Titel: | Ueber die Einwirkung des Leuchtgases auf verschiedene Salzsolutionen, insbesondere auf eine ammoniakalische Kupferchlorürlösung; von Prof. Rud. Böttger. |
Fundstelle: | Band 152, Jahrgang 1859, Nr. IX., S. 22 |
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IX.
Ueber die Einwirkung des Leuchtgases auf
verschiedene Salzsolutionen, insbesondere auf eine ammoniakalische Kupferchlorürlösung;
von Prof. Rud.
Böttger.
Aus dem Jahresbericht des physikal. Vereins zu Frankfurt a.
M. für 1857–1858.
Böttger, über die Einwirkung des Leuchtgases auf verschiedene
Salzsolutionen.
Bei meinen fortgesetzten, bereits im Jahre 1852 begonnenen Versuchen über das
Verhalten des gewöhnlichen (aus Steinkohlen oder aus Harz oder aus einem Gemeng von
Bogheadkohle und harzigem Holz bereiteten) Leuchtgases zu verschiedenen
Salzsolutionen und Flüssigkeiten, sah ich mich, behufs der Entfernung verschiedener
die Leuchtkraft jenes Gases schwächender Beimischungen veranlaßt, unter anderem auch
das von Leblanc so außerordentlich gerühmte Absorbens für
Kohlenoxydgas, nämlich
eine ammoniakalische Kupferchlorürlösung, in Anwendung zu
bringen. Leblanc gibt an,Erdmann's Journal für praktische Chemie, Bd. L S. 239. und Prof. Vogel
jun. bestätigt,Polytechn. JournalBd. CXXXVI S. 237. daß wenn man einen Strom Kohlenoxydgas durch eine Auflösung von Kupferchlorür in Chlorwasserstoffsäure, oder durch eine
Auflösung von Kupferchlorür in Aetzammoniakflüssigkeit gehen lasse, das Gas mit
einer solchen Geschwindigkeit absorbirt werbe, wie Kohlensäure durch caustisches
Kali, und daß dadurch ein neues analytisches Mittel gefunden sey, das
Kohlenoxydgas mit Leichtigkeit aus Gasgemengen abzuscheiden. Dieser Angabe vermag
ich nicht unbedingt beizupflichten, denn wiewohl einer ammoniakalischen
Kupferchlorürlösung, meinen Erfahrungen zufolge, das Vermögen Kohlenoxydgas zu
absorbiren nicht abgesprochen werden kann, so geschieht diese Absorbtion doch mit
einer solchen Langsamkeit und Trägheit, daß beim ruhigen Stehen des Gases über
genannter Flüssigkeit Stunden vergehen, ehe eine
auffallende Einwirkung sich bemerklich macht. Ja, leitet man einen ganz langsamen Strom, durch Kalilösung seiner Kohlensäure
völlig beraubten Kohlenoxydgases (erhalten durch Erhitzen von krystallisirter
Oralsäure in concentrirter Schwefelsäure) durch drei
hintereinander aufgestellte, mit besagter ammoniakalischer Kupferchlorürlösung
gefüllte Liebig'sche Kugelröhren, so steht man, bei noch
so lange andauerndem Gasstrome, in der Kupfersalzlösung weder eine Trübung, noch
einen Niederschlag entstehen, und das der letzten Kugelröhre entströmende Gas, bei
Annäherung einer Flamme, mit der ihm eigenthümlichen schön blau gefärbten Flamme
gerade so ruhig und anhaltend fortbrennen, als ob dasselbe gar kein
Absorbtionsmittel passirt habe. Da nun überdieß, wie wir sogleich sehen werden, eine
ammoniakalische Kupferchlorürlösung in einem noch weit höheren Grade von einem im
Leuchtgase enthaltenen Kohlenwasserstoffe afficirt,
respective zersetzt wird, so dürfte genannter Salzsolution, als vorzugsweisem
Absorbtionsmittel für Kohlenoxydgas, keineswegs die
Bedeutung beizulegen seyn, die ihr die Obengenannten vindiciren.
