Titel: Deville, über das Platin und die es begleitenden Metalle.
Autor: Sainte-Claire Deville, Henri Etienne
Debray, Henri Jules
Fundstelle: 1859, Band 154, Nr. XXVIII. (S. 130–145)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj154/ar154028

XXVIII. Ueber das Platin und die es begleitenden Metalle; von H. Sainte-Claire Deville und H. Debray.35)

Im Auszug aus den Annales de Chimie et de Physique, August 1859, S. 385–496.

Mit Abbildungen auf Tab. II.

I. Schmelzen des Platins.

Das beste Verfahren sich reines Platin zu verschaffen, besteht darin, es in einem aus gebranntem Kalk bestehenden Behälter zu schmelzen und zu feinen. Man findet im Handel Platin, welches aus der zweiten |131| und dritten Auflösung des Erzes abgeschieden wurde und nahezu frei von Iridium ist, aber stets Spuren von Osmium und ein wenig Silicium enthält. Solches Platin läßt sich durch das Schmelzen im Kalk bei Oxydationsfeuer mit der größten Vollkommenheit feinen, es entbindet sich Osmiumsäure und das Silicium geht in kieselsauren Kalk über, welcher zu einer farblosen Perle schmilzt, die sich auf der Oberfläche des Metalls rasch hin und her bewegt, bis sie an die Ränder des Behälters gelangt und von den Wänden desselben absorbirt wird.

Das geschmolzene und gefeinte Platin ist ein eben so weiches Metall wie das Kupfer, wovon man sich in der Pariser Münze überzeugte; es ist weißer als das gewöhnliche Platin, und besitzt nicht dessen Porosität, welche bisher die Herstellung einer undurchdringlichen Platinplattirung verhinderte.

Das geschmolzene Platin besitzt noch die Eigenschaft, die Gase an seiner Oberfläche zu verdichten. Seine Dichtigkeit ist gleich 21,15 und geringer als diejenige des gewöhnlichen Platins, welches behufs seiner Verarbeitung in sehr kräftiger Weise anhaltend kalt geschlagen wurde.

Wir wollen nun den Apparat beschreiben, mittelst dessen wir das Platin in ziemlich beträchtlichen Quantitäten schmelzen, und dasselbe in einen offenen Einguß gießen konnten, wie ein Metall von gewöhnlicher Schmelzbarkeit.

Das Brennmaterial, welches wir meistens angewandt haben, ist das Leuchtgas. Man kann aber auch das Wasserstoffgas benutzen, welches eine noch größere Hitze gibt, wenigstens wenn es rein ist. Die Verbrennung wird durch einen Sauerstoffstrom bewirkt, und die Vertheilung der Gase geschieht mit dem in Fig. 10 abgebildeten Löthrohr.

Dieses Löthrohr besteht in einem Cylinder E, E aus Kupfer, von 12 Millimeter Durchmesser, welcher an seinem untern Theil mit einer Verlängerung E', E' versehen ist, die schwach conisch, 40 Millimeter lang und aus Platin verfertigt ist. Eine kupferne Röhre C, C, C von 3 bis 4 Millimeter lichtem Durchmesser, welche in einem Ansatz von Platin C' endigt, der an sie angeschraubt wird, ist in den Cylinder von seinem obern Theil aus gesteckt und wird darin durch eine Druckschraube P festgehalten; mittelst letzterer kann man dem Ansatz C' die gewünschte Höhe bezüglich des untern Endes des Cylinders E, E, E', E' geben. – Ein Hahn H von großem Querschnitt ist seitlich mittelst eines sehr weiten Verbindungsstücks ebenfalls am Cylinder E angebracht. Am Ende der gebogenen Röhre C ist ein Hahn O angebracht. Durch den Hahn H läßt man, mittelst eines Kautschukrohrs das als Brennmaterial dienende Wasserstoff- oder Leuchtgas zuströmen; durch den Hahn O führt man den Sauerstoff |132| ein, welcher dasselbe verbrennen muß. Der platinene Ansatz C' ist mit einer Oeffnung von 2 bis 3 Millimetern Durchmesser versehen. – Um beträchtliche Quantitäten von Platin zu schmelzen, z.B. 12 bis 15 Kilogr., müssen die Hähne dieses Apparats, besonders derjenige für das Leuchtgas, einen verhältnißmäßig großen Querschnitt haben, weil für das Ausströmen des Gases eine Oeffnung von 1 Quadratcentimeter oder wenigstens 75 Quadratmillimetern angewandt werden soll. Der platinene Ansatz des Löthrohrs aus welchem der Sauerstoff entweicht, muß in diesem Falle eine Oeffnung von wenigstens 2 Millimet. Durchmesser haben. Dem Sauerstoffgas muß man einen Druck von 4 bis 10 Centimetern Quecksilbersäule geben können.

