Titel: | Ueber die Reindarstellung des Indiums; von Heinrich Rößler und Carl Wolf. |
Autor: | Heinrich Rößler , Carl Wolf |
Fundstelle: | Band 193, Jahrgang 1869, Nr. CXVII., S. 488 |
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CXVII.
Ueber die Reindarstellung des Indiums; von
Heinrich Rößler und Carl Wolf.
Rößler und Wolf, über Reindarstellung des Indiums.
Alle Methoden, welche bisher zur Gewinnung und Reindarstellung des Indiums angegeben
wurden, sind viel zu umständlich und kostspielig, um größere Mengen dieses Metalles
vortheilhaft darzustellen. Nach diesen Methoden werden besonders Eisen und Blei nur
durch sehr umständliche Manipulationen von dem Indium getrennt. Ganz besondere
Schwierigkeiten aber machte die zuletzt nothwendige Reduction des Oxyds in
Wasserstoff, wobei immer bedeutende Verluste stattfanden und kleine Mengen von
Eisenoxyd das Zusammengehen der Metallkügelchen verhinderten. Meyer gibt in seiner Dissertation (Göttingen 1868) einen Weg zur
quantitativen Trennung des Indiums von Eisen durch Cyankalium an, der indeß kaum zur
Darstellung des Metalles in größeren Mengen geeignet seyn dürfte. Die Art, wie Winkler das Indiumoxyd mit Natrium reducirt, ist weder
glatt, noch werden sich dabei bedeutende Verluste vermeiden lassen.
Es ist eigenthümlich, daß die Fällbarkeit des Indiums durch Zink aus seinen Lösungen
im metallischen Zustande, insbesondere zur Trennung desselben von Eisen und zur
Reduction des Oxyds noch nicht ausgenutzt worden ist, während diese Fällbarkeit doch
bei anderen Metallen vielfach zu demselben Zwecke in Anwendung ist, und auch Schrötter eine fractionirte Fällung durch Zink bei der
Darstellung von Indium aus Blende angewendet hat.
Das Indium fällt aus der sauren Lösung seines Oxyds durch Zink vollkommen und frei
von Eisen und Zink, und zwar in compactem, dichtem Zustande, so daß es sich mit Leichtigkeit und ohne
Verlust zur Metallkugel zusammenschmelzen läßt. Wie bekannt, steht das Indium in der
elektrischen Reihe zwischen Cadmium und Zinn. Durch Cadmium kann das Indium in der
That gefällt werden; es geschieht dieß jedoch so langsam und das gefällte Metall
hängt sich so fest an das Cadmium an, daß sich dieses Metall nicht mit Vortheil zur
Fällung verwenden läßt. Durch Zink aber fällt das Indium auch aus stark saurer
Lösung in der Kälte, und zwar bei Gegenwart von viel Zink schnell und vollkommen,
und frei von Eisen und Zink. Das Indium setzt sich als dichter fester Ueberzug auf
die Zinkstangen und läßt sich leicht davon ablösen, nachdem die saure Lösung längere
Zeit das Zink unter dem Ueberzug weggelöst hat. Erhitzt man stark bei der Fällung,
so setzt sich der Ueberzug so fest auf das Zink, daß er nicht vollkommen
loszubringen ist, ohne Zinktheile mit abzutrennen. Dieses Verhalten des Metalles ist
sehr charakteristisch. Die negativeren Metalle: Kupfer, Blei, Zinn, welche beim
Ausfällen aus der gemeinschaftlichen Lösung zuerst gefällt werden, bilden ein
schweres dunkles Pulver, das sich am Boden des Fällgefäßes absetzt; das Indium
bildet weißglänzende Metallschuppen und das positivere Cadmium endlich, welches
zuletzt ausgefällt wird, schwimmt in leichten hellgrauen Flocken in der Lösung
herum. Beim Fällen der Metalle aus der gemeinsamen Lösung, wie man sie bei
Behandlung des Rückstandes vom Freiberger Zink erhält, läßt sich sehr gut beobachten
wie die verschiedenen Metalle der Reihe nach fallen, wenn sich auch darauf
keineswegs eine scharfe Trennung gründen läßt.
Das Freiberger Zink, welches zur Darstellung des Indiums stets noch das geeignetste
Material bildet, ist durchaus nicht immer gleichmäßig zusammengesetzt. Blei ist
unter den verunreinigenden Metallen stets vorwiegend; seine Menge beträgt über ein
ganzes Procent des Zinkes. Von den anderen Beimengungen war in einer Partie das
Cadmium am stärksten vertreten, während Kupfer und Zinn ganz zurücktraten, wogegen
in einer anderen Partie wieder die letzteren Metalle in größerer Menge auftraten als
das Cadmium. Arsen bleibt bei dem Auflösen des Zinkes in Salzsäure nur wenig zurück.