Es erscheint in der That auffallend, daß Hr. Leblanc, der
sich in Gemeinschaft mit Prof. Stas und Doyère des ammoniakalischen Kupferchlorürs als
Absorbens für Kohlenoxydgas in einem Beleuchtungsgase
bediente, Erscheinungen und Reactionen übersehen oder unbeachtet lassen konnte, die
hiebei schon nach Verlauf von wenigen Minuten unfehlbar in einem besonders auffallenden Grade
hervorzutreten Pflegen. Ueberhaupt finde ich dieser merkwürdigen Erscheinungen,
welche sich bei der Einwirkung von Leuchtgas auf eine ammoniakalische
Kupferchlorürlösung kund geben, und wovon hier sogleich ausführlicher die Rede seyn
wird, in der chemischen Literatur mit keiner Sylbe Erwähnung gethan.
Leitet man nämlich gewöhnliches Leuchtgas, ehe man es in die gegenwärtig fast
allgemein in den Laboratorien eingeführten Bunsen'schen
Gaslämpchen einströmen läßt, durch eine, zu 2/3 mit ammoniakalischer
KupferchlorürlösungEin wenig beigemengtes Kupferchlorid-Ammoniak wirkt nicht störend
ein. gefüllte, circa 12 bis 16 Kubikzoll Rauminhalt
fassende Zwischenflasche, der Art, daß dasselbe in diese durch eine in dem
durchbohrten Korke befestigte, einige Linien unterhalb des Niveau's der Flüssigkeit
ausmündende Glasröhre eintritt und durch eine zweite knieförmig gebogene, dicht
unter dem Kork der Flasche sich endigende, durch eine Kautschukröhre mit dem
Gaslämpchen communicirende Glasröhre austritt, so sieht man schon nach Verlauf von
wenigen Minuten die oberen Innenwände dieser Zwischenflasche sich mit einem fast zinnoberrothen Anfluge überziehen; nach und nach erfüllt
sich auch die blaue Flüssigkeit mit einer Menge zinnoberroth
gefärbter Flocken, die nach Verlauf von wenigen Stunden sich so bedeutend
anhäufen, daß sie nicht selten das ganze untere Viertel der Flasche einnehmen. Durch
Mitanwendung einer solchen Wasch- oder Zwischenflasche, die man mit den
verschiedensten Salzsolutionen füllen kann, hat man sonach eine einfache
Vorrichtung, mit welcher sich ohne besonderen Gasaufwand die mannichfaltigsten
Absorbtionsversuche mit brennbaren Gasen aller Art anstellen lassen, indem hierbei
das Gaslämpchen gleichzeitig nebenbei zum Erhitzen und Abdampfen von Flüssigkeiten
u.s.w. wie gewöhnlich benutzt werden kann.
Da weder bei anhaltendem Hindurchleiten von Kohlenoxydgas,
wie eben erwähnt, noch auch beim Hindurchleiten von reinem Wasserstoffgas, deßgleichen von kohlensaurem
Gas durch die ammoniakalische Kupferchlorürlösung eine sichtbare
Veränderung in dieser letzteren eintritt, so lag die Vermuthung nahe, es möchte, da,
wie wir nachher sehen werden, allem Anscheine nach jener rothe stockige Körper eine
Kupfer-Kohlenwasserstoff-Verbindung
ist, vielleicht das in dem gewöhnlichen Leuchtgase in nicht unbedeutender Menge
enthaltene Grubengas (C₂H₄) oder das Elaylgas (C₄H₄) die Veranlassung zur
Entstehung jenes flockigen zinnoberrothen Körpers geben. Directe, mit den genannten Gasen
angestellte Versuche ergaben aber ein ganz unzweideutiges negatives Resultat. Auch
durch Schütteln von Benzol (C₁₂H₆)
und von krystallisirtem Naphthalin
(C₂₀H₈) mit der ammoniakalischen Kupfersolution vermochte ich
nicht, den rothen Körper zum Vorschein zu bringen. Es blieb daher nur noch übrig,
die ammoniakalische Kupferchlorürlösung auch mit den übrigen im Leuchtgase nicht
selten in wechselnden Mengen vorkommenden höheren Kohlenwasserstoffen in
Wechselwirkung treten zu lassen, namentlich mit Propylen
(C₆H₆), Butylen (C₈H₈) und
Amylen (C₁₀H₁₀). Das bei
der trocknen Destillation von gleichen Gewichtstheilen wasserfreiem essigsaurem
Natron und Natronkalk auftretende Gasgemeng, worin bekanntlich alle die
letztgenannten Kohlenhydrate enthalten sind, fand ich indeß gleichfalls ohne alle
Einwirkung auf Kupferchlorür-Ammoniak.
