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Krystallisation

[526] Krystallisation (Crystallisatio) ist die durch die Gesetze der Natur erfolgende und durch die Kunst geleitete Bildung der aufgelösten Salze zu festen Körpern von bestimmter Form, unter Abscheidung einer oft empfindlichen Menge von Wärmestoff. Bei dieser Verrichtung hat man theils die Absicht, die Salze von ihrem Auflösungswasser zu befreien, und sie zu festen Körpern von bestimmter, ihnen eigner Gestalt darzustellen, theils sie von Unreinigkeit und fremder Farbe zu befreien, theils auch mehrere unter einander gemischte Salze zu trennen.

Diese letztere Absicht zu erreichen, wird eine genaue Kenntniß der verschiednen Anschießungsfähigkeit jedes einzelnen Salzes, und ihrer eigenthümlichen Gestalten erfordert, Kenntnisse, die noch nicht genau erörtert sind, und nicht hieher gehören.

Um die Salze von fremder Farbe und Schmutze durch die Krystallisation zu befreien, so ist es freilich im allgemeinen hinreichend, sie in Wasser aufzulösen, die Auflösung durchzuseihen, das Durchgeseihete bis zum Anschußpunkte abzudampfen, und zur Krystallisation hinzustellen, wenn die Unreinigkeiten eine bloße Trübheit in der Lauge ausmachten, die das Filtrum zurückhält; wo aber die fremde Farbe eine im Wasser ebenfalls auflösliche Substanz ist, die durch das Filtrum hindurchgeht, da wird auch die nachfolgende Krystallisation Salzkrystalle bilden, die etwas von dieser färbenden Substanz behalten, und nicht völlig rein, obgleich immer reiner sind, als vor dieser Operation, vorzüglich wenn sie sehr allmählich zu Stande gebracht wird. In diesem Falle müssen die Laugen vor dem Abdampfen auf eine Art gereinigt und nach Beschaffenheit farbelos gemacht werden, wie unter Abklären und Entfärben gesagt worden ist. Sind die schmutzigen Salze feuerbeständig, so dient es zuweilen, daß man sie glühe und den Extraktivstof dadurch zur Kohle zersetze, da sie dann aufgelöst, filtrirt und abgedampft durch die Krystallisation reine Salze darstellen.

Um aber überhaupt Salze aus ihren Laugen als wohlgeformte Krystalle darzustellen, ein Gegenstand, der uns hier im Allgemeinen beschäftigt, ist erstens nöthig, den zur guten Krystallisation erforderlichen Grad von Konzentration der Salzlauge, das ist, den Anschußpunkt jedes einzelnen Salzes zu kennen, und zweitens die gehörig abgedampfte Lauge in die Lage zu setzen, daß die Salze am leichtesten und vollkommensten daraus anschießen können.

Was den gehörigen Anschußpunkt der Salzlaugen betrifft, so ist die gewöhnliche Verordnung, sie abzudampfen, bis ein Salzhäutchen auf der Lauge entstehe, nur bei den Salzen brauchbar, die eine etwas ansehnliche Menge kochenden Wassers zu ihrer Auflösung erfordern, wie das Kochsalz, das Digestivsalz und der Vitriolweinstein, nicht aber bei denen, welche bei gehöriger Hitze selbst in ihrem eignen Krystallisationswasser zerschmelzen, oder doch nur eine unmerklich kleine Menge siedenden Wassers zu ihrer Auflösung brauchen, wie das Glaubersalz, das Bittersalz, der Zucker, der Salpeter, der Eisenvitriol, der Alaun u.s.w. Bei diesen erscheint kaum ein Salzhäutchen, wenn schon die Lauge so eingedickt ist, daß sie beim Erkalten einen trocknen, unförmlichen Salzklumpen bildet. Etwas besser bestimmt man den Anschußpunkt der Salzlaugen, wenn ein Tropfen davon auf eine kalte eiserne Platte getröpfelt, zum größern Theile in feine Krystallen anschießt, zum kleinern Theile aber noch Feuchtigkeit bleibt; denn gerinnt der Tropfen ganz zu Salze, ohne noch übrige Feuchtigkeit, so ist die Konzentration der Lauge schon zu stark und die Krystallen schießen unordentlich und übereilt zu einem Klumpen an. Doch dient diese Probe größtentheils nur für Laugen, deren Salze durch Kälte sich krystallisiren.

