Titel: | Zur quantitativen Bestimmung des Phosphors und Siliciums in Eisen und Stahl; von Alex. E. Haswell. |
Autor: | Alexander E. Haswell |
Fundstelle: | Band 237, Jahrgang 1880, S. 315 |
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Zur quantitativen Bestimmung des Phosphors und
Siliciums in Eisen und Stahl; von Alex. E. Haswell.
Haswell's Bestimmung des Phosphors und Siliciums in
Eisen.
Die im Folgenden zu beschreibende Methode der Bestimmung des Phosphors in Eisen und
Stahl beruht auf der vollständigen Fällbarkeit der Phosphorsäure mit molybdänsaurem
Ammon in einer mit Salpetersäure stark angesäuerten Lösung von salpetersaurem
Kupferoxyd und Wägen der nach bekannter Methode zu erhaltenden pyrophosphorsauren
Magnesia.
Die Eisen- oder Stahlspäne werden zu dem Zwecke mit einer ungefähr 7procentigen
Lösung von Kupferchlorid-Chlorammonium in gut verkorktem und zur Abkühlung in kaltem
Wasser einzustellendem, der Flüssigkeitsmenge entsprechend groſsem Kolben unter
wiederholtem Aufschütteln durch etwa 12 Stunden digerirt. Bei Anwendung
concentrirterer Lösungen
und ohne Einkühlen, bei welcher allerdings die Auflösung der Späne viel rascher
erfolgt, wurde stets Entwicklung übelriechender Gase, Kohlenwasserstoffe,
möglicherweise Phosphor Wasserstoff und Kieselwasserstoff, deren Nachweisung und
Bestimmung einer späteren Arbeit vorbehalten wird, bemerkt, was offenbar auf
parallel laufende Reactionen deutet, welche Verluste an den quantitativ zu
ermittelnden negativen Bestandtheilen des Eisens veranlassen müssen.
Nach erfolgter Reaction wird die Lösung von Eisenchlorür, welche bei Anwendung der
stöchiometrisch berechneten Menge des Kupferdoppelsalzes nahezu von Kupfer frei ist,
vorsichtig vom Rückstande abgegossen und derselbe, der auſser dem schwammförmig
ausgeschiedenen Kupfer sämmtliche negative Elemente des Eisens (Kohlenstoff,
Silicium, Schwefel und Phosphor) an Eisen gebunden enthält, wiederholt mit
destillirtem Wasser gewaschen. Die mehr oder weniger trüben Waschwasser werden zur
Vorsicht, da sie möglicherweise von den zu bestimmenden Bestandtheilen suspendirt
enthalten, filtrirt und das getrocknete Filter eingeäschert.
Der Rückstand im Kolben wird durch allmählichen Zusatz von concentrirter
Salpetersäure und schlieſsliches Erwärmen oxydirt und nach beendeter Reaction in
eine Schale gespült. Nachdem obige Filterasche hinzugebracht wurde, wird im
Wasserbade zur Abscheidung der Kieselsäure eingedampft. Nach dem Eintrocknen wird
unter Beobachtung der nöthigen Vorsichtsmaſsregeln die Kohle haltige Kieselsäure
abfiltrirt und zur weiteren Reindarstellung und Bestimmung mit kohlensaurem
Kalinatron im Platintiegel geschmolzen und abermals auf bekannte Weise mittels
Salpetersäure ausgeschieden, filtrirt und als anhydrische Kieselsäure gewogen. Im
Filtrate wird etwa hier vorhandene Phosphorsäure mittels molybdänsaurem Ammon
gefällt und die Fällung auf dasselbe Filter der aus dem ersten Filtrate gefällten
und filtrirten Phosphorsäure gebracht. Das tiefblaue Filtrat der Kohle haltigen
Kieselsäure, welches die Hauptmasse der Phosphorsäure neben salpetersaurem
Kupferoxyde enthält und das bei Anwendung von etwa 10g Stahlspänen 200 bis 300cc beträgt,
wird mit molybdänsaurem Ammon im Ueberschusse versetzt und auf dem Wasserbade durch
längere Zeit erwärmt, wobei sämmtliche Phosphorsäure vollständig als
phosphormolybdänsaures Ammon ausgefällt wird. Zu bemerken ist, daſs bei Anwendung
der nach Lipowitz mittels weinsaurem Ammon bereiteten
Lösung der Molybdänsäure die Phosphorsäure neben Kupfer gar nicht oder nur
unvollständig gefällt wird. Die nun erhaltene Fällung der Phosphorsäure wird auf
bekannte Weise in die der phosphorsauren Ammon-Magnesia umgewandelt und als
Magnesiapyrophosphat gewogen.
