Titel: | Zur Herstellung und Verwendung des Platins. |
Autor: | Ed. Dth. |
Fundstelle: | Band 240, Jahrgang 1881, S. 213 |
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Zur Herstellung und Verwendung des
Platins.
Zur Herstellung und Verwendung des Platins.
Das Platin, das seiner ausgezeichneten Eigenschaften halber schon
seit längerer Zeit unter den edlen Metallen die mannigfachste Benutzung gefunden
hat, scheint durch die elektrische Beleuchtung einer weiteren ausgedehnteren
Anwendung entgegen zu gehen. Es sind deshalb die wenn auch sehr spärlichen
Mittheilungen über neuere Platinvorkommen von Interesse.
Burkart berichtet im Neuen
Jahrbuch für Mineralogie und Geologie, 1874 S. 594 über das Vorkommen von
gediegenem Platin in Xacala im Staate Hidalgo Mexico. G. von
Uslar (Berg- und Hüttenmännische Zeitung, 1876
S. 88) berichtet über die Platin und Silber führenden Seifen von Santa Maria de los
Alamos in Mexico, Luthy im Handelsbericht der Chemikerzeitung, 1879 Nr. 38 über Platin vorkommen in
den Vereinigten Staaten. Es ist zu hoffen, daſs die gesteigerte Nachfrage nach
Platin eine weitere Ausbeutung der Platinvorkommen, somit eine vermehrte Production
dieses Metalles bewirken wird.
Die Gewinnung des Platins in der Deutschen Gold – und Silberscheideanstalt zu
Frankfurt am Main beschreibt Opifizius (1877 224 414), die Darstellung desselben in der bekannten
„Platinschmelze“ von Heraus in Hanau
schildert Jul. Philipp (1878 220 95). Bekanntlich beschloſs die französische Regierung, die Anfertigung
der Normalstäbe der Firma Johnson und Matthey in London
zu übertragen, welche schon früher das reine Platin und unreines etwa 95 Proc.
haltendes Iridium zu diesem Zwecke geliefert hatte. Georg
Matthey (Iron, 1879 Bd. 13 S. 654 und 678)
beschreibt nun die Reindarstellung dieser zwei Metalle der Platingruppe und die
Erzeugung des Platiniridiums. Die käufliche Legirung wird mit dem sechsfachen
Gewicht reinen Bleies zusammengeschmolzen, granulirt und allmählich in verdünnter
Salpetersäure (1 : 8) gelöst. Um die Lösung zu beschleunigen, bringt man die
granulirte Legirung im Porzellangefäſse, wie sie zur Aufnahme des Braunsteins in der
Chlorfabrikation verwendet werden. Nachdem der erste Theil der Säure gesättigt ist,
wird eine frische Menge zugefügt, bis keine weitere Reaction mehr bemerkbar ist;
dadurch wird der gröſsere Theil des Bleies in Lösung gebracht nebst Antheilen von
Kupfer, Eisen, Palladium und Rhodium. Diese Metalle werden aus der Mutterlauge nach
einander abgeschieden: das Bleinitrat durch Krystallisation, die anderen in
bekannter Weise. Der metallische Rückstand stellt ein amorphes schwarzes Pulver dar
(für seine weitere Verarbeitung die geeignetste Form), bestehend aus Platin, Blei
und den kleinen Mengen der anderen vorhanden gewesenen Metalle, das Iridium in schön
krystallinischem Zustande, unlöslich in Salpetersäure, enthaltend. Derselbe wird mit schwachem
Königswasser behandelt, wobei vollständige Lösung von Platin und Blei erfolgt und
unreines Iridium zurückbleibt Die Lösung wird unter Zusatz einer zur Fällung des
Bleies hinreichenden Menge von Schwefelsäure eingedampft, aus dem Rückstand mit
destillirtem Wasser das Platinchlorid in Lösung gebracht und nun zur Fällung
desselben ein Ueberschuſs von Salmiak und Kochsalz zugesetzt, damit der gefällte
Niederschlag sich in einer gesättigten Lösung dieser Chloride befindet. Die
Flüssigkeit wird auf 80° erhitzt und einige Tage stehen gelassen, wodurch der
Platinsalmiak sich vollständig abscheidet und die Flüssigkeit von dem stets
vorhandenen Rhodiumdoppelsalze eine Rosafärbung annimmt. Der Niederschlag wird nun
rasch nach einander mit einer gesättigten Salmiaklösung und mit mittels Salzsäure
angesäuertem Wasser gewaschen. Die kleinen dadurch in Lösung gehenden Mengen des
Platindoppelsalzes werden nachher wieder gewonnen. Der gewaschene Niederschlag ist
stets noch Rhodium haltig; er wird nach dem Trocknen mit Kaliumbisulfat und etwas
Ammoniumbisulfat allmählich bis zur dunkeln Rothglut in einem Platingefäſs erhitzt.
Dadurch wird Platin reducirt und bleibt in völlig reinem Zustande in der Schmelze,
aus welcher durch kochendes Wasser Kaliumsulfat und alles Rhodium als
Rhodiumkaliumsulfat ausgezogen wird. Das so erhaltene Platin ist frei von Rhodium
und allen anderen Metallen und besitzt das höchste erreