Titel: Wollaston's Verfahren, schmiedbares Platin darzustellen.
Autor: Wollaston, William Hyde
Fundstelle: 1829, Band 34, Nr. I. (S. 1–8)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj034/ar034001

I. Ein neues Verfahren schmiedbares Platin darzustellen; von William Hyde Wollaston, M. D.

Aus dem Philosph. Mag. and Annals of Philos. Juli 1829, S. 1. Vorgelesen in der königl. Societät der Wissenschaften zu London.

Mit einer Abbildung auf Tab. I.

Da ich aus langer Erfahrung wohl besser als irgend ein anderes Mitglied dieser Gesellschaft mit der Behandlungsweise bekannt bin, welche das Platin erfordert, um vollkommen schmiedbar gemacht zu werden, so will ich mich bemühen das Verfahre, welches ich zu diesem Ende während mehrerer Jahre befolgte, und das ich stets in jeder Hinsicht genügend fand, so kurz, als es die Deutlichkeit zuläßt, zu beschreiben.

Jeder Chemiker kennt das gewöhnliche Verfahren das Platin durch Auflösen in Königswasser und Fällen mit Salmiak zu reinigen; aber ich zweifle, ob man dabei immer die nöthige Sorgfalt anwendet, damit das in dem Erz enthaltene Iridium sich nicht auflöst, was durch eine gehörige Verdünnung des Auflösungsmittels bezwekt wird.

In meiner in den Philosoph. Transactions von 1804 enthaltenen Abhandlung über ein neues in dem rohen Platin vorkommendes Metall, das Rhodium, habe ich dieser Vorsichtsmaßregel erwähnt, aber nicht angegeben, wie stark die Säuren verdünnt seyn müssen. Jedes Maaß der stärksten Salzsäure muß man vor der Anwendung mit einem gleichen Maaß Wasser versezen; als Salpetersäure wendet man am wohlfeilsten das sogenannte einfache Scheidewasser an.

In Betreff der Verhältnisse, in welchen die Säuren angewandt werden müssen, kann ich in runden Zahlen angeben, daß so viel Salzsäure, als 150 Marmor entspricht, mit so viel Salpetersäure, als 40 Marmor entspricht, 100 rohes Platin aufnehmen wird; damit aber möglichst wenig Säure verloren geht und auch damit eine reinere Auflösung erhalten wird, müssen in dem Auflösungsmittel wenigstens 20 Procent überschüssiges Erz enthalten seyn. Man muß die Säuren drei oder vier Tage lang mit dem Erze bei einer allmählich verstärkten Wärme digeriren lassen. Man gießt dann die Flüssigkeit ab und läßt sie so lange stehen, bis sich das feine pulverförmige darin schwebende Iridiumerz vollständig abgesezt hat; dann vermischt |2| man sie mit 41 Theilen Salmiak, der in ungefähr seinem fünft fachen Gewichte Wasser aufgelöst worden ist. Der erste Niederschlag, welchen man so erhält, wird ungefähr 165 Theile wiegen und etwa 66 Theile reines Platin geben.

Da die rückständige Flüssigkeit noch ungefähr 11 Theile Platin enthält, so scheidet man diese mit noch einigen anderen in Auflösung, erhaltenen Metallen dadurch aus, daß man blanke Eisenstangen in die Flüssigkeit stellt; der hiebei erhaltene Niederschlag wird in einer verhältnißmäßigen Quantität Königswasser, von derselben Zusammensezung wie das oben angewandte, wieder aufgelöst: hier muß aber, ehe man den Salmiak hinzuthut, ungefähr 1 Maaßtheil starker Salzsäure auf 32 Maaßtheile der salpetersalzsauren Auflösung zugesezt werden, damit kein Palladium oder Blei mit dem salzsauren Ammoniak-Platin niederfällt.

