Titel: Boussingault, über Bestimmung des Siliciums im Stahl, Stabeisen etc.
Autor: Boussingault,
Fundstelle: 1872, Band 203, Nr. LIII. (S. 209–221)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj203/ar203053

LIII. Ueber die quantitative Bestimmung des im Roheisen, Stabeisen und Stahl enthaltenen Siliciums auf trockenem Wege; von Boussingault.

Aus den Annales de Chimie et de Physique., 4. série, t. XXII p. 457; April 1871.

Mit einer Abbildung.

Der Stahl enthält in der Regel Silicium; dieß ist eine seit vielen Jahren feststehende Thatsache,50) daß aber dieses Metalloid wie kürzlich |210| behauptet wurde, auf die Eigenschaften des Stahles einen günstigen Einfluß ausübt, ist sehr zweifelhaft, denn es ist erwiesen, daß die geschätztesten Stahlsorten nur sehr geringe Mengen davon enthalten und es liegt aller Grund zu der Annahme vor, daß das Silicium, wie der Schwefel wie der Phosphor, bei der Stahlerzeugung eher schädlich als nützlich ist. Da diese Frage definitiv nur durch die chemische Analyse zu lösen ist, so sind Methoden zur genauen Bestimmung des mit dem Eisen verbundenen Siliciums in dieser Beziehung von Wichtigkeit.

Das gebräuchlichste Verfahren zur quantitativen Bestimmung des im Roheisen, Stabeisen und Stahle enthaltenen Siliciums besteht darin, dieselben in Salzsäure zu lösen und zur Höheroxydation des erhaltenen Chlorürs die Lösung mit Salpetersäure oder chlorsaurem Kali zu versetzen. Die saure Lösung wird dann zur Trockne verdampft, der Rückstand wird mäßig erhitzt und dann in verdünnter Salzsäure aufgenommen, wobei die Kieselsäure zurückbleibt.

Bei einem anderen Verfahren, welches Damour in meinem Laboratorium anwandte, wird das Roheisen durch Salpetersäure oxydirt; das Silicium, der gebundene Kohlenstoff und der Graphit werden verbrannt. Der beim Abdampfen der salpetersauren Lösung erhaltene Rückstand wird bis zum beginnenden Rothglühen erhitzt, dann mit verdünnter Schwefelsäure behandelt und diese Lösung durch Abdampfen concentrirt, bis weiße Dämpfe erscheinen. Man verdünnt hierauf mit Wasser, und bringt die unlöslich gewordene Kieselsäure auf ein Filter.

Das Verfahren zur Bestimmung des mit dem Eisen verbundenen Siliciums durch Behandlung des Metalles mit Jod oder Brom ist so langwierig und complicirt, daß es schwerlich brauchbare Resultate geben kann; wenigstens habe ich es ohne Erfolg versucht.

Wenn man bei einem hinlänglich siliciumreichen Roheisen einige Centigramme Kieselsäure gewinnt, so führt die Behandlung mit Säuren zu einer befriedigenden quantitativen Bestimmung; anders ist es aber, wenn das Gewicht der gesammelten Kieselsäure nur einige Milligramme beträgt; man muß sich dann die Frage stellen, ob diese Kieselsäure wirklich von dem an das Metall gebundenen Silicium herrührt, ob sie nicht durch die als Lösungsmittel benutzte Säure zugeführt oder von den zur Behandlung mit dieser Säure angewendeten Gefäßen geliefert wurde. Da ich bei der vorliegenden Untersuchung zu ermitteln hatte, ob der Kohlenstoff in den feinen Stahlsorten von sehr geringen Mengen Silicium begleitet ist, so konnte ich nicht daran denken, den nassen Weg anzuwenden; ich zog den trockenen Weg vor.

|211|

Der Stahl wird bei Rothgluth successiv der Einwirkung zweier Gase unterworfen: der atmosphärischen Luft, um Eisen, Kohlenstoff und Silicium zu verbrennen; dann trockenem Salzsäuregas, um das Metall in Chlorür umzuwandeln und als solches auszuziehen. Somit umfaßt das Verfahren zwei Stadien. Will man die Probe gleichzeitig oxydiren und chloriren, indem man über den zum Rothglühen erhitzten Stahl einen Strom von mit Luft gemischtem Salzsäuregas leitet, so erhält man niemals die ganze, dem Siliciumgehalte entsprechende Kieselsäuremenge, und häufig gar keine Kieselsäure. Dieß rührt daher, daß die Chlorirung des Eisens weit rascher erfolgt als die Oxydation, und daß das mit dem Eisen verbundene Silicium sich in Chlorsilicium umwandelt, wenn es von dem Salzsäuregas erreicht wird bevor es oxydirt wurde.

