Titel: Agthe, zur Bestimmung des Phosphors in Eisen und Stahl.
Autor: Agthe, Ed.
Fundstelle: 1881, Band 242 (S. 133–136)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj242/ar242041

Zur Bestimmung des Phosphors in Eisen und Stahl; von Ed. Agthe.

Die Bestimmung des Phosphors ist für die Eisen- und Stahlindustrie von so groſser Wichtigkeit, daſs man ihr mit Recht ein nicht geringes Interesse zugewendet hat. So viele verschiedene Methoden aber auch in Vorschlag gebracht worden sind, allgemein verbreitet ist doch nur die alte Methode mit Molybdänsäure und nachfolgender Ausfällung durch Magnesiamixtur. Ich habe während längerer Zeit Gelegenheit gehabt, die Methode häufig auszuführen oder ausführen zulassen, und |134| dabei meine Aufmerksamkeit besonders der Ausfällung mit Molybdänsäurelösung zugewendet, als demjenigen Theil der Eisenanalyse, der die meisten Schwierigkeiten bietet. Schon die zur vollständigen Ausführung nothwendige Zeit wird verschieden angegeben; so gibt Classen 4 bis 6 Stunden an, Fresenius und ebenso Ledebur (Leitfaden für Eisenhüttenlaboratorien, 1880) 12 Stunden. Ich habe Folgendes gefunden.

1) Zur Ausfällung mit Molybdänsäurelösung genügen, wenn unter den unten angegebenen Umständen gearbeitet wird, 4 Stunden; ein längeres Stehenlassen ist häufig sogar schädlich. Ist die Analyse sehr eilig, so kann man auch nach 1 Stunde abfiltriren.

Es wurden 5g Substanz gelöst, 50cc Molybdänsäurelösung zugesetzt und unter häufigem Umrühren 4 Stunden stehen gelassen.

Das Eisen enthielt Die Fällung wurde
ausgeführt
Es fiel noch
Phosphor nach
0,05 bis 0,01 Proc. Phosphor 31 mal 2 mal
0,06 „ 0,10 36 „ 0 „
0,11 „ 0,15 26 „ 4 „
0,16 „ 0,20 3 „ 1 „
0,21 „ 0,25 10 „ 3 „
0,26 „ 0,30 8 „ 3 „
0,31 „ 0,35 3 „ 2 „
0,36 „ 0,40 2 „ 2 „

50cc Molybdän können höchstens 0,43 Proc. Phosphor ausfällen; es ist also ein Ueberschuſs an Molybdänlösung erforderlich. Mit verschiedenem Phosphorgehalt in den Grenzen 0,44 bis 0,86 Proc. wurde die Fällung bei 5g Substanz und 100cc Molybdänlösung 8 mal ausgeführt und waren die Resultate den obigen analog. Ist der Phosphorgehalt höher als 0,86 Proc., so arbeite man mit 1g Substanz und ist dann das Resultat kaum fraglich.

Nach B. Peitsch, W. Rohn und P. Wagner (1881 239 246) ist die Ausfällung mit Molybdänlösung in 1 Stunde, die mit Magnesiamixtur in 2 Stunden beendet. Ich benutzte dieses Verfahren auch für Eisenanalysen und fand folgende Resultate:

Gewöhnl. Methode Neue Methode
1) 1,671 Proc.
2) 0,905
1,699 Proc.
0,928
1g Subst., 50cc Molybdänlösung.
3) 0,430
4) 0,458
5) 0,740
0,456
0,447
0,724
5g Substanz, 100cc Molybdän-
lösung. Nr. 5 nachgefallen.
6) 0,092
7) 0,090
8) 0,098
9) 0,092
10) 0,101
11) 0,366
12) 0,281
13) 0,256
14) 0,046
15) 0,054
16) 0,065
17) 0,057
0,085
0,086
0,098
0,092
0,098
0,352
0,251
0,182
0,044
0,050
0,064
0,059




5g Substanz, 50cc Molybdän-
lösung.
Nr. 12 und 13 nachgefallen.
|135|

2) Salpetersäure verhindert die Ausfällung sowohl bei zu starker Concentration, als auch bei zu groſser Menge.

Nach dem Eindampfen der salzsauren Lösung bis fast ganz zur Trockne wurden 35cc Ammoniak zugesetzt, durchgerührt, bis ein dicker Brei entstand, und dieser Brei dann gelöst:

in 75cc Salpetersäure
von 1,2 sp. G.
in 75cc Salpetersäure
von 1,395 sp. G.
0,141 Proc. Phosphor 0,023 Proc. Phosphor
0,122 0,007
0,063 0,012
in 150cc Salpetersäure
von 1,2 sp. G.
0,158 0,004 Proc. Phosphor
0,344 0,012
0,078 0,009

3) Der Kohlenstoff muſs möglichst zerstört sein, sonst ist das Resultat etwas zu gering.

