Titel: Chemisch-technische Untersuchungsmethoden.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1894, Band 291 (S. 237–239)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj291/ar291066

Chemisch-technische Untersuchungsmethoden.

(Fortsetzung des Berichtes S. 166 d. Bd.)

Mit Abbildungen.

Laboratoriumsapparat zur Ausführung von Destillationen mit überhitzten Wasserdämpfen.

Um im Laboratorium Destillationen mit überhitztem Wasserdampf vornehmen zu können, benutzt B. Jaffé eine tubulirte. Retorte, die mit mehreren Condensationsanlagen verbunden ist, deren Form, Anzahl und eventuelle Kühlung der Natur des zu destillirenden Körpers anzupassen ist. Die erste oder ersten Vorlagen sind leer, die hinteren mit wenig Wasser gefüllt. Die letzte Vorlage steht in Verbindung mit einer Wasserluftpumpe. In den Tubulus der Retorte ist ausser dem Thermometer ein rechtwinkelig gebogenes, beiderseits offenes, 3- bis 4-mm-Kupferrohr eingeführt, das für die meisten Fälle zweckmässig nur bis zur Oberfläche der Flüssigkeit reicht. Die Dichtung des Tubulus geschieht mittels einer durchlochten Asbestplatte, durch welche Thermometer und Kupferrohr hindurchgehen, und Lehm.

Vor die etwas erweiterte Mündung des Kupferrohres stellt man eine Bunsen-Flamme, deren Verbrennungsproducte bei Thätigkeit der Luftpumpe mit Luft gemischt in das Rohr einströmen und die Destillation der in der Retorte befindlichen Flüssigkeit bewirken. Um die Destillation rascher in Gang zu bringen, setzt man unter die Retorte ebenfalls einen Bunsen-Brenner.

In Fällen, in denen nur reiner Wasserdampf in Anwendung zu bringen ist, kann man sich statt der Leuchtgasflamme einer Wasserstoffflamme bedienen.

Der Apparat ist besonders geeignet für Bestimmungen des Glyceringehaltes von Rohglycerin. Bei gut geleiteter Destillation ist das Resultat ein für die Technik ausreichend sicheres. Nach vom Verfasser ausgeführten Bestimmungen beträgt die Differenz zweier mit demselben Material ausgeführter Operationen nicht mehr als 0,1 Proc. (Nach Berichten der deutschen chemischen Gesellschaft, 1893 Bd. 26 S. 123.)

Bestimmung des Luftgehaltes des Wassers.

Textabbildung Bd. 291, S. 237
Der Luftgehalt des Wassers spielt eine Rolle bei der Berechnung der Grösse einer Luftpumpe für die Condensationsanlagen der Dampfmaschinen. Um denselben mit einer für technische Zwecke hinreichenden Genauigkeit zu bestimmen, stellte E. König einen Apparat zusammen, in welchem eine grössere Wassermenge – rund 7 l – durch Auskochen von der Luft befreit wird, während eine Messvorrichtung die Bestimmung der ausgeschiedenen Luftmenge gestattet. Er besteht aus dem Glasgefäss G (Fig. 6) mit zwei Hülsen und einem seitlichen Tubus, und dem Kochgefäss K; beide Gefässe sind durch Glasröhren mit einander verbunden. Da der Apparat vollständig mit Wasser gefüllt ist, so findet, wenn im Kochkolben K der Inhalt dauernd zum Sieden gebracht wird, in den Röhren c und d eine sehr lebhafte Bewegung statt, durch welche allmählich das gesammte Wasser durch das Kochfläschchen K geführt und ausgekocht wird. Damit die ausgeschiedene Luft nicht die ganze Wassersäule in G zu durchdringen braucht, wodurch unter Umständen wieder ein Theil absorbirt werden würde, ist das Rohr b angebracht, welches sie in den oberen Theil der Flasche G leitet. Ein Messrohr a ist bis auf den Boden von G geführt und endet mit dem anderen Ende in ein ungefähr 2 m tiefer stehendes, genau von 5 zu 5 ccm eingetheiltes Messgefäss M. Ausserdem ist zur Beobachtung der Temperaturen ein Thermometer T in G eingeführt. Da während des Versuches auch die Röhre a mit Wasser gefüllt ist, so entsteht in dem Apparat eine geringe Luftleere von ⅕ bis ⅙ at, was zur Folge hat, dass die durch Undichtigkeiten des Apparates vielleicht eindringende Luft das Ergebniss vergrössert, was |238| mit Rücksicht auf den Zweck der Luftbestimmung kein Nachtheil ist. (Nach Zeitschrift des Vereines deutscher Ingenieure, 1892 Bd. 36 S. 1379.)

