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Title: Die Romantik der Chemie
Author: Nagel, Oskar, 1874-
Language: German
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unverändert übernommen.
Die Romantik der Chemie
Von
Dr. Oskar Nagel
Mit 26 Abbildungen und 4 Tabellen
[Illustration: Signet]
_Stuttgart_
Kosmos, Gesellschaft der Naturfreunde
Geschäftsstelle: Franckh'sche Verlagshandlung
1914
Alle Rechte, besonders das Übersetzungsrecht, vorbehalten.
+Copyright 1914 by
Franckh'sche Verlagshandlung, Stuttgart.+
+STUTTGARTER SETZMASCHINEN-DRUCKEREI
HOLZINGER & Co. STUTTGART+
[Illustration: Dekoration]
Wenn irgendeine Wissenschaft uns zu souveränen Herren der Natur gemacht und
uns aus Naturbeherrschten in Beherrscher der Natur umgewandelt hat, so ist
dies das spätgeborene Kulturkind der Menschheit, die Wissenschaft der
Chemie. Sie gleicht einem Kinde, das Jahrtausende dazu gebraucht hat, das
Sprechen zu erlernen, aber dann mit einemmal imstande war, die während der
Jahrtausende angehäuften Eindrücke, die es von der Welt empfangen, in
prachtvoller, sinnreicher, künstlerischer Sprache wiederzugeben. Sie
gleicht einer Pflanze, die durch Jahrtausende kräftig-fleischige Blätter
angesetzt hat, um plötzlich, über Nacht, die schönsten Blüten
hervorzubringen. Sie gleicht einem spät erkannten, lange verachteten Stein,
der, endlich gewürdigt und erkannt, durch diese Erkenntnis wie mit einem
Zauberstabe berührt, sich in jeden gewünschten, wunderbar-merkwürdigen
Stoff verwandelt; oder dem mystischen Schlüssel Mephistos, der den grauen
formlosen Nebel in Götter umformt.
Wie geheimnisvoll und märchenhaft klingt schon der Name »Chemie«! Und in
der Tat, sie ist märchenhaft: ein Dornröschen, durch das reine Streben
geistvoller Männer aus dem Schlafe erweckt; ein Midas, der alles, was er
anfaßt, in Gold verwandelt; ein Heiliger, der Wasser aus dem Felsen
schlägt; ein vom edelsten Willen beseelter Erlöser, der alle Hungrigen
speisen möchte; ein Herakles, der den Augiasstall reinigt; ein licht- und
wärmebringender Prometheus; ein bergezertrümmernder Titan; ein heilender
Äskulap; eine kunstfertige, schmuckliebende Athene -- das alles ist die
Chemie.
Ein Midas, der, was er berührt, in Gold oder Goldeswert verwandelt, der aus
schmutzigem Erz und Sand Gold und Eisen herstellt, anspruchslose Erden zu
sonnenhaftem Lichte erglühen läßt, durch Zusammenschmelzen weicher Stoffe
diamantharte Substanzen darstellt, durch Vermengung schwacher Materien
Sprengstoffe von ungeheurer Gewalt erzeugt, der aus traurig-schwarzer Kohle
prächtige Farben in heiterer Buntheit erstehen läßt, und so reichlich
erschafft, was die Natur kärglich hervorbringt.
Midas ist das Sinnbild des nach Besitz gierigen und nach dem Besitz der
Besitze, nach Gold, hungrigen Menschen. Solange das Menschengeschlecht
lebt, lebt Midas.
Das Gold hat schon frühzeitig durch seinen Glanz, seine auffallende Farbe
und seine Unveränderlichkeit die Aufmerksamkeit des vorhistorischen
Menschen auf sich gezogen, seine Habsucht erweckt und die Lust gereizt,
sich damit zu schmücken, zumal da es sehr leicht bearbeitet werden kann.
Goldene Hefteln, goldener Halsschmuck waren damals das Vorrecht der
Mächtigen und Reichen. -- Ursprünglich beachtete man wohl nur die größeren
in der Natur gediegen vorkommenden Goldklumpen und -klümpchen, doch
schärfte sich allmählich der golddurstige Blick, so daß der Mensch auch
Goldkörner zu sammeln begann, wie man sie in dem Flußsande mancher Gewässer
findet. Hierauf lernte man von den Flüssen das Waschen von Gold, das
Schlämmen und den daraus entstandenen einfachen Pfannenprozeß, indem man
fließendes Wasser durch goldhaltigen Sand leitete, so daß der leichtere
Sand mit dem Wasser fortgeführt, das schwere Gold aber zurückgelassen
wurde. Schließlich erfand man das »Pochwerk«, in dem goldreiches Gestein zu
Sand zerpocht und zerhämmert wurde, woraus dann durch Schlämmen das Gold
ausgewaschen werden konnte. Darüber kam man durch Jahrtausende nicht
hinaus. Und Handel und Industrie waren durch den Mangel an Gold, das
inzwischen zum Wertmesser erhöht worden war, in ihrer Entwicklung stark
gehemmt.
So litt die Menschheit unter selbstauferlegten Fesseln, quälte sich ab in
dem selbstgezimmerten Prokrustesbette. Da kam ihnen ein Zauberer in ihrem
Kampfe ums Gold zu Hilfe.
Die moderne Chemie lieferte neue Waffen für diesen Kampf, Waffen von bisher
ungeahnter Schärfe und Wirksamkeit, und ermöglichte die Gewinnung des
Goldes aus Gesteinen, die so wenig davon enthielten, daß man vorher nicht
nur die Gewinnung für unmöglich gehalten, sondern nicht einmal die
Anwesenheit des Goldes darin hätte feststellen können. Die ganze Art der
Goldgewinnung wurde damit von Grund aus geändert, ein völlig neues
Verfahren drängte das alte Waschverfahren in den Hintergrund und
gestattete eine bedeutende Vergrößerung der Golderzeugung der Welt. Die
Goldsucher, die sogenannten »+Prospectors+«, begannen wieder tätig zu
werden; mit ihrer einfachen Ausrüstung durchstreiften sie, golderzsuchend
und auf rohe Art -- so gut es eben ohne viel Sachkenntnis und mit einfachen
Mitteln möglich war -- auch golderzprüfend, die Goldgebiete Afrikas,
Amerikas und Australiens, nahmen Beschlag von den Minerallagern, in denen
sie Gold fanden, steckten ihre »Claims« aus, ließen diese ihre Ansprüche
von der Bergbauobrigkeit bestätigen, verteidigten ihre Rechte mit
scharfgeladenem Revolver und errichteten dann Schmelzwerke an Ort und
Stelle oder verkauften ihre Rechte an die großen Goldunternehmer.
Während man also ursprünglich nur _das_ Gold gewann, das man mit seinen
eigen Augen sah, und später auch solches, das man nach einer einfachen
Schlämmprobe im »goldverdächtigen Sande« gefunden hatte, tritt mit den
Errungenschaften der neueren Chemie und Technik die Goldgewinnung in ein
neues Stadium. Der Laboratoriumschemiker hat nun seine Hilfsmittel derart
verfeinert, daß er das Gold in goldarmem Gestein selbst dann noch ganz
genau nachweisen kann, wenn bloß ein Gramm des Edelmetalls in
1000 Kilogramm Gestein enthalten sind, also selbst dann, wenn es bloß ein
Millionstel des Gesteinsgewichtes ausmacht. Und der technische Chemiker hat
nach vielen mühevollen Versuchen gelernt, diese Ergebnisse des
Laboratoriums zu benutzen und zwar gewinnbringend zu benutzen, wenn der
Goldgehalt des Gesteines in 1000 Kilogramm 6 Gramm oder mehr beträgt. Man
muß versuchen, sich dieses Gewichtsverhältnis vorzustellen, wenn man die
Größe dieser Leistung, die Romantik des Vollbrachten, würdigen will. Die
Zeit, wo der Alchimist vergeblich in seiner Kammer brütete, hat einer Zeit
genauer, sicherer, erfolgreicher und gewaltiger Arbeit Platz gemacht. Ganze
Sandberge werden heute in Amerika mit großen mechanischen Schaufeln
abgetragen, Berge von gemeinem, unscheinbarem Sand, Berge von Sand, die in
1000 Kilogramm 6 Gramm Gold enthalten, aus dem das Edelmetall mit großem
Vorteile gewonnen wird.
Das Verfahren, durch das diese Gewinnung ermöglicht wird, ist das denkbar
einfachste. Das Erz wird -- wenn es nicht schon ohnehin sandförmig ist --
zunächst gemahlen und zwar in sogenannten Kugelmühlen -- kurze, sich
drehende Trommeln mit Stahlkugelfüllung, worin die Kugeln durch die
drehende Bewegung geschüttelt werden und dadurch eine mahlende Wirkung
ausüben -- oder in sogenannten Rohrmühlen, in denen die mahlenden Kugeln in
einem langen Stahlrohre untergebracht sind. Manche Erze müssen vor dem
Zermahlen mit Hilfe von Röstöfen unter Luftzutritt erhitzt, »geröstet«
werden (Abb. 1, 2, 3).
[Illustration: Abb. 1. Kugelmühle.]
[Illustration: Abb. 2. Rohrmühle.]
Die gemahlenen Erze kommen nun in große Bottiche, Zyanidbottiche genannt,
die in manchen Werken einen Durchmesser von 10 Metern haben und mehrere
Meter hoch sind. Verdünnte Zyankaliumlösung wird nun dazugetan, und diese
Lösung wird mit Hilfe einer Pumpe solange in Umlauf versetzt und in
Bewegung erhalten, bis das Gold vollständig aus dem Erz entfernt und im
Zyankalium gelöst ist. Die Zyankaliumgoldlösung wird nun aus dem Bottich
abgezogen und das darin enthaltene Gold entweder mit Hilfe des elektrischen
Stromes oder mit Hilfe von Zinkspänen, die das Gold zu »fällen« vermögen,
als feiner Goldschlamm gewonnen, der dann in kleinen Öfen umgeschmolzen
wird (Abb. 4, 5, 6, 7).
[Illustration: Abb. 3. Mechanischer Röstofen.]
Vor der Entdeckung dieses Verfahrens, des sogenannten Zyanidprozesses,
waren die Erze, die heute hauptsächlich damit verarbeitet werden, ganz
wertlos, da eine Gewinnung des Goldes durch Schlämmen aus ihnen unmöglich
war, weil einesteils das Gold darin in eigentümlichen Verbindungen,
gleichsam chemisch verwachsen vorkommt, und anderesteils in so feiner
Verteilung das Erz durchsetzt, daß man für den Schlämmprozeß ein Pulver von
mindestens 1/40 Millimeter Körnergröße hätte herstellen müssen. Das
bedeutet aber solche Feinheit, daß auch das Gold durch fließendes Wasser
fortgeschwemmt wird und sich lange Zeit in der Flüssigkeit schwebend
erhält.
Sowohl in Amerika als auch in Afrika und Australien sind nun riesige
Zyanidanlagen in fortwährender Tätigkeit, um das Gold aus zermahlenem
Golderz oder schwach goldhaltigem Sande auszuziehen, und der größte Teil
der Weltproduktion, die im Jahre 1911 an 1900 Millionen Mark betrug, wird
auf diese Weise gewonnen. Im hügeligen und bergigen Gelände des
amerikanischen Westens sieht man häufig die eigenartig gebauten, an den
Bergabhang gelehnten Zyanidwerke, denen oben das Erz in Waggonladungen
zugeführt wird. Auf dem Wege nach unten wird dem Erz das Gold durch
Zyankalium entzogen und am unteren Ende der »Goldmühle« das gediegene Gold
in Barren gegossen. Unermüdlich mahlen die Mühlen, unermüdlich übt das
Zyankalium seine lösende Wirkung aus; ohne Ruhe und ohne Rast, Tag und
Nacht, in stetiger, einförmiger Gleichmäßigkeit wird hier gewonnen, was
dann draußen die Menge in rasende Aufregung versetzt, wird das Ziel der
Habgier gewonnen, wird das gewonnen, was viele für den eigentlichen
Lebenszweck halten, das, was sie für wertvoller achten als das Leben selbst
(Abb. 8).
[Illustration: Abb. 4. Zyanidbottich.]
Aber selbst durch die jetzt mögliche große Golderzeugung ist das Streben
nach Gold nicht befriedigt, und unbefriedigt ist auch die forschende
Neugier des Menschen. Gleich der Lernäischen Schlange bringt jede gelöste
Frage weitere Aufgaben hervor; ist ein neues Verfahren gefunden, da heißt
es wieder alle Einzelheiten des Verfahrens verbessern, und jede Einzelheit
stellt eine neue Aufgabe dar. Dazu kommt noch das beständige Streben nach
Verbilligung der Rohmaterialien, das Streben, selbst das elendeste Material
verwenden zu können.
Man wird nun fragen: Kann für die Goldgewinnung noch minderes Material zur
Verwendung kommen, als das heute verwendete arme Erz? Ist es nicht
hinreichend, wenn man 6 Gramm Gold aus 1000 Kilogramm Gestein gewinnt? Die
Antwort lautet: Nein, für den strebenden Menschen ist nichts hinreichend.
Er kennt keinen Stillstand, soll keinen kennen. »Im Weiterschreiten find'
er Qual und Glück, Er, unbefriedigt jeden Augenblick.«
[Illustration: Abb. 5. Spezialbottich zur Goldgewinnung.]
So hat man denn die Aufmerksamkeit auf ein Goldlager gelenkt, das wohl groß
und mächtig ist, aber nur so geringe Spuren Goldes enthält, daß schon die
Absicht, es zu gewinnen, lächerlich und das Gelingen dieses Versuches als
wahrhaft romantisch erscheinen muß. Dieses große Goldlager ist der Ozean.
Während man bisher nach dem Zyanidverfahren 6 Gramm Gold aus 1000 Kilogramm
Erz gewinnt, handelt es sich nun darum, Gold aus dem Seewasser zu gewinnen,
das in mehr als 200 000 Kilogramm _ein_ Gramm Gold enthält, also nur 1/1200
so viel wie die ärmsten heute verarbeiteten Erze. Aber man scheut eben auch
vor dem scheinbar Widersinnigen nicht zurück, man tritt guten Mutes an die
Aufgabe heran, Gold aus einer Lösung zu gewinnen, die in
200 000 000 Gewichtsteilen nur einen Gewichtsteil Gold enthält, und die
Frage, einmal aufgeworfen, wird fort und fort bearbeitet, bis sie gelöst
ist. Sie läßt den Kopf des Forschers nicht zur Ruhe kommen; er _muß_ sich
mit ihr beschäftigen, ganz gleichgültig, ob die Lösung für _ihn_
gewinnbringend ist oder nicht.
Hier müssen wir uns fragen, ob eine solche Gewinnung des im Meerwasser
_gelösten_ Goldes (wohlgemerkt, es ist gelöst und nicht als Pulver oder
Staub im Seewasser enthalten) die Golderzeugung der Welt bedeutend erhöhen,
ob sie gewinnbringend gestaltet werden und welche Folgen sie schließlich
für die menschliche Kultur haben könnte.
[Illustration: Abb. 6. Fällkästen im Fällungsgebäude.]
Ein Kubikmeter Seewasser enthält 5 Milligramm Gold; ein Kubikkilometer
5000 Kilogramm. Da nun die Weltmeere einen Rauminhalt von über
1 200 000 000 Kubikkilometer besitzen, so enthalten die Ozeane der Erde
6 000 000 000 000 Kilogramm Gold. Gegenwärtig beträgt die jährliche
Golderzeugung der Welt ungefähr 500 000 Kilogramm, und dürfte bei Anwendung
des Zyanidverfahrens eine Menge von 600 000 Kilogramm wohl niemals
überschreiten; demnach würde das Gold des Ozeans das Zehnmillionenfache der
gegenwärtigen Jahreserzeugung gegenüber darstellen.
Eine mächtige Aufgabe also, dieses ungeheure Goldlager zu erschließen, den
Golddurst der Menschheit zu stillen, das Gold schließlich aus seiner
tyrannischen Ausnahmestellung, die es als Wertmesser und Geldmaßstab
innehat, zu verdrängen und dadurch die Menschheit vom Joche der
Goldsklaverei zu befreien, einer Sklaverei, die um so mehr zunehmen würde,
als die heutige Golderzeugung durch das Zyanidverfahren sich wohl nicht
lange auf der bisherigen Höhe wird halten können.
[Illustration: Abb. 7. Goldschmelzofen.]
So ist man denn kühn auf das Ziel zugeschritten. Die ersten Ideen und Pläne
zur Gewinnung des ozeanischen Goldes gingen darauf hinaus, das Wasser in
große Bottiche zu pumpen und ihm Zinnsalz zuzufügen; dadurch wollte man das
Gold als Pulver ausscheiden, da es sich auch aus gewöhnlicher Goldlösung
bei Zugabe dieses Salzes ausscheidet. Es fand aber wider Erwarten im
Bottich keine nennenswerte Goldausscheidung statt, da das Seewasser eine
unendlich verdünnte Goldlösung darstellt, in der eben das Zinnsalz nicht
mehr wirkt. Aber selbst wenn das Gold auf diese Weise ausgeschieden werden
würde, so wären infolge des äußerst geringen Goldgehaltes des Meerwassers,
der langen Zeitdauer, die das Absetzen des Goldstaubes in Anspruch nimmt,
usw., so viele und so große Holzbottiche zur Gewinnung selbst kleiner
Goldmengen nötig, daß ein solches Verfahren -- bei dem das Seewasser durch
lange Zeit hindurch in einem Bottiche gehalten werden muß -- von vornherein
jeden technischen Erfolg ausschließt.
Und so schritt man in Amerika, an der Küste des Atlantischen Ozeans zu ganz
eigenartigen Versuchen, die in den Jahren 1910 und 1911 bei Fire Island,
und an verschiedenen Punkten der Küste von New Jersey ausgeführt wurden.
Man suchte und fand einen Stoff, der zu dem in äußerster Verdünnung
vorhandenen Golde eine so nahe chemische Verwandtschaft hat, daß Seewasser
beim Durchfließen eines mit diesem Stoff erfüllten Behälters das gelöste
Gold an den »Stoff« abgibt, in dem sich das Metall derartig anreichert, daß
man schließlich ein sehr goldreiches »künstliches« Erz erhält, aus dem dann
das Gold auf mannigfache Weise gewonnen werden kann.
[Illustration: Abb. 8. Amerikanische Zyanidanlage.]
Nach vielen Versuchen fand man nämlich, daß Hochofenschlacke, nachdem sie
mit Eisenvitriol behandelt worden war, und auch einige andere Stoffe die
Eigenschaft haben, das Gold dem Seewasser zu entziehen. Man fand, wie der
»Stoffbehälter«, durch den das Seewasser fließt, zweckmäßig gebaut und
angelegt werden müsse; man fand durch praktisches Ausprobieren der Pumpen,
daß die Förderung des Wassers aus dem Ozean in den »Stoffbehälter« sehr
billig ausgeführt werden könne; man fand, wie man an einer Landzunge eine
derartige Fabrikanlage errichten könne, so daß stets frisches Seewasser in
die Pumpen gelangt und das des Goldes beraubte Wasser in solchem Abstande
abfließt, daß es nicht wieder in die Pumpen gelangen kann. Und so ist nun
der Grundstein gelegt für eine neue chemisch-metallurgische Industrie.
An diesem Beispiele sehen wir klar und deutlich, wie die Chemie ihre Mittel
und Methoden immer mehr verfeinert und wie sie mit Kleinem und Kleinerem,
Großes und Größeres erreicht. Nichts ist ihr zu gering, denn sie weiß
unzählige kleine Teile zu einer mächtigen Summe zusammen zu addieren, die
stoffliche Zerstreutheit wie durch eine Brennlinse zu mächtiger Einheit zu
sammeln.
[Illustration: Abb. 9. Hochofenanlage mit Hafen in Rheinhausen
bei Duisburg (Firma Fried. Krupp A.-G., Essen.)]
Dieselbe Sorgfalt, die man der Entdeckung und Verwertung von Spuren von
Gold gewidmet hat, ist auch den gröberen Metallen zuteil geworden, und
dadurch sind Gegenstände, die in früheren Zeiten nur den Reichsten zur
Verfügung standen, Allgemeingut geworden; die chemische Technik hat in
glänzender Weise die Aufgabe gelöst, ungeheure Massen von Rohmaterial zu
verarbeiten, um die Ansprüche des Menschengeschlechtes zu erfüllen. Auch
bei diesen gröberen Metallen hat man gelernt, mindere und ärmere
Rohmaterialien zu verwerten und dadurch -- da die armen Erze sich in schier
unerschöpflichen Lagern vorfinden -- das Fabrikat zu verbilligen.
Was in dieser Hinsicht erreicht und geleistet worden ist, können wir
insbesondere an der Entwicklung der _Eisenindustrie_ sehen. In früherer
Zeit wurde nur ausgezeichnetes, reiches, stückförmiges Erz verarbeitet. In
kleinen, niedrigen Öfen wurde das Erz mit Holzkohle vermischt, der Wirkung
der Gebläseluft ausgesetzt, und mühsam arbeiteten die plumpen
Gebläsemaschinen. In kleinen Mengen wurde da das Gußeisen hergestellt, um
dann durch umständliche Handarbeit, durch Rühren auf Herdöfen, in Stahl
umgewandelt zu werden. Diese Umwandlung beruht, nebenbei bemerkt, im
wesentlichen darauf, daß Gußeisen, das stets an Kohlenstoff reich und
deshalb spröde ist, wenn es in geschmolzenem Zustande mit Luft in Berührung
kommt, einen großen Teil des Kohlenstoffes verliert, indem dieser durch die
Luft verbrannt wird. Dadurch geht das Gußeisen in ein kohlenstoffarmes,
elastisches Material, Stahl genannt, über.
Aus dem kleinen Eisenschmelzofen ist im Laufe kurzer Zeit der riesige,
moderne Hochofen geworden; die verbrauchte Gebläseluft, die oben als
Gichtgas abzieht, wird heute in großen Gasmaschinen verbrannt; dadurch
werden Millionen von Pferdekräften, die vormals verloren gingen, als
Betriebskraft für riesige Gebläse- und andere Maschinen und zum Heizen von
Dampfkesseln nutzbar gemacht (Abb. 9, 10).
[Illustration: Abb. 10. Blick in eines der Gasgebläsehäuser der
Gußstahlfabrik Fried. Krupp A.-G., Essen.]
Anstatt reichen, stückförmigen Erzes wird heute minderwertiger Erzstaub
verarbeitet; hat man früher die Umwandlung von Roheisen in Stahl nur mühsam
vollbracht, so geschieht dies heute automatisch auf die allerbequemste
Weise in denkbar kürzester Zeit. Drei Stahlgewinnungsverfahren herrschen
heute in der Industrie, und ein viertes bewirbt sich rege um die
Mitherrschaft. Nach dem _Bessemerverfahren_ kommt das flüssige Roheisen in
ein großes, mit feuerfestem Ton ausgemauertes, birnenförmiges Gefäß, die
Bessemerbirne, die oben offen ist, während unten gepreßte Luft durch das in
der Birne enthaltene flüssige Roheisen geblasen wird, um es in wenigen
Minuten in Stahl zu verwandeln. Das _Thomasverfahren_ verwendet dieselbe
Vorrichtung, benützt aber Kalk und Magnesia als Ausmauerungsmaterial, was
zur Folge hat, daß phosphorsäurehaltige Erze, die im Bessemerverfahren
nicht verarbeitet werden können, zur erfolgreichsten Verwendung kommen,
während zugleich die phosphorsäurereiche Thomasschlacke, gepulvert
Thomasmehl genannt, als wertvolles Düngemittel erhalten wird. Das dritte
Verfahren ist das _Martinverfahren_, bei dem gasgefeuerte, horizontale Öfen
verwendet werden. Neuestens tritt die _Elektrostahlerzeugung_ auf den Plan
und wird in kohlenarmen Ländern, die über Wasserkräfte verfügen, von
täglich steigender Bedeutung, da sich in solchen Ländern bei der
Möglichkeit, Elektrizität billig herzustellen, der Betrieb elektrischer
Öfen gut lohnt (Abb. 11, 12, 13, 14.)
[Illustration: Abb. 11. Geschnittene Bessemerbirne der Firma
Fried. Krupp. (Deutsches Museum.)]
[Illustration: Abb. 12. Bessemerbirne gekippt zum Entleeren des
erzeugten Schmiedeeisens. (Deutsches Museum.)]
