K o h l e n s t o f f a t o m e n , d i e m i t d e m l e i c h t e n G a s Ä t h a n ( C 2H (.) b e g i n n t , m i t d e m E i n t r i t t e i n e s S a u e r s t o f f a t o m s z u d e m l e i c h t f l ü c h t i g e n , a b e r d o c h s c h o n f l ü s s i g e n A l k o h o l ( C 2H 6 0 ) u n d m i t d e m E i n t r i t t e i n e s w e i t e r n S a u e r s t o f f a t o m s z u d e m b e r e i t s h o c h s i e d e n d e n G l y c o l ( C s H 6 0 2) f ü h r t .

Ä t h a n Ä t h y l - A l k o h o l Ä t h y l - G l y c c l

‘/ H / O - H O H

C - H C H C H

H H H

H ^ H 0 H

C-~R

C ~ H C - H

H H H

S i e d e p u n k t e : G a s 7 8 ° 1 9 7 °

D e r S a u e r s t o f f h a t e i n e n » k o n d e n s i e r e n d e n « E i n f l u ß a u f d e n A g g r e g a t z u s t a n d s e i n e r V e r b i n d u n g e n , u n d d i e s e r E i n f l u ß n i m m t m i t d e r G r ö ß e d e r M o l e k ü l e d e r ­ m a ß e n z u , d a ß d i e h o c h m o l e k u l a r e n V e r b i n d u n g e n d e s

S a u e r s t o f f s m i t K o h l e n s t o f f u n d W a s s e r s t o f f n i c h t o h n e Z e r s e t z u n g e r w ä r m t o d e r g a r d e s t i l l i e r t w e r d e n k ö n n e n . D a z u k o m m t n o c h , d a ß d e r S a u e r s t o f f i n d e n K o h l e n w o h l z u m g r o ß e m T e i l i n d e r g l e i c h e n A r t w i e i n d e n K o h l e h y d r a t e n g e b u n d e n i s t , n ä m l i c h a n W a s s e r s t o f f . W a s s e r s t o f f u n d S a u e r s t o f f v e r b i n d e n s i c h i m G e w i c h t ­ v e r h ä l t n i s 1 : 8 . M a n m u ß d a h e r a n n e h m e n , d a ß e i n T e i l d e s W a s s e r s t o f f s , d e r d e m W e r t

1/ aO

e n t s p r i c h t , i n d e r K o h l e b e r e i t s a n S a u e r s t o f f g e b u n d e n i s t . D i e s e r

» g e b u n d e n e « W a s s e r s t o f f i s t a l s o s c h o n » v e r b r a n n t « u n d b e s i t z t k e i n e n W e r t m e h r f ü r d i e V e r b r e n n u n g d e r K o h l e . A l s d e r e i g e n t l i c h e u n d a l l e i n w e r t v o l l e W a s s e r ­ s t o f f e r g i b t s i c h d a n n d e r » f r e i e « o d e r » d i s p o n i b l e « a l s

U n t e r s c h i e d z w i s c h e n d e m G e s a m t w a s s e r s t o f f u n d d e m g e b u n d e n e n .

D e r W a s s e r s t o f f g e h a l t d e r K o h l e n b e w e g t s i c h i n n e r ­ h a l b e n g e r G r e n z e n u n d l i e g t z . B . f ü r d i e b r e n n b a r e S u b s t a n z d e r F e t t k o h l e n , G a s f l a m m k o h l e n u n d G a s ­ k o h l e n d e s w e s t f ä l i s c h e n B e z i r k s z w i s c h e n 4 , 9 u n d 5 , 5 % . D a s V e r h ä l t n i s W a s s e r s t o f f : K o h l e n s t o f f l i e g t d a h e r f ü r d i e K o h l e n v i e l u n g ü n s t i g e r a l s f ü r d i e f l ü s s i g e n B r e n n s t o f f e , s c h o n w e n n m a n d e n G e s a m t w a s s e r s t o f f i n B e t r a c h t z i e h t . E s w i r d a b e r n o c h w e s e n t l i c h k l e i n e r , w e n n m a n f o l g e r i c h t i g n u r d e n d i s p o n i b l e n W a s s e r s t o f f i n R e c h n u n g s e t z t . D e r G e s a m t w a s s e r s t o f f l ä ß t ü b e r ­ h a u p t k e i n e n w e s e n t l i c h e n U n t e r s c h i e d z w i s c h e n d e n e i n z e l n e n K o h l e n e r k e n n e n , b e i s p i e l s w e i s e z w i s c h e n d e n B r a u n k o h l e n u n d d e n g a s r e i c h e n S t e i n k o h l e n . E r s t d e r d i s p o n i b l e W a s s e r s t o f f l ä ß t d i e K o h l e n u n t e r s c h e i d e n u n d i h r e e i n z e l n e n A r t e n ( E n t w i c k l u n g s s t u f e n ) d e u t l i c h h e r v o r t r e t e n .

W i l l m a n d i e f e s t e n B r e n n s t o f f e i n d i e s e r H i n s i c h t m i t d e n f l ü s s i g e n v e r g l e i c h e n , s o e r h ä l t m a n e i n e n s e h r a n s c h a u l i c h e n M a ß s t a b i n d e m M o l e k u l a r v e r h ä l t n i s W a s s e r s t o f f : K o h l e n s t o f f . K o h l e n s t o f f h a t d a s A t o m ­ g e w i c h t 1 2 , W a s s e r s t o f f d a s A t o m g e w i c h t 1. M a n e r h ä l t a l s o d a s M o l e k u l a r v e r h ä l t n i s , w e n n m a n d i e G e w i c h t ­ p r o z e n t e K o h l e n s t o f f d u r c h 1 2 d i v i d i e r t u n d d a n n i n d a s V e r h ä l t n i s z u m W a s s e r s t o f f s e t z t . D i e n a c h ­ s t e h e n d e Z a h l e n t a f e l u n d d i e g r a p h i s c h e D a r s t e l l u n g (s. A b b . ) v e r a n s c h a u l i c h e n d i e s e V e r h ä l t n i s s e .