Der Ofen, Fig. 8, worin die Verbrennung erfolgt, ist von Kalk36) angefertigt und dieser mit sehr weichem Eisendraht gebunden, so daß die Reife sich in geringer Entfernung von einander befinden. Er besteht aus zwei Theilen: 1) dem Gewölbe A, A, aus einem cylindrischen Kalkstück hergestellt, welchem an seinem untern Theil eine schwache Bogenrundung gegeben und das bei Q mit einem conischen Loch zum Einstecken des Löthrohrs E versehen ist; 2) der Sohle B, welche in einem andern, ebenfalls cylindrischen Kalkstück ausgehöhlt ist; man muß derselben eine solche Tiefe geben, daß das geschmolzene Platin darin eine Dicke von höchstens 3 bis 4 Millimetern hat; am vordern Theil D, welcher einen schwachen Vorsprung bildet, stellt man mit einer Raspel eine etwas nach Innen geneigte Nuth her, welche zugleich als Ausgießloch und als Austrittsöffnung für die Flamme dient. Um eine Schmelzung zu machen, stellt man die aus Kalk bestehenden Theile des Ofens zusammen, wie es die Abbildung zeigt, dann, das Löthrohr in der Hand haltend, öffnet man den Hahn H (Fig. 10), so daß ein sehr schwacher Strom von dem brennbaren Gas austritt, welches man bei C' entzündet; dann dreht man den Hahn O, durch welchen der Sauerstoff zugeführt wird, läßt jedoch das brennbare Gas stark vorwalten. Hierauf erst führt man die Flamme durch das Loch Q (Fig. 8) in den Apparat ein, weil sonst eine kleine Explosion in demselben entstehen könnte. Alsdann verstärkt man allmählich (um die Ofenwände langsam zu erhitzen) die Geschwindigkeit des Sauerstoff- und des Wasserstoffstroms, bis man die Maximaltemperatur erreicht hat.37) Mit einem Platinblech, welches |133| man durch den Vorsprung D (Fig. 8) einführt und auf den Gasstrahl bringt, sieht man wo die Maximaltemperatur stattfindet, d.h. der Punkt liegt wo das Schmelzen am schnellsten erfolgt; nun gibt man mittelst der horizontalen Druckschraube P (Fig. 10), welche man löst, dem Platinansatz C' die geeignete Stellung und befestigt ihn dann in derselben durch starkes Anziehen der Schraube. Hierauf führt man das Platin nach und nach durch die Oeffnung D ein. Besteht dasselbe aus Blechstücken von weniger als 1 Millimeter Dicke, so verschwinden und schmelzen sie fast in dem Augenblick wo sie in den Ofen gelangen. Das Sauerstoffgas muß unter einem gewissen Druck, von beiläufig 4 bis 5 Centimet. Quecksilbersäule, ausströmen und dem Platin eine Drehbewegung ertheilen, wodurch die Temperatur in dessen ganzer Masse eine gleichförmige wird.

Man muß das Platin so lange im Schmelzen erhalten, bis es vollständig gefeint ist, was man daran erkennt, daß sich keine glasige Substanz mehr auf seiner Oberfläche bildet. Will man alsdann das Platin nicht gießen, so vermindert man allmählich die Geschwindigkeit der beiden Gase, indem man das reducirende Gas stets in sehr schwachem Ueberschuß vorwalten läßt. Dieses Gas veranlaßt eine sehr rasche Bildung von Wasser oder Kohlensäure auf Kosten des im Platin aufgelösten Sauerstoffs; die Metallmasse kommt dabei in ein schwaches Sieden. Nach und nach dringt die Erstarrung bis zur Mitte vor, und man sperrt dann die Gase ganz ab. Es wird stets ein wenig Platin an das Gewölbe des Ofens geschleudert, welches man nach der Operation mit der größten Leichtigkeit sammeln kann.

Will man hingegen das geschmolzene und gefeinte Platin gießen, so verschafft man sich einen Einguß, welcher entweder aus dickem und mit Graphit gut geriebenem Gußeisen besteht, oder aus Gasretorten-Kohks, oder aus Kalk; die beiden letzteren lassen sich mit der größten Leichtigkeit aus Platten herstellen, welche man zersägt und mit Eisendraht bindet. Man hebt das Gewölbe des Ofens ab, faßt den Herd mit einer Zange, und gießt das Platin aus, aber ohne sich zu beeilen wie bei einem gewöhnlichen Metall. Die einzige Schwierigkeit besteht hierbei darin, gleichzeitig die blendende Oberfläche des Platins und die Oeffnung des Eingusses zu unterscheiden, um sicher ausgießen zu können. Mit der Zange soll man höchstens 3 bis 4 Kilogr. Platin gießen, mit einem größeren Quantum wäre es zu gefährlich, falls die Zange oder irgend ein anderer Theil des Apparats nachgeben würde.

Um große Quantitäten von Platin, z.B. 12 Kilogr., auf einmal gießen zu können, muß man einen Ofen (Fig. 9) anwenden, welcher nach denselben Principien wie der beschriebene construirt, aber wegen seiner |134| Größe aus Kalkstücken zusammengesetzt ist, welche man wie Ziegel in einem cylindrischen Apparat von Eisenblech anordnet, indem man darin hernach die Sohle K aushöhlt. Das Gewölbe V besteht auch aus mehreren Kalkstücken, welche durch einen sehr starken und mit einer Druckschraube versehenen Eisenreif zusammengehalten werden; nachdem die Kalkstücke gut zusammengefügt und an einander gepreßt worden sind, bearbeitet man die Oberfläche des Gewölbes und bohrt das Loch Q mit der größten Leichtigkeit aus. Der im Blechcylinder K enthaltene Herd ist um zwei mit Scharnier versehene Träger L, L beweglich, welche so angeordnet sind, daß die horizontale Linie, welche die Scharniere verbindet, durch das Ausgießloch D geht; wenn man daher den Blechcylinder mittelst des an ihm angebrachten Schwanzes S hebt, so dreht sich der ganze Apparat um diese Linie LL, und die auf der Ofensohle enthaltene Flüssigkeit lauft bei D aus, ohne daß der Punkt D selbst sich verrückt. Um sich in der Behandlung dieses Apparats zu üben, füllt man die Sohle mit Quecksilber und führt das Gießen mit diesem Metall aus, ehe man es mit dem geschmolzenen Platin vornimmt.

Die Principien, auf welche sich die Construction unserer Apparate gründet, sind sehr einfach:

1) Der Kalk ist vielleicht der schlechteste Wärmeleiter, welchen man kennt; ein Apparat von höchstens 2 Centimeter Dicke, welcher voll geschmolzenen Platins ist, hat äußerlich kaum eine Temperatur von 150° C.

