Titel: Entgegnung auf die Kritik des Hrn. C. Schinz, unsere Untersuchungen über die Verbrennung der Steinkohlen in Dampfkessel-Feuerungen betreffend; von A. Scheurer-Kestner und C. Meunier.
Autor: A. Scheurer‐Kestner , C. Meunier
Fundstelle: Band 200, Jahrgang 1871, Nr. CXXXII., S. 459
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CXXXII. Entgegnung auf die Kritik des Hrn. C. Schinz, unsere Untersuchungen über die Verbrennung der Steinkohlen in Dampfkessel-Feuerungen betreffend; von A. Scheurer-Kestner und C. Meunier. Scheurer-Kestner und Meunier, über ihre früheren Untersuchungen etc. Die Kritik, welche Herr C. Schinz im Jahrgang 1870 dieses Journals, Bd. CXCVI S. 22, veröffentlicht hat, erfordert eine Antwort unsererseits, um so mehr als verschiedene seiner Einwände begründet sind, denn wir selbst haben sie ja schon im Laufe unserer Arbeit gemacht; andere hingegen sind vollständig überflüssig und beruhen auf einer irrigen Auffassung seitens unseres Gegners. Im Folgenden halten wir uns an die Reihenfolge, wie sie Herr Schinz in seiner Kritik eingeschlagen hat. Unser Gegner tadelt, daß die Verbrennungsgase nicht durch irgend eine mechanische Vorrichtung gemischt wurden, bevor wir die zu unseren Analysen dienenden Proben nahmen. Wir halten eine solche vorhergehende Mischung, die sich übrigens nur schwierig ausführen lassen würde, für unnöthig und haben die Ueberzeugung, daß die von uns analysirten Gase in der That die mittlere Zusammensetzung der Verbrennungsgase der Steinkohle darstellen. Herr Schinz behauptet, daß die den Canal durchstreichenden Gase, besonders in der Nähe der Biegungen, nicht innig gemischt seyen. Wäre dieses wirklich der Fall, so würden die von uns genommenen Proben darum nicht minder die mittlere Zusammensetzung der ganzen Masse der den Canal durchstreichenden Gase darstellen, weil wir dieselben nicht durch eine einzige Oeffnung, sondern durch einen Spalt aufsaugten, der den Canal in seiner ganzen Breite durchzog. Uebrigens wurden die Proben genommen, nachdem die Verbrennungsgase bereits zweimal unter dem Kessel hergestrichen waren und drei Canalbiegungen passirt hatten. Man kann also wohl annehmen, daß sie in einem Zustande vollständiger und gleichmäßiger Mischung waren. Wenn Hr. Schinz unsere Untersuchungen wiederholen wollte, würde er finden, daß unsere Methode zu sich sehr der Wahrheit nähernden Resultaten führt. Wir haben zu wiederholten Malen zu gleicher Zeit Gasproben vor und hinter den Vorwärmern genommen. Nach der Ansicht des Hrn. Schinz hätten wir in diesem Falle von einander sehr verschiedene Resultate erhalten müssen, was aber ganz und gar nicht der Fall war. Wir haben uns sogar dieser Methode bedienen können, um die Menge der durch die Fugen und Spalten des Mauerwerkes in die Canäle eindringenden Luft zu bestimmen. Hr. Schinz scheint vollständig übersehen zu haben, daß wir die Gase in der ganzen Breite des Canales aufsaugten, denn er sagt auf Seite 39 erster Absatz: „Es ist demnach ganz dem Zufalle überlassen, ob diese Aspirationsröhre wirklich in den eigentlichen Strom hineinrage oder ganz oder theilweise in die stagnirenden Gase.