D i e s e r V e r g l e i c h e r g i b t a l s o z u n ä c h s t , d a ß d i e K o h l e n i n b e z u g a u f i h r e n W a s s e r s t o f f g e h a l t u n d d a m i t i n b e z u g a u f v i e l e E i g e n s c h a f t e n , c h e m i s c h e R e a k t i o n s ­ f ä h i g k e i t u s w . , h i n t e r d e n f l ü s s i g e n B r e n n s t o f f e n z u r ü c k ­ s t e h e n . I n W i r k l i c h k e i t f ä l l t d e r V e r g l e i c h x a b e r d o c h , w e n i g s t e n s f ü r e i n e n T e i l d e r K o h l e n s u b s t a n z , g ü n s t i g e r

6 0 4 G l ü c k a u f

E l e m e n t a r z u s a m m e r r e t z u n g

d e r b r e n n b a r e n S u b s ta n z f r e i e r W a s s e r­

Mole- ku lar- v e r ­

C O H sto ff il ältn is

%

%

% % H : C

B e n z i n ... 84,5 0,5 15,0 15,0 2,13: 1 P e tr o le u m - G a s ö l. . 85,0 2,0 13,0 13,0 1,8*4: 1

B enzol (C6 H e) . . . 92,3 7.7 7,7 1 : 1

T e e r ö l... 87,0 5,5 7,5 6,8 0,94: 1

D ick flü ssig er T e e r . 86,0 9,0 5,0 3,9 0,54: 1

G a s f l a m m k o h le . . . 85,0 9,5 5,5 4,3 0,60: 1 F e t t k o h l e ... 88,0 7,0 5,0 4,1 0,56: 1 B r a u n k o h l e ... 64,0 30,0 6,0 2,2 0,41: 1 A n t h r a z i t ... 94,0 3,0 3,0 2,6 0,33: 1 H o l z ... 50,0 44,0 6,0 0,5 0,12: 1

Zelluloce, r e i n . . . . 44,4 49,4 6,2 0,0 0 : 1

a u s . D i e K o h l e n s i n d n ä m l i c h i m G e g e n s a t z z u d e n f l ü s s i g e n B r e n n s t o f f e n k e i n c h e m i s c h e i n h e i t l i c h e s M a t e r i a l . S i e e n t h a l t e n v i e l m e h r d e n g r o ß e m T e i l i h r e s K o h l e n s t o f f s i n e i n e r F o r m , d i e p r a k t i s c h d e m f r e i e n , u n g e b u n d e n e n K o h l e n s t o f f n a h e k o m m t . D a r i n l i e g t d i e z w e i t e o d e r r i c h t i g g e s a g t d i e E i g e n a r t d e r K o h l e . N u r d e r k l e i n e r e T e i l d e s K o h l e n s t o f f s i s t a n W a s s e r ­ s t o f f u n d S a u e r s t o f f g e b u n d e n . I n d i e s e m k l e i n e r n T e i l a b e r w i r d d a s V e r h ä l t n i s W a s s e r s t o f f : K o h l e n s t o f f n a t ü r l i c h w i e d e r g r ö ß e r , j a s o g a r g r ö ß e r a l s b e i d e n f l ü s s i g e n B r e n n s t o f f e n . D i e F o l g e i s t , d a ß d i e S p a l t ­ p r o d u k t e d e r c h e m i s c h g e b u n d e n e n K o h l e n s u b s t a n z n o c h w a s s e r s t o f f r e i c h e r u n d l e i c h t e r s i n d a l s d i e f l ü s s i g e n B r e n n s t o f f e , d . h . s i e s i n d G a s e . D e s w e i t e r n e r k l ä r t s i c h d a r a u s , w a r u m d i e N e i g u n g z u r B i l d u n g f l ü s s i g e r Z e r -

Ar, thrè ri/-

ßen zo/

/ ?.ttk vh/e Te?rö/

■^Pè n m uml asbl

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II

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{&rmrrkw fa ­ — t n -

i—

ßr&unk <ft/a

Ho

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SO

Qi

50

Mku/arvcrhs/his H:C, bezogen auf C°1

s e t z u n g s p r o d u k t e , a l s o z u r T e e r b i l d u n g , b e i d e n K o h l e n ü b e r h a u p t q u a n t i t a t i v g e r i n g i s t . I m m e r h i n g i b t d i e T e e r b i l d u n g e i n g u t e s U n t e r s c h e i d u n g s m e r k m a l f ü r d e n C h e m i s m u s e i n e r K o h l e a n d i e H a n d . S i e w i r d a m g r ö ß t e n b e i j e n e n K o h l e n s e i n , d i e v i e l K o h l e n s t o f f i n g e b u n d e n e r F o r m e n t h a l t e n . D a s s i n d j e n e K o h l e n , d i e m a n m i t d e m e t w a s u n b e s t i m m t e n A u s d r u c k