Im Allgemeinen ist derjenige Anschußpunkt der beste, wenn die Lauge noch so viel Wasser enthält, daß in der Temperatur, worin sie krystallisiren soll, noch etwa zwei Fünftel oder ein Drittel des Salzes aufgelöst bleiben kann. So würde z.B. eine Lauge, welche vier Pfund Glaubersalz enthält, bei gehörigem Anschußpunkte neun Pfund wiegen müssen, wenn die Krystallisation bei Kellertemperatur vor sich gehen soll; soll aber die Lauge mit eben so viel Glaubersalzgehalte der Gefrierkälte blosgestellt werden, so wird sie am besten nur bis zu zwanzig Pfund an Gewichte eingedickt. Hiezu gehört es, daß man wisse, wie viel eine bestimmte Menge Wasser von einem gegebnen Salze bei der anzuwendenden Krystallisationstemperatur auflösen, oder welches einerlei ist, aufgelöst erhalten könne, welches, so viel es bekannt worden, bei jedem einzelnen Salze angezeigt ist.

Was aber die Umstände betrifft, unter denen die Salze recht groß, recht rein und recht wohlgeformt anschießen und recht fest werden können, so kommen sie zwar zum Theil jeder guten Krystallisationsarbeit zu, zum Theil aber sind sie nach der Natur eines jeden Salzes verschieden.

In Absicht der erstern ist 1) bei allen Krystallisirungen zuträglich, daß die Laugen in derselben Temperatur, in der sie abdampften, zu ihrem Krystallisationsstande gebracht oder doch sehr sanft dahin getragen werden, wenn sie schon verkühlt ist, wenn man anderst wohlgebildete Krystallen und keine verwirrten Anschüsse haben will. Hat man daher nöthig noch Wasser oder dünne Lauge nachzugießen, so muß das ganze erst wieder bis zum Kochen gebracht werden, eheman es zum Anschießen hinsetzt. Deshalb thut man auch wohl, die Laugen vorher zu filtriren, ehe sie zum Anschußpunkte abgeraucht sind, weil das Filtriren der fertigen Lauge eine ungleichartige Mischung in der Flüssigkeit hervorbringt.

2) Alle zu krystallisirende Laugen müssen auf ihrem Standorte so ungerührt und so ungestört als möglich in Ruhe gelassen werden. Jede Erschütterung der Laugen bringt eine Unordnung und Unförmlichkeit in den Krystallen zuwege. Der platte Fußboden eines entfernten Theiles unsrer Wohnungen, die Keller u.s.w. sind daher weit schicklichere Stellen zu Krystallisationen, als Tische in Wohnzimmern u.d.gl.

3) Allen Anschüssen muß man Zeit genug lassen, damit sich nicht nur alles Salz so viel möglich herauskrystallisire, sondern vorzüglich, damit die Krystallen ihre gehörige Festigkeit erlangen. Innerhalb Tag und Nacht beendigte Anschüsse können vielleicht ziemlich rein auskrystallisirt seyn, auch vielleicht ziemlich wohlgebildete Krystallen enthalten, letztere aber haben lange die Festigkeit und Härte nicht, als wenn man der Krystallisation eine oder etliche Wochen Zeit ließ.

4) Man muß eine ansehnliche Menge Salzlauge zur Krystallisation in einem Gefäße hinstellen, wenn man große, ansehnliche Krystallen verlangt.

In Absicht der zweiten Art von Umständen, welche der verschiednen Natur der zu krystallisirenden Salze angepaßt werden müssen, so muß man die Salze überhaupt in drei Klassen eintheilen, 1) in solche, welche in jeder Temperatur, in kaltem und heißem Wasser leicht auflöslich sind; 2) in solche, welche in jeder Temperatur schwerauflöslich in Wasser sind, und 3) in solche, welche in heißem Wasser weit leichter als in kaltem sich auflösen lassen.

Diese dritte Klasse, worunter Glaubersalz, Salpeter, Alaun und so weiter gehören, macht zwar wenig Schwierigkeiten, wenn man blos auf die Menge des Krystallisationsprodukts sieht. Da darf man nur die stark abgedampfte Lauge einer starken Kälte aussetzen, und man bekömmt was man will, einen starken Anschuß. Aber ob die Krystallen wohlgebildet sind? das ist eine andre Frage. Will man auch letztern Entzweck erreichen, so thut man bei diesen Salzen wohl, ihre Laugen nicht allzu sehr zu inspissiren, wenn sie einer starken Kälte ausgesetzt werden sollen, weil sonst ein übereilter Anschuß, ein verwirrter Salzklumpen entsteht. Eben so nöthig ist es, die heiße Lauge solcher Salze dahin zu bringen, daß sie nur sehr allmählich verkühle. Zu dieser Absicht kann man das Gefäß mit der Lauge, vorzüglich wenn sie stark abgedampft ist, z.B. zuerst in den Keller stellen und erst nach Verfluß von Tag und Nacht der Gefrierkälte aussetzen, oder wenn die Krystallisation blos im Keller zu beendigen ist, und recht schön ausfallen soll, des allmähligern Erkühlens wegen, die Lauge in einem hölzernen Gefäße mit einem Deckel zur Krystallisation hinstellen, das Gefäß auch wohl noch mit Stroh, Hexel, Heu u.d.gl. umgeben u.s.w. Ja, die Holländer umgeben sogar die metallenen Geschirre, worin der Borax (ein ebenfalls in diese Klasse gehöriges Salz) anschießen soll, mit Pferdemist mit Heu gemischt.