Ich gehe nun zur Beschreibung meines Verfahrens zur quantitativen Bestimmung des im Eisen und Stahl enthaltenen Siliciums über.

Oxydation.

Das Metall wird in Form von Feilspänen oder von dünnen, mittelst der Bohrklinge oder der Hobelmaschine hergestellten Spänen in einem Platinschiffchen unter die Muffel eines Probirofens gebracht; die Verbrennung findet bei der Kupellirtemperatur statt; nach zwei bis drei Stunden ist das Eisen in das den Hammerschlag bildende Oxydoxydul übergegangen; diese Operation beansprucht also ziemlich lange Zeit, erfordert aber gar keine Ueberwachung. Man kann unter einer Muffel mehrere Verbrennungen gleichzeitig ausführen. Da das dem Hammerschlag oder Glühspan entsprechende Oxyd = 4FeO, Fe²O³ so müßte 1 Metall 33 Sauerstoff ausnehmen. Die Gewichtszunahme beträgt gewöhnlich für 1 Grm. 35 bis 36, weil eine gewisse Menge Oxyd (Fe²O³) erzeugt wird.

Chlorirung.

Um die Kieselsäure vom Eisenoxyd zu trennen, wird das Schiffchen in ein auf einem Gasroste liegendes Platinrohr geschoben; dann wird ein langsamer und continuirlicher Strom von trockenem Salzsäuregas darüber geleitet.

Der Apparat besteht in einem Platinrohr, welches an seinem Ende A mit einer Vorrichtung zur Entwickelung von Salzsäuregas communicirt, nämlich einem auf einem Sandbade stehenden Kolben C, welcher Stücke von geschmolzenem Kochsalze enthält; auf letztere läßt man mittelst des Hahntrichters D allmählich concentrirte Schwefelsäure fließen. Das aus dem Kolben C abziehende Salzsäuregas tritt durch eine im Glascylinder E |212| enthaltene Schicht Schwefelsäure, bevor es in das in Rothgluth erhaltene Platinrohr gelangt. Mit dem Ende F des Platinrohres ist mittelst eines Kautschukmuffes ein Kolben verbunden, dessen eine, längere, zu einer feinen Spitze ausgezogene Tubulatur G einige Millimeter tief in das in der Flasche H enthaltene Wasser taucht. Die Entwickelung des Salzsäuregases wird durch allmähliches Nachgießen von Schwefelsäure in den Trichter D und durch gehöriges Stellen des Trichterhahnes (so daß die Säure tropfenweise ausfließt), sowie durch Erhitzen oder Erkaltenlassen des Kolbens C regulirt.

Textabbildung Bd. 203, S. 212

Das gebildete Eisenchlorür (welches mit Eisenchlorid gemischt ist) wird nach F zu verflüchtigt, und da das Platinrohr nur in der Zone erhitzt wird, welche das das Eisenoxyd enthaltende Schiffchen einnimmt, so condensirt sich das Salz in dem nicht erhitzten Theile des Rohres. Sieht man quer durch den Kolben G, so kann man den Vorgang in den durch das Glühen erhellten Theilen des Rohres beobachten.

Zunächst bemerkt man die Dämpfe des Eisenchlorürs; das Licht nimmt um so mehr ab, je dichter diese werden; schließlich wird es durch ein Netz von Krystallnadeln vollständig abgeschnitten und es kann dabei sogar eine Verstopfung eintreten, zu deren Beseitigung man das Rohr erhitzt, um das Chlorür in den Kolben G zu treiben, wo es durch das in der Flasche H enthaltene Wasser gelöst wird.