» b i t u m i n ö s « b e z e i c h n e t . D i e T e e r b i l d u n g h ä n g t a b e r a u c h v o n d e m Z e r s e t z u n g s v o r g a n g s e l b s t a b ; d e n n z w i s c h e n d e m f r e i e n o d e r s c h w a c h g e b u n d e n e n K o h l e n s t o f f e i n e r ­ s e i t s u n d d e m ' ' g e b u n d e n e n a n d e r s e i t s k a n n u n d m u ß e s Ü b e r g ä n g e g e b e n . J e m i l d e r m a n m i t d e r K o h l e b e i d e r E r w ä r m u n g v e r f ä h r t , u m s o m e h r K o h l e n s t o f f k a n n i n g e b u n d e n e r F o r m a l s T e e r , K o h l e n w a s s e r s t o f f u s w . e r h a l t e n w e r d e n . D i e U n t e r s c h i e d e i n d e r B e s c h a f f e n ­ h e i t d e s G a s t e e r s u n d d e s K o k e r e i t e e r s s i n d d a f ü r e i n B e w e i s . D i e s e E r k e n n t n i s i s t f ü r d i e f e s t e n B r e n n s t o f f e g e r a d e i m V e r g l e i c h m i t d e n f l ü s s i g e n w i c h t i g , w e i l j a d e r T e e r d a s M i t t e l b i l d e t , u m a u s d e n f e s t e n B r e n n ­ s t o f f e n f l ü s s i g e z u e r h a l t e n .

D e r c h e m i s c h e A u f b a u d e r f e s t e n u n d d e r f l ü s s i g e n B r e n n s t o f f e k e n n z e i c h n e t s i c h m i t h i n g r u n d v e r s c h i e d e n . D i e s ä u ß e r t s i c h a u c h i n i h r e m c h e m i s c h e n V e r h a l t e n . D i e f l ü s s i g e n B r e n n s t o f f e m i t i h r e r v ö l l i g e n B i n d u n g d e s K o h l e n s t o f f s a n d e n W a s s e r s t o f f v e r h a l t e n s i c h w i e e i n h e i t l i c h e K ö r p e r . K o h l e n s t o f f u n d W Ta s s e r s t o f f t r e t e n i n c h e m i s c h e r B i n d u n g g e m e i n s a m i n a l l e R e a k t i o n e n e i n , b e i s p i e l s w e i s e i n d i e V e r b r e n n u n g u n d i n d i e D e s t i l l a t i o n . D i e K o h l e n d a g e g e n v e r h a l t e n s i c h v o r a l l e m n i e m a l s e i n h e i t l i c h . N u r e i n v e r h ä l t n i s m ä ß i g k l e i n e r T e i l d e r K o h l e n s u b s t a n z , d e r i n c h e m i s c h e r B i n d u n g d e n g e ­ s a m t e n W a s s e r s t o f f u n d S a u e r s t o f f s o w i e d e n g e b u n d e n e n K o h l e n s t o f f u m f a ß t , t r i t t i n R e a k t i o n e n e i n . D e r g r ö ß e r e T e i l d e r K o h l e n s u b s t a n z a b e r , b e s t e h e n d a u s f r e i e m K o h l e n s t o f f , n i m m t a n d e n R e a k t i o n e n v i e l s c h w e r e r o d e r w e n i g s t e n s z e i t l i c h s p ä t e r t e i l .

D a m i t i s t a b e r n o c h l a r g e n i c h t g e s a g t , d a ß d i e K o h l e n w e n i g e r r e a k t i o n s f ä h i g s i n d a l s d i e f l ü s s i g e n B r e n n s t o f f e ; m a n k a n n s o g a r e h e r d a s G e g e n t e i l b e ­ h a u p t e n . D e r c h e m i s c h r e a k t i o n s f ä h i g e T e i l d e r K o h l e n i s t z w a r i m V e r h ä l t n i s z u r G e s a m t k o h l e n s u b s t a n z k l e i n , a b e r a n R e a k t i o n s f ä h i g k e i t ü b e r t r i f f t e r s o g a r d i e k o h l e n w a s s e r s t o f f a r t i g e n f l ü s s i g e n B r e n n s t o f f e . A m b e s t e n l ä ß t s i c h d i e s a n d e r c h e m i s c h e n B e s t ä n d i g k e i t o d e r U n b e s t ä n d i g k e i t b e i d e r B r e n n s t o f f a r t e n e r k e n n e n , a l s o a n d e r f r e i w i l l i g e n Z e r s e t z u n g .

D i e f l ü s s i g e n B r e n n s t o f f e z e r s e t z e n s i c h f r e i w i l l i g s o g u t w i e g a r n i c h t . W rä r m e u n d s e l b s t O x y d a t i o n h a b e n n u r w e n i g E i n f l u ß a u f s i e . Z . T . e r k l ä r t s i c h d i e s a u s d e m L m s t a n d , d a ß d i e h e f t i g s t e n E i n w i r k u n g e n d e r W a r m e u n d a u c h d e r O x y d a t i o n b e i i h n e n s c h o n b e i d e r H e r s t e l l u n g ( D e s t i l l a t i o n , R a f f i n a t i o n ) s t a t t ­ g e f u n d e n h a b e n . W o Z e r s e t z u n g e n a u f t r e t e n , s i n d sie d a h e r m e i s t a u f F r e m d k ö r p e r z u r ü c k z u f ü h r e n .

