Titel: | Eine neue Art der analytischen Bestimmung von Aluminium in Ferroaluminium und Aluminiumstahl; von Alfred Ziegler. |
Autor: | Alfred Ziegler |
Fundstelle: | Band 275, Jahrgang 1890, S. 526 |
Download: | XML |
Eine neue Art der analytischen Bestimmung von
Aluminium in Ferroaluminium und Aluminiumstahl; von Alfred Ziegler.
Analytische Bestimmung von Aluminium in Ferroaluminium.
Ferroaluminium kann ganz ähnlich dem Ferrochrom
analysirt werden. Diese Eisenlegirung besteht im wesentlichen aus Eisen, Aluminium,
Mangan, Silicium und Kohlenstoff. Seine äuſserlichen physikalischen Eigenschaften
gleichen fast denen des Ferrowolframs. Zur analytischen Bestimmung kommen darin
auſser dem Eisen sämmtliche genannte Bestandtheile, und wenn es Kupfer enthält, auch
dieses. Gewöhnlich wird das Ferroaluminium unter Garantie des Gehaltes an Aluminium
verkauft und so kennt der Hüttenchemiker wenigstens annähernd den Procentsatz des
wichtigsten Bestandtheiles der zu untersuchenden Probe. In der Regel wird
10procentiges Ferroaluminium verwendet und genügen von diesem ½ bis 1g feinst gepulverter und gesiebter Substanz.
Diese Menge trägt man in einen geräumigeren Platintiegel ein, welcher etwa zur Hälfte
mit chemisch reinem, vorher geschmolzenem Natriumbisulfat in Pulver- oder
Brockenform angefüllt ist, und erhitzt das Gemisch. Nach etwa einer Stunde schwachen
Schmelzens erhöht man die Flammenwirkung und wird das Metall alsbald gelöst finden
(mit Ausnahme der entstandenen Kieselsäure). Nach Erkalten der Schmelze legt man den
Tiegel mit Deckel in ein Becherglas und löst die Schmelze in kochendem Wasser. Es
bleibt nur die Kieselsäure ungelöst, welche man nach Filtriren und Auswaschen mit
1procentiger Salzsäure bestimmen und mittels Fluſssäure und Schwefelsäure auf ihre
Reinheit prüfen kann. Bliebe hierbei ein wesentlicher Rückstand, so wäre derselbe
nochmals mit saurem schwefelsaurem Natron aufzuschlieſsen, in Wasser zu lösen und
der Hauptmenge zuzufügen.
Die gesammte wässerige Schmelzlösung wird nun auf irgend eine Weise, am besten nach
Reinhardt mittels unterphosphorigsaurem Natron
(10ccm einer Lösung von 1NaH2PO2 : 2H2O) desoxydirtDen Endpunkt der Reaction zeigt Rhodankalium am sichersten an.,
durch aufgeschlämmtes Zinkoxyd in geringem Ueberschusse die Thonerde gefällt, vom
Eisenoxydulsalze durch Filtriren getrennt und diese Operation nach Lösen der ersten
Fällung in Salzsäure wiederholt. Das die Thonerde enthaltende Zinkoxyd wird nun in
Salzsäure gelöst und daraus das Aluminiumhydroxyd mittels Ammoniak doppelt gefällt.
Die so erhaltene Thonerde enthält manchmal noch wesentliche Mengen Zinkoxyd bezieh.