Die Menge des Indiums schwankt ebenfalls sehr bedeutend.
Die zuletzt aufgelöste Partie Zink gab, nachdem sie mit überschüssigem Zink einige
Zeit gekocht war, einen Rückstand von circa 2 1/2 Proc.
vom Gewichte des Zinkes. Fast die Hälfte desselben bestand aus basischem Chlorzink
mit basischem Eisensalz. Der metallische Theil betrug 1,53 Proc. und war wie folgt
zusammengesetzt:
Blei
1,36 Proc.
Zinn
0,02 „
Cadmium
0,13 „
Kupfer
0,004 „
Indium
0,015 „
––––––––––
1,529 Proc.
Die Methode, welche wir jetzt zur Gewinnung des Indiums aus dem Zinkrückstande
anwenden, ist kurz folgende:
Das erste Erforderniß ist, die große Menge Blei wegzuschaffen, was am leichtesten
geschieht, indem man den ganzen Schlamm mit concentrirter Schwefelsäure kocht, bis
er vollkommen weiß geworden ist. Im Kleinen kann dieß in einem Glaskolben, im Großen
am besten in einem gußeisernen Scheidekesselchen ausgeführt werden. Allzugroßen
Ueberschuß von Schwefelsäure vermeide man; einiger Ueberschuß aber ist für die
folgende Behandlung keineswegs schädlich, und würde es deßhalb keinen Zweck haben,
die Schwefelsäure zu verrauchen. Die Masse wird nach und nach in heiße Schwefelsäure
eingetragen, wobei zuerst Salzsäure, dann Schwefelwasserstoff und zuletzt schweflige
Säure entweicht; auch scheidet sich Schwefel ab, wahrscheinlich durch Zersetzung der
beiden letztgenannten Gase. Die ganze weiße Masse wird in Wasser gegossen und
einigemal mit heißem Wasser ausgelaugt. Die erhaltenen Lösungen werden vereinigt und
am besten nochmals mit Zink ausgefällt (bei größeren Mengen mit gewöhnlichem, da man
eine zu große Menge des chemisch reinen brauchen würde), und man erhält dann
sämmtliche Metalle mit einer nur noch geringen Menge Blei. Die Fällung erfolgt aus
stark saurer Lösung vollständig und rasch, wenn man einen großen Ueberschuß von Zink
anwendet und eine beständige lebhafte Wasserstoffentwickelung unterhält. Eisen und
Zink bleiben fast vollständig in der Lösung. Der Niederschlag, welcher mit Ammoniak
in einer Probe der Lösung entsteht, darf keine Reaction auf Indium mehr geben. Der
Metallschlamm wird in starker Salpetersäure gelöst; die meiste Salpetersäure wird
verdampft; die Lösung wird dann verdünnt und mit Schwefelsäure versetzt, wodurch
sich das Zinnoxyd und das meiste schwefelsaure Bleioxyd rasch absetzen.
Man versetzt nun die Lösung mit Ammoniak, wodurch man einen weißen Niederschlag von
Indiumoxyd erhält, der nur noch geringe Mengen von Eisen und Blei enthält, während
Cadmium und etwa noch vorhandenes Zink in der Lösung bleiben. Wenn viel Cadmium
vorhanden ist, thut man gut, den Niederschlag nochmals in Salzsäure zu lösen und die
Fällung zu wiederholen, da sonst leicht etwas Cadmium zurückgehalten wird.
Der weiße Niederschlag wird in Salzsäure im Ueberschuß gelöst, und in die stark saure
Lösung werden Zinkstangen gestellt. In wenigen Stunden ist sämmtliches Indium in
dicken compacten Ueberzügen von schön weißer Farbe auf dem Zink ausgeschieden und
kann leicht abgelöst und mit dem Finger zusammengedrückt werden. Um die letzten
Spuren von Blei aus dem Metall zu entfernen, muß man dasselbe nochmals in
concentrirter Schwefelsäure lösen und die verdünnte filtrirte Lösung abermals durch
Zink fällen.
Das gefällte Metall wird getrocknet und in geschmolzenes Cyankalium eingetragen, noch
besser aber unter siedendem Oel zusammengeschmolzen, was sehr leicht und ohne
erheblichen Verlust von Statten geht. Man erhält rein weiße und äußerst welche
Könige, die sich sowohl in Salpetersäure als in Schwefelsäure klar lösen und nach
dem Ausfällen durch Ammoniak nichts Fremdartiges in der Lösung zurücklassen.
Eine eigentlich praktische Anwendung für das Indium Metall hat sich bis jetzt noch
nicht gefunden; es ist eine solche natürlich auch nur in dem Maaße möglich, als man
dasselbe einfacher und billiger darzustellen lernt.