Was für ein Kohlenwasserstoff nun aber mit dem Kupfer verbunden jenen merkwürdigen
Körper repräsentirt, das wird erst dann mit Bestimmtheit ausgesprochen werden
können, wenn, was mir bis jetzt noch nicht hat gelingen wollen, Verfahrungsweisen zu
seiner Entstehung werden ausfindig gemacht worden seyn, die ihn von der zu einer
quantitativen Analyse erforderlichen Reinheit zu erhalten geeignet seyn werden.
Versucht man nämlich ihn (was ich noch am zweckmäßigsten gefunden) auf einem Filter
mit etwas Aetzammoniakflüssigkeit und hierauf mit Alkohol auszusüßen, so erkennt man
schon an der sehr bald eintretenden Veränderung seiner Farbe, die namentlich bei
seinem Trocknen von Zinnoberroth in Bräunlichviolett übergeht, seine große
Unbeständigkeit. So viel geht aber schon jetzt aus den von mir angestellten
qualitativ analytischen Versuchen hervor, daß wir es hier mit einem Körper von ganz ungewöhnlicher Zusammensetzung zu thun haben, in
welchem der Kohlenwasserstoff als zusammengesetztes Radical, ähnlich dem Cyan, mit
dem Kupfer in Function tritt.
Auch mit dem Golde und mit dem Silber ist es mir gelungen, analoge Verbindungen, deren ich nachher in der
Kürze Erwähnung thun werde, hervorzubringen.
Leitet man anhaltend einen Strom Leuchtgas durch eine Auflösung von Kupferchlorür in
Chlorwasserstoffsäure, so nimmt man in letzterer keine Veränderung wahr, dagegen sieht man den rothen
Körper bei gleicher Behandlung in kurzer Zeit sich bilden in einer ammoniakalischen
Lösung des canariengelben unterschwefligsauren
Kupferoxydulnatrons (erhalten durch Fällung einer Kupfervitriollösung
mittelst unterschwefligsauren Natrons), so wie in einer ammoniakalischen Lösung des orangefarbenen schwefligsauren Kupferoxyduloxyds (erhalten durch
Erhitzen einer Kupfervitriollösung mit schwefligsaurem Natron).