“ Weiter unten werden seine Einwände noch sonderbarer. Wir haben unser Vertrauen in unsere Aspirationsapparate hauptsächlich aus der Regelmäßigkeit der erhaltenen Resultate geschöpft. Unser Gegner hingegen findet letztere ganz unzusammenhängend, indem er wie oben einen wesentlichen Umstand unberücksichtigt läßt. Er baut eine ganz willkürliche Tabelle, auf der er alle unsere Gasanalysen zusammenwirft, dabei aber unberücksichtigt läßt, daß diese Analysen von durchaus verschiedenen Versuchen herrühren. Die einen dieser Untersuchungen dienten dazu, den Einfluß mehr oder weniger häufiger Kohlenchargen bei gleicher Quantität verbrannter Kohlen zu bestimmen, die anderen wurden gemacht, indem man die Menge verbrannter Kohlen per Quadratdecimeter Rostfläche variiren ließ. Hr. Schinz vergleicht die erhaltenen Resultate, genau als ob sie von identischen Untersuchungen herrührten, während doch bei jeder dieser letzteren die sie charakterisirenden Unterschiede angegeben sind. Um eine solche Vergleichung zu machen, muß man diejenigen Untersuchungen weglassen, welche unter zu verschiedenen Umständen angestellt sind, um eine Vergleichung zu gestatten, und man muß nicht so blindlings verfahren, wie das Hr. Schinz gethan hat. Wir können den für unsere Entgegnung in diesem Journal beanspruchten Raum nicht mißbrauchen, und müssen uns also, wenn auch zu unserem Bedauern, auf die wesentlichen Punkte beschränken. Es genüge, den Augen des Lesers und des Hrn. Schinz die folgende Tabelle als Auszug unserer Untersuchungen vorzuführen. Dieselbe ist aus der von Hrn. Schinz selbst construirten Tabelle entnommen, jedoch mit den durch die Gewissenhaftigkeit gebotenen Weglassungen.Wir lassen den Wasserstoff fort, da derselbe nur in fünf Untersuchungen bestimmt wurde, von denen eine ein nur zweifelhaftes Resultat gab. Bezüglich der drei anderen Untersuchungen setzt Hr. Schinz einfach Wasserstoff = 0, welches sagen würde, daß kein Wasserstoff vorhanden ist. Man kann sich jedoch nicht irren, wenn man unsere Tabelle Nr. 5 in's Auge faßt. Liter Luft perKilogramm Brennstoff. Kohlenstoffgehalt derverbrennlichen Producte. 8393 18,5 8389 18,8 8550 11,9 8728 6,19 9525 5,85 9920 6,80 9919 6,30 15313   3,21 16182   4,97 Kein Chemiker wird den Werth dieser Zahlen bestreiten, noch behaupten, daß die daraus zu ziehenden Folgerungen nicht begründet seyen, trotzdem die zwei letzten Zahlen nicht übereinstimmen. Wir kennen zu gut die, bei solchen Untersuchungen sich darbietenden zahlreichen Schwierigkeiten, um zu hoffen eine größere Genauigkeit zu erreichen. Wir würden es schon für ein nicht unwichtiges Resultat halten, nachgewiesen zu haben, daß eine gewisse Steinkohle bei einer Luftzuführung von 8300 Liter per Kilogramm Kohle einen Verlust von 18 Proc. Kohlenstoff in Form von brennbaren Gasen gibt, bei 9000–10000 Liter Luft 5 bis 7 Proc. und bei noch mehr Luft 3 bis 5 Proc., denn man darf nicht vergessen, daß, wenn die Bildung von brennbaren Gasen auch hauptsächlich von der Menge der durch den Rost streichenden Luft abhängt, dieselbe doch auch variirt, freilich in geringerem Verhältnis je nach der Häufigkeit der Kohlenchargen, und je nach der Höhe des Brennstoffes und der vollkommeneren oder unvollkommeneren Vertheilung desselben auf dem Rost, – Bedingungen, welche selbst die größte Aufmerksamkeit nicht im Stande ist immer in gleichem Grade zu erfüllen. Es ist das besonders erwähnt in dem letzten Satz der von Hrn. Schinz kritisirten Arbeit: „Um die Bildung brennbarer Gase je nach der Menge der zugeführten Luft zu bestimmen, muß man das Chargiren des Rostes mit noch größerer Sorgfalt besorgen, als man das gewöhnlich selbst bei Kohlenuntersuchungen thut.