Zumal in der jüngsten Vergangenheit hat sich die Eisenindustrie mächtig
entwickelt. Immer riesenhafter wurden die Maße genommen, von den Erzbunkern
bis zu den Werkstätten und Magazinen. Vorratskammern für Erz (Silos) bis zu
300 Metern Länge, zwei- und dreifach nebeneinander gebaut, sind gar nicht
selten. Und welche Massen werden mit einem Male auf die Gichtplateaus
gefördert, um von da in den Hochofen zu gelangen! In schwindelnder Höhe
schwebt der Erzkübel, der selbst seine sieben Tonnen wiegt; mit einem
ebenso schweren Inhalt an Erz. Die Gasreinigungen, durch die das oben
entweichende Hochofengas von Staub befreit wird, um zum Betrieb von
Gasmotoren brauchbar zu werden -- vor Jahren kleine Nebenanlagen -- sind
heute großmächtige Fabriken geworden, in denen ein Dutzend komplizierter
Apparate steht. Die »Zentralen«, in denen das Gichtgas zur Krafterzeugung
verwendet wird, zählen erst mit von 25 000 Pferdestärken an; und zwölf
mächtige Gasmotoren ist das gewöhnliche; manche Anlagen bergen vierzehn
dieser Ungeheuer mit 40 000 Pferdestärken und mehr; auf der einen Seite die
Hochofengebläse mit dem kurzen, stoßenden Atem, auf der anderen Seite die
Gasdynamos in Reihe und Glied, die ungeheueren Schwungräder bewegend. Die
Hochöfen werden immer höher und weitbauchiger. In Deutschland baut man sie
jetzt mit einem Fassungsraum von einer halben Million Kilogramm. Die
Mischer aber, in denen das flüssige Roheisen aufgespeichert wird, sind
doppelt so groß, was das Fassungsvermögen anlangt. Die Thomaswerke sind zu
Kolossalbauten geworden; den 30-Tonnen-»Konverter« sieht man schon sehr
oft, und Martinöfen von 110 Tonnen sind nichts Unerhörtes.
Die Rohblöcke, die ins Walzwerk geschafft werden, sind bis auf fünf Tonnen
das Stück angewachsen. Man walzt Längen bis zu 120 Meter. In Hagendingen
ist die Halle vom Blockwalzwerk bis zur Verladung 530 Meter lang.
Solche Massenräume mit ihren gigantischen Erzeugnissen verlangen
entsprechende _Transporteinrichtungen_. Man bedenke, daß allein auf dem
Hochofenwerk Kneuttingen des Lothringer Hütten-Vereins täglich 1200 Waggons
zu befördern sind. Da die verwendeten Erze nur wenig gehaltreich sind,
braucht man große Mengen, ebenso von Koks. Das Roheisen soll zum Mischer
und Sammelwerk, der Block zum Walzwerk, die Fertigfabrikate sollen in den
Waggon. Man sieht zwar auf einem alten Werk noch einige wohlgenährte
Pferdchen Schienen zu den Bearbeitungsmaschinen ziehen; in demselben Werk
mühen sich auch noch viele Männer ab, um einen Wagen mit Knüppeln zu
schieben. Aber das sind Ausnahmen, die heute ins Museum gehören und auch
bald verschwinden werden. Im übrigen hat die Industrie in der schweren
Massenbeförderung bewundernswerte Fortschritte gemacht. Da ist die
elektrische oder feuerlose Lokomotive und vor allem der Kran und die
Drahtseilbahn; Kräne bis 55 Meter Spannweite bestreichen die weiten Räume
und arbeiten dabei so leicht und geschickt, wie eine menschliche Hand.
Drahtseilbahnen von Meilenlängen sind keine Seltenheit, und gewaltige
Hochbahnen wecken unser Erstaunen.
»_Ausschaltung der menschlichen Arbeitskraft_ ist das ideale Ziel. Die
Mechanisierung der Arbeit beherrscht die Werke. Du stehst in dem endlos
großen Hochofenwerk; vom Erzlager bis zu den Zentralen kaum ein Mensch; es
donnert und poltert, es braust und zischt, aber das Ganze scheint von
unsichtbaren Händen geleitet zu sein. In der Elektrohängebahn, die die Erze
auf den Ofen schafft, stehen an den entscheidenden Punkten einzelne Leute,
um das weitläufige Getriebe vor Störungen zu bewahren; Lichtsignale
erleichtern die Verständigung. Auf dem Gichtplateau des modernen Hochofens
sieht man keinen Menschen. Der Erzkübel setzt sich automatisch auf den
Hochofen, entleert sich in den Ofenschacht und schließt den Ofen. So geht
die Arbeit Tag und Nacht, Jahre hindurch, bis der Ofen seine Reise beendet
hat.«
[Illustration: Abb. 13. Bessemerwerk (Fried. Krupp A.-G.,
Essen).]
An Licht und Luft ist nicht gespart. Schön und gewaltig hat man in den
letzten Jahren auch für den Arbeiter und Angestellten gebaut. Eine
Arbeiter- und Beamtenkolonie ist prächtiger als die andere; dazu kommen
Kasinos, Konsum-Anstalten, Ledigenheime, Speiseanstalten, Schlafhäuser.
Der Mann aus dem Mittelstande kann nicht besser untergebracht sein als die
Mehrzahl der Arbeiter und Beamten in den Eisenwerken. So muß es aber auch
sein. Man hat schon Sorgen genug, Arbeiter zu bekommen und festzuhalten.
Man muß den Leuten Annehmlichkeiten bieten, denn die nächste Stadt ist
weit und die Zeit sie zu besuchen, fehlt. So sind denn die
Wohlfahrtseinrichtungen unbedingt notwendig, und die Millionen, die dafür
aufgewendet werden, gehören zu den notwendigen Ausgaben.
Man wirtschaftet sparsam; alle Abfallstoffe werden verwertet; das
Hochofengas zur Krafterzeugung; die Hochofenschlacke zur Zementfabrikation
und zur Erzeugung von Schlackenwolle, die als Filtriermaterial dient.
Der Stahl der großen Stahlwerke wird dann von kleineren Spezialfabriken
noch weiter veredelt und wertvoller gemacht. Welche Werte die Veredelung
des Eisens schafft, möge ein Beispiel zeigen: 100 Kilogramm Roheisen kosten
5 Mark; in Form von Uhrfedern aber haben 100 Kilogramm Eisen einen Wert von
1 700 000 Mark.
So veredelt die Chemie die Stoffe, die wir aus den dunklen Schächten und
aus der finsteren Meerestiefe heraufholen. Lichtverbreitend und aufklärend
schafft sie stets Fortschritt. _Lichtverbreitend_ auch im eigentlichen
Sinne des Wortes. Die Chemie hat uns die Mittel in die Hand gegeben, das
armselige Öllämpchen und die dürftige Talgkerze durch sonnenähnliche
Lichtquellen zu ersetzen. Sie brachte uns die Stearinkerze, diese sichere,
bequeme, tragbare Gasfabrik, in der das Stearin geschmolzen, vergast und
verbrannt wird; sie ließ uns das Leuchtgas finden und das Petroleum, das
Gasglühlicht, die Quecksilberdampflampe und das Azetylen; und sie half
mächtig mit bei der Verbesserung der elektrischen Glühlampen, so daß das
Meer von Licht, das heute von jeder Stadt ausgeht, und die Billigkeit des
modernen elektrischen Glühlichtes in hohem Maße der Chemie zu danken sind.
[Illustration: Abb. 14. Martinwerk I (Fried. Krupp A.-G., Essen).]
Das _Leuchtgas_, welch kühne Erfindung! Welche Überwindung von
Schwierigkeiten in der Anwendung! Welcher Arbeitsaufwand war erforderlich,
um nur die unterirdischen Röhren in einem die ganze Stadt versorgenden
Netze zu legen und diese Röhren mit der nötigen und wechselnden Gasmenge zu
speisen! Bei Tage geringer Verbrauch, bei Einbruch der Dunkelheit eine
plötzliche, riesige Inanspruchnahme. Das Ganze versorgt aus einem
Mittelpunkt, aus einem Herzen, das ganz verläßlich und tadellos arbeiten
muß, um überhaupt brauchbar zu sein. Die chemische Technik hat diese große
Aufgabe glänzend gelöst. Und heute wird in glatter Arbeit in all den
Gaswerken in Hunderttausenden großer Tonretorten Steinkohle erhitzt, wobei
Koks als wertvoller Rückstand bleibt, während das heiße Leuchtgas, mit Teer
gemischt, entweicht. Durch Kühlen und Waschen wird das Gas von Teer und
Verunreinigungen befreit und wandert in die großen Gasbehälter, die
modernen Wahrzeichen der Städte, um aus diesen stählernen Vorratskammern in
großen Mengen freigelassen zu werden, zur Stillung des mannigfaltigen
Lichtbedarfes der stets anspruchsvoller werdenden Menschheit (Abb. 15).
Dann die Verdrängung der offenen gelben Gasflamme durch das blendend weiße
_Gasglühlicht_, nachdem man entdeckt hatte, daß gewisse Erden, insbesondere
Thoriumnitrat, das eine Spur Zernitrat enthält, in der Hitze der Gasflamme
ein weißes helles Licht ausstrahlen. Welche Schwierigkeiten waren da zu
überwinden infolge der Gebrechlichkeit der Glühstrümpfe und wie viel
größere noch infolge der Seltenheit des Rohmaterials. Doch sie wurden durch
Forschen und Suchen, durch stetige, vom Glücke begünstigte Arbeit
überwunden. Als das Glühlicht entdeckt wurde, kannte man nur spärliche
Lagerstätten des Monazits, jenes wertvollen Erzes, aus dem das Thorium und
Zer gewonnen werden, und beinahe wäre wegen der Knappheit der
Rohmaterialien die Glühlichterfindung gescheitert, hätte man nicht
zufälligerweise gerade damals große Monazitlager in Amerika entdeckt. So
trat das Leuchtgas, das man bereits durch die Elektrizität überwunden
glaubte, wieder mit frischer, erneuerter Jugendkraft auf und feierte eine
Wiedergeburt, die es mit dem elektrischen Lichte in erfolgreichen
Wettbewerb treten ließ.
[Illustration: Abb. 15. Blick in die Nürnberger Gasanstalt mit
schrägliegenden Retorten. (Deutsches Museum.)]
Nun konnten die Straßen und Häuser, Läden und Wohnungen, auch ohne
elektrische Leitung in glänzendem Lichte erstrahlen. Doch auch dem einsamen
Landhause schuf die Chemie Befreiung von dem lästigen Öllämpchen und von
der armseligen Unschlittkerze, auch von der viel besseren, aber immerhin
noch kümmerlichen Lichtquelle der Stearinkerzenflamme. Das _Petroleum_
tritt auf. Man findet im Inneren der Erde Lagerstätten eines schmutzigen,
dickflüssigen, explosiven Öles, das in vergangenen Zeiträumen durch
Zersetzung pflanzlicher und tierischer Überreste entstanden ist. Was einst
im herrlichen Sonnenlichte erwachsen ist, dient nun, aus der Finsternis
wieder zutage gebracht, dazu, die Finsternis zu vernichten und die Nacht
zum Tage umzugestalten. Der Chemiker findet Wege, das schmutzige Erdöl zu
reinigen, indem er es mit starken Säuren und Laugen wäscht; er lernt, das
Erdöl sozusagen »mürbe« zu machen, indem er es durch Destillation zwingt,
in seine drei Hauptbestandteile zu zerfallen, in das flüchtige Benzin, in
das Leuchtöl, das ohne Explosionsgefahr in Lampen verbrannt werden kann,
und in das kostbare Schmieröl, das, den Reibungswiderstand vermindernd, ein
glattes Laufen der verschiedensten Maschinen ermöglicht.
Aber eine noch bessere und schönere Lichtquelle wird für das einsame
Landhaus, für das Sommerhotel und für die Hochgebirgshütte gefunden, indem
man einen Stoff benutzt, der durch zwangsweise Vereinigung einer
unverbrennlichen weißen mit einer verbrennlichen schwarzen Masse entsteht.
Kalk und Kohle, in der Riesenhitze des elektrischen Ofens zur engsten
Verbindung genötigt, ergeben das als Kalziumkarbid bekannte Material, das,
mit Wasser übergossen, ein mit blendend weißer Flamme brennendes Gas, das
Azetylen, liefert. An mächtigen Wasserkräften stehen die elektrischen Öfen
und erzeugen große Mengen von Kalziumkarbid, das in Büchsen verpackt, in
entlegene Einsamkeiten versendet wird, um dort mit Hilfe eines sicheren,
handlichen, bequemen, kleineren oder größeren Apparates zur Gaserzeugung
verwendet zu werden. Nun kann jedes Landhaus seine eigene kleine Gasfabrik
haben, ja sogar jedes Fuhrwerk, jedes Automobil sich zur eigenen
Beleuchtung das nötige Azetylen in kleinen, im Wagen untergebrachten
Apparaten selbst herstellen.
Auch die elektrische Beleuchtung wird durch die Ergebnisse chemischer
Forschung immer mehr gefördert. Tantal-, Wolfram- und Osramlampen,
Erzeugnisse der modernen chemischen Technik, bewirken eine außerordentliche
Kraftersparnis und gestatten die Erzeugung großer Lichtmengen auf eine
früher für unmöglich gehaltene billige Weise. Die Quecksilberdampflampe --
mit ihrem grünen Lichte --, in amerikanischen Werkstätten überaus beliebt,
bedeutet eine weitere Kraftersparnis, so daß bei dem gegenwärtigen Stande
der Beleuchtungstechnik jeder Laden und jedes Hotel, jede Straße und jeder
Bahnhof mit geringem Kostenaufwande fast tageshell beleuchtet werden kann.
Hier wollen wir auch kurz des _Glases_ Erwähnung tun, dieses bei allen
Beleuchtungsarten vielverwendeten Stoffes, der schon seit Jahrtausenden
bekannt und als seltene Kostbarkeit geschätzt, durch die chemische
Industrie zu einem ganz allgemeinen, selbst dem Ärmsten zugänglichen
Gebrauchsgegenstand geworden ist.
Was vorher über die Umwandlung des früheren Kleineisengewerbes in die
moderne Großindustrie gesagt ist, gilt für die Glasindustrie in vielleicht
noch höherem Maße. Ursprünglich wurde wohl die Kunst des Glasschmelzens als
strenges Gewerbegeheimnis bewahrt, was um so leichter möglich war, als die
Rohmaterialien, Soda, Kalk und feiner Sand, bei den damals schwierigen
Transportverhältnissen nicht allgemein erhältlich waren. Durch die
Verbilligung der Soda wurde erst die Begründung einer Glas_industrie_
möglich. Auch hier wurden die Schmelzöfen immer größer, auch hier lernte
man durch sorgfältigere Ausführung der Schmelzöfen die zur Schmelzung
erforderliche Brennstoffmenge vermindern und schließlich die menschliche
Arbeit beim Glasblasen und bei der Spiegelglaserzeugung durch genial
ersonnene Maschinenarbeit ersetzen.
Man hat dann, in den letzten Jahrzehnten, auch neue Glassorten hergestellt,
das »Hartglas« und das »Quarzglas«.
Das _Hartglas_ wird durch rasches Abkühlen des heißen Glases auf
Temperaturen von 200-300° hergestellt, indem man das zu härtende Glas rasch
in Bäder von Öl mit dieser Temperatur taucht. Dieses »abgeschreckte« Glas
kann schroffe Temperaturwechsel ertragen und ist zugleich sehr schwer
zerbrechlich.
_Quarzglas_ wird durch Schmelzen von Quarz und Bergkristall im elektrischen
Ofen hergestellt. Es ist gegen plötzliche Temperaturänderungen ganz
unempfindlich; man kann es auf hohe Temperaturen erhitzen und dann ohne
weiteres in kaltes Wasser tauchen, ohne daß es zerspringt.
Bei all den besprochenen Industrien bedarf der Chemiker in großer Menge
zweier »Kräfte«, wenn wir sie so nennen wollen, zweier Energien, nämlich
der _Kraft_ und der _Wärme_. Vor allem also müssen diese Energien billig
und bequem zu erlangen sein, da sie gleichsam die Grundlage der Technik
bilden. Vorderhand ist das wichtigste Rohmaterial zur Gewinnung von Kraft
und Wärme die _Kohle_. Aber auch der Kohlenvorrat der Erde wird schließlich
einmal erschöpft sein, und deshalb muß der Chemiker und der chemische
Ingenieur bei Zeiten vorbauen, indem er einerseits mit möglichst wenig
Kohle möglichst viel auszurichten sucht und dadurch die Erschöpfung der
Kohlenlager hinausschiebt, anderseits aber auch jetzt schon daran denkt,
wie man später auch ohne Kohle den Kulturzustand der Menschheit wird
aufrecht erhalten können.
[Illustration: Abb. 16. Entstehung von Wassergas, Generatorengas
und Generatorenwassergas. (Deutsches Museum.)]
In dem rastlosen Streben nach _möglichst guter Ausnützung der Kohle_ werden
zunächst die Feuerungen, die Roste und der Schornstein immer zweckmäßiger
gestaltet; man hat ferner gelernt, den früher wertlosen Abfall der
Kohlenbergwerke, den Kohlenstaub, zu verbrennen oder ihn in Form fester
Ziegel (Briketts) in den Handel zu bringen; man verwertet die Hitze der von
der Feuerung zum Kamin abgehenden Gase zum Vorwärmen des
Kesselspeisewassers, und schließlich bedient man sich immer mehr -- um
Kohle zu sparen und sehr hohe Temperaturen erreichen zu können -- der
Vergasung der Kohle in Gasgeneratoren, die nichts anderes sind als Öfen,
auf deren Rost anstatt einer niedrigen Kohlenschicht, wie sie in den
gewöhnlichen Öfen gebräuchlich ist, eine hohe Kohlenschicht von etwa
0.5 Meter aufgehäuft wird. Dadurch wird bewirkt, daß die dem Rost zunächst
befindliche Kohlenschicht vollkommen verbrannt wird; aber die
Verbrennungsgase können nicht, wie bei den gewöhnlichen Öfen, zum Kamin
entweichen, da sie durch die hohe Kohlenschicht gezwungen sind, zunächst
diese zu durchstreichen. Bei der Berührung der »unbrennbaren«
Verbrennungsgase mit der oberen Kohlenschicht verbindet sich deren
Kohlenstoff mit den unbrennbaren Gasen zu einem _brennbaren_ Gase, dem
sogenannten Generatorgas, das in größtem Maßstabe zur Beheizung von Stahl-
und Glasöfen dient und auch vielfach zum Zweck der Krafterzeugung in
Gasmotoren verbrannt wird; diese Verwendung bedeutet, im Vergleich zum
Kohlenverbrauch der Dampfmaschine, eine namhafte Ersparnis (Abb. 16, 17).
[Illustration: Abb. 17. Gasgenerator.]
Außerdem sucht man immer mehr die _natürlichen Kräftevorräte_, _die
Wasserfälle_, zu verwerten, was sehr geeignet ist, die Lebensdauer unserer
Kohlenlager bedeutend zu verlängern. Amerika und Afrika sind reich an
mächtigen Wasserfällen, auch Europa besitzt im Norden und in den Alpen
gewaltige Wasserkräfte, die, in Kohle oder Kraft umgerechnet, bedeutende
Werte darstellen. Der Niagarafall allein enthält so viel Kraft, als man
durch tägliche Verbrennung von einer Million Tonnen Kohle erzeugen könnte.
So erbaut man nun Fabriken, die sehr viel Kraft brauchen, wenn möglich in
der Nähe von Wasserkräften (Aluminiumfabriken). Aber auch solche Werke, die
starke Hitzegrade erfordern, verlege man in die Nähe von Wasserfällen, denn
der chemische Ingenieur hat es durch den Bau von elektrischen Öfen, die den
Strom in hohe Hitzegrade umwandeln, möglich gemacht, Grade zu erreichen,
die früher unerreichbar waren, und dadurch Stoffe zu erzeugen, die früher
nicht darstellbar waren. Des Kalziumkarbides ist bereits gedacht worden.
Nicht weniger interessant ist der Stoff, der im elektrischen Ofen durch
Zusammenschmelzen von Sand und Kohle erzeugt wird, das Karborundum, der
fast diamantenhart, als Schleif- und Poliermittel ausgedehnte Verwendung
findet und dem Schmirgel große Konkurrenz bereitet.
Die Billigkeit, mit der der elektrische Strom aus Wasserkraft hergestellt
werden kann, hat eine neue Industrie, die _elektrochemische_, ins Leben
gerufen, wobei der elektrische Strom zur Zerlegung wertloserer Verbindungen
in ihre wertvolleren Bestandteile verwendet wird. So werden jetzt
zahlreiche Stoffe mit Hilfe des elektrischen Stromes, elektrochemisch,
dargestellt, insbesondere Natrium, Chlor, Ätznatron und Soda, deren
gemeinsames Ausgangsprodukt das Kochsalz ist.
Wie bereits erwähnt, sorgt der Chemiker auch für die Zukunft. Er sucht
Verfahren zu finden, mit denen man auf billige Art Kraft erzeugen kann,
Verfahren, die darauf hinausgehen, aus der Kohle mehr Kraft als bisher
möglich zu gewinnen, oder die Kohle überhaupt überflüssig zu machen. Zu
diesem Zwecke benutzt er den unerschöpflichen Kräftevorrat, der dem
Menschengeschlecht so lange zur Verfügung stehen wird, als es bestehen
wird, da es selbst gleichsam nur ein Ausfluß und eine Wirkung dieser Kräfte
ist, er benutzt dazu das strahlende Licht, die strahlende Kraft, die
strahlende _Energie der Sonne_. Diese Kraft wird heute auf der
Erdoberfläche nur sehr spärlich ausgenutzt, indem sie nur von den Pflanzen
zum Aufbau ihres Körpers verwendet wird, während der Rest unbenutzt
»verloren« geht. Und doch könnte uns diese Kraftquelle mit schier
unendlichen Mengen von Kraft versorgen. Darum arbeitet man an der schweren
Aufgabe, das Sonnenlicht unmittelbar in Kraft umzuwandeln und zwar in _die
Kraft_, die sich am bequemsten, mit den geringsten Verlusten weiter
umwandeln läßt, in Elektrizität.
Zunächst hat sich der Physiker damit begnügt, das Sonnenlicht in Wärme
umzuwandeln, indem er es in großen, kreisförmig angeordneten Hohlspiegeln
auffing, in deren Brennpunkt ein Dampfkessel eingebaut war, der einer,
nahebei aufgestellten Dampfmaschine Dampf lieferte. Ein solcher, in der
Anlage sehr kostspieliger Apparat ist in der Nähe von Los Angeles, in
Kalifornien -- da die Kohlen dort außerordentlich kostspielig sind -- in
lohnendem Betriebe. Man nutzt dort das Sonnenlicht den ganzen Tag hindurch
aus, indem das Spiegelsystem sich durch ein Uhrwerk der scheinbaren
Bewegung der Sonne gemäß dreht und stets so eingestellt ist, daß es
möglichst viel Licht von ihr empfängt.
Diese Art der Verwendung des Sonnenlichtes, die Umwandlung in Wärme, ist
äußerst roh und nicht befriedigend; deshalb geht das Streben der Chemiker
dahin, eine Umsetzung der strahlenden in elektrische Energie zu bewirken.
Im kleinen Maßstabe ist dies bereits gelungen und zwar durch eigenartig
zusammengestellte Batterien, Zellen oder Elemente, die, sobald sie vom
Sonnenlicht getroffen werden, einen ununterbrochenen elektrischen Strom
abgeben, der so lange anhält, als die Batterie der Wirkung des
Sonnenlichtes ausgesetzt bleibt.
Bei dem oben erwähnten Streben der Chemiker, aus der Kohle mehr Kraft, als
bisher möglich war, zu erzeugen, ja die ganze der Kohle innewohnende Kraft
zur Wirkung zu bringen, schwebte ihnen das Ziel vor, die chemische Kraft
der Kohle direkt in Elektrizität umzuwandeln. Auch diese Aufgabe ist
bereits grundsätzlich gelöst worden, so daß man nun, um mittels Kohle
Elektrizität zu erzeugen, nicht erst den verschwenderischen Umweg über den
Dampfkessel und die Dampfmaschine machen muß. Trotzdem werden die
Dampfmaschinen, solange der Preis der Kohle verhältnismäßig niedrig bleibt,
eine wichtige Stellung einnehmen, denn der Mensch, an das Alte gewöhnt,
entschließt sich nur schwer und gezwungen, das Neue anzunehmen. Darauf
beruht ja vielfach die Bitterkeit des Erfinderloses, weil das Leben des
Erfinders gewöhnlich kürzer ist als die Zeit, die die Menschheit nötig hat,
um sich mit der neuen Erfindung vertraut zu machen, sich an sie zu
gewöhnen, ihre Vorteile zu würdigen und sich zum Entschluß aufzuraffen, die
Neuheit benutzen zu wollen.
