Titel: | Ueber eine allgemein anwendbare Bestimmungsmethode auf maaßanalytischem Wege; von Dr. Aug. Streng, Chemiker an der Bergschule in Clausthal. |
Fundstelle: | Band 133, Jahrgang 1854, Nr. LIV., S. 220 |
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LIV.
Ueber eine allgemein anwendbare
Bestimmungsmethode auf maaßanalytischem Wege; von Dr. Aug. Streng, Chemiker an der Bergschule in
Clausthal.
Aus Poggendorff's Annalen der Physik und Chemie, 1854,
Nr. 5.
Streng, über eine allgemein anwendbare Bestimmungsmethode auf
maaßanalytischem Wege.
Es gibt in der analytischen Chemie zwei Wege, um die Mengen-Verhältnisse der
einzelnen Bestandtheile einer Verbindung zu erforschen: entweder ist man bemüht,
durch meist sehr complicirte Operationen die einzelnen Bestandtheile einer zu
untersuchenden Verbindung von einander zu sondern und in fester Form abzuscheiden,
und dann zu wägen, oder man wählt den kürzeren Weg, der darin besteht, daß mittelst
eines Reagens von bekanntem Gehalt auf den zu untersuchenden Körper eine Reaction
ausgeübt wird, deren Beendigung man, je nach den verschiedenen Methoden, an
mancherlei Merkmalen erkennt; aus der abgemessenen Menge des verbrauchten Reagens
schließt man dann auf die Menge des zu bestimmenden Körpers. Es stehen sich diese
beiden Methoden als die Gewichtsanalyse und die Maaßanalyse gegenüber, von denen
jede eine gleiche Berechtigung hat, da die eine sowohl wie die andere vollkommen
genaue Resultate zu geben vermag. Trotzdem wurde bisher fast nur die Gewichtsanalyse
von Seiten der Chemiker in Anwendung gebracht, während die volumetrischen Methoden
lediglich dem Techniker überlassen blieben, und auch dieser nur zum Theil sich
derselben bediente. Erst in der neuesten Zeit wurde von den ausgezeichnetsten
Chemikern auf diesen letzteren Zweig der analytischen Chemie aufmerksam gemacht, so
daß uns die letzten Jahre volumetrische Methoden gebracht haben, die nichts zu
wünschen übrig lassen. Dieß berechtigt zu der Hoffnung, daß sowohl in der Technik,
als auch in der analytischen Chemie die maaßanalytischen Methoden immer mehr Boden
gewinnen werden; ja es ist von manchen Seiten die Vermuthung ausgesprochen worden,
daß in vielen Beziehungen die Gewichtsanalyse durch die Maaßanalyse vollständig
verdrängt werden könnte.
Einen bedeutenden Fortschritt haben die Maaßanalysen durch das Bestreben erreicht,
die verschiedenen, oft so sehr von einander abweichenden Bestimmungsmethoden in
möglichst wenige zu vereinigen, mit deren Hülfe man eine große Reihe von Körpern
ermitteln kann. Ein weiterer Fortschritt bestand darin, daß man nach Reagentien
suchte, welche nicht allein ein hinlänglich genaues Resultat geben, sondern auch
leicht rein zu erhalten und in ihren Lösungen auf die Dauer vollständig un veränderlich sind.
Allein unter denjenigen Reagentien, welche hierher gehören, sind nur sehr wenige,
welche zugleich der Anforderung der allgemeinen Anwendbarkeit entsprechen; es liegt
daher hier noch die Aufgabe vor, nach solchen Reagentien zu suchen, die Genauigkeit,
Reinheit und Beständigkeit mit allgemeiner Anwendbarkeit verbinden. Ein solches
Reagens, welches allen diesen Anforderungen entspricht, glaube ich in dem von Penny
Chem. Soc. Quart. Journ. Th. IV S. 239, und
polytechn. Journal Bd. CXXVII S.
60. zuerst angewandten sauren chromsauren Kali gefunden zu haben, und ich werde
daher in dieser Arbeit die Resultate zusammenstellen, die ich mit Hülfe dieses
Körpers bei der Bestimmung einer ganzen Reihe wichtiger Substanzen erhalten habe.
Zugleich mag die Genauigkeit der Analysen eine Widerlegung der Einwürfe seyn, die
von Schwarz
Praktische Anleitung zu Maaßanalysen von Dr. H.
Schwarz, 2te Aufl., S. 119 und 133. gegen die Anwendung des sauren chromsauren Kalis gemacht worden sind. Schwarz verwirft nämlich das chromsaure Kali 1) weil das
Salz des Handels mit schwefelsaurem Kali verunreinigt, 2) weil das übermangansaure
Kali ein weit besseres Reagens sey, und 3) weil bei den von Penny vorgeschlagenen Bestimmungen die Vollendung der Reaction schwer zu
bestimmen sey.
