Zusammenfassung
Mit der Probenahme bezweckt man, eine verhältnismäßig kleine Menge Erz zu bekommen, die nach Möglichkeit in ihrer Zusammensetzung der großen Menge eines angelieferten Erzes entspricht.
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Literatur
Bender: Stahl und Eisen 1904, 25; 5.—. Hintz: Zeitschr. f. öffentl. Chem. 1903, 21. — Juon: Zeitschr. f. angew. Chem. 1904, 17; 1544, 1571.— Jauda: Österr. Zeitschr. f. Berg- und Hüttenwesen 1904, 52; 547, 561, 577. — Samter: Chemiker-Ztg. 1908, 32; 1209, 1220, 1250. — Stahl und Eisen 1909, S. 850; 1910, S. 556; 1918, S. 25 und 51. Krug, Eisenhüttenchemiker. 2. Aufl.
Samter: Chemiker-Ztg. 1908, 23. Über die Vorteile der mechanischen Probenzieher sind die Ansichten geteilt.
Ein Trocknen bei höherer Temperatur ist unzulässig, weil einige Erze dann schon das chemisch gebundene Wasser verlieren.
Stahl und Eisen 1906, S. 1479.
Man gieße die Flußsäure niemals aus der Flasche unmittelbar in das Becherglas, weil man die Menge nur schwer schätzen kann und leicht die Wände des Glases benetzt. Am besten gießt man die Flußsäure zuerst in eine kleine Platinschale und aus dieser in das Glas. Hierbei kann man auch etwa in die Säure geratene Paraffinstücke, von der Flasche herrührend, zurückhalten.
Ausgenommen, wenn durch die oxydierenden Zusätze das Entweichen flüchtiger Verbindungen, z. B. Arsenchlorür, verhindert werden soll.
Leuchtgas enthält Schwefel.
Bei Gegenwart von Blei schmilzt man das Phosphors alz auf Kohle ein.
Als Natriumtitanat.
Der Zusatz darf nur tropfenweise unter Umschütteln geschehen, weil ein Überschuß des Reagens teilweise Entfärbung bewirkt.
Bereitung der Molybdänlösung, siehe S. 173.
Erwärmt man über 60°, so fällt Molybdänsäure aus. Enthält die Lösung Arsensäure, so darf man nicht über 40° erhitzen, weil sonst die Arsensäure mit Molybdänlösung einen ähnlichen Niederschlag wie die Phosphorsäure erzeugt.
Zweckmäßig entfärbt man die Lösung vor dem Zusatz von Wasserstoffsuperoxyd durch Hinzufügen von Phosphorsäure. Phosphorsaures Eisenoxyd ist fast farblos.
Siehe S. 183.
2 FeCl3 + SnCl2 = 2 FeCl2 + SnCl4.
In schwefelsaurer Lösung verläuft die Reaktion nach folgender Gleichung: 10 FeSO4 + 2 KMnO4 + 8 H2SO4 = 5 Fe2(SO4)3 + K2SO4 + 2 MnSO4 + 8 H2O.
Enthält das Erz organische Substanzen, so muß man diese vor dem Auflösen durch schwaches Glühen bei Luftzutritt im Porzellantiegel zerstören. Anfangs bedeckt man den Tiegel, um ein Verstäuben durch entweichendes Wasser zu verhüten. (S. 6.)
Anfangs bei gelinder Temperatur, später erhitzt man bis nahe zum Sieden, aber ohne zu kochen. Die verdampfte Säure ersetzt man durch frische. Man darf nicht bis zur Trockene verdampfen, da dann Ferrichlorid sich verflüchtigen kann, das schon bei starkem Kochen eintritt. Siehe S. 4 „Das Auflösen“.
Wenn die Säure stark abgedampft ist, gibt man vor dem Verdünnen mit Wasser 15–20 ccm Salzsäure (spez. Gewicht 1,24) hinzu. Ein Säureüberschuß ist nötig, um die Ausscheidung von basischem Zinnsalz zu verhindern und um die Entfärbung deutlich zu machen.
Bereitung der Zinnchlorürlösung siehe S. 172.
Bereitung der Quecksilberchloridlösung siehe S. 173.
Bereitung der Mangansulfatlösung siehe S. 173.
Bereitung der Kaliumpermanganatlösung siehe S. 170.
Die Reaktion verläuft nach folgender Gleichung: 3 MnO + Mn2O7 = 5MnO2 · 3 MnCl2 + 2 KMnO4 + 2 H2O = 2 KCl + 5 MnO2 + 4 HCl.
Ist der Rückstand nicht rein weiß, so setzt man einige Tropfen Flußsäure hinzu. Siehe S. 5, Anm. 2.
Zur Prüfung auf Eisenoxydul bringt man einen Tropfen der verdünnten Eisenlösung mit einem Tropfen einer 2% igen Ferrizyankalium-lösung auf einer weißen Porzellanplatte zusammen. Enthält die Lösung Eisenoxydul, so tritt Blaufärbung ein. Andernfalls tritt keine Farbenänderung ein. Beide Lösungen müssen verdünnt angewendet werden. Andernfalls kann die Blaufärbung auch in einer oxydulfreien Lösung eintreten. Da eine Lösung von Ferrozyankalium nicht haltbar ist, bereitet man die Lösung kurz vor dem Gebrauch. Das Salz muß ganz frei von Ferrozyankalium sein. Dies ist nicht immer der Fall, da es durch die Einwirkung von Staub oberflächlich in Ferrozyankalium übergeht. Man spüle daher die Kristalle erst einige Male mit Wasser ab und benutze das so gereinigte Salz zur Lösung.
Siehe S. 186.
Der Eisenhydroxydniederschlag muß dunkelbraun aussehen. Ist der Niederschlag hell gefärbt, so enthält er viel Zinkoxyd. Die Folge davon ist, daß die Endreaktion nicht deutlich zu erkennen ist.