Wenn man die Operation für beendigt hält, zieht man das Schiffchen aus dem Platinrohr heraus, schiebt es aber sogleich wieder in dasselbe hinein, wenn man Oxydpünktchen wahrnimmt, welche der Chlorirung entgangen sind.

|213|

Die im Schiffchen zurückgebliebene Kieselsäure ist vollkommen weiß, außerordentlich zertheilt und hat gewöhnlich die Form des aus der Muffel genommenen Oxydes; stammt diese Kieselsäure z.B. von einem zur Spirale gerollten Eisendraht her, so wird sie diese Spirale repräsentiren. Wegen der Feinheit dieser Kieselsäure ist es nothwendig, die Geschwindigkeit des Salzsäuregas-Stromes während der Chlorirung zu mäßigen. Das die Kieselsäure enthaltende Platinschiffchen wird behufs des Wägens in ein Glasetui gebracht.51) Von der Reinheit der Kieselsäure überzeugt man sich, indem man sie im Schiffchen mit Flußsäure übergießt, welche mit einem Tropfen Schwefelsäure versetzt ist. Bei meinen sämmtlichen Bestimmungen des Siliciums in Stabeisen und Stahl, verschwand die Kieselsäure durch diese Behandlung. Manche Roheisensorten geben aber eine Kieselsäure welche geringe Mengen von anderen erdigen Substanzen enthält, die wahrscheinlich von Spuren dem Metalle beigemischter Schlacke herrühren; denn hinsichtlich der Thonerde, des Kalkes und der Magnesia glaube ich nicht, daß man sie der Gegenwart ihrer respectiven Metalle im Roheisen zuschreiben kann. Im Roheisen, ja selbst im Wootzstahl habe ich nämlich noch nie Aluminium auffinden können.

Um sich vom Vorhandenseyn der Schlacken in gekohltem Eisen zu überzeugen, braucht man nur trockenes Salzsäuregas auf das zum Rothglühen erhitzte Metall einwirken zu lassen, ohne letzteres vorher zu oxydiren. Dadurch wird das Eisen mit dem gebundenen Silicium sublimirt und weggeführt, während die Schlacke mit Kohlenstoff und mit Graphit gemengt im Schiffchen zurückbleibt; es ist damit vielleicht ein Mittel gegeben, in einem Roheisen die Kieselsäure zu bestimmen, welche von dem mit dem Eisen verbundenen Silicium herrührt.

So gaben 2 Grm. Cementstahl und 2 Grm. aus Roheisen von Ria zu Unieux gepuddeltes Stabeisen, in einem Strome von trockenem Salzsäuregas zum lebhaften Rothglühen erhitzt, keine Spur von feuerbeständigem Rückstande. Ich schloß daraus, daß weder der Stahl, noch das Stabeisen Schlacke eingeschlossen enthielten; sämmtliches Silicium, über dessen quantitative Bestimmung ich später berichten werde, war als Chlorsilicium ausgeschieden worden.

Dagegen hinterließ 1 Grm. Roheisen geringer Qualität, von einer Hütte im Mosel-Departement, 0,09 Grm. Schlacke, welche Kieselsäure enthielt, die im Metall sicherlich nicht als Silicium zugegen gewesen war.

|214|

Siliciumbestimmungen.

Menge des
verbrannten Eisens
Menge des
erhaltenen Oxydes
Erhaltene
Kieselsäure
Siliciumgehalt

Schwedisches Stangeneisen.
I. 1 Grm. 1,32 Grm. 0,0035 Grm. 0,00164 Grm.
II. 1 „ 1,34 „ 0,0040 „ 0,00187 „

Stabeisen, zu Unieux aus Roheisen von Ria
(Ost-Pyrenäen-Depmt. gepuddelt.
I. 1 Grm. 1,40 Grm. 0,0020 Grm. 0,00093 Grm.
II. 2 „ 2,86 „ 0,0038 „ 0,00180 „

Krempeleisen (Kratzendraht).
1 Grm. 1,32 Grm. 0,0040 Grm. 0,00190 Grm.