Der gelbe Niederschlag muß gut ausgewaschen und zulezt noch gut ausgedrükt werden, um ihn von den mannigfaltigen ihn verunreinigenden Substanzen, welche bekanntlich in dem Platinerze enthalten sind, vollkommen zu befreien. Hierauf wird er mit der äußersten Vorsicht in einem Graphittiegel erhizt, aber nur so stark, daß aller Salmiak ausgetrieben wird und die Platintheilchen möglichst wenig zusammensintern; voll diesem Umstande hängt wesentlich die Geschmeidigkeit des Productes ab. Das graue Platinproduct wird man beim Herausnehmen aus dem Tiegel, wenn es mit der gehörigen Sorgfalt bereitet wurde, schwach zusammenhängend finden und der Operator muß es dann zwischen seinen Händen reiben, um auf die sanfteste Weise möglichst viel metallisches Pulver von solcher Feinheit zu erhalten, daß es durch ein Sieb aus feiner Schleier-Leinwand geht. Die gröberen Theile müssen hierauf in einer hölzernen Reibschale mit einem hölzernen Reiber zerrieben werden, aber in keinem Falle mit irgend einem härteren Material/welches die Platintheilchen glätten könnte1), weil durch die geringste Politur der Zusammenhang, welchen die Theilchen durch die folgenden Operationen erhalten sollen, verhindert wird. Da alles überdieß gut in reinem Wasser gewaschen |3| werden muß, so kann sich der Operator das Zerreiben sehr erleichtern, wenn er zulezt dabei etwas Wasser zusezt, um die feineren Theile, die sich darin schwebend erhalten können, zu entfernen.

Da das Platin in der stärksten Hize unserer Oefen nicht geschmolzen und folglich nicht wie andere Metalle von seinen Unreinigkeiten während des Schmelzens durch Flußmittel befreit, auch nicht durch schmelzen homogen gemacht werden kann, so muß hier das mechanische Zertheilen in Wasser den Zwek des Schmelzens so weit als möglich ersezen, indem die erdigen Theile durch ihre größere Leichtigkeit sich auf die Oberfläche begeben und das Auflösungsvermögen des Wassers so weit als möglich die reinigende Kraft des Borax und anderer Flußmittel bei Entfernung auflöslicher Oxyde übernehmen.

Durch wiederholtes Auswaschen, Umrühren und Abgießen kann man die feineren Theile des grauen Platinpulvers so rein2) erhalten, als andere Metalle durch die verschiedenen metallurgischen Processe; und wenn man sie nun mit Wasser in einem reinen Gefäße übergießt und absezen läßt, so erhält man einen gleichförmigen Schlamm oder Brei, welcher zum folgenden Proceß des Formens geeignet ist.

Ich bringe ihn nun in eine Form, welche aus einer 6 3/4 Zoll langen hohlen Messingwalze besteht, die konisch ausgedreht ist, damit der gebildete Zain leicht herausgenommen werden kann; siechst, nämlich oben 1,12 Zoll, und ein Viertel Zoll vom Boden 1,23 Zoll im Durchmesser; an ihrem weiteren Ende wird sie mit einem Stahlstöpsel, welcher ein Viertels Zoll tief hineingeht, verschlossen. Man schmiert das Innere der Form gut mit ein wenig Spek und nachdem der Stöpsel, mit Fließpapier umwikelt, dicht in die Form eingepaßt wurde (denn das Papier erleichtert das Herausziehen des Stöpsels und läßt das Wasser während des Pressens entweichen), wird die Form aufrecht in ein Gefäß mit Wasser gestellt und selbst voll Wasser gegossen. Sie wird hierauf ganz voll mit dem Platinbrei gefüllt, welcher, da er in dem Wasser zu Boden sinkt, gewiß die Walze ohne Höhlen und mit Gleichförmigkeit füllen wird, – eine Gleichförmigkeit, welche durch das darauf folgende Pressen vollständig gemacht werden muß. Um sich jedoch zu überzeugen, daß wirklich gar keine Höhlungen vorhanden sind, kann man die Form, nachdem sie gefüllt wurde, wägen und das Gewicht ihres Inhalts mit dem Gewicht von Platin und Wasser vergleichen, welches sie nach einer Berechnung zu enthalten vermag3). Nachdem man sodann zuerst eine Scheibe von weichem |4| Papier und hierauf eine andere von Wollenzeug auf die Oberfläche der Masse gelegt hat, drükt man mit der Hand vermittelst einer hölzernen Keule das Wasser theilweise aus; alsdann legt man eine runde Kupferplatte darauf, wodurch der Inhalt Festigkeit genug erhält, daß man die Form horizontal in eine Presse legen kann, welche einen bedeutenden Druk ausübt.