Mit diesen Siegen und Erfolgen, mit der erfolgreichen Veredlung und
Nutzbarmachung der in der Natur in kleinsten und größten Mengen
vorkommenden Rohstoffe, gibt sich die Chemie nicht zufrieden. Sie will auch
die selteneren Stoffe der Natur der Allgemeinheit zur Verfügung stellen,
und, wenn der natürliche Vorrat nicht reicht, sie künstlich herstellen. War
früher z. B. die Seide nur ein Material zur Bekleidung Auserlesener, so ist
sie heute ein notwendiger Gebrauchsgegenstand für alle geworden. Früher von
Königen und Fürsten mit Gold aufgewogen, wird sie heute von jeder Bäuerin,
beim Kirchgang wenigstens, als Kopfbedeckung getragen. Diese ungeheure
Zunahme des Seidenbedarfs wäre auf keine Weise zu befriedigen, wenn es der
Chemie nicht gelungen wäre, aus ganz billigen, leicht zur Verfügung
stehenden Rohstoffen, wie Baumwolle, Holz usw., einen Ersatz für Seide,
eine künstliche Seide, die _Kunstseide_ herzustellen, die an Festigkeit der
Seide nahe kommt und sie an Glanz weit übertrifft. Eine Seide, die nicht
durch mühselige Raupenzucht, sondern in ununterbrochener, gleichmäßiger
Fabrikarbeit durch chemische Prozesse und durch mechanische Hilfsmittel,
die man der Seidenraupe abgelauscht hat, gewonnen wird. Eine Seide, die von
Seidenraupenkrankheiten unabhängig, stets in beliebigen Mengen und in
irgendeinem Lande, an irgendeinem Orte hergestellt werden kann, so daß zu
ihrer Erzeugung _einheimische_ Arbeitskräfte verwendet und große
Geldbeträge, die sonst nach dem seidenerzeugenden China gingen, nun dem
eigenen Lande nutzbringend erhalten werden können.
Schon im Jahre 1734 sagte Réaumur die Herstellung künstlicher Seide
prophetisch voraus. Doch sollten von der Prophezeiung bis zur Erfüllung
des Wortes hundertundfünzig Jahre vergehen: im Jahre 1884 meldete der
französische Chemiker Graf Hilaire de Chardonnet seine ersten Patente zur
Herstellung einer seither Chardonnetsche Seide genannten Kunstseide an.
Das Verfahren Chardonnets ist sehr einfach: Gereinigte Baumwolle wird etwa
fünf oder sechs Minuten lang in eine Mischung von starker Salpetersäure und
Schwefelsäure eingetaucht. Hierauf nimmt man die Baumwolle aus dem
Säurebade, läßt die Säure 24 Stunden abtropfen und wäscht das Produkt mit
Sodalösung. Das auf diese Weise erhaltene Material gleicht im Ansehen zwar
der Baumwolle, aber ihr Charakter, ihre Seele ist vollkommen verändert: der
schwere Leidensweg durch das scharfe Säurebad hat, so möchte man meinen,
ihre geduldige Gleichgültigkeit in höchste Reizbarkeit, ihre milde Güte in
wilde Bosheit umgewandelt. Ein Schlag darauf, und sie explodiert heftig.
Sie ist nun nichts anderes als die bekannte Schießbaumwolle, die auch auf
»rauchloses Pulver« verarbeitet wird.
Chardonnet löst nun diese Schießbaumwolle in einer Mischung von Äther und
Alkohol und erhält so eine dicke Flüssigkeit -- das in der Photographie und
Pharmazie viel verwendete Kollodium. Diese Lösung läßt er in einem
eigenartigen Apparat durch haardünne Öffnungen von 0,08 +mm+ Durchmesser
ausfließen und in Wasser eintreten. Hierbei geht der Alkohol an das Wasser
ab, und es bleibt ein feiner Seidenfaden zurück. Aber dieser Faden ist
leicht entflammbar, ja sogar sehr explosiv und gefährlich für den, der mit
ihm umzugehen hat. Er muß daher zur Entfernung seiner explosiven
Bestandteile in einer Lösung von Schwefelnatrium gewaschen und hierauf
getrocknet werden. Auf diese Weise erhält man eine ausgezeichnete
Kunstseide, die für Weberei, Wirkerei und Posamenterie ausgezeichnet
verwendbar ist. Chardonnet hat seine Aufgabe glänzend gelöst.
»Wenn die Könige bau'n, haben die Kärrner zu tun.« Kaum hatte Chardonnet
einen entschiedenen Sieg errungen, als sich eine Unzahl von Chemikern auf
das Kunstseideproblem stürzte. Ein Pionier voll Geist hatte den Weg
gebahnt, die Masse folgte nach. Ein Adler war hoch hinaufgestiegen und
bemerkte nicht den Zaunkönig, wollte ihn nicht bemerken, den Zwerg, der auf
ihm saß, um, durch fremde Kraft in höchste Höhen getragen, ihn um einige
Meter zu überfliegen.
Sechs Jahre später wurde eine neue Kunstseide patentiert: der sogenannte
Glanzstoff. Hier wird, wie auch von den späteren Nachfolgern und
Nachahmern, dasselbe Ausgangsprodukt und dasselbe mechanische Prinzip
zur Herstellung des Fadens verwendet. Der Unterschied besteht bloß in
der Lösungsflüssigkeit für die Baumwolle: bei Chardonnet
Salpeter-Schwefelsäure, beim Glanzstoff Kupferoxydammoniak und bei der
infolge ihrer Billigkeit immer mehr zur Verwendung gelangenden Viskose
Natronlauge und Schwefelkohlenstoff. -- An Stelle der Baumwolle kann
auch der aus Holz gewonnene Zellstoff als Ausgangsmaterial verwendet
werden.
Von dem jetzigen Umfange der Kunstseideindustrie erhalten wir eine kleine
Vorstellung, wenn wir hören, daß jährlich weit über 3 000 000 +kg+ erzeugt
werden. Diese Industrie ist auch ein treffliches Beispiel für die
»veredelnde« Wirkung der chemischen Arbeit, da aus einem Raummeter Holz,
das im Wald einen Wert von 3 Mark hat, Kunstseide im Wert von 5000 Mark
erzeugt wird, also eine 1500 fache Werterhöhung.
Dies alles klingt sehr wunderbar, aber in 50 Jahren wird kein Mensch
mehr die Kunstseide für etwas Wunderbares halten, denn durch die
Gewohnheit und durch stetigen Gebrauch wird auch das Wunderbare etwas
Selbstverständliches. Wer wundert sich denn heute noch über die
Billigkeit des _Papiers_, wer staunt in unserer Zeit noch darüber, daß
die Menschheit jährlich über 600 000 Waggonladungen Papier verbraucht?
Und doch ist die Zeit nicht allzufern, wo alles Papier »geschöpft«
wurde, mühselig geschöpft aus mühselig hergestelltem Hadernbrei. Und
heute? Heute werden ganze Waldungen von Holz in Riesenkochern durch eine
Lösung von schwefligsaurem Kalk, den man auf eine sehr einfache Art
herstellt, zu blendend weißen Fasern, Zellstoff oder Zellulose genannt,
zerkocht, und diese Fasern zu Papier verarbeitet. So ist auch das
heutige Papier und mit ihm unsere moderne Kultur, die zum großen Teile
darauf aufgebaut ist, einem Triumphe der Chemie zu danken.
Doch noch andere, heute bereits unentbehrliche Ersatzstoffe sind von der
chemischen Technik geschaffen worden, und gar manche von ihnen dienen
Zwecken, die man zur Zeit der Erfindung gar nicht voraussehen oder ahnen
konnte. So suchte der Amerikaner Hyatt, 1880, nach einem Ersatz für
Buchdruckwalzenmasse, die bis heute durch Mischen von Gelatine und Glyzerin
in der Wärme hergestellt wird, und fand bei seinen Versuchen, als er eine
Lösung von Schießbaumwolle mit Kampfer zusammenknetete, etwas neues,
unendlich Wertvolleres, das _Zelluloid_, das heute zur Erzeugung der
mannigfaltigsten Gebrauchs- und Schmuckgegenstände dient, und dessen
Herstellung und Verarbeitung viele Tausende von Menschen beschäftigt.
Diesem ersten Ersatz für Hartgummi und Elfenbein folgten im Laufe der Zeit
mehrere andere, darunter der _Galalith_. Dieser wird aus dem Kasein, dem
Käsestoff der Milch, hergestellt, indem man diesen Stoff durch Hinzufügung
von gewissen Chemikalien, wie Formaldehyd usw., unlöslich macht.
Die jüngste Errungenschaft auf dem Gebiete der Ersatzstoffe ist der
_künstliche Kautschuk_. Aber dessen Herstellungskosten müssen erst
bedeutend herabgesetzt werden, bevor ein erfolgreicher Wettbewerb mit dem
natürlichen Kautschuk möglich sein wird.
Wenn wir von einer Romantik der Chemie sprechen, so geschieht dies nicht
zum mindesten deshalb, weil sie über ihren märchenhaften Zielen die
Bescheidenheit und die Liebe zum Kleinen nicht verlernt hat. In der Tat,
kein Gebiet, kein Stoff ist so gering, daß die Chemie ihm nicht die
sorgfältigste Aufmerksamkeit zuteil werden ließe. Die Chemie hat alle nicht
bloß berufen, sondern auch auserwählt. Vor ihrem Gerichtshof gibt es keine
Standesunterschiede. Nicht nur Seide und Elfenbein sind würdige Gegenstände
ihrer Bemühung, sondern ebenso der gewöhnliche Bauziegel und das Holz in
seinen verschiedenen Formen.
Die Verwendung der Schwefelsäure in der chemischen Industrie.
|
|
Anorganische Chemie
|
+----------+--------+-------+------------+--------+-------------+----------~
| | | | | | |
| | | | Mutterlauge des | |
Chilesalpeter | Chlorkalium | Chilesalpeters | Phosphorit
| | | | | | |
| Kochsalz | Brommagnesium- | Flusspat |
| | | Lauge | | |
| | | | | | |
| | | | Braunstein | | +---+----+
+------+---+----+---+---+ +------+-----+ | | |
| | | | | | | | |
Salpeter- | Salzsäure | Brom Jod Flussäure Super- Phosphor-
säure | | phosphat säure
Sulfat Kaliumsulfat |
| | |
| | |
(Glas, Soda, Zellstoff) (Pottasche) (Phosphor)
~----+------+---------+-------+----------+----------+-------------+
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | Kupferstein u. |
| Bauxit, Ton | Monazit | Schwarzkupfer |
| | | | | | |
Gaswasser | Chromerz | Silberhaltiges | Pyritabbrände
| | | | Gold | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | | |
| | | | | Silberhalt. Rückst. |
| Aluminium- | Thorsulfat | u. Kupfervitriol |
| sulfat | | | |
Ammon- | Chromate | Feingold u. Kupfer-, Zink-
sulfat | | Feinsilber u. Eisenvitriol
| | |
(Alaun) (Glühkörper) (Höllenstein)
|
Organische Chemie
|
+-------+---------+--------+-------+----+-----+---------+---------+---------~
| | | | | | | |
| | | | | | | |
| | | Rückstände | | | |
| | | der Erdöl- | Pflanzen-Rohöle | |
Alkohol Graukalk | Destillation | | | |
| | | | | | | |
| | Rohpetroleum, | Rohparaffin, | Fette Glycerin
| | Roh-Benzin | rohe Paraffinöle | | |
| | | | Ozokerit | | |
| | | | | | +----+----+ | Salpeter-
| | | | | | | | | säure
| | | | | | | | +----+---+~
Aether Essig- Leucht- | Paraffine | Fett- Glycerin |
säure petroleum, | Paraffinöle | säuren, |
Benzin | Ceresin | Stearin Nitro-
| | glycerin
Schmieröle u. Gereinigte |
Vaselin Pflanzenöle Dynamit u.
Schiesspulver
~---+-------+-------+---------+-------+-------+------+----------+--------+
| | | | | | | | |
| | | | | | Benzol, | |
| | | | | | Naphtalin, | |
| | | | | | Phenole, | |
| | | | | | Naphtole | |
Cellulose | Papier | Phenolnatrium | etc. | Naphtalin
| | | | | | | | |
| Stärke | Rohe Stein- | Benzol, | Anthrachinon |
| | | kohlenteeröle | Naphtalin, | | |
| | | | | Naphtylamine |Salpeter- | |
| | | | | etc. | säure | |
~---+ | | | | | +---+ | |
| | | | | | | | |
Nitro- | Vegetabilisches | Carbolsäure | Nitrokörper | Phtalsäure
Cellulose | Pergament | | | | |
| | | Sulfosäuren | Anthrachinon- |
| Stärkezucker Gereinigte | | sulfosäuren |
| Teeröle | | | |
| | | | (Indigo,
(Celluloid, Kunstseide, (Phenole, | | Eosine)
Explosivstoffe, Schiesspulver) Naphtole | |
Farbstoffe) | (Alizarinfarbstoffe)
|
(Amidokörper, Diazo- u. Azo-
verbindungen, Farbstoffe,
Medikamente)
Ziegel und Holz sind, wie eigentlich alle Stoffe, am meisten in jenen
Gegenden geschätzt, die daran arm sind. Wo Bausteine und Tonlager fehlen,
da ist es natürlich um die Errichtung von Gebäuden, und damit um den
Kulturfortschritt, traurig bestellt. Da fand die Chemie einen Ausweg,
wenigstens für sandreiche Gegenden, indem sie den _Kalksandsteinziegel_
bildete, der sich trotz seiner Jugend immer größere Verwendungsgebiete
erobert, und das mit Recht, denn sein Aussehen ist schön, seine Festigkeit
groß, seine Herstellung einfach und billig. Man mischt nämlich den Sand mit
so viel Kalkmilch, daß man ihn in Formen pressen kann, worauf diese Masse,
die eigentlich nichts anderes ist als fester Mörtel, in Ziegelform, mit
Dampf behandelt wird. Die Fabrikation dieser Ziegel nimmt weniger als
36 Stunden in Anspruch und unterscheidet sich durch diese Schnelligkeit
vorteilhaft von der Herstellung der Tonziegel.
Ein ausgezeichneter Holzersatz für Fußboden- oder Treppenbelag der
hauptsächlich aus Sägespänen besteht, ist der _Xylolith_, ein Holzstein,
der fast die Wärme des Holzes und fast die Feuerfestigkeit des Steines
besitzt. Seine Herstellung ist äußerst einfach; man vermischt Sägespäne mit
etwas gebranntem Magnesit, feuchtet die Masse mit einer Lösung von
Chlormagnesium an, bis sie breiig-teigartig ist, und läßt sie, in beliebige
Formen gepreßt, an der Luft trocknen. Für fugenlosen Fußbodenbelag wird die
teigige Masse 1 +cm+ dick glatt auf den Blindboden aufgetragen, worauf man
sie trocknen läßt. Die trockene Xylolithmasse kann man ungefähr so wie Holz
bearbeiten. Da sie überdies durch Zumischung von Erdfarben zu den
Sägespänen beliebig gefärbt werden kann, ist es leicht begreiflich, daß
dieser »Holzzement« sich einer stets zunehmenden Beliebtheit und wachsenden
Verwendung erfreut.
Die auf Seite 35 beigefügte Tabelle aus dem »Deutschen Museum«
zeigt uns die vielseitige Verwendung der Schwefelsäure in der
chemischen Industrie.
So sorgt die Chemie, indem sie zahlreiche nützliche Stoffe herstellt, für
die Bequemlichkeit des Menschen. Darüber vernachlässigt sie aber nicht das
Gebiet des im höheren Sinne Angenehmen und Sinnerfreuenden.
Seit der Mensch in Wahrheit ein Mensch ist, erfreut sich sein Auge an dem
saftigen Grün und den vielfarbigen Blumen der Wiesen, an dem Blau des
Himmels und dem Purpur und Rot des Sonnenaufganges. Das Schöne erfreut ihn,
das Schönste erscheint ihm heilig. Er liebt die _Farbe_, den bunten Schmuck
und glaubt, wenn er sich selbst damit ziert, liebenswerter zu werden. So
jauchzt er auf, wenn er irgendwo zufällig eine bunte, erdige Farbe findet
und bemalt sich mit dem kostbaren Gute in einfacher Weise Gesicht und
Körper. Hat er einmal die Stufe der Nacktheit überwunden und es bis zur
Herstellung von Gewändern, zum Verspinnen und Verweben von Flachs und
Schafwolle gebracht, so trachtet er, den Schmuck der Färbung auf das Gewebe
zu übertragen. Jahrhundertelang muß er da wohl suchen und versuchen, bis er
endlich durch Zufall einige brauchbare, dauerhafte Farbstoffe findet, den
Purpur der Purpurschnecke, den Krapp und den Indigo und einige Farbhölzer.
Durch Jahrtausende blieb die Farbstoffkenntnis des Menschen auf diese
wenigen Stoffe beschränkt, unter denen der _Indigo_ der wichtigste ist. Er
wird als blaue Farbe aus dem Safte der Indigopflanze und des Waid in
primitiver Weise hergestellt. Kurz vor der Blüte werden die Pflanzen dicht
über dem Boden abgeschnitten, hierauf in Bottiche oder gemauerte Gruben
gebracht und mit Wasser bedeckt. Nach zwölf bis fünfzehn Stunden wird das
nun gelb gefärbte Wasser in einen zweiten, tiefer gelegenen Bottich
abgelassen und daselbst durch Schlagen mit schaufelartigen Stangen oder
durch ein Schaufelrad in vielfache innige Berührung mit der Luft gebracht,
wodurch der gelöste Pflanzensaft unlöslich wird und sich als blauer Schlamm
am Boden absetzt. Dieser Schlamm wird gut gewaschen, gepreßt und getrocknet
und stellt nun den »natürlichen« Indigo des Handels dar.
Vor der Eröffnung des Seewegs nach Ostindien wurde der in Europa verwendete
Indigo aus dem Waid gewonnen, der seit dem neunten Jahrhundert in
Frankreich und Deutschland stark angebaut wurde. Nach der Eröffnung des
Seeweges wurde der Waid immer mehr durch den indischen Indigo verdrängt,
und weder Gesetze noch Monarchen waren imstande, die Einfuhr aus Indien zu
hemmen, so daß der europäische Waidbau schließlich zugrunde gehen mußte.
Wenn wir uns vor Augen halten, daß der Indigo in der Indigopflanze nicht
fertig gebildet ist, und daß statt seiner die Pflanze nur eine fast
farblose Substanz, Indigoweiß genannt, enthält, daß dieses Indigoweiß sich
im Wasser löst und durch Berührung mit Luft blaues Indigopulver ergibt,
also auf ähnliche, aber umständlichere Weise entsteht wie der Eisenrost aus
dem Eisen, da wird es uns klar, daß diese Entdeckung sicherlich einer Reihe
höchst merkwürdiger Zufälle und dem Aufwande scharfer Beobachtung zu danken
ist. Durch Zufall ist wohl ein Bund von Indigopflanzen in einen
Wasserbottich oder Teich geraten, durch Zufall oder vielleicht in
gedankenlosem Spiele sind die Pflanzen dann durch Schaufeln oder sonstwie
mit Luft in Berührung gebracht und von einem scharfen Beobachter das
ausgeschiedene blaue Indigopulver bemerkt worden. Ähnlichen Zufällen hat
man wohl die Herstellung des Krapps aus der Färberröte und des Purpurs aus
der Purpurschnecke zu verdanken.
So mußte sich denn die Färberei lange, lange Zeit hindurch mit ganz wenigen
Farbstoffen begnügen, bis man endlich, mit Hilfe der immer leistungsfähiger
werdenden Chemie und nicht ohne Benutzung glücklicher Zufälle dahin kam,
die längst erblaßte und vergangene Farbenpracht längst versunkener
geologischer Zeiten wieder herzustellen und aufzufrischen. Denn nichts
anderes als Leichname der Pflanzenwelt eines früheren Erdalters sind die
Kohlenlager, denen wir heute nebst so vielem anderen die Teerfarben, auch
_Anilinfarben_ genannt, zu verdanken haben, die an Mannigfaltigkeit die
Naturfarben übertreffend, die bunte Pracht der modernen gewerblichen
Erzeugnisse ermöglichen.
Wenn man Kohle unter Luftabschluß erhitzt -- dies wird, wie bereits früher
bemerkt, von der Leuchtgas- und Koksindustrie in größtem Maßstabe
ausgeführt -- so hinterbleibt der bekannte poröse Koks, während Leuchtgas
und Teer in heißem Zustand entweichen. Durch Abkühlung wird der Teer
verflüssigt und dadurch zugleich das Leuchtgas in reinem, teerfreiem
Zustande erhalten.
Dieser schwarze Steinkohlenteer ist der Grundstoff und der Ausgangspunkt
der Teerfarbenindustrie.
Die nebenstehende Tafel zeigt die Vielseitigkeit der Farbstoffe
und der Nebenprodukte, die alle aus Teer gewonnen werden.
Der Steinkohlenteer ist eine Mischung mehrerer Kohlenstoffverbindungen, von
denen Benzol, Phenol, Kresol, Naphthalin und Anthrazen die wichtigsten
sind. Sie alle werden bei der Destillation des Steinkohlenteers gewonnen
und ergeben, nachdem sie mehreren chemischen Verfahren unterzogen wurden,
die bekannten Teerfarbstoffe, deren erster, das Mauvein, im Jahre 1856 von
W. H. Perkin in London dargestellt wurde.
Diese ursprünglich englische Industrie kam in Deutschland zu ungeahnter
Blüte und feierte hier ihre größten Triumphe. Sie trat mit der Natur selber
in Wettbewerb und übertraf, überwand, besiegte sie in dem Streite um das
Krapprot und in dem Streite um den Indigo.
[Illustration: Gewinnung der Teerfarbstoffe und ihrer farblosen
Ausgangs- u. Zwischenprodukte aus dem Teer. Die Höhe der
schraffierten Streifen gibt annähernd die betreffende Mengen der
gewonnenen Farbstoffe wieder.]
Vor dem Jahre 1868 wurde die Menge des jährlich erzeugten Krapps auf
70 Millionen Kilogramm geschätzt. Im Jahre 1868 entdeckten Graebe und
Liebermann, daß der Krapp, auch Alizarin genannt, auf eine sehr einfache
Art aus dem Anthrazen, einem der oben erwähnten Bestandteile des
Steinkohlenteers, hergestellt werden könne. Infolge dieser Entdeckung wird
heute das Krapprot nicht mehr aus der Pflanze, sondern in den chemischen
Fabriken erzeugt, und der Krappbau, der zumal für Südfrankreich von großer
Bedeutung war, hat heute fast vollständig aufgehört.
Dasselbe Schicksal wird dem natürlichen Indigo zuteil, seitdem wir nach
A. v. Baeyers Entdeckung den Indigo billiger und reiner, als es die
Pflanzenkraft vermag, herstellen. So unterliegt auf diesem Gebiete die
Landwirtschaft der chemischen Industrie. Im Jahre 1889 kamen noch
33 612 Kisten Indigo aus Indien nach Europa. Heute hat die Einfuhr wegen
der gewaltigen Erzeugung des künstlichen Indigos in Deutschland fast ganz
aufgehört. Ein paar Fabriken bringen heute das hervor, was früher große
Landstrecken in Indien erzeugten.
Eine riesige Industrie setzt in Deutschland die wissenschaftlichen
Errungenschaften der Teerfarbenchemie in wirtschaftliche Werte um. Von den
zahlreichen großen Fabriken dieser Art sei nur die größte, die im Jahre
1865 gegründete _Badische Anilin- und Sodafabrik_ in Ludwigshafen am Rhein,
mit einigen Ziffern gekennzeichnet, um von der Ausdehnung dieser Industrie
einen kleinen Begriff zu geben:
Diese Fabrik beschäftigt heute über 200 Chemiker, 150 Ingenieure,
900 kaufmännische Beamte und über 8000 Arbeiter. Der Grundbesitz der Fabrik
beträgt 220 +ha+. Davon sind 411 200 +qm+ mit 450 Fabrikgebäuden,
656 Arbeiter- und 108 Beamtenwohnungen bebaut. Sie verbraucht jährlich etwa
35 000 Waggons Kohlen. Damit werden 160 große Dampfkessel geheizt, die
386 Dampfmaschinen treiben und 25 000 Pferdestärken erzeugen. Es werden
jährlich 50 000 000 Kubikmeter Wasser und 12 000 000 Kilogramm Eis
verbraucht. Eine eigene Gasfabrik liefert etwa 22 000 000 Kubikmeter Gas
zur Heizung und Beleuchtung. Außerdem sind Dynamomaschinen mit zusammen
10 000 Pferdestärken vorhanden, die 500 Elektromotoren, 1400 Bogenlampen
und 20 000 Glühlampen mit Elektrizität versorgen.
Neben dieser Fabrik sind vor allem die Farbwerke vormals Meister, Lucius
und Brüning in Höchst am Main hervorzuheben (Abb. 18).
[Illustration: Abb. 18. Gesamtansicht der Farbwerke vormals
Meister, Lucius u. Brüning, Höchst a. M.]