Eisenoxyd; besonders wenn das zur Fällung verwendete Ammoniakwasser stark
kohlensäurehaltig war. Wie bei der Analyse des Ferrochroms wird nun die geglühte
Thonerde durch anhaltendes Schmelzen mit Natriumcarbonat oder kohlensaurem
Natronkali von den Verunreinigungen befreit. Selbstredend darf weder die endgiltig
gewogene Thonerde Verunreinigungen enthalten, noch sich
in letzteren Thonerde befinden. Um den gröſsten Theil des Aluminiumoxydes zu
reinigen, fällt man dieses aus der alkalischen Schmelzlösung zweckmäſsig durch
Einleiten von Kohlensäure (Befreiung von den wesentlichsten Alkalimengen). Das
Filtrat nach der Fällung durch Kohlensäure muſs jedoch auſserdem, nach Ansäuern mit
Salzsäure, mittels Ammoniak gefällt werden, da durch Kohlensäure nicht leicht
sämmtliche Thonerde gefällt wird. Die so erhaltenen Niederschläge werden nun in
Salzsäure auf den Filtern gelöst und die vereinigte Aluminiumchloridlösung, wenn sie
keine Kieselsäure mehr enthält, mittels Ammoniak und Chlorammonium endgiltig
niedergeschlagen. Bei dieser Fällung kann die Chlorammonium enthaltende Lösung, wenn
sie einige Zeit erhitzt ist, durch Zersetzung des Ammonsalzes noch stark nach
Ammoniak riechen, jedoch selbst bereits sauer sein. Deshalb versetze ich die ganze
Lösung vor dem Fällen mit einigen Tropfen reiner filtrirter Lackmuslösung und koche,
unbekümmert um den Geruch, so lange in der Porzellanschale, bis das rein blau
gefärbte Aluminiumhydroxyd eben beginnt., einen
violetten Stich zu bekommen. Dadurch vermeidet man, daſs vom Niederschlage weder
durch überschüssiges Ammoniak noch durch sich bildende Salzsäure etwas wieder gelöst
werde, und erzielt somit vollständige Fällung. Man verdünnt dann mit heiſsem Wasser,
läſst absitzen, decantirt noch einigemale und filtrirt. Das Filtriren nehme ich
unter Absaugen auf folgende Weise vor: Eine gewöhnliche starkwandige Wasserflasche
wird mit reinem Wasser fast ganz angefüllt und mit einem Gummistopfen verschlossen,
durch den einerseits ein oben im rechten Winkel gebogenes Glasrohr bis fast auf den
Boden der Flasche reicht. An dessen oberes umgebogenes Ende wird, wenn das Saugen
beginnen soll, ein mit Wasser gefüllter, in einem mit etwa 2 Hand breit hoch mit
Wasser gefüllten Eimer hängender Gasschlauch gesteckt. In der zweiten Durchbohrung
des Stopfens steckt der Trichter mit anliegendem doppelten Filter. Durch die
Heberwirkung des gefüllten Schlauches beginnt sogleich ein kräftiges Saugen und der
gelatinöse Niederschlag wird in etwa ⅕ bis ⅓ der Zeit filtrirt und ausgewaschen,
welche sonst dazu nöthig ist.
Aluminiumstahl kann in derselben Weise analysirt werden
wie Ferroaluminium, nur muſs man von diesem etwa 5 bis 10g zur Analyse verwenden. Da sich ferner
Stahlbohrspäne nicht sehr leicht mit Natriumbisulfatschmelze zersetzen, so kann man den Stahl
auch in Salzsäure lösen, die Kieselsäure durch Eindampfen zur Trockene abscheiden,
mit verdünnter Salzsäure aufnehmen und das Filtrat ebenso weiter behandeln wie
vorhin die Schmelzlösung.
Auch Ferroaluminium löst sich in Salzsäure. Es ist noch zu erwähnen, daſs in
Aluminiumstahl, auch wenn er nach dem Aluminiumzusatz
berechnet, einige Zehntel Procent davon enthalten
sollte, dieser Grundstoff häufig nicht mehr nachzuweisen ist, da derselbe durch
Oxydation in dem geschmolzenen Stahle ganz verschlacken kann. Somit darf man bei
übereinstimmenden negativen Resultaten (richtiges Arbeiten vorausgesetzt) nicht auf
Unbrauchbarkeit der Methode schlieſsen. Endlich mache ich auf eine neue Methode der
Bestimmung geringer Mengen Aluminium in Eisen und Stahl von J. E. Stead aufmerksam, worüber in Chemiker-Zeitung, 1890 Nr. 10, Repertorium,
Nr. 3, nach dem Journal of the Society of Chemical
Industry, 1889 Bd. 8 S. 965, berichtet ist.