“ Wir wollen uns nicht weiter über diese Seite der Frage verbreiten, und verweisen den Leser auf unsere Originalabhandlungen. Hr. Schinz hat sich nicht die Mühe gegeben, in den Bulletins de la Société industrielle de Mulhouse alle unsere Notizen über den von ihm kritisirten Gegenstand nachzusuchen, sonst hätte er vermieden, eine der Wahrheit vollständig widersprechende Bemerkung zu machen, indem er Seite 40 sagt: „– obgleich die Versuche nur mit einer einzigen Kohlensorte angestellt sind.“ Statt aller Antwort erwähnen wir eine Notiz, welche sich in demselben Band wie unsere erste Abhandlung befindet und den Titel führt: Analysen der gasförmigen Verbrennungsproducte der Kohlen des Saarbrücker Steinkohlenlagers.“ Es sind darin die Analysen der Verbrennungsproducte von 5 Sorten Saarbrückener Kohlen (Friedrichsthal, Duttweiler, Louisenthal, Altenwald, Heinitz) enthalten. Für die erste Sorte haben wir selbst zwei Versuche gemacht, den einen mit viel und den anderen mit wenig Luftzuführung. Man begreift, daß es über unsere Kräfte ging, für jede Steinkohlensorte die zahlreichen Versuche zu wiederholen, welche wir mit der Ronchamper Kohle gemacht haben. Die mit der Saarbrückener Kohle erhaltenen Resultate nähern sich den mit der Ronchamper erhaltenen zu sehr, als daß ein solcher Zuwachs von Arbeit, wie er uns durch Wiederholung aller Untersuchungen geworden wäre, der Mühe werth schiene. Um den Verlust an brennbaren Gasen darzustellen, haben wir daher annähernde Zahlen angenommen, ohne dieselben jedoch jeweilig anders denn als Annäherungswerts hinzustellen. Hr. Schinz nennt Leichtsinn und Willkür das Verfahren, wie wir die Tabelle entworfen haben, welche die durch eine größere oder geringere Luftzufuhr entstehenden Verluste darstellt. Wenn dieser Ausspruch auf Versuchen beruhte, die den unserigen widersprächen, würden wir eine größere Achtung davor haben, als so. Wir müssen die Richtigkeit und Correctheit unseres Verfahrens behaupten, bis es Hrn. Schinz gelungen seyn wird, durch Wiederholung unserer Untersuchungen zu beweisen, daß die Zahlen der von uns entworfenen Tabelle sich weit von der Wahrheit entfernen. Nachdem wir nun auf die Bemerkungen bezüglich der Zusammensetzung der gasförmigen Verbrennungsproducte geantwortet haben, folgen wir Hrn. Schinz in der Kritik welche er über unsere anderen Arbeiten macht. Nach der Meinung des Hrn. Schinz sind unsere calorimetrischen Bestimmungen sämmtlich mit einer Fehlerquelle behaftet, welche dieselben werthlos macht. Wenn wir diesen Abschnitt seiner Schrift lesen, fragen wir uns unwillkürlich, nicht etwa ob er unsere Abhandlung gelesen, sondern ob er überhaupt nur einen Blick darauf geworfen hat. – Er wirft uns vor, die direct durch die Verbrennung in dem Calorimeter entstehende Kohlensäure nicht gewogen zu haben; der Satz ist übrigens zweideutig und läßt zweifelhaft, ob er uns nicht auch vorwirft dem Kohlenoxyd und den Kohlenwasserstoffen, die sich stets in größerer oder geringerer Menge bilden, keine Rechnung getragen zu haben. Dieser Tadel würde ebenso unbegründet seyn als wie derjenige, welchen er darauf stützte, daß wir, wie er behauptete, keine anderen Gasanalysen von Steinkohlen gemacht hätten als wie die der Ronchamper Kohle. Wir haben den aus dem Calorimeter austretenden verbrennlichen Gasen Rechnung getragen, da