Hierbei geht das Kieselsäurehydrat infolge einer Deshydratisierung in die unlösliche Modifikation über.
Dies ist notwendig, um die basischen Salze, die sich beim Erhitzen bilden und in Wasser unlöslich sind, wieder in Lösung zu bringen. Ein längeres Erhitzen würde die Kieselsäure zum Teil wieder löslich machen.
Die Kieselsäure muß vorher abgeschieden werden, weil sie mit Molybdänlösung ebenfalls einen Niederschlag gibt.
Wäscht man gleich mit heißem Wasser, so bilden sich leicht basische Eisensalze, die sich schwer auswaschen lassen.
Bereitung der Molybdänlösung siehe S. 173.
Erhitzt man die Lösung über 60°, so scheidet sich Molybdänsäure mit aus.
Einen kleinen Teil der filtrierten Lösung versetzt man mit 1/4 Volumen Molybdänlösung, erwärmt auf 50° und überzeugt sich, daß keine Fällung mehr eintritt. Andernfalls setzt man noch mehr Molybdänlösung hinzu.
Nicht zur Trockene. Das Abdampfen hat den Zweck, das überschüssige Ammoniak zu entfernen. Andernfalls würde beim Zusatz von Salpetersäure sehr viel Ammonnitrat entstehen, dessen spätere Vertreibung viel Zeit beansprucht.
Bauer-Deiß: Probenahme und Analyse von Eisen und Stahl. 2. Aufl. Berlin: Julius Springer 1922.
250 g Chlorammonium in Wasser zu 1 Liter gelöst.
Siehe S. 127.
Arsensäure gibt mit Molybdän ebenfalls eine Fällung.
Bereitung der Magnesiamischung siehe S. 174.
Man muß mit verdünntem Ammoniak auswaschen, weil der Niederschlag durch reines Wasser zersetzt wird. Nachdem aber die Salze verdrängt sind, ist er auch in der Waschflüssigkeit etwas löslich. Daher muß man unnötig langes Auswaschen vermeiden und öfters auf Chlor prüfen, ob der Niederschlag ausgewaschen ist.
Das Lösen des Niederschlags vom Filter ist vorteilhaft, weil das mit Salzen getränkte Papier sehr schwer verbrennt und der Niederschlag dann grau aussieht.
Bauer-Deiß: Probenahme und Analyse von Eisen und Stahl. 2. Aufl. Berlin: Julius Springer 1922. — Pufahl in Lunge-Berl.: Chemisch-technische Untersuchungsmethoden, IL Bd., 7. Aufl. Berlin: Julius Springer 1922.
Gibt man zu der konzentrierten Eisenchloridlösung Bromwasserstoffsäure, so kann infolge Bildung von Chlorwasserstoffsäure durch Spritzen leicht ein Verlust eintreten.
Die Brom wasserstoff säure (spez. Gewicht 1,49) enthält immer geringe oder größere Mengen von Phosphorsäure. Man muß deshalb durch einen blinden Versuch (Abdampfen der gleichen Menge und Fällen mit Molybdän-lösung) den Gehalt an Phosphorsäure bestimmen.
Siehe S. 24.
Da das Zink oftmals eine kleine Menge Eisen enthält, so entsteht ein Mehrverbrauch an Permanganat. Um diesen zu ermitteln und in Abzug bringen zu können, erwärmt man 10 g Zink 10 Minuten lang mit 80 ccm verdünnter Schwefelsäure, fitriert und titriert mit Permanganat bis zur Rotfärbung. Die hierbei verbrauchte Menge zieht man von der bei der Phosphortitration verbrauchten ab.
Wdowiszewski schlägt eine Abänderung vor, nach der genaue Resultate erhalten werden sollen. (Chemiker-Ztg. 1913, 37; 1069.)
Vgl. S. 174 und 190.
Die Filtermasse stellt man sich her, indem man Filtrierpapier (für diesen Zweck braucht das Papier nicht aschefrei zu sein) in zahlreiche kleine Stücke zerreißt, diese in ein Becherglas tut, mit Wasser übergießt und unter häufigem Umrühren kocht. Mit einiger Übung trifft man bald den richtigen Grad, bis zu dem das Papier aufgeweicht werden muß. Die Masse muß dickbreiig sein. Zum Gebrauch tut man in einen Trichter zuerst einen kleinen Pfropfen Glaswolle, hält diesen mit dem Finger fest und gießt etwas von dem Brei darauf. Dann verrührt man in einem zweiten Becherglas etwas Brei mit reichlich Wasser und gießt die gut umgerührte Masse in den Trichter. Der Wasserfaden im Trichterrohr darf nicht reißen. Das Filter muß so dicht sein, daß es den Niederschlag vollkommen zurückhält, ohne das Filtrieren sehr zu verlangsamen. In den meisten Fällen genügt eine Stärke von 5 mm. Dieses Filter hat den Vorteil vor einem gewöhnlichen Filter, daß selbst sehr fein verteilte Niederschläge zurückgehalten werden, und außerdem das Auswaschen viel leichter auszuführen ist, so daß man mit erheblich weniger Waschflüssigkeit auskommt.
Siehe S. 190.
Man kann auch Bromsalzsäure zum Lösen des Erzes und zum Oxydieren des Schwefels anwenden.
Bei sehr hoher Temperatur können Sulfate sich verflüchtigen.
Beide Salze müssen frei von Schwefelsäure sein. Man muß sich durch einen blinden Versuch hiervon überzeugen. Siehe S. 25.
Das Titan bleibt als unlösliches Natriumtitanat zurück.
Da hierbei das Filtrat eisenfrei ist, fällt das Ausfällen des Eisens durch Ammoniak fort.
Eine oft zu bemerkende dunkle Farbe des Rückstandes vor dem Glühen rührt von Staub her.
Dies ist notwendig, um die basischen Salze, besonders von Fe, Al, Mg, die sich beim Erhitzen bilden und in Wasser unlöslich sind, wieder in Lösung zu bringen.