Die Presse, welche ich beständig zu diesem Zwek anwandte, besteht aus einer flachen Eisenstange AB, Fig. 24., welche in die hohe Kante gesezt und etwa in der Mitte, wo sie sich sonst leicht biegen würde, durch einen Haken E auf eine starke Holzbank CD geschraubt ist. Die Stange ist durch einen Bolzen an ihrem Ende A mit dem Hebel AFG verbunden. Eine Eisenstange FH, welche sich an beiden Enden um die Bolzen F und H dreht, geht von dem Hebel F aus und treibt, so wie dieser niedergedrükt wird, den Schlitten I, welcher längs der Stange AB hingleitet, vor sich hin. Wenn in die Lüke IK ein Pflok gelegt wird, so theilt der Schlitten der Schiene klm Bewegung mit, welche ebenfalls so gemacht ist, daß sie längs der Stange hingleiten kann, und die Form N fortführt, welche auf der Schiene liegt, gerade dem Stämpel O gegenüber, der sich mit seinem Ende gegen das hervorragende Stük P des Endes der Stange AB stüzt.

Das Gewicht, welches bei dieser Presse, wenn der Erhebungswinkel des Hebels klein ist, der senkrecht am Ende des Hebels wirkenden Kraft das Gleichgewicht hält, ist = dieser Kraft × (AG × FH)/(AF (AF + FH)) × Cotang. vom Erhebungswinkel des Hebels; dieser Ausdruk entspricht bei einer Presse von den in der Figur angegebenen Dimensionen = der Kraft × 5. Cotang. des Erhebungswinkels. Bei einer Erhebung von 5° wird dieser Ausdruk beinahe gleich der 60 fachen und bei einer Erhebung von 1° fast der 300fachen Kraft; ja bei einer horizontalen Lage des Hebels ist der Multiplicator der Kraft gleichsam unendlich. Hieraus ersieht man den mechanischen Vortheil, womit durch Hülfe dieser Presse das am Ende des Hebels wirksame Gewicht des Arbeiters auf die nicht viel mehr als einen Zoll im Durchmesser haltende Oeffnung der Form übertragen wird.

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Nach der Pressung, welche man möglichst weit treibt, nimmt man den Stöpsel am Ende der Form ab und wird dann den Platinkuchen wegen der konischen Gestalt der Form leicht herausnehmen können; da er nun so hart und fest ist, daß er ohne zu brechen gehandhabt werden kann, so legt man ihn auf Kohlenfeuer und sezt ihn der Rothglühhize aus, um die Feuchtigkeit auszutreiben, das Fett abzubrennen, und ihm einen stärkeren Zusammenhang zu ertheilen.

Der Kuchen wird hierauf in einem Windofen erhizt; zu diesem Ende stellt man ihn auf einer irdenen Unterlage, welche mit einer Schichte reinen Quarzsandes überstreut wurde, ungefähr 2 1/2 Zoll über dem Rost des Ofens, mit einem seiner Enden gerade auf und bedekt ihn sodann mit einem umgestürzten cylindrischen Topfe aus der feuerfestesten Tiegelmasse, so daß dieser mit seinem offenen Ende auf der Sandschichte ruht; hiebei ist darauf zu achten, daß die Seiten des Topfes den Kuchen nicht berühren.