Die erste Klasse der Salze, worunter das Bittersalz, der Zucker, der Eisen-, der Zinkvitriol, das Minerallaugensalz, die wesentliche Weinsteinsäure u.s.w. gehören, erfordert, da hier die Kälte wenig oder nichts zum Anschusse beiträgt, andre Handgriffe, wenn man wohlgebildete und große Krystallen erhalten will. Sie werden am besten durch allmähliges Verdunsten ihrer schon fast bis zum Anschußpunkte abgedampften Laugen in einer starken Stubenwärme (→ Wärmstube) krystallisirt, bei 100 bis 120 Fahr. Graden. Scheuet man eine solche Vorrichtung bei kleinen Massen, so dampfe man die Lauge bis zum gehörigen Anschußpunkte ab, stelle sie an einen recht trocknen Ort, und bringe die Krystallisation durch Einwerfung einer kleinen wohlgebildeten Krystalle desselben Salzes in die ganz erkaltete Lauge in Gang.

Den ersten Anfang des Anschusses zu machen, ist es auch nicht uneben, das Krystallisationsgeschirr vor Eingießung der Lauge mit starkem Weingeist auszuschwenken, oder wenn die Lauge einige Zeit gestanden hat, obenauf etwas rektifizirten Weingeist zu gießen, welcher durch Anziehung des Wassers augenblicklich einen Anfang zur Krystallisation macht bei Salzen, die im Weingeiste unauflöslich sind.

Sonst kann man auch in gehörig abgedampfte Laugen von Salzen dieser Art, wenn sich binnen einiger Zeit kein Anschuß zeigt, dünne hölzerne Stäbchen, Reißholz oder Zwirnfaden einbringen, woran die Krystallen dann anwachsen.

Bei diesen Salzen ist der Anschußpunkt schwer zu treffen, wenn man die allmähliche Verdunstung in der Wärme nicht zu Hülfe nehmen will. Das Gewicht der Lauge mit dem Gewichte des darin vorhanden Salzes verglichen, giebt den rechten Punkt an. Sonst siehet man auch an einer erkalteten Probe der Lauge, ob sich eine kleine hineingeworfene Krystalle derselben Art Salzes durch Rühren darin auflöset oder nicht. Im ersten Falle muß die Abdampfung noch weiter getrieben werden.

Die Salze der zweiten Klasse sind diejenigen, welche zwei Theile siedendes Wasser und mehr zur Auflösung brauchen, worunter der Weinsteinrahm, der Vitriolweinstein u.s.w. gehören. Ihre kochenden Auflösungen sind sehr geneigt, bei entstehender Erkaltung ihren Salzgehalt ohne Verzug als ein aus sehr feinen Krystallen bestehendes Pulver völlig niederfallen zu lassen; vermuthlich weil bei ihrem Anschießen sich sehr wenig Wärmestoff entbindet. Es ist deshalb schwer, sie in großen Krystallen darzustellen; doch gelangt man zum Ziele, wenn man große Quantitäten solcher Laugen auf einmal dazu anstellen kann, wenn man ihre bis zur Erscheinung eines nur dünnen Häutchens eingesottenen Laugen in eben der Stelle und in eben dem (großen) Gefäße, worin sie abgeraucht worden, ruhig, aber wohl bedeckt stehen und so allmählich als möglich erkalten läßt. Will man die Krystallen noch größer haben, so muß man das Anschußgefäß in derselben Stelle ruhig einige Wochen lang stehen lassen, und zwar so, daß die obenstehende Salzhaut unberührt bleibt. Am größten werden die Krystallen auch von dieser Art Salzen, bei einer allmählichen Abdünstung in Digerirwärme (wenn sichs der Mühe lohnt) d.i. in der von 100° bis 120° Fhr. geheizten Wärmstube, wie auch das auf keine andre Art zu krystallisirende Barytessigsalz behandelt werden muß, welches in eben diese Klasse gehört. Eben so muß das, auch in diese Klasse gehörige, Kupferessigsalz zu großen Krystallen gebracht werden. Selten werden ansehnliche Krystallen von dieser Art Salzen in den Offizinen verlangt, der Apotheker muß sie aber doch zu bereiten wissen.