Länger darf man die Säure nicht einwirken lassen, weil sonst Kieselsäure wieder in Lösung geht.
Wäscht man gleich mit heißem Wasser, so bilden sich leicht basische Eisenchloride, die in Wasser unlöslich sind und sich auch beim nachträglichen Behandeln mit Salzsäure schwer lösen.
Man darf die Flußsäure niemals auf die trockene Kieselsäure gießen, weil die Masse stark aufbraust und Verluste entstehen würden.
Die Schwefelsäure soll das Eisenoxyd in Ferrisulfat überführen, das beim Glühen unter Abgabe von Schwefelsäure wieder in Oxyd übergeht. Ohne Zusatz von Schwefelsäure würde sich Eisenfluorid bilden, das beim Glühen flüchtig ist.
Man verwendet das Gemenge beider Karbonate, weil dieses leichter schmilzt als das Na2CO3. Am leichtesten schmilzt ein Gemisch, in dem die Karbonate im Verhältnis ihrer Molekulargewichte gemischt sind. 106 Gewichtsteile Na2CO3 und 138 Gewichtsteile K2CO3. Das Gemisch muß in gut verschlossener Flasche aufbewahrt werden, weil das K2CO3 aus der Luft Wasser anzieht. Hierbei wird der Tiegel meistens etwas angegriffen, und es gehen Spuren von Platin in Lösung. Bei der titrimetrischen Bestimmung des Eisens nach der Reinhardtschen Methode wirkt das Platin störend. In diesem Fall benutzt man für den Aufschluß besser wasserfreies reines Na2CO3, oder verfährt, wie auf S. 5 angegeben ist.
Glüht man gleich den Tiegel vom Boden aus, so kommt der untere Teil des Gemisches ins Schmelzen und die entweichende Kohlensäure kann leicht ein Verstäuben des darüberliegenden Pulvers verursachen. Beim Erhitzen von der Seite aus bilden sich aber Kanäle, durch die die Kohlensäure leicht entweichen kann.
Läßt man die Schmelze nicht erst in Wasser zerfallen, sondern setzt gleich Salzsäure hinzu, so überzieht sich der Schmelzkuchen mit ausgeschiedener Kieselsäure und diese schützt das Innere vor dem Angriff der Salzsäure.
Man tut gut, dem Alkohol 1/3 des Volumens Äther hinzuzufügen, um die Löslichkeit des Strontiumnitrats zu verringern.
Das Kalziumnitrat löst sich vollkommen, aber nur langsam in dem Alkohol-Äther-Gemisch, weshalb man fleißig umrühren muß.
Wegen des Äthers ist Vorsicht geboten.
Diese Methode ist zuerst von Wohler angegeben und später von Chancel abgeändert worden. (Cpt. rend. 46, S. 987.)
Der Niederschlag ist dicht und läßt sich leicht filtrieren und waschen.
Methode von Emil Fischer: Ann. Chem. Pharm. 1881, 208, 182.
Das Arsen wird hierbei zu Pentachlorid oxydiert. Die Oxydation ist nötig, weil sonst beim Erwärmen Arsentrichlorid sich verflüchtigen würde. Gleichzeitig wird der im Erz enthaltene Sulfidschwefel zu Schwefelsäure oxydiert, wodurch verhindert wird, daß beim Destillieren Schwefelwasserstoff sich bildet und in der Vorlage ein Teil des Arsens als Trisulfid gefällt wird.
Zur Reduktion von 56 Teilen Eisen (als Chlorid) sind 99 Teile Kupfer-chlorür nötig. Besser reduzierend als Ferrosalze oder Kupferchlorür wirkt Hydrazinbromid oder eine Mischung von 3 g Hydrazinsulfat und 1 g Kalium-bromid. Bei letzterem hat man den Vorteil, daß man die Lösung im Kolben noch für andere Bestimmungen verwenden kann. Sehr stark reduzierende Substanzen, wie Zinnchlorür oder Natriumhypophosphit, können die Abscheidung des Arsens als Metall verursachen, das in dieser Form nicht destilliert werden kann. Durch Zink, Eisen usw. können durch Bildung von Arsenwasserstoff Verluste eintreten.
Die sonst gebräuchlichen Destillationsapparate, z.B. nach Ledebur (Leitfaden für Eisenhütten-Laboratorien), sind erheblich teurer und haben außerdem den Nachteil, daß beim Destillieren leicht etwas Eisenchlorür mitgerissen wird, das die Titration mit Jod unmöglich macht. Bei Anwendung der Ente (von Volhard zuerst angegeben) geht sogar zuletzt, wenn die Flüssigkeit anfängt zu stoßen, kein Eisenchlorür mit über.
Ein erneuter Zusatz von Salzsäure und nochmaliges Destillieren hat sich als überflüssig erwiesen.
Durch Auskochen luftfrei gemacht und gekühlt.
Zuerst in Stücken, später als Pulver, zuletzt kann man eine gesättigte Lösung verwenden. Hat man zuviel zugesetzt, so macht man die Lösung mit einigen Tropfen Salzsäure ganz schwach sauer. Beim Neutralisieren mit Ammoniak würde die Lösung sich stark erwärmen und muß ständig gekühlt werden.
Siehe Seite 177 und 193.
Zeitschr. f. analyt. Chem. 1893, S. 415.
Oder einen Groochtiegel, siehe S. 195.
Chromoxyd wird in alkalischer Lösung durch Wasserstoffsuperoxyd oxydiert. Im Gegensatz hierzu kann man ein Chromat in saurer Lösung durch Wasserstoffsuperoxyd zu Chromoxyd reduzieren. (Siehe Anm. 5 auf S. 30.)