2) Der Kalk ist der Körper welcher die Wärme und das Licht am vollkommensten ausstrahlt, weßhalb er auch gewählt wurde um das Drummond'sche Licht zu erhalten. Wände aus Kalk sind daher die besten, welche man einem derartigen Flammofen geben kann.

3) Der Kalk wirkt auf alle aus dem Platin zu entfernenden Unreinigkeiten, das Eisen, Kupfer, Silicium etc., und verwandelt sie in schmelzbare Verbindungen, welche seine so poröse Substanz durchdringen. Er wirkt wie eine Kapelle, deren Material das Metall reinigt, welches man darin schmilzt.

Ein Versuch, welcher im Laboratorium der Normalschule mit Gasometern, welche 1400 bis 1500 Liter Sauerstoffgas enthielten und mit Leuchtgas angestellt wurde, gab bei Anwendung des beschriebenen Apparats mit Scharnieren (Fig. 9) folgende Resultate. In 42 Minuten, worin die Zeit inbegriffen ist, welche zur Bestimmung der erforderlichen Gasverhältnisse nöthig war, schmolzen wir 11 Kilogr. 595 Gramme Platin als russische Münze. Nach dem Schmelzen war man genöthigt das Metall zu feinen, welches ein wenig Osmium und eine beträchtliche Menge Silicium enthielt, dann goß man es in einen Einguß von Gasretorten-Kohks, |135| worin es lange Zeit flüssig blieb. Der Verbrauch an Sauerstoffgas betrug 1200 Liter, und der Gewichtsverlust des Platins 135 Gramme, wovon die Hälfte in mechanischen Verlusten bestand, in Folge des Spritzens während des Gießens, so daß der wirkliche Verlust auf höchstens 1/2 Proc. vom Gewicht des Platins geschätzt wurde, was nahezu den Unreinigkeiten entspricht, welche das Platin enthielt.38) Jedes Kilogramm Platin erfordert also zum Schmelzen, das Feinen inbegriffen, 100 Liter Sauerstoffgas; davon kommt aber fast die Hälfte auf das Feinen.

Das Gießen des Platins in Formen erheischt dieselben Vorsichtsmaßregeln wie das Gießen des Silbers. Bei oftmaligem Umschmelzen desselben Platins erhielten wir einigemal mißlungene Stäbe, welche zwar hämmerbar aber blasig waren, meistens fielen jedoch die Stäbe ganz vorwurfsfrei aus. Es bleibt daher den Praktikern noch ein Kunstgriff zu ermitteln, damit diese Operation sicher gelingt.

Zur Bereitung des Sauerstoffgases haben wir Mangansuperoxyd (Braunstein) und Quecksilberstaschen angewandt, welche wir in einem kleinen Flammofen (Fig. 1) mittelst einer dicken Schicht von möglichst backenden Steinkohlen erhitzten; um das Verbrennen der Flaschen zu verhüten, umhüllen wir sie also mit einer sehr rußigen Flamme, wodurch der Zweck vollständig erreicht wird. Jede Quecksilberflasche (Nr. 1, 2, 3, 4, 5, 6 in Fig. 1) enthält 5 Kilogr. Braunstein; nachdem man sie beschickt hat, bringt man sie im Flammofen an, entweder horizontal oder vertical; wir wollen annehmen daß sie horizontal angeordnet wird: eine schmiedeeiserne Röhre, welche an einem ihrer Enden etwas conisch ist, durch Schläge mit einem hölzernen Hammer in die Oeffnung der Quecksilberflasche eingetrieben und mit Lehm lutirt wurde, führt mittelst Kautschukröhren das Sauerstoffgas in ein kupfernes Tönnchen (Fig. 6), welches Wasser enthält und die von den Quecksilberflaschen kommenden Röhren aufnimmt, so daß dieselben mittelst der Wasserschicht, welche die Gase durchziehen müssen, voll einander abgesondert sind. Aus dem Tönnchen führt eine Röhre, welche an der Seite desselben oberhalb angebracht und anfangs horizontal dann schwach geneigt ist, die Gase und das verdichtete Wasser in eine mit gelöschtem Kalk oder mit Aetznatronlösung gefüllte Flasche, wo der Sauerstoff seine Kohlensäure verliert. Dieses Gefäß muß abgekühlt werden (wenn man das Tönnchen nicht abkühlt), weil das im Braunstein enthaltene Wasser darin als Dampf anlangt und |136| es übermäßig erhitzen könnte. Aus dieser Flasche zieht das Gas in den Gasometer, welcher voll Wasser ist, dessen Ausfließen man so regelt, daß der Druck stets um einige Centimeter Wassersäule größer ist als der atmosphärische Druck.

Den von uns angewendeten Flammofen, welcher in Fig. 1 nach dem beigegebenen Maaßstab gezeichnet ist, brauchen wir nicht näher zu beschreiben. Wir haben nur zu bemerken, daß die drei ersten Flaschen (Nr. 1, 2, 3) einander sehr nahe gelegt seyn müssen, um in erforderlicher Weise die Geschwindigkeit der Flamme zu vermindern. Die erste Flasche muß das Gewölbe nahezu berühren; die zweite, welche auf derselben verticalen Linie angebracht ist, muß der ersten sehr nahe liegen, und nur die dritte muß zwischen sich und der Ofensohle den Raum lassen, welcher erforderlich ist damit fast die ganze Flamme durchziehen kann. Hernach werden die drei anderen Flaschen39) regelmäßig in dem übrigen Raume vertheilt. Man muß sich erinnern, daß die Flamme und die Wärme stets aufzusteigen streben, und daß es immer vortheilhaft ist, sie niedersteigen zu machen.