Colorimetrische Bestimmung des Eisens im Brunnenwasser mittels Gerbsäure.

Zur Bestimmung des Eisens im Brunnenwasser auf colorimetrischem Wege benutzt F. Gerhard die Gallusgerbsäure (Tannin). Um letztere verwenden zu können, ist es nöthig, dass das eisenhaltige Wasser schwach alkalisch ist, oder das Eisen in einer Form enthält, in welcher es durch Alkalien nicht gefällt werden würde. Hält man obige Bedingungen ein, so entsteht auf Zusatz einer Tanninlösung kein Niederschlag, sondern nur eine intensive, schöne rosa oder lila Färbung.

Von den Eisensalzen, welche durch Alkalien nicht gefällt werden, fand Verfasser das Eisen-Natriumdoppelsalz der Pyrophosphorsäure als das geeignetste. Um die Reaction mit Tannin anzustellen, versetzt man deshalb das Wasser zunächst mit einer Lösung von krystallisirtem Natriumphosphat und fügt dann erst das Reagenz hinzu. Ist das Wasser kalkhaltig, so entsteht zunächst ein Niederschlag von Calcium- und Eisenpyrophosphat, der sich in einem Ueberschuss des angewandten Salzes wieder klar auflöst.

Da freie Alkalien mit Tannin ebenfalls Färbungen, wenn auch schmutzige, geben, und freie Säure die Färbung aufhebt, so verwendet Verfasser folgende vorräthig zu haltenden Lösungen:

1) Eine Lösung von 1 Theil kryst. Natriumpyrophosphat in 20 Theilen Wasser.

2) Eine Lösung von 1 Theil Tannin in 20 Theilen schwachem Spiritus.

3) Eine Eisenlösung, die in jedem Cubikcentimeter 0,1 mg Fe in der Form von Eisen-Natriumpyrophosphat enthält.

Man erhält solche Flüssigkeit, wenn man 0,898 Eisenalaun und 2,5 kryst. Natriumpyrophosphat in Wasser löst und zum Liter verdünnt, oder indem man 1 g officinelle8) Eisenchlorid Flüssigkeit mit 50 ccm der obigen Natriumpyrophosphatlösung mischt und die klare Flüssigkeit ebenfalls auf 1 l bringt. Diese Lösungen sind ohne Zersetzung lange Zeit haltbar, bleiben klar und scheiden keine basischen Salze aus. Hat man zur Untersuchung frisch entnommenes, klares Wasser, so gestaltet sich die Methode dann sehr einfach: 100 ccm desselben werden sofort mit 20 ccm der Lösung des Natriumpyrophosphats versetzt und darauf mit 5 Tropfen Tanninlösung.

Nach wenigen Secunden ist die erwünschte constante Färbung eingetreten, und diese vergleicht man in bekannter Weise mit der Färbung, die eintritt, wenn man 100 ccm eisenfreien Wassers mit 20 ccm Natriumpyrophosphat und einer gewissen Menge Eisenlösung und Tannin versetzt.

Etwas umständlicher ist das Verfahren, wenn sich das Eisen ganz oder theilweise ausgeschieden hat. Dann schüttelt man das Wasser auf, löst in etwa 150 ccm 1 g Oxalsäure unter Erwärmen auf, fügt zu der noch heissen Lösung ein Körnchen Kaliumcitrat und dann so viel Calciumcarbonat, bis alle Oxalsäure ausgefüllt und eine neutrale Flüssigkeit entstanden ist. Letztere filtrirt man ab und verfährt mit 100 ccm des Filtrats, wie weiter oben angegeben, mit frischem, klarem Brunnenwasser.

Als Vergleichsflüssigkeit verwendet man am besten eine Flüssigkeit, die man erhält durch Vermischen von 100 ccm Wasser mit 20 ccm Natriumpyrophosphat, 5 Tropfen Tanninlösung und 1 ccm Eisenlösung, wie solche oben angegeben. Die Vergleichsflüssigkeit enthält dann 0,1 mg Eisen, im Liter also 1 mg. (Nach Archiv der Pharmacie, 1892 Bd. 230 S. 705.)

Chrom- und Manganbestimmung im Stahl.