Es sind heute insgesamt ungefähr siebzig Teerfarbenfabriken in Tätigkeit,
die jährlich Farbstoffe im Werte von über 200 000 000 Mark erzeugen und die
Farbengier der ganzen Welt befriedigen. Das Kopftuch der Böhmin, der Schal
der Kreolin, der Sombrero des Mexikaners, der Fez des Türken, das Gewand
des Muezzin, der feine Perser- und der billige Juteteppich, die
Steinnußknöpfe des Negers, der Turban des Mohammedaners, die bunten
Plakate der Tanzunterhaltungen, die Ornamente der Tanzordnung, die Schuhe
und Seidengewänder der Ballkönigin, die Uniform des Marschalls und des
gemeinen Soldaten, die Kutte des Mönches und der Purpur des Kardinals, der
Hut des Bettlers und die Schleppe der Königin, sie alle sind geziert,
geschmückt und gefärbt durch die wunderbaren Stoffe, die, aus der dunklen,
toten Kohle hervorgezaubert, den Triumph des regenbogenfarbigen Lebens
verkünden. So erwächst aus der Vernichtung der Vorwelt das Streben und die
Bejahung eines neuen Lebens, so folgt auch hier dem frostigen, dunklen
Winter ein neuer lichter Frühling, ein Wiedererwachen der schlummernden
Kräfte und Möglichkeiten der Natur. Ein geringer Stoff, die Kohle, ist zur
Königin geworden, weil er, ohne sich vorzudrängen, im Bewußtsein seines
Wertes seine Zeit abwartete.
Hat hier die Chemie mit milder Ruhe farbige Schönheit geschaffen, so hat
sie in der Erzeugung von gewaltigen Zerstörungsmitteln, in der Steigerung
der menschlichen Kraft und Leistungsfähigkeit nicht weniger geleistet. Wenn
wir heute keine uneinnehmbaren Festungen mehr kennen, wenn wir die
mächtigsten Kriegsschiffe durch Torpedos vernichten, Felsen sprengen und
durchbohren, den Atlantischen Ozean mit dem Stillen verbinden und Berge
versetzen können, so ist dies nur möglich durch die wunderbar gewaltigen
Kräfte, die -- dank der Entwicklung der Chemie -- in einer kleinen
Stoffmenge aufgehäuft werden können, durch Kräfte, die wie gefesselte
Riesen, sich ruhig verhalten, bis die Fessel gelöst ist, durch jene Stoffe,
die nach der Art ihrer Wirkung, als _Sprengstoffe_ bezeichnet werden.
Bis ins neunzehnte Jahrhundert hinein war nur _ein_ Sprengstoff in
Verwendung, das bekannte Schießpulver, das eine Mischung von Kohle,
Schwefel und Salpeter ist, durch dessen Entzündung und darauffolgende
Verbrennung große Gasmengen so rasch gebildet werden, daß die fesselnde
Kapsel des Pulvers zersprengt und jedes Hindernis, das sich der Ausdehnung
der Gase in den Weg stellt, fortgeschleudert wird, daß, mit anderen Worten,
eine Sprengwirkung eintritt. Diese Mischung war vielleicht schon Hannibal
bekannt. Jedenfalls bedeutet das unklare Wort »+acetum+«, womit, wie Livius
sagt, Hannibal die seinen Marsch behindernden Felsen aus dem Wege räumte,
einen schießpulverähnlichen Sprengstoff, und nicht, wie die Philologen
sonderbarerweise meinen, »Essig«.
Als zu Beginn des neunzehnten Jahrhunderts die Chemie mündig ward, da wurde
nicht nur die Zahl der Sprengstoffe bedeutend vermehrt, sondern auch ihre
Wirkungskraft ins Riesenhafte erhöht. (Dabei spielt besonders die
Verwendung der Salpetersäure und der Salpeterschwefelsäure eine große
Rolle.)[1] Es wurde -- um nur die wichtigsten Produkte zu nennen -- die
Schießbaumwolle, das Dynamit, die Pikrinsäure und die Sprenggelatine
dargestellt. Die Schießbaumwolle ist heute ein Hauptbestandteil der meisten
rauchlosen Pulver, das Dynamit und die Sprenggelatine werden zu technischen
Sprengungen aller Art verwendet, während die Pikrinsäure den
Hauptbestandteil des französischen Melinits bildet, und das englische
Geschützpulver Lyddit nichts anderes ist als geschmolzene Pikrinsäure.
[1] Über die vielseitige Verwendung der Salpetersäure und der
Salpeterschwefelsäure in der Sprengstoffabrikation wie in der
chemischen Technik überhaupt gibt die beifolgende Tabelle aus
dem »Deutschen Museum« Aufschluß:
Die Verwendung der Salpetersäure in der chemischen Technik.
|
|
+-----+-----+--------+----+---+--+------+------+-----+------+----+------+
| | | | | | | | | | | |
Schweflige| Ammoniak | Silber | Eisen |Quecksilber | Zucker, |
Säure | | | | | | | | | Holz etc. |
| | | | | | | | | | | |
| Salzsäure | Arsenik | Kalk | Thorerde | Alkohol | Stärke
| | | | | | | | |\____ | | |
| | | | | | | | | \| | |
Schwefel- | Ammon- | Silber- | Eisennitrat | Quecksil- | | |
säure | salpeter | nitrat | (Seiden- | bernitrat | Oxal- |
| | | | | färberei) | (Filzfa- | säure |
| | | | | | brikation) | |
| | | | | | | Dextrin
Königs- | Arsen- | Kalksalpeter Thornitrat Knall-
wasser | säure | (künstl. Dünger) | queck-
| | | | silber
(Sprengstoffe, | | (Glühkörper)
Lachgas) | |
| |
(Fuchsin) |
|
(Chlor-, Brom-,
Jodsilber etc.)
Salpeterschwefelsäure
|
|
+-------+--------+------+------+----+----------+------+------+---------+
| | | | | | | | |
Glycerin | Benzol | Phenol | Naphtol | Benzaldehyd
| | | | | | | | |
| Cellulose | Toluol | Naphtalin | Zimmtsäure |
| | | | |\_____ | | | |
| | | | | \ | | | |
Nitro- | Nitrobenzol | | Pikrinsäure | | Nitro- |
glycerin | | | | | | | zimmtsäure |
| | | | | | Nitro- | | |
| Nitrocellulose | Nitrotoluol | | naphtalin | | Nitrobenz-
| | | | | | | | | aldehyd
| | (Anilin) | Nitrophenole | | Martiusgelb | |
| | | | | +----+---+
| (Collodium, | | | | |
| Celluloid, (Toluidin) | | (Naphtylamine) |
| Kunstseide, | | (Indigo)
| Explosivstoffe) (Amidophenole) |
| |
Dynamit (Pikratsprengstoffe)
(Sprengge-
latine etc.)
Metallätzung:
Kupfer- und Stahlätzung (graphische Kunst), Gelbbrennen des Messings,
Färben des Goldes, Weissblechätzung.
Alle diese Sprengstoffe entstehen durch die Einwirkung der für sich nicht
explosiven Salpetersäure auf ganz »unschuldige« Stoffe wie Baumwolle,
Glyzerin oder Phenol, das auch Karbolsäure genannt wird. Hier bewährt sich
wieder das Dichterwort: Verbunden werden auch die Schwachen mächtig.
So verwandelt die Salpetersäure die Baumwolle in Schießbaumwolle, das
Glyzerin in das ölige Nitroglyzerin, die Karbolsäure in Pikrinsäure. Die
Schießbaumwolle wird entweder für sich angewendet oder mit Nitroglyzerin
vermischt (Sprenggelatine), oder mit Pikrinsäure vermischt (Melinit).
Geschmolzene Pikrinsäure bildet den Lyddit. Das Nitroglyzerin hingegen,
eine ölige Flüssigkeit von gelber bis bräunlicher Farbe, findet in reinem
Zustand wegen seiner ungeheuren Explosivität keine Anwendung und muß, um
verwendbar zu werden, erst von Kieselgur, einer lockeren Erde, aufgesaugt
werden. Es heißt in dieser, von Alfred Nobel entdeckten Form, Dynamit
(Abb. 19).
So ist das alte, rauchige, schwarze Schießpulver seiner höchsten Ehren
entkleidet worden. Nur zwei Gebiete sind seinem Machtbereich zum Teil
verblieben, die Jagd und die Feuerwerkerei.
Die meisten der in der Feuerwerkerei unter dem Namen »_Feuerwerksätze_«
verwendeten Mischungen bestehen aus Schwarzpulver oder einer aus seinen
Bestandteilen, also aus Salpeter, Schwefel und Kohle, zusammengesetzten
Mischung, wobei je nach dem Zweck der eine oder andere dieser Bestandteile
überwiegt. Bei Leuchtsätzen, wo es also darauf ankommt, ein helles,
lebhaftes Licht zu erzielen, wird der Salpeter ganz oder teilweise durch
chlorsaures Kali ersetzt. Während die Leuchtsätze hauptsächlich chlorsaures
Kali, Salpeter und Schwefel, sowie färbende Bestandteile enthalten und als
Treibmittel für sie Schießpulvermehl verwendet wird, ist bei den
Brandsätzen dem Schießpulvermehl noch ein leicht verbrennlicher Körper
zugemischt, der so langsam verbrennt, daß er während des Brennens genügend
Zeit hat, andere Stoffe in Brand zu setzen.
Die farbigen Feuer entstehen durch die Beimengung verschiedener Salze zu
den Leuchtsätzen. So wird für weiße, hell leuchtende Feuer, für
Leuchtkugeln, Signale usw. Magnesium als Grundlage benutzt. Grüne Farben
werden durch die Beimischung von Barytsalzen, rote durch Strontiumsalze,
blaue durch Kupfersalze und gelbe durch besonders große Mengen von Schwefel
und Salpeter erzeugt.
[Illustration: Abb. 19. Apparat zur Herstellung von Dynamit.
(Aus der Aktiengesellschaft Dynamit Nobel, Wien.)]
Nicht minder interessant und nicht minder wichtig als die mächtigen
Sprengstoffe sind die _Zündstoffe_, die uns in Form von Zündhölzchen
unentbehrlich geworden sind. Die Schwierigkeit und Unbequemlichkeit der
Feuerherstellung durch Stein und Zündschwamm können wir uns heute kaum mehr
vergegenwärtigen. Die einst vielbewunderte, uns plump erscheinende
Döbereinersche Zündmaschine, in der durch die Einwirkung von Schwefelsäure
auf Zink Wasserstoff erzeugt wird, der sich am Platinschwamm entzündet, ist
für uns nichts anderes als eine historische Merkwürdigkeit, ein Kuriosum
der Physikstunde. Und die Chanceschen Tunkfeuerzeuge, zu deren Gebrauch man
stets ein Fläschchen Schwefelsäure bei sich tragen mußte, um die trägen
Schwefelhölzchen zu entzünden, erscheinen uns heute ebenso gefährlich wie
unangenehm. Und mit Recht. Denn heute sind wir in der Lage, ein Streichholz
zu entzünden, ohne eine Flüssigkeit bei uns zu tragen, und ohne Gefahr
einer Selbstentzündung oder Vergiftung. Diese Gefahr der Selbstentzündung,
Vergiftung und Explosion bestand selbst bei den ersten Phosphorhölzchen,
und diese Nachteile mußten Schritt für Schritt durch mühselige, harte
Arbeit beseitigt werden. Zunächst setzte man die Entflammbarkeit des
Zündholzkopfes durch Zumischung von Schwefelnatrium und anderen Substanzen
herunter.
Doch auch diese Hölzchen waren äußerst giftig und gefährlich, sowohl bei
der Herstellung wie bei der Verwendung, so daß nicht nur der Absatz
schwierig, sondern die Beschaffung von Arbeitern fast unmöglich war. Erst
gegen Mitte des vorigen Jahrhunderts wurden diese Mißstände behoben, indem
es gelang, den giftigen gelben Phosphor durch einfaches Erwärmen in eine
neue, ungiftige Abart, den roten, amorphen Phosphor zu verwandeln, der eine
neue Großindustrie, die Fabrikation der »schwedischen« Zündhölzchen,
ermöglichte. Die schwedischen Zündhölzer enthalten keinen Schwefel und
keinen Phosphor. Ihre Zündmasse besteht aus einem Gemenge von chlorsaurem
Kali, chromsaurem Kali, Glaspulver und Gummi als Bindemittel. Sie entzünden
sich nur an einer zubereiteten Reibfläche, die ein Gemenge von gleichen
Teilen von rotem amorphem Phosphor, Schwefelkies und Schwefelantimon
enthält.
Die Zündhölzchenindustrie hat in verschiedenen Ländern eine große
Ausdehnung gewonnen. Schweden allein führte im Jahre 1897 über
10 000 000 Kilogramm aus. Und so schien es, als wäre durch die Gründung
solch großer Industrien die alte Frage des »Feueranmachens« zu endgültiger
Entscheidung gekommen. Aber für den menschlichen Geist gibt es keine
»endgültige« Entscheidung. Er steht nicht still, darf nicht still stehen.
»Im Weiterschreiten find' er Qual und Glück, er, unbefriedigt jeden
Augenblick«. Und dieses Weiterschreiten ist oft ein scheinbares Zurückgehen
auf Altes. Ein solches Zurückgehen auf alte Feuerzeuge wird heute mit den
modernen Hilfsmitteln der Chemie versucht.
Man hat gefunden, daß Zer, eines der selteneren Metalle, wenn es mit
30% Eisen zusammengeschmolzen wird, einen Stoff mit merkwürdigen
Eigenschaften ergibt. Fährt man mit der Klinge eines Taschenmessers oder
mit der Spitze einer Feile über eine solche Zer-Eisen-Mischung hinweg, so
entstehen, ohne Rauchentwicklung, Funken und Flammen von gewaltiger
Zündkraft, so daß hiermit ein an sich ganz unexplosiver Zündstoff gegeben
erscheint. Läßt man die Funken einer solchen Zer-Eisen-Legierung auf einen
mit Petroleum oder Benzin getränkten Docht überspringen, so entsteht eine
dauernde Flamme. Diese als _Feuerträger_ oder Pyrophore bezeichneten
Legierungen nutzen sich sehr wenig ab und werden wegen ihrer guten
Eigenschaften als Zigarrenanzünder und für ähnliche Zwecke gern verwendet.
Ob sie in der Zukunft eine bedeutende Rolle spielen werden, bleibt
abzuwarten.[2]
[2] Geitel, Siegeslauf der Technik.
So hat die Chemie den Menschen befähigt, mit jenen Urmächten der Natur zu
wetteifern, die die Erde aus dem Innern heraus erbeben machen, die auf der
Sonne ihr wildes Spiel treiben, die Welten zertrümmern, um Welten
aufzubauen. Aber der Mensch ist darin der Natur gleichgekommen, ja man
möchte fast sagen, er hat sie übertroffen, da er die Mächte, die er in der
Form von Sprengstoffen erzeugt, gefesselt, gebunden und derart unter seine
Herrschaft gebracht hat, daß sie genau die von ihm verlangte Arbeit leisten
und die erwartete Wirkung eintreten lassen. Ja, er hat sie so gebändigt und
in gewünschter Stärke gestaltet, daß sie in Form von Zündholzchen von jedem
Kinde gehandhabt werden können und in Form von Raketen und Feuerwerken in
genau vorherbestimmten Formen und Farben gegen den Himmel steigen, aus dem
Prometheus das erste Feuer zur Erde brachte.
Hat diese Wirkung ins Große und Ferne, die durch die Chemie ermöglicht
wurde, unser Interesse in hohem Maße gefesselt, so verdient die Wirkung,
die uns die Chemie auf das Kleine und Nahe ausüben läßt, nicht minder
unsere Aufmerksamkeit. In der Tat, es ist nicht weniger bedeutsam, die
Vorgänge unseres Leibes sowie unser körperliches Wohlbefinden zu
beherrschen und körperliche Schäden, Gebrechen und Leiden zu beseitigen,
als Felsen zu durchbohren und Weltmeere miteinander zu verbinden.
Es ist bemerkenswert, daß mit dem Aufblühen der Chemie auch die Medizin
einen ungeheuren Aufschwung nahm und aus dem Gebiete der Wunder und des
Aberglaubens einen Höhenflug im Reich der Wissenschaft antrat, der heute
noch nicht beendet ist. Die Zeiten, wo man, abergläubischer Überlieferung
folgend, gegen Rheumatismus ein paar Kastanien bei sich trug, das
Schöllkraut wegen seines gelben Saftes gegen Gelbsucht, die rotgefleckten
Blätter des Wasserbluts wegen ihrer Färbung als Wundmittel, die stacheligen
Blätter der Distel ihrer Stacheln wegen gegen Seitenstechen empfahl, sind
vorüber und damit auch die Zeiten der Beschwörungen und Alraune. Man ist
gründlicher geworden und haftet nicht mehr an der oberflächlichen
Erscheinung. Seitdem man die Ursache der Gelbsucht kennt, sucht man Mittel,
diese _Ursache_ zu beheben und ist nicht mehr damit zufrieden, dem
Gelbsüchtigen irgendeine gelbe Flüssigkeit einzugeben. Seit es Wöhler 1828
gelang, den bis dahin nur im Tierkörper vorgefundenen Harnstoff künstlich
darzustellen, ist die Fabel, daß die Vorgänge des Körpers nicht den
chemischen, sondern ganz eigenartigen Lebensgesetzen folgen, immer mehr
entkräftet und widerlegt worden. Heute weiß man, daß der lebende Organismus
denselben chemischen Gesetzen untersteht wie die sogenannten anorganischen
Stoffe. Erst auf Grund dieser Erkenntnis konnte man die Chemie der Vorgänge
im tierischen Körper recht studieren und chemischen Mängeln des Organismus
mit chemischen Hilfsmitteln begegnen. Erst seitdem man die Chemie des
Blutes kennt, läßt sich Bleichsucht und Blutarmut erfolgreich behandeln.
Erst seitdem man die Säfte des Magens gründlich erforscht hat, kann man den
»chemischen« Magenbeschwerden beikommen. Erst seitdem man die Chemie des
Verdauungsprozesses genau kennt, ist man in der Lage, dem Zuckerkranken die
entsprechende Kost vorzuschreiben.
Eine große Menge neuer Heilmittel ist aus demselben Stoff durch ähnliche
Prozesse dargestellt worden, dem wir auch die Anilinfarben verdanken, aus
dem Steinkohlenteer, der also gleichsam ein Extrakt nicht nur der
Farbenpracht, sondern auch der Heilkraft einer längst vergangenen
Pflanzenwelt ist. Die Wirkungsweise dieser neuen Heilmittel ist durch
gründliche Proben festgestellt worden. Von den nach Tausenden zählenden
Medikamenten dieser Art seien hier beispielsweise das Aspirin, Phenazetin,
Pyramidon, Migränin, Veronal, Melubrin und Sulfonal genannt (Abb. 20).
Auch die Pflanzen- und Tierwelt bietet die Mittel zur Herstellung
medizinisch wertvoller Substanzen. So werden aus den Blättern der
tropischen Kokapflanze das betäubende Kokain, aus tierischen Organen das
blutdruckerhöhende Adrenalin usw. gewonnen.
Noch wunderbarer als die Wirkung dieser Mittel sind die Erfolge der
sogenannten Serumchemie, die hauptsächlich auf dem Gebiete der durch
Bakterien verursachten Krankheiten große Triumphe zu verzeichnen hat. Das
Serum, die Blutflüssigkeit, in der die roten und weißen Blutkörperchen
umherschwimmen, ist, gleichsam als Auszug und Träger des Lebens, von der
Natur mit außerordentlichen Kräften und einem besonders starken
»Lebenswillen« bedacht worden. Es hat den Willen, sich zu erhalten, sich
gesund zu erhalten. Und es wehrt sich mit seiner ganzen Kraft gegen den
Einfall einer fremden Macht. Es sind im Serum Schutzmittel enthalten, die
eingewanderte Bakterien abzutöten vermögen. Ein Einfall _Gift_
ausscheidender, krankheitserregender Bakterien in das Blut wird von dem
Serum mit der sofortigen Erzeugung von Gegengiften beantwortet, die die
Giftwirkung der Bakterien aufheben. So kämpft das Serum mit der Krankheit;
sein Sieg bedeutet Leben, seine Niederlage Tod.
[Illustration: Abb. 20. Verpackungssaal der Firma Farbenfabriken
vormals Friedrich Bayer & Co. A.-G., Elberfeld.]
Hier hat nun die Chemie eingegriffen und es ist ihr gelungen, ihr hohes
staunenswürdiges Ziel zu erreichen, nämlich die Wehrkraft des Serums zu
erhöhen. Wird nämlich das Gift krankheitserregender Bakterien zunächst in
ganz kleinen, dann allmählich steigenden Mengen einem gesunden Tiere, z. B.
einem Pferde, in die Adern eingespritzt, so erzeugt das Serum dieses Tieres
wachsende Mengen von Gegengift, so daß es an »Wehrkraft« stets zunimmt.
Wird nun ein solches Tierserum unter die Haut eines an der entsprechenden
Krankheit leidenden Menschen eingespritzt, so wird die »Wehrkraft« des
Serums dieses Menschen ebenfalls bedeutend erhöht (Diphtherieheilserum).
Die Medizin ist überdies durch die von der Chemie erzeugten zahlreichen,
wirksamen und billigen mikrobenvernichtenden Desinfektionsmittel, wie
Karbol, Chlorkalk, Sublimat, Ozon, Lysol, gefördert worden. Späterhin hat
man die Desinfektion in der Form von Konservierungsmitteln auch auf das
Gebiet der Nahrungsmittel übertragen und zwar zur Hintanhaltung der
Fäulnis, der Gärung usw. Unter den üblichen Konservierungsmitteln sind
besonders Salizylsäure, Borax und Formaldehyd zu nennen.
Aber nicht nur auf dem Gebiete der Heilkunde hat die Chemie für das Leben
und die Sicherheit des Menschen Großes getan, sondern sie hat sich auch auf
dem ihr scheinbar ferner liegenden Gebiete des Gerichtswesens verdient
gemacht. Sie hat gegen den Aberglauben gekämpft, Recht und Schuldlosigkeit
zu Ehren gebracht und den Verbrecher eingeschüchtert. So weiß man heute,
daß Erkrankungen infolge Genusses von Wurst, Fischen, Austern oder Fleisch
meist nicht die Folge absichtlicher Vergiftungen sind, sondern darin ihren
Grund haben, daß diese tierischen Stoffe, wenn sie faulen, gefährliche
Gifte, die sogenannten Leichengifte, in sich anhäufen. Die Chemie hat
ferner Mittel und Wege gefunden, Menschenblut, selbst in kleinsten Spuren,
als solches zu erkennen und scharf von jedem anderen Tierblute zu
unterscheiden. Diese Möglichkeit, die tierischen Blutarten mit Gewißheit
voneinander zu unterscheiden, ist der Serumchemie zu verdanken. Gründliche
Untersuchungen auf diesem Gebiete haben ergeben, daß ein mit Menschenblut
geimpftes Kaninchen ein Serum liefert, das nur mit klarer
Menschenblutlösung einen Niederschlag gibt, während Impfung mit Ochsenblut
ein nur Ochsenblut fällendes, Impfung mit Schweineblut nur Schweineblut
fällendes Serum hervorbringt. Dadurch kann man das Blut einer Tierart von
dem jeder anderen Tierart gut unterscheiden. Allerdings muß man sich
hierbei vor Augen halten, daß verwandte Tiergattungen gleichartige, wenn
auch nicht gleich starke Fällungen mit den betreffenden Serumarten ergeben.
So fällt Schweine-Kaninchen-Serum auch Wildschweinblut,
Pferde-Kaninchen-Serum Eselblut, Menschen-Kaninchen-Serum auch Affenblut
aus.
Hier wird die entwicklungsgeschichtliche Tierforschung unmittelbar von den
Ergebnissen der Serumchemie angeregt und befruchtet. Denn die eben
angeführten Ergebnisse belehren uns über die Verwandtschaft der
Tiergattungen und erleichtern so die Aufstellung eines wirklich richtigen
Stammbaums der Tierwelt. Sie zeigen, daß das Blut _einer_ Gattung für die
_andere_ Gift ist, daß die Essenz der Fruchtbarkeit der einen Art für die
andere Art und für jede andere Art eine Essenz der Unfruchtbarkeit und des
Todes ist, und daß das jeder Gattung eigentümliche Serum ein Schutzwall
ist, den die Natur zum Zweck der Erhaltung um die Gattung gezogen hat. Nur
die Entstehung dieser Schutzmittel ermöglicht die Entstehung der Arten aus
gemeinsamem Ursprung, und nur die Erhaltung dieser Schutzmittel die
Erhaltung der Arten. Nur dadurch ist es erklärlich, daß Pferd und Esel nur
eine unfruchtbare Nachkommenschaft hervorbringen, und daß Tiere, die in der
Verwandtschaftsreihe noch weiter auseinanderstehen, eine Nachkommenschaft
überhaupt nicht hervorbringen können. Daher ist in instinktiver Voraussicht
der Unnatürlichkeit einer Verbindung auch zwischen den großen Rassen der
Menschheit eine gegenseitige Abneigung zu finden.