Um mich von der Verläſslichkeit dieses Verfahrens, von der vollständigen
Ausfällbarkeit der Phosphorsäure neben Kupfersalzen, zu überzeugen, wurde eine mit
Salpetersäure stark angesäuerte Lösung von salpetersaurem Kupfer, deren Kupfergehalt
gleich jenem war, wie er bei der Behandlung der Stahlspäne erhalten wird, mit einer
Lösung von phosphorsaurem Natron von bekanntem Gehalte in dem Verhältnisse gemischt,
daſs die Phosphormenge dem des Stahles entsprach, und darin die Phosphorsäure
mittels molybdänsaurem Ammon ausgeschieden und als pyrophosphorsaure Magnesia
gewogen.
12g Kupferspäne wurden in
Salpetersäure gelöst und die Lösung mit 20cc
Natronphosphat, wovon 100cc 0g,224 Phosphorsäure enthielten, gemischt und darin
die Phosphorsäure = 0g,0457 gefunden. Die
berechnete Phosphorsäure beträgt 0g,0448.
Zur Phosphorbestimmung in einem Roheisen wurden 4g,6597 Späne mit einer Lösung von 25g Kupferchlorid-Chlorammonium in 350cc Wasser digerirt und auf beschriebene Weise
verfahren. Der Phosphorgehalt wurde == 0,0983 Proc. gefunden. Derselbe betrug nach
der Methode von Fresenius (bestimmt durch Lösen der
Späne in Salpetersäure, Reduciren mittels schwefliger Säure und Fällen der
Phosphorsäure als basisch phosphorsaures Eisenoxyd und dessen Weiterbehandlung)
0,097 Proc.
In einem Bessemer-Fluſseisen wurden zwei Phosphorbestimmungen
durch Digeriren von 10g,8379 und 9g,884 Späne mit einer Lösung von 50g Kupferchlorid-Chlorammonium in 700cc Wasser bestimmt und gefunden 0,0133 bezieh.
0,0124 Proc. Phosphor. Silicium wurde 0,1098 Proc. gefunden und beträgt nach anderer
Methode bestimmt 0,115 Proc.
Diese Methode der Phosphorbestimmung in Eisen und Stahl ist bei gleicher Genauigkeit
einfacher und rascher ausführbar wie die älteren Methoden und gewährt gegenüber dem
jetzt häufig in Anwendung stehenden Verfahren, die Späne in
Kupferchlorid-Chlorammonium zu digeriren und das gefällte Kupfer durch einen
Ueberschuſs des Kupferdoppelsalzes wieder aufzulösen, den Vortheil, daſs, abgesehen
von dem geringeren Verbrauche obigen Reagenses und damit verbundenen Vermeidung
möglicher Verluste, besonders an Phosphor, sogleich eine concentrirte Lösung
erhalten wird, in welcher die Phosphorsäure ohne weiters gefällt und quantitativ
bestimmt werden kann.
Auch Schwefel in Eisen und Stahl läſst sich in den nach diesem Verfahren erhaltenen
Lösungen quantitativ ermitteln und werde ich seinerzeit Beleganalysen darüber
mittheilen.
Wien. Chemisches Laboratorium, IV.
Theresianumgasse 10.