Die von Leopold Schneider im Nachfolgenden angegebene Bestimmungsmethode des Chromes in Stahlsorten stützt sich auf die Beobachtung, dass die niederen Oxydationsstufen des Chromes in saurer Lösung durch Kochen mit Bleisuperoxyd in Chromsäure übergeführt werden. Die Chromsäure wird auf bekannte Art bestimmt, indem man die Lösung mit Eisenammonsulfat im Ueberschusse versetzt und durch Zurücktitriren mit Chamäleon die Eisenoxydulmenge bestimmt, welche durch Chromsäure höher oxydirt wurde.

Die Methode selbst ist die folgende:

2 g Stahlspäne werden in 100 ccm verdünnter Schwefelsäure (1 : 10) unter Erwärmen gelöst. Die entstandene Eisenoxydulsalzlösung wird in der Siedehitze mit 5 ccm conc. Salpetersäure oxydirt. Nach dem Vertreiben der Untersalpetersäure werden etwa 5 g Bleisuperoxyd hinzugesetzt und das Ganze eine Viertelstunde im Sieden erhalten. Nach der Oxydation des Chromes wird mit Wasser verdünnt, erkalten gelassen und vom überschüssigen Bleisuperoxyd abfiltrirt. Das Filtrat wird ammoniakalisch gemacht und kurze Zeit gekocht. Ist die über dem gefällten Eisenoxyd stehende Flüssigkeit gelb gefärbt9), was schon bei einem Chromgehalt von 0,1 Proc. sicher der Fall ist, so löst man durch Zusatz von Schwefelsäure das Eisenoxyd wieder auf und lässt erkalten. Trübt sich die Lösung etwas durch ausgeschiedenes Mangansuperoxyd, so filtrirt man, andernfalls verdünnt man die erkaltete Lösung mindestens auf 1 l mit Wasser und bestimmt die Chromsäure wie üblich durch Zugabe eines Ueberschusses von Eisenammonsulfat und Zurücktitriren dieses Ueberschusses mit Chamäleonlösung.

Um das Mangan zu bestimmen, löst man weitere 2 g des zu untersuchenden Stahles in 200 ccm verdünnter Schwefelsäure (1 : 2), oxydirt wie oben mit 5 ccm Salpetersäure und digerirt eine Viertelstunde mit Bleisuperoxyd. Darauf versetzt man nochmals mit Bleisuperoxyd und kühlt unter Umschwenken die Flüssigkeit ab. Es wird hierbei das Chrom zu Chromsäure, das Mangan zu Uebermangansäure oxydirt. Die Lösung beider Säuren wird durch Asbest filtrirt, auf mindestens 1 l verdünnt und, nach Reducirung beider Säuren, durch Zugabe eines Ueberschusses Eisenammonsulfat der Ueberschuss durch Zurücktitriren mit Chamäleonlösung bestimmt. Man erhält so diejenige Menge des Eisendoppelsalzes, welche zur Reduction beider Säuren nothwendig war. Zieht man hiervon jene Menge ab, welche man bei der vorher beschriebenen Bestimmungsmethode des Chromes zur Reduction der Chromsäure verbrauchte, |239| so erhält man das dem Mangangehalte äquivalente Eisenammonsulfat.

Zur Berechnung der Analyse sei bemerkt, dass der Eisengehalt des Eisenammonsulfates genau 1/7 beträgt und dass 1 Theil Eisen im Eisenammonsulfat 0,312 Theilen Chrom, bezieh. 0,196 Theilen Mangan entspricht. (Nach Oesterreichische Zeitschrift für Berg- und Hüttenkunde, 1892 S. 235.)

Vereinfachte Methode zur Bestimmung des Eisens.

Um beim Hochofenbetrieb rasch und einfach das Eisen zu bestimmen, bedient sich Rubricius folgender zwei Methoden:

a) Bei Erzen: 5 g Substanz werden mit 25 bis 30 ccm conc. Salzsäure je nach Beschaffenheit des Materiales 30 bis 40 Minuten über freiem Feuer erhitzt. Die Lösung wird in einem 500 ccm-Kolben bis zur Marke verdünnt und geschüttelt. 50 ccm, entsprechend 0,5 g Substanz, dieser letzteren Lösung werden abermals auf etwa 150 ccm verdünnt und mittels Zink und Schwefelsäure reducirt. Die Lösung wird durch Glaswolle filtrirt, wobei eine Oxydation des Eisens durch mitgerissene Luft nicht stattfindet, und dann mit Kaliumpermanganat titrirt.

b) In Roheisen und Stahlsorten: Obwohl eine directe Bestimmung des Eisens selten vorgenommen wird, so wendet Verfasser gegebenen Falles nachstehende Methode an: 2 g feine Feilspäne der betreffenden Eisensorte werden in 40 bis 50 ccm massig verdünnter Schwefelsäure gelöst und die Lösung mit Wasser auf 500 ccm aufgefüllt, umgeschüttelt und durch ein trockenes Filter filtrirt. 50 ccm dieses Filtrats, entsprechend 0,2 g Eisen, werden sodann mit Kaliumpermanganat titrirt.