D i e K o h l e n b i l d e n d a z u e i n e n l e b e n d i g e n G e g e n s a t z , U; z w . l e b e n d i g i n d e s W o r t e s b e s t e r B e d e u t u n g . S i e s i n d e i n h ö c h s t u n b e s t ä n d i g e s M a t e r i a l u n d a l s s o l c h e s l a n g e n i c h t g e n u g b e k a n n t . M i t d e m A u g e n b l i c k , i n d e m d i e K o h l e a u s d e r T i e f e d e s S c h a c h t e s a n L u f t u n d L i c h t k o m m t , t r i t t s i e i n e i n n e u e s c h e m i s c h e s G l e i c h g e w i c h t m i t i h r e r U m g e b u n g , d . h . d e r L u f t , e i n

G l ü c k a u f 6 0 5

S i e n i m m t b e g i e r i g S a u e r s t o f f a u s d e r L u f t a u f , s i e o x y d i e r t s i c h t e i l w e i s e , u . z w . u n t e r W ä r m e e n t w i c k ­ l u n g . A n d i e s e m c h e m i s c h e n V o r g a n g i s t n u r d e r c h e m i s c h g e b u n d e n e r e a k t i o n s f ä h i g e T e i l d e r K o h l e n ­ s u b s t a n z b e t e i l i g t , a l s o n i c h t d i e g e s a m t e K o h l e n ­ s u b s t a n z , d a h e r d e n n a u c h d i e j ü n g e r n S t e i n k o h l e n d i e s e E r s c h e i n u n g v i e l s t ä r k e r z e i g e n a l s d i e a l t e r n .

D e r r e a k t i o n s f ä h i g e T e i l d e r K o h l e n s u b s t a n z e n t h ä l t i m m e r S a u e r s t o f f . W ^ e n n e s a n u n d f ü r s i c h s c h o n m e r k w ü r d i g i s t , d a ß g e r a d e e i n s a u e r s t o f f h a l t i g e r B r e n n ­ s t o f f S a u e r s t o f f a u f n i m m t , s o i s t e s n o c h v i e l m e r k ­ w ü r d i g e r , d a ß d i e s a u e r s t o f f r e i c h s t e n K o h l e n d i e s e E i g e n s c h a f t a m s t ä r k s t e n z e i g e n . D i e S e l b s t o x y d a t i o n d e r K o h l e i s t u n z ä h l i g e M a l e s t u d i e r t u n d b e s c h r i e b e n w o r d e n , a b e r f a s t i m m e r n u r n a c h d e r q u a n t i t a t i v e n S e i t e h i n , w ä h r e n d E r k l ä r u n g e n d a f ü r n u r w e n i g e v e r ­ s u c h t w o r d e n s i n d ; u n d d o c h l i e g t e i n e s o l c h e E r k l ä r u n g s e h r n a h e . D i e K o h l e n s u b s t a n z s t e h t i n i h r e r c h e m i s c h e n Z u s a m m e n s e t z u n g u n z w e i f e l h a f t d e n B e n z o l v e r b i n d u n g e n n a h e . E s z e i g t s i c h n u n , d a ß b e i d e n B e n z o l V e r b i n d u n g e n d i e N e i g u n g z u r A u f n a h m e v o n S a u e r s t o f f m i t d e m G e h a l t a n s c h o n v o r h a n d e n e m S a u e r s t o f f w ä c h s t , z . B . d a s B e n z o l C gH ü z e i g t s o g u t w i e k e i n e r e d u z i e r e n d e n E i g e n s c h a f t e n . D a s g l e i c h e g i l t f ü r d a s e i n f a c h s t e O x y d a t i o n s p r o d u k t d e s B e n z o l s , d a s P h e n o l ( K a r b o l ­ s ä u r e C 6HhO ) . A b e r s c h o n b e i E i n t r i t t d e s z w e i t e n S a u e r s t o f f a t o m s z e i g e n s i c h b e i m R e s o r c i n u n d b e i d e m i s o m e r e n H y d r o c h i n o n (C 6H (. 0 0) a u s g e p r ä g t r e d u z i e r e n d e E i g e n s c h a f t e n , d i e d a n n b e i d e m h ö c h s t e n O x y d a t i o n s ­ p r o d u k t , d e m P y r o g a l l o l (G 6H 60 3) i h r H ö c h s t m a ß e r ­ r e i c h e n .

B e n z o l O x y - B e n z o l D i - O x y - B e n z o l T r i - O x y - B e n z o l ( P h e n o l ) ( H v d r o c h i n o n ) ( P y r o g a l l o l ) C , H .. _{f a b} G . H . O . _{f a o l} C.. H . O , _{fa o z} C H 0 ,_{6 6 3}

E?gerfschaft^6 keine sc h w a c h s t a r k s e h r s t a r k

( D i e p r a k t i s c h e A n w e n d u n g d e s P y r o g a l l o l s i n d e r P h o t o g r a p h i e u n d i n d e r R a u c h g a s a n a l y s e b e r u h t a u f d i e s e r s t a r k e n N e i g u n g z u r S a u e r s t o f f a u f n a h m e . )

D i e r e d u z i e r e n d e n E i g e n s c h a f t e n d e r s a u e r s t o f f ­ r e i c h e n K o h l e n w e i s e n a l s o d a r a u f h i n , d a ß i n i h n e n ä h n l i c h e s a u e r s t o f f r e i c h e B e n z o l v e r b i n d u n g e n e n t h a l t e n s i n d .

P r a k t i s c h h a t d i e c h e m i s c h e U n b e s t ä n d i g k e i t d e r K o h l e n e i n e r e c h t u n e r w ü n s c h t e B e d e u t u n g . D e r O x y d a t i o n s v o r g a n g v e r l ä u f t s t e t s u n t e r W ä r m e ­ e n t w i c k l u n g . W i r d d i e s e W ä r m e e n t w i c k l u n g a n i r g e n d ­ e i n e m P u n k t e e i n e r g r o ß e n l a g e r n d e n K o h l e n m a s s e g e s a m m e l t o d e r g e s t a u t , s o f ü h r t s i e z u r S e l b s t e r h i t z u n g u n d s c h l i e ß l i c h z u r S e l b s t e n t z ü n d u n g , d e r e n g r u n d ­ s ä t z l i c h e V o r a u s s e t z u n g s o m i t b e i a l l e n K o h l e n g e ­ g e b e n i s t .