Was den letzteren Punkt anbetrifft, so ist dieser Einwand vollkommen begründet. Die
Verunreinigungen des chromsauren Kalis dagegen lassen sich auf die einfachste Weise
durch mehrmaliges Umkrystallisiren beseitigen, eine Operation, die keinem Techniker
irgend welche Schwierigkeiten machen könnte. Wohl aber könnte einem Techniker die
Darstellung des übermangansauren Kalis manche Schwierigkeiten bieten, denn 1) ist
der zu seiner Darstellung angewandte Braunstein niemals rein; 2) muß man beim Glühen
mit chlorsaurem Kali und Aetzkali die Temperatur innerhalb bestimmter Gränzen
halten, da bei zu hoher Temperatur das gebildete mangansaure Kali wieder zerstört
werden kann, während bei zu niedriger Temperatur das chlorsaure, resp. überchlorsaure Kali, nicht vollständig zersetzt
wird und letzteres besonders schwer durch Krystallisation von dem übermangansauren
Kali getrennt werden kann; 3) muß die Lösung des übermangansauren Kalis von dem
gebildeten Mangansuperoxyd befreit werden, allein mit Vermeidung eines Filters oder
irgend einer organischen Substanz; 4) will man das übermangansaure Kali rein
erhalten, so muß es ebenfalls umkrystallisirt werden, eine Arbeit, die bei diesem so
leicht zersetzbaren Körper weit schwieriger ist, wie bei dem chromsauren Kali.
Allein noch eine andere Schwierigkeit bietet die Anwendung des übermangansauren
Salzes durch seine leichte Zersetzbarkeit, gegen welche nur das allersorgfältigste
Aufbewahren schützt; ist man aber genöthigt häufig mit diesem Körper zu arbeiten, so
können bei dem jedesmaligen Oeffnen der Flasche organische Staubtheilchen
hineinfallen, die auch in geringster Menge genügen, um die Lösung theilweise zu
zersetzen. Will man aber vor jedem Versuche den Gehalt an übermangansaurem Kali
ermitteln, so muß immer erst Eisendraht abgewogen und in Salzsäure gelöst werden,
was jedenfalls zeitraubend ist.
Dagegen kann das saure chromsaure Kali vollkommen rein erhalten werden, ja man kann
es sogar durch Schmelzen vollständig und ohne Zersetzung befürchten zu müssen, von
seinem hygroskopischen Wassergehalt befreien, und ist hierdurch in den Stand
gesetzt, eine genau titrirte Lösung zu erhalten, die lange Zeit ohne die geringste
Zersetzung aufbewahrt werden kann, selbst bei Gegenwart organischer Substanzen.
– Endlich können durch das Bestimmen der Vollendung der Reaction auf sehr
einfache und sichere Weise mit diesem Körper. Resultate erzielt werden, die denen
vermittelst des übermangansauren Kalis in nichts nachstehen.
Außer den Fortschritten der maaßanalytischen Chemie durch Anwendung von Reagentien,
denen neben den Eigenschaften der Reinheit und Beständigkeit auch die der
allgemeinen Anwendbarkeit zukommt, ist noch einer anderen wesentlichen Verbesserung
zu gedenken.
Es ist nämlich bei allen maaßanalytischen Methoden eine Hauptaufgabe, den Punkt genau
zu bestimmen, bei welchem die Reaction vollendet ist. Bei den Fällungsanalysen
erreicht man diesen Punkt, wenn nichts mehr gefällt wird, bei den Oxydations-
und Reductionsanalysen meistentheils durch Farbenveränderungen. Diese letzteren
geben aber nicht immer Einen Punkt an, bei dem man mit voller Bestimmtheit die
Reaction als vollendet ansehen kann, sondern es sind meist Uebergänge von einer
Farbe in die andere, so daß man über die Beendigung des Versuchs Zweifel hegen kann.
Erst in der neuesten Zeit sind Methoden in Anwendung gekommen, bei welchen es
möglich ist, den Punkt der Vollendung der Reaction fast vollkommen genau zu
bestimmen. Es ist dieß die Eigenschaft des Jods, selbst in den allerkleinsten
Quantitäten Stärkekleister so intensiv blau zu färben, daß dadurch alle andern
Farben überdeckt werden. Diese Eigenschaft ist von Bunsen
in seiner Arbeit „über eine volumetrische Methode von sehr allgemeiner
Anwendbarkeit“
Annalen der Chemie und Pharmacie Bd. LXXXVI S. 265. benutzt worden, um die Vollendung der Reaction zu erkennen, und die Resultate
seiner Versuche zeigen, wie genau jener Punkt getroffen werden kann.