Fig. 6 zeigt die Einrichtung des Tönnchens; A sind die Röhren, welche das Gas herbeiführen; B ist die Austrittsöffnung, von welcher der Wasserstand abhängt; M ist das Manometer, welches den Druck des Gases anzeigt. Das Tönnchen wird durch einen Strom kalten Wassers abgekühlt.

Fig. 5 zeigt die sehr einfache Construction unserer Gasometer, welche von Zink angefertigt sind. Der Hahn A für das Ausfließen des Wassers dient auch zum Einführen des Wassers, welches das Gas austreiben muß, wenn dasselbe benutzt werden soll. Dieser Hahn muß einen großen Querschnitt haben, von wenigstens 2 Quadratcentimet. für einen Gasometer von 800 Liter Inhalt. Der Hahn B dient abwechselnd für das Einführen und den Austritt des Sauerstoffgases. Das Manometer M enthält Quecksilber und zeigt den Druck an, während sich der Gasometer entleert. Der Wasserstand ist an der Glasröhre N ersichtlich, welche durch Kautschukröhren mit zwei kleinen Tubulaturen T, T verbunden ist, die an der Seite des Gasometers angebracht sind und mit dessen Innerem communiciren.

Wenn man statt des Leuchtgases Wasserstoffgas anwendet, so erhält man, wie erwähnt, eine höhere Temperatur. Zur Bereitung des |137| Wasserstoffgases benutzen wir einen Apparat nach der Construction des Hrn. Desbassayns de Richemond,40) von 60 Liter Inhalt, in welchen wir 100 Kilogr. Zink bringen. Oder wir wenden dazu eine Steinzeugflasche an, welche unten tubulirt ist, 50 bis 60 Liter Inhalt hat, und mit Zinkstücken genau gefüllt wird; durch eine Uförmige Röhre fließt Schwefelsäure, mit 9 Theilen Wasser verdünnt, auf den obern Theil des Zinks, und das gebildete schwefelsaure Zink fließt durch eine kupferne Röhre ab, welche mit einem kupfernen Hahn versehen ist, den man nach jeder Operation waschen muß. Die mit Zink gesättigte Flüssigkeit soll, nachdem sie durch die Metallschicht gedrungen ist, sich in der Flasche nicht ansammeln, wornach man den Ausfluß des Hahns reguliren muß. Eine Glasröhre, welche oben und unten durch Kautschukröhren mit dem Innern der Flasche in Verbindung steht, zeigt den Flüssigkeitsstand in derselben an. Die Flasche muß beständig mit kaltem Wasser besprengt werden, um jede Temperatur-Erhöhung zu verhindern, was sehr wichtig ist. In dem Pfropf am obern Theil der Flasche wird eine gekrümmte Röhre angebracht, welche in einen Glascylinder taucht, der mit Wasser gefüllt und 20 bis 30 Centimeter hoch ist; derselbe bildet ein Sicherheitsventil, durch welches das Wasserstoffgas entweicht, wenn man sein Ausströmen unterbricht oder verzögert. Anstatt in einer Steinzeugflasche, kann man das Wasserstoffgas in einem bleiernen Behälter erzeugen, welchem ein aus mit Blei plattirtem Kupferblech angefertigter noch vorzuziehen ist; einen solchen Behälter taucht man gänzlich in einen mit Wasser gefüllten Bottich, worin das Wasser beständig erneuert wird. – Man muß auf jede Weise zu verhindern suchen, daß sich in den Röhren, welche das Gas dem Löthrohr zuführen, Wasserdampf verdichtet und Wasser darin verweilt, weil dadurch Schwankungen im Druck veranlaßt würden, welche für die Schmelzoperation sehr nachtheilig wären. Wir bemerken wiederholt, daß alle Hähne, alle Leitungsröhren dieser verschiedenen Gase, besonders wenn man das Leuchtgas anwendet, einen großen Querschnitt haben müssen.

Die von uns vorstehend beschriebene Methode, zum Wiederherstellen alten Platins angewandt, gibt vortreffliche Resultate. Wenn man das Platin nach unserm Verfahren geschmolzen und gefeint hat, so kann es, das Iridium und Rhodium ausgenommen, kein anderes fremdes Metall mehr enthalten. Alle Substanzen, welche das Platin am leichtesten angreifen, der Schwefel, Phosphor, Arsenik, das Gold womit man es löthet, das Eisen, Kupfer, Palladium, Osmium, werden von demselben abgeschieden, |138| indem sie entweder oxydirt und vom Kalk absorbirt, oder verflüchtigt werden. Das Platin, welches Gold und Palladium enthält, läßt diese Metalle in Dampfform entweichen, und man kann sie leicht sammeln, indem man die aus dem Ofen tretende Flamme in ein thönernes Rohr leitet, wo sie alle flüchtigen fremdartigen Substanzen absetzt, mit Ausnahme der Osmiumsäure, welche sich aber auch verdichtet, wenn man die Dämpfe durch eine mit Ammoniak gefüllte Flasche ziehen läßt. Ein Theil des Osmiums setzt sich jedoch in dem Rohr in metallischem Zustande ab, indem es sich im gasförmigen Strom der Flamme verflüchtigt, oder indem die im Ofenherd erzeugte Osmiumsäure sich später im Condensationsrohr reducirt.