Damit das Platin durch Erhizen keine Blasen, bekommt, was der gewöhnliche Fehler dieses Metalles in seinem verarbeiteten Zustande ist, ist es unumgänglich nöthig, daß man den Kuchen der intensivsten Hize, welcher ein Windofen fähig ist, aussezt; diese Hize muß intensiver seyn als jede, welcher man das verarbeitete Platin bei irgend einer Behandlung aussezen mag, damit alle Unreinigkeiten, welche sich sonst bei einer niederen Temperatur verflüchtigen würden, gänzlich ausgetrieben werden. Der Ofen muß mit Staffordshire Kohks gespeist und das Feuer ungefähr zwanzig Minuten lang von der Zeit des Anfanges an unterhalten werden, wobei man während der lezten vier oder fünf Minuten eine mäßige Hize gibt.

Der Kuchen wird nun aus dem Ofen genommen, aufrecht auf einen Amboß gestellt, und während er noch heiß ist, zur möglichst kräftigen Verdichtung mit einem schweren Hammer auf die Spize geschlagen. Wenn bei dieser Operation der Cylinder gebogen werden sollte, darf man ihn in keinem Falle auf der Seile hämmern, indem er durch eine solche Behandlung augenbliklich zerbrochen würde, sondern man muß ihn durch Schlage, welche geschikt auf die Enden gerichtet werden, so treiben, daß man die hervorragenden Theile wieder in eine gerade Linie bringt.

Die Arbeit ist nun so weit vollendet, daß der Platinzain durch Erhizen und Schmieden gleich jedem anderen Metalle in jede erforderliche Form gebracht werden kann. Nach dem Schmieden muß der Klumpen von den eisenhaltigen Schüppchen gereinigt werden, welche sich auf seine Oberfläche in dem Feuer anlegen, indem man seine Oberfläche mit einem befeuchteten Gemenge aus gleichen Maaßtheilen krystallisirtem Borax und gemeinem Weinstein überstreicht (welches |6| wenn es in Fluß kommt, ein wirksames Auflösungsmittel solcher Unreinigkeiten ist4) und sie dann auf einer Platinmulde unter einem umgestürzten Topf der Hize eines Windofens aussezt. Wenn der Zain aus dem Ofen genommen wird, muß er sogleich in verdünnte Schwefelsäure getaucht werden, welche in wenigen Stunden den der Oberfläche anhängenden Fluß ganz auflöst. Der Zain kann dann zu Blech und Drath verarbeitet, kurz allen Processen unterworfen werden, deren die dehnbarsten Metalle fähig sind.

Die Vollkommenheit der Verfahrungsweisen, welche ich oben beschrieben habe, um das Platin vollkommen schmiedbar zu machen, kann man am besten dadurch beurtheilen, daß man das erhaltene Metall hinsichtlich seines Eigengewichts mit Platin vergleicht, welches vollkommen geschmolzen worden ist, und in Bezug auf seine Zähigkeit mit anderen Metallen, welche diese Eigenschaft im höchsten Grade besizen.

Das Eigengewicht eines von dem verstorbenen Dr. C. D. Clarke vor dem Knallgas-Gebläse vollkommen geschmolzenen Platinknopfes fand ich, nachdem er zu feinem Drath gezogen worden war, = 21,16. Das Eigengewicht des Kuchens aus dem Metallbrei, wenn er zuerst in die Form gebrächt wild, ist mit Ausschluß der Feuchtigkeit, ungefähr 4,3, nach dem Herausnehmen aus der Form aber ungefähr 10. Der vollkommen zusammengesinterte Kuchen hat, wenn er aus dem Windofen genommen wird, vor dem Schmieden ein Eigengewicht von 17 bis 17,7. Das Eigengewicht des geschmiedeten Platins ist ungefähr 21,25, bei demselben Stüke aber, nachdem es zu Drath ausgezogen ist, 21,4; durch Vergleichung des Gewichtes eines feinen Platindrathes von bestimmter Länge mit dem Gewichte eines Golddrathes, welcher durch dasselbe Loch gezogen worden war, fand ich jedoch das Eigengewicht des Platins = 21,5, und dieß ist ohne Zweifel die höchste Dichtigkeit, welche dem Platin ertheilt werden kann.

