Titel: | Ueber das Platin und die es begleitenden Metalle; von H. Sainte-Claire Deville und H. Debray. |
Fundstelle: | Band 154, Jahrgang 1859, Nr. XLIV., S. 199 |
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XLIV.
Ueber das Platin und die es begleitenden Metalle;
von H. Sainte-Claire
Deville und H.
Debray.
(Fortsetzung von S. 145 des vorhergehenden
Heftes.)
Mit Abbildungen auf Tab.
II.
Deville, über das Platin und die es begleitenden
Metalle.
IV. Probiren der
Platinrückstände.
Die Rückstände von der Platinfabrication unterscheiden sich wesentlich, je nachdem
sie ausschließlich von der Verarbeitung der Ural-Erze herrühren, wie
diejenigen, welche man in der russischen Münze erhält, oder von der Behandlung der
columbischen Erze, wie diejenigen der Fabriken in London und Paris. Diese rohen
Rückstände sind schwarz und färben die Finger wie Graphit (wegen des darin
befindlichen Iridiums oder Iridiumoxyds), wenn sie von Ural-Erzen herrühren;
sie sind hingegen von hellerer Farbe, wenn sie bei der Verarbeitung der
amerikanischen Erze erhalten wurden. Außerdem gibt es noch eine dritte Sorte von
Rückständen, welche durch metallisches Eisen aus den Flüssigkeiten gefällt sind, aus
denen man bei der Behandlung des Erzes das Platin und Palladium abgeschieden hatte;
sie bestehen aus Kupfer, Eisenoxyd, Platin und den Metallen des Platinerzes. Wir
werden letztere gefällte Rückstände nennen, und erstere
unauflösliche Rückstände.
a) Unauflösliche
Rückstände.
Dieselben enthalten alle Metalle des Platinerzes, aber hauptsächlich
Osmium-Iridium und Sand in sehr wandelbarer Menge. Um diese Rückstände zu
Probiren, wiegt man davon 50 Gramme ab, vermengt sie mit 150 bis 200 Grm.
Bleiglätte (je nach dem Sandgehalt, welchen man auflösen muß) und mit 50 bis 100
Grm. Weichblei, je nach ihrem Gehalt an Osmium-Iridium. Man nimmt einen
kleinen Tiegel, auf dessen Boden man das Blei gibt; auf dieses kommt das Gemenge
von Bleiglätte und Rückständen, und zuoberst reine Bleiglätte. Man schmilzt und
erhält die Masse eine halbe Stunde lang auf der Rothglühhitze; sie muß recht
flüssig seyn und man rührt sie von Zeit zu Zeit mit einem Pfeifenrohr um. Dann
nimmt man den Tiegel aus dem Feuer, und läßt ihn bis zum vollständigen Erkalten
ruhig stehen; man sondert die Schlacke vom Metallkönig ab, läßt diesen einige
Stunden in heißer Essigsäure liegen, um die anhaftende Bleiglätte zu beseitigen und reinigt
ihn mit einer Kratzbürste.
Palladium. – Der Metallkönig wird dann mit
Salpetersäure behandelt, welche mit ihrem gleichen Volum Wasser verdünnt ist, um
das Blei bei einer Temperatur von ungefähr 100° C. aufzulösen. Man
decantirt die saure Flüssigkeit, und versetzt sie dann nach und nach mit
Schwefelsäure in der Art, daß das Bleioxyd so genau als möglich gefällt wird,
gibt jedoch noch einen schwachen Ueberschuß von Schwefelsäure zu; man dampft
hierauf fast zur Trockne ab, indem man gegen das Ende der Operation die
Temperatur nicht über 120° C. steigen läßt. Den Rückstand nimmt man im
Wasser auf und fällt das Palladium aus der Säuren Flüssigkeit mit einer
Auflösung von Cyanquecksilber als Palladiumcyanür. Wir haben nämlich gefunden,
daß die Salpetersäure und Schwefelsäure, selbst in ziemlich concentrirtem
Zustande, nicht wie die Salzsäure die Fällung des Palladiumcyanürs verhindern.