E s i s t a l s o n i c h t u n i n t e r e s s a n t , f e s t z u s t e l l e n , d a ß d i e K o h l e n i n H i n s i c h t a u f d i e S e l b s t e n t z ü n d u n g e i n w e i t g e f ä h r l i c h e r e s M a t e r i a l s i n d a l s d i e f l ü s s i g e n B r e n n ­ s t o f f e , b e i d e n e n d i e s e E r s c h e i n u n g ü b e r h a u p t u n b e k a n n t i s t . N a t ü r l i c h m u ß m a n d a b e i d i e S e l b s t e n t z ü n d u n g b e t o n e n ; d e n n d i e E n t z ü n d u n g s g e f a h r d u r c h ä u ß e r e U m s t ä n d e i s t i n f o l g e d e s n i e d r i g e n F l a m m p u n k t s b e i d e n f l ü s s i g e n B r e n n s t o f f e n s e l b s t v e r s t ä n d l i c h g r ö ß e r .

I I .

D i e V e r s c h i e d e n h e i t e n i m c h e m i s c h e n A u f b a u u n d i m c h e m i s c h e n V e r h a l t e n d e r b e i d e n B r e n n s t o f f k l a s s e n z e i g e n s i c h f o l g e r i c h t i g a u c h i m V e r b r e n n u n g s p r o z e ß , d e r j a a l s d i e w i c h t i g s t e t e c h n i s c h e A n w e n d u n g d e r B r e n n s t o f f e z u g e l t e n h a t .

D e r V e r b r e n n u n g s v o r g a n g n i m m t e i n e g e s o n d e r t e S t e l l u n g u n t e r d e n O x y d a t i o n s v o r g ä n g e n i n s o f e r n e i n , a l s e r e r s t e n s u n t e r b e s o n d e r s g r o ß e r W ä r m e e n t w i c k l u n g v e r l ä u f t u n d e s s i c h z w e i t e n s d a b e i i m m e r u m d i e O x y d a t i o n v o n S u b s t a n z e n h a n d e l t , d i e v o r w i e g e n d a u s K o h l e n s t o f f u n d W a s s e r s t o f f b e s t e h e n , d a s s i n d e b e n d i e B r e n n s t o f f e . E r l i e f e r t a l s o a n O x y d a t i o n s e r z e u g n i s s e n n u r K o h l e n s ä u r e u n d W a s s e r d a m p f u n d d a z u e i n e W ä r m e ­ e n t w i c k l u n g , d e r e n T r ä g e r z u n ä c h s t d i e g e n a n n t e n V e r b r e n n u n g s p r o d u k t e s i n d . D e r e n M e n g e e i n e r s e i t s u n d d i e e n t w i c k e l t e W ä r m e m e n g e a n d e r s e i t s b e s t i m m e n d i e V e r b r e n n u n g s t e m p e r a t u r o d e r r i c h t i g e r g e s a g t d i e

» A n f a n g s t e m p e r a t u r « d e r V e r b r e n n u n g .

Q u a l i t a t i v i s t d e r V o r g a n g b e i d e n f e s t e n u n d f l ü s s i g e n B r e n n s t o f f e n n a t ü r l i c h g e n a u g l e i c h . Q u a n t i t a t i v d a ­ g e g e n v e r l ä u f t e r v e r s c h i e d e n . I n e r s t e r L i n i e i s t s c h o n d i e W ä r m e e n t w i c k l u n g a u f d i e G e w i c h t e i n h e i t , d . i.

d e r H e i z w e r t , b e i d e n f l ü s s i g e n B r e n n s t o f f e n g r ö ß e r a l s b e i d e n f e s t e n . D i e h ö c h s t e n H e i z w e r t e v o n K o h l e n , d i e i n d e s s e n n u r g a n z v e r e i n z e l t V o r k o m m e n , b e t r a g e n 8 2 0 0 W E a u f 1 k g o d e r , t h e o r e t i s c h a u f w a s s e r - u n d a s c h e f r e i e K o h l e b e r e c h n e t , 8 5 0 0 W E a u f 1 k g . D i e s e r t h e o r e t i s c h e W e r t b e d e u t e t s o d a n n ü b e r h a u p t d e n t h e o r e t i s c h e n H ö c h s t w e r t f ü r K o h l e n . F ü r d i e f l ü s s i g e n B r e n n s t o f f e b e d e u t e n 8 5 0 0 W E d a g e g e n s c h o n e i n M i n d e s t m a ß . I h r H e i z w e r t b e w e g t s i c h i m a l l g e m e i n e n u m 1 0 0 0 0 W E ( A u t o m o b i l b e n z i n 1 0 5 0 0 W E , P e ­ t r o l e u m - G a s ö l 1 0 0 0 0 W E , T e e r ö l 9 0 0 0 W ' E ) . M i t d e n f l ü s s i g e n B r e n n s t o f f e n l a s s e n s i c h a l s o i m a l l g e m e i n e n h ö h e r e V e r b r e n n u n g s t e m p e r a t u r e n e r r e i c h e n a l s m i t d e n f e s t e n B r e n n s t o f f e n .