Sehr feiner Eisendraht, sogen. Blumenmacherdraht
(fil de fer des fleuristes).
1 Grm. 1,32 Grm. 0,0050 Grm. 0,00230 Grm.

Die Kieselsäure hatte das fadenartige Ansehen des unter der Muffel verbrannten Drahtes beibehalten.

Gußstahlzain von Unieux (Loire-Deptm.) mit Glockenmarke.

Dieß ist ein Product von vorzüglicher Qualität zur Werkzeugfabrication.

Menge des
verbrannten Eisens
Menge des
erhaltenen Oxydes
Erhaltene
Kieselsäure
Siliciumgehalt
1 Grm. 1,38 Grm. 0,0015 Grm. 0,0007 Grm.

Somit enthält dieser im Handel einen großen Ruf besitzende Werkzeugstahl nicht einmal ein ganzes Tausendtel Silicium; der Gehalt an gebundenem Kohlenstoff beträgt in der Regel 0,010.

Ausgereckter und zweimal cementirter Gußstahl.

Dieses Product zeigt große, wellenförmige Facetten von glänzendem Silberweiß.

Menge des
verbrannten Eisens
Menge des
erhaltenen Oxydes
Erhaltene
Kieselsäure
Siliciumgehalt
1 Grm. 1,36 Grm. 0,0095 Grm. 0,0044 Grm.

Die Kieselsäure verschwand durch Einwirkung der Flußsäure. In diesem Stahle war vorher die Menge des gebundenen Kohlenstoffes zu 0,0113, die des Graphites zu 0,0053 bestimmt worden.

In China fabricirter Stahl.

Zu Barren von 2 Centimeter Seite verschmiedet, ziemlich weich; von sehr ordinärer Qualität.

|215|
Menge des
verbrannten Stahles
Menge des
entstandenen Oxydes
Erhaltene
Kieselsäure
Siliciumgehalt
2 Grm. 2,675 Grm. 0,0045 Grm.
Bei der Behandlung mit Flußsäure wurde ein
Rückstand gefunden von

0,0015 Grm.
–––––––––––
Menge der verschwundenen Kieselsäure 0,0030 Grm. 0,0014 Grm.
Siliciumgehalt von 1 Grm. Stahl 0,0007 „
Gefundene Menge des gebundenen Kohlenstoffes 0,0065 „

Weicher Stahl von Unieux, zur Fabrication von Gewehrläufen.

Menge des
verbrannten Stahles
Menge des
entstandenen Oxydes
Erhaltene
Kieselsäure
Siliciumgehalt
1 Grm. 1,345 Grm. 0,0020 Grm. 0,00093 Grm.
Der Gehalt an gebundenem Kohlenstoff wurde bestimmt zu 0,0450 Grm.

Nach dem Schmieden hatte dieser Stahl ein specifisches Gewicht von 7,887 bis 7,897.

Ausgereckter Gußstahl für Wagenfedern.

Menge des
verbrannten Stahles
Menge des
entstandenen Oxydes
Erhaltene
Kieselsäure
Siliciumgehalt
1,5 Grm. 2,04 Grm. 0,003 Grm. 0,00140 Grm.
Auf 1 Grm. Stahl berechnet 0,00094 „
An gebundenem Kohlenstoff wurden gefunden 0,00900 „

Ausgereckter Gußstahl von Krupp.

Menge des
verbrannten Stahles
Menge des
entstandenen Oxydes
Erhaltene
Kieselsäure
Siliciumgehalt
1 Grm. 1,22 Grm. 0,0095 Grm. 0,0044 Grm.

Ausgereckter Gußstahl von Unieux, wolframhaltig.

Menge des
verbrannten Stahles
Menge des
entstandenen Oxydes
Erhaltene
Kieselsäure
Siliciumgehalt
1 Grm. 1,39 Grm. 0,0020 Grm. 0,00093 Grm.
An gebundenem Kohlenstoff wurden gefunden 0,00960 „

Damour hat den Siliciumgehalt dieses Wolframstahles auf nassem Wege bestimmt; er oxydirte 1 Grm. durch Salpetersäure, löste das Oxyd in mit Wasser verdünnter Schwefelsäure, verdampfte die saure Lösung bis zum Erscheinen weißer Dämpfe und verdünnte dann mit Wasser.

