Titel: | Verfahren zur quantitativen Analyse der Bronze und des Messings; von Hrn. Sainte-Claire Deville. |
Fundstelle: | Band 136, Jahrgang 1855, Nr. LXXXIV., S. 365 |
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LXXXIV.
Verfahren zur quantitativen Analyse der Bronze
und des Messings; von Hrn. Sainte-Claire Deville.
Aus den Annales de Chimie et de Physique, April 1855, S.
473.
Deville's Verfahren zur quantitativen Analyse der Bronze und des
Messings.
Ich lasse in meinem Laboratorium seit einigen Jahren von den Zöglingen der
Normalschule die Analyse der Bronze und des Messings nach einer Methode ausführen,
welche nicht nur sehr genaue Resultate liefert, sondern auch wenig Zeit erfordert;
überdieß gestaltet sie die ausschließliche Anwendung flüchtiger Reagentien.
Ich will bei deren Beschreibung annehmen, daß die Legirung folgende Bestandtheile
enthält:
Silicium,
Eisen,
Zinn,
Kupfer,
Zink,
Blei.
Ich wiege beiläufig 5 Gramme von der Legirung ab und behandle sie mit reiner
Salpetersäure in einem kleinen Glaskolben, der mit einem Schnabel versehen ist und
auf welchen ein Trichter gesetzt wird, um die Tröpfchen hinaufgeschleuderter
Flüssigkeit aufzuhalten; nach bewerkstelligter Auflösung lasse ich die concentrirte
Flüssigkeit zwanzig Minuten lang kochen, verdünne sie dann mit ihrem zwei-
bis dreifachen Volum Wasser und lasse sie wieder eben so lange kochen; diese
Bedingungen scheinen mir nothwendig, um das Zinnoxyd und die kleine Menge von
Kieselerde in der Salpetersäure so unauflöslich als möglich zu machen. Hierauf
filtrire ich den unauflöslichen Theil ab, welcher nach dem Glühen gewogen wird
(bisweilen ist das Zinnoxyd rosenroth gefärbt, durch Spuren von Gold, welche man
unberücksichtigt lassen kann). Das Gemenge von Zinnoxyd und Kieselerde wird im
Wasserstoffgas behandelt und nachher (das reducirte Zinn) in Salzsäure aufgenommen,
wobei die Kieselerde zurückbleibt, deren Gewicht zugleich die genaue Ziffer des
Zinnoxyds ergibt.
Die vom Zinnoxyd und der Kieselerde abfiltrirte salpetersaure Flüssigkeit wird in
einer kleinen Porzellan- oder Platinschale abgedampft, und der Rückstand bei
Dunkelrothglühhitze geglüht. Man erhält so ein Gemenge der zurückbleibenden Oxyde in
solcher Quantität, daß es für wenigstens zwei Analysen hinreicht. Man braucht
dasselbe nicht zu wägen; sollte daher während des Abdampfens etwas Flüssigkeit aus
der Schale geschleudert werden, so würde dieß den Erfolg der Analyse gar nicht beeinträchtigen.
Man zerreibt diese Oxyde in einem kleinen Glasmörser und bringt beiläufig 2 Gramme
davon mittelst eines Platin- oder Porzellanschiffchens in eine kleine
Glasröhre, welche etwa 15 Centimeter lang und so eng als möglich ist; dieselbe ist
an dem einen Ende zu einem Haarröhrchen ausgezogen und wird am andern Ende während
der Wägungen mit einem Korkpfropf verschlossen. Das Schiffchen, die Röhre und der
Pfropf werden zusammen tarirt, und das Wägen der Oxyde geschieht, nachdem man sie in
der Glasröhre, durch welche ein Strom trockener Luft geleitet wird, zum
Dunkelrothglühen erhitzt hat. Nach dem Wägen ersetzt man den Luftstrom durch
Wasserstoffgas, und erhitzt bis das System nicht mehr an Gewicht verliert; es bleibt
alsdann nicht reducirtes Zinkoxyd zurück, gemengt mit metallischem Kupfer, Blei und
Eisen. Die Farbe des Gemenges liefert bei der Operation den Anhaltspunkt und zeigt
das Ende des Versuchs an. Man wägt nochmals und der Gewichtsverlust gibt die in den
Oxyden der drei letztern Metalle enthaltene Sauerstoffmenge sehr genau an. (Wenn das
Eisen und das Blei in so geringer Menge vorhanden sind, daß man sie vernachlässigen
kann, so erhält man durch Multiplication dieses Gewichtsverlusts mit 5, nahezu den
Kupfergehalt der Legirung, und folglich die Zusammensetzung dieser Legirung selbst.
Für eine annähernde Analyse von Messing wäre die Operation daher beendigt.)