E i n w e i t e r e r U n t e r s c h i e d i s t , d a ß d i e V e r b r e n n u n g s ­ p r o d u k t e d e r f l ü s s i g e n B r e n n s t o f f e q u a n t i t a t i v m e h r W a s s e r d a m p f e n t h a l t e n a l s d i e A b g a s e d e r K o h l e n ­ f e u e r u n g e n , z u m a l a u c h d e r e r f o r d e r l i c h e L u f t ü b e r s c h u ß b e i i h n e n g e r i n g e r i s t . D e r g r ö ß e r e G e h a l t d e r V e r ­ b r e n n u n g s g a s e a n W a s s e r d a m p f i s t a n u n d f ü r s i c h n i c h t s c h ä d l i c h . N u r d a n n , w e n n d e r f l ü s s i g e B r e n n s t o f f s e h r v i e l S c h w ' e f e l e n t h ä l t , m a c h t s i c h d i e B i l d u n g u n d K o n d e n s a t i o n d e r S c h w e f e l s ä u r e d u r c h Z e r s t ö r u n g s ­ e r s c h e i n u n g e n a n K o n s t r u k t i o n s t e i l e n u n d M a u e r w e r k u n a n g e n e h m b e m e r k b a r . B e i s p i e l s w e i s e w i r d d i e s s e h r h ä u f i g i n A m e r i k a a n s o l c h e n O r t e n b e o b a c h t e t , wro m a n d i e b i l l i g e n , a b e r s e h r s c h w ' e f e l r e i c h e n k a l i ­ f o r n i s c h e n E r d ö l r ü c k s t ä n d e i n i n d u s t r i e l l e n F e u e r u n g e n v e r w e n d e t .

D e r V e r b r e n n u n g s v o r g a n g a n u n d f ü r s i c h w i r d s o m i t d u r c h d i e a l l g e m e i n e n E i g e n s c h a f t e n d e r f l ü s s i g e n B r e n n s t o f f e o h n e Z w e i f e l g ü n s t i g b e e i n f l u ß t . D u r c h i h r e V e r g a s u n g s f ä h i g k e i t l a s s e n s i e s i c h l e i c h t u n d u n ­ m i t t e l b a r e n t z ü n d e n . E b e n f a l l s i n f o l g e i h r e r V e r g a s u n g s ­ f ä h i g k e i t u n d i h r e r B e w - e g l i c h k e i t ( Z e r s t ä u b u n g ) m i s c h e n s i e s i c h s c h n e l l u n d v o l l s t ä n d i g m i t d e r z u r V e r b r e n n u n g n ö t i g e n L u f t . K o h l e n s t o f f u n d W a s s e r s t o f f i n c h e m i s c h e r B i n d u n g a l s K o h l e n w a s s e r s t o f f e v e r b r e n n e n g l e i c h z e i t i g

G l ü c k a u f 6 0 6

u n d g e m e i n s a m . U n v o l l k o m m e n e V e r b r e n n u n g i n F o r m v o n R a u c h o d e r R u ß i s t d a h e r v i e l s e l t e n e r , o b g l e i c h d i e k o h l e n w a s s e r s t o f f a r t i g e Z u s a m m e n s e t z u n g d e r f l ü s s i g e n B r e n n s t o f f e g e r a d e d a s G e g e n t e i l e r w a r t e n l i e ß e . D a d i e f l ü s s i g e n B r e n n s t o f f e f e r n e r p r a k t i s c h s o g u t w i e g a r k e i n e A s c h e e n t h a l t e n , s o v e r l ä u f t d i e V e r ­ b r e n n u n g r e s t l o s o h n e H i n t e r l a s s u n g v o n R ü c k s t ä n d e n u n d o h n e d i e S c h w i e r i g k e i t e n u n d W ä r m e v e r l u s t e , d i e m i t d i e s e n R ü c k s t ä n d e n v e r b u n d e n s i n d .

M a n k a n n d e s h a l b z u s a m m e n f a s s e n d s a g e n , d a ß d i e F e u e r u n g m i t f l ü s s i g e n B r e n n s t o f f e n s t e t s b e t r i e b s ­ b e r e i t i s t , s i c h l e i c h t r e g e l n l ä ß t u n d r e g e l m ä ß i g v e r l ä u f t . D i e f e s t e n B r e n n s t o f f e h i n g e g e n s i n d c h e m i s c h n i c h t e i n h e i t l i c h , u n d d i e s e E i g e n s c h a f t b i l d e t a u c h b e i i h r e m V e r b r e n n u n g s v o r g a n g d a s w e s e n t l i c h e M e r k m a l . D e r V e r b r e n n u n g s p r o z e ß v e r l ä u f t b e i i h n e n s t e t s i n z w e i A b s c h n i t t e n , d i e t e c h n i s c h g e w ö h n l i c h n e b e n e i n a n d e r h e r g e h e n .

D e r c h e m i s c h r e a k t i o n s f ä h i g e , d . i. d e r e n t g a s e n d e T e i l d e r K o h l e n s u b s t a n z l e i t e t d i e V e r b r e n n u n g e i n . E r v e r b r e n n t l e b h a f t u n d s c h n e l l u n d ü b e r t r i f f t d a r i n s o g a r d i e f l ü s s i g e n B r e n n s t o f f e . E i n U n t e r s c h i e d b e s t e h t a b e r d a r i n , d a ß d e n f l ü s s i g e n B r e n n s t o f f e n d i e e r ­ f o r d e r l i c h e L u f t g l e i c h b e i g e m e n g t i s t . D i e s i s t b e i d e n f e s t e n B r e n n s t o f f e n n i c h t m ö g l i c h . I n f o l g e d e s s e n k a n n d e r F a l l e i n t r e t e n , d a ß d i e L u f t z u f u h r e i n e r a l l z u l e b ­ h a f t e n E n t g a s u n g z e i t w e i s e n i c h t m e h r z u f o l g e n v e r m a g , u n d d a n n t r i t t u n v o l l s t ä n d i g e V e r b r e n n u n g i n F o r m v o n R a u c h e i n .