Das Palladiumcyanür gibt beim Glühen Palladium, welches man wiegt.
Osmium-Iridium. – Man wascht den bei
der Behandlung mit Salpetersäure gebliebenen Rückstand sehr sorgfältig mit
kochendem Wasser, welches mit Salpetersäure schwach gesäuert worden ist; man
trocknet und wiegt ihn (Gewicht A). Dann behandelt
man ihn mit Königswasser, welches sehr rasch Platin, ein wenig Iridium und
Rhodium auflöst. Man sondert die Auflösung ab, wascht den Rückstand sorgfältig,
trocknet und wiegt ihn (Gewicht B); derselbe ist das
Osmium-Iridium.
Platin und Iridium. – Die vom
Osmium-Iridium abgesonderte Flüssigkeit besteht aus Platin, welchem
meistens so wenig Rhodium und Iridium beigemischt ist, daß man dieselben
vernachlässigen kann.Das Verfahren, um Platin, Iridium und Rhodium auf nassem Wege von
einander zu trennen, ist S. 201 beschrieben. Man erhält das Gewicht dieses Platins, wenn man das Gewicht B vom Gewicht A
abzieht.
Die besprochenen Rückstände enthalten manchmal eine so beträchtliche Menge von
Platin, daß man glauben könnte die Platinerze, welche sie lieferten, seyen
nachlässig behandelt worden, was jedoch nicht der Fall ist. Während nämlich das
Königswasser diesen Rückständen nur Spuren von Platin entzieht, liefern sie nach
dem Schmelzen mit Blei bis 7 Procent Platin. Offenbar ist im Platinerz eine
Legirung von Iridium, Platin und Rhodium (vielleicht auch Palladium) enthalten,
welche sich im Blei auflöst, worin das Osmium-Iridium ganz unauflöslich ist; nachdem jene
Legirung durch das Zusammenschmelzen mit Blei zersetzt worden ist, gibt sie alle
ihre Metalle an das Königswasser ab, durch welches sie sich im krystallisirten,
compacten oder regulinischen Zustande nicht angreifen ließ.
b) Gefällte
Rückstände.
Die gefällten Rückstände können auf dieselbe Weise behandelt werden, nur muß man
zur Probe ein geringeres Quantum anwenden. Man schmilzt 10 Grm. dieser
Rückstände mit 10 bis 15 Grm. Blei, und wenigstens 30 bis 40 Grm. Bleiglätte.
Der König wird mit Essigsäure gereinigt und gut gebürstet, dann in
Salpetersäure, welche mit ihrem gleichen Volum Wasser verdünnt ist, aufgelöst;
diese Säure, welche man in Ueberschuß anwendet, muß zuletzt zum Kochen erhitzt
werden.
1) Palladium. – Die salpetersaure Lösung wird
filtrirt, mit Schwefelsäure in schwachem Ueberschuß versetzt, um das Blei zu
fällen, wieder filtrirt und nun fast zur Trockne abgedampft. Dabei scheidet sich
noch schwefelsaures Blei ab, welches manchmal durch ein wenig Rhodium rosenroth
gefärbt ist. Man nimmt den Rückstand wieder in Wasser auf und behandelt ihn mit
einer Auflösung von Cyanquecksilber; das gefällte Palladiumcyanür wird
abgesondert, geglüht und gewogen.Wenn das Palladium Kupfer enthält, so netzt man es mit Salpetersäure,
calcinirt es, und behandelt es dann mit schwacher Salzsäure, welche das
Kupfer beseitigt; man wiegt es neuerdings. Die Flüssigkeit, welche nun noch Rhodium
enthält, wird zur Trockne abgedampft: der Rückstand wird in einem
Porzellantiegel, nachdem man ihn mit 2 bis 3 Grammen reinem Schwefel bestreut
hat, einer lebhaften Rothglühhitze ausgesetzt, und zwar in einer reducirenden
Atmosphäre (man stellt nämlich den Porzellantiegel in einen größeren hessischen
Tiegel, und umgibt ihn darin mit großen Holzkohlenstücken, welche ihn auf allen
Seiten festhalten und bedecken; der mit seinem Deckel versehene hessische Tiegel
kommt dann in einen Ofen, welchen man mit kalter Kohle auffüllt, die man am
obern Theil anzündet; hierbei kann von der Masse im Porzellantiegel nichts
emporgeschleudert werden, was bei zu raschem Erhitzen der Fall wäre). Dm
Porzellantiegel läßt man nach dem Glühen erkalten; er enthält das Rhodium in
metallischem Zustande, nebst Schwefelmetallen; diese Masse behandelt man mit
Salpetersäure und Königswasser, welche alle fremden Metalle auflösen; endlich
wiegt man das Rhodium.