In Bezug auf die Eigenschaften dieses interessanten Körpers erlaube ich mir Folgendes
von denselben hier anzuführen:
Im feuchten Zustande erscheint der Körper stockig, nicht
krystallinisch, fast zinnoberroth; im trocknen Zustande sieht er braun aus
mit einem Stich ins Violette. Staubtrocken zwischen Fließpapier gelegt und auf einem
eisernen Amboß mit einem eisernen Hammer mäßig stark geschlagen, zersetzt er sich
unter Funkensprühen und zischendem Geräusch, mit Hinterlassung einer großen Menge
eines sammetschwarzen, ungemein voluminösen Pulvers (bestehend aus fein zertheilter
Kohle und metallischem Kupfer). In einem unten verschlossenen dünnwandigen
Reagensglase erhitzt, zersetzt er sich, je nachdem er plötzlich oder langsam ansteigend erhitzt wird, zwischen
95–120° R. unter ziemlich starker Verpuffung, mit gleichzeitiger
Hinterlassung eines, wenigstens das Dreifache seines ursprünglichen Volumens
betragenden, sammetschwarzen Pulvers (eines Gemisches von Kohle und Kupfer). Im feuchten Zustande wird er bei mittlerer Temperatur von
sehr verdünnter Salzsäure, beim Schütteln, ohne
Zersetzung, d.h. ohne Gasentwickelung, zu einer grünlich gelb gefärbten Flüssigkeit
gelöst, die ohne sich zu verändern mit einer willkürlich großen Menge Wassers
versetzt werden kann und aus welcher, bei unvollständiger Neutralisation mit
caustischem Kali, der Körper mit seiner ursprünglichen rothen Farbe und mit allen
seinen ursprünglichen Eigenschaften gefällt wird. Behandelt man ihn dagegen im
feuchten Zustande bei mittlerer Temperatur mit Salzsäure von 1,1 spec. Gew., so löst
er sich unter kaum merklicher und sehr bald nachlassender Gasentwickelung theilweise
darin auf, aber bei Anwendung von Hitze erfolgt eine vollständige Auflösung
desselben unter sehr tumultarischer Gasentwickelung; das dabei auftretende Gas ist
entzündlich und brennt bei Annäherung einer Kerze, unter gleichzeitiger
Rußabsonderung, mit einer intensiv gelblichweiß gefärbten Flamme. Die bei diesem
Vorgange resultirende, ihres Gasgehaltes beraubte Flüssigkeit besteht lediglich aus
salzsäurehaltigem Kupferchlorür, aus welchem Aetzkali
gelbes Kupferoxydulhydrat fällt. Von Essigsäure, verdünnter Schwefelsäure,
Kali-, Natron- und Ammoniaklösung wird der rothe Körper selbst in der
Wärme nicht angegriffen, dagegen von einer concentrirten
Lösung von Cyankalium schon bei mittlerer Temperatur,
unter Kohlenwasserstoffgasentwickelung zu einer ungefärbten Flüssigkeit aufgelöst,
aus welcher beim Abdampfen leicht lösliches Kaliumkupfercyanür in Krystallen
gewonnen werden kann. Wirft man etwas von dem staubtrockenen Körper in eine mit Chlorgas gefüllte Flasche, so erfolgt augenblicklich, unter
Lichtentwickelung, eine schwache Detonation, es bildet sich Chlorkupfer, Salzsäure,
und fein zertheilte Kohle scheidet sich ab. Wickelt man ein wenig von dem
staubtrockenen Pulver in das eine Ende eines langen Streifens Fließpapier locker ein
und senkt diesen Streifen dann in eine Atmosphäre von Chlor, so findet gleichfalls
fast momentan eine gefahrlose schwache Verpuffung statt, während man in dem nicht
selten ganz unverletzt bleibenden Papierstreifen bei dessen Aufwickeln eine Menge
überaus voluminöser Kohle antrifft. Auch beim Einsenken
des locker in Fließpapier eingewickelten Pulvers in eine Atmosphäre von Bromdampf findet Entzündung, respective Zersetzung
desselben, unter gleichzeitiger Ausscheidung von fein zertheilter Kohle statt. Mengt
man nahezu gleiche Raumtheile des staubtrockenen explosiven Körpers mit fein gepulvertem Jod, und zwar unter Vermeidung jedweder
Friction, so erfolgt in wenig Augenblicken, unter zischendem Geräusch, eine
Entzündung des Gemisches, mit Hinterlassung von fein zertheilter Kohle. Mengt man
ihn mit einem gleichen Raumtheile chlorigsauren Bleioxyds
recht innig, so reicht eine ganz unbedeutende Friction hin, das Gemisch zum
Explodiren zu bringen. Hatte der, unter einer Glasglocke über Schwefelsäure
getrocknete explosive Körper sich während dieses Trocknens vielleicht ein wenig
oxydirt, so zeigt er. nicht mehr die Eigenschaft, mit gepulvertem Jod gemischt, sich
von selbst unter Zischen zu zersetzen; um ihn aber hierzu tauglich zu machen,
braucht man ihn nur einigemale mit Aetzammoniakflüssigkeit zu digeriren, dann mit
Alkohol auszusüßen und in einer Atmosphäre von Wasserstoffgas zu trocknen.
