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daß man den in der Luft vorhandenen Sauerstoff von den ihm beigemengten Stickstoffmassen befreit. Das Mittel dazu bildet das Baryumoxyd, d. h. eine kalkartige Sauerstoffverbindung des Metalles Baryum, welche die wunderbare Eigenschaft hat, bei einem bestimmten Wärmegrade, etwa 600 °, mit großer Begier Sauerstoff aus der Atmosphäre einzuschlucken, den es bei nur wenig höherer Glühhitze ebenso energisch wieder von sich giebt.

Weiter als diese Thatsache braucht man von chemischen Prozessen nichts zu verstehen, um die Vorgänge in einer Sauerstofffabrik zu begreifen. Wir erblicken beim Besuch einer solchen im Maschinenraum vor allem eine oder mehrere große Luftpumpen, einige Oefen mit darin aufgehängten, in schwacher Glut stehenden Retorten aus Schmiedeeisen und mehrere sehr einfache Reinigungsapparate. Die Seele des ganzen Betriebes ist die von Dr. Elkan, dem Gründer der ersten derartigen Fabrik in Deutschland, ersonnene Pumpmaschine, welche fast ohne Bedienung, automatisch und mit der Regelmäßigkeit einer Uhr, Tag und Nacht in stetigem Wechsel ihren unausgesetzt sich verändernden Dienst versieht. Einmal preßt sie nämlich Luft in die glühenden, mit Baryumoxyd gefüllten Retorten hinein, dann saugt sie solche daraus auf und befördert sie weiter, und diese Verrichtungen wechseln von fünf zu fünf Minuten ab, ohne daß jemand einen Hahn an der Maschine zu drehen brauchte. Verfolgen wir einmal den Vorgang, um zu beobachten, wie dabei das eigentliche Produkt der ganzen Arbeit, der Sauerstoff, gewonnen wird.

Die Retorten mit ihrer vollen Ladung von Baryumoxyd schwitzen in der Glut der darunter züngelnden Gasfeuerung und haben eine genau abgestimmte Temperatur, etwa 800° C. Sie sind nicht nur unfähig, Sauerstoff aufzunehmen, sondern haben sogar, wie das Baryumoxyd bei dieser Temperatur gezwungen ist, soeben allen Ueberschuß davon ausgestoßen. Jetzt beginnt die Maschine zu arbeiten und preßt einen Luftstrom durch die Retorten, der vorher in den chemisch wirkenden Reinigungskästen von allen anhaftenden Unreinigkeiten befreit ist, so daß nur eine tadellose Mischung von Sauerstoff und Stickstoff in die Retorten gelangt und durch die hohe Schicht körnigen Baryumoxyds, wie Wasser durch ein Filter, hindurchstreicht. Der Luftstrom ist eisig kalt und unter seinem Einfluß sinkt die Temperatur des Baryumsalzes in wenigen Sekunden um etwa 200 °, so daß letzteres nun gerade den kritischen Punkt erreicht, in dem es begierig Sauerstoff in sich aufsaugt. Dieser Prozeß geht denn auch vor sich: die Pumpe drückt nach wie vor ihren kalten Luftstrom unten in die Retorten hinein, aber was oben entweicht, ist bloß noch Stickstoff, den Sauerstoff hat das Baryumoxyd in sich geschluckt, dabei gleichzeitig in Baryumsuperoxyd übergehend. Die Sauerstoffaufnahme kann nun aber nicht immer in gleichem Maße fortgehen: das Salz ist in wenigen Minuten damit gesättigt, und der Prozeß muß unterbrochen werden. Hier greift nun die sinnreichste Vorkehrung des Elkanschen Verfahrens ein und bewirkt, daß im gebotenen Augenblick eine Umkehrung der Luftströmung in allen Röhren stattfindet. Der Inhalt der Retorten nämlich, der anfangs durch die eingepreßte Luft auf 600 ° abgekühlt wurde, wird in derselben Zeit, in der die Sauerstoffaufnahme stattgefunden hat, vom darumspielenden Feuer auf 800 ° wieder erhitzt, und das Baryumsalz hat jetzt nur noch das Bestreben, seinen Sauerstoff möglichst rasch loszuwerden. In demselben Augenblick nun steuert die Luftpumpe, die übrigens hier aus einer großen Dampfmaschine besteht, ihre Ventile um, ohne dazu der Handreichung eines Wärters zu bedürfen, und beginnt nun zu saugen, anstatt zu drücken. In den ersten Sekunden saugt sie noch stickstoffhaltige Gase aus den Retorten, dann aber stoßen die letzteren mit großer Energie ihren aufgespeicherten Sauerstoff aus; die Pumpen saugen ihn auf und pressen ihn in den Gasbehälter, wo er sich abkühlen kann.

