Titel: | Ueber die Bestimmung des in einem Gemenge von Kali- und Ammoniakalaun enthaltenen Kalialaunes; von Franz Stolba in Prag. |
Autor: | František Štolba |
Fundstelle: | Band 176, Jahrgang 1865, Nr. XIII., S. 38 |
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XIII.
Ueber die Bestimmung des in einem Gemenge von
Kali- und Ammoniakalaun enthaltenen Kalialaunes; von Franz Stolba in Prag.
Stolba, über die Bestimmung des Kalialaunes in einem Gemenge von
Kali- und Ammoniakalaun.
Obgleich der Kalialaun, welcher früher ausschließlich dargestellt wurde, in den
meisten Fällen durch den billigeren Ammoniakalaun ersetzt werden kann und auch
ersetzt wird, so gibt es doch einige Fälle, wo der Käufer ausdrücklich möglichst
reinen Kalialaun verlangt. So war z.B. vor Kurzem hier in Prag große Nachfrage nach
Kalialaun; die hier im Handel vorkommenden Sorten wurden auf einen Ammoniakgehalt
sorgfältig geprüft, und da alle viel Ammoniak enthielten, so wurde in einer
chemischen Fabrik reiner Kalialaun bestellt.
Bei dem Umstande, daß selbst der reinste im Handel vorkommende Kalialaun Spuren von
Ammoniak enthält, die er bei seiner Bereitung oder bereits fertig aus der Luft
anzieht, ferner daß wir auf Ammoniak sehr empfindliche Reactionen besitzen,
entscheidet eine qualitative Prüfung auf Ammoniak nichts, und eine quantitative
Bestimmung des Ammoniaks liefert keine sicheren Resultate, da der Ammoniakalaun nur
3,77 Proc. Ammoniak enthält und 1 Gewichtstheil Ammoniak ungefähr 26 Gewichtstheilen
Ammoniakalaun entspricht, sich sonach jeder Fehler in der Bestimmung des Ammoniaks
26 mal multiplicirt, falls man aus dem gefundenen Gehalte an Ammoniak auf die Menge
des Ammoniakalauns schließen wollte.
Bessere Resultate liefert bei der Untersuchung eines Gemenges von Kali- und
Ammoniakalaun die Bestimmung des Kalis, da der Kalialaun 9,96 Proc. Kali enthält,
und demnach 1 Gewichtstheil Kali sehr nahe 10 Gewichtstheilen Kalialaun
entspricht.
Wollte man jedoch die Bestimmung des Kalis auf gewöhnliche Art ausführen, so wird sie
nicht allein umständlich und zeitraubend, sondern leicht ungenau, da man erst die
Thonerde abscheiden muß, welche sehr gern Kali zurückhält. Es läßt sich jedoch das
Kali im Kalialaun sehr rasch und recht genau bestimmen, wenn man es mit Einhaltung
gewisser Vorsichtsmaßregeln als Kieselfluorkalium fällt,
sammelt und titrirt.
Ehe ich das von mir hierbei befolgte Verfahren und die gewonnenen Resultate näher
beschreibe, ist es jedoch erforderlich zu untersuchen, ob ein Verfahren, welches auf
die Bestimmung des Kalis ausgeht, zur Analyse eines derartigen Alaungemenges auch
statthaft sey.
Die Erfahrung lehrt, daß die im Handel vorkommenden Alaunsorten sehr rein sind, indem
sie mit Ausnahme derjenigen Oxyde, welche sich als isomorph vertreten können, nur
Spuren anderer Stoffe enthalten.
Von diesen Oxyden, welche ihre Analoga vertreten können, kommen hier Natron und
Eisenoxyd in Betracht.
Enthielte der käufliche Kalialaun auch Natron, so könnte man bei einer Methode, in
welcher, wie bei der hier befolgten, das Natron ebenfalls gefällt und hernach als
Kali verrechnet würde, keine genauen Resultate erhalten. Es lehrt jedoch die
Erfahrung, daß die käuflichen Kalialaune nur Spuren von Natron enthalten, was in der
leichten Löslichkeit des Natronalauns seinen Grund hat, und sich schon an der reinen
Flammfärbung der Gasflamme durch einen käuflichen Kalialaun zu erkennen gibt.
Was das Eisenoxyd anbelangt, so ist die Menge desselben aus guten Gründen so gering,
daß sie bei den meisten Sorten gar nicht in Betracht kommt.
Da ferner die Alaune innerhalb der durch den Isomorphismus der Oxyde bedingten
Grenzen eine constante Zusammensetzung besitzen, so liegt kein Grund vor der dieses
Verfahren bedenklich erscheinen ließe.