Aus den hier angeführten Reactionen ist man nun wohl schon jetzt berechtigt, den in
Rede stehenden explosiven Körper für ein Kupferkohlenhydrür zu halten, das sich in gewisser Beziehung dem von Wurtz
Man vergleiche Annal. de chim. et de phys. Ser.
III. Tom. XI pag.
250; oder Poggendorff's Annalen der Physik Bd.
LXIII S. 476. entdeckten, bei der Aufeinanderwirkung von Kupfervitriollösung und
unterphosphoriger Säure sich bildenden, und auch dem von Poggendorff
Siehe dessen Annalen der Physik, Bd. LXXV S. 350. auf elektrischem Wege, bei der Zerlegung einer schwach gesäuerten und
hinreichend verdünnten Kupfervitriollösung mittelst eines mäßig stark wirkenden
galvanischen Stromes an der Kathode gewonnenen Kupferhydrür anreihen lassen dürfte. Jedenfalls werde ich mir angelegen
seyn lassen, eine geeignetere Bereitungsweise dieses interessanten Körpers als die
bisher von mir befolgte
und hier beschriebene ausfindig zu machen, damit derselbe in einem reineren und der
Zersetzung weniger unterworfenen Zustande einer quantitativen Analyse unterworfen
werden könne.
Was schließlich die Einwirkung des Leuchtgases auf gewisse Gold- und
Silbersolutionen betrifft, so habe ich hierüber zur Zeit nur erst einige wenige
Versuche angestellt, die ich jedoch, trotz ihrer Unvollständigkeit, hier noch folgen
lassen will.
Leitet man anhaltend gewöhnliches Leuchtgas durch eine Auflösung von salpetersaurem Silberoxydammoniak mit vorwaltendem
Ammoniak, so bemerkt man schon nach Verlauf von wenigen Minuten die genannte
Salzsolution sich schwach röthen und nach und nach einen überaus feinen, schwärzlich
grauen, flockigen (nicht krystallinischen) Körper sich
darin ausscheiden, dessen Farbe allmählich immer dunkler, zuletzt ganz schwarz wird.
Im völlig getrockneten Zustande zeigt dieser Körper folgende Eigenschaften: Von
reiner Salpetersäure von 1,3 spec. Gew. wird er bei mittlerer Temperatur nicht
merklich angegriffen oder verändert. Er explodirt sowohl durch einen Schlag von
Eisen auf Eisen, wie durch Temperaturerhöhung, und zwar mit weit größerer
Heftigkeit, als die vorhin erwähnte Kupferverbindung. Zersetzt man ihn in ganz
kleinen Quantitäten durch Erhitzen in einem etwas langen Reagensglase, so sieht man
nach jedesmaliger Verpuffung ein überaus lockeres, ungemein voluminöses,
sammetschwarzes (aus fein zertheilter Kohle und Silber bestehendes) Pulver
resultiren, das beim Erhitzen auf einem Platinbleche, bei Zutritt der Luft, unter
Hinterlassung metallischen Silbers, verglimmt. Wirft man ein kleines Messerspitzchen
voll davon in eine mit Chlor gefüllte Flasche, so erfolgt
augenblicklich eine stärke, immerhin aber völlig
gefahrlose Detonation, unter Ausscheidung von Chlorsilber und ungemein
voluminöser sammetschwarzer Kohle. Beim Vermischen ungefähr gleicher Raumtheile
dieses Stoffes mit fein zerriebenem Jod erfolgt, ohne daß man die geringste Reibung
anzuwenden braucht, fast augenblicklich eine Detonation, wobei wiederum eine große
Menge fein zertheilter Kohle abgeschieden wird. Ein Gemisch von gleichen Raumtheilen
dieser explosiven Verbindung und chlorigsaurem Bleioxyd
detonirt schon bei der allerleisesten Friction mit furchtbarem Knall.