Die Form der von uns angewandten Oefen kann man abändern und z.B. eine elliptische oder länglich-viereckige wählen, wenn man das Schmelzen mittelst zweier Löthrohre bewerkstelligen will. Alle Personen, welche bei unseren Versuchen gegenwärtig waren, haben sich zu ihrer Verwunderung mit uns überzeugt, daß das Platin außerordentlich leicht zu schmelzen und zu gießen ist; denn das Platin bleibt in einer aus Kalk bestehenden Gießform, welche vorher auf 500 oder 600° C. erhitzt wurde, lange Zeit geschmolzen. Man könnte auch das Platin in getrennten Oefen schmelzen, welche 25 bis 50 Kilogr. enthalten, und deren Inhalt gleichzeitig in dieselbe Form ausgießen, wie man es beim Stahl macht. Nur sollte man dem Platinbad, selbst beim Schmelzen großer Quantitäten, niemals über 4 bis 5 Centimeter Dicke geben, es sey denn daß man es beständig umrührt, entweder mittelst des gepreßten Windes der Löthrohre, oder mittelst stark gebrannter Haken von Kalk oder Magnesia; dieses Metall ist nämlich kein so guter Wärmeleiter, daß es bei einer beträchtlicheren Dicke vollkommen flüssig bleibt. Wenn man diese Vorsichtsmaßregel unbeachtet ließe, so könnte das Feinen oder sogar das Schmelzen der Metallmasse fehlschlagen.

II. Probiren der Platinerze.

1. Gold. – Um dem Erze das Gold zu entziehen, behandelt man 10 Grm. desselben einige Stunden lang mit kleinen Quantitäten kochenden Quecksilbers, wascht mit heißem und reinem Quecksilber, gießt sämmtliches Quecksilber zusammen und destillirt es in einer kleinen Glasretorte. Der Rückstand, zum Rothglühen erhitzt und gewogen, gibt den Goldgehalt des Erzes. Die amerikanischen Platinerze liefern hierbei gewöhnlich 60 bis 110 Milligramme Gold, im Durchschnitt 1 Proc. entsprechend.

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2. Sand. – Um den Sand zu bestimmen, wiegen wir von einer durchschnittlichen Probe des Erzes 2 Grm. ab; in einem gewöhnlichen kleinen Tiegel mit glatten Wänden schmelzen wir ein wenig Borax, so daß seine Wände gut glasirt werden, geben in denselben 7 bis 10 Grm. reines und gekörntes Silber, auf dasselbe das Platinerz, dann 10 Grm. geschmolzenen Borax und endlich eines oder zwei kleine Stücke Holzkohle. Man schmilzt das Silber und erhält es einige Zeit auf einer Temperatur welche seinen Schmelzpunkt ein wenig übersteigt, damit der Borax recht flüssig wird und den Sand auflösen kann. Den Borax kann man übrigens mit einem Pfeifenrohr umrühren. Man läßt erkalten und sondert den Silberkönig ab, welcher das Osmium und das Platin mit allen dasselbe begleitenden Metallen enthält (um die letzten Boraxtheile zu beseitigen, digerirt man den König nöthigenfalls mit ein wenig schwacher Flußsäure). Endlich trocknet man den König, erhitzt ihn zum schwachen Rothglühen und wiegt ihn. Zieht man das Gewicht des Königs von der Summe der Gewichte des Erzes und des angewandten Silbers ab, so erhält man die Quantität Sand welche das Erz enthält. Dieselbe zu ermitteln, ist sehr wichtig, weil der Sand der einzige ganz werthlose Bestandtheil des so theuren Platinerzes ist.

3. Platin. – Außer dem Sand bestehen die Unreinigkeiten des Platinerzes hauptsächlich in Eisen und Osmium-Iridium. Die anderen Metalle, das Palladium, Rhodium und Iridium, machen zusammen eine ziemlich constante Quantität aus, stets zwischen 4 und 5 Proc.; man braucht daher nur den Betrag dieser Metalle zusammengenommen zu kennen, um die Zusammensetzung des Platinerzes selbst zu haben. Wir werden diesen Betrag in der Folge nur zu 4 Proc. berechnen, weil das Palladium bei den Schmelzoperationen, denen wir das Platin vor dem Wägen unterziehen, sich verflüchtigt.

Zur Bestimmung des Platins erhitzt man 50 Grm. einer durchschnittlichen Probe des Erzes in einem gewöhnlichen Tiegel mit 75 Grm. Weichblei und 50 Grm. reinem, gut krystallisirtem Bleiglanz zum Schmelzen. Man setzt dann 10 bis 15 Grm. Borax zu, und steigert das Feuer bis zur Schmelzhitze des Silbers: man rührt von Zeit zu Zeit mit einem Pfeifenrohr um, und hört erst auf zu erhitzen, nachdem alle Platinkörner verschwunden sind, nämlich sich im Blei aufgelöst haben und sich unter dem Pfeifenrohr nicht mehr zeigen. Alsdann setzt man 50 Grm. Bleiglatte zu, in der Art, daß man die Temperatur immer steigert und die Bleiglätte nur nach und nach einträgt, in dem Maaße als sie sich reducirt und bis sie in Ueberschuß ist, was man daran erkennt, daß die Schlacke dann das Pfeifenrohr angreift und die Entbindung von schwefliger Säure |140| aufhört. Man läßt nun den Tiegel langsam erkalten, zerschlägt ihn dann, löst die Schlacke ab, welche bleihaltig und eisenreich seyn muß, und putzt den König gut ab, welcher beiläufig 200 Grm. wiegen muß. Zur Erläuterung dieser Operation bemerken wir, daß das mehr oder weniger eisenhaltige Platinerz sich nur sehr langsam im Blei auflöst; man greift es hier durch einen Bleistein an, welcher das Eisen in Schwefeleisen verwandelt und dadurch die Vereinigung des Bleies mit dem Platin erleichtert, welche Legirung sogleich auf den Boden des Tiegels niedersinkt. Das Eisen und das Kupfer verwandeln sich in Schwefelmetalle und gehen in die Schlacke; und das Osmium-Iridium, welches im Blei unauflöslich ist, aber von demselben benetzt werden kann, begibt sich auf den Boden und bleibt im König. Durch die später zugesetzte Bleiglätte zerstört man den Bleiglanz und das Schwefeleisen; es bildet sich einerseits Blei und andererseits Oxyde, welche vom Borax absorbirt werden.