Auch ich habe diese Eigenschaft des Jods benutzt, indem nämlich das saure chromsaure
Kali aus der Jodwasserstoffsäure Jod austreibt, und dieß den zugesetzten
Stärkekleister blau färbt, für den Fall, daß keine reducirende Substanz vorhanden
ist, welche durch das chromsaure Kali oxydirt werden muß, ehe das Jod aus der
Jodwasserstoffsäure abgeschieden werden kann. Eine solche reducirende Substanz ist
unter andern das Zinnchlorür; setzt man daher zu einer stark sauren Lösung dieses
Salzes ein Körnchen Jodkalium oder einige Tropfen einer Jodkalium-Lösung und
verdünnten Stärkekleister, und fügt dann tropfenweise eine Lösung von saurem
chromsaurem Kali hinzu, so wird jeder Tropfen an der Stelle wo er niederfällt, eine
Ausscheidung an Jod bewirken, die aber sogleich durch die Einwirkung des
Zinnchlorürs wieder verschwindet; dabei wird die Flüssigkeit nach und nach durch
Chromchlorid schwach grünlich gefärbt, bis plötzlich nach Zusatz von nur Einem
Tropfen der Chromlösung ein Punkt eintritt, wo die ganze Flüssigkeit intensiv blau
gefärbt und fast undurchsichtig erscheint. Bei diesem Punkte ist die Reaction
vollendet, d.h. alles Zinnchlorür in das Chlorid verwandelt.
Auf der stark reducirenden Wirkung des Zinnchlorürs und auf der Leichtigkeit, mit
welcher man den Gehalt einer Lösung von Zinnchlorür durch das Chromsalz rasch und
sicher ermitteln kann, beruhen alle im Nachstehenden angegebenen Bestimmungen.
Hierzu sind nun folgende Flüssigkeiten nothwendig:
1) Eine Lösung von saurem chromsaurem Kali. Zur Bereitung derselben reinigt man das
käufliche Salz durch mehrmaliges Umkrystallisiren, erhitzt es in einem
Porzellantiegel so lange bis es eben geschmolzen ist und läßt es über Chlorcalcium
erkalten. Dabei blättert sich die erstarrte Masse so aus einander, daß man ein
feines Pulver erhält, welches aus lauter kleinen Krystallaggregaten besteht. Von
diesem Pulver werden 10 Gram, abgewogen und in 1/2 oder 1 Liter Wasser gelöst, so
daß 1 Kubikcentimeter der Lösung 0,02 oder 0,01 festes Chromsalz enthält.
2) Eine Lösung von Zinnchlorür. Um dieses zu erhalten, löst man guten käuflichen
Stanniol in concentrirter Salzsäure auf und verdünnt diese Lösung mit der
zwei- bis dreifachen Menge Wasser. Der Gehalt dieser Lösung an Zinnchlorür
wird vor jedem Versuche durch die Chromlösung ermittelt.
3) Eine Lösung von Jodkalium von beliebigem Gehalt.
4) Eine klare Stärkelösung, die man sich vor jedem Versuche durch Kochen von wenig
Stärke mit viel Wasser leicht darstellen kann.
Bestimmung des Zinns.
Wie ich schon oben anführte, ist von Penny das saure
chromsaure Kali zur Bestimmung des Zinnchlorürs angewandt worden. Er versetzt die
Lösung des Zinnchlorürs mit der Chromlösung so lange, bis ein herausgenommener
Tropfen mit Schwefelcyankalium und reinem Eisenvitriol eine rothe Färbung erzeugt.
Diese Operation ist sehr zeitraubend und man muß mit großer Vorsicht zu Werke gehen,
um den Punkt zu finden, bei welchem die Reaction vollendet ist. Ich habe es deßhalb
vorgezogen, diesen Punkt durch Jodkalium und Stärke zu finden.
Zur Ausführung dieser Operation verfährt man folgendermaßen:
Von der auf metallisches Zinn oder auf Zinnchlorür zu untersuchenden Substanz wägt
man eine gewisse Quantität ab und löst sie in Salzsäure unter stetem Kochen auf.
Alsdann gießt man die Lösung in ein Becherglas, versetzt sie mit einigen Tropfen der
Jodkalium-Lösung und Stärkekleister, füllt die Bürette mit der Chromlösung
und setzt diese tropfenweise unter beständigem Umrühren so lange hinzu, bis die
Flüssigkeit plötzlich durch die Jodstärke blau gefärbt und fast undurchsichtig
erscheint, wobei die grüne Lösung des gebildeten Chromchlorids vollständig durch die
blaue Farbe gedeckt wird, die man noch sicherer dadurch erkennt, daß man das
Becherglas auf ein Blatt weißes Papier stellt.
Die Reaction findet nach folgender Formel statt:
3 Sn O + Cr₂ O₆ = 3 Sn O₂ + Cr₂
O₃
Aus der abgelesenen Menge der verbrauchten Chromlösung berechnet man dann auf
nachstehende Weise den Gehalt an Zinn:
Bezeichnet
C die Anzahl von Kabikcentimetern der verbrauchten
Chromlösung,
c den Gehalt an festem Chromsalz in 1 Kubikcent. der
Lösung,
A die angewandte Menge der zinnhaltigen Substanz,
x die gesuchte Zinnmenge in Procenten, so ist:
Textabbildung Bd. 133, S. 224
wägt man gerade 100c/A Gram. der Substanz ab, so gibt die Formel:
Textabbildung Bd. 133, S. 224
direct den Procentgehalt an Zinn an.