Die mittlere Zähigkeit des Platins, bestimmt nach den Gewichten, welche zum Zerreißen zweier feinen Platindräthe erforderlich waren, wovon der eine 1/3000 und der andere 1/3850 Zoll im Durchmesser |7| hielt, und reducirt auf einen Normal-Drath von 1/10 Zoll Durchmesser, fand ich = 409 Pfund; und die mittlere Zähigkeit von 11 Dräthen, deren dikster 1/4500 und deren dünnster 1/2500 Zoll im Durchmesser hielt, reducirt auf das obige Normalmaaß, fand ich = 589 Pfund; das Maximum dieser 11 Fälle war 645 Pfund und das Minimum 480 Pfund. Der dikste und der feinste Drath, welche ich prüfte, zeigen Ausnahmen, weil ein Drath von 1/1500 Zoll, 290 Pfund und ein Drath von 1/30000 Zoll, 190 Pfund erforderte. Wenn wir 590 Pfund, wie sie durch 11 auf einander folgende Versuche bestimmt wurden, für die Zähigkeit des nach obigem Verfahren dargestellten Platins annehmen und bedenken, daß die Zähigkeit des Golddrathes, auf dieselbe Länge und Dike reducirt, ungefähr 500 und diejenige des Eisendrathes 600 ist, so haben wir allen Grund, mit den in dieser Abhandlung auseinandergesezten Verfahrungsweisen, wodurch das Platin schmiedbar gemacht wurde, zufrieden zu seyn.

––––––––––

Ich will bei dieser Gelegenheit noch Einiges über zwei im Platinerz enthaltene Metalle mittheilen.

Um schmiedbares Palladium zu erhalten, wird der bei Verbrennung des blausauren Palladiums erhaltene Rükstand mit Schwefel verbunden und nachdem das Schwefelmetall geschmolzen ist, der Kuchen durch Kupellation in einem offenen Tiegel mit Borax und ein wenig Salpeter vollends gereinigt. Das Schwefelmetall wird sodann bei einer niedrigen Rothglühhize auf einem Bakstein geröstet und nachdem es eine teigartige Consistenz erhalten hat, zu einem vierseitigen oder ovalen flachen Kuchen gepreßt. Es wird nochmals sehr langsam bei einer niedrigen Rothglühhize geröstet, bis es auf der Oberfläche schwammig wird. Während dieses Processes entweicht der Schwefel als schwefliche Säure, besonders in den Augenbliken, wo die Hize zufällig etwas abnimmt. Man läßt den Zain sodann erkalten, und wenn er völlig kalt ist, wird er mit einem leichten Hammer sanft geklopft, um ihn zu verdichten und die schwammigen Auswüchse auf seiner Oberfläche fortzuschaffen. Das abwechselnde Rosten und Klopfen (oder sanfte Hämmern) erfordert die größte Sorgfalt und Ausdauer, ehe der Kuchen so weit gebracht ist, daß er starke Schläge vertragt; er kann aber durch dieses Verfahren so weit gebracht werden, daß man ihn durch ein Walzwerk laufen und zu jeder beliebigen Dünne walzen lassen kann.

So bereitetes Palladium ist immer spröde, so lange es noch heiß ist; es ist möglich, daß es noch ein wenig Schwefel zurükhält. Ich habe auch etwas Palladium für sich geschmolzen, ohne Schwefel anzuwenden; aber ich fand es, wenn es auf diese Art behandelt wurde, |8| immer so hart und schwierig zu bearbeiten, daß ich das vorhergehende Verfahren bei weitem vorziehe.