Die unlöslich gemachte Kieselsäure wurde auf ein doppeltes Filter gebracht und ausgewaschen, dann geglüht. Damour erhielt:

Kieselsäure und Filterasche 0,005 Grm.
Filterasche 0,002 „
–––––––––
Kieselsäure 0,003 Grm. = Silicium 0,0014 Grm.

Die Kieselsäure war rosenroth gefärbt, ein Anzeichen der Gegenwart einer geringen Menge Eisenoxyd.

|216|

Uhrfederstahl.

Menge des
verbrannten Stahles
Menge des
erhaltenen Oxydes
Erhaltene
Kieselsäure
Siliciumgehalt
1,051 Grm. 1,434 Grm. 0,0010 Grm. 0,00047 Grm.
Auf 1 Grm. berechnet 0,00044 „
An Kohlenstoff wurde gefunden 0,01090 „

Bei diesem Versuche wurde der Strom von Salzsäuregas nicht über die 1,434 Grm. Oxyd aus der Muffel gerichtet, sondern über das Eisen von der Reduction dieses Oxydes, welches die vom Silicium herrührende Kieselsäure enthielt, deren Menge 0,001 Grm. betrug. Dieses Verfahren war in der Hoffnung eingeschlagen worden, den Kohlenstoffgehalt eines Stahles durch die Verbrennung bei der Bestimmung des Siliciums ermitteln zu können.

So wurden 1,051 Grm. Uhrfederstahl verbrannt und das Oxyd in demselben Schiffchen worin die Verbrennung stattfand, durch Wasserstoffgas reducirt.

Das reducirte Eisen + Kieselsäure wog 1,04000 Grm.
Das Eisen + Silicium + Kohlenstoff wog 1,05100 „
–––––––––––
Verlust 0,01100 „
Vom Silicium aufgenommener Sauerstoff 0,00053 „
–––––––––––
Verlust, vom Kohlenstoff herrührend 0,01153 „
Kohlenstoffgehalt, auf die Einheit berechnet 0,01097 „

eine Zahl welche von der durch die directe Bestimmung des Kohlenstoffes erhaltenen nicht abweicht.

Dieses Verfahren zur Bestimmung des Kohlenstoffes durch Differenz dürfte übrigens nur bei feinen Stahlsorten anwendbar seyn, bei welchen bloß Eisen, Kohlenstoff und Silicium in Betracht kommen, da der Phosphor und Schwefel vernachlässigt werden können.

Indischer sogen. Wootzstahl.

Den Wootzstahl erhält man nach Dr. Buchanan durch eine Cementation in demselben Tiegel welcher zum Schmelzen dient. Zu kleinen Stücken zerschrotenes Stabeisen wird mit 1/10 trockenem Holze in den Tiegel gepackt; das Gemenge wird mit grünem Laube bedeckt und der Tiegel mit einem Thonpfropfen verschlossen. Der Proceß besteht also in einer Schmelzung des metallischen Eisens mit 1/20 Holzkohle. Man läßt die geschmolzenen Stahlklumpen in den Tiegeln erkalten; um sie auszurecken, erhitzt man sie in einem Kohlenfeuer, welches eine Hitze gibt, die etwas unter der Schmelztemperatur liegt, indem man den Wind auf |217| das Metall richtet; es ist dieß ein Affiniren, ein Entkohlen. Das Ausrecken unter dem Hammer geschieht bei Dunkelrothgluth.

In England (von H. Percy) ausgeführte Analysen zweier Proben von zu Stäben ausgerecktem Wootzstahl gaben:

I. II.
Gebundener Kohlenstoff 1,333 1,340
Graphit 0,312
Silicium 0,045 0,042
Schwefel 0,181 0,170
Arsen 0,037 0,036
Eisen, durch Differenz 98,092
–––––––
100,000

Diese Analysen weisen kein Aluminium nach, welches Faraday im Wootzstahle (0,013 und 0,07 Procent) gefunden haben will. Auch Karsten hat in indischem Wootz kein Aluminium gefunden.

