Titel: | Ueber die Bestimmung des Mangans im Spiegeleisen und im Eisenmangan; von Thomas Rowan. |
Fundstelle: | Band 197, Jahrgang 1870, Nr. LXXXIV., S. 329 |
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LXXXIV.
Ueber die Bestimmung des Mangans im Spiegeleisen
und im Eisenmangan; von Thomas Rowan.
Aus Engineering, Juni
1870, S. 455.
Rowan, über Bestimmung des Mangans im Spiegeleisen.
Das im Nachstehenden beschriebene Verfahren zur Bestimmung des Mangans ist, wie ich
wohl kaum zu bemerken brauche, nicht neu; da ich aber vielfach Anlaß gehabt habe,
den Mangangehalt von Spiegeleisen und von Eisenmangan (zur Fabrication von
Bessemerstahl)Man s. Prieger's Verfahren zur Fabrication des
Eisenmangans im polytechn. Journal, 1865, Bd. CLXXVII S. 303; ferner Darmstadt's Analyse eines in England producirten
„Ferromanganese“
zum Ersatze des deutschen Spiegeleisens, in Bd. CXCVI S. 582. zu bestimmen, so kann ich dasselbe in Bezug auf seine Genauigkeit sowohl,
als auf seine Leichtausführbarkeit vor allen anderen Methoden zur quantitativen
Bestimmung des Mangans als ausgezeichnet empfehlen.
Man digerirt eine geeignete Menge der Probe, z.B. 20 Gran in möglichst fein
zertheiltem Zustande in einem langhalsigen Kolben mit ungefähr 1 1/2 Unzen
Chlorwasserstoffsäure bis vollständige Lösung eingetreten ist. Dann oxydirt man die
Lösung durch allmählichen Zusatz von chlorsaurem Kali, worauf man so lange kocht,
bis sich keine Spur von Chlor mehr entwickelt.
Der Flüssigkeit wird nun allmählich und jedesmal in geringer Menge eine Lösung von
kohlensaurem Natron hinzugefügt, indem man nach jedem Zusatz des Alkalis den Kolben
gut schüttelt. Wenn man sich dem Sättigungspunkte nähert, verursacht jeder Zusatz
des Natronsalzes die Ausscheidung einer geringen Menge von kohlensaurem
Eisen- und Manganoxydul, welche beim Schütteln des Kolbens wieder
verschwindet. Sobald man
diese Erscheinung beobachtet, muß man bei dem Zusatze der Natronlösung mit größter
Vorsicht verfahren; nach einiger Uebung kann man aber an der tiefblutrothen Farbe
welche die Lösung nun angenommen hat, mit hinlänglicher Sicherheit erkennen, daß der
gewünschte Sättigungs- oder Neutralisationspunkt erreicht ist. Man kann
jedoch auch in der Weise verfahren, daß man einen möglichst geringen Ueberschuß von
kohlensaurem Natron zufügt und den dadurch erzeugten bleibenden Niederschlag durch
tropfenweisen Zusatz von Chlorwasserstoffsäure vorsichtig wieder auflöst.
Vor der Behandlung mit kohlensaurem Natron dampft man die Lösung auf das zulässig
kleinste Volum ein, weil die Gegenwart von viel freier Säure den Verbrauch einer
unnöthigen Menge Alkalisalz verursacht und wegen der unter Aufbrausen entweichenden
Kohlensäure oft Verlust durch aus dem Kolben mitgerissene Antheile der Lösung
veranlaßt.
Nachdem hierauf die Lösung mit 6 bis 8 Unzen destillirtem Wasser verdünnt worden,
schlägt man das Eisen durch Zusatz einer concentrirten Lösung von essigsaurem Natron
als basisch-essigsaures Eisenoxyd nieder. War die Lösung vorher richtig
neutralisirt worden, so bildet sich dieser Niederschlag sofort; war aber dieser
Punkt nicht erreicht gewesen, so scheidet sich das Eisen erst nach dem Kochen aus,
und auch dann nicht vollständig, und der Niederschlag ist so gelatinös, daß er das
Filtriren sehr erschwert.