Nachdem der König gut abgeputzt ist, wiegt man ihn, dann sägt man den untern Theil ab, welcher beiläufig ein Zehntel vom Gewicht des Königs betragen muß, und wiegt ihn. Man sammelt die Sägespäne, zerreibt den obern Theil des Königs, welcher krystallisirt und sehr spröde ist, und gibt zu ihm die Sägespäne von platinhaltigem Blei, vermengt gut, und wiegt wieder. Wenn kein Verlust stattfand, muß natürlich die Summe dieser beiden Gewichte dem Gewicht des ganzen Königs gleich seyn. Man nimmt alsdann von dem Pulver des platinhaltigen Bleies eine Quantität welche den neunten Theil vom Gesammtgewicht des Königs repräsentirt, kupellirt dieselbe nach dem unten beschriebenen Verfahren, und wiegt das Platin, nachdem man es geschmolzen hat. Es ist einleuchtend, daß wenn man das Gewicht dieses Königs mit 10 multiplicirt, man den Platingehalt des Erzes erhält.

Indem man den untern Theil des platinhaltigen Bleikönigs abschneidet, beseitigt man alles Osmium-Iridium, welches sich am Boden des Tiegels absetzte. Indem man den obern Theil des Königs zerreibt, bevor man einen Theil desselben kupellirt, kann man eine homogene Probe nehmen, welche die gleiche Zusammensetzung hat wie die ganze Masse desselben. Indem man den neunten Theil vom Gesammtgewicht des Königs kupellirt und die erhaltene Platinmenge mit 10 multiplicirt, um das gesammte Platin zu erhalten, geht man von der Annahme aus, daß die Zusammensetzung des Königs durchaus dieselbe ist, und vernachlässigt das Gewicht des am untern Theil befindlichen Osmium-Iridiums. Will man diese Fehlerquelle vermeiden, so kann man anders verfahren.

Man behandelt den untern Theil des Königs mit seinem zehnfachen Gewicht gewöhnlicher Salpetersäure, welche mit ihrem gleichen Gewicht |141| Wasser verdünnt wurde. Man erhitzt, und bald ist alles Blei aufgelöst. Wenn die Operation gut gelang, so darf nur Osmium-Iridium zurückbleiben und Platin als sehr feines Pulver, ohne daß sich von letzterm ein Korn vorfindet (bekanntlich kann das Osmium-Iridium auch in Körnern vorkommen, aber mittelst Königswasser läßt sich nach beendigter Operation leicht die Zusammensetzung der Körner ermitteln, wenn solche vorhanden seyn sollten). Man wascht mit der größten Sorgfalt, zuerst mit gesäuertem Wasser, und hernach mit reinem und heißem Wasser. Dieses Waschen geschieht durch Decantiren. Man trocknet in einem geheizten Raum und wiegt, dann behandelt man mit Königswasser,41) welches das zurückbleibende pulverförmige Platin augenblicklich auflöst, wascht das Osmium-Iridium und wiegt es wieder. Diese beiden Gewichte geben das im König enthaltene Platin und das Osmium-Iridium. Wir empfehlen nach der Probe eines Platinerzes stets noch diese Operation vorzunehmen, weil es oft von Wichtigkeit seyn kann, den Gehalt des Erzes an Osmium-Iridium zu erfahren.

Nachdem man den Gehalt des Erzes an Platin kennt, zieht man 4 Proc.42) von der erhaltenen Zahl ab und hat dann, bis auf 1 oder 2 Proc. genau, die Zusammensetzung des probirten Erzes. Wir müssen bemerken, daß die mühsamsten und genauesten analytischen Methoden keine viel größere Annäherung geben.

Wir haben zahlreiche Proben mit russischem Platinerz gemacht, wobei wir 80 Proc. für seinen Gehalt an legirtem Platin fanden; zieht man 4 Proc. für das Iridium und das Rhodium ab, so kommt man für den Platingehalt auf die Ziffer 76 Proc., welche mit dem Resultat unserer Analyse solchen Platinerzes übereinstimmt.

III. Kupellation des Platins.

Das Platin legirt sich, wenn es eisenfrei ist, mit dem Blei außerordentlich leicht. Eine sehr harte und sehr spröde Legirung, welche erst bei der Schmelzhitze des Silbers schmilzt, enthält:

Platin 78,3
Blei 21,7
–––––
100,0
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Sie kupellirt sich leicht in einer auf die Temperatur der Goldproben erhitzten Muffel, und wenn man das Feuer bis zur lebhaften Rothglühhitze (wo das Zink siedet) steigert, so verwandelt sie sich in eine schwammige Masse, welche noch ein wenig Bleiglätte ausschwitzt, aber nur noch 6 bis 7 Proc. Blei enthält. Um ein solches Resultat zu erhalten, muß man jedoch die Legirung sehr lange rösten.

Das Kupelliren des Platins, behufs seiner vollständigen Trennung vom Blei und seiner Bestimmung auf trocknem Wege, kann nach zwei Methoden geschehen.

