LVII. Ueber die Gewinnung der Boraxsäure in Toscana; von Hrn. v. Larderel. Aus dem Comptes rendus, Aug. 1846, No. 7. Larderel, über die Gewinnung der Boraxsäure in Toscana. Lagunen, abgeleitet von Lago (Lacus, der See), nennt man die Bassins, welche Boraxsäure aufgelöst enthalten und deren Wasser einer langsamen aber ununterbrochenen Concentration unterzogen, dieses Salz (diese salzförmige, d.h. concrete Säure) in Krystallisirgefäßen absetzt. Auf folgende Weise wird bei Anlegung einer Lagune verfahren. Sobald ein Vulcan Spuren seines unterirdischen Daseyns blicken läßt, entweder indem er der Oberfläche des Bodens eine starke Hitze mittheilt, oder durch Schwefelauswitterungen oder Erderschütterungen (welche drei Umstände sich beinahe allemal gleichzeitig einstellen), macht man sich sogleich an Nachgrabungen, die, je nach den Ortsverhältnissen, mehr oder weniger tief vorgenommen werden. Mit einemmal erhebt sich eine Dampfgarbe aus dem Schooß der Erde, weil der Vulcan von dem Hinderniß, welches sich seinem Ausbruch entgegensetzte, nun befreit ist. Rings um einen Dampf, dessen Hitze 100° R. übersteigt, würde es aber unmöglich seyn zu arbeiten, wenn man nicht vorher dafür gesorgt hätte, sich von ihm zu isoliren. Zu diesem Behuf bedeckt man die Mündung des Vulcans mit einem hölzernen Kamin, welcher die Arbeiter gegen die schwankenden Bewegungen der Garbe schützt. Diese graben rings um diesen Mittelpunkt aus und geben dem Bassin die den Ortsverhältnissen angemessene Gestalt. Die Lagune erhält sodann in verticaler Richtung eine innere Verkleidung von Steinen und Kalk; ihr Grund bedarf keiner besondern Arbeit, indem der daselbst vorkommende Lettenboden einen natürlichen Ueberzug bildet, der das Einsickern des Wassers verhindert. Das Erdreich ist vor dem Einbringen der Flüssigkeit buchstäblich brennend, und zwar in dem Grad, daß man die Hitze nicht aushalten kann, selbst wenn man mit einer sehr starken Fußbekleidung versehen ist. Die Dimensionen der Lagune, ihre Tiefe nämlich und ihr Flächeninhalt, müssen im Verhältniß stehen zur Kraft des Dampfes; Erfahrung und Uebung müssen hiebei leiten. Ein Bassin, bei dessen Construction diese Regel unbeachtet geblieben wäre, hätte mehrere Uebelstände. Setzen wir z.B. eine zu große Tiefe, einen zu großen Flächeninhalt und folglich auch eine zu große Wassermasse in der Lagune voraus, so träte der Fall ein, daß der Dampf beim Aufsteigen einem Druck begegnet, der größer wäre, als seine eigene Widerstandskraft und daher nach einem, ein paar Tage, oft nur einige Stunden andauernden Kampf nach innen zurückgetrieben würde, und die Lagune verlassend, sich einen andern Ausweg bahnte. Manchmal nimmt er eine andere Stelle ein, ohne das Bassin ganz zu verlassen, und verläßt den Mittelpunkt, um an einem Punkt des Umkreises auszutreten, was dann die Zerstörung der die Wände der Lagune bekleidenden Mauer zur Folge hat. Im Uebrigen ist der Dampf unbeständiger Natur und, obwohl seine Verrückung beinahe allemal der Nachlässigkeit der Arbeiter zuzuschreiben ist, welche zu viel Wasser eingießen, ist es doch oft der Fall, daß sein Zurücktreten eine Ursache hat, welcher die Arbeiter fremd sind. Zuweilen geht der Vulcan von einem Bassin in das andere über. Ein andermal verschwindet er nach jahrelangem regelmäßigem Ausströmen