2) Platin, Iridium und Rhodium. – Der durch
Salpetersäure erschöpfte Rückstand wird mit Königswasser behandelt, welches eine schwarze, mit
Flittern gemengte Substanz hinterläßt, und das Platin mit ein wenig Indium und
Rhodium auflöst.
Um diese drei Metalle von einander zu trennen, dampft man die Flüssigkeit bei
niedriger Temperatur nahezu zur Trockne ab; der Rückstand wird in wenig Wasser,
welches mit seinem doppelten Volum Alkohol gemischt ist, aufgenommen; der Lösung
setzt man reinen Salmiak in Krystallen und in hinreichendem Ueberschuß zu,
erwärmt gelinde, damit sich der Salmiak fast vollständig auflöst, rührt um und
läßt 24 Stunden lang ruhig stehen. Der gelbe oder orangegelbe (bis
zinnoberrothe) Niederschlag enthält Platin und Iridium, von welchen jedoch ein
kleiner Theil in der Flüssigkeit zurückbleibt. Man bringt ihn auf ein Filter,
wascht ihn mit Alkohol von 75 Volumprocenten, trocknet das in einen tarirten
Platintiegel gelegte Filter in einem warmen Raum und erhitzt dann nach und nach
den Tiegel zur Dunkelrothgluth; endlich nimmt man den Deckel vom Platintiegel ab
und verbrennt das Filter bei der möglich niedrigsten Temperatur. Nach dem
Einäschern des Filters bringt man in den Tiegel ein- oder zweimal ein
kleines Stück mit Terpenthinöl getränkten Papiers, welches das Iridiumoxyd
reducirt und das Austreiben der letzten Spuren von Osmium veranlaßt.Diese Vorschrift von Berzelius sollte man bei
derartigen Operationen niemals vernachlässigen. Ein ganz ähnliches
Verfahren erleichtert das Rösten der Arsenmetalle sehr. Alsdann erhitzt man den Tiegel zum Weißglühen, bis er nicht mehr an
Gewicht verliert, und wiegt das iridiumhaltige
Platin. Dieses digerirt man mit Königswasser, welches mit seinem
vier- bis fünffachen Gewicht Wasser verdünnt ist; man erneuert dasselbe
auf dem Platin, bis es sich nicht mehr färbt; die Digestion geschieht bei 40 bis
50° C. Der Rückstand ist Iridium, welches man
wiegt.Dasselbe ist mittelst des kleinen Knallgas-Löthrohrs (Tab. II Fig.
3) schwer schmelzbar und verbreitet dabei nicht den Geruch des
Osmiums; das geschmolzene Metall ist weiß und glänzend, ohne im
geringsten auf seiner Oberfläche zu irisiren.
Die vom Platinsalmiak abfiltrirte Flüssigkeit wird
abgedampft, bis der Salmiak darin in großer Menge krystallisirt; man läßt
erkalten, decantirt und sammelt auf einem Filter eine kleine Menge eines
dunkelvioletten Salzes, welches Iridiumsalmiak, gemengt mit ein wenig
Platinsalmiak ist. Man wascht es zuerst mit einer Salmiakauflösung, hernach mit
Alkohol. Dieses Salz wird geglüht, dann gewogen. Das so erhaltene platinhaltige Iridium digerirt man mit dem
iridiumhaltigen Platin in demselben Kolben mit Königswasser und wiegt das von
beiden zurückbleibende Iridium nach starkem Glühen. Man erhält das Gewicht des
Platins, indem man letzteres Gewicht von den Gewichten des iridiumhaltigen
Platins und des platinhaltigen Iridiums abzieht. Diese Methode ist sehr sicher,
wenn man zur Trennung der beiden Metalle nur ein schwaches Königswasser anwendet
und dasselbe lange Zeit einwirken läßt. Die Iridiummenge, welche dabei in die
Auflösung des Platins übergeht, ist ganz unbedeutend.