I n d i e s e m e r s t e n A b s c h n i t t v e r l ä u f t d i e V e r b r e n n u n g d e r K o h l e a l s o ä h n l i c h w i e d i e d e r f l ü s s i g e n B r e n n s t o f f e . W e s e n t l i c h v e r s c h i e d e n u n d t y p i s c h f ü r d i e K o h l e g e ­ s t a l t e t s i c h d e r z w e i t e A b s c h n i t t d e s V o r g a n g s , d . h . d i e V e r b r e n n u n g d e s K o k s r ü c k s t a n d e s . E s l ä ß t s i c h o h n e w e i t e r e s v o r a u s s e h e n , d a ß d i e s e r z w e i t e A b s c h n i t t g l e i c h m ä ß i g e r , a b e r a u c h l a n g s a m e r v e r l ä u f t . D i e s h a t j e d o c h n o c h e i n e t i e f e r e U r s a c h e , d i e w i e d e r u m d i e K o h l e k e n n z e i c h n e t , u n d d a s i s t d i e K o h l e n o x y d b i l d u n g .

D i e K o h l e n o x y d b i l d u n g i s t k e i n e u n v o l l s t ä n d i g e V e r b r e n n u n g i m e i g e n t l i c h e n S i n n e d i e s e s W o r t e s , e b e n s o w i e d a s K o h l e n o x y d k e i n e u n g e s ä t t i g t e K o h l e n ­ s t o f f v e r b i n d u n g i s t , o b w o h l d e n B e g r i f f e n ü b e r d i e

V i e r w e r t i g k e i t d e s K o h l e n s t o f f s d a d u r c h v o l l s t ä n d i g w i d e r s p r o c h e n w i r d . M a n w e i ß n u r , d a ß d i e B i l d u n g v o n K o h l e n o x y d i n d e n F e u e r u n g e n u r s ä c h l i c h s t e t s m i t d e m V o r h a n d e n s e i n v o n f r e i e m K o h l e n s t o f f z u ­ s a m m e n h ä n g t . W e n n s o m i t d i e c h e m i s c h e K o n s t i t u t i o n d e s K o h l e n o x y d s u n e r k l ä r l i c h e r s c h e i n t , s o i s t s i e e b e n n i c h t m e h r u n d n i c h t w e n i g e r u n e r k l ä r l i c h a l s d i e c h e m i s c h e K o n s t i t u t i o n d e s E l e m e n t s K o h l e n s t o f f s e l b s t , d a s s i c h v o n a l l e n ä n d e r n E l e m e n t e n d u r c h a u s u n t e r ­ s c h e i d e t , w i e s c h o n d i e v e r s c h i e d e n e n M o d i f i k a t i o n e n d e s f r e i e n K o h l e n s t o f f s a l s D i a m a n t , G r a p h i t , R u ß , K o k s u s w . b e w e i s e n .

J e d e n f a l l s s t e h t f e s t , d a ß d i e V e r b r e n n u n g d e r K o h l e s t e t s n a c h e i n e r G e s e t z m ä ß i g k e i t v e r l ä u f t , d i e e i n c h e m i s c h e s G l e i c h g e w i c h t z w i s c h e n K o h l e n s ä u r e , K o h l e n ­ o x y d u n d f r e i e m K o h l e n s t o f f e r k e n n e n l ä ß t . E s b i l d e n s i c h s t e t s K o h l e n s ä u r e u n d K o h l e n o x y d n e b e n e i n a n d e r . D a s M e n g e n v e r h ä l t n i s b e i d e r h ä n g t v o n d e r T e m p e r a t u r a b . J e h ö h e r d i e T e m p e r a t u r , d e s t o g r ö ß e r w i r d a u c h ,

s e l b s t b e i S a u e r s t o f f ü b e r s c h u ß , d i e M e n g e d e s K o h l e n ­ o x y d s . D a n u n d i e g e w ö h n l i c h e V e r b r e n n u n g z u K o h l e n ­ s ä u r e , w e n n s i e i n i h r e r L e b h a f t i g k e i t g e s t e i g e r t w i r d , z u h ö h e r n T e m p e r a t u r e n f ü h r t , s o b e w i r k t s i e g a n z v o n s e l b s t e i n e Z u n a h m e d e s K o h l e n o x y d s . D i e K o h l e n ­ o x y d b i l d u n g w i r k t a l s o w i e e i n R e g l e r b e i m V e r ­ b r e n n u n g s p r o z e ß d e r K o h l e u n d v e r l e i h t i h m e i n e S t e t i g k e i t u n d N a c h h a l t i g k e i t , d i e e i n z i g a r t i g d a s t e h t . D a s c h e m i s c h e G l e i c h g e w i c h t z w i s c h e n K o h l e n s t o f f , K o h l e n s ä u r e u n d K o h l e n o x y d b e i m V e r b r e n n u n g s ­ p r o z e ß d e r K o h l e b i l d e t s o m i t n i c h t a l l e i n d e n U n t e r ­ s c h i e d z w i s c h e n d e n K o h l e n u n d d e n f l ü s s i g e n B r e n n ­ s t o f f e n , s o n d e r n a u c h d a s G r u n d g e s e t z f ü r d i e V e r ­ b r e n n u n g d e r K o h l e ü b e r h a u p t .