ganz und öffnet sich 30, ja 60 Meter von dem Punkt, wo er vorher ausblies, einen Ausgang. Man muß ihn in diesem Fall verfolgen, mit ihm, so zu sagen, einen Kampf eingehen, ihn packen, einfangen und zwingen, von neuem aufzusteigen. Diese unstäten Platzveränderungen des Dampfs machen den Besuch der Stellen ohne einen sichern Führer gefährlich. Verläßt er nämlich seinen Krater, so weiß man die Richtung noch nicht, die er nimmt; er bahnt sich einen noch unbekannten Weg und wählt sich die Stelle, wo er später wieder ausbricht. Er findet Feuchtigkeit im Boden und erzeugt deren selbst; er bildet eine kleine unterirdische Lagune, deren Vorhandenseyn noch durch kein Anzeichen verkündet wird und dennoch sich sehr nahe an der Erdoberfläche befindet. Das Gewicht eines Pferdes, eines Menschen bewirkt einen Einsturz und man befindet sich in einem schlammigen Wasser von sehr hoher Temperatur, indem es, wie schon gesagt, 100° R. übersteigt. Es finden bei solchen und anderen Fällen häufig Verbrennungen statt, welche ihre Opfer auf mehrere Tage arbeitsunfähig machen. Wir kehren nun wieder zur Lagune zurück. Nachdem die verticalen Mauern aufgeführt sind, und das Bassin ganz fertig ist, wird der hölzerne Kamin entfernt. Man führt sodann durch eine Leitung das Wasser aus einer Quelle oder einem Bach hinein und der ungeheure Behälter füllt sich allmählich mit Wasser an. Das Wasser tritt nie in das Innere der Erde durch den Spalt, welcher den Dampf ausläßt, was leicht zu erklären ist, wenn man bedenkt, daß der Dampf nicht vertical herankömmt, sondern vielmehr sehr gewundene Krümmungen macht, ferner, daß dieser Dampf durch natürliche Canäle von 3–5 Centimeter Durchmesser durchzieht, wobei ihm Blöcke die aus einem Gemenge von Gyps, Schwefel und Alaun bestehen, einen Widerstand entgegensetzen, wodurch seine Spannung vergrößert wird. Das in unmittelbarer Berührung mit dem Dampf befindliche Wasser der Lagune erhitzt sich immer mehr bis zum Sieden. Das Aufwallen ist immer an der Stelle wahrnehmbar, wo die vulcanische Garbe aus dem Schooße der Erde emporsteigt. Es versteht sich, daß die Bewegung des Wassers von der mehr oder weniger großen Heftigkeit und Kraft des Dampfs abhängt. Das Wasser vermindert sich nur unbedeutend, da es nur kurze Zeit im Bassin verweilt, und was es durch Verdampfung verliert, ist unmerklich; es bleibt auch beinahe in gleichem Niveau. Die Lagune verbreitet einen sehr deutlichen Schwefelwasserstoff-Geruch. Bei diesem Zusammentreffen des vulcanischen Dampfs mit dem Wasser stellt sich die geheimnißvolle Erscheinung der Boraxsäure ein. Das Wasser nimmt nur 1 bis 1 1/2 Proc., selten 2 Proc. Boraxsäure auf. Die Lagunen werden alle 24 Stunden ausgeleert (ein längeres Verweilen des Wassers vermehrt seinen Säuregehalt nicht) und die Flüssigkeit geht dann von einem Bassin in das andere über, damit man in dem Klärungsreservoir, in welches sie zuletzt eingelassen wird, ein gleiches Wasser hat. In letzterm setzt das Wasser schwarze, schlammige Substanzen ab und wird hell. Diese Substanzen enthalten keine Boraxsäure, oder so wenig, daß es nicht der Mühe lohnt sie auszulaugen; man schüttet sie in die nächsten Bäche, die sie mit fortnehmen. So geklärt, wird das Wasser in Abdampfkessel geleitet, worin die Concentration mittelst vulcanischen