Nach dem Zusatze des essigsauren Natrons wird der Inhalt des Kolbens rasch bis zum
Sieden erhitzt und ungefähr zwanzig Minuten lang im Kochen erhalten, worauf man den
Kolben einige Minuten ruhig stehen läßt, damit sich der Niederschlag absetzt,
wornach die Lösung vorsichtig decantirt und auf ein Filter gebracht wird. Hierauf
wird wiederum destillirtes Wasser in den Kolben gegeben, unter Zusatz einiger
Tropfen von essigsaurem Natron nochmals fünf bis sechs Minuten gekocht, und dann
decantirt. Dieß wird zum drittenmale wiederholt, worauf man den Niederschlag auf das
Filter bringt und mit kochendem Wasser auswäscht. Das Filtrat wird nebst dem
Auswaschwasser in ein Becherglas gebracht und auf etwa 36° C. erwärmt; dann
leitet man einen Strom Chlorgas so lange hindurch, bis die Flüssigkeit schwach nach
Chlor riecht. Man kann sich von der erfolgten Sättigung derselben mit dem Gase
dadurch überzeugen, daß man den Gasstrom von Zeit zu Zeit unterbricht, das an der
Oberfläche der im Becherglase befindlichen Flüssigkeit etwa vorhandene Chlor
wegbläst und dieselbe dann auf ihren Geruch prüft; läßt sich auf diese Weise Chlor
wahrnehmen, so hört man mit dem Zuleiten des Gases auf. Das Becherglas wird nun
sorgfältig bedeckt und etwa sechs Stunden lang an einen mäßig warmen Ort gestellt. Das ausgefällte
Manganhyperoxyd wird abfiltrirt und das Filtrat nochmals mit Chlorgas behandelt, um
sich zu überzeugen, daß alles Mangan niedergeschlagen ist. Wenn sich das
ausgeschiedene Manganhyperoxyd im Becherglase zu Boden gesetzt hat und die über ihm
stehende Flüssigkeit purpurroth gefärbt erscheint, so zeigt dieß an, daß das Chlor
in Ueberschuß angewendet wurde und sich Uebermangansäure gebildet hat. Diesem
Uebelstande läßt sich leicht abhelfen, da die Uebermangansäure durch organische
Substanzen sofort zu Hyperoxyd reducirt wird; man setzt daher einige Tropfen Alkohol
hinzu und filtrirt das dadurch ausgeschiedene Hyperoxyd ab.
Der Niederschlag wird auf dem Filter mittelst heißer verdünnter Chlorwasserstoffsäure
aufgelöst; die Lösung wird mit kohlensaurem Natron versetzt, wodurch kohlensaures
Manganoxydul gefällt wird. Da letzteres in Kohlensäure etwas löslich ist, so erhitzt
man zur Vertreibung derselben zum Sieden, sammelt den Niederschlag auf einem Filter,
wäscht ihn mit kochendem Wasser gut aus, trocknet und glüht ihn, um ihn dann als
rothes Oxyd (MnO, Mn²O³ oder Mn³O⁴) zu wägen.
Das Manganhyperoxyd besitzt eine so starke Neigung Alkali aufzunehmen, daß es sich
durch Glühen nicht direct zu rothem Oxyd umwandeln läßt. Als ich dieß versuchte,
ohne vorher das Hyperoxyd wieder in Lösung zu bringen und dann als Carbonat zu
fällen, fand ich, daß 1 Thl. des geglühten Niederschlages 0,0842 Th. Alkali enthält,
welches demnach von der erhaltenen Gewichtsmenge abgezogen werden muß, bevor man den
Gehalt an metallischem Mangan berechnet. Bei einer genauen Analyse ist es jedoch
vorzuziehen, in der angegebenen Weise zu verfahren, d.h. das zuerst erhaltene
Manganhyperoxyd vor dem Glühen und Wägen wieder aufzulösen und es dann als
Kohlensäuresalz niederzuschlagen. Der Gehalt an metallischem Mangan läßt sich aus
dem Gewichte des geglühten rothen Oxydes leicht berechnen; 100 Thle. des letzteren
enthalten 72,05 Thle. Mangan.