Beim Hindurchleiten von Leuchtgas durch eine ammoniakalische Lösung von frisch
gefälltem Chlorsilber erhält man die explodirende
schwarze Silberverbindung nicht. Auch der jüngst von
Prof. Vogel beim Hindurchleiten von Leuchtgas durch eine
Auflösung von salpetersaurem Silberoxyd entstehende, mehr
grauweiß aussehende krystallinische Niederschlag, der sowohl beim Erhitzen, wie, meinen
Beobachtungen zufolge,
auch beim Eintragen in eine Atmosphäre von Chlor mit großer Heftigkeit explodirt,
scheint verschieden zu seyn von dem hier in Rebe stehenden flockigen schwarz
aussehenden Körper.
Auch bei mehrstündigem Hindurchleiten von, mittelst verdünnter Schwefelsäure
gewaschenem (d.h. ammoniakfreiem) Leuchtgas durch eine möglichst säurefreie Goldchloridlösung, sieht man nach und nach einen
bräunlichen Niederschlag sich bilden, der wohl ausgesüßt und getrocknet, beim
Erhitzen überaus heftig explodirt. Das Glas, in welchem die Zersetzung der
Goldsalzsolution durch das Leuchtgas vor sich geht, pflegt sich hierbei im Innern
mit einem ganz dünnen, festhaftenden überaus glänzenden Goldhäutchen zu überziehen.
– –
Nachdem vorstehende Zeilen bereits fertig zum Druck niedergeschrieben waren, habe ich
die Freude gehabt, noch eine Kupferverbittdung ausfindig zu machen, welche im hohen
Grade geeignet zu seyn scheint, bei ihrer Zersetzung mittelst Leuchtgas, das
explosive Kupferkohlenhydrür von einer solchen Reinheit und Beständigkeit zu
liefern, wie dieß zu einer Analyse nothwendig ist; ich werde mir daher angelegen
seyn lassen, über die chemische Constitution dieses bis jetzt ganz einzig
dastehenden räthselhaften Körpers späterhin ausführlicher zu berichten, und führe
hier vorläufig nur so viel an, daß man beim Hindurchleiten von Leuchtgas durch eine
Kupferoxydulammoniaklösung
Erhalten durch längeres Schütteln von fein zerriebener staubförmiger Kupferasche (bekanntlich einem Gemisch von
Kupferoxydul, Kupferoxyd und metallischem Kupfer) mit starker
Aetzammoniakflüssigkeit, in einer nicht ganz damit gefüllten, aber
wohlverschlossenen dickwandigen Glasflasche. den mehrerwähnten Körper gleich bei seinem Entstehen in Gestalt eines
dunkelviolettroth gefärbten stockigen Niederschlags hervorgehen sieht, der nur mit
Wasser ausgesüßt zu werden braucht, um ihn von
hinlänglicher Reinheit zu erhalten. Sein äußeres Ansehen verändert sich selbst
während des Trocknens nicht wesentlich, und er scheint die mehrfach erwähnten
explosiven Eigenschaften noch in einem etwas stärkeren Grade zu besitzen, als das
aus Kupferchlorürammoniak gewonnene Präparat. – Die blaue Flüssigkeit, welche
man bei anhaltendem Schütteln von Kupferasche mit starker Aetzammoniakflüssigkeit
erhält, besteht fast nur aus Kupferoxydulammoniak, mit
einer äußerst geringen Beimischung von Kupferoxydammoniak; beim Hindurchleiten von
Leuchtgas entfärbt sie sich schon in wenig Viertelstunden
vollständig, und setzt man dann noch ferner das
Hindurchleiten von Leuchtgas fort, so gewinnt man in verhältnißmäßig kurzer Zeit
sehr beträchtliche Quantitäten jenes interessanten Körpers.