Titel: | Ueber die Nachweisung eines Kupfergehaltes in Roheisen, Stahl- und Stabeisen. |
Fundstelle: | Band 224, Jahrgang 1877, Nr. , S. 628 |
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Ueber die Nachweisung eines Kupfergehaltes in
Roheisen, Stahl- und Stabeisen.
Boussingault's Bestimmung von Kupfer in Eisen.
Die zu diesem Zwecke von Boussingault (Annales de Chimie et de Physique, 1875 Serie 5 Bd. 5 S.
209) empfohlenen Methoden sind auf die Scheidung des Kupfers von Eisen durch
Ammoniak gegründet. Die vom gefällten Eisenoxyde getrennte ammoniakalische
Flüssigkeit wird neutralisirt und mit 1 oder 2 Tropfen Ferrocyankalium versetzt,
wodurch ein rothbrauner Niederschlag hervorgerufen wird; auf diese Weise läßt sich
noch 1/50000 Kupfer nachweisen. Boussingault löste 4g kupferfreien reinen
Eisenvitriol in 50c
heißem Wasser, fügte 0mg,25 Kupfersulfat hinzu, erhitzte unter allmäligem Zusätze von
Salpetersäure bis zur völligen Oxydation des Eisens zum Kochen, versetzte dann mit
überschüssigem Ammoniak und filtrirte. Einige Cubikcentimeter des Filtrats, mit
Chlorwasserstoffsäure möglichst genau neutralisirt und mit einem Tropfen einer
concentrirten Lösung von gelbem Blutlaugensalz versetzt, gaben den
charakteristischen Niederschlag von Kaliumkupfercyanür, der sich in voluminösen
Flocken absetzte. Bei Wiederholung dieses Versuches mit der Hälfte und dem
Dritttheil der angegebenen Kupfersalzmenge entstand noch ein sehr deutlich
wahrnehmbarer, braunröthlicher Niederschlag.
Qualitative Probe. Zur Aufsuchung des Kupfers in gekohltem
Eisen löst man 1g des
letztern in 12cc
Schwefelsäure (1 Vol. Monohydrat auf 5 Wasser) unter Erhitzen, fügt die zur
Höheroxydation des Eisens erforderliche Menge Salpetersäure und 30cc Wasser hinzu,
übersättigt die wieder ins Kochen gebrachte Flüssigkeit mit Ammoniak, bringt sie
noch kochend auf das Filter, versetzt das Filtrat bis zur fast vollständigen
Neutralisation mit so viel Chlorwasserstoffsäure, daß es nur noch sehr schwach
alkalisch reagirt, welchen Punkt man, wenn zu viel Säure zugegossen war, durch
frischen Zusatz von Ammoniak erreicht, und fügt nun 2 Tropfen einer concentrirten
Ferrocyankaliumlösung hinzu, worauf der Niederschlag fast augenblicklich auftritt
und sich in Flocken ablagert.
Quantitative Probe. Dieses ebenso rasch ausführbare, als
empfindliche qualitative Verfahren gestattet indessen nicht die quantitative Bestimmung des Kupfers, welches in gekohltem
Eisen, namentlich in manchen Roheisensorten, zuweilen bis zu mehreren Promille
enthalten ist. Boussingault empfiehlt hierzu
nachstehenden Weg. 2g
des zu prüfenden Metalles werden in einem genau tarirten Probirkölbchen mit
überschüssiger Salpetersäure von 1,20 spec. Gew. bis zu vollständiger Auflösung
behandelt, worauf man mit etwa 150 bis 200cc Wasser verdünnt, zum Sieden erhitzt,
überschüssiges Ammoniak zusetzt, das Gewicht der Flüssigkeit genau bestimmt, ohne
Auswaschen filtrirt und das Volum der durchgelaufenen, einen aliquoten Antheil des
in den 2g Substanz
vorhandenen Kupfers enthaltenden Flüssigkeit sorgfältig mißt, die letztere in einer
Porzellanschale zu Syrupconsistenz abdampft, zur Zerstörung der vorhandenen
Ammoniaksalze mit 15 bis 20cc Salpeter-Salzsäure versetzt und nun zur Trockne
verdampft. Den Rückstand nimmt man mit 10 Tropfen Chlorwasserstoffsäure und etwas
Wasser auf, filtrirt erforderlichen Falles und setzt einige Tropfen Schwefelammonium
unter Beobachtung der Vorsicht hinzu, daß die Flüssigkeit saure Reaction behält. Das
entstandene, sich rasch absetzende Schwefelkupfer wird schnell abfiltrirt, mit 1 bis
2 Proc. Schwefelammonium enthaltendem Wasser ausgewaschen, im Luftbade getrocknet,
unter 2 bis 3maligem Zusatze einer geringen Menge reiner Schwefelblüthe in einem
Porzellantiegel eingeäschert und nach mehrern Minuten langem Rothglühen gewogen. Bei
diesen Untersuchungen ist die Anwendung zweier in einander steckenden, gleich
schweren Filter zu empfehlen, deren äußeres man für sich verbrennt, worauf man die
von ihm zurückgelassene Aschenmenge von der des andern das Kupfer enthaltenden
abzieht.