1) Kupellation mit Silber als Zwischenmittel. – Das Platin ist sehr leicht direct mittelst der Kupellation zu bestimmen, wenn man seiner Legirung mit Blei beiläufig fünf- bis sechsmal soviel Silber zusetzt, als sie Platin enthält. Man gibt nöthigenfalls noch Blei zu, treibt auf der Kapelle ab, und wiegt das Korn. Was das Korn über das zugesetzte Silber wiegt, ist das Gewicht des Platins. Bei dieser Operation geht immer ein wenig Silber durch Verflüchtigung verloren, weil man bei der Temperatur der Goldproben abtreiben muß. Wir haben jedoch gefunden, daß dieser Verlust ganz unbedeutend ist. Das erhaltene Silberkorn ist leicht in Schwefelsäure aufzulösen, wobei man das Platin als Rückstand erhält.

Muffelofen, mit Flamme geheizt. – Wir benutzen zu den Kupellationen vorzugsweise einen Flammofen, Fig. 4, worin die Muffeln auf eine außerordentlich hohe Temperatur erhitzt werden können, ohne daß ihre Wände durch die Asche der Steinkohlen zerstört werden, was sehr bald geschieht, wenn man in Kohksöfen die Temperatur über eine gewisse Gränze treiben will. Bei dieser Heizung mit Flamme conserviren sich die Muffeln so gut, daß ein solcher Ofen seit zwei Jahren im Winter täglich zum Heizen des Laboratoriums gefeuert und dabei zu Calcinationen jeder Art und zu Kupellationen bei hoher Temperatur verwendet wurde, ohne daß man die Muffeln zu wechseln brauchte, welche noch eine lange Dauer versprechen.

Die Brücke A, welche den Feuerungsraum von dem Flammofen trennt, worin sich zwei Muffeln befinden, muß wenigstens 20 Centimeter Dicke haben, wenn der Ofen oft gebraucht werden soll; der Rost des Feuerungsraumes F muß dieselbe Länge haben wie die Muffeln und beiläufig eine zweimal so große Breite. Die erste Muffel M ist im Flammofen so angebracht, daß der zwischen dem Dom der Muffel und dem Gewölbe des Flammofens befindliche Raum F höchstens 1 1/2 bis zwei Centimeter beträgt; der Raum E hat beiläufig 3 bis 4 Centimeter, richtet sich übrigens nach der Rostfläche. Wenn man diese Anordnung nicht berücksichtigt, so |143| erhitzen sich die Muffeln oben mehr als unten. Für die zweite Muffel M' müssen hingegen die zwei Räumen I und J gleich seyn, damit sich der zwischen den beiden Muffeln befindliche Raum zum Theil mit der Flamme füllt, welche aufzusteigen strebt. Die Muffeln sind in den Seitenwänden des Ofens in einer kleinen Bogenrundung von Ziegelsteinen eingesetzt, so daß ihre Mündung auf jeder Seite des Ofens frei bleibt. Man schließt diese beiden Mündungen unvollkommen mit einer thönernen Thür, selbst während der Kupellation. Jede Muffel ist aber in der Mitte ihrer Seitenwand nahe am Boden mit einer Oeffnung O von 2 bis 3 Centimeter Durchmesser versehen, welche mit einem Thonpfropf verschlossen werden kann, und, wenn sie offen ist, das Einziehen der äußern Luft und das Verbrennen des Bleies befördert, sowie den Abzug der gebildeten Dämpfe von Bleioxyd und Osmiumsäure in die Esse veranlaßt. Die in unserm Ofen benutzten Muffeln sind Halbcylinder, deren Basis 12 bis 15 Centimeter Durchmesser hat; ihre Länge beträgt 35 Centimeter. Der Feuerungsraum besitzt ein Register R von feuerfestem Thon. Zum Eintragen der Steinkohle dient eine am Vordertheil des Feuerungsraumes angebrachte Oeffnung, vor welcher sich eine Blechtafel mit erhöhten Rändern befindet, auf der man das Brennmaterial in Form einer Böschung anhäuft. So bildet die Steinkohle selbst die Oeffnung, durch welche man sie später in den Feuerraum schafft.

2) Directe Kupellation. – Wir ziehen aber bei den Platinproben der beschriebenen Kupellation mit Silber als Zwischenmittel eine Methode vor, welche das Platin direct als geschmolzenes Metall liefert und folglich dessen physische Eigenschaften zu ermitteln gestattet.

Das platinhaltige Blei wird zuerst in gewöhnliche Kapellen von großen Dimensionen gebracht, weil man fast immer mit großen Quantitäten von Blei und von Platin operirt. In der gut erhitzten Muffel eines gewöhnlichen Probirofens gelingt es leicht, auf den Kapellen die flüssige Legirung in den festen Zustand überzuführen, und das dann noch bleihaltige Platin bildet eine Masse von der Gestalt des Blumenkohls, welche sich ziemlich leicht vom Boden der Kapelle ablöst, wenn man letztere noch glühend befeuchtete.