Will man käufliches Zinnchlorür auf seinen Gehalt an reinem Zinnchlorür untersuchen,
so gibt die Formel:
Textabbildung Bd. 133, S. 225
den procentischen Gehalt an SnCl an.
Will man dagegen Zinnchlorid auf seinen ganzen Zinngehalt untersuchen, so muß eine
gewogene Menge in Salzsäure gelöst, durch Zink das Zinn ausgefällt und dieses dann
wieder in Salzsäure gelöst werden. Das so erhaltene Zinnchlorür wird auf angegebene
Weise bestimmt.
Da nun Penny aus einer großen Reihe von Versuchen den
Schluß zog, daß das Atomgewicht des Zinns sowohl als das des Chroms noch nicht genau
bestimmt sey, so ermittelte er durch directe Versuche die Menge an saurem
chromsaurem Kali, welche gerade 100 Th. Zinn entspricht. Als das Mittel seiner
Versuche ergibt sich, daß 83,2 Th. r₂ auf 100 Th. Zinn
kommen.
Da auch ich durch mehrere Versuche zu demselben Resultate kam, so halte ich es für
angemessen, diese Zahlen statt der Aequivalente des Zinns und des chromsauren Kalis
in obige Formel einzuführen; diese würde hiernach folgende Form erhalten:
x = (100 . 100 . cC)/(83,2 .
A)
1 Gr. käuflicher Stanniol auf angegebene Weise geprüft
gab:
A
= 1
C
= 40,25
c
= 0,02
Gehalt
an reinem Zinn
volumetrisch bestimmt
durch eine Gewichtsanalyse bestimmt
96,75
96,85.
Um das in Salzsäure nur langsam sich lösende Zinn rascher in Lösung zu versetzen,
erhitzte ich anfangs die Flüssigkeit bis fast zum Sieden, und setzte dann einen
Tropfen ganz verdünnter Platinchlorid-Lösung hinzu; es schied sich dann auf
dem Zinn eine Spur von metallischem Platin nieder, wodurch unter starker
Gasentwickelung die Lösung so befördert wurde, daß sich binnen wenigen Minuten das
Zinn gelöst hatte. Die kleine Menge Zinnchlorid, die sich durch Zusatz von
Platinchlorid gebildet hatte, wurde durch das überschüssige Zinn rasch wieder
reducirt.
Bestimmung der Chromsäure.
Zur Bestimmung der Chromsäure wägt man eine gewisse Quantität des chromsauren Salzes
ab und bringt sie in einen Kolben. Dann füllt man eine große Bürette mit
Zinnchlorür-Lösung, gießt von derselben im Ueberschuß zu der
Chromsäure-Verbindung und erhitzt dann nach Zusatz von Salzsäure die Masse
einige Zeit. Dadurch wird die Chromsäure zu Oxyd reducirt und ein Theil des
Zinnchlorürs ist in Chlorid umgewandelt worden. Man gießt nun in ein Becherglas,
versetzt mit Jodkalium und Stärke und bestimmt durch die titrirte Chromlösung die
Menge des überschüssig zugesetzten Zinnchlorürs. Alsdann liest man an beiden
Büretten die Menge des zugesetzten Zinnchlorürs und die der Chromlösung ab, gießt
nun von der Zinnlösung 10–20 Kubikcent. in ein Becherglas und bestimmt ihren
Gehalt an Zinnchlorür durch Chromlösung.
Nachstehende Formel dient zur Berechnung der Menge Chromsäure in der zu
untersuchenden Substanz:
G = Anzahl der zur Reduction der Chromsäure angewandten
Kubikcentimeter Zinnlösung.
g = Anzahl der zur Probe auf ihren Zinngehalt
angewandten Kubikcentimeter Zinnlösung.
K = Anzahl der zur Oxydation der überschüssig
angewandten Zinnchlorür-Lösung dienenden Kubikcentimeter Chromlösung.
C = Anzahl der zur Oxydation von g Zinnlösung dienenden Kubikcentimeter Chromlösung.
c = Gehalt der Chromlösung.
A = angewandte Substanz.
Textabbildung Bd. 133, S. 226
A
= 1 Gr. PbO . CrO₃
G
= 52,25
K
= 28,55
g
= 9,05
C
= 12,85
c
= 0,01
Gefunden
Berechnet
PbO = 67,99
68,29
CrO₃ = 32,01
31,71
––––––––––––––––––––
100,00
100,00
Bestimmung des Kupfers.
Aehnlich wie das Zinn, läßt sich auch das Kupfer bestimmen, da auch das Kupferchlorür
die durch Chromlösung aus Jodkalium und Stärke erzeugte Jodstärke so lange zerstört,
als noch Kupferchlorür vorhanden ist. Man verfährt hiebei auf folgende Weise.
Die kupferhaltige Substanz wird in Wasser, oder, wenn sie darin unlöslich ist, in
einer Säure gelöst. Ist es nothwendig Salpetersäure anzuwenden (z.B. bei
Kupferkies), so muß diese möglichst durch Eindampfen mit Salzsäure zerstört werden.