Um das Rhodium zu bestimmen, dampft man die
Flüssigkeit welche nach dem Abscheiden des Platins und Iridiums mittelst Salmiak
übrig geblieben ist, in einem Porzellantiegel zur Trockne ab, befeuchtet den
Rückstand mit Schwefelammonium, setzt ihm einige Gramme Schwefel zu und erhitzt
den Porzellantiegel, mit Kohlenstücken umgeben, in einem hessischen Tiegel, wie
es S. 201 beschrieben wurde. Man wiegt das zurückbleibende Rhodium.
3) Rhodium, Iridium und Osmium. – Der
unauflösliche Rückstand (von Nr. 2) ist ein Gemenge von Iridium und Rhodium mit
vorwaltendem Iridium, nebst einer kleinen Menge feinen Osmium-IridiumsIrididiums, welches sich ohne Zweifel in der Flüssigkeit, woraus die Metalle
mittelst Eisen gefällt wurden, suspendirt befand.
4) Man bestimmt durch Differenz die gewöhnlichen Metalle (Eisen, Kupfer), welche
sich ganz oder theilweise, nebst ein wenig Sand, in der Bleiglätte aufgelöst
haben.
Nach diesem Verfahren fanden wir in einem (gefällten) Rückstand aus der
russischen Münze:
Palladium
0,8
Platin, mit Spuren von Iridium
0,8
Rhodium
2,4
Rhodium, Iridium u. Osmium-Iridium
21,8
gewöhnliche Metalle etc.
74,2
–––––
100,0
V. Probiren des
Osmium-Iridiums.
Bestimmung des Sandes. – Das
Osmium-Iridium, welches im Handel in Körnern, dünnen Blättern und Flittern
vorkommt, enthält oft Sand beigemengt, von welchem es durch das Schlämmen nicht
vollständig befreit wird. Um dessen Menge zu bestimmen, schmilzt man es mit Borax
und seinem doppelten bis dreifachen Gewicht Silber. Die zu dieser Operation
erforderliche Hitze ist etwas höher als der Schmelzpunkt des Silbers. Der Sand löst
sich im Borax auf; das Osmium-Iridium sinkt auf den Boden des Tiegels und
dringt in das Silber ein; nach dem Erstarren des Metalls braucht man bloß nöthigenfalls den König mit ein
wenig Flußsäure zu reinigen und ihn zu wiegen; sein Gewicht ergibt die Quantität
Osmium-Iridium, welches von dem Silber absorbirt wurde, und man kann nun die
Menge des Sandes berechnen, welche dem Osmium-Iridium beigemengt war. Bei
unseren Proben fanden wir in einem Osmium-Iridium aus Californien 3,6, in
einem solchen aus Australien 8,0 und in einem aus Borneo 36,9 Procent Sand.
Wenn man den König mit Salpetersäure behandelt, um das Silber aufzulösen, gibt er oft
ein wenig Platin und Iridium ab. Der Grund davon ist, daß die Platinrückstände, wie
schon erwähnt, eine von Osmium freie Legirung des Platins mit Iridium enthalten,
welche im Silber und im Blei auflöslich ist, während diese beiden Metalle auf die
verschiedenen Varietäten von Osmium-Iridium gar nicht auflösend wirken.
Pulverisiren des Osmium-Iridiums. – Wenn
diese Legirung in großen Körnern oder dicken Blättern vorkommt, so kann man sie
mittelst des Stahl- oder Porzellanmörsers nicht gehörig pulverisiren.