Dampfes, der hier als Wärmezuführer dient, bewerkstelligt wird. Diese Kessel sind so angeordnet, daß deren täglich 2, 3, 4 und sogar 6, je nach der Stärke der Batterien, ausgeleert werden können. Nach 72stündiger, langsamer aber ununterbrochener Concentrirung wird das Wasser in hölzerne Krystallisirfässer abgelassen. Die Krystallisation erfolgt in 3 Tagen und die Boraxsäure legt sich an den Wänden und dem Boden des Gefäßes an. Die Mutterlauge in den Krystallisirgefäßen wird herausgenommen und der Flüssigkeit in den Klärungsbassins zugesetzt. Die von den Krystallisirgefäßen losgemachte Boraxsäure wird in Trockenkammern gebracht, worin sie mittelst gehaltloser Dämpfe in einigen Stunden so vollkommen getrocknet wird, daß sie in Fässer verpackt und versandt werden kann. Die Dimensionen der Lagunen sind sehr verschieden; die kleinsten haben in der Regel 100 Fuß im Umkreis und 4 Fuß Tiefe; es gibt deren aber mit 500 und 1000 Fuß im Umfang und 15–25 Fuß Tiefe. Letztere haben mehrere, 3, 5 bis 15 Dampfmündungen. Die Anlegung dieser Bassins verursachte ungewöhnliche Arbeiten; an manchen Stellen waren bedeutende Erdarbeiten erforderlich; es mußten ganze Hügel abgetragen werden, um auf das Niveau der in den Niederungen austretenden Dämpfe zu kommen; anderwärts mußte man den Bächen eine andere Richtung geben, um das Eindringen des Wassers in die Bassins zu verhindern; denn die erste Bedingung des guten Erfolgs einer Lagune ist, daß sie den benachbarten Wässern keinen Zutritt gewähre, weil sonst keine Sättigung (der Dämpfe mit Boraxsäure) stattfinden könnte. Allerseits endlich mußte man sich mit Muth Entsagung und Beharrlichkeit waffnen und vor keinem Opfer zur Besiegung der Hindernisse und Ueberwindung der Schwierigkeiten zurückschrecken. Anfänglich bediente man sich des Holzes, wo Wärme erforderlich war. Der hohe Preis dieses Brennmaterials aber hatte zur Folge daß die Fabrication fast gar keinen Gewinn abwarf und die Befürchtung seines baldigen gänzlichen Mangels hemmte die Entwickelung dieses Industriezweigs. Glücklicherweise kam der Verf. auf den Gedanken, die vulcanische Wärme für den Bedarf der Fabriken anzuwenden, welche mit dem besten Erfolg gekrönte Entdeckung über die Zukunft entschied. Es wurde oben gesagt, daß der Dampf als Wärmezuführer dient; dabei verfährt man folgendermaßen: Man benützt hiezu gewöhnlich die Vulcane, welche sich zur Gewinnung der Säure am wenigsten eignen und deren Lage nicht gestattet, eine Lagune damit zu speisen. Diese Vulcane werden auf die schon beschriebene Weise ergriffen und beherrscht und in einen Canal geführt, welcher von dem Punkt, wo sie ausblasen, bis dahin geht, wo der Dampf verwendet werden soll, nämlich unter die Batterien der Abdampfkessel oder die Trockenräume. Diese Canäle sind unterirdische steinerne Gewölbe, die sehr sorgfältig aufgeführt und mit Kalk und Puzzolane bekleidet werden, so daß von dem Dampf nichts austreten oder einen andern Weg einschlagen kann. Die Abdampfbatterien bestehen aus wenigstens 14 Kesseln, bisweilen aus 18–26; jeder solche Kessel hat einen Flächeninhalt von 10 Quadratfuß und 1 Fuß Tiefe; sie ruhen auf kleinen hölzernen Balken. Der Dampf circulirt unterhalb der Kessel und concentrirt das darin enthaltene Wasser; auf seinem Lauf verdichtet er sich zum Theil, worauf