Alsdann versetzt man zuerst mit kohlensaurem Natron bis zur schwach sauren Reaction,
dann mit Milch- oder Traubenzucker, und erwärmt gelinde; endlich setzt man
Kali im Ueberschuß hinzu und digerirt so lange in mäßiger
Wärme, bis alles Kupfer als Oxydul gefällt, d.h. der Niederschlag
röthlich-braun und die darüberstehende Flüssigkeit farblos geworden ist. Dann
versetzt man mit überschüssiger Salzsäure, läßt etwas erkalten, bringt die
Flüssigkeit in ein Becherglas, versetzt mit Jodkalium und Stärkelösung und gießt
endlich aus der Bürette so lange von der Chromlösung hinzu, bis die Bläuung
eintritt. Die Reaction läßt sich durch folgende Formel darstellen:
3 Cu₂ O + Cr₂O₆ = 6 Cu O +
Cr₂O₃
Die Berechnung der Analyse läßt sich leicht durch nachstehende Gleichung ausführen,
worin die Buchstaben die bei der Bestimmung des Zinns angeführte Bedeutung
haben:
Textabbildung Bd. 133, S. 227
Bei dieser Probe lag die Befürchtung nahe, daß die Gegenwart der organischen Substanz
ebenfalls reducirend auf die Chromlösung einwirken könnte; allein nicht nur die
Resultate mehrerer Analysen, sondern auch directe Versuche bewiesen das
Gegentheil.
Es wurde nämlich Zucker in Wasser gelöst und mit Kali gekocht, darauf wurde zu der
noch heißen Flüssigkeit ein Tropfen Chromlösung gesetzt. Diese färbte sich dadurch
gelb, und durch Zusatz von Salzsäure konnte die ursprüngliche Farbe des sauren
Salzes wiederhergestellt werden. Hätte eine Reduction stattgefunden, so wäre diese
durch die grüne Farbe des Chromchlorids angezeigt worden.
Ebensowenig konnte das durch Zusatz von Jodkalium sich bildende Kupferjodür eine
schädliche Einwirkung verursachen, denn bei Gegenwart einer hinlänglichen Menge von
Salzsäure wird das Kupferjodür gelöst und durch Chromlösung ebenfalls höher
oxydirt.
Zur Controlirung der Methode wurde Kupfervitriol durch mehrmaliges Umkrystallisiren
gereinigt, 24 Stunden lang bei 100° C. getrocknet und dadurch wasserfrei
gemacht und auf obige Weise behandelt
A
= 1 Gr. CuO . SO₃
C
= 15,65
c
= 0,02
Kupfermenge in Procenten:
Gefunden
Berechnet
39,98
39,75.
Bestimmung des Bleies.
Die maaßanalytischen Methoden, deren man sich bisher zur Bestimmung des Bleies
bediente, waren der Art, daß man sie nur bei leicht löslichen
Blei-Verbindungen (Bleiweiß, Bleizucker) anwenden konnte; ausgeschlossen
hiervon waren alle unlöslichen Bleiverbindungen, vor allem der Bleiglanz und das
schwefelsaure Bleioxyd. Da bisher das einzige Lösungsmittel des Bleiglanzes die
Salpetersäure war, durch deren Einwirkung immer unlösliches schwefelsaures Bleioxyd
entsteht, so war kein Mittel gegeben, das Blei des Bleiglanzes volumetrisch zu
bestimmen. Erst in neuester Zeit ist von Rivot, Beudant
und Daguin
L'emploi du chlor dans les analyses parRivot,BeudantetDaguin. Annales de
mines, 5 série 1853, T. IV p. 221.
(Journal für praktische Chemie Bd. LXI S. 130.) der Gebrauch des Chlors in den Analysen anempfohlen worden und vorzüglich
auf die zersetzende Einwirkung dieses Körpers auf den Bleiglanz bei Gegenwart eines
freien Alkalis unter Bildung von Schwefelsäure und Bleisuperoxyd hingewiesen worden.
Wenn man nämlich nach den genannten Chemikern in eine kalihaltige Lösung, in der
sich Bleiglanz suspendirt befindet, einen Strom von Chlorgas leitet, so tritt die
oben angeführte Reaction ein, so daß man leicht das Blei auf diese Weise als
Superoxyd bestimmen kann. Diese Angabe benutzend, suchte ich dieselbe Reaction auf
einfachere Weise hervorzubringen und zwar durch Behandeln des Bleiglanzes mit
Chlorkalklösung. In der That bildete sich auch beim Erwärmen Bleisuperoxyd in großer
Menge, allein die Zersetzung war keine vollständige, indem trotz mehrfacher
Behandlung mit Chlorkalklösung die nicht vollständig fein zerriebenen
Bleiganzpartien der Einwirkung hartnäckig widerstanden. Ich suchte daher den
Bleiglanz ganz zu umgehen und verwandelte denselben durch Salpetersäure in
schwefelsaures Bleioxyd, neutralisirte die Flüssigkeit mit Kali und ließ nun erst
die Chlorkalklösung auf das fein zertheilte schwefelsaure Bleioxyd einwirken. Die Umwandlung war eine
vollständige; nachdem die Flüssigkeit längere Zeit bei 95–100° C.
erhitzt worden war, hatte sich alles Blei in Bleisuperoxyd verwandelt. Doch muß man
hier Sorge tragen, daß sich das schwefelsaure Bleioxyd nicht zusammenballe, weil
sonst die Einwirkung nicht bis in das Innere der kleinen Körner eindringen kann.