Der Porzellantiegel wird hierdurch stark angegriffen, hält aber bei vorsichtigem Arbeiten 4–6 Schmelzungen aus. Nickeltiegel werden ebenfalls angegriffen und haben dem Porzellan gegenüber den Nachteil, daß die Lösung durch Nickelsalze gefärbt ist, was bei der Titration störend wirkt.
Das Erz muß so fein als irgend möglich gepulvert sein.
Man zieht den Glasstab einige Male durch eine Flamme und benutzt den noch lauwarmen Stab zum Umrühren. Die am Stab haftende Menge streift man mit einer Federfahne ab.
Man erhitze nicht zu stark, weil sonst der Tiegel durchgeschmolzen wird. Fürchtet man, daß ein schon öfter benutzter Tiegel eine neue Schmelzung vielleicht nicht mehr aushält, kann man ihn in einen zweiten, etwas größeren Porzellantiegel stellen und diesen erhitzen.
Läßt man die Schmelze in siedendem Wasser nicht vollständig zerfallen, so könnte sich noch unzersetztes. Natriumsuperoxyd vorfinden, das beim Ansäuern mit Schwefelsäure Wasserstoffsuperoxyd entwickeln würde, wodurch die Chromsäure unter Sanerstoffentwicklung zu Chromoxyd reduziert wird. 2 H2CrO4 + H2O2 + 3 H2SO4 = Cr2(SO4)3 + 6 H2O + 4 O. Die Lösung ist dann statt gelb anfangs blau, später grün gefärbt.
Es darf nur Kieselsäure ungelöst bleiben. Bemerkt man einen schwarzen Rückstand, so gießt man die Lösung ab, wäscht einige Male mit Wasser, bringt den Rückstand auf ein kleines Filter, verascht dieses und schmilzt den Rückstand mit Natriumsuperoxyd, wie oben angegeben. Darauf vereinigt man beide Lösungen.
Um sicher zu sein, genügend Ferrosalz zugesetzt zu haben, nimmt man 1 Tropfen der Lösung heraus und bringt ihn mit 1 Tropfen einer 2% igen Ferrizyankaliumlösung zusammen (siehe S. 14, Anm. 3).
Unterläßt man es, das Eisenoxyd zu filtrieren, so entsteht beim Ansäuern mit Salzsäure Eisenchlorid, das aus dem Jodkalium ebenfalls Jod frei macht.
Treadwell (Kurzes Lehrbuch der analytischen Chemie) empfiehlt das Eindampfen bis fast zur Trockene als absolut notwendig, um sicher zu sein, daß jede Spur von überschüssigem Natriumsuperoxyd zerstört ist.
Herstellung siehe S. 176.
Methode von Lindemann: Zeitschr. f. analyt. Chem. 1879, 18, 102.
Siehe S. 14, Anm. 3.
Im Bohnerz von Haverlah am Harz und von Salzgitter kommen Vanadin and Chrom zusammen vor.
Siehe S. 25.
Siehe S. 30.
Siehe S. 14, Anm. 3.
Siehe S. 42, Nickel und Kobalt. Krug, Eisenhüttenchemiker. 2. Aufl.
Läßt man nicht vollständig im Wasserstoff ström erkalten, sondern bringt das reduzierte Eisen noch warm an die Luft, so tritt unter Aufglühen Oxydation des Eisens ein.
Für 1 g Erz ungefähr 40–50 ccm verdünnte Schwefelsäure.
Siehe S. 24, Anm. 4.
Zum Aufschließen des Rückstandes verwendet man etwa die 14 fache Menge KHSO4. Man erhitze nur bis zu gelinder Rotglut, bis Schwefelsäuredämpfe entweichen und in der gelblichen Schmelze keine ungelösten Teile mehr zu erkennen sind. Noch während Schwefelsäuredämpfe entweichen, wird das Schmelzen unterbrochen und die Schmelze nach dem Erkalten gelöst. Bei zu starkem Glühen entweicht zu viel Schwefelsäure, und die entstandenen Sulfate können in unlösliche Oxyde übergehen.
Treadwell empfiehlt, durch, die Flüssigkeit einen Luftstrom zuleiten, um sie in steter Bewegung zu halten, wodurch die Lösung der Schmelze ungleich rascher erfolgt.
Hierdurch wird das etwa vorhandene Ferrisulfat reduziert und Kupfer und Platin (aus dem Tiegel stammend) gefällt. Enthält die Lösung Ferri-salze, so fällt beim Kochen die Titansäure eisenhaltig aus.
Beim Waschen mit reinem Wasser geht die Titansäure durch das Filter.
Das vielfach ausgeführte Verfahren, die Sulfide von Kupfer und Platin zuerst zu filtrieren und dann im Filtrat die Titansäure durch Kochen zu fällen, führt zu groben Fehlern, weil die Sulfide erhebliche Mengen von Titansäure beim Ausfallen mitreißen.
Nicht mit Kaliumnatriumkarbonat, da Kaliumtitanat in Wasser löslich ist.
Ist nicht genügend Phosphorsäure vorhanden, so wird ein Teil der Titansäure durch Eisenchlorid in Lösung gehalten.
Siehe Anna. 3 auf S. 24.
Um die Kieselsäure in wasserlösliches kieselsaures Alkali überzuführen.
Siehe Anm. 4 auf S. 34.
Vanadinsäure, Molybdänsäure und Chromsäure verhalten sich ähnlich, dürfen also nicht zugegen sein.
Die Lösung muß mindestens 5% Schwefelsäure enthalten, ein Überschuß davon stört die Reaktion nicht. Man findet zu wenig Titansäure, wenn man die Kaliumbisulfatschmelze in Wasser oder in zu wenig Schwefelsäure enthaltendem Wasser löst.
Sehr gut hierzu geeignet sind die für die kolorimetrische Kohlen-stoffbestimmung nach Eggertz benutzten Meßzylinder. Siehe S. 81.