das entstandene Wasser durch eine dazu bestimmte Oeffnung austritt; was vom Dampf nicht condensirt wird, entweicht durch den Kamin. Es gibt in den Fabriken auch Kessel mit Scheidewänden, deren man sich in neuerer Zeit zum Concentiren bedient; sie sind 90 Meter lang und werden nach demselben System geheizt. Die zur Heizung dienenden Dämpfe werden in großen Entfernungen von den Kesseln eingefangen; die sie herbeiführenden Leitungen sind 30–60, 160–320 Meter lang; man fängt sie bald in beinahe unzugänglichen Niederungen, bald auf den höchsten Gipfeln ein. Was den Ursprung der Boraxsäure betrifft, so liegt noch alles in tiefem Geheimniß; mehr oder weniger sinnreiche Theorien können die Processe der Boraxsäure-Gewinnung wohl erklären; nichts aber gibt diesen Hypothesen das Siegel einer solchen Richtigkeit, daß alle Zweifel entfernt wären. Der Verf. fühlt sich nicht berufen, hier auf Theorien einzugehen und beschränkt sich darauf, das Resultat langer Erfahrung mitzutheilen. Als zuverlässig nimmt er an, daß die Boraxsäure nicht fertig gebildet durch den vulcanischen Dampf aus dem Schooße der Erde hervorkommt, sondern erst beim Zusammentreffen des Dampfs und Wassers entsteht. So erzeugt sowohl der in den Canälen unter den Abdampfapparaten sich condensirende, als der zurücktretende Dampf, der beim Aufsteigen einem Hinderniß begegnet, zahlreiche Wasserfädchen; nun dampfe man aber dieses Wasser bis zu seinem völligem Verschwinden ab und man wird nicht ein Atom Boraxsäure darin finden. Man behandle den Dampf auf alle mögliche Art und Weise, ohne ihm ein Bassin auszuhöhlen und ohne ihn bei seinem Austritt aus dem Boden mit einer Wassermasse in Berührung zu bringen, und man wird kein Stäubchen Boraxsäure erhalten. Die Felder zunächst den Boraxsäure liefernden Dämpfen geben nicht die geringste Spur von Boraxsäure. Man nehme Erde aus der Mündung des Vulcans und analysire sie; man wird keine Boraxsäure darin finden. Eben so behandle man Erde vom Boden einer Lagune, welche ein vulcanischer Dampf so eben verlassen, nachdem er sie lange Zeit hindurch gespeist hatte; auch hier keine Boraxsäure. Man unterziehe die schwefligen, ammoniakalischen und alaunhaltigen Producte, welche den Boden bedecken, einer chemischen Untersuchung, so wird man Schwefel, Salmiak, Alaun erhalten, aber keine Boraxsäure. Diese Thatsachen scheinen entscheidend zu seyn und rechtfertigen den Schluß, daß der vulcanische Dampf die Boraxsäure nicht völlig gebildet mit sich führt. Geschichtlicher Theil. Im Jahr 1777 hat Peter Hoeffer, Apotheker des Großherzogs von Toscana, Leopolds I, die Boraxsäure in den Lagunen von Monte-Rotondo entdeckt; zwei Jahre später bestätigte der berühmte Professor Mascagni diese Entdeckung. Beide glaubten mit Recht die Wissenschaft dadurch bereichert zu haben; es fiel aber keinem ein, daß sie Gegenstand einer Speculation werden könnte, so klein war die Quantität Boraxsäure, welche sie bei ihren Versuchen erhielten. Alsdann beschäftigten sich nacheinander mehrere andere in Absicht eines Gewinns mit Versuchen zu Monte-Rotondo; allein vergeblich. Im Jahr 1818 begann der Verf. seine Arbeiten. Seine ersten Versuche stellte er zu Monte-Cerboli, in der Gegend von Pomeranza an; sie bilden den Ausgangspunkt des wichtigen Etablissements, welches den Namen