5g Substanz wurden in Salpetersäure gelöst, hierauf einigermaſsen mit Ammoniak neutralisirt und mit Molybdänlösung gefällt:

Vorhanden Gefanden
0,057 Proc. Phosphor 0,057 Proc. Phosphor
0,156 0,148
0,141 0,125
0,084 0,070
0,048 0,026

4) Das Nichtabfiltriren des Siliciums bei Stahl, weiſsem Roheisen und Ferromangan, also bei den Eiseosorten mit geringem Siliciumgehalt, verursacht ein zu hohes Resultat.

Die Arbeit wurde ganz wie gewöhnlich ausgeführt, nur wurde die Kieselsäure nicht abfiltrirt:

Vorhanden Gefunden
Proc. Phosphor Proc. Phosphor
0,053
0,114
0,189
0,057
0,125
0,190

Stahl
0,048 0,048 (nur 0,031 Proc. Si)
0,210
0,193
0,220
0,210
weiſses Roheisen
0,210 0,245 Ferromangan.

5) Vor dem Abfiltriren muſs die Flüssigkeit bis zur Zimmertemperatur erkaltet sein, da sich sonst meist noch ein kleiner Niederschlag im Filtrat bildet.

Ich lasse die Phosphorbestimmung in dem unter meiner Leitung stehenden Laboratorium folgendermaſsen ausführen: 5 oder 1g Substanz, je nach dem Phosphorgehalt des Eisens, werden in 50cc Salpetersäure gelöst, die Lösung wird zur Trockne verdampft und stark erhitzt, hierauf behufs Verjagung der letzten Spur Salpetersäure noch einmal mit Salzsäure eingedampft. Dann wird mit Salzsäure aufgenommen, so viel heiſses Wasser zugesetzt, daſs die Kieselsäure sich ausscheidet, in eine Porzellanschale filtrirt, das Filtrat auf dem Sandbade bei hoher Temperatur so weit eingedampft, bis beim Schwenken der Schale sich |136| noch alles löst. Hierauf wird so viel wie möglich bei niederer Temperatur eingedampft; doch dürfen sich keine festen, harten Krusten bilden. Auf dieses Eindampfen muſs man groſse Aufmerksamkeit verwenden. Ist nur etwas zu viel Salzsäure nachgeblieben, so ist das Resultat zu niedrig; bilden sich dagegen harte Krusten, so erhält man mit Salpetersäure keine klare Lösung.

Man setzt nun nach dem Erkalten 35cc Ammoniak von 0,96 sp. G. zu und rührt mit einem Glasstabe durch, bis ein dicker Brei entsteht; hierauf setzt man 75cc Salpetersäure von nicht über 1,2 sp. G. zu (wir sind schon versuchsweise bis 1,12 sp. G. heruntergegangen und ging die Lösung noch gut von statten), stellt die Schale heiſs und löst unter Umrühren. Diese Lösung spült man dann in ein Becherglas, setzt, wenn die Temperatur nicht mehr zu hoch ist, 50 bis 100cc Molybdänsäurelösung zu, rührt gut durch und stellt das Becherglas warm (bis höchstens 80°), während man noch häufig durchrührt. Nach 4 Stunden läſst man das Becherglas erkalten, filtrirt und wäscht mit verdünnter Molybdänlösung aus.

Die Molybdänlösung stelle ich folgendermaſsen dar: 115g Molybdänsäure werden in 460g Ammoniak von 0,96 sp. G. gelöst, 1l Wasser zugesetzt und diese Lösung in 1l Salpetersäure von nicht über 1,2 sp. G. gegossen, 1 Tag stehen gelassen und filtrirt. Nach genügendem Auswaschen wird der Niederschlag auf dem Filter in möglichst wenig Ammoniak gelöst, die ammoniakalische Lösung mit Salzsäure neutralisirt, bis der entstehende Niederschlag schwer verschwindet. Nachdem das Glas vollständig erkaltet ist, werden 15 bis 25cc Magnesialösung zugesetzt, stark gerührt, nach 6 Stunden abfiltrirt, mit Ammoniak haltigem Wasser wenig gewaschen, getrocknet, geglüht und gewogen.

Die Magnesiaflüssigkeit wird dargestellt aus:

Chlormagnesium 101g,5
Chlorammonium 200
Ammoniakflüssigkeit 400 von 0,96 sp. G.
Wasser 1l

Dem Filtrat vom phosphormolybdänsaurem Ammoniak setzt man noch Ammoniak zu, stellt warm und beobachtet, ob sich nach weiteren 4 Stunden noch ein gelber Niederschlag bildet. Ist dies der Fall, so ist die Analyse fehlerhaft und daher zu verwerfen; oder man neutralisirt jetzt so viel wie möglich mit Ammoniak, setzt noch Molybdänlösung zu und fügt den neu entstandenen Niederschlag dem alten zu.

Warschauer Stahlwerke in Neupraga bei Warschau, August 1881.

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