Ein geringer G ehalt an Flußsäure oder Kieselfhiorwasserstoff schwächt die Färbung oder verhindert sie ganz. Am besten bereitet man sich die Wasserstoffsuperoxydlösung kurz vor dem Gebrauch selbst durch Auflösen von reinem Natriumsuperoxyd in verdünnter Schwefelsäure. Oder man verdünnt 30% iges Perhydrol mit 5% iger Schwefelsäure auf das zehnfache Volumen. Ein Überschuß von Wasserstoffsuperoxyd beeinflußt die Genauigkeit der Bestimmung nicht.
Mit Berücksichtigung der auf S. 25 angegebenen Vorsichtsmaßregeln.
Enthält die Lösung 30% Schwefelsäure, so fällt beim Erhitzen keine Titansäure aus. Man kann das Becherglas in kochendes Wasser legen, ohne zu fürchten, daß Titansäure ausfällt. In schwach schwefelsäurehaltigen Lösungen fällt beim Erhitzen Metatitansäure aus, die sich selbst bei Zusatz von mehr Schwefelsäure schwer wieder löst.
Siehe S. 82, Abb. 17 und 18. 4) Siehe S. 27.
Das schwefelsäurehaltige Filter würde beim Trocknen verkohlen und leicht zerreißen. Zuerst ist das Filtrat milchig getrübt. Man gießt es auf das Filter zurück, bis es vollkommen klar ist.
Das Verbrennen muß bei möglichst niedriger Temperatur in einem Porzellantiegel geschehen. Bilden sich hierbei kleine Kugeln von metallischem Blei, so bringt man in den Tiegel einige Tropfen Salpetersäure (1,2), erwärmt bis zur Lösung des Metalls, setzt dann einige Tropfen konz. Schwefelsäure hinzu und erhitzt über freier Flamme vorsichtig, bis die Schwefelsäure fortgeraucht ist und glüht stark. 3) Siehe S. 87.
Für je 0,1 g Kupfer gebraucht man 1 g krist. N atrium thiosulf at. Ein Überschuß stört nicht.
Man darf nicht zu lange kochen. Wenn die schweflige Säure ausgetrieben ist, die in saurer Lösung Zinn, Antimon und Arsen als Sulfüre in Lösung hält, fallen diese Metalle zum Teil mit aus.
Wegen seiner dichten Beschaffenheit läßt sich der Niederschlag leicht filtrieren und schnell mit luftfreiem, siedend heißem Wasser auswaschen, ohne sich zu oxydieren.
Die aus dem Natriumbikarbonat sich entwickelnde Kohlensäure soll die im Kolben befindliche Luft austreiben, um eine Oxydation des Eisen-chlorürs zu verhindern.
Siehe S. 7, Blei.
Lackmuspapier kann man hierzu nicht verwenden, da neutrale Lösungen von Zinksulfat Lackmus röten.
Erhitzt sich die Lösung beim Neutralisieren, so kühlt man durch Einstellen des Glases in kaltes Wasser.
100 ccm Lösung sollen nicht mehr als 0,1 g Zink enthalten.
Beginnt die Ausfällung des Zinks erst nach 15 Minuten oder später, dann enthält die Lösung zu viel freie Säure und es setzt sich Schwefelzink ziemlich fest an den Wandungen des Glases als regenbogenfarbiges Häutchen an, das sich oft schwer abreiben läßt.
In 330 ccm Wasser löst man ungefähr 5 g Ammoniumsulfat auf. Las aus saurer Lösung gefällte Schwefelzink läßt sich besser filtrieren und auswaschen als das aus alkalischer Lösung gefällte, weil es weit weniger zur Bildung von kolloidalen Lösungen neigt. Schwefelsaure Lösung ist salzsaurer vorzuziehen, weil ein im Schwefelzink verbleibender Rückstand an Chlorammon Veranlassung zur Verflüchtigung von ZnCl2 beim Glühen im Wasserstoffstrom geben kann.
Der hierzu verwendete Schwefel muß, ohne Rückstand zu hinterlassen, verbrennen. Man verwendet am besten aus Schwefelkohlenstoff kristallisierten Schwefel.
Am Deckel darf keine blaue Flamme mehr sichtbar sein und kein Geruch nach SO2 mehr zu bemerken sein.
Nickel und Kobalt kommen meistens als Arsenverbindung im Erz vor.
Nach dem Aufnehmen mit Salzsäure darf kein Geruch nach Chlor mehr wahrzunehmen sein. Oder man prüft mit Jodkaliumstärkepapier.
Siehe S. 14, Anm. 3.
Siehe S. 16.
Hergestellt durch Verdünnen von 1 Liter HCl (spez. Gewicht 1,124) mit 1/4 Liter Wasser.
Bereitung, siehe S. 178.
Ohne vorherige Kühlung würde sich die Flüssigkeit stark erwärmen, wodurch eine teilweise Reduktion des Eisens zu Chlorür eintreten könnte. Eisenchlorür wird aber von Äther nicht aufgenommen.
Bereitung, siehe S. 178.
Jetzt tritt keine Erwärmung mehr ein.
Nach dem Absetzen des Niederschlages muß die überstehende Flüssigkeit durch Schwefelammon gelb gefärbt erscheinen.
Durch Schwefelammon werden Zink, Mangan, Nickel und Kobalt als Sulfide gefällt. Beim Ansäuern mit Salzsäure wird Schwefelmangan und Schwefelzink gelöst.
Die Flüssigkeit muß alkalische Reaktion beibehalten. Das allein durch Natronlauge gefällte Ni(OH)2 ist schwer zu filtrieren und schlecht auszuwaschen.
Sollte der Rückstand keine überschüssige Schwefelsäure mehr enthalten, so setzt man einige ccm H2SO4 (1:1) hinzu und erwärmt damit kurze Zeit.
Das für diesen Zweck verwendete Ammoniak darf beim Neutralisieren mit Salpetersäure nicht rot werden. Unreines Ammoniak verzögert die Ausfällung sehr.