Lardarello annahm. Zwei andere Fabriken wurden bald darauf, eine zu Lustignano, ebenfalls auf dem Gebiet von Pomeranza und eine zu Monte-Rotondo, zu Massa-Maritima gehörig, errichtet. Dieser Industriezweig entwickelte sich immer mehr und überall, wo sich Vulcane zeigten, erstanden rasch Etablissements, um sie auszubeuten. Es existiren deren gegenwärtig zehn; sie heißen Monte-Cerboli, gewöhnlich Lardarello genannt; Castelnuovo, Sasso, Monte-Rotondo, Ean-Federigo, Lago, Sant-Ippolito, Lustignano, Acquaviva, Serazzano. Die drei ersten und das letzte liegen im Gebiet von Pomeranza, die andern in dem von Massa-Maritima. Die Abdampfapparate in den verschiedenen Fabriken zählen zusammen 400 Kessel, jeden von 10 Quadratfuß, welche Tag und Nacht im Gang sind. Außerdem gibt es noch Kessel mit Scheidewänden von 300 Fuß Länge, in welchen das langsam eingelassene Wasser die aufeinanderfolgenden Abtheilungen des Apparats durchläuft und am Ende von solcher Beschaffenheit ankömmt, daß es in die Krystallisirgefäße abgelassen werden kann. Diese Kessel, welche der Gründer der Etablissements zuerst anwandte, dampfen in 24 Stunden über 6000 Kil. Flüssigkeit ab. Bis zum Jahr 1827 bediente man sich nur des Holzes zum Concentriren des Wassers; es war beinahe gar kein Nutzen dabei und das Erzeugniß unbedeutend, indem in 10 Jahren, vom Jahr 1818 bis 1828 jährlich durchschnittlich nur 150,000 toscanische Pfd. oder 50,000 Kilogr. erhalten wurden. Zu jener Zeit übernahm der Verf. dieses Geschäft, sowohl die Verwaltung als die Leitung desselben, und wendete alles Mögliche an um es zu verbessern und in Schwung zu bringen. Sein Bestreben ging dahin, die Absatzwege für sein Product zu erweitern und auf den großen Märkten den indischen Tinkal dadurch zu ersetzen. Die bedeutenden Ersparungen im Betrieb, durch welche allein die Fabrication rentirte, wurden oben schon angeführt. Dieser wichtige Industriezweig Europa's nahm in seiner Production in folgender Weise zu: Von 1818–1828   1,500,000 tosc. Pfd. oder 500,000 Kilogr.  „ 1829–1838 14,000,000    „      „ 1839   2,152,000    „      „ 1840   2,525,752    „      „ 1841   2,547,804    „      „ 1842   2,655,139    „      „ 1843   2,655,262    „      „ 1844   2,655,200    „      „ 1845   2,655,000    „      „ Er verschaffte Toscana eine Einnahme von 12 Millionen Lire, ungefähr 10 Millionen Frcs, mittelst des Dampfs, welcher ehedem in die Atmosphäre entwich und ein Gegenstand des Schreckens war. Im laufenden Jahr (1846) wird die Production 3,000,000 Pfd. oder 1 Million Kilogr. erreichen. Sie kann leicht noch höher getrieben werden, sobald die Consumtion eine noch größere Entwickelung erforderlich machen sollte. * * * Hr. Payen, welcher sich von obigen Thatsachen größtentheils selbst zu überzeugen die Gelegenheit hatte, spricht seine durch schwierige und gefährliche Versuche gewonnene Ueberzeugung dahin aus, daß die Einführung des flüssigen oder im sphäroidischen Zustand befindlichen Wassers in die unterirdischen Dampfcanäle hauptsächlich die Wirkung habe, die aufgelöste oder sublimirte, den Wänden anhangende Boraxsäure in die Bassins zurückzuführen. (Man vergl. Payen's Abhandlung über denselben Gegenstand im polytechn. Journal Bd. LXXX S. 263, welche viele ergänzende Details und die betreffenden Abbildungen enthält.)