Ohne dieses Schutzmittel der Natur würden im Laufe der Zeit nicht nur alle
menschlichen Rassen in eine aufgehen, sondern auch die Tiergattungen würden
Schritt für Schritt, langsam und allmählich sich miteinander vermischen und
eine gleichförmige Gattung bilden. Ähnliches würde in der Pflanzenwelt
Platz greifen, und offenbar würde dann auch die leblose Welt die Kraft,
sich dem Charakter des Stoffes gemäß zu gestalten, das heißt, zu
kristallisieren, verlieren und im Zustande einer Urmischung verharren. So
verkörpert die Kristallgestalt der Gesteine, das Eiweiß der Pflanzen und
das Serum der Tiere, den gestaltenden, vom Allgemeinen zum Besonderen
gehenden Trieb der Natur, den Willen des formenden Lebens. Sie ermöglichen
es, daß aus großem, festem, gleichförmigem Grundstoff die Natur sich
vielgestaltig und mannigfaltig erhebt, wie die tausend Türmchen, Männchen
und Ungeheuer eines gotischen Domes.
Nach dieser kleinen Abschweifung wollen wir nun auf ein neues Gebiet der
»Romantik« der Chemie übergehen, auf die _Wohlgerüche und Riechstoffe_.
Schon die ältesten Kulturvölker Asiens sammelten die in der Natur
vorkommenden wohlriechenden Kräuter, schätzten sie als Kostbarkeit und
boten sie als höchste Gabe dem Heiligsten und Liebsten, den Göttern und den
Toten dar. Wohlriechende Stoffe, wie Weihrauch, Zimt, Myrrhen usw., wurden
den Göttern als Rauchopfer dargebracht und zum Einbalsamieren der Toten
verwendet.
Erst später kam die Sitte oder vielmehr die Unsitte auf, dem eigenen
lebenden Leib durch fremdartige Riechstoffe »Wohlgeruch« zu verleihen, eine
Unsitte, die bei den Griechen und Römern in den wahnsinnigsten Luxus
ausartete, die Völker zur Befriedigung unnützer, erkünstelter Bedürfnisse
verleitete, ihre Gedanken auf Nichtigkeiten lenkte, ihr Mark entnervte und
schließlich den Baum ihres Lebens vom Wipfel herab bis zur Wurzel tödlichem
Siechtum preisgab.
So sind diese Riechstoffe, in höherem Grade als die anderen Gaben der Natur
und der sie benutzenden Chemie, ein zweischneidiges Schwert. Geister, die
nur ein weiser Zaubermeister, aber niemals ein törichter Zauberlehrling
lenken kann. Denn bei diesem wird aus dem gefesselten Maß unbeschränkte
Maßlosigkeit: in der Hand des der Zucht entbehrenden Zauberlehrlings wird
der nützliche Sprengstoff ein Mittel zu vernichtender Revolution, das
heilsame Morphium führt zum Morphinismus, und die Farbe, ohne Sinn, als
Selbstzweck angewendet, verdirbt sowohl den Geschmack als die Kunst.
[Illustration: Abb. 21. Destillierblase.]
Auch auf dem Gebiet der Riechstoffe ist jahrtausendelang, bis zum Erwachen
der modernen Chemie, ein Stillstand zu verzeichnen, man war mit den von der
Natur dargebotenen Riechstoffen zufrieden und verstärkte sie nur durch die
altbekannte Kunst des Destillierens (Abb. 21).
Erst im neunzehnten Jahrhundert wurde die wichtige Tatsache entdeckt, daß
die pflanzlichen Riechstoffe, die sogenannten ätherischen Öle, den Pflanzen
durch Dampf, sogenannte Dampfdestillation, entzogen werden, daß sie nach
der Abkühlung des Dampfes auf dem kondensierten Wasser schwimmen und so
leicht abgeschöpft werden können. Dies gab der Riechstoffindustrie, z. B.
der Fabrikation des Kümmelöles, einen neuen Aufschwung. Andere Riechstoffe,
wie Bergamottöl, Zitronenöl, Pomeranzenöl, werden durch Auspressen der
Fruchtschalen gewonnen. Blütenparfüme werden entweder durch erwärmtes Fett
oder durch gewisse Lösungsmittel, wie Benzin, Chloroform usw.,
»ausgezogen«, und hierauf das Lösungsmittel durch Wärme abgetrieben, so daß
der Riechstoff hinterbleibt (Abb. 22, 23).
[Illustration: Abb. 22. Aus der Fabrik ätherischer Öle
Schimmel & Comp., Miltitz-Leipzig.]
Solche »Blumenauszüge« sind natürlich sehr kostspielig, da sehr große
Blütenmengen zur Herstellung nennbarer Riechstoffmengen erforderlich sind.
Zur Fabrikation von 1 Kilogramm Orangenblüten- oder Rosenblütenauszug sind
700 Kilogramm frische Blüten, zur Herstellung von 1 Kilogramm
Veilchenblütenauszug, der einen Wert von über 3000 Mark hat, 1000 Kilogramm
Blüten nötig.
Nur die südliche Natur verschwendet an ihre Flora die Wohlgerüche in
reichlicher Weise. Die nordische Natur ist karger. So ist denn in dieser
Hinsicht Frankreich und Italien wohl versorgt, Deutschland aber infolge
seiner Lage auf die südlichen Länder angewiesen. Deshalb hat es mit aller
Kraft versucht, durch die Chemie sich zu verschaffen, was ihm die Natur
versagt hat, so hat es »künstliche Riechstoffe« hergestellt, aus dem
billigen Öl des indischen Zitronengrases das kostbare Veilchenparfüm,
Jonon, aus dem gewöhnlichen Nelkenöl den wertvollen Riechstoff der Vanille,
das Vanillin, aus dem Terpentinöl das fliederduftige Terpineol, aus dem als
Safrol bekannten Öl das angenehme Heliotropin.
Ist die Farbenpracht und die Heilkraft der Steinkohlenpflanzenwelt in den
Teerfarbstoffen und den modernen Heilmitteln wiedererstanden, so haben die
Chemiker auch den alten Duft aus dem Steinkohlenteer hervorgezaubert und
eine Reihe feiner Riechstoffe daraus dargestellt, indem sie die
Karbolsäure, das Benzol, das Toluol, die Salizylsäure usw. verarbeiteten.
So liefert die Karbolsäure das Wintergrünöl, das Benzol einen Jasminduft,
das Toluol ein künstliches Bittermandelöl und ein Zimtöl und die
Salizylsäure den als Cumarin bezeichneten Heu- und Waldmeistergeruch.
[Illustration: Abb. 23. Aus der Fabrik ätherischer Öle
Schimmel & Comp., Miltitz-Leipzig.]
Eine große Verwendung finden alle diese Riechstoffe in der
Toiletteseifenindustrie. Die gewöhnliche, grobe Seife wird durch Kochen von
Fetten mit Ätznatron dargestellt, wobei man das nützliche Glyzerin als
Abfallstoff erhält. Den so dargestellten Seifen werden zur Verwandlung in
Toiletteseifen Riechstoffe zugesetzt, um das Waschen und Sichreinigen zu
einer nicht nur nützlichen, sondern auch angenehmen Tätigkeit zu machen.
Wir haben nun verschiedentlich die mit Hilfe der Chemie erlangten
Luxusgaben der Pflanzenwelt betrachtet, die einer bequemeren und schöneren
Ausgestaltung unseres Leben dienen. Doch dürfen wir darüber nicht die
notwendigen Gaben vergessen, ohne die ein tierisches Leben und eine
menschliche Kultur nicht möglich ist. Die gütige Allmutter Natur bringt das
nährende Weizenkorn hervor, dem die Kraft innewohnt, in einen hohen,
ährenbeschwerten Halm auszuwachsen, wenn es in dem »richtigen« Boden ruht.
Der Mensch ackert und streut seine Saat und hofft »daß sie entkeimen werde
zum Segen nach des Himmels Rat«. Und lange, lange Zeit wird er auf gutem
Ackerboden in dieser Hoffnung nicht enttäuscht. Reichlich und gern bringt
da die Natur das Gewünschte hervor. Aber nach und nach ermattet auch der
Acker, die Ernte wird kümmerlicher, und schließlich versagt der Boden ganz,
selbst wenn die Saat noch so kräftig und gesund ist.
Das Weizenkorn gleicht eben einem Säugling. Es hat die Kraft, groß zu
werden, aber nur, wenn ihm genug Nahrung zugeführt wird. Und eben das, was
für den Säugling die Mutterbrust, ist für das Weizenkorn der Ackerboden.
Ist die Mutterbrust milcharm, so gedeiht der Säugling ebensowenig wie das
Weizenkorn im erschöpften Ackerboden.
Das haben die Ackerbauer längst gemerkt. Sie fühlten, daß sie mit der
geernteten Frucht ein unbekanntes Etwas dem Boden entziehen. Und so gaben
sie, um die Kraft des Ackers zu erhalten, ihm das, was von der Ernte
schließlich übrig blieb, den tierischen Dünger, wieder zurück. Die
Wissenschaft selbst hätte nichts besseres raten können, als Düngen des
Ackers.
Noch etwas lehrt den Bauer eine einfache Überlegung, für die erst nach
jahrtausendelanger Übung von der Wissenschaft eine befriedigende Erklärung
gefunden wurde. Nämlich, daß der in die Erde versenkte Teil der Pflanze
atmet und offenbar im Laufe der Zeit den Ackerboden vergiftet. Instinkt und
Erfahrung, Zufall und Überlegung lehrten ihn die Notwendigkeit der
Ackerlüftung, des Pflügens.
Die Anschauung des Ackerbauers, daß die Nahrung der Pflanze im Ackerboden
enthalten sei und diesem -- soll der Acker fruchtbar bleiben -- stets
zugeführt werden müsse und zwar in demselben Ausmaße, wie sie mit der Ernte
fortgeführt werde, wurde durch die chemischen Forschungen des großen Justus
Liebig bestätigt, aufgeklärt und vervollkommnet, und damit eine neue
Wissenschaft, die _Agrikulturchemie_, begründet.
Die Grundlehre dieser »Ackerbauchemie« ist die Tatsache, daß das Skelett
der Pflanze, dessen sie zu ihrem Gedeihen ebenso bedarf wie der Mensch, aus
mineralischen Stoffen aufgebaut ist. Wenn wir einen Halm oder ein
Weizenkorn verbrennen, so hinterbleibt stets ein mineralischer Rückstand,
eine Asche, die eben vom Ackerboden herrührt. Es werden also mit jeder
Ernte dem Acker große Mengen gewisser wichtiger Minerale entzogen, so daß
der Boden stetig ärmer an diesen Stoffen wird. Die meisten von ihnen, z. B.
die Kieselsäure, sind überall in reichlichem Maße vorhanden, so daß eine
Erschöpfung kaum jemals eintritt. Gewisse andere Stoffe hingegen, die
ebenfalls für den Aufbau des Pflanzenkörpers unentbehrlich sind, z. B.
Kali, Phosphorsäure und Stickstoff -- dieser entweder in der Form von
Ammoniak oder Salpeter -- sind spärlicher vorhanden, so daß sie einem
regelmäßig benutzten Ackerboden stets wieder zugeführt werden müssen, da
sonst eine rasche Abnahme der Fruchtbarkeit des Bodens eintritt. Die Chemie
hat gezeigt, daß ein Boden, dem alles Kali, alle Phosphorsäure und aller
Stickstoff entzogen sind, keinen Samen zur Entwicklung bringen kann, sie
hat gezeigt, wie vom Vorhandensein dieser Stoffe der Blattreichtum, die
Halmgröße und der Körnerreichtum der Pflanze abhängt. Man hat genau
berechnet, wieviel Kali, wieviel Phosphorsäure, wieviel Stickstoff mit
jeder Ernte aus einem Hektar Ackerlandes weggeführt wird, also wieviel von
jedem Bestandteile dem Acker wieder zugeführt werden muß, wenn die
Ergiebigkeit des Bodens nicht vermindert werden soll. Man hat gefunden, daß
diese Stoffe in rein mineralischer Form als Kalisalz, als löslicher
phosphorsaurer Kalk, als Salpeter, als schwefelsaures Ammoniak zugeführt,
ebensogut wirken wie der natürliche Dünger, und man ist aus diesem Grunde
heute fast ganz zur Verwendung der künstlichen Düngemittel übergegangen.
Dies ist insbesondere durch das ungeheure Anwachsen der Großstädte nötig
geworden, die den größten Teil des auf dem Lande erzeugten Getreides
verzehren, so daß infolge dieser örtlichen Scheidung zwischen Erzeugung und
Verbrauch an eine Zurückführung des tierischen Düngers nicht mehr zu denken
war, zumal dieser durch die heute üblichen großstädtischen Abwasseranlagen
und die damit verbundene große Verdünnung mit Wasser für die Landwirtschaft
kaum mehr nutzbringend verwendet werden kann.
Der Urwald mit seinem jungfräulich fruchtbaren Boden bedarf keiner Düngung.
Denn solange er Urwald bleibt und kein Baumstamm aus ihm hinausgeschafft
wird, wird er durch die pflanzlichen Kadaver gedüngt, die im Tode dem Boden
die Mineralstoffe wieder zurückerstatten, die sie ihm während ihres Lebens
entzogen haben. Es bleibt eben alles an Ort und Stelle. Nichts wird
weggeführt. Mit Ackerland verhält es sich anders. Will man da stets
dieselben Erträge haben, so muß der mineralische Gehalt der Ernte stets
wieder ersetzt werden. Dieser Ersatz ist natürlich bei verschiedenen
Pflanzen verschieden. So beanspruchen Zuckerrübe und Tabak besonders viel
Kali, Hülsenfrüchte und Getreidearten besonders viel Phosphorsäure.
[Illustration: +O+ = ohne Dünger. +KPN+ = Kali, Phosphorsäure u.
Stickstoff. +PN+ = Phosphorsäure u. Stickstoff.
Abb. 24. Geranien ohne und mit Düngung.]
Der Ackerbauchemie ist die interessante Entdeckungen verdanken, daß das
erforderliche Verhältnis von Kali (+K+) zu Phosphorsäure (+P+) und
Stickstoff (+N+), für jede Pflanze ganz bestimmt ist, und daß sich der
Ertrag nach der vorhandenen Menge des »ungenügenden« Stoffes richtet, und
zwar in folgender Weise: Ist in einem Ackerboden Kali und Phosphorsäure in
genügender, Stickstoff hingegen in ungenügender Menge vorhanden, so richtet
sich der Ertrag ausschließlich nach der vorhandenen Stickstoffmenge. Dieses
Gesetz wird durch das folgende noch weiter ergänzt: Es ist nicht möglich,
durch erhöhte Zufuhr von Kali, Phosphorsäure und Stickstoff den Ertrag bis
ins Unendliche zu erhöhen. Von einem gewissen Punkte an bewirkt eine
vermehrte Düngerzufuhr keine Erhöhung des Ertrages. Dies ist leicht
begreiflich, wenn wir bedenken, daß die mineralischen Stoffe nur das
Skelett der Pflanze liefern, daß aber ihr »Fleisch und Fett« aus der
Atmosphäre gebildet wird, und daß die Pflanze infolge ihrer Organisation
nur mit einer gewissen Geschwindigkeit und nur bis zu einer bestimmten
Grenze wachsen kann. In dieser Hinsicht verhält sich der Pflanzenkörper
genau so wie der tierische Körper (Abb. 24, 25).
[Illustration: Ohne Kali. Mit Kali. Ungedüngt.
Abb. 25. Düngung von Getreide.]
Die moderne Kunstdüngerindustrie ist also von der größten Bedeutung für die
Ernährung des Menschen. Sie ist ein wahrer Zauberstab. Sie holt das Kali
aus den tiefen Schächten von Staßfurt und benutzt damit das Ergebnis
vergangener geologischer Zeiten, ein ausgetrocknetes Seewasserbecken
(600 000 Waggons Kalidünger werden auf diese Weise jährlich in Deutschland
gewonnen). Sie mahlt die wegen ihres Phosphorgehaltes wertvollen
Knochenabfälle, ferner die unter dem Namen Thomasmehl bekannten
phosphorhaltigen Schlacken der Stahlindustrie und benutzt sie zur Förderung
des Ackers. Ganze Berge mineralischen Phosphates aus Afrika und Amerika
werden durch einfache Behandlung mit Schwefelsäure in das als Dünger
überaus geschätzte Superphosphat verwandelt. Auch des kostbaren Guanos soll
Erwähnung getan werden, der in der Hauptsache aus Exkrementen von Vögeln
hervorgegangen, auf einigen Inseln nahe an der Westküste Südamerikas große
Lagerstätten bildet und von da in Schiffsladungen nach Europa verschickt
wird.
Bis vor einigen Jahrzehnten war der Chilisalpeter der einzige »künstliche«
Stickstoffdünger. Auch heute noch ist er von der größten Bedeutung, doch
wird ihm nach und nach der Rang von anderen Stickstoffdüngemitteln
abgelaufen. In erster Linie steht da das schwefelsaure Ammoniak, das als
Nebenprodukt der Leuchtgasfabrikation und Kokserzeugung erhalten wird,
indem man das im Leuchtgas und Koksofengas enthaltene Ammoniak durch
Waschen des Gases mit Schwefelsäure in schwefelsaures Ammoniak überführt.
Der Stickstoff dieses schwefelsauren Ammoniaks ist also nichts anderes als
der Stickstoff der verarbeiteten Kohle, also der in vergangenen Zeiträumen
durch die Pflanzenwelt angesammelte Stickstoff -- eine Konserve der Natur.
Bei der großen Nachfrage nach Stickstoffdünger darf es nicht wundernehmen,
daß die Chemie mit Nachdruck neue Stickstoffdünger zu bilden suchte und vor
allem bestrebt war, den trägen Stickstoff, der den Hauptbestandteil unserer
Atmosphäre ausmacht, in eine nützliche, von den Pflanzen aufnehmbare
Stickstoffverbindung überzuführen und so eine schier unendliche, überall
zugängliche Vorratskammer zu eröffnen. Die Herstellung solcher Erzeugnisse
ist auch wirklich gelungen. So erhält man durch Überleiten von Stickstoff
über feingepulvertes, erhitztes Kalziumkarbid, das bekanntlich zur
Herstellung von Azetylen dient, den »Kalkstickstoff«, ein treffliches
Düngemittel; durch die elektrische Kraft, die durch die großen Wasserkräfte
Norwegens sehr billig erzeugt werden kann und erzeugt wird, ist ein
weiteres Verfahren möglich geworden: die Herstellung von Salpetersäure
durch Durchleiten der Luft durch den elektrischen Flammenbogen. Hierbei
entsteht zunächst das sogenannte Stickstoffoxyd, ein Gas, das auf einfache
Weise in Salpetersäure übergeführt wird.
Doch auch damit war der Stickstoffhunger der Menschheit nicht befriedigt.
Und mit Recht. Denn die Erschöpfung der chilenischen Salpeterlager und
damit die Notwendigkeit, den ganzen Stickstoffbedarf in chemischen Fabriken
herzustellen, ist nur eine Frage der Zeit. So hat man denn rastlos weiter
gearbeitet und ein neues Verfahren, das modernste, zur Herstellung von
Ammoniak gefunden, dessen chemische Bedeutung darin besteht, daß in ihm die
Trägheit des Luftstickstoffes, sein Widerwille und Widerstand gegen
irgendeine »Verbindung«, auf eine einfache Art und Weise überwunden
erscheint. Man hat nämlich gefunden, daß Stickstoff und Wasserstoff, wenn
man sie bei erhöhter Temperatur und unter hohem Druck durch oder über
gewisse »trägheitaufhebende« Stoffe leitet, sich glatt zu Ammoniak
vereinigen, und es scheint, daß dieses Verfahren, das bereits in großem
Maßstabe erprobt wurde, die Palme im Wettkampfe der Stickstoffverfahren
davontragen wird.
Diese »trägheitaufhebenden« Stoffe, in der Chemie _Katalysatoren_ genannt,
sind höchst merkwürdige Körper, denn durch ihre bloße Anwesenheit werden
chemische Vorgänge bedeutend erleichtert und beschleunigt. Sie gleichen
einem guten, ermunternden Lehrer, dessen bloße Anwesenheit hinreicht, um
Aufgaben zu lösen, die allein zu lösen man nicht die Kraft hätte; sie
gleichen dem Schmieröl, das, die Reibungswiderstände einer Maschine
vermindernd, ihren geräuschlos-kräftigen Lauf ermöglicht. Diese
Katalysatoren nehmen keinen Anteil am chemischen Vorgang, sie ändern sich
nicht, sie verlieren ihre Wirkungskraft nicht. Es sind ganz wunderbare
Stoffe, die für die wissenschaftliche und technische Chemie von immer
größerer Bedeutung zu werden versprechen. In großer Zahl sind sie im
Pflanzenkörper wie auch im Tierkörper vorhanden, und nur ihnen ist es zu
danken, daß die Verdauung, die im chemischen Laboratorium viele Tage
erfordern würde, in den Pflanzen und Tieren so rasch vor sich geht. In der
Industrie spielen die Katalysatoren seit zwanzig Jahren, seit der
Einführung des katalytischen Schwefelsäureprozesses -- den man, weil es
dabei hauptsächlich auf Berührung (Kontakt) mit dem Katalysator ankommt,
als Kontaktprozeß bezeichnet --, eine große Rolle. Im Vergleich zu dem
alten umständlichen Schwefelsäureverfahren bedeutet das Kontaktverfahren
eine namhafte Vereinfachung. An Stelle der früher notwendigen riesigen
Bleikammern sind kleine Apparate, an die Stelle von Plumpheit ist damit
Eleganz getreten, eben, weil es durch den Katalysator -- in diesem Falle
feinverteiltes Platin -- möglich wurde, den früher träge verlaufenden
Vorgang der Schwefelsäurebildung rascher zu gestalten und überdies Säure in
beliebiger Stärke herzustellen. Nach dem Kontaktverfahren wird einfach
schweflige Säure, das ist das Gas, das bei der Verbrennung von Schwefel und
metallischen Schwefelverbindungen entsteht, mit Luft vermengt, über
feinverteiltes Platin geleitet, wobei unmittelbar das sogenannte
Schwefelsäureanhydrid gebildet wird.
Ein ähnliches Verfahren, bei dem ebenfalls ein seltenes Metall als
Katalysator dient, wird den Stickstoffbedarf der ackerbautreibenden Welt
endgültig befriedigen. Denn die Rohmaterialien, die es verwendet, der
Stickstoff der Luft und der Wasserstoff des Wassers, sind überall in
beliebigen Mengen vorrätig, so daß das Menschengeschlecht -- so lange es
Kraft oder Wärme zu erzeugen imstande ist -- jeder Sorge um den
Stickstoffdünger enthoben ist.
So fördert und regelt der Mensch die Arbeit der Natur, indem er ihr, so gut
er vermag, die Bausteine liefert, mit denen dann die Meisterin die endlose
Zahl von Stoffen aufbaut, die den Pflanzenkörper ausmachen, die Säfte, die
durch die Pflanze fließen, die Farben, die sie schmücken, und die
Wohlgerüche, die sie ausatmet.
Unsere bisherige Wanderung hat uns gezeigt, was die Chemie, was der
Chemiker geleistet hat. Diese Leistungen und Ergebnisse auf dem Gebiet der
Industrie und Landwirtschaft erregen unsere Bewunderung, aber um so
mächtiger drängt sich uns die Frage auf: Wie ist die Chemie zu diesen
Erfolgen gekommen, wie arbeitet der Chemiker, wenn er die Geheimnisse der
Natur ergründen, neue Stoffe darstellen oder die Herstellungsweise bereits
bekannter Stoffe verbessern will? Wodurch gelingt es ihm das scheinbar
Unfaßbare zu fassen, das scheinbar Unbestimmte zu bestimmen?
Da können wir denn sagen, daß der Chemiker ebenso arbeitet wie der
Mineraloge, der Botaniker, der Geologe, ja daß er eigentlich nicht anders
arbeitet, als jeder wahrhaft wissenschaftliche Arbeiter. Sie alle folgen
bei ihrer Arbeit dem vielsagenden Goetheschen Worte:
Dich im Unendlichen zu finden,
Mußt unterscheiden und dann verbinden.