Uebrigens läßt sich nicht allein das schwefelsaure Bleioxyd auf diese Weise in
Bleisuperoxyd verwandeln, sondern fast alle andern Blei-Verbindungen
verhalten sich ebenso.
Diese Eigenschaften der Bleisalze wurden benutzt, um ihre Bestimmung auf
maaßanalytischem Wege auszuführen.
Das Verfahren hierbei ist folgendes:
Ist die bleihaltige Substanz in Wasser oder Säuren löslich, so wird sie darin gelöst
und mit Kali im Ueberschuß versetzt; hat man es mit Bleiglanz zu thun, so wird
derselbe mit Salpetersäure vollständig oxydirt und ebenfalls mit Kali übersättigt.
Schwefelsaures Bleioxyd wird möglichst fein zerrieben und der gleichen Behandlung
unterworfen. Alsdann setzt man eine Lösung von unterchlorigsaurem Kalk im
Ueberschusse zu und erhitzt längere Zeit bis fast zum Sieden, wobei sich alles Blei
in braunes Bleihyperoxyd verwandelt. Den Niederschlag bringt man auf ein Filter,
wäscht ihn mit kochendem Wasser aus – eine Operation, die sehr schnell von
statten geht, stößt dann mit einem Glasstabe das Filter durch und spritzt den
Niederschlag in das Gefäß, in welchem die Umwandlung in Pb
O₂ vorgenommen wurde. Hierauf gießt man aus der Bürette tropfenweise
so lange Zinnchlorür-Lösung auf das Filter, bis aller noch daran hängende
Niederschlag gelöst ist, wäscht dann das Filter nochmals mit heißem Wasser aus und
setzt nun zu der so erhaltenen verdünnten Flüssigkeit einen Ueberschuß der
Zinnchlorür-Lösung, der hinreichend ist, um das Bleisuperoxyd in Chlorblei zu
verwandeln. Hierauf fügt man noch etwas Salzsäure zu und erhitzt so lange, bis sich
Alles gelöst hat, wobei folgender Vorgang stattfindet:
SnO + PbO₂ = SnO₂ + PbO
Die klare Flüssigkeit wird hierauf in einem Becherglase mit Jodkalium und Stärke
versetzt und die überschüssig zugesetzte Menge Zinnchlorür durch Chromlösung
bestimmt. Ermittelt man dann den Gehalt der Zinnlösung an Zinnchlorür, so hat man
alle Anhaltspunkte zur Bestimmung des Bleies.
Die Formel zur Berechnung der Analyse ist folgende:
Textabbildung Bd. 133, S. 229
(Die Bedeutung der Buchstaben siehe bei Chrom.)
Zur Controlirung der Methode wurden folgende Versuche angestellt:
1) Reines Bleisuperoxyd, erhalten durch Behandeln von frisch gefälltem Bleioxydhydrat
mit Chlorkalklösung, wurde nach dem Auskochen mit Essigsäure filtrirt, bei
100° C. getrocknet und auf angegebene Weise analysirt:
A
= 1 Gr. PbO₂
G
= 64,5
g
= 21,1
K
= 98,4
C
= 39
c
= 0,02
Gefunden
Berechnet
Pb = 85,94
86,67
O = 14,06
13,33
–––––––––––––––––––
100,00
100,00
2) Natürlicher, etwas kupfer- und eisenhaltiger Bleiglanz:
I.
II.
A
= 1 Gr. PbS
A
= 1 Gr. PbS
G
= 26,05
G
= 19,55
g
= 18,30
g
= 15,00
K
= 26,80
K
= 23,6
C
= 33,35
C
= 34,05
c
= 0,02
c
= 0,02
Gefunden
Berechnet
I.
II.
Pb = 85,37
85,61
86,66
S = 14,63
14,39
13,34
––––––––––––––––––––––
100,00
100,00
100,00
Die auf docimastischem Wege ermittelte Bleimenge gab 80 Procente, was mit der
volumetrischen Prüfung deßhalb übereinstimmt, weil erstere immer etwa 5 Procente zu
wenig gibt.
3) Chemisch reines schwefelsaures Bleioxyd:
G
= 48,30
g
= 23,15
C
= 30,60
K
= 30,5
c
= 0,01
Gefundene Bleimenge
Berechnete Bleimenge
68,89
68,42
Bestimmung des Mangans.