I. Wootzstahl aus der Sammlung der Pariser Bergschule. – Die vom Generalinspector der französischen Bergwerke, Hrn. Gruner, mir anvertraute Probe bildet einen Klumpen der das Ansehen eines sehr reinen Gußstahles hat: auf dem Bruche erscheint er körnig mit kleinen Facetten, ohne Blasen, mit einer schwachen Vertiefung in der Mitte.

Menge des
verbrannten Stahles
Menge des
erhaltenen Oxydes
Erhaltene
Kieselsäure
Siliciumgehalt
I. 1,5 Grm. 1,97 Grm. 0,0020 Grm. 0,00093 Grm.
II. 1,5 „ 1,97 „ 0,0020 „ 0,00093 „

Die Kieselsäure von beiden Operationen war weiß und von großer Zartheit.

Auf 1 Grm. Stahl berechnet, Silicium 0,00062 Grm.
an gebundenem Kohlenstoff wurde gefunden 0,01670 „
an Graphit 0,00350 „

Die bei den zwei Operationen erhaltene Kieselsäure (0,004 Grm.) hinterließ nach der Behandlung mit wässeriger Flußsäure keinen Rückstand. Diese Reinheit der im Platinschiffchen (nach dem Chloriren des Eisens durch das Salzsäuregas) zurückgebliebenen Kieselsäure zeigte sich in der Regel bei den Siliciumbestimmungen. Ich war von dieser Erscheinung um so mehr überrascht, als mehrere der untersuchten Eisen- und Stahlsorten geringe Antheile von Phosphor enthielten. Ich erwartete in der That, in der gesammelten Kieselsäure Spuren von Eisenoxyd, mit Phosphorsäure verbunden, oder doch mindestens Spuren von Phosphorsäure |218| zu finden, falls das Salzsäuregas das im Phosphate enthaltene Eisen chlorirt hätte. Dieß war jedoch nicht der Fall; die Kieselsäure war rein, da sie unter dem Einflusse von Flußsäure verschwand, ohne die geringste Spur von Eisenoxyd oder Phosphorsäure zurückzulassen. Ich sah mich daher veranlaßt, den Phosphor in dem vom Salzsäuregas-Strome fortgeführten Eisenchlorür aufzusuchen, was ich bei Gelegenheit der Bestimmung des Siliciums im Wootzstahle that.

Zu diesem Zwecke wurde sämmtliches im Platinrohr entstandene Eisenchlorür in 200 Kubikcentimeter Wasser aufgefangen, welche in der Flasche H enthalten waren. In der stark sauren Flüssigkeit brachte salpetersaures Ceroxyd-Ammoniak einen gelatinösen Niederschlag hervor, durch welchen die Gegenwart von Phosphorsäure, die vom Salzsäuregas-Strome mitgerissen worden war, auf das Bestimmteste nachgewiesen wurde.

Die Reinheit der im Platinschiffchen gefundenen Kieselsäure gestattet mit aller Sicherheit auf die Abwesenheit von Aluminium in dem untersuchten Wootzstahl zu schließen; denn durch das Glühen des Stahles in der Muffel wird der Kohlenstoff eliminirt; das Silicium, das Eisen und die mit dem Eisen verbundenen Metalle werden in feuerbeständige Oxyde verwandelt; das Aluminium, falls solches vorhanden wäre, würde in Thonerde umgewandelt. Wenn man dann über dieses Oxydgemenge bei der Rothglühhitze einen Strom von trockenem Salzsäuregas leiten würde, so bliebe die Thonerde mit der Kieselsäure zurück.52)

II. Von Peligot eingesendeter Wootzstahl. – Diese Probe ist ein homogener Regulus von 380 Grammen Gewicht; dem Korne, dem Bruche nach zu urtheilen, ist sie ein sehr reiner Stahl; es gelang aber sehr geschickten Arbeitern nicht, denselben zu schmieden.

Menge des
verbrannten Stahles
Menge des
entstandenen Oxydes
Erhaltene
Kieselsäure
Siliciumgehalt
1,5 Grm. 2,05 Grm. 0,0025 Grm. 0,0017 Grm.
In 1,5 Grm. Stahl wurde an gebundenem Kohlenstoff gefunden 0,00225 Grm.
Graphit wurde nicht gefunden.