Dieses Dichterwort, ins Prosaische übersetzt, heißt und bedeutet: Um dich
in der unendlichen Zahl der Gegenstände und Erscheinungen des Weltalls und
jedes Teiles des Weltalls zurechtzufinden, mußt du zunächst durch scharfe
Beobachtung die einzelnen Gegenstände voneinander unterscheiden. Mit dem
Unterscheiden allein ist es jedoch nicht getan. Denn dadurch verliert man
die Übersicht, zersplittert sich, gerät man ins Uferlose. Das Zurechtfinden
ist erst dann möglich, wenn man die zusammengehörigen, verwandten Stoffe
und Erscheinungen in Gruppen vereinigt. Dadurch erst erhält man eine
Übersicht über das ganze Gebiet. Statt mit Einzelheiten hat man es dann mit
Regeln zu tun, die eine große Masse von Erscheinungen umfassen, ebenso wie
die Regeln der Grammatik.
Dieses Gruppieren, Zusammenfassen unter Gesetze -- die wichtigste
Tätigkeit und der Hauptzweck jeder Wissenschaft -- bedeutet für den
Lernenden eine wesentliche Arbeitsersparnis. Ist die Art der Gruppierung,
die Regel, einmal bekannt, so ist damit schon viel gewonnen. Wenn man den
pythagoräischen Lehrsatz kennt, so kann man leicht eine Kathete eines
rechtwinkligen Dreiecks berechnen, wenn die andere Kathete und die
Hypotenuse bekannt sind, weil dieser Lehrsatz für alle rechtwinkligen
Dreiecke gilt.
Auf ähnliche Art erhält der Mineraloge eine Übersicht über das unendliche
Gebiet der Mineralogie, indem er die Mineralien zunächst erst einzeln
voneinander unterscheidet und dann die ähnlichen miteinander gruppiert, in
Metalle, Oxyde, Kiese, Blenden usw. Diese Gruppierungen sind oft sehr
schwierig und erfordern das Zusammenarbeiten zahlreicher wissenschaftlicher
Köpfe, denn zu einer einfachen, leicht übersichtlichen Gruppierung gehört
viel Geschick und eine gründliche Einsicht in den Gegenstand. Wenn wir
bedenken, daß durch die Kristallkunde die unendliche Zahl der
Kristallgestalten auf sechs Grundformen zurückgeführt ist, und daß jede
mögliche Kristallgestalt sich von einer dieser Urgestalten ableiten läßt,
obwohl die Kristallformen, für den oberflächlichen Beobachter, durchaus
nicht miteinander ähnlich sind, so sehen wir, daß eine ganze Menge Arbeit
in dieser Einteilung steckt und daß sie den größten praktischen Wert
besitzt.
So werden auch in der Botanik zunächst die einzelnen Pflanzen voneinander
unterschieden und dann gruppiert. Diese Gruppierung erfolgte zuerst auf
eine rein äußerliche Weise (Linnésches System), während später eine
sinnreichere, auf Verwandtschaft der Pflanzen gegründete Einteilung
gefunden wurde, ähnlich der des Menschengeschlechtes in Rassen, Völker,
Stämme und Familien.
Auch der Chemiker muß zunächst unterscheiden. Aber seine Unterscheidung ist
viel schwieriger als die des Mineralogen und Botanikers. Während diese die
Bausteine, die Elemente ihrer Betrachtung, fertig als Minerale und Pflanzen
vorfinden und schon die scharfe Betrachtung der von der Natur fertig
dargebotenen Gegenstände eine Einteilung ermöglicht, kommen die Bausteine
des Chemikers, die Elemente, zum größten Teile nicht rein in der Natur vor,
sondern nur bis zur Unkenntlichkeit miteinander vermischt; während also der
Mineraloge oder Botaniker die einzelnen Erscheinungen, Individuen,
Bausteine, Elemente seines Wissensgebietes fertig in der Natur vorfindet,
muß der Chemiker die Bausteine der Chemie erst auf mühselige Art gewinnen.
Der Grund hierfür ist die Tatsache, daß der Kristall, die einzelne Pflanze,
der einzelne Mensch, schon durch die Form kenntlich, ein abgeschlossenes
Ganzes für sich bilden und ihr Lieben und Hassen nur der eigenen Art zugute
kommen lassen, so daß man von der Erhaltung der Arten sprechen kann. Aber
die dem Chaos näherstehenden chemischen Bausteine sind nicht so
selbstbewußt und selbstzufrieden, sondern zeigen Liebe und Haß in viel
ungewählterer, mannigfaltigerer Weise, indem sie, fast immer, sich um jeden
Preis verbinden wollen zu etwas Neuem, ohne Rücksichtnahme auf die eigene
Art.
Es müssen also die _chemischen Elemente_, bevor man sie unterscheiden und
gruppieren kann, vorerst _aus ihren Verbindungen getrennt_ werden. Ein
Beispiel wird dies deutlich machen. Das Kaolin, die Porzellanerde, ist ein
weißes, fettiges Pulver. Durch große Hitze oder Kälte wird es chemisch
nicht verändert, so daß man leicht glauben könnte, daß es ein chemisches
Element, das heißt ein einfacher, unzusammengesetzter und daher
unzerlegbarer Körper ist. Das ist aber nicht der Fall. Es ist den Chemikern
gelungen, dieses weiße Pulver in zwei nicht weiter zerlegbare Stoffe zu
spalten, in zwei Stoffe, die in ihren Eigenschaften voneinander und von der
Porzellanerde ganz verschieden sind, in zwei Stoffe, deren Verbindung eben
die Porzellanerde ist: in das heute allgemein bekannte Metall Aluminium und
in Sauerstoff, jenes Gas, das die Atmosphäre der Erde atembar macht, das
die Verbrennung unterhält, das einen glimmenden Holzspan entflammen macht,
das das Eisen bei Feuchtigkeit und gewöhnlicher Temperatur mit Rost
überzieht und bei höherer Temperatur das Aluminium wieder zu Porzellanerde
verbrennt oder verascht.
Auf ähnliche Weise ist gefunden worden, daß das Wasser, von den Griechen
als Element angesehen, kein Element ist, sondern aus Sauerstoff und einem
brennbaren Gase, Wasserstoff, besteht. In seine Bestandteile kann es leicht
durch den elektrischen Strom gespalten und aus ihnen wieder durch den
elektrischen Funken zusammengesetzt werden. So sind alle mineralischen,
pflanzlichen und tierischen Stoffe von den Chemikern zerlegt, analysiert
worden, und man hat auf diese Weise die Elemente gefunden, aus denen die
Welt aufgebaut ist. Die Elemente sind die Bausteine aller bestehenden
Stoffe, und durch Gruppierung dieser Elemente hat man eine bequeme
Übersicht über die Zusammensetzung jedes Stoffes erhalten. Man hat zunächst
die Elemente in Metalle und Nichtmetalle gesondert, die Metalle hat man
wieder in fünf Gruppen geteilt, deren jede untereinander verwandte Metalle
enthält. In entsprechender Weise hat man auch die Nichtmetalle gruppiert.
Will nun der Chemiker einen Stoff _analysieren_, das heißt, finden, aus
welchen Elementen er besteht, so verwendet er dazu gewisse Hilfsmittel,
Chemikalien, auch Reagenzien genannt. Er verfährt wie der Arzt bei der
Untersuchung eines Kranken. Wie dieser Organ für Organ untersucht, die
gesunden Organe von seiner Betrachtung ausschaltet und so lange sucht, bis
er das kranke Organ entdeckt und die Art der Erkrankung erkannt hat, so
auch der Chemiker. Er läßt seine Reagenzien auf den zu untersuchenden Stoff
einwirken und erkennt aus der Art der Einwirkung, aus der entstehenden
Färbung usw., welche Gruppen anwesend sind, und ob andere, bloß vermutete
Gruppen fehlen. Durch weitere Reagenzien scheidet er die anwesenden Gruppen
voneinander. Schließlich sucht er herauszufinden, welche Elemente jeder
Gruppe anwesend sind. Er geht also Schritt für Schritt vor, vom Allgemeinen
zum Besonderen, zum Einzelnen.
Die von der Chemie gefundenen Elemente sind übrigens, um dies der
Vollständigkeit halber kurz zu streifen, die Bausteine nicht nur der Erde,
sondern des gesamten Weltalls. Mit der Erforschung der Erde nicht
zufrieden, ist die Wissenschaft an die Erforschung der Zusammensetzung der
Sonne und Gestirne getreten und zwar mit Hilfe der sogenannten
Spektralanalyse. Während nämlich feste und flüssige glühende Körper ein
ununterbrochenes regenbogenfarbiges Band, Spektrum liefern, wenn man das
von ihnen ausgestrahlte Licht durch ein Glasprisma gehen läßt, liefern
glühende Gase ein nur aus einzelnen hellen Linien oder Streifen bestehendes
Spektrum, dessen Linien, Linienzahl und Farbe für jedes Element anders,
also charakteristisch ist. Man hat so aus der Strahlung der Sonne und
anderer Gestirne ihre Zusammensetzung ersehen können und hat gefunden, daß
draußen im Weltall dieselben Elemente vorhanden sind, wie auf der kleinen
Erde, ein Beweis für die Gleichartigkeit und Einheitlichkeit der Welt.
Aus den durch Zerlegung erhaltenen Elementen baut der Chemiker wieder die
mannigfaltigsten Stoffe der Natur auf, geht aber auch in der
Mannigfaltigkeit des Dargestellten über die Natur hinaus. Er vergrößert den
engen Rahmen der Natur, die nur einen kleinen Teil der _möglichen_
Stoffverbindungen uns darbietet, und er stellt Stoffe dar, deren Erzeugung
die irdische Natur verabsäumt oder vernachlässigt hat.
Bei dieser Vereinigung von Elementen oder Elementgruppen, bei dieser
Darstellung von Stoffen ist er jedoch beschränkt und zwar durch die
Beziehung der Elemente zueinander, durch ihr »Lieben und Hassen«, durch
ihre -- wie Goethe sagte -- _Wahlverwandtschaft_.
»Diejenigen Naturen, die sich beim Zusammentreffen einander schnell
ergreifen und wechselseitig bestimmen, nennen wir verwandt. An den Alkalien
und Säuren, die, obgleich einander entgegengesetzt und vielleicht eben
deswegen, weil sie einander entgegengesetzt sind, sich am entschiedensten
suchen und fassen, sich modifizieren und zusammen einen neuen Körper
bilden, ist diese Verwandtschaft auffallend genug. Gedenken wir nur des
Kalks, der zu allen Säuren eine große Neigung, eine entschiedene
Vereinigungslust äußert.
Z. B. was wir Kalkstein nennen, ist eine mehr oder weniger reine Kalkerde,
innig mit einer zarten Säure verbunden, die uns in Luftform bekannt
geworden ist. Bringt man ein Stück solchen Steines in verdünnte
Schwefelsäure, so ergreift diese den Kalk und erscheint mit ihm als Gips;
jene zarte, luftige Säure hingegen entflieht. Hier ist eine Trennung, eine
neue Zusammensetzung entstanden, und man glaubt sich nunmehr berechtigt,
sogar das Wort Wahlverwandtschaft anzuwenden, weil es wirklich aussieht,
als wenn ein Verhältnis dem andern vorgezogen, eins vor dem andern erwählt
würde.«
Wird hier die schwache, zarte Kohlensäure durch die rohe, starke
Schwefelsäure vertrieben und in die Einsamkeit hinausgejagt, so finden wir
auch Fälle, in denen der Chemiker, damit kein Stoff leer ausgehe, ein
Viertes zugesellt:
»Diese Fälle sind allerdings die bedeutendsten und merkwürdigsten, wo man
das Anziehen, das Verwandtsein, dieses Verlassen, dieses Vereinigen
gleichsam übers Kreuz, wirklich darstellen kann; wo vier bisher je zwei zu
zwei verbundene Wesen, in Berührung gebracht, ihre bisherige Vereinigung
verlassen und sich aufs neue verbinden. In diesem Fahrenlassen und
Ergreifen, in diesem Fliehen und Suchen glaubt man wirklich eine höhere
Bestimmung zu sehen; man traut solchen Wesen eine Art von Wollen oder
Wählen zu, und hält das Kunstwort Wahlverwandtschaft für vollkommen
gerechtfertigt.
Denken Sie sich ein A, das mit einem B innig verbunden ist, durch viele
Mittel und durch manche Gewalt nicht von ihm zu trennen; denken Sie sich
ein C, das sich ebenso zu einem D verhält; bringen Sie nun die beiden Paare
in Berührung: A wird sich zu D, C zu B werfen, ohne daß man sagen kann, wer
das andere zuerst verlassen, wer sich mit dem andern zuerst wieder
verbunden habe.«
Von den zahlreichen Beispielen dieses »Vereinigens übers Kreuz« wollen wir
nur eins anführen: Wenn wir zu einer klaren Lösung von Schwefelbaryum eine
klare Lösung von Zinksulfat hinzugießen, so entsteht ein dicker, weißer
Niederschlag, der das unlösliche Austauschprodukt »übers Kreuz« darstellt.
Der Schwefel des Schwefelbaryums reißt sich von dem Baryum los und folgt
der Anziehungskraft, die das Zink ausübt, so daß Schwefelzink entsteht.
Zugleich geht die Schwefelsäure des Zinksulfats an das Baryum und bildet
schwefelsaures Baryum. Es gehen also durch diesen Vorgang alle gelösten
Stoffe in den neugebildeten, unlöslichen Zustand, in den Niederschlag,
über. Der letztere liefert, getrocknet, eine vielverwendete weiße Farbe,
das Lithopon.
Eine Haupttätigkeit des Chemikers im Laboratorium einer Fabrik ist die
Prüfung, Untersuchung, Analyse der Rohmaterialien, die ja eine gewisse
Beschaffenheit und einen gewissen Gehalt haben müssen, wenn ein Erzeugnis
von erforderlicher Reinheit und richtiger Zusammensetzung erzielt werden
soll.
Doch die Arbeit des Laboratoriumschemikers besteht nicht bloß darin, die
Stoffe zu scheiden, zu analysieren, sondern auch darin, durch _Verbindung
von Stoffen_ neue, nützliche Substanzen herzustellen. Der Chemiker ist also
nicht bloß Scheidekünstler, sondern auch Verbindungskünstler. Ist die
Herstellung einer neuen Verbindung im Laboratorium gelungen, so wird sie in
großem Maßstabe ins Fabrikmäßige übertragen, wobei die kleinen Apparate des
Laboratoriums durch große Anlagen ersetzt werden. Diese Umwandlung des
Laboratoriumvorganges in einen Fabrikvorgang ist durchaus nicht einfach.
Eine Salzlösung in der Porzellanschale zu verdampfen, das heißt, das
Wasser in der Hitze abzutreiben, so daß das feste Salz zurückbleibt, ist
viel einfacher als die Durchführung dieses Vorganges im großen Maßstabe.
Hierzu gehören große Verdampfungsanlagen, die von zahlreichen Heizröhren
durchsetzt sind. Ebenso ist das Filtrieren mit Hilfe von Glastrichter und
Filtrierpapier viel leichter als das Filtrieren großer Mengen mit Hilfe
großer Filterpressen. Auch das Erhitzen erfordert im Fabrikbetrieb
mächtige, eigenartig gebaute Öfen.
Die Herstellung neuer Stoffe, das Suchen und Finden neuer Verfahren und
neuer Fabrikapparate macht die eigentliche _Erfindertätigkeit des
Chemikers_ aus. Dieser Tätigkeit sollen hier auch einige Worte gewidmet
werden.
Drei Eigenschaften zeichnen den Erfinder vor allem aus, scharfe
Beobachtungsgabe, rasches Denken und ein gesundes, kräftiges Urteil. Der
Erfinder muß den Gegenstand und das Gebiet, das er bearbeitet, genau
kennen, ohne durch unnötige Kenntnisse belastet und zersplittert zu werden.
Denn eine solche Zersplitterung wirkt stets schwächend. Der Gedankenhimmel
des Erfinders muß scharf begrenzt und klar, er darf nicht verschwommen und
bewölkt sein. Eine gewisse Kindlichkeit und Unbefangenheit muß vorhanden
sein, ohne jene gefährliche Stumpfheit, die durch allzuvieles Lernen
hervorgerufen wird. Wie das Kind naiv fragt, woher das Licht kommt, und
wohin es geht, so muß auch der Erfinder naiv-staunend nach Dingen fragen,
an denen die meisten ohne Aufmerksamkeit vorübergehen. Er muß also in
gewissem Sinne ein großes Kind sein. »Ich kenne nichts Schrecklicheres, als
die armen Menschen, die zu viel gelernt haben. Statt des gesunden,
kräftigen Urteils, das sich vielleicht eingestellt hätte, wenn sie _nichts_
gelernt hätten, schleichen ihre Gedanken ängstlich und hypnotisch einigen
Worten, Sätzen, Formeln nach, immer auf _denselben_ Wegen. Was sie
besitzen, ist ein _Spinngewebe_ von Gedanken, zu schwach, um sich darauf zu
stützen, aber kompliziert genug, um zu verwirren.«
Neue Verfahren und Verbesserungen werden entweder absichtlich gesucht oder
zufällig gefunden. Damit aber die Erfindung zur Tat werde, muß sich dem
absichtlichen Suchen der glückliche Zufall beigesellen, muß der Zufall von
einem scharf beobachtenden Kopfe, der ihn für seine Zwecke ausnützen kann,
bemerkt werden. Ohne glücklichen Zufall, wie er z. B. Röntgen zuteil wurde,
als er das erstemal »seine« Strahlen leuchten sah, verläuft auch das
fleißigste absichtliche Suchen oft erfolglos, weil die Möglichkeiten,
Erscheinungen und Zustände so mannigfaltig sind, daß man sie nicht alle
durchprobieren kann. Anderseits wird ohne scharfe Beobachtungsgabe auch der
günstigste Zufall oft übersehen.
Das Erfinden ist eine künstlerische, schöpferische, herrliche Tätigkeit.
Der wahre, große Erfinder schafft aus Instinkt, aus Trieb. Der wahre
Erfinder ist durch die Erfindung genugsam belohnt, wie dem Vogel, der in
den Zweigen wohnt, das Lied, das aus der Kehle dringt, reichlicher Lohn
ist. Aber überdies wird dem Erfinder oft irdischer Lohn, Reichtum und
Wohlstand zuteil. Es sei hier nur an den Namen Alfred Nobel erinnert (siehe
Hennig: Alfred Nobel).
Seit 1863 war Alfred Nobel unablässig bestrebt, das flüssige Sprengöl,
Nitroglyzerin, in einen festen Körper umzuwandeln. Lange war alles Suchen
vergeblich, bis schließlich ein seltsamer Zufall das gewünschte Ergebnis
herbeiführte und Alfred Nobel, der den Zufall bemerkte, würdigte und
benutzte, im Jahre 1866 seine berühmte Erfindung, das Dynamit, machen ließ.
Es war ein blinder Zufall, der zur Entdeckung des Dynamits verhalf, ein
Zufall aber, der ohne jedes Ergebnis geblieben wäre, wenn er sich nicht
eben gerade Alfred Nobels stets wachem Erfindergeist geboten hätte. Es war
im Jahre 1866, als eines Tages in Nobels Laboratorium Nitroglyzerin aus
einem undicht gewordenen Gefäße auslief. Derartige Vorkommnisse waren an
sich nicht ungewöhnlich. Sie erhöhten sogar die Gefährlichkeit der
Aufbewahrung des Sprengöles in beträchtlichem Maße. In diesem Falle aber
tränkte die auslaufende Flüssigkeit die poröse Erdmasse, die zur Verpackung
der Nitroglyzeringefäße diente, und Nobel, der den Vorfall bemerkte und
untersuchte, stellte mit Erstaunen fest, daß die mit Nitroglyzerin
getränkte Erde stark explosive Eigenschaften bekommen hatte, die im
geeigneten Augenblick zur Entfaltung gebracht werden konnten. Damit war das
seit Jahren bestehende Problem, die explosiven Eigenschaften des
Nitroglyzerins an einen festen Körper zu binden, gelöst, und, um diese
Entdeckung technisch verwerten zu können, bedurfte es nur noch eines
porösen Körpers, der möglichst billig und leicht zu beschaffen war. Als für
diese Zwecke am geeignetsten wählte Nobel nach zahlreichen Untersuchungen
schließlich die Kieselgur, ein weißes, pulverartiges, damals so gut wie
wertloses Gestein, das aus den Schalen winziger, einzelliger Diatomeen
besteht und an vielen Orten, vornehmlich aber in der Gegend von Hannover,
aus Urtagen der Erde sich in großen Mengen aufgehäuft findet. Diese
Kieselgur war für Nobels Zwecke wie geschaffen. Es zeigte sich, daß sie
ganz gewaltige Mengen, nämlich das Dreifache ihres Gewichtes, an Sprengöl
aufzusaugen vermochte. Die Mischung der Kieselgur mit dem Nitroglyzerin
bildet dann eine mörtelähnliche Masse, deren Sprengkraft so groß ist, wie
die des flüssigen Sprengöls.
Damit war jener fürchterliche Sprengstoff gefunden, der unter dem glücklich
gewählten Namen Dynamit Weltberühmtheit erlangt und seinen Erfinder zu
einem modernen Midas gemacht hat, der sich durch seine testamentarischen
Verfügungen als einer der größten bürgerlichen Mäzene aller Zeiten
offenbart hat, als Förderer der Wissenschaften, der Künste und des
Weltfriedens.
In vielen Fällen aber wird dem Erfinder nicht der verdiente Lohn, ja in den
meisten Fällen nur Undank und Elend zuteil. Ein Beispiel dafür ist die
Geschichte _Leblancs_, der der Welt das erste brauchbare Verfahren zur
Herstellung von künstlicher Soda schenkte und dadurch den Grundstein für
die moderne chemische Industrie legte.
Nicolas Leblanc, -- sein Name ist unsterblich in der Geschichte der
Erfindungen, -- wurde am 6. Dezember 1742 zu Ivoy-le-Pré im heutigen
Departement Cher geboren. Er stammte aus einer wenig begüterten Familie und
hat wohl keine hervorragende Erziehung genießen können. 1759 kam er nach
Paris, um Chirurgie, Medizin und Chemie zu studieren. 1776 verheiratet, und
unter sehr bescheidenen Verhältnissen den Beruf eines Arztes ausübend, war
er doch dabei wissenschaftlich noch auf anderen Gebieten tätig. Aus Anlaß
einer von der Akademie gestellten Preisfrage beschäftigte er sich mit dem
Problem der Darstellung von künstlicher Soda und kam hierbei 1787 auf den
richtigen Weg. Im Jahre 1789 schlug er dem Herzog von Orléans vor, das neue
Verfahren fabrikmäßig auszubeuten. Am 12. Januar 1790 kam vor dem Notar
James Lutherland in London ein auf 20 Jahre abgeschlossener Vertrag
zustande, an dem Leblanc, der Chemiker Dizé und der Herzog von Orléans
beteiligt waren. Leblanc verpflichtete sich, sein Sodaverfahren, und Dizé,
sein Bleiweißverfahren schriftlich und versiegelt bei dem Notar Brichard zu
hinterlegen.
Am 25. September 1791 erhielt Leblanc ein Patent auf sein Verfahren für 15
Jahre. Die Beschreibung des Verfahrens, die er darin gibt, verdient hier
wörtlich wiedergegeben zu werden, da sie in der Tat im wesentlichen dem bis
vor kurzem geübten entspricht:
»Zwischen eisernen Walzen pulvert und mischt man folgende Substanzen:
100 Pfund wasserfreies Glaubersalz,
100 Pfund reine Kalkerde, Kreide von Meudon,
50 Pfund Kohle.
Die Mischung wird in einem Flammenofen ausgebreitet, die Arbeitslöcher
(Ofentüren) verschlossen und geheizt; die Substanz gelangt in breiförmigen
Fluß, schäumt auf und verwandelt sich in Soda, die sich von der Soda des
Handels nur durch einen weit höheren Gehalt unterscheidet. Die Masse muß
während der Schmelzung häufig gerührt werden, wozu man sich eiserner
Krücken, Spatel usw. bedient. Aus der Oberfläche der schmelzenden Massen
brechen eine Menge Flämmchen hervor, die der Flamme einer Kerze ähnlich
sind. Sobald diese Erscheinung zu verschwinden anfängt, ist die Soda
fertig. Die Schmelze wird dann mit eisernen Krücken aus dem Ofen gezogen
und kann in beliebigen Formen aufgefangen werden, um ihr die Form der im
Handel vorkommenden Sodablöcke zu geben« (Abb. 26).
Die von Leblanc und Dizé zu St. Denis unter dem Namen »+La Franciade+«
angelegte Fabrik scheint sehr gut gediehen zu sein: Täglich wurden 250 bis
300 +kg+ Soda, nebst Bleiweiß und Ammoniaksalz dargestellt, und infolge des
Krieges mit Spanien war der Preis der Pflanzensoda auf 110 Francs
gestiegen, so daß das Leblancsche Verfahren großen Nutzen abwerfen mußte.