Oder man prüft mit Dimethylglyoxim. Zu diesem Zweck versetzt man einige Kubikzentimeter, nötigenfalls nach dem Filtrieren, mit so viel Salzsäure, daß die Lösung nur noch schwach ammoniakalisch ist, setzt 3–4 ccm einer 1% igen alkoholischen Dimethylglyoximlösung hinzu und erwärmt. Bei weniger als 0,1 mg Nickel färbt sich die Flüssigkeit zuerst gelb und nach kurzer Zeit scheidet sich rotes Nickeldimethylglyoxim ab. Vgl. S. 135.
Kalte verdünnte Eisenchloridlösungen lassen sich schneller filtrieren als heiße konzentrierte.
Siehe S. 24.
Siehe S. 16.
Siehe S. 42.
Solange noch Äther in der Lösung ist, darf unter dem Wasserbad keine Flamme brennen. Die Schale muß anfangs bedeckt werden.
Siehe S. 7, Blei..
Siehe S. 38, Blei.
Um etwa vorhandenes Schwefelarsen zu lösen. Die Hauptmenge des Arsens hat sich beim Lösen und Eindampfen verflüchtigt.
Verwendet man statt Kaliumchlorat Brom zum Oxydieren, so muß man der Lösung vor dem Eindampfen 1–2 g Kaliumchlorid zugeben, um der nicht unmerklichen Verflüchtigung von Zinnchlorid vorzubeugen. Kaliumzinnchlorid ist nicht flüchtig.
Man verwendet am besten chemisch reines Eisen (Ferrum reductum). In Ermangelung dieses kann man auch Späne von kupferfreiem Stahl oder Blumendraht nehmen.
2 SbCl3 + 3 Fe = Sb2 + 3 FeCl2. SnCl4 + Fe = SnCl2 + FeCl2.
Der Zusatz von Weinsäure ist nötig, um das Antimon vollständig in Lösung zu bringen.
Das Antimonsulfid ist gelöst, wenn der Rand des Filters nach dem Eintrocknen der Lösung nicht mehr braunrot gefärbt ist.
Zweckmäßig benutzt man einen Heräeus-Tiegelofen. (Siehe S. 197.)
Schwefelzinn ist in schwefelwasserstoffhaltigem Wasser etwas löslich.
Ohne Zusatz von Ammoniumsulfat geht der Niederschlag durch das Filter. Die Salzsäure muß vollständig ausgewaschen werden, damit beim späteren Glühen keine Zinnverflüchtigung eintritt.
Zur Oxydation des durch Reduktion entstandenen Zinns.
Um Verluste durch Dekrepitieren zu vermeiden.
Beim Rösten des Schwefelzinns kann etwas Sulfat entstehen, das durch bloßes Glühen nicht zerlegt wird. Beim Glühen mit Ammoniumkarbonat entsteht leicht flüchtiges Ammoniumsulfat.
Leitfaden für Eisenhütten-Laboratorien.
Die Schwefelsäure füllt man mit einem Trichter ein, damit der Hals des Kolbens nicht benetzt wird.
Der Apparat wiegt ungefähr 100 g.
Zweckmäßig steckt man auf das Rohr ein Stück Gummischlauch und saugt an diesem, um das Rohr nicht zu benetzen.
Das käufliche Chlorkalzium darf man niemals ohne weiteres benutzen. Es enthält stets basisches Chlorid und nimmt nicht unerhebliche Mengen von Kohlensäure auf. Mit Wasser übergössen, reagiert es deutlich alkalisch. Um brauchbares Chlorkalzium daraus herzustellen, verfährt man folgendermaßen: In eine halbkugelige Porzellanschale von etwa 16 cm Durchmesser und 7 cm Höhe tut man 5 g möglichst reines Chlorammonium und füllt die Schale bis beinahe zur Hälfte mit käuflichem, gekörntem, porösem Chlorkalzium an. Darauf erhitzt man die auf einem Drahtnetz stehende Schale mit einem kräftigen Bunsenbrenner und rührt das Chlorkalzium fleißig um. Es entwickeln sich dicke weiße Dämpfe von Chlorammonium. Man erhitzt so lange, bis die weißen Dämpfe etwas nachlassen, aber immer noch in reichlicher Menge auftreten. Dann entfernt man die Flamme und zerstößt das sehr spröde Chlorkalzium zu erbsengroßen Stücken und füllt es, noch warm, nachdem man es gesiebt hat, in eine mit gut eingeschliffenem Glasstopfen versehene Flasche. Ein zurückbleibender Rest an Chlorammonium stört nicht. Das auf diese Weise behandelte Chlorkalzium enthält kein basisches Chlorid mehr und absorbiert keine Kohlensäure. Das oftmals empfohlene Verfahren, das käufliche Chlorkalzium durch andauerndes Überleiten von Kohlensäure in ein Gemenge von neutralem Chlorid und Kalziumkarbonat überzuführen, ist nicht immer sicher.
Durch Hindurchleiten durch Kalilauge von Kohlensäure befreit.