Soll nun in einem Alaun der Kaligehalt bestimmt werden und man versetzt die
Kieselflußsäure enthaltende Lösung mit Weingeist, um das Kieselfluorkalium
vollständig zu fällen, so ist wohl zu berücksichtigen, daß der Alkoholgehalt der
Flüssigkeit eine gewisse Grenze nicht übersteigen darf. Versetzt man nämlich eine
solche Lösung mit dem gleichen Volum eines Weingeistes, dessen Alkoholgehalt 80
Proc. übersteigt, so scheidet sich neben dem Kieselfluorkalium eine
gelatinös-klebrige Masse aus, welche sich auch in mehr Weingeist nicht
auflöst und die Filtration unmöglich macht. Diese Masse ist wahrscheinlich
schwefelsaure Thonerde, da die Bedingungen zu ihrer Ausscheidung vorhanden sind,
indem sie sich bekanntlich in starkem Weingeist nicht auflöst.
Aus diesem Grunde muß man einen Weingeist von geringerem Alkoholgehalt anwenden, und
zwar, wenn die Flüssigkeit hernach mit dem gleichen Volum Weingeist versetzt werden
soll, einen solchen von 70–74 Gewichtsprocenten Alkoholgehalt, so daß der
Alkoholgehalt hernach 35–37 Gewichtsprocente beträgt. Auch zum Aussüßen des
gefällten Kieselfluorkaliums eignet sich eine Mischung gleicher Volume dieses
Weingeistes mit Wasser.
Dieß vorausgesetzt, ist das zu befolgende Verfahren etwa das folgende. Man löst
mindestens 1 Grm. des zu prüfenden Alaunes in wässeriger Kieselflußsäure, welche
Auflösung durch gelindes Erwärmen unterstützt werden kann. Ich verwende hierzu meist
eine Kieselflußsäure mit
4–5 Proc. (HFl, SiFl²), wende auf je 1 Grm.
Alaun 10 Kubikcentimeter dieser Säure an, und nehme hierzu ein 50 K. C. fassendes
Becherglas.
Nur wenn der Alaun viel erdige Theile enthalten sollte, ist es nothwendig denselben
im Wasser zu lösen und sein Filtrat zu benützen.
Die Lösung wird nun mit dem gleichen Volum Weingeistes von 70 bis 74 Proc. versetzt,
und das Gefäß in eine mit kaltem Wasser gefüllte Schale eingestellt, um die
Abkühlung zu begünstigen.
Das Kieselfluorkalium setzt sich bald ab, und man kann 10–15 Minuten später
durch ein dichtes, mit dem Auswasch-Weingeist befeuchtetes Filter filtriren.
Man sammelt den Bodensatz im Filter, wäscht das Becherglas mit Weingeist aus, und
süßt das Kieselfluorkalium so lange aus, bis das Filtrat nicht mehr sauer
reagirt.
Mittlerweile erhitzt man in einer geräumigen Porzellanschale etwa 100–200 K.
C. Wasser fast zum Kochen und setzt etwas Lackmustinctur zu.
Man spült nun das mit Weingeist ausgesüßte. Becherglas innen und an den Rändern mit
dem heißen Wasser aus, um nichts von dem durchscheinenden, schwer wahrnehmbaren
Kieselfluorkalium zu verlieren, wascht mit demselben Wasser die etwa benutzte
Federfahne aus und fügt dem Wasser das Filter mit dem Kieselfluorkalium zu. Man
breitet dasselbe mittelst eines Glasstabes aus, erwärmt noch einige Zeit und läßt
nun aus der Bürette so lange Normalkalilauge einfließen, bis die Reaction eben alkalisch geworden ist, was man an dem Eintritte der
blauen Färbung und ferner daran erkennt, daß die Einfallstelle des Normalkalis von
der anderen Flüssigkeit nicht unterschieden werden kann.
Um die Menge des Kalis zu berechnen, multiplicirt man die
Anzahl der verbrauchten Kubikcentimeter Normalkalilauge mit dem Factor 0,02356; um
den Kalialaun zu berechnen, mit dem Factor 0,23719.
Wie sich aus letzterem Factor ergibt, kann man auch zu einer sehr annähernden
Berechnung des Kalialauns die gefundene Kalimenge mit 10 multipliciren.
Um das beschriebene Verfahren zu prüfen, habe ich mir reinen Kali- und
Ammoniakalaun dargestellt und nach dieser Methode zunächst in dem reinen Kalialaun
den Kaligehalt bestimmt; sodann wurden Gemenge von Kali- und Ammoniakalaun
dargestellt, und dasselbe Verfahren versucht. Die gewonnenen Resultate sind im
Folgenden zusammengestellt.
Der Kürze halber bezeichne hier
K. A. Kalialaun,
A. A. Ammoniakalaun; die verwendete
Kieselflußsäure mit einem Gehalte von 4,5 Proc. (HFl, SiFl²) wurde stets in einem Quantum von 10 K. C., und der Weingeist
von 72 Proc. Alkoholgehalt ebenfalls in einem Quantum von 10 K. C. angewendet.
Versuchsreihe.
1)
1 Grm.
K. A. forderte 4,2 K. C.
Normalkalilauge, entsprechend 0,098952
Grm. Kali anstatt 0,996 Grm.
Kali. Differenz (–) 0,0007 Grm.
Kali. Demnach gefunden Kalialaun 0,9962
Grm., d.h.