In dem während der Bestimmung des Siliciums gesammelten Eisenchlorür zeigte das (von H. Sainte-Claire Deville und Damour eingeführte) Ceroxyd-Reagens eine sehr geringe Menge von Phosphorsäure an.

Für die Zusammensetzung des Wootzstahles erhielt man:

|219|
I. II.
Gebundener Kohlenstoff 0,0167 0,0150
Graphit 0,0035
Silicium 0,0006 0,0008
Aluminium 0,0000 0,0000
Phosphor Spuren Spuren
Schwefel
Eisen, durch Differenz 0,9792 0,9842
–––––– ––––––
1,0000 1,0000

Auf einen Mangangehalt wurde der Wootzstahl nicht untersucht.

Graues Roheisen von Ria (Ost-Pyrenäen-Deptm.).

Menge des
verbrannten Stahles
Menge des
erhaltenen Oxydes
Erhaltene
Kieselsäure
Siliciumgehalt
I. 2 Grm. 2,72 Grm. 0,060 Grm. 0,0280 Grm.
Auf 1 Grm. Roheisen berechnet 0,0140 Grm.
II. 2,5 Grm. 3,40 Grm. 0,064 Grm.
Auf 1 Grm. Roheisen berechnet 0,0120 Grm.

Die Kieselsäure verschwand durch Einwirkung der Flußsäure.

Weißes Roheisen von Ria.

Großblätterig, manganhaltig.

Menge des
verbrannten Stahles
Menge des
entstandenen Oxydes
Erhaltene
Kieselsäure
Siliciumgehalt
I. 1 Grm. 1,34 Grm. 0,0070 Grm. 0,0033 Grm.
II. 1 „ 1,34 „ 0,0075 „ 0,0035 „
III. 1 „ 1,31 „ 0,0065 „ 0,0031 „
–––––– ––––––––––––––––––––––––
3 Grm. 0,0210 Grm. 0,0099 Grm.
Auf 1 Grm. Roheisen berechnet, im Durchschnitt 0,0033 Grm.

Die sehr weiße Kieselsäure verschwand durch Einwirkung der Flußsäure.

Die Reinheit der Kieselsäure, welche durch das bei diesen Untersuchungen angewendete Verfahren auf trockenem Wege erhalten wurde, macht es sehr wahrscheinlich, daß der Phosphor, wie bereits von mir bemerkt wurde, mit dem Eisenchlorür fortgeführt wird. Ich glaubte mich versichern zu müssen daß dieß wirklich der Fall ist, indem ich untersuchte wie sich das zum Rothglühen erhitzte phosphorsaure Eisenoxyd zu einem Strome von trockenem Salzsäuregas verhält. Von den vielen zu diesem Zwecke ausgeführten Versuchen will ich einige mittheilen.

1) Ich stellte mir durch Fällung einer verdünnten Eisenchloridlösung mittelst phosphorsauren Natrons phosphorsaures Eisenoxyd dar; der gelatinöse Niederschlag wurde mit vielem Wasser ausgesüßt, im Trockenschranke getrocknet und dann zum Rothglühen erhitzt.

Ich brachte in ein Platinschiffchen ein Gemenge von:

phosphorsaurem Eisenoxyd 0,2 Grm.
Eisenoxyduloxyd (Hammerschlag) 1,5 „
|220|

Nachdem das Schiffchen in ein Platinrohr eingeführt war, erhitzte ich letzteres zum lebhaften Rothglühen und leitete einen Strom von trockenem Salzsäuregas hindurch.

Nach zwei Stunden schien das Schiffchen leer geworden zu seyn; es enthielt jedoch einige glasartige Kügelchen, die sich als phosphorsaures Natron mit einem geringen Kieselsäuregehalte erwiesen, welches sehr wahrscheinlich von einem nicht ausgewaschenen Reste des zur Fällung des Eisens benutzten Phosphorsäuresalzes herrührte. Man fand in der That, daß das angewendete phosphorsaure Eisenoxyd nicht natronfrei war; so schwer, wenn nicht unmöglich ist es, einen gallertartigen Niederschlag vollständig auszuwaschen. Die Phosphorsäure des phosphorsauren Eisenoxydes wurde in der, in der Flasche H gesammelten sauren Lösung des Eisenchlorürs wiedergefunden.