Das beste Mittel um sie zu zertheilen, besteht darin, sie mit beiläufig ihrem
sechsfachen Gewicht Zink in einem Kohlentiegel, welchen man in einen hessischen
Tiegel stellt, zu schmelzen. Man erhält den Tiegel eine halbe Stunde lang auf der
Rothglühhitze und bringt ihn dann auf die weiße Schweißhitze, auf welcher man ihn
zwei Stunden lang erhält, um das Zink zu verdampfen, welches nicht die geringste
Verwandtschaft zum Osmium-Iridium hat und sich sehr leicht entbindet. Wenn
man das Osmium-Iridium vor und nach dem Versuch wiegt, muß man daher stets
das gleiche Gewicht erhalten; bei unseren Versuchen betrug der Gewichtsverlust auch
nur 2 bis 3 Tausendtheile. Das Osmium-Iridium hat alsdann seine Structur
verloren; es bleibt nämlich als ein glänzender Schwamm zurück, welcher sehr
zerreiblich ist und nur langsam aber vollständig zu einem unfühlbaren Pulver
zerstampft werden kann. Wenn man dieses Pulver durch ein Seidensieb schlägt, so
bleiben nur einige Blätter und Körner von Osmium-Iridium zurück, welche der
auflösenden Wirkung des Zinks entgiengen.Das Zink muß vollkommen rein seyn; hierzu destillirt man es in einer großen
Retorte von Steinzeug, die an ihrer obern Wölbung mit einem Tubulus versehen
ist, welcher bis auf den Boden hinabreicht. Man bringt nur wenig Zink auf
einmal hinein und setzt von demselben durch den Tubulus in dem Maaße zu, als
es überdestillirt. Das Zink fällt aus dem Halse der Retorte tropfenweise in
Wasser, worin es sich körnt. Mit einer Retorte von 2 Litern Inhalt kann man
10 bis 12 Kilogr. Zink in zwei bis drei Stunden destilliren. Es ist rathsam,
das Zink zweimal zu destilliren.
Directe Bestimmung des Osmiums. – Gewisse Specien
von Osmium-Iridium lassen sich durch Rösten analysiren, aber diese Methode
gibt stets nur unvollkommene Resultate. Wir verfahren folgendermaßen: wir verwandeln
einige Gramme dieser Legirung mittelst reinen Zinks nach dem vorherbeschriebenen
Verfahren in Schwamm, und bringen diesen, ohne ihn zu pulverisiren, nachdem wir ihn
gewogen haben, in einen kleinen Ofen aus Kalk, welcher auf Tab. II in Fig. 8
abgebildet ist. Man erhitzt vorsichtig, damit das Osmium-Iridium niemals zum
Schmelzen kommt, und erhält es in einer oxydirenden Atmosphäre, deren Temperatur den
Schmelzpunkt des Platins nur wenig überschreiten darf. Von Zeit zu Zeit öffnet man
den Hahn des brennbaren Gases weit, um die Flamme für einige Augenblicke sehr
reducirend zu machen, und macht sie dann neuerdings oxydirend, bis die äußere Flamme
keinen Geruch mehr hat oder nicht mehr von reducirtem Osmium leuchtend wird.
Als wir z.B. 12 Gramme russisches Osmium-Iridium, welches durch Blei und
Bleiglätte von den Unreinigkeiten befreit und dann nacheinander mit Salpetersäure,
Königswasser und Flußsäure behandelt worden war, mit 40 Grm. Zink zusammenschmolzen,
hatten wir nach dem Verdampfen des Zinks wieder genau das Gewicht von 12 Grm. als
Metallschwamm. Von diesen 12 Grm. nahmen wir ein recht dichtes Stück,
welches wog
11,025 Grm.
nach andauerndem Rösten hinterließ dasselbe,
Iridium und Rhodium
8,023 „
––––––––––
Osmium, verbrannt und verflüchtigt
3,002 Grm.
Also:
Osmium
27,2
Rhodium und Iridium
72,8
––––––
100,0
(Der Schluß folgt im nächsten Heft.)