99,62 Proc. K.
A.
2)
1 Grm.
K. A. forderte 4,27 K. C.
Normalkalilauge, entsprechend 0,1006
Grm. Kali anstatt 0,996 Grm.
Kali. Differenz (+) 0,0013 Grm.
Kali. Demnach gefunden Kalialaun 1,0128
Grm., d.h.
101,28 Proc. K.
A.
3)
0,95 Grm.
K. A.
0,05 Grm.
A. A.
––––––––
1,00 Grm.,
das ist 95 Proc. K.
A. forderte 4 K. C. Normalkalilauge,entsprechend 0,09424 Grm.
Kali anstatt 0,09462 Grm. Kali.
Differenz (–) 0,00038 Grm. Kali.
Demnach gefunden Kalialaun 0,9487 Grm., d.h.
94,87 Proc. K. A.
4)
0,5 Grm.
K. A.
0,5 Grm.
A. A.
–––––––
1,0 Grm.,
das ist 50 Proc. K. A. forderte 2,14 K. C.
Normalkalilauge,entsprechend 0,050418 Grm. Kali anstatt 0,0498
Grm.
Differenz (+) 0,0006 Grm. Kali.
Demnach gefunden Kalialaun 0,5076 Grm., d.h.
50,76 Proc. K. A.
5)
0,25 Grm.
K. A.
0,75 Grm.
A. A.
––––––––
1 Grm.,
das ist 25 Proc. K. A. forderte 1,07 K. C. Normalkalilauge,
entsprechend 0,02521 Grm. Kali anstatt 0,0249 Grm.
Differenz + 0,00030 Grm. Kali.
Demnach gefunden Kalialaun 0,2538 Grm., d.h.
25,38 Proc. K. A.
6)
0,1 Grm.
K. A.
0,9 Grm.
A. A.
–––––––
1,0 Grm.,
das ist 10 Proc. K. A. forderte 0,46 K. C.
Normalkalilauge,entsprechend 0,01084 Kali anstatt 0,00996 Grm.
Differenz + 0,00038 Grm. Kali.
Demnach gefunden Kalialaun 0,1091 Grm., d.h.
10,91 Proc. K. A.
7)
0,050 Grm.
K. A.
0,950 Grm.
A. A.
–––––––––
1,0 Grm.,
das heißt 5 Proc.
K. A. forderte 0,21 K. C.
Normalkalilauge,entsprechend 0,004948 Grm. Kali anstatt 0,00498
Grm.
Differenz – 0,00032 Grm. Kali.
Demnach gefunden Kalialaun 0,0498 Grm., d.h.
4,98 Proc. K. A.
8)
0,010 Grm.
K. A.
0,090 Grm.
A. A.
–––––––––
1,0 Grm.,
das heißt 1 Proc.
K. A. forderte 0,05 K. C.
Normalkalilauge,entsprechend 0,001178 Grm. Kali anstatt 0,000996
Grm.
Differenz (+) 0,000182 Grm. Kali.
Demnach gefunden Kalialaun 0,01186 Grm., d.h.
1,18 Proc. K. A.
Dieser Versuchsreihe muß ich noch Folgendes hinzufügen.
Ich arbeite meist mit einer Kalilauge, welche etwas schwächer ist als normal. Den
Titer dieser Kalilauge pflege ich jedesmal vor den Versuchen entweder mittelst
gewogener Quantitäten reiner Oxalsäure oder trockenen reinen Kieselfluornatriums zu bestimmen.
Die Oxalsäure reinige ich stets durch Sublimation. Sie wird vorher in einer großen
Schale ausgetrocknet und hernach in einem niedrigen Becherglas, welches in einer mit
Eisenfeilspänen gefüllten Eisenschale steht und oben mit einem Kegel von
Filtrirpapier bedeckt ist, einer nur sehr allmählich gesteigerten Temperatur
ausgesetzt. Die Oxalsäure sublimirt fast ohne allen Verlust und das Sublimat wird
umkrystallisirt.
Versuche, um in dieser Art im Kalichromalaun das Kali, im Natronalaun das Natron zu
bestimmen, gaben sehr gute Resultate. Bezüglich des letzteren muß ich jedoch
bemerken, daß selbst ein von mir dargestelltes, in zollgroßen Krystallen erhaltenes
Präparat, das ich für reinen Natronalaun hielt, nur 2/3 des theoretischen
Natrongehalts enthielt, was auch die Gewichtsanalyse bestätigte. Ob daran der
Umstand schuld ist, daß der Natronalaun schwankende
Mengen von schwefelsaurem Natron enthalten kann, oder was sonst die Ursache
ist, wird eine besondere Untersuchung lehren; man vergleiche deßfalls die Angaben
von Poussier.
Bezüglich der Begründung des hier beschriebenen Verfahrens verweise ich auf meine
Abhandlung: „die Bedeutung der Kieselflußsäure für
die chemische Analyse“ im Journal für praktische Chemie,
1865, 1stes Heft.
Prag, den 19. März 1865.