In der Regel löst man aber diese kupellirte Masse nicht von der Kapelle ab, sondern unterzieht sie rothglühend der Einwirkung des in Fig. 3 abgebildeten Löthrohrs, indem man besorgt ist wenig Wasserstoff und viel überschüssigen Sauerstoff zu geben. Auf diese Weise erhitzt man die Masse nicht übermäßig, schmilzt sie aber theilweise, und oxydirt sie mit großer Raschheit. Wenn die Kapelle nicht mit Bleiglätte vollgesogen ist, absorbirt sie leicht diejenige, welche sich an den verschiedenen Punkten |144| der Masse bildet, die man nacheinander erhitzt. Zu dieser Zwischenoperation benutzen wir vorzugsweise ein sehr bequemes kleines Instrument, Fig. 2, welches dem früher beschriebenen Löthrohr sehr ähnlich, aber auf einem Fuß oder Träger angebracht ist, von welchem aus das brennbare Gas bei geöffnetem Hahn H einzieht. Das mit seinem Platinansatz K, seiner Druckschraube P und dem Hahn O versehene kupferne Rohr, durch welches der Sauerstoff zuströmt, ist in dem es umgebenden, den Wasserstoff enthaltenden kupfernen Rohr in einer verticalen Ebene, der Linie AB parallel, beweglich, daher es gehoben und gesenkt werden kann, ohne den Zufluß des brennbaren Gases zu unterbrechen. Bei solchen Operationen genügt es oft, anstatt des Sauerstoffs, durch den Hahn O ein Gemisch von gleichen Volumen Luft und Sauerstoff zuströmen zu lassen. Nachdem man auf diese Weise der Platinlegirung den größten Theil des Bleies entzogen hat, löst man sie von der aus Knochenasche bestehenden Kapelle ab und bringt sie in eine andere Kapelle von derselben Form, welche in einem Kalkstück ausgehöhlt wurde. Man erhitzt dann allmählich die Masse, wobei sie sehr stark raucht, und schmilzt endlich das Platin in einem oxydirenden Feuer; man sammelt es mittelst Drehens der Kapelle zu einem einzigen Kügelchen, und läßt es nun erkalten. Im Anfang der Operation kann man durch Spratzen Metall verlieren, wenn man nämlich zu schnell erhitzt oder die letzten Spuren von Blei zu rasch verbrennt, was daher sorgfältig vermieden werden muß. Man sondert den Platinkönig ad, reinigt ihn in kochender Salzsäure und wiegt ihn. Man muß nun noch auf der Oberfläche der Kapelle den Kalk auf 1 Millimeter Dicke wegnehmen, diesen Kalk in Salzsäure auflösen, welche in einer Platinschale enthalten ist, den Rückstand waschen, dann mit ein wenig Aetzkali oder Flußsäure versetzen, um die Kieselerde aufzulösen, und mittelst der Loupe untersuchen ob kleine Kügelchen vorhanden sind. Manchmal findet man solche, und hat dann noch das Gewicht des so gesammelten Platins zu bestimmen. Wenn man mit einem König operirt, welcher 5 bis 6 Gramme Platin enthält, ist man sicher, daß der Verlust niemals 1 Centigramm beträgt, vorausgesetzt, daß man vorsichtig verfuhr und einige Uebung in der Behandlung des Löthrohrs hat.

Wir geben als Beispiel die Durchführung einer Operation nach beiden Methoden.

1) Kupellation mit Silber als Zwischenmittel.

Man nimmt:

Legirung von Platin und Blei 24,30
Gemischt mit Silber 25,30
Die Kupellation gibt eine Legirung von Silber
und Platin, welche wiegt

28,75
woraus man Platin erhält 3,45
|145|

2) Directe Kupellation.

Man nimmt:

Legirung von Platin und Blei 24,30
mit dem Knallgas-Löthrohr geschmolzen liefert
sie Platin

3,45

Wir ziehen die zweite Methode, nämlich die Anwendung des Knallgas-Löthrohrs vor, weil sie bei einiger Uebung sehr genaue Resultate liefert, überdieß die Qualität des Platins, womit man operirt, zu beurtheilen gestattet.

Das russische Platin, mit welchem wir unsere Versuche anstellten,
ergab uns eine mittlere Ausbeute von 80 Procent,
zieht man davon die im Platinerz befindlichen Metalle
(Palladium, Rhodium und Iridium) ab mit

4 „
so ergibt sich der schon bestimmte Platingehalt von 76 Procent.
––––––––––
Als man den untern Theil des Metallkönigs mit Salpetersäure
angriff, erhielt man Iridium-Osmium

1,25 Proc.,

daher die Probe folgende Zusammensetzung des Platinerzes ergab:

Platin 76
Metalle des Platinerzes (Palladium, Rhodium und Iridium) 4
Osmium-Iridium 1,2
Sand 1,4
Eisen, Kupfer, durch Differenz bestimmt 17,4
–––––
100,0.

(Die Fortsetzung folgt im nächsten Heft.)

Wir haben bereits im polytechn. Journal Bd. CLIII S. 38 den Bericht mitgetheilt, welchen die Verfasser über den Inhalt dieser Abhandlung der französischen Akademie der Wissenschaften erstatteten. A. d. Red

|132|

Nämlich einen gut gebrannten schwach hydraulischen Kalk, der gerade dicht genug ist, um das Abdrehen auszuhalten; es gewährt keinen Vortheil, einen sehr harten Kalk zu benutzen, welchen der Drehstahl nicht mit außerordentlicher Leichtigkeit angreift. Die Verfasser erhielten ihren Kalk durch Brennen des grobkörnigen Kalksteins des Pariser Tertiärgebirges.

|132|

Wenn die Gasvolume im gehörigen Verhältniß sind, verursacht das Löthrohr nur noch ein sehr schwaches Geräusch.

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Bei einem andern Versuch mit Münzen von russischem Platin ergaben 3 Kil. 110 Grm. einen Verlust von 10 Grm., entsprechend 1/311 = 0,0032.

|136|

Wenn man nur fünf Flaschen anwendet, muß der für die sechste angegebene Platz leer bleiben.

|137|

Polytechn. Journal Bd. LXXVII S. 33.

|141|

Man kann auch das Pulver durch ein ganz dichtes Seidengewebe sieben. Das Platin geht durch die Maschen, und das Osmium-Iridium bleibt in Körnern oder in Schuppen auf dem Sieb zurück.

|141|

Eigentlich müßte man 4 1/2 Proc. abziehen; mit Berücksichtigung der unvermeidlichen Verluste kommt man aber der Wahrheit näher, wenn man nur 4 Procent abzieht.

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