2) Um die Störung durch das phosphorsaure Natron zu vermeiden, welches in dem mittelst doppelter Zersetzung dargestellten phosphorsauren Eisenoxyd zurückgehalten war, untersuchte ich die Wirkung des Salzsäuregas-Stromes auf ein natürliches phosphorsaures Eisen, den Vivianit, in schönen durchsichtigen Krystallen von bläulicher Farbe. Dieses Mineral besteht aus:

Phosphorsäure 28,3
Eisenoxydul 42,0
Wasser 28,0
Thon (beigemengt) 1,7
–––––
100,0

0,1 Grm. pulverisirten Vivianits wurde in ein Platinschiffchen gebracht und dieses in ein Platinrohr eingeschoben. Das Rohr wurde zum Rothglühen erhitzt und ein Strom von trockenem Salzsäuregas durchgeleitet. Nach einer Stunde war der Vivianit bis auf eine geringe Menge erdiger Gangart, welche weder Eisen noch Phosphorsäure enthielt, verschwunden. Die Säure des Vivianits fand sich bei dem Eisenchlorür, welches ich in das Wasser der Flasche H getrieben hatte.

Das phosphorsaure Eisen wird also bei der Rothglühhitze durch trockenes Salzsäuregas zersetzt, und die Phosphorsäure von dem entstandenen Eisenchlorür mitgerissen.

Aus dieser Thatsache folgt, daß wenn man das durch Verbrennung von Stahl oder Roheisen erhaltene Eisenoxyd (zur Trennung der Kieselsäure) bei hoher Temperatur der Einwirkung eines Stromes von trockenem Salzsäuregas unterwirft, der vorhandene Phosphor gleichzeitig mit dem Metalle eliminirt wird.

|221|

Ich will die im Laufe dieser Untersuchungen ausgeführten Siliciumbestimmungen hier zusammenstellen:

Silicium.
Schwedisches Eisen, 1. Probe 0,00164
„ „ 2. Probe 0,00187
Puddeleisen von Unieux, 1. Probe 0,00093
„ „ „ 2. Probe 0,00090
Kratzendraht 0,00190
Blumenmacherdraht 0,00230
Gußstahl mit Glockenmarke 0,00070
Cementirter Gußstahl 0,00440
Chinesischer Stahl 0,00070
Weicher Gußstahl von Unieux 0,00093
Gußstahl für Wagenfedern 0,00094
Krupp'scher Gußstahl, ausgereckt 0,00440
Wolframgußstahl 0,00093
Uhrfederstahl 0,00044
Wootzstahl 0,00062
Deßgleichen 0,00078
Graues Roheisen von Ria, 1. Probe 0,0140
„ „ „ „ 2. Probe 0,0120
Weißes Roheisen von Ria, 1. Probe 0,0033
„ „ „ „ 2. Probe 0,0035
„ „ „ „ 3. Probe 0,0031
|209|

Boussingault, über die Verbindung des Siliciums mit dem Platin. – Derselbe, über das Vorkommen des Siliciums im Stahle. (In den Annales de Chimie et de Physique, 2. série, 1818.)

|213|

Die Abbildung dieses Etuis enthält des Verfassers Abhandlung über die Bestimmung des Kohlenstoffes im Roheisen, Stahl und Stabeisen; im polytechn. Journal, 1870, Bd. CXCVII S. 25.

|218|

C. Rammelsberg untersuchte abgehauene Stücke einer ausgeschmiedeten Stange von Wootz, welche die Sammlung der königl. Gewerbeakademie in Berlin bewahrt und die durch ein Certificat der ostindischen Compagnie als acht bezeichnet ist; dieser Wootz enthält keine Spur Aluminium. Man s. seine Mittheilung im polytechn. Journal, 1870, Bd. CXCVI S. 517.

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