Man nimmt Schwefelsäure, welche über schwefelsaures Ammoniak destillirt worden ist,
und bereitet damit eine titrirte Flüssigkeit, von welcher man in 200 bis 300
Kubikcentimeter Wasser eine solche Quantität gießt, daß sie das doppelte Gewicht des
Gemenges von Eisen und Zink, welches man in der Legirung voraussetzen kann,
aufzulösen vermag.Ich pflege bei einer quantitativen Analyse alle angewandten Reagentien zu
wägen, oder wenigstens annähernd deren Menge zu bestimmen, was gewiß sehr zu
empfehlen ist. Man läßt die saure Flüssigkeit kochen, um daraus die Luft vollständig zu
vertreiben, worauf man sie in einem Glaskolben erkalten läßt, welcher damit fast
angefüllt seyn muß und den man mit einem Kork verschließt. Hierauf bringt man in
denselben das Platin- oder Porzellanschiffchen, welches das Zinkoxyd und die
reducirten Metalle enthält. Das Zinkoxyd löst sich bald auf und zugleich das Eisen,
dessen Reaction auf die Säure durch die Gegenwart des metallischen Kupfers befördert
wird. Das Kupfer und das
Blei bleiben zurück. Man schüttelt den Kolben oft, um diese zwei Metalle in der
Flüssigkeit zu suspendiren. Man läßt einige Stunden absetzen, decantirt vorsichtig,
und wascht die Oxyde mit kochendem Wasser aus. Während letzterer Operation kann eine
Spur von Kupfer oder von Blei entweder in Berührung mit der Luft in schwefelsaures
Salz sich verwandeln oder auch mechanisch fortgerissen werden. Um sich davon zu
versichern, versetzt man die klare Auflösung mit einigen Tropfen einer klaren Lösung
von Schwefelwasserstoff, und erhitzt dann; wenn sich einige braune Flocken, welche
einige Milligramme wiegen, absetzen, sondert man sie durch Decantiren ab, filtrirt
sie und vereinigt sie mit den Metallen.
Die Auflösung enthält bloß das schwefelsaure Zink und schwefelsaure Eisen; sie wird
abgedampft, worauf man die schwefelsauren Salze bei ungefähr 400° C. glüht
und wägt. (Man könnte das Gewicht des Zinks sogleich berechnen, wenn kein Eisen
vorhanden wäre, und würde es in diesem Falle ganz genau erhalten.)
Um das Eisen vom Zink zu trennen, glüht man die schwefelsauren Salze in einer Muffel,
um sie in Oxyde zu verwandeln. Man wägt sie und befeuchtet sie mit concentrirter
Salpetersäure bis zur vollkommenen Auflösung des Zinks; man dampft zur Trockne ab
und erhitzt den Rückstand schwach auf dem Sandbad, bis die
Salpetersäure-Dämpfe verschwinden: das salpetersaure Eisen ist alsdann
zersetzt. Man behandelt den Rückstand mit einer Lösung von salpetersaurem Ammoniak
und einigen Tropfen Ammoniak, welche nur das Zink auflösen. Man decantirt; man wägt
das Eisenoxyd, dessen Gewicht zugleich die Quantität des im Gemenge der Oxyde
enthaltenen Zinkoxyds ergibt. (Man könnte überdieß das salpetersaure Zink und
Ammoniak abdampfen, das Ammoniaksalz durch Erhitzen verflüchtigen, und das Zinkoxyd
direct wägen; diese Operation ist aber unnöthig.)
Das Gemenge von Kupfer und Blei betreffend, welchem man die Spuren von Sulfurid
zusetzen muß, die man bisweilen aus der das Eisen und das Zink enthaltenden
schwefelsauren Lösung absondert, so löst man es in Schwefelsäure auf, welche mit
Salpetersäure gemischt ist; die Auflösung, welche durch das schwefelsaure Blei mehr
oder weniger getrübt ist, wird auf dem Sandbad zur Trockne verdampft und der
Rückstand auf beiläufig 400° C. erhitzt. Man wägt das Gemenge der
zurückbleibenden schwefelsauren Salze, zieht aus demselben das schwefelsaure Kupfer
mit Wasser aus, und erhält so das schwefelsaure Blei, dessen Gewicht, vom
Gesammtgewicht der schwefelsauren Salze abgezogen, das schwefelsaure Kupfer ergibt.
Man könnte auch das schwefelsaure Kupfer abdampfen und es nach Rivot's MethodePolytechn. Journal Bd. CXXXII S.
433. durch einen Ueberschuß von Schwefel in Halb-Schwefelkupfer umwandeln;
das Kupfer läßt sich aber ohne Anstand in Form von schwefelsaurem Salz bestimmen,
wenn man nur mit einiger Vorsicht verfährt, um es nicht zu zersetzen. Die geringste
Wärme reicht hin, um die überschüssige Schwefelsäure zu vertreiben, welche es
enthalten könnte. Es muß im Augenblick des Wägens ganz weiß seyn.
Sollte man an der Unauflöslichkeit des schwefelsauren Bleies zweifeln, so könnte man
in der Lösung von schwefelsaurem Kupfer die Spuren von Blei aufsuchen, welche durch
das Auswaschen des Bleisalzes hineinkamen.
Nachdem man durch Berechnung das Gewicht eines jeden Bestandtheils der Legirung
gefunden hat, dividirt man die dem Silicium und dem Zinn entsprechenden Zahlen durch
das Gewicht der (zur Behandlung mit Salpetersäure) angewandten Legirung: man erhält
so das Verhältniß dieser Bestandtheile in 100 Theilen der Legirung. Es sey A die Summe des relativen Antheils an Silicium und Zinn,
B die Summe der Gewichte der andern Metalle, welche
aus den gewogenen Oxyden oder schwefelsauren Salzen berechnet wurden): so hat man,
um die Procente eines jeden derselben zu bestimmen, nur das Gewicht von jedem Metall
mit dem Bruch (100 – A)/B zu multipliciren. Die Summe dieser Procente wird nothwendig gleich 100
seyn.
Wenn die Analyse richtig ist, so muß die Summe der Gewichte der Oxyde, welche direct
erhalten oder nach der Zusammensetzung ihrer schwefelsauren Salze berechnet wurden,
gleich dem Gewicht der in das Schiffchen gebrachten Oxyde seyn.