Hängenden Krystallen der zweiten und dritten Klasse noch trübe Unreinigkeiten an, so lassen sie sich durch recht kaltes Wasser bequem abwaschen, welches bei Bereitungen im Großen bequemer als mit Durchseihen der Lauge geschieht.

Um die unanschießbaren Mutterlaugen von Salzen der ersten Klasse abzubringen, darf man die Krystallen nur sogleich auf Lösch- oder Fliespapier legen, und an einem etwas feuchten Ort, z.B. in dem Keller, stehen lassen. Das durchnässete Papier wird mit trocknem verwechselt, bis sich nichts mehr hinein ziehen will. Auf diese Art bringt man die zerfließende Mutterlauge besser von den Salzen, ja selbst aus ihren innern Zwischenräumen heraus, als durch Wiederauflösen und nochmaliges Krystallisiren dient es auch, sie mit Weingeist abzuspülen, wenn, wie oft, die Mutterlauge, nicht aber das Salz, in demselben auflöslich ist.

Die bei Krystallisationen so nöthig zu wissende Auflöslichkeit der officinellen Salze wird man bei jedem einzelnen Salze angezeigt finden, so fern sie bekannt ist.

Die Anschußgefäße müssen so geartet seyn, daß sie weder von der Lauge oder den Salzen angegriffen, noch von ihnen durchdrungen werden. Die von Vielen angerathenen thönernen glasurten Geschirre schicken sich deshalb zu keiner Art von Krystallisation, theils der zu befürchtenden Auflösung der Bleiglätte wegen, theils weil sie geschwind von allen Salzen, der festesten Glasur ungeachtet, durchdrungen werden, so daß sie äußerlich damit beschlagen, sich auch wohl zerblättern, und wenn der Anschuß lange dauert, wohl gar zerbersten; theils weil die Salzanschüsse, wenn sie gehörig fest sind, sich nicht davon losmachen lassen, ohne daß Theile der Glasur dran hängen bleiben. Fast gleiche Nachtheile haben die Geschirre von englischem Steingut.

Blos die deutschen steinzeugnen, die gläsernen, die hölzernen und zu einigen Arbeiten die kupfernen, bleiernen und zinnernen Geschirre können zu dieser Verrichtung, doch mit Auswahl gebraucht werden, welche die Chemie lehrt.

Einige Salze lassen sich schwerlich zu Krystallen bringen, wenn die Lauge freie Säure enthält, z.B. das Seignettesalz und der tartarisirte Weinstein; andre schießen in diesem Falle gar nicht zu Krystallen an, wenn die Lauge auch noch so stark abgedampft ist, wie z.B. die phosphorsauren Neutralsalze. Beide Arten Laugen müssen entweder vollkommen mit Laugensalz gesättigt seyn, oder, was noch besser, einen kleinen Ueberschuß an Laugensalz enthalten, das man den Salzen wieder benimmt, wenn man ihre Krystalle nach erwähnter Weise auf oft erneuertem Fließpapier an einem feuchten Orte völlig ablecken läßt. Das Neutralsalz bleibt dann vollkommen mittelsalzig zurück, da nach aller Wahrscheinlichkeit zu dem für die Bildung der Krystallen erforderlichen Wasser (Kry stallisationswasser) von der Natur möglichst reines Wasser aus der Lauge gezogen wird.

Wenige Salze brauchen zur gehörigen Krystallisation freie überschüssige Säure, z.B. das Sedativsalz, zum Theil auch das Potaschessigsalz.

Die Krystallen von Neutralsalzen mit mineralischlaugensalziger Basis werden am besten in feuchten Oerten z.B. im Keller, und in verschlossenen Gefäßen aufbewahrt, weil sie ihr Krystallisationswasser so leicht an trockner Luft verlieren und zu weißem Pulver zerfallen.

Es giebt noch eine vierte Klasse von Salzen, die ich nicht mit in die Reihe gesetzt habe, weil ihre Krystallisation so selten verlangt wird, ich meine die Mittelsalze der gewöhnlichen Mutterlaugen, die erdigen Koch- und Salpetersalze und einige andre, welche kaum gebildet, schon wieder an der Luft zerfließen.

Man kann sie auf keine andre Art zu Krystallen bringen, als daß man ihre, gehörig vom Extraktivstoffe durch Kohlenpulver (siehe Entfärben und Kohlen) befreiten und bis zur Sirupsdicke abgedampften Laugen in gläserne erwärmte Flaschen noch ganz heiß gießt, die Mündung luftdicht verstopft, dem Anschusse mehrere Wochen Zeit läßt, und dann die festgebildeten Krystallen auf lockerm Fließpapiere, unter einer darüber gedeckten Stürze von Glas u.s.w. abgeleckt, in einer festverstopften Flasche vor dem Zutritt der freien Luft bewahrt und aufhebt.