Das Mangan kommt in der Natur in mannichfachen Verbindungen vor, unter welchen das
Mangansuperoxyd die wichtigste Stelle einnimmt. Die Bestimmung dieses Körpers ist
nach der hier beschriebenen Methode eine leichte Aufgabe. Man pulverisirt den
Braunstein, setzt aus der Bürette eine überschüssige Menge Zinnchlorür zu und
erhitzt mit Salzsäure. Es löst sich hierbei Alles auf unter Bildung von
Manganchlorür:
SnO + MnO₂ = SnO₂ + MnO
Die Berechnung läßt sich nach folgender Formel ausführen:
Textabbildung Bd. 133, S. 231
Mangansuperoxyd-Hydrat, erhalten durch Behandeln von Manganoxyd-Hydrat
mit verdünnter Salpetersäure, wurde längere Zeit bei 50° C. getrocknet und
analysirt:
A
= 0,5 Gr. MnO₂ . HO
C
= 22,75
K
= 33,5
c
= 0,01
G
= 47,05
g
= 13,5
Gefunden
Berechnet
MnO₂ = 82,61
83,02
HO =
17,39
16,98
–––––––––––––––––––
100,00
100,00
Soll irgend eine andere Mangan-Verbindung analysirt werden, so verfährt man
wie bei der Blei-Bestimmung. Die Verbindung wird gelöst, mit überschüssigem
Kali, dann mit Chlorkalklösung versetzt und in der Wärme damit digerirt, das
entstandene Mangansuperoxyd auf ein Filter gebracht und in derselben Weise durch
Zinnchlorür reducirt, wie das Bleisuperoxyd. Zur Berechnung des Mangans dient
folgende Formel:
Textabbildung Bd. 133, S. 231
Bestimmung des Kobalts und des Nickels.
Auch die Bestimmung dieser beiden Körper schließt sich ganz an die Bestimmungsmethode
des Bleies an. Auch hier wird die in Säuren gelöste Verbindung mit Kali und
unterchlorigsaurem Kalk behandelt, das gebildete Oxyd (CO₂O₃ und
Ni₂O₃) abfiltrirt und durch Zinnchlorür reducirt:
Co₂O₃ + SnO = CO₂O₂ + SnO₂
Formel zur Berechnung des Kobalts und Nickels:
Textabbildung Bd. 133, S. 232
A = 0,5 Gr. Co₆O₇ durch lange andauerndes
Glühen des Oxyds erhalten:
G
= 46,00
g
= 11,5
C
= 19,5
K
= 46,7
c
= 0,01
Gefunden
Berechnet
Co = 76,48
75,96
O = 23,58
24,04
––––––––––––––––
100,00
100,00
Sollen beide Oxyde neben einander bestimmt werden, so könnten zwei Wege eingeschlagen
werden. Der erstere würde auf dem ungleichen Verhalten von Nickeloxyd und Kobaltoxyd
zu Ammoniak beruhen, in welchem sich das erstere löst. Der zweite Weg würde sich
durch das verschiedene Verhalten beider Oxydule in der Glühhitze bei Zutritt der
Luft ergeben, indem das Kobaltoxydul unter diesen Verhältnissen Sauerstoff aufnimmt,
das Nickeloxydul dagegen nicht. Doch werde ich diese Punkte in einer besondern
Arbeit einer genaueren Prüfung unterwerfen.
––––––––––
Auch die Bestimmung des Wismuths hoffte ich auf ähnliche Weise ausführen zu können,
wie die der bisher angeführten Metalle, da auch dieser Körper in einer alkalischen
Flüssigkeit mit unterchlorigsaurem Kalk braune Wismuthsäure (Bi O₅) liefert; allein diese Oxydation scheint entweder nicht
vollständig zu seyn, oder die Formel Bi O₅ für
die Wismuthsäure ist nicht richtig, wie dieß von mehreren Chemikern vermuthet wurde,
denn als ich gereinigtes aus basisch-salpetersaurem Wismuthoxyd dargestelltes
Wismuth mehrmals auf ähnliche Weise, wie das Blei, behandelte, erhielt ich bei
mehreren Versuchen nur 65–69 Proc. Wismuth. Ich mußte deßhalb die Bestimmung
dieses Körpers fürerst aufgeben.
Bestimmung des Quecksilbers.
Die Bestimmung dieses Körpers ist eine sehr einfache: man löst die quecksilberhaltige
Substanz (gleichgültig ob oxydul- oder oxydhaltig) in Salzsäure, setzt aus der Bürette
überschüssiges Zinnchlorür zu und erwärmt so lange, bis alles Quecksilber sich
reducirt und fest zusammengeballt hat, was noch unter der Siedhitze stattfindet.