E i n e u n m i t t e l b a r e A u s n u t z u n g d e r K o h l e n o x y d ­ b i l d u n g f i n d e t n u r i n d e n G e n e r a t o r e n s t a t t . I n d e n g e w ö h n l i c h e n F e u e r u n g e n w i r d d a s p r i m ä r e n t s t e h e n d e K o h l e n o x y d ü b e r d e r K o h l e n s c h i c h t , d . h . a l s o u n t e r A u s s c h l u ß v o n f r e i e m K o h l e n s t o f f , s o g l e i c h s e k u n d ä r v o l l s t ä n d i g z u K o h l e n s ä u r e v e r b r a n n t . D i e s ä n d e r t a b e r a u c h h i e r n i c h t s a n d e r g r u n d s ä t z l i c h e n B e d e u t u n g d e r K o h l e n o x y d b i l d u n g , d i e s i c h p r a k t i s c h i n e i n e r g e w i s s e n S t e t i g k e i t u n d N a c h h a l t i g k e i t d e s K o h l e n f e ü e r s ä u ß e r t .

D i e B e t r a c h t u n g d e r V e r b r e n n u n g s v o r g ä n g e z e i g t a l s o , d a ß z w i s c h e n d e n f e s t e n u n d d e n f l ü s s i g e n B r e n n s t o f f e n i n d i e s e r H i n s i c h t s e h r w e s e n t l i c h e U n t e r s c h i e d e b e ­ s t e h e n , d i e f ü r d i e W a h l d e s B r e n n s t o f f s i n d e r P r a x i s g r o ß e B e d e u t u n g h a b e n . J e d e n f a l l s k a n n a u c h i n Z u ­ k u n f t n i c h t d a v o n d i e R e d e s e i n , d a ß e i n e r d e r b e i d e n B r e n n s t o f f e d a s G e b i e t d e r u n m i t t e l b a r e n V e r t e u e r u n g a u s s c h l i e ß l i c h b e a n s p r u c h e n o d e r b e h a u p t e n w i r d , g a n z a b g e s e h e n v o n d e r G e g e n w a r t , i n d e r d i e V e r w e n d u n g v o n K o h l e w e i t a u s ü b e r w i e g t .

A n d e r s v e r h ä l t e s s i c h d a g e g e n m i t d e m V e r ­ b r e n n u n g s p r o z e ß i m M o t o r . D a f ü r k o m m e n a u s s c h l i e ß l i c h d i e f l ü s s i g e n B r e n n s t o f f e i n B e t r a c h t . D e s h a l b m ü s s e n d i e G r ü n d e u n t e r s u c h t w e r d e n , w a r u m d i e K o h l e n d a b e i a u s g e s c h l o s s e n s i n d u n d a u s g e s c h l o s s e n s e i n w e r d e n .

D e r V e r b r e n n u n g s m o t o r v e r e i n i g t V e r b r e n n u n g u n d A r b e i t s l e i s t u n g n a c h Z e i t u n d R a u m . S e i n e W i r k u n g s ­ w e i s e l ä ß t s i c h a m n ä c h s t e n , a b e r n i c h t v ö l l i g m i t e i n e r E x p l o s i o n v e r g l e i c h e n , d . h . m i t e i n e r V e r b r e n n u n g , d i e a u g e n b l i c k l i c h v e r l ä u f t , w e i l d e r B r e n n s t o f f i n a l l e n s e i n e n T e i l e n m i t d e r e r f o r d e r l i c h e n L u f t v e r m e n g t i s t 1.

A u c h d i e K o h l e k a n n i n f e i n s t e r S t a u b f o r m e x p l o s i o n s ­ a r t i g v e r b r e n n e n , w i e j a g e r a d e d i e n e u z e i t l i c h e n U n t e r ­ s u c h u n g e n ü b e r d i e S c h l a g w e t t e r e x p l o s i o n e n b e w i e s e n h a b e n . D i e s e E x p l o s i o n s f ä h i g k e i t g e n ü g t a b e r n o c h l a n g e n i c h t f ü r e i n e V e r w e n d u n g i m M o t o r .

E s w ü r d e z u n ä c h s t s c h w i e r i g u n d k o s t s p i e l i g s e i n , f e s t e B r e n n s t o f f e i n s o f e i n e r S t a u b f o r m h e r z u s t e l l e n , d a ß s i e u n t e r a l l e n U m s t ä n d e n e x p l o s i o n s f ä h i g s i n d , ü b e r d i e s k ö n n t e n n u r d i e s o g . b i t u m i n ö s e n K o h l e n i n B e t r a c h t k o m m e n , d i e e i n e n h o h e n G e h a l t a n r e a k t i o n s ­ f ä h i g e r K o h l e n s u b s t a n z b e s i t z e n , w e i l d e r e n S t a u b s i c h l e i c h t u n d v o r a l l e m s i c h e r e n t z ü n d e t .

1 D ie *og. E x p l o s i o n s m o t o r e n f ü r f l ü s s i g e B r e n n s t o f f e s o l l e n von d e r B e t r a c h t u n g a u s g e s c h l o s s e n w e r d e n , w e il s i e e in e n g a n z b e s o n d e r n . , d a r s t e i l e n u n d s e l b s t a n d i e f l ü s s i g e n B r e n n s t o f f e ¿ranz b e s o n d e r e A n f o r d e r u n g e n in b e z u g a u f d i e l e i c h t e V e r g a s u n g s f ä h i g k e i t usw.