wir sie durch Oxydation in Wasser und Kohlensäure überführten, welche gewogen wurden. Was das Wiegen der im Calorimeter sich bildenden Kohlensäure anbelangt, so ist das eine ganz überflüssige Arbeit. Die Apparate, deren wir uns bedienten, erlaubten uns in den Verbrennungsrückständen die Asche und den nicht verbrannten Kohlenstoff zu bestimmen.Favre und Silbermann verfuhren auf dieselbe Weise, als sie die Verbrennungswärme schwerverbrennlicher Kohlen (z.B. Graphit) bestimmten. Als Mittel zur Kontrolle wandten wir dasselbe Verfahren an, dessen sich alle Chemiker bedienen, und das darin besteht, mehrere Versuche mit derselben Substanz zu machen und die erhaltenen Resultate zu vergleichen. Wir können nicht begreifen, wie eine Wägung der Kohlensäure den Werth unserer Bestimmungen vergrößert haben würde. Wir haben eine abgewogene Menge unserer Substanz verbrannt und dabei die Natur und das Gewicht der entstehenden verbrennlichen Gase, ferner die Menge des in den Verbrennungsrückständen bleibenden unverbrannten Kohlenstoffes bestimmt, und wir meinen, daß diese Angaben, wenn die erhaltenen Resultate übereinstimmen, hinreichen, um zur Wahrheit zu gelangen. Bei solchen Arbeiten, welche so zahlreiche Beobachtungen und 12 Wägungen für jede Operation verlangen, vermeidet man mit Recht Alles was die Arbeit unnützer Weise noch ermüdender macht. Unsere calorimetrischen Bestimmungen bieten jedenfalls denselben Grad von Genauigkeit dar, als wie die Elementaranalyse sauerstoffhaltiger organischer Körper. Man hat nie behauptet, daß, weil in diesen Analysen der Sauerstoff nicht direct bestimmt ist, dieselben werthlos seyen und kein Vertrauen verdienen; gerade diesen Analysen verdanken wir die großen Fortschritte, welche die Chemie in den letzten Jahren gemacht hat. Möge Hr. Schinz doch die calorimetrischen Versuche mit dem sinnreichen Apparat der HHrn. Favre und Silbermann wiederholen, und wir werden sicher die Ersten seyn, sich seiner Meinung unterzuordnen, wenn die von ihm gefundenen Resultate mit den unserigen in Folge der Nachlässigkeit, welche er uns vorwirft, nicht übereinstimmen. Indem Hr. Schinz zur Kritik des dritten Theiles unserer Arbeit übergeht, wiederholt er seine Behauptung daß wir keine andere Gasanalysen als wie die der Ronchamper Kohlen gemacht hätten; wir protestiren nochmals gegen diese wahrheitswidrige Angabe. Dasselbe gilt für die Bestimmung des Rußes, welche auch mit einer der Saarbrückener Kohlen gemacht worden ist. Die Verluste, welche man durch die Rauchbildung erleidet, sind so unbedeutend, daß genauere Bestimmungen derselben uns unserem Ziele nicht näher gebracht haben würden. Unser Gegner bestreitet unbedingt die Möglichkeit, das Volumen der durch den Rost streichenden Luft mittelst des von uns angewandten Wasserapparates und der Gasanalysen kennen zu lernen. Wir bedauern, daß unsere Antwort ausführlicher wird, als wir seyn möchten, allein wir sind von der Nützlichkeit dieser Versuchsmethode so überzeugt, daß wir darauf halten, ein für Allemal die dagegen vorgebrachten Einwände zu widerlegen. Nach der Meinung des Hrn. Schinz kann das Rohr, mittelst welchem wir unsere Gase sammelten, keine brauchbaren Gas-Proben liefern, weil – sagt unser Gegner – Hr. Henry Sainte-Claire Deville sich eines ähnlichen Rohres bedient hat, um die Dissociation der Flammengase zu studiren. Die Dissociation der Kohlensäure beginnt