Darauf gießt man die Flüssigkeit von dem Niederschlage in ein Becherglas, wäscht
einigemal aus und bestimmt mittelst der Chromlösung das überschüssig zugesetzte
Zinnchlorür
HgO + SnO = Hg + SnO₂
Hg₂O + SnO = Hg₂ + SnO₂
man berechnet nach Formel I. und II. für Oxyd und Oxydul:
I. Textabbildung Bd. 133, S. 233
II. Textabbildung Bd. 133, S. 233
A
= 1 Gr. HgO
G
= 24,15
g
= 10,3
K
= 13,25
C
= 24,6
c
= 0,01
Gefunden
Berechnet
Hg = 92,07
92,59
O =
7,93
7,41
––––––––––––––––
100,00
100,00
Wie aus dem bisher Angegebenen ersichtlich, wird hier eine ganze Reihe von Körpern
nach einer und derselben Methode bestimmt. Käme es aber darauf an, mehrere derselben
neben einander zu bestimmen, so bietet das verschiedene Verhalten der betreffenden
Superoxyde gegen Säuren ein treffliches Mittel, um dieselben von einander zu
trennen. So löst sich Nickeloxyd unter Zersetzung, Kobaltoxyd ohne Zersetzung in
Essigsäure; ebenso werden beide von Salpetersäure gelöst, während Bleisuperoxyd und
Mangansuperoxyd der Einwirkung dieser Säuren widerstehen. Dieses verschiedene
Verhalten könnte leicht zu ihrer Scheidung benutzt werden.
Bestimmung des Chlors und seiner Sauerstoffsäuren.
Das Verfahren bei der Bestimmung dieser Substanzen beruht auf demselben Principe,
nach welchem alle vorhergehenden Bestimmungen ausgeführt wurden, nämlich auf der
reducirenden Wirkung des Zinnchlorürs.
Die zu untersuchende Substanz wird abgewägt, in Wasser gelöst und mit einer bekannten
Menge Zinnchlorür-Lösung und mit Salzsäure versetzt und erwärmt. Der
Ueberschuß an Zinnlösung wird durch die Chromlösung ermittelt.
Cl + SnCl = SnCl₂
ClO + HO + 2 SnO = ClH + 2 SnO₂
Formel zur Berechnung 1) des Chlors:
Textabbildung Bd. 133, S. 234
2) des unterchlorigsauren Kalkes:
Textabbildung Bd. 133, S. 234
und so fort.
Für die übrigen Säuren des Chlors ergeben sich die Formeln von selbst.
A
= 0,5 Gr. KO . ClO₅
G
= 71,5
g
= 16
C
= 15,85
K
= 12,25
c
= 0,02
Gefunden
Berechnet
KCl = 61,16
60,85
O =
38,84
39,15
–––––––––––––––––
100,00
100,00
Bestimmung des Jods.
Auch hier wird vermittelst des freien Jods eine bekannte Menge Zinnchlorür höher
oxydirt und der Ueberschuß des letzteren wie oben bestimmt.
J + HO + SnO = JH + SnO₂
Textabbildung Bd. 133, S. 234
Doch kann man dieß Verfahren dadurch abkürzen, daß man zu der Jodlösung
Stärkekleister setzt und so lange vorsichtig von der Zinnchlorür-Lösung
zufügt, bis die blaue Färbung auf Zusatz von einem Tropfen verschwunden ist. Auf
diese Weise ist auch nachstehende Analyse ausgeführt und nach Formel:
Textabbildung Bd. 133, S. 235
berechnet.
A
= 0,2387 Gr. Jod in KJ gelöst
G
= 4,45
g
= 30,45
C
= 62,05
c
= 0,01
Gefunden
Angewandt
Jod = 0,2388
0,2387
Bestimmung der schwefligen Säure und des
Schwefelwasserstoffs.
Die Bestimmung dieser Körper schließt sich derjenigen des Zinns an, da beide in
ähnlicher Weise reducirend auf die Chromlösung einwirken.
Eine gewisse Quantität der zu untersuchenden Substanzen wird mit Salzsäure, Stärke
und Jodkalium-Lösung versetzt und Chromlösung bis zum Blauwerden
zugefügt.
Cr₂O₆ + 3 SO₂ = Cr₂O₃+ 3
SO₃
Textabbildung Bd. 133, S. 235
1 Maaßtheil einer Lösung von schwefliger Säure wurde mit Chromlösung, ein anderer
derselben Lösung nach Bunsen's Methode mit Jodlösung auf
seinen Gehalt an schwefliger Säure untersucht:
Mit Chromlösung
Mit
Jodlösung
C
= 0,75
C = 3,7 Jodlösung
c = 0,01
c = 0,005
Gehalt derselben.
Gefunden
SO₂ =
0,02332
0,02381
Aus den bisher angeführten Beispielen geht hervor, daß die angegebene Methode
hinlängliche Genauigkeit gibt, um sowohl bei technischen, als auch bei
wissenschaftlichen Untersuchungen Anwendung zu finden.
Zum Schluß möge noch bemerkt seyn, daß wahrscheinlich noch andere Körper nach dieser
Methode bestimmt werden können, wie z.B. das Antimon und das Arsenik; doch konnte
ich bisher auf diese Substanzen noch keine Rücksicht nehmen.