Der Apparat wird mit Kalilauge vom spez. Gewicht 1,23 gefüllt, hergestellt durch Auflösen von 1 Teil KOH in 2 Teilen Wasser. Jedes Waschgefäß wird reichlich zur Hälfte mit Lauge beschickt. Das an das letzte Waschgefäß angeschlossene horizontale Rohr enthält Chlorkalziumstücke, die die austretende Luft trocknen sollen. Ohne dieses Rohr würde der Apparat nach und nach an Gewicht abnehmen, da das in den Apparat eintretende Gas vollkommen trocken ist, sich aber beim Hindurchgehen durch die Lauge mit Feuchtigkeit sättigt. An dieses horizontale Rohr ist ein mit Atzkalistücken beschicktes Absorptionsgefäß angeschlossen, das nicht mitgewogen wird, sondern den Zweck hat, den Zutritt von Luftkohlensäure und Feuchtigkeit zum Kaliapparat zu hindern. Bei reichlicher Kohlensäureentwicklung im Lösungskolben kann es nämlich geschehen, daß die im Kaliapparat befindliche Lauge der Kohlensäure entgegensteigt, wodurch ein Ansaugen von Luft eintritt. Anstatt des Kaliapparates ein Natronkalkrohr zu benutzen, ist nicht zu empfehlen, da es vor dem Kaliapparat keinen Vorteil besitzt, aber den Nachteil, daß man keine Blasen aufsteigen sieht und man daher den Gang der Kohlensäureentwicklung nicht beobachten kann. Außerdem kann man nicht gut beurteilen, ob der Natronkalk noch Kohlensäure aufzunehmen vermag. Anders beim Kaliapparat. Nach einiger Zeit trübt sich in der ersten Kugel die Lauge durch Ansscheidung von kohlensaurem Kali, während die beiden anderen Kugeln noch absorptionsfähige Lauge enthalten. Selbst im ersten Gefäß nimmt die Lauge noch Kohlensäure auf und das ausgeschiedene kohlensaure Kali löst sich unter Bildung* von saurem kohlensauren Kali. Man tut aber gut, den Apparat neu zu füllen, wenn im ersten Gefäß eine Trübung eintritt. Füllen des Apparates siehe S. 72.
Durch diese von Finkener angegebene Vorrichtung wird ein Zurücksteigen der Säure und ein Herausspritzen aus dem Trichter vollkommen vermieden.
Salzsäure vom spez. Gewicht 1,10. Salpetersäure vom spez. Gewicht 1,07. Bei dieser Konzentration entweichen beim Erwärmen keine Gase.
Um Verluste durch zerspringenden Borax zu verhüten.
Eisenoxydulsulfat ist in Wasser leichter löslich als Eisenoxydsulfat.
Siehe S. 24,
Siehe S. 25.
Aber nur, wenn Eisen im Überschuß vorhanden, wie es bei Eisenerzen stets der Fall ist. Versetzt man eine saure Lösung, die Eisenoxyd und Phosphorsäure im Verhältnis 1:1 enthält, so wird durch Ammoniak normales Phosphat FePO4 gefällt, das gelblichweiß ist. Ist Eisenoxyd im Überschuß in der Lösung enthalten, so enthält der Niederschlag Eisenhydroxyd und Phosphat, ist überschüssige Phosphorsäure zugegen, so befindet sich ein Teil dieser im Filtrat. Sind außer Eisenoxyd und Phosphor-säure noch andere Metalle, wie Mangan, Kalzium und Magnesium, zugegen, so würde der Niederschlag, da diese durch Ammoniak auch als Phosphate gefällt werden, Mangan-, Kalzium- und Magnesiumphosphat enthalten. Es verhalten sich nun möglichst neutrale phosphorsäurehaltige Ferrilösungen gegen Ammonazetat oder Natriumazetat und Essigsäure bei der Fällung in der Wärme ähnlich wie gegen Ammoniak, hierbei bleiben aber die in Essigsäure löslichen Phosphate, wie Mangan-, Kalzium- und Magnesiumphosphat, in Lösung.
Siehe S. 24.
Sofern das Erz keine Sulfide enthält.
10 g kristallisiertes Salz in 100 ccm Wasser gelöst. Man tut gut, die Lösung jedesmal frisch zu bereiten, da Sodalösung bei längerem Stehen nicht unbedeutende Mengen Kieselsäure aus dem Glase löst.
Der Eisengehalt des Erzes ist vorher durch Titration zu bestimmen.
Eine durch Alkali neutralisierte Lösung von Eisenchlorid enthält das Eisen in Form einer Lösung von Hydroxyd in Chlorid. Um diese Lösung in basische Azetatlösung überzuführen, d. h. um das Chlor des Chlorids an Natrium zu binden, ist nur so viel Natriumazetat nötig, als dem vorhandenen Eisenchlorid entspricht. Kessler hat gefunden, daß bei der Trennung des Eisens vom Mangan die Beschränkung des Azetatzusatzes auf das gerade Notwendige deshalb von Wichtigkeit ist, weil ein Überschuß von Azetat die Bildung von Manganazetat bedingt, dieses Salz aber leicht in Säure und Basis zerlegt wird. Dieser Umstand erklärt das Mitfallen von Mangan mit dem Eisen. Für je 0,1 g Eisen gebraucht man 1,5 g kristallisiertes Natriumazetat. Das kristallisierte Natriumazetat enthält oft etwas Natriumkarbonat. Nach dem Lösen in Wasser muß man es deshalb mit Essigsäure schwach ansäuern.
Durch zu langes Kochen wird der Niederschlag schleimig und läßt sich schlecht filtrieren. Es bildet sich stärker basisches Ferriazetat und freie Essigsäure.
Bei richtigem Arbeiten ist die überstehende Flüssigkeit klar und farblos. Ist die Flüssigkeit jedoch gelblich gefärbt, so war entweder die Neutralisation nicht vollständig oder man hatte zu viel Essigsäure zugesetzt.
Ohne Azetat würde der Niederschlag nach Entfernung der Salze trübe durch das Filter gehen, da Kolloide mit reinem Wasser Pseudolösungen bilden.
Hierbei kann es vorkommen, daß die über der Flüssigkeit befindliche Luft deutlich nach Ammoniak riecht, während die Flüssigkeit selbst noch sauer ist. Um diese Täuschung zu verhindern, muß man die Flüssigkeit gut umrühren, die darüber befindliche Luft fortblasen und sich nun durch den Geruch davon überzeugen, ob die Flüssigkeit ammoniakalisch ist.
Weil Ahiminiumhydroxyd in überschüssigem Ammoniak etwas löslich ist.
Man löst 71,49 g reines Eisenoxyd (Fe2O3) in Salzsäure und verdünnt die Lösung mit Wasser zu 1 Liter. 10 ccm enthalten 0,5 g Fe. Der Eisengehalt ist durch Titration genau zu bestimmen.