Auch dieser Prozeß dauert nur einige Minuten, dann ist der Sauerstoffüberschuß des Salzes erschöpft; die Pumpen beginnen wieder, kalte Luft in die Retortenbatterie zu pressen; deren Inhalt kühlt sich ab, erlangt bei 600° wieder die Fähigkeit, begierig Sauerstoff aufzusaugen, und die ganze Geschichte wiederholt sich in einem festgesetzten Rhythmus von etwa fünf zu fünf Minuten ohne Aufhören, Tag und Nacht, gleich wie die Oefen der Gasanstalten wochen– und monatelang unter Glut liegen, bevor sie einmal außer Dienst gesetzt werden. Der so erhaltene Sauerstoff ist so rein, daß er nur noch etwa 2 % Stickstoff enthält, welche in der Praxis keine Rolle mehr spielen, und dabei verhältnismäßig billig herzustellen, nämlich für einen Pfennig das Liter oder 10 Mark der Kubikmeter. Allerdings ist das vorläufig nur in dem Sinne billig, daß diejenigen Prozesse, bei denen man bis jetzt den reinen Sauerstoff gebraucht, ihn in so geringen Mengen benutzen, daß er auch bei einem höheren Preise noch seine Abnehmer finden würde. Um die Verwendung im großen, etwa für Hüttenwerke, Oefen u. dergl., zu ermöglichen, müßte man den Sauerstoff so billig herstellen können wie etwa das Leuchtgas, d. h. 50 bis 60 mal wohlfeiler als jetzt. Indessen kann man nicht in Abrede stellen, daß künftige bessere Arbeitsmethoden nicht auch dies Ziel noch einmal erreichen könnten, denn schon jetzt rivalisieren mit dem vorbeschriebenen Verfahren mehrere andere Methoden, die alle eine billigere Herstellung zum Zweck haben. Der berühmte Erfinder vieler Kältemaschinen, Prof. Linde in München, hat sich ebenfalls der Sauerstofffabrikation zugewandt; das von ihm erdachte Verfahren, welches er vor kurzem dem deutschen Kaiser in Berlin vorführte, verdient schon seiner Kühnheit und Originalität wegen Erwähnung.

Bekanntlich ist es den letzten Jahren gelungen, die meisten Gase, die sonst am hartnäckigsten in ihrem luftförmigen Zustande beharrten, flüssig zu machen, so auch den Sauerstoff und den Stickstoff, die Hauptbestandteile der atmosphärischen Luft; von den beiden Gasen läßt sich aber der Stickstoff schwerer verflüssigen. Linde stellt nun große Massen flüssiger Luft her, die dann der Destillation unterworfen, d. h. auf ihren Siedepunkt gebracht wird. Um die Neuheit und Schwierigkeit dieses Verfahrens zu verstehen, muß man wissen, daß das Sieden der flüssigen Luft sich etwa bei 200° unter Null vollzieht, während die Verflüssigung selbst so schwierig ist, daß es bisher in den Laboratorien nur gelang, ganz geringe Mengen dieser blauen, aus verdichteter Atmosphäre bestehenden Flüssigkeit herzustellen. Wie Linde diesen Prozeß im großen auf maschinellem Wege ins Werk setzt, konnte man im vorigen Sommer an dem auf der bayrischen Landesausstellung zu Nürnberg vorgeführten Modell zum erstenmal öffentlich sehen. Die Wirkung der Lindeschen Maschine beruht vor allem auf dem Prinzip der sogenannten Expansionskälte, d. h. der plötzlichen starken Abkühlung, welche ein Gas oder Gasgemisch erleidet, wenn es ebenso plötzlich einer starken Expansion oder Ausdehnung unterworfen wird. Im wesentlichen besteht die Maschinerie aus einer starken Dampfluftpumpe zum Komprimieren großer Luftmengen, einer Expansionskammer zur plötzlichen Ausdehnung und Abkühlung der Luft und einem sogenannten Gegenstromapparat, dessen Aufgabe es ist, die einmalige, in der Expansionskammer erzielte Abkühlung der Luft nach Möglichkeit auszunutzen und in einem eigentümlichen Kreisprozeß weiter zu übertragen. Nach diesen Andeutungen wird eine kurze Schilderung der Wirkungsweise des Lindeschen Apparates verständlicher sein. Die in der Kompressionspumpe auf etwa 175 Atmosphären verdichtete Luft strömt durch ein langes kupfernes Schlangenrohr in den Expansionsraum, wo sie sich plötzlich auf 40 Atmosphären ausdehnen kann und dabei eine sehr niedrige Temperatur annimmt. So kehrt sie zu dem Kompressor zurück, um aufs neue auf 175 Atmosphären verdichtet zu werden, aber auf dem Wege dahin muß sie ein zweites Schlangenrohr durchlaufen, welches derart in das erstere verflochten ist, daß sich die Kälte der zurückkehrenden auf die in den Expansionsraum einströmende Luft überträgt. So tritt die letztere bereits in kaltem Zustande in die Kammer ein, in noch viel kälterem wieder aus, und bei dem fortlaufenden Kreisprozeß von Verdichtung und Ausdehnung steigert sich die Expansionskälte schließlich so hoch, daß die Luft im Augenblicke ihres Eintretens in die Expansionskammer flüssig wird. Nun setzt sich der Verflüssigungsprozeß, der bei 40 Atmosphären Druck und 140° Kälte, wie sie jetzt in der Expansionskammer herrschen, unter allen Umständen stattfinden muß, stetig fort, und zwar so ausgiebig, daß die flüssige Luft bald eimerweise aus der Maschine abgezapft werden kann.

Verfügt man nun über größere Mengen flüssiger Luft, so ist es leicht, aus ihr Sauerstoff zu gewinnen. Man läßt sie lediglich sieden, was sofort geschieht, wenn die Temperatur der Umgebung Zutritt erhält. Alsdann verflüchtigt sich der Stickstoff zuerst, da er bei weitem schwerer in die flüssige Form zu bannen ist als der Sauerstoff, und letzterer bleibt zurück. Man braucht dann also nur das letzte Viertel der Flüssigkeit für sich verdampfen zu