Aber die Herrlichkeit sollte nur kurzen Bestand haben. Der Herzog von
Orléans, nunmehr »Bürger +Egalité+«, wurde im April 1793 vom
Wohlfahrtsausschuß verhaftet und am 6. November desselben Jahres
hingerichtet. Seine Güter, also auch die Fabrik +La Franciade+, wurden vom
Staate eingezogen und öffentlich verkauft. Am 8. Pluviose des Jahres II
(Februar 1794) wurde die Fabrik, deren Betrieb schon vorher zwangsweise
eingestellt war, von der Behörde inventarisiert; vier Tage später erschien
ein staatlicher Erlaß, der das immer noch sehr wertvolle Patent Leblancs
vernichtete. Der Wohlfahrtsausschuß hatte nämlich beschlossen, alle
Sodafabrikanten sollten die ihnen bekannten Mittel und Wege der
Sodaerzeugung binnen 20 Tagen einer besonderen Kommission zum besten des
Staates und mit Hintansetzung aller eigenen Vorteile bekanntgeben, um es
dadurch Frankreich zu ermöglichen, seinen Handel von fremden Völkern
unabhängig zu machen und neue Verteidigungsmittel zu gewinnen. Leblanc und
Dizé gaben ihr Verfahren sofort preis, wozu sie selbstverständlich bei
Gefahr ihres Lebens gezwungen waren. Damit war für Leblanc alles verloren;
man hatte ihm sein Patent und seine Fabrik genommen.
[Illustration: Abb. 26. Sodafabrikation nach Leblanc.
(Deutsches Museum.)]
Leblanc befand sich in bitterer Armut und mußte zusehen, wie an anderen
Orten Fabriken entstanden, die sein als öffentliches Eigentum erklärtes
Verfahren ausnutzten. Er richtete an die Regierung unaufhörlich Gesuch auf
Gesuch wegen des ihm für seine Fabrik und sein Verfahren zugesagten
Schadenersatzes, aber sieben Jahre lang ohne Erfolg. Endlich am
17. Floréal VIII. (1801), wurde die Fabrik in völlig verwahrlostem
Zustande an Leblanc und Dizé zurückgegeben, mit dem Versprechen späterer
Entschädigung. Nach abermals vier Jahren, am 5. November 1805, wurde der
Anspruch auf Entschädigung schiedsrichterlich festgestellt. Hiernach hätte
Leblanc die verhältnismäßig geringe Summe von 52 473 Francs erhalten
müssen, aber nicht einmal dieser Betrag ist Leblanc oder seinen Nachkommen
je ausgezahlt worden. Die endgültige gerichtliche Entscheidung fiel dahin
aus, daß Leblancs und Dizés Ansprüche durch die »unentgeltliche«
Überlassung der (in ihrem damaligen Zustande ganz wertlosen) Fabrik +La
Franciade+ als ausgeglichen zu betrachten seien.
Für Leblanc, der die ihm gebührende Summe auf eine Million berechnet hatte,
war dies wie ein Todesurteil. Er hatte nach Überlassung der Fabrik seine
sämtlichen Mittel und alles, was er zu schweren Zinsen dazu borgen konnte,
auf die nötigsten Ausbesserungen verwendet, behielt aber nichts für den
Betrieb übrig. Den Preis der Akademie von 12 000 Francs von 1789 hatte er
nie erhalten. Im Jahre 1799 war ihm die Summe von 3000 Francs als
»Nationalbelohnung« für seine Erfindung, deren Wichtigkeit allgemein
anerkannt wurde, bewilligt worden; aber auch von dieser elenden Summe
wurden ihm nur 600 Francs ausgezahlt. _Ein Darlehen von 2000 Francs_, das
ihm im Jahre 1803 die +Société d'encouragement+ bewilligt hatte und ein vom
Minister Chaptal erhaltenes _Almosen von 300 Francs ist alles, was die
französische Nation weiter für Leblanc getan hat_, trotz seiner
unaufhörlichen Bitten und Gesuche. Die für ihn tatsächlich vernichtende
Entscheidung vom 5. November 1805 raubte ihm jede Hoffnung, aus der Armut,
in der er sich mit seiner Familie befand, jemals herauszukommen. Gebrochen
an Leib und Seele, kehrte er zu seiner kranken Frau, zu seiner darbenden
Familie, in seine in der ruinierten Fabrik befindliche Wohnung zurück. Dort
machte er am 16. Januar 1806 seiner verzweifelten Lage durch einen
Pistolenschuß ein Ende. So endete diese erschütternde Erfindertragödie, und
niemand weiß, wo das Grab eines der größten Erfinder Frankreichs sich
befindet.
Der Trieb zum Erfinden und Erforschen ist dem intelligenten Menschen in
hohem Maße eigen, ebenso wie die Neugierde den höheren Tieren. Und dieser
Forschungstrieb richtet sich nach allen Seiten; nicht nur das Nützliche,
sondern alles, was er sieht, ja auch das, was er nicht sieht, will er
ergründen. So haben denn auch die chemischen Forscher alles Sichtbare und
Unsichtbare zu ergründen gesucht, vor allem auf dem Weltkörper, an den wir
Menschen gebannt sind, auf dieser Erde.
Unsere Kenntnis der irdischen Stoffe erstreckt sich nur ein kleines Stück
unter die Erdoberfläche; was darüber hinausliegt, können wir nur vermuten,
nicht wissen. So ist also die Atmosphäre, der Ozean und eine dünne feste
Schicht alles, was wir unmittelbar untersuchen können, und dementsprechend
ist unser Wissen, soweit die Atmosphäre und der Ozean in Betracht kommen,
ziemlich ausreichend, gründlich und vollständig, während wir bei der
Betrachtung der festen Erdkruste eine willkürliche Grenze nach unten
annehmen müssen. Ohne Berücksichtigung der tatsächlichen Stärke der
irdischen Steinrinde (Lithosphäre) scheint es sehr wahrscheinlich, daß das
felsige Material bis zu einer Tiefe von ungefähr 16 Kilometern den
vulkanischen Massen, die wir an der Erdoberfläche vorfinden, sehr ähnlich
ist. Wir können also als Grundlage unserer Betrachtung eine Felsstärke von
16 Kilometern annehmen.
Der Rauminhalt der 16 Kilometer starken Kruste, mit Einschluß der
durchschnittlichen Erhebungen der Festländer über die See, beträgt
6 500 000 000 Kubikkilometer, mit dem spezifischen Gewicht 2,5 bis 2,7. Der
Rauminhalt der Ozeane beträgt 1 286 000 000 Kubikkilometer mit dem
spezifischen Gewicht 1.03. Die Masse der Atmosphäre ist ungefähr
5 000 000 Kubikkilometern Wasser gleichwertig. Wenn wir nun diese Angaben
zusammenfassen, so erhalten wir folgende Zahlen in bezug auf die
Zusammensetzung der Erde:
_Spezifisches Gewicht der Kruste_ 2.6,
Atmosphäre 0.03%,
Ozean 6.97%,
Feste Rinde 93.00%.
Was die Zusammensetzung der drei Schichten anlangt, so besteht die
Atmosphäre aus Sauerstoff, Stickstoff und Argon, dem Gewichte nach:
Sauerstoff 23.024%,
Stickstoff 75.539%,
Argon 1.437%;
im Raumverhältnisse ausgedrückt, enthält die Luft ungefähr 4/5 Stickstoff
und 1/5 Sauerstoff.
Das ozeanische Wasser enthält 37,39 Gramm Seesalz im Kilogramm Wasser
aufgelöst. Das Seesalz besitzt das spezifische Gewicht 2,25 und besteht
vornehmlich aus Kochsalz, Chlormagnesium, Magnesiumsulfat und Gips. Es
dürfte sich lohnen, an dieser Stelle einen Augenblick zu verweilen, um die
große Masse der ozeanischen Salze zu würdigen. Aus den oben angeführten
Zahlen läßt sich berechnen, daß der Rauminhalt der Salzmasse des Ozeans
19 200 000 Kubikkilometer beträgt, also hinreichend ist, um ein Gebiet von
der Größe der Vereinigten Staaten von Nordamerika mit einer 2,5 Kilometer
starken Salzschicht zu bedecken. Verglichen mit dieser ungeheuren Masse,
erscheinen die Salzablagerungen von Staßfurt, die in der Nähe betrachtet,
so mächtig erscheinen, winzig klein.
Die Felskruste besteht zu 75% aus kieselsaurer Tonerde (Ton); daneben
enthält sie 6% Sauerstoffverbindungen des Eisens, 4,5% Magnesia, 5% Kalk,
3,5% Natron, 2,7% Kali und überdies Spuren der übrigen Elemente.
Nun wollen wir uns den chemischen Elementen unserer Erde zuwenden. Obwohl
jedes Element seine Eigenheiten, seinen eigenen, ausgesprochenen Charakter
hat, gibt es dennoch Beziehungen und Verwandtschaften unter den Elementen,
so daß sie in eine Anzahl von Gruppen geteilt werden können. Die Elemente
einer Gruppe gehen nicht nur ähnliche Verbindungen ein, sondern zeigen auch
eine stufenweise Änderung der Eigenschaften. Diese »Verwandtschaft« hat
eine sehr wichtige Verallgemeinerung ermöglicht -- das sogenannte
periodische Gesetz oder vielmehr die periodische Gruppierung der Elemente.
Im Lichte dieser Gruppierung angeschaut, wird die Beziehung der Elemente
untereinander in interessanter Weise offenbar.
Wenn man nämlich die Elemente nach ihrem »Atomgewichte« ordnet, so wird
sofort eine bedeutsame Gesetzmäßigkeit klar, wie die nebenstehende Tabelle
zeigt.
Diese Tabelle ist entstanden, indem man die chemischen Elemente, vom
leichtesten beginnend und beim schwersten endend, in eine Reihe schrieb,
dann, sobald ein ähnliches, verwandtes Element erreicht war, abteilte und
die so erhaltenen Abteilungen vertikal untereinander verzeichnete. Und da
wurde es offenbar, daß die Glieder einer und derselben vertikalen Reihe
nahe miteinander verwandt sind, indem sie sich in den meisten Beziehungen
ganz ähnlich verhalten, ganz ähnliche Verbindungen eingehen, und auch, was
Löslichkeit und Unlöslichkeit anlangt, keine großen Unterschiede zeigen.
Hingegen nimmt man, wenn man in einer horizontalen Reihe vorwärts
schreitet, eine stufenweise Änderung in den wesentlichen Eigenschaften
wahr. Daraus folgt zunächst, daß die Eigenschaften der Elemente von ihren
Atomgewichten abhängig sind.
Periodisches System der Elemente.
(Die Zahlen hinter den Namen bedeuten die Atomgewichte.)
==============================================================================
Reihen | Gruppe 0 | Gruppe 1 | Gruppe 2 | Gruppe 3 | Gruppe 4
==============================================================================
| | | | | |
1 | -- | Wasserstoff | -- | -- | -- |
| | 1 | | | |
| | | | | |
2 | Helium 4 | Lithium 7 | Gluzinium | Bor 11 | Kohlenstoff |
| | | 9.1 | | 12 |
| | | | | |
3 | Neon 20 | Natrium 23 | Magnesium | Aluminium | Silizium |
| | | 24.4 | 27.1 | 28.4 |
| | | | | |
| | | | | |
4 | Argon 39.9 | Kalium 39.1 | Kalzium | Skandium | Titan 48.1 |
| | | 40.1 | 44.1 | |
| | | | | |
5 | -- | Kupfer 63.6 | Zink 65.4 | Gallium 70 | Germanium |
| | | | | 72.5 |
| | | | | |
| | | | | |
6 | Krypton | Rubidium | Strontium | Ytterbium | Zirkon 90.6 |
| 81.8 | 88.5 | 87.6 | 89 | |
| | | | | |
7 | -- | Silber | Kadmium | Indium 115 | Zinn 119 |
| | 107.93 | 112.4 | | |
| | | | | |
8 | Xenon 128 | Zäsium | Baryum | Lanthan | Zer 140.25 |
| | 132.9 | 137.4 | 138.9 | |
| | | | | |
9 | -- | -- | -- | -- | -- |
| | | | | |
| | | | | |
10 | -- | -- | -- | -- | -- |
| | | | | |
| | | | | |
11 | -- | Gold 197 | Quecksilber | Thallium | Blei 206.9 |
| | | 200 | 204.1 | |
| | | | | |
12 | -- | -- | Radium 225 | -- | Thorium |
| | | | | 235.5 |
~=======================================================================
| Gruppe 5 | Gruppe 6 | Gruppe 7 | Gruppe 8 | Reihen
~=======================================================================
| | | | |
| -- | -- | -- | -- | 1
| | | | |
| | | | |
| Stickstoff | Sauerstoff | Fluor 19 | -- | 2
| 14 | 16 | | |
| | | | |
| Phosphor 31 | Schwefel 32 | Chlor 35.45 | -- | 3
| | | | |
| | | | |
| | | | { Eisen 55.9 |
| Vanadium | Chrom 52.1 | Mangan 55 | { Nickel 58.7 | 4
| 51.2 | | | { Kobalt 59 |
| | | | |
| Arsen 75 | Selen 79.2 | Brom 79.95 | -- | 5
| | | | |
| | | | |
| | | | { Ruthenium 101.7 |
| Kolumbium | Molybdän 96 | -- | { Rhodium 103 | 6
| 94 | | | { Palladium 106.5 |
| | | | |
| Antimon | Tellurium | Jod 126.97 | -- | 7
| 120.23 | 127.6 | | |
| | | | |
| -- | -- | -- | -- | 8
| | | | |
| | | | |
| -- | -- | -- | -- | 9
| | | | |
| | | | { Osmium 191 |
| Tantal 181 | Wolfram 184 | -- | { Iridium 193 | 10
| | | | { Platin 194.8 |
| | | | |
| Wismuth 208 | -- | -- | -- | 11
| | | | |
| | | | |
| Uran 238.5 | -- | -- | -- | 12
| | | | |
Hier und da bemerken wir auf der Tafel leere Stellen, die offenbar bisher
unbekannten Elementen angehören. Als _Mendelejeff_ dieses periodische
Gesetz entdeckte, prophezeite er genau die Eigenschaften dreier fehlender
Elemente, die auch tatsächlich späterhin entdeckt wurden und deren
Eigenschaften vollkommen der Vorhersage Mendelejeffs entsprachen; es waren
Skandium, Gallium und Germanium. Mendelejeff sagte nicht nur das
Atomgewicht und spezifische Gewicht dieser Elemente voraus, sondern auch
die Art ihrer Verbindungen. Ein solches Vorhersagenkönnen ist ein
trefflicher Prüfstein für den Wert einer neuen Theorie und hat sich in
diesem Falle gut bewährt. -- Auch Radium, das jüngste der Elemente, finden
wir richtig unter dem ihm verwandten Baryum eingereiht.
Wenn wir die Tafel vom Standpunkt des geologischen Chemikers, des
Geochemikers, ansehen, so bemerken wir, daß die Elemente einer und
derselben senkrechten Reihe gewöhnlich miteinander in der Natur vorkommen.
Wohl deshalb, weil sie ähnliche Verbindungen bilden, also sich unter
ähnlichen Umständen ablagern. So findet man z. B. Rubidium, Rhodium,
Palladium, Osmium, Iridium und Platin gewöhnlich beisammen. Schwefel ist in
der Regel mit Selen verunreinigt. Zinkerze enthalten fast immer etwas
Cadmium. Chlor, Brom und Jod sind mehr oder weniger miteinander vermischt
anzutreffen.
Im _allgemeinen_ kann man sagen, daß die Elemente mit niedrigem Atomgewicht
am weitesten verbreitet sind. Was z. B. Gruppe 1, 4 und 7 anlangt, so
bemerken wir, daß die Häufigkeit des Vorkommens vom ersten zum zweiten
Element wächst, und dann bis zum Ende der Reihe abnimmt. So ist Lithium in
ganz kleinen Mengen weit verbreitet, Natrium in reichlichen Mengen
vorhanden, während Kalium dem Natrium und Rubidium dem Kalium an Menge
bedeutend nachsteht. Ganz ebenso verhalten sich die Gruppen 4 und 7. In
Gruppe 6 ist Sauerstoff, das erste Element, das häufigste, während nach
abwärts eine stetige Abnahme der vorkommenden Menge festzustellen ist. Doch
fehlt es auch nicht an Ausnahmen: so ist in Gruppe 2 Strontium weniger
häufig als Baryum, ein Widerspruch, der wohl mit unserem zunehmenden Wissen
seine Aufklärung finden wird.
Bei der Besprechung der chemischen Verhältnisse der Erde sind wohl auch
einige Worte über den Ursprung unserer Atmosphäre gerechtfertigt,
wiewohl man hierin zu einem endgültig abschließenden Urteil noch nicht
gekommen ist, sondern sich ihm erst allmählich nähert. Einige Geologen
schließen aus dem Vorhandensein unserer gegenwärtigen Kohlenlagerstätten
und der großen Mengen von Kalkstein -- der als kohlensaurer Kalk 12%
Kohlenstoff enthält -- in der Erdrinde, daß in früheren geologischen
Weltaltern die Atmosphäre reicher an Kohlensäure war als heute, und daß
-- da eine kohlensäurereichere Atmosphäre mehr Sonnenwärme aufnimmt und
Kohlensäure das atmosphärische Nahrungsmittel der Pflanzen ist -- dies
der Grund sei für die gewaltige Flora früherer Zeiträume. Dagegen ist
aber einzuwenden, daß luftatmende Tiere in einer kohlensäurereichen
Atmosphäre nicht leben können. -- Wohl ist es gewiß, daß der Kohlenstoff
des Kalksteins einst zum größten Teile in der Atmosphäre enthalten war,
aber war dies jemals zu einer und derselben Zeit der Fall?
Dies ist sehr unwahrscheinlich, da der Kohlenstoff der Erdrinde, in
Kohlensäure umgewandelt, 25 mal so schwer wäre als unsere gegenwärtige
Atmosphäre und der dadurch entstehende Druck fast groß genug wäre, um einen
Teil der Kohlensäure zu verflüssigen.
Einige bedeutende Gelehrte, darunter auch Lord Kelvin, sind zu der
interessanten Theorie gelangt, daß die Uratmosphäre der Erde hauptsächlich
aus Wasserstoff, Stickstoff, Chloriden und Kohlenstoffverbindungen
bestanden habe, und daß der Sauerstoff, der heute in freiem Zustande zu
unserem Leben unerläßlich ist, damals mit Kohlenstoff und Eisen verbunden
war. Nach dieser Theorie begann der Sauerstoff erst frei zu werden, als
sich das erste, niedrigste Pflanzenleben auf der Erde entwickelte; der
Sauerstoffvorrat erreichte in der Steinkohlenzeit seinen Höhepunkt und
nimmt seither ab. Hiernach wäre der Gehalt der Atmosphäre an freiem
Sauerstoff durch die Arbeit der Pflanzenwelt entstanden.
Immerhin ist es schwer, dieser Lehre beizustimmen, wenn man Anhänger der
Nebelflecktheorie ist und die Erde für einen Nebelfleckabkömmling hält.
Denn für den Nebelflecktheoretiker ist die Atmosphäre nichts als der
gasförmige Rückstand, der bei dem Festwerden der Erde zurückblieb. Dies ist
auch die vorherrschende Ansicht.
Nach einer neueren Theorie (Chamberlains Meteoriten-Theorie), nach der die
Erde das Ergebnis der Vereinigung zahlloser kleiner Weltkörper ist, hat
jeder Meteorit seine eigene kleine Atmosphäre mit auf die Erde gebracht.
Diese Atmosphären, im Inneren unter hohem Druck eingeschlossen, gaben
schließlich zu so starker Temperaturerhöhung Anlaß, daß die Gase infolge
des vergrößerten Druckes und Volumens ausgetrieben wurden. Nach dieser
merkwürdigen Annahme ist also die Atmosphäre von innen heraus, aus kleinen
Anfängen, entstanden, während nach der Nebelflecktheorie die _Ur_atmosphäre
am größten war, da sie ja das Ganze der Erde in sich begriff.
Diese zwei Theorien, die Nebelfleck- und die Meteoritentheorie, stehen sich
schroff gegenüber, nicht nur in der Frage nach der Entstehung der
Atmosphäre, sondern ebenso in der nach der Entstehung des Ozeans, der trotz
seines Alters von über 100 000 000 Jahren, sicherlich jünger ist, als die
Atmosphäre.
Für die Anhänger der Nebelflecktheorie ist die Frage der Entstehung des
Ozeans verhältnismäßig leicht zu beantworten. Danach ist der Ozean nichts
anderes, als der Rückstand, der beim Kristallisieren der festen Erdmasse
zurückblieb. Nach der Meteoritentheorie enthielt die aus dem Inneren an die
Oberfläche entwichene Atmosphäre wasserlösliche Gase, die sich in dem bei
der Abkühlung der Erde gebildeten Wasser auflösten, dann weiter auf die
feste Kruste wirkten und so die Entstehung des Ozeans verursachten.
Kein Kapitel der Geochemie ist wohl gründlicher erörtert worden als die
»Entstehung des Petroleums«. Hier stehen sich zwei Gruppen von Theorien
gegenüber, eine unorganische und eine organische. Nach jener ist das
Petroleum aus Kohlenstoff und Wasserstoff unter eigenartiger Mithilfe hoher
und höchster Temperaturen entstanden, nach dieser ist es aus toten
Pflanzen- und Tierkörpern hervorgegangen.
Unter den unorganischen Theorien ist die berühmte Karbidtheorie
Mendelejeffs erwähnenswert. Mendelejeff meint, daß im Erdinnern
Eisenkarbide, Verbindungen von Eisen mit Kohlenstoff, vorhanden sind, daß
das Wasser der Erde zu diesen Zutritt hat, und daß dadurch
Kohlenwasserstoffe (Petroleum und Erdgas) erzeugt werden, ebenso wie
Kalziumkarbid mit Wasser Azetylen hervorbringt. Wenn solche Eisenkarbide in
mäßiger Tiefe der Erdrinde vorhanden wären, so würde die Voraussetzung
viel Wahrscheinlichkeit für sich haben; jedoch ist bisher das Vorhandensein
solcher Karbide im Erdinnern nicht nachgewiesen worden.
Die unorganischem Theorien sind in den letzten Jahren mehr und mehr durch
die organischen verdrängt worden, nach denen das Petroleum aus Pflanzen-
und Tierresten früherer geologischer Zeiten entstanden sein soll. In der
Tat entstehen bei der Verwesung von Seepflanzen verschiedene
»Kohlenwasserstoffe«, doch ist trotzdem die »tierische« Theorie heute die
herrschende. Man könnte fragen, ob die großen Mengen Petroleum, die auf der
Erde vorhanden sind, wirklich aus Fischen hätten entstehen können, ob der
Fischvorrat der Erde zur Erzeugung solch gewaltiger Petroleummengen
hinreiche? Diese Frage muß unbedingt bejaht werden. Schon das Ergebnis des
Heringsfangs von 2500 Jahrgängen an der Nordküste Deutschlands würde, wenn
die Hälfte seiner Fette und Öle in Petroleum umgewandelt würde, so viel
Petroleum liefern, als Galizien bisher hervorgebracht hat.
So hat die Chemie viele Geheimnisse der leblosen Erde ergründet. Die Art
der leblosen Stoffe hat sie erklärt; was sagt sie aber über das Lebende?
Hat die Wissenschaft keine Brücke geschlagen vom Ufer des Leblosen zum Ufer
des Lebenden? Ist wirklich nur dem Lebenden Tod und Vergänglichkeit,
Wehrkraft und Willen, Liebe und Haß, Erinnerung und Vererbung,
Fortpflanzung und Entwicklung eigen? Ist das Leblose wirklich so starr und
unveränderlich, wie man gemeinhin annimmt? Ist das Niedrigste der lebenden
Welt vom Höchsten der leblosen Welt tatsächlich durch eine Kluft getrennt?
Mit diesen Fragen wollen wir uns nun zum Schluß beschäftigen.
Die Fähigkeit, sich zu _erinnern_, ist eine köstliche Gabe des
intelligenten Menschen. Diese Fähigkeit ermöglicht es, vergangene
Ereignisse im Geiste wieder zu vergegenwärtigen. Viel wesentlicher aber als
das bewußte Erinnern, das nur der Mensch, und vielleicht, in geringem Maße
die höheren Tiere besitzen, ist die Fähigkeit, das vergangene und erfahrene
Erlebnis sich so zu eigen zu machen, daß beim Eintreten des gleichen oder
eines ähnlichen Erlebnisses die Lehre der Vergangenheit benutzt wird. Diese
Fähigkeit aber ist auch den niederen Wesen eigen. Sie ist nichts anderes
als die bekannte Anpassung und Gewöhnung. Das Blut, unfähig, größere
Mengen fremden Serums aufzunehmen, nimmt willig kleine, stets wachsende
Mengen auf, es wird gleichsam gestärkt durch die Erinnerung, gefestigt
durch die vergangene Erfahrung. So ändert sich auch das Leblose durch jede
Erfahrung, die es macht, durch jeden Eindruck, den es erleidet, es erinnert
sich gewissermaßen der früheren Erfahrung und verhält sich bei der
Wiederkehr anders, als vorher.[3]
[3] Siehe Nagel, Die Welt als Arbeit, Stuttgart, 1909.
