Gewinnung von Kolophonium und Terpentinöl aus Fichtenharz


Das im Fichtenharz enthaltene Kolophonium und Terpentinöl wird durch Wasserdempfdestillation voneinander getrennt und anschliessend wird das Kolophonium durch Schmelzen und Filtrieren gereinigt. Kolophonium ist ein wichtiger Bestandteil von Lacken auf Naturharzbasis (Instrumentenlack) und wird auch bei Streichinstrumenten am Bogen verwendet. Terpentinöl wurde vor allem früher als Lösungsmittel für diverse Farben und Lacke verwendet, ist aber heute durch verschiedene Erdölprodukte abgelöst.


Geräte:

Bunsenbrenner
Suppenkelle oder Blechbüchse mit Griff
Thermometer (bis 250°)
feines Teesieb
Wasserdampf-Destillationsapparatur
Scheidetrichter 250 ml


Chemikalien:

Fichtenharz
Ethanol (Spiritus) (F, Xi)


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Kolophonium (Xi)


Terpentinöl (F, N, Xi, Xn)




Durchführung:

In die Destille werden etwa 100 g Fichtenharz und 300 ml Wasser (Leitungswasser) eingefüllt. Das Destillat wird mit einem Scheidetrichter aufgefangen. Anschließend wird so lange destilliert, bis etwa 200 ml Wasser übergegangen sind. Man erkennt deutlich eine Schicht Terpentinöl auf der Oberfläche, nun wird das Wasser vorsichtig abgelassen.

Wenn die Apparatur abgekühlt ist, wird der Destillationsrückstand, das Rohkolophonium, heraus gekratzt und an der Luft getrocknet. Im nächsten Schritt wird das Rohkolophonium in einer großen Suppenkelle (oder in einer Blechbüchse) über dem Brenner geschmolzen, wobei die ganze Zeit vorsichtig mit einem Thermometer umgerührt wird. Die Temperatur sollte 200 °C erreichen. Der Ansatz wird nun etwa fünf Minuten auf 200 °C gehalten, bis er nicht mehr so stark schäumt. Anschließend wird die Schmelze durch ein feines Teesieb auf eine Metallplatte oder in Metallformen (Aluschälchen von Teelichtern eignen sich gut) gegossen. Dieser Vorgang wird am besten im Freien durchgeführt, wenn man nicht möchte, dass das Labor noch eine Woche lang nach Harz riecht.


Entsorgung:

Kolophonium und Harz können über den Hausmüll entsorgt werden. Terpentinöl und Ethanol (vom Waschen der Gerätschaften) werden zu den halogenfreien organischen Lösemittelabfällen gegeben.


Erklärung:

Das im Harz enthaltene Terpentinöl wird durch Wasserdampfdestillation vom Kolophonium getrennt. Das Schmelzen des Rohkolophoniums dient dazu, um noch enthaltenes Terpentinöl, Wasser, und durch Filtration Rindenreste und andere Verunreinigungen abzutrennen. Das Terpentinöl besteht hauptsächlich α-Pinen. Kolophonium besteht hauptsächlich aus verschiedenen Harzsäuren wie Abietinsäure (Sylvinsäure).

Ich habe aus etwa 400 g Fichtenharz 200 g Kolophonium und 20 ml Terpentinöl gewonnen.


Bilder:


Meine Wasserdampfdestille.


Im Scheidetrichter sind deutlich zwei Phasen zu erkennen.


Das rohe Fichtenharz.


Links das geschmolzene reine Kolophonium, rechts das rohe Kolophonium, der Destillationsrückstand.


Kolophonium in verschiedener Form.


Ein "Kolophoniumbarren".


Kolophonium vor einer Lampe.


Das gewonnene Terpentinöl.


Am Anfang des Schmelzens entweicht noch viel Wasser.


Die Schmelze.