Die Uebereinstimmung der Resultate der beiden Methoden mit den gebräuchlichen ist eine für die Praxis hinreichend genaue. Der Fehler überschreitet im Maximum kaum 0,1 %. (Nach Chemiker-Zeitung, 1893 Bd. 17 S. 33.)

Bestimmung des Siliciums im Roheisen.

Für die Bestimmung des Siliciums gibt H. Rubricius ebenfalls ein vereinfachtes Verfahren. Dasselbe ist das folgende:

5 g der sehr fein gepulverten Probe werden unter allmählichem Erwärmen in 25 bis 30 ccm Salzsäure (Vol.-Gew. 1,15) gelöst. Die Lösung wird auf etwa 150 bis 200 ccm verdünnt und filtrirt. Der Rückstand wird mit heissem Wasser zwei bis drei Mal, dann mit verdünnter Salzsäure (1 Theil Säure 1,15, 2 Theile Wasser) ebenso oft und schliesslich abermals mit heissem Wasser ausgewaschen. Nun wird nach vorherigem Trocknen des Filters dasselbe in einem Platintiegel bis zur Verkohlung des Papiers geglüht und dann unter allmählichem Salpeterzusatz der Kohlenstoff über der Gebläselampe verbrannt, bis eine ruhig fliessende Schmelze entsteht. Sodann wird die Auslaugeflüssigkeit der Schmelze zubereitet. 30 g reinsten Salmiaks – der, wenn nicht ohne Rückstand löslich, umkrystallisirt werden muss – werden abgewogen, in eine grössere Porzellanschale gebracht und aus einem kleinen Messcylinder 75 ccm Wasser zugegeben; nun wird bis zur vollständigen Lösung des Salmiaks über freiem Feuer erhitzt. Es resultirt eine 40procentige Salmiaklösung. In diese Flüssigkeit taucht man den Platintiegeldeckel, an welchem geringe Antheile haften können, spült denselben mit wenig heissem Wasser ab und legt nun den Platintiegel in die Schale, welche während der ganzen Operation über dem Feuer bleibt. Durch Drehung des Tiegels wird die Schmelze gleichmässig von der Salmiaklösung durchtränkt. Nach geraumer Zeit scheidet sich alle Kieselsäure als flockige, wasserhaltige Masse ab; bei siliciumreicheren Eisensorten geschieht es, dass am Boden des Platintiegels hartnäckig Antheile von Kieselsäure haften, die dann am besten mittels eines kleinen Glasstabes, der ein Stückchen Kautschuk trägt, entfernt werden. Ist die Schmelze gelöst, somit alle Kieselsäure abgeschieden, so wird der Tiegel nach dem Abspülen aus der Schale entfernt, die Kieselsäure enthaltende Lösung wird auf das 2- bis 3fache verdünnt und sofort filtrirt. Das Filtriren erfolgt sehr rasch; die durchgehende Flüssigkeit ist klar und kieselsäurefrei. Die auf dem Filter befindliche Kieselsäure, welche in den meisten Fällen rein weiss ist, wird nun einige Male mit salmiakhaltigem, dann mit heissem Wasser gewaschen, getrocknet und gewogen.

Die Differenzen der Analysenzahlen gegen jene, welche sich nach der üblichen Methode ergaben, sind so unbeträchtlich, dass sie für die Praxis mit Rücksicht auf die rasche Durchführbarkeit des Verfahrens – 2 Stunden – von gar keinem Belang sind. (Nach Chemiker-Zeitung, 1893 Bd. 17 S. 101.)

(Schluss folgt.)

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Arzneibuch für das Deutsche Reich, 3. Ausgabe, 1890 S. 185.

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Tritt die Gelbfärbung nicht deutlich hervor, so filtrirt man die ammoniakalische Flüssigkeit ab und säuert das Filtrat mit Schwefelsäure an, worauf bei Spuren von Chrom eine Gelbfärbung auftritt.

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