aber erst bei 1000° C., und es kann also, da die Temperatur der Gase an dem Ort unserer Probennahme nie über 300° hinausging, von Dissociation unserer Gase gar keine Rede seyn. Von der Dissociation der verbrennlichen Gase brauchen wir aber gar nicht zu sprechen, weil die Dissociation des Kohlenoxydes bei einer noch höheren Temperatur stattfindet als wie die der Kohlensäure, und viel zu wenig Kohlenwasserstoffe vorhanden sind, als daß eine Dissociation derselben eine merkliche Veränderung in der Zusammensetzung der ganzen Gasmasse hervorbringen könnte. Wir können also wohl behaupten, daß wir mittelst unseres Rohres unzersetzte Gase aufgesammelt haben, sowie dieselben aus dem Kamin in die Luft entweichen. Die Differenz, welche wir im Sauerstoffgehalt der über Quecksilber und der über Wasser aufgesammelten Gase gefunden haben, beruht deßhalb nicht auf Dissociation, sondern auf der in unserer Arbeit angegebenen Ursache, nämlich der Diffusion des Sauerstoffes und der Kohlensäure im Wasser. Wir wollen durchaus nicht behaupten, daß das Aufsammeln der Gase mittels unserer Röhren zu ebenso genauen Resultaten führe als wie das Aufsammeln über Quecksilber, aber nachdem wir uns dieser Röhren während mehrerer Jahre bedient haben, wagen wir zu sagen, daß dieselben ein unumgänglich nöthiges Hülfsmittel für Jeden geworden sind, der Untersuchungen über den Heizeffect von Brennstoffen bei Dampfkesselheizung machen will. Es ist dieß bis dahin das einzige Mittel, um den Luftzug während der Versuchsdauer zu bestimmen, und mittelst dieses Apparates kann man sich jeden Augenblick Rechenschaft geben über das relative Luftvolumen, welches durch den Rost streicht. Die Zahlen, welche nach den nöthigen Correctionen die annähernde Zusammensetzung der Gase angeben, haben wir nur aufgestellt, nachdem die Resultate, welche mittelst unserer Röhre bei Aufsammlung der Gase über Wasser erhalten wurden, mit den Resultaten verglichen worden waren, welche die über Quecksilber gesammelten Gase lieferten; d.h. wir haben den für unser Rohr nöthigen Correctionscoefficienten durch den Versuch bestimmt, und darauf geachtet, daß unser Apparat stets mit Wasser von 12–20° C. gefüllt wurde. Die Kritik, welche Hr. Schinz über unser Verfahren die Gase zu sammeln, macht, ist also unbegründet und sein Haupteinwand, der auf die Dissociation gegründet ist, beruht auf einem ganz entschiedenen wissenschaftlichen Irrthum. Wir werden uns nicht erlauben, mit Hrn. Schinz darüber zu streiten, ob unsere Arbeiten unsere Kenntnisse erweitert und wie weit wir die Wissenschaft gefördert haben, aber wir halten darauf, zu erklären daß wir durch den Wunsch, uns der Wahrheit zu nähern, geleitet worden sind. Wir sind weit entfernt zu glauben – wie Hr. Schinz voraussetzt – die Sache vollständig erledigt zu haben. Im Gegentheil haben wir die Ueberzeugung, daß nur neue besser geleitete Untersuchungen zu einer Vervollkommnung der Dampferzeugungsmittel führen können, aber wir können nicht zugeben, daß die Verbrennung oder vielmehr Nichtbildung des Rauches ein irgendwie bedeutendes ökonomisches Resultat hervorbringen könne. Zum Schluß dieser langen Antwort auf die so wenig wohlwollende und wenig höfliche Kritik des Hrn. Schinz sprechen wir die Hoffnung aus, daß recht bald neue Untersuchungen die unserigen controlliren und berichtigen mögen. Thann, im August 1870.Eingesandt im Mai 1871.