War die Lösung für die Azetatfällung zu sauer, so enthält das Filtrat etwas Eisen, das sich beim Eindampfen ausscheidet, weil ein Teil der Essigsäure verdampft. In diesem Fall dampft man so weit ein, bis die Hauptmenge der Essigsäure fort ist, filtriert den Niederschlag, wäscht aus und bringt ihn zum Azetatniederschlag.
Ein Gemenge von höheren Oxyden des Mangans.
Hierdurch wird Kalk und Magnesia gelöst, während Mangan völlig unlöslich ist. Oftmals färbt sich die durchlaufende Salzsäure gelb. Diese Färbung rührt von Bromiden her und verschwindet beim Eindampfen der Lösung.
Enthält die Lösung kein Chlorammon, so fällt mit dem Kalk auch Magnesia aus.
Man setze niemals zuerst Ammoniumoxalat und dann Ammoniak hinzu. Enthält die Lösung zu wenig Ammoniumsalze, so fällt auf Zusatz von Ammoniak Magnesiumhydroxyd aus; man kann durch Auflösen des Niederschlags in Salzsäure und erneutem Zusatz von Ammoniak diesen Fehler wieder gut machen. Umgekehrt verfahren, ist dieser Fehler nicht zu erkennen. Außerdem kann man die Menge der zuzusetzenden Ammonium-oxalatlösung nicht beurteilen, wenn man die Lösung nicht vorher ammonia-kalisch gemacht hat.
Das Waschwasser fängt man gesondert auf.
Kalziumoxyd zieht leicht Wasser und Kohlensäure an.
So daß man den Kolben gerade noch anfassen kann.
Dieselbe Lösung, die zur Eisentitration benutzt wird. S. 170.
Oftmals verfährt man auch so, daß man das Filter mit Niederschlag in den Erlenmeyer-Kolben bringt, die Oxalsäure in verdünnter heißer Schwefelsäure löst und titriert. In diesem Fall muß man mit dem Zusatz von Per-manganatlösung aufhören, sobald die Rotfärbung durch die ganze Flüssigkeit hindurch eingetreten ist. Da das Papier bei längerer Berührung entfärbend auf Permanganat wirkt, darf man sich durch eine, nach einiger Zeit eintretende Entfärbung nicht irreführen lassen.
Siehe S. 195.
Dampft man zu weit ein, so scheiden sich leicht in Wasser unlösliche basische Magnesiumsalze aus, die man durch Zusatz von einigen Tropfen Salzsäure wieder löst.
Man hüte sich, die Wände des Glases zu berühren, da der Niederschlag an diesen Stellen sich so fest ansetzt, daß er nur mühsam zu entfernen ist.
Der Niederschlag ist in reinem Wasser etwas löslich, und sogar in dem Waschwasser nach Verdrängung der Salze nicht vollkommen unlöslich, weshalb man unnötig langes Auswaschen vermeiden muß und das Durchlaufende öfters nach Ansäuern mit Salpetersäure auf Chlor prüfen muß.
Platintiegel darf man nicht benutzen, da sich bei Gegenwart von Filterkohle Phosphorplatin bildet.
Der Zusatz von Ammoniumnitrat bezweckt, die Kohlenteilchen, die von den organischen Substanzen des Ammoniaks herrühren, zu verbrennen.
Siehe S. 195.
Siehe S. 193.
Siehe S. 175 und S. 192.
Will man nur Chrom bestimmen, so verfährt man nach S. 29.
Kurzes Lehrbuch der analytischen Chemie.
Sollte bei der Behandlung mit Salzsäure ein dunkler Rückstand von nicht aufgeschlossenem Mineral bleiben, so wird er filtriert und nochmals mit Soda geschmolzen.
Siehe S. 23.
Siehe S. 24.
Siehe S. 55, Anm. 3.
Das Bariumkarbonat muß frei von Alkalikarbonat sein.
Meistens findet man die Angabe, daß man das Barium zuerst mit Schwefelsäure ausfällen und erst dann die Trennung des Eisens, Aluminiums und Chroms vornehmen soll. Da aber mit dem Bariumsulfat stets kleine Mengen der Metalle mitgefällt werden, so hält Treadwell das oben angegebene Verfahren für richtiger.
Die Farbe des Fe2O3 ist bedingt durch die Temperatur, bei der es geglüht worden ist, und wird bei deren Steigerung dunkler. Diese Erscheinung beruht nicht etwa auf der Bildung von Fe3O4, die erst bei etwa 1200° eintritt, sondern ist nur durch eine Vergröberung des Korns verursacht.
Siehe Anmerkung 1, S. 56.
Im Überschuß von Ammoniak ist die Tonerde etwas löslich.
Zweckmäßig setzt man am Schlusse des Kochens mit Ammoniak etwas Ammoniumsulfid hinzu, damit das etwa gelöste Chrom vollständig gefällt wird.
Man muß anfangs vorsichtig glühen, da ein Aufglimmen eintritt.
Mengen bis zu 0,2 g kann man auf diese Weise glatt in Mn3O4 überführen. Bei größeren Mengen enthält das Mn3O4 noch unzersetztes Mangansulfat. Größere Mengen von Mangansulfid glüht man unter Zusatz von Schwefel im Rose-Tiegel im Wasserstoffstrom. (Siehe S. 41.)
Lunge-Berl: Chemisch-technische Untersuchungsmethoden. 7. Aufl. Berlin: Julius Springer 1922.
Siehe S. 23.
Wendet man beim Neutralisieren auch nur den geringsten Überschuß von Salpetersäure an, so fällt durch Ammoniak chromhaltige grüne Tonerde aus.
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Krug, C. (1923). Die Untersuchung der Erze. In: Die Praxis des Eisenhüttenchemikers. Springer, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-662-36870-1_1
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