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Um das Osmiumoxyd in reinem, starrem und krystallisirtem Zustande zu erhalten, reibe ich drei Gewichtstheile des pulverförmigen Iridiumerzes mit 1 Gewichtstheil Salpeter zusammen und bringe das Gemenge in einen kalten Tiegel. Der Tiegel wird in offenem Feuer gut rothglühend erhalten, bis die Masse eine teigartige Consistenz angenommen hat, wo sich sodann Osmium-Dämpfe aus ihr erheben. Die auflöslichen Theile der Mischung werden sodann mit möglichst wenig Wasser ausgezogen und die so erhaltene Flüssigkeit wird in einer Retorte, mit so viel (mit ihrem gleichen Gewichte Wasser verdünnter) Schwefelsäure gemischt, als dem in dem angewandten Salpeter enthaltenen Kali entspricht; überschüssige Schwefelsäure bringt jedoch keinen Nachtheil. Wenn man schnell und so lange in eine reine Vorlage destillirt, als noch Osmium-Dämpfe übergehen, so wird sich das Oxyd als eine weiße Kruste an die Wände der Vorlage anlegen; und indem es dort schmilzt, in Tropfen unter die wässerige Auflösung niederfallen und auf dem Boden ein abgeplattetes flüssiges Kügelchen bilden. Wenn die Vorlage ganz erkaltet ist, wird das Oxyd erstarren und krystallisiren. Durch eine solche Operation erhielt ich 30 Gran krystallisirtes Oxyd und außerdem eine starke wässerige Auflösung desselben5).

|2|

Aus folgendem Versuche kann man ersehen, wie unumgänglich nöthig die Beachtung dieser Vorsichtsmaßregel ist: – Wenn ein Platindrath mit einem scharfen Werkzeuge in einer schiefen Richtung durchschnitten und rothglühend auf einem Amboß mit einem Hammer so geschlagen wird, daß die beiden kurz vorher getrennten Flächen in Berührung gebracht werden, so werden sie fest zusammengeschweißt; wenn aber die Flächen zuvor mit irgend einer harten Substanz polirt worden sind, so werden sie entweder gar nicht oder nur sehr schwer zusammengeschweißt werden können.

Wenn das Platinpulver bei der Zersezung des salzsauren Ammoniakplatins überhizt oder beim Reiben polirt wurde, so bemühte ich mich vergebens, ihm durch Eintauchung in eine Lösung von Salmiak in Salpetersäure eine schweißbare Oberfläche zu ertheilen.

A. d. O.

|3|

Schwefelsäure, welche mit dem so gereinigten grauen Platinpulver digerirt wird, zieht aus ihm noch nicht ein Tausendstel Eisen aus.

A. d. O.

|3|

Aus dem mittleren Gewicht der Zaine, die durch die vorhergehenden Operationen erhalten worden, weiß man, daß die im Text beschriebene Form 16 Unzen |4| Troy-Gewicht troknes Platinpulver enthalten muß. Das Gewicht des Inhalts der Form = 16 Unzen × (Eigengewicht des Platins – 1)/(Eigengewicht des Platins) + dem Gewicht eines Kubikzolls Wasser × der Capacität der Form in Kubikzollen = 16 Unzen × 20,25/21,25 + 0,526 Unzen × 7,05 = 18,9575 Unzen Troy-Gewicht. Sollte der Inhalt der Form viel weniger als nach dieser Berechnung wiegen, so muß das Pulver in der Form nicht gleichförmig vertheilt seyn.

A. d. O.

|6|

Dem Chemiker leistet dieser Fluß sehr gute Dienste, wenn er von seinem Tiegel oder anderen Platingefäßen den eisenhaltigen Anflug entfernen will, womit sie sich nach langem Gebrauch und insbesondere nach heftigem Erhizen in Kohlen- oder Kohksfeuer überziehen. Zur Analyse erdiger Mineralien bediente ich mich oft eines ähnlichen Flusses, welcher aus einem innigen Gemenge von zwei Gewichtstheilen krystallisirten kohlensauren Natrons und 1 Gewichtstheil krystallisirtem Borax bestand. Er hat den Vortheil, daß er nicht so stark wie äzendes Kali auf den Platintiegel wirkt und ist ein kräftiges Auflösungsmittel von Zirkon (Jargon) und vielen anderen Mineralien, welche von anderen Flußmitteln schwierig aufgelöst werden. Wenn das zu behandelnde Mineral zur Zersezung eine Oxydation erfordert, so kann man ein wenig Salpeter oder salpetersaures Natron zusezen.

A. d. O.

|8|

Von dieser Abhandlung wurde bereits eine vorläufige Notiz im polyt. Journ. Bd. XXXII. S. 149. mitgetheilt.

A. d. O.

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