Bei Befolgung der vorstehenden Angaben erhält man von gleichen Substanzmengen stets dieselben
Kupfermengen; allein dieses zur Nachweisung der geringsten Quantitäten des Metalles
sehr geeignete Verfahren hält die Probe der Synthese nicht aus, indem bei mehrern
derartigen Versuchen nur die Hälfte bis drei Viertel des dem Eisen zugesetzten
Kupfers erhalten wurden, was ohne Zweifel daher rührt, daß ebenso wie bei der
Bestimmung von Mangan und Phosphor in gekohltem Eisen, sobald in einer gleichzeitig
ein anderes Metall enthaltenden Flüssigkeit ein reichlicher Niederschlag von Eisen
entsteht, dieser letztere jedesmal einen gleichviel wie geringen Antheil jenes
Metalles mit niederreißt oder zurückhält. Deshalb empfiehlt Boussingault, um alles in Lösung vorhandene Kupfer in Sulfuret
umzuwandeln, die Entstehung dieses letztern in der Flüssigkeit ohne vorherige
Abscheidung des Eisens zu vermitteln, und gibt dazu folgenden Weg an. 1g des Eisens wird mit
5cc
Chlorwasserstoffsäure, der etwas Wasser zugesetzt ist, behandelt; nach erfolgter
Auflösung trennt man die ungelöst gebliebenen Substanzen durch Filtriren (bei
einigermaßen bedeutendem Siliciumgehalte nach vorherigem Abdampfen zur Trockne und
Aufnehmen des Rückstandes mit Wasser und 3cc Chlorwasserstoffsäure) und verfährt
so, daß man etwa 50cc
Flüssigkeit erhält, die man 2 Stunden lang mit einem langsamen
Schwefelwasserstoffstrom behandelt; den Niederschlag sammelt man auf dem Filter und
wäscht ihn bis zur völligen Ausscheidung des Eisens mit Schwefelwasserstoff haltigem
Wasser, trocknet und erhitzt ihn zu starker Rothglut, wodurch das Sulfuret
gewöhnlich vollständig zu Oxyd umgewandelt wird; allein, wenn auch etwas Sulfuret
zurückbleiben sollte, so würde dadurch die quantitative Bestimmung doch nicht
beeinträchtigt werden, indem das Gewicht des Cu2S dem des Oxyds 2 (Cu O) gleich ist.
Boussingault führte auch directe Versuche über den Einfluß
aus, welchen die Gegenwart von Arsen auf die Genauigkeit
der Bestimmung des Kupfers möglicherweise ausüben könnte, indem er in Erwägung zog,
daß jener Körper durch Verbindung mit dem letztern Metalle wohl größere Stabilität
erlangen, nicht aber, daß flüchtiges Schwefelarsen beim nicht flüchtigen
Schwefelkupfer zurückbleiben könnte. Diese Versuche haben gezeigt, daß ein solches
Bedenken unbegründet ist.
H. H.