So »merkt« sich der Stahldraht jede Drehung, die er erfahren. Die
photographische Platte merkt sich ihre Begegnung mit dem Sonnenlichte. Wenn
man Eisen schmiedet, nimmt es mehr und mehr einen neuen, eigenartigen
Charakter an durch die zahlreichen, dauernd sich einprägenden
»Erfahrungen«, die ihm das Geschmiedetwerden beibringt. Eine _plötzliche_
Erfahrung geht ebenso dauernd in das Besitztum des Leblosen über, wie in
das des Lebenden. Die Metallplatte, die einen Moment, leidend, durch die
Münzpresse gegangen ist, ist dauernd zur Münze geprägt, ebenso wie der
Mensch, dem ein plötzliches Unglück widerfährt, sofort daran gewöhnt, damit
vertraut und dadurch dauernd beeinflußt ist. Wenn wir von zwei erwärmten
Stahlstücken, das eine allmählich, das andere plötzlich abkühlen, so bleibt
jenes geschmeidig, während dieses spröde wird und spröde bleibt, ein
Beispiel, wie verschieden derselbe Stoff durch verschiedene Einwirkungen
oder Erfahrungen verändert wird.
Dieser »Erinnerung«, im weitesten Sinne des Wortes, ist es zuzuschreiben,
daß nichts stille steht, daß alles fließt und sich stetig verändert, weil
es schon durch die Umgebung fortwährend beeinflußt wird. Der Stahlbalken
einer Brücke ändert sich von Tag zu Tag infolge der fortwährenden
Erschütterung, es ändert sich die Beschaffenheit der kleinen Kristalle, aus
denen er besteht; so wird er schließlich greisenhaft und bricht, er leidet
gleichsam an Arterienverkalkung.
Aber der Tod? Ist der nicht das Vorrecht der Lebewesen? Hat das Leblose
eine ähnliche Erscheinung aufzuweisen? Jawohl, in gewissem Sinne. In dem
Sinne nämlich, daß ein neuer Zustand anbricht, in dem die Erinnerung an den
früheren Zustand erloschen ist. Der Tod erinnert sich nicht des Lebens, das
Leben nicht des Todes. In diesem Sinne können wir auch in der leblosen Welt
von »Leben und Tod« sprechen.
Als willkürliches Beispiel nehmen wir ein Kupfergefäß. Jede Abnutzung durch
Gebrauch, jede durch Gewalt herbeigeführte Gestaltveränderung behält es
dauernd bei, erinnert sich gleichsam ihrer, benutzt die gemachte Erfahrung
und wird durch Leiden mürbe, wie der Mensch. Wenn wir in seine Oberfläche
hineinritzen oder feilen, so behält es die »Marke« bei und läßt sich dann
leicht an derselben Stelle tiefer ritzen.
Wenn wir nun dieses Kupfergefäß einschmelzen und als Kupferblock erstarren
lassen, so weiß dieser Kupferblock, um im Bilde zu bleiben, nichts von den
Leiden und Freuden, die er als Kulturtopf erlitten und genossen, weiß
nichts von den Beulen, Hieben und Hammerschlägen. Er ist ein neues Wesen,
bereit, neue Erfahrungen aufzunehmen, bereit, von neuem Weh und Glück zu
empfangen, er ist wiedergeboren, wiederauferstanden. Um aber
wiederzuerstehen, mußte er durch die Lethe wandern, durch den
erinnerungraubenden Strom, durch den Tod -- durch den flüssigen Zustand.
Von diesem Standpunkt aus ist der Tod nichts anderes als der Übergang aus
einem Aggregatzustand in einen andern, indem dabei die »Erinnerung« an den
ersten Aggregatzustand ganz verlischt. Um aber »Erinnerung« zu ermöglichen,
ist Form nötig, wie sie das Feste hat, das Flüssige und Gasförmige jedoch
nicht. Das Wasser, das ich aus dem Kruge in das Trinkglas und dann wieder
zurück in den Topf gieße, bleibt davon unbeeindruckt, »erinnert« sich
(dieser Wandlung) nicht, ebensowenig das Gas, das, gleich der Flüssigkeit,
formlos ist. Nur das Feste hat also, recht verstanden, Erinnerung, die
Flüssigkeit und das Gas aber sind erinnerungslos.
So können wir den Zustand der Flüssigkeit und des Gases als _niedrige_
Aggregatzustände bezeichnen, im Gegensatz zu dem _höheren_ festen Zustand
und können das Leben selbst als einen eigenartigen, _hohen_, besonders
reizbaren, besonders erinnerungsfähigen, besonders sorgfältig geformten
Aggregatzustand, als den _vierten_ Aggregatzustand einer Reihe ansprechen,
deren erster das Gas, deren zweiter das Flüssige, deren dritter das Feste
ist.
Man sollte nun meinen, daß man im Gebiete des Leblosen keine Vorgänge
finden könnte, die der Fortpflanzung entsprechen, Vorgänge, in denen ein
Same, ein kleines Abbild des ausgewachsenen Individuums, zu einem großen
Wesen wird, von genau derselben Form, der dieser Same entstammt. Und doch
lassen sich solche Vorgänge im Gebiete des Leblosen leicht finden und zwar
in der Erscheinung der Kristallisation.
Wenn wir in eine entsprechend starke Lösung von Glaubersalz ein kleines,
nur staubkorngroßes Glaubersalzkriställchen hineinwerfen, so kristallisiert
alsbald, unter Umständen augenblicklich, die ganze Masse in großen, dem
Glaubersalz eigentümlichen Kristallen. Die Glaubersalzlösung ist der
Mutterboden des Glaubersalzkristalles und nur des Glaubersalzkristalles,
genau so wie der Mutterleib nur den Samen der eigenen Art zur Entwicklung
bringen kann.
Ja, wird man jetzt sagen, aber die Wehrkraft, das tatkräftige Abwehren, ist
ausschließlich Sache des Lebendigen; das Leblose ist stets nur passiv und
leidend. Dagegen ist einzuwenden, daß das Bestreben, den gewohnten Zustand
beizubehalten, die Trägheit, auch dem Leblosen eigen ist, und daß dieses
sich ebenso gegen jede Veränderung sträubt und wehrt wie das Lebende. Beide
wehren sich eben mit ihrer ganzen ihnen innewohnenden Kraft. Der Mensch
erwehrt sich seines Feindes so lange und so gut, wie er kann, und das
Stahlblech setzt ebenfalls dem Verbiegen seinen stärksten Widerstand
entgegen. Das Holz läßt sich nicht ohne weiteres durch die Säge zerspalten,
es muß dazu genau so viel Arbeit verwendet werden, als die Überwindung der
Wehrkraft des Holzbrettes erfordert. Die Art und Stärke der Wehrkraft macht
eben das Wesen und die Eigenschaften eines Stoffes aus. Das Holz wehrt
sich, das Sonnenlicht durchzulassen, ist darin erfolgreich und läßt das
Sonnenlicht nur noch als Wärme wirken. Das Glas wehrt sich gegen das Licht
nicht, und die dadurch bewirkte Durchsichtigkeit ist seine eigentümlichste
Eigenschaft. Das Zink hat keine Wehrkraft gegen Schwefelsäure, das Blei
eine sehr bedeutende, der es eben seine vielfache praktische Verwendung
verdankt. Die Wehrkraft des Tones gegen Wärme und Elektrizität ist sehr
bedeutend, die des Kupfers sehr gering.
Die aktive Betätigung, die ja auch beim Menschen stets nur einer in oder
außer ihm liegenden Ursache, einer Anregung, einem Drucke von außen
entspringt, finden wir ebenfalls im Leblosen wieder: das in den Felsritzen
gefrierende Eis zersprengt den Felsblock.
Auch das wichtigste Wehren der lebendigen Welt, das Wehren gegen den Tod,
den Todeskampf, finden wir im Leblosen wieder. Wehrt sich der Lebende
kräftig gegen alles Schädliche, so wehrt er sich ganz besonders, bis aufs
äußerste, mit dem ganzen Aufwand seiner Energie, gegen das ihm
Schädlichste, gegen das ihn Vernichtende, gegen den Tod. Ebenso wehrt sich
das Leblose ganz besonders gegen eine Veränderung seines Aggregatzustandes.
So wehrt sich das Eisen mit einem gewissen Kraftaufwande gegen die Aufnahme
von Wärme, gegen Erwärmung, und verwendet, seinen Widerstand zur Geltung
bringend, einen großen Teil der zugeführten Wärme, statt zur eigenen
Erwärmung, zur Vergrößerung seines Volums. Aber dieser Widerstand wächst
ins Riesige, wenn man, beim Schmelzpunkt angelangt, das Eisen schmelzen
will. Da muß eine außerordentlich große Menge Wärme, die Schmelzwärme, dem
Eisen aufgezwungen werden, um es zu töten, um es dazu zu bringen, seine
bisherige Eigenart aufzugeben, um es aus dem festen in den flüssigen
Zustand hinüberzuzwingen -- um es zu schmelzen.
Vom Hassen und Lieben des Leblosen haben wir bereits früher gesprochen und
haben gesehen, wie sich die Elemente fliehen und suchen, wie sie das
Verwandte -- um sich damit zu verbinden -- auswählen (Wahlverwandtschaft),
so daß wir nun keinen Abgrund mehr sehen zwischen dem Leblosen und
Lebenden, sondern nur Stufen, die vom einen zum andern hinaufführen.
Auch das Leblose paßt sich der Umgebung an; der Stein, indem er verwittert,
paßt sich der Einwirkung der Atmosphäre an, ändert sich und »entwickelt«
sich. Sowohl im Gebiete des Lebenden als dem des Leblosen werden
Erinnerungen, Erfahrungen und Erlebnisse aufgehäuft, die das Individuum
verändern und dadurch sein zukünftiges Benehmen beeinflussen. In beiden
Gebieten finden wir Wehrkraft, also Charakter und Eigenschaften, ohne die
die Welt ein gleichförmiges, wüstes Chaos und nicht ein mannigfaltiger
Kosmos wäre. »Jeder freut sich seiner Stelle, bietet dem Verächter Trutz«.
In beiden Gebieten finden wir ein Aufeinanderwirken, einen Kampf zwischen
Außenwelt und Individuum, dessen Ergebnis eben die Gesamtentwicklung der
irdischen Natur ist.
So ist die Entwicklung nichts anderes als die stetige Betätigung der
»Wehrkraft«, die, wenn auch tausendmal überwunden, immer wieder in
ursprünglicher Jugendfrische, herrlich wie am ersten Tag, erscheint. Die
Wehrkraft ist die unerschöpfliche Quelle der tätigen Natur, sie ist der
Wille der Welt. Sie ist die Wurzel, der Stamm, das Geäst und das Laubwerk
der knorrigen Esche Yggdrasil, die, in ihrem Grunde beharrend, ihren Wipfel
ausbreitend hinaufbaut in den Äther.
Während infolge der Wehrkraft alles fließt und sich ändert, steht die
Wehrkraft selbst, der Wille der Welt, ewig still, wie der Regenbogen auf
dem tosenden Wasserfall. Sie bleibt sich ewig gleich, nur ihre Bekleidung,
die Weltmaskerade, wechselt. Der Schein wechselt, das Wesen bleibt.
Auf diese Weise hat die Chemie die Erde zerlegt, gemessen und gewogen und
die Kluft zwischen Lebendigem und Leblosem zu überbrücken gesucht; aber sie
hat auch neues Licht geworfen auf die Stellung der Erde im Weltall und
insbesondere auf das Verhältnis der Erde zur Sonne.
Bevor wir darauf eingehen, wollen wir fragen -- eine Frage, die unserem
Gegenstande nur scheinbar fern liegt -- was das Wesen einer Maschine ist.
Zur Beantwortung dieser Frage betrachten wir die Dampfmaschine und die
Dynamomaschine. Die Dampfmaschine verwandelt Wärme in mechanische Arbeit,
also Wärmeenergie in mechanische Energie; die Dynamomaschine verwandelt
mechanische Kraft in Elektrizität, also mechanische Energie in elektrische
Energie. Maschinen sind also Geräte, die eine Art von Energie in eine
andere verwandeln.
Nun erhält die Erde von der Sonne strahlende Energie, Licht. Ein Teil
dieser Lichtstrahlung, dieser strahlenden Energie wird in der irdischen
Atmosphäre in Wärme umgesetzt. Als Umwandler der strahlenden Energie in
Wärmeenergie ist die Erde also eine Maschine, und die Wirkung der Arbeit
dieser Maschine sind die geologischen und meteorologischen Ereignisse. Auch
die pflanzlichen Organismen sind Maschinen, da in ihnen die strahlende
Energie der Sonne in chemische Kräfte, in chemische Energie umgewandelt und
zum Aufbau des Pflanzenkörpers verwendet wird. Die Tiere wieder nähren sich
von den chemischen Kräften der Pflanze und verwandeln sie in tierische
Masse, in Muskelkraft und in der weiteren Entwicklung, in Gehirnenergie, in
Intelligenz. So ist die Erde vor allem eine Maschine zur Umwandlung von
strahlender Energie in Wärme; die Pflanzen sind Maschinen zur Umwandlung
von strahlender in chemische Energie und die Tiere zur Umwandlung von
chemischer Energie in andere Formen. Je höher wir in der Entwicklungsreihe
der Pflanze aufwärts steigen, um so besser wird die der Pflanze zuteil
gewordene Lichtmenge ausgenutzt, um so wirksamer also wird die Maschine;
ebenso nimmt auch im Tierreich der Wirkungsgrad und überdies die
Mannigfaltigkeit der umgewandelten Energien stetig in der Entwicklungsreihe
zu.
Während in den Sonnen die Umwandlung strahlender Energie in chemische,
mechanische und Wärme-Energie eine sehr wesentliche Rolle spielt, sind die
Nebelflecke offenbar Maschinen, in denen aus verdünnter schwacher Wärme und
strahlender Energie, auf dem Umwege über chemische und mechanische Energie,
starke, konzentrierte strahlende Energie erzeugt wird, wodurch sie
schließlich in Sonnen übergehen.
Hiernach ist jeder Teil der Welt eine Maschine in bezug auf die von dem
Rest der Welt auf ihn einwirkenden Energien. Für die Sonne als
Dampfmaschine bedeutet der Rest des Weltalls den Dampfkessel. Die Planeten
sind Maschinen vor allem in bezug auf die von der Sonne erhaltene Energie.
Sie bringen selbst wieder im Laufe der Entwicklung Maschinen hervor, die
Organismen, die die Energie in stets neue Formen umwandeln und das bunte
Bild des Lebens zustande bringen. Für je mannigfaltigere Energien diese
Organismen empfänglich sind, und je mannigfaltiger und wirksamer sie sie
umwandeln, als um so vollkommener und höher bezeichnen wir sie.
Wenn man also bisher annahm, daß das Weltall einem Kältetode entgegengehe,
so war diese Annahme nicht richtig. Denn dem Weltall stehen Mittel und Wege
zur Verfügung, hohe Temperaturen aus anderen, auch ganz schwachen, ganz
verdünnten Energien darzustellen. Die Möglichkeit, entweder unmittelbar
oder auf Umwegen schwache, verdünnte Energien, wie Wärme, Elektrizität
usw., in starke, konzentrierte umzuwandeln, ist eben durch den maschinellen
Charakter der Welt bedingt. Wenn diese Wiederverstärkung der Energien nicht
möglich wäre, dann müßte das Weltall -- wenn es ewig ist -- schon vor
Ewigkeiten dem Kältetode und der starren Ruhe verfallen sein. Da wir nun
aber sehen, daß die Sonnensysteme, die Sonnen, die Planeten, die
Nebelflecke ebensogut Maschinen entsprechen, wie die von den Menschen
gebauten Maschinen und die Organismen selbst, so können wir daraus die
Ewigkeit des Geschehens verstehen.
Wenn wir nun den Begriff »Maschine« etwas genauer untersuchen, so sehen wir
alsbald, daß jeder Stoff, jede Materie, gleichgültig, ob lebend oder
leblos, eine Maschine ist, das heißt, daß in allen ein Teil der auf sie
einwirkenden Energien in andere Formen umgewandelt wird. Jede Materie und
nach unserer Erfahrung _nur_ die Materie ist eine Maschine zur Umwandlung
von Energien. Die Materie hat also im Weltganzen die Aufgabe eines
Energieumwandlers. Das Gesetz von der Erhaltung der Materie verbürgt die
Ewigkeit der Energieumwandlungen durch die Ewigkeit und Unverminderbarkeit
des Energieumwandlers.
Wir haben oben gesagt, daß die Maschinen, je höher wir in der
Entwicklungsreihe aufwärts steigen, um so mannigfaltigere Tätigkeiten
ausüben, indem eine stets wachsende Zahl von Energiearten in stets
wirksamerer Weise in ihnen zur Umwandlung gelangt. So bedarf die Pflanze
nur einer beschränkten Zahl von Strahlenarten, auch das niedrige Tier
empfindet nur ein enges Gebiet der Strahlung, verglichen mit dem Menschen,
auf den eine ganze Menge von Strahlen einwirkt.
Der maschinelle Charakter der unorganischen Stoffe ist viel einfacher als
der der Tiere, in denen durch die Entwicklung und Verfeinerung mehrerer
Sinne die Umwandlung einer viel größeren Zahl von Energien ermöglicht ist.
Die unorganischen Maschinen werden nur von einer geringen Zahl von
Energien, und von jeder nur in einem eigenen Wirkungsgrade beeinflußt.
Gewisse Energien werden mehr oder weniger umgewandelt, andere wieder gehen
völlig oder fast völlig unverändert durch. So läßt z. B. Fensterglas einen
großen Teil des Farbenspektrums, einen großen Teil der Sonnenstrahlung
unverändert durch, es ist aber eine Maschine in bezug auf die sogenannten
Ultrastrahlen, während es elektrische Energie im Gegensatz zu Kupfer gar
nicht durchläßt. Von gewissen unorganischen Materien wird strahlende
Energie, von anderen wieder Wärme in chemische Energie umgesetzt. Noch
weniger mannigfaltig in ihrer Wirkung als die natürlichen unorganischen
Maschinen sind die von den Menschen gebauten Maschinen, da sie nur der
Umwandlung _einer_ Energie fähig sind. So setzt die Dampfmaschine Wärme in
mechanische Energie um, ist aber völlig unbrauchbar zur Umwandlung von
mechanischer in elektrische Energie oder umgekehrt.
Wir können also sagen: Alle Stoffe, alle Materien sind Maschinen, in allen
werden gewisse einwirkende Energien in andere Formen umgewandelt. Die Zahl
der umgewandelten Energien ist am geringsten und die Umwandlung am
unvollständigsten in unorganischen Materien. Die Zahl der umgewandelten
Energien, und die Vollständigkeit der Umwandlung wächst, wenn wir in der
Entwicklungsreihe der Organismen aufwärts steigen.
Nun können wir auch den wesentlichen Unterschied zwischen physikalischen
und chemischen Vorgängen klar fassen: physikalische Erscheinungen sind
solche, bei denen eine Energieumwandlung mit Hilfe einer Materie
stattfindet, z. B. das Schmelzen eines Metalles, oder das Elektrischwerden
verschiedener Stoffe; dies ist vergleichbar einer in Gang kommenden oder im
Gang befindlichen Dampfmaschine. Eine chemische Erscheinung dagegen ist die
Herstellung einer neuen Maschine aus den Teilen zweier oder mehrerer alter
Maschinen und ist daher vergleichbar dem Bau oder der Konstruktion einer
neuen Maschine. Hier eine Maschinenfabrik, dort eine in Betrieb kommende
oder im Betriebe stehende Maschine.
Alles Geschehen im Weltall beruht auf diesem Aufeinanderwirken von Materie
und Energie. In diesem ewigen Streite kämpft jeder der beiden Kämpfer so
weit, wie seine Kräfte reichen; sind die Kräfte des einen Kämpfers
erschöpft, so muß er sich ergeben oder zum mindesten nachgeben, und, auf
halbem Wege dem Gegner entgegenkommend, sich ihm anpassen. In dieser
wahrhaft ewigen, nie ruhenden Schlacht wird das eine durch das andere
beeinflußt, das eine durch das andere verändert. So ist die Materie der
große Energieumwandler, die Energie der große Materienumwandler. Durch den
Widerstand der Materie im elektrischen Widerstandsofen wird die
Elektrizität zur Wärme (Energieumwandlung), durch den Einfluß des
elektrischen Stromes wird das Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff zerlegt
(Materienumwandlung).
Damit wollen wir unsere romantische Wanderung durch das Gebiet der Chemie
beschließen.
Sachregister.
Aggregatzustand 81
Ackerbauchemie 55
Aluminium 29
Analyse 64
Anilinfarben 38
Arbeit des Chemikers 61
Arten, Erhaltung der, 51
Atmosphäre 73, 77, 78
Atomgewichte 74
Azetylen 26, 78
Baumwolle 32, 44
Baeyer 40
Bessemerverfahren 18
Bittermandelöl 54
Blutserum 49
Cumarin 54
Desinfektion 50
Diphtherieserum 50
Dynamit 43, 44, 68
Eisenerzeugung 16
Elektrochemie 29
Elektrostahl 18
Elemente 63, 74
Energie 84
Erdrinde 73, 74
Erfindertätigkeit 67
Erhaltung der Arten 51
Erinnerung 79
Erzmahlung 8
Fällung von Gold 9
Färberröte 38
Farbe 37
Feuerträger 47
Feuerwerksätze 44
Galalith 34
Gasglühlicht 24
Gasmaschinen 16, 19, 29
Generatorgas 28
Gifte 50
Glas 26
Glanzstoff 33
Glyzerin 44
Gold 6
Gold im Ozean 14
Goldfällung 9
Goldsucher 7
Gruppierung 62
Hartglas 27
Heliotropin 54
Hochofengas 16, 20
Indigo 37, 40
Indigoweiß 37
Jasminduft 54
Kalidünger 56, 57
Kalksandstein 36
Kalkstickstoff 59
Kalziumkarbid 26
Kampfer 34
Karborundum 29
Kasein 34
Katalyse 60
Kautschuk 34
Kieselgur 44
Kohle 27
Kollodium 32
Krapp 38, 40
Kristallisation 82
Konservierungsmittel 50
Kugelmühle 8
Kunstseide 31
Leblanc 69
Leuchtgas 24
Licht 22
Luftstickstoff 59
Lyddit 44
Martinstahl 18
Martinwerk 23
Maschine 84
Materie 84
Mahlen von Erz 8
Medizin 48
Melinit 44
Mendelejeff 76
Nitroglyzerin 44
Nobel 68
Orangenblüten 53
Osramlampe 26
Ozean 11, 73, 78
Papier 33
Periodisches System 75
Petroleum 25, 78
Pfannenprozeß 6
Pflügen 55
Phenol 44
Phosphor 46
Phosphorsäure 56, 58
Pikrinsäure 43, 44
Pochwerk 6
Purpur 38
Pyrophore 47
Quarzglas 27
Riechstoffe 52 ff.
Rohrmühlen 8
Rosenblüten 53
Salizylsäure 50, 54
Salpetersäure 43, 44
Salpeterschwefelsäure 43
Schießbaumwolle 34, 43
Schießpulver 43
Schlämmen von Gold 6
Schwefelsäure 35, 60
Seesalz 73
Seide 31
Seife 54
Serum 49
Soda 70
Sonnenstrahlung 30
Sprenggelatine 43, 44
Sprengstoffe 43, 44
Spektralanalyse 64
Stahlerzeugung 18
Steinkohlenteer 38, 48
Stickstoffdünger 56, 59
Tantallampe 26
Teerfarben 38, 40
Terpineol 54
Thomasstahl 68
Thomasmehl 58
Tod 80, 82
Transporteinrichtungen 28
Vanillin 54
Veilchenblüten 53
Verbindung von Stoffen 66
Veredlung 22, 33
Viskose 33
Wahlverwandtschaft 65
Walzwerk 20
Waschen von Gold 6
Wasserkraft 29
Wehrkraft 82
Wintergrünöl 54
Wolframlampe 26
Xylolith 36
Zelluloid 34
Zinkspäne 9
Zündstoffe 45
Zyanidverfahren 8
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S. 57: "Phosphorsäure (S)" wurde geändert in "Phosphorsäure (P)".
S. 66: "Zinsulfats" wurde geändert in "Zinksulfats".
S. 73: "1,286 000 000 Kubikkilometer" wurde geändert in
"1 286 000 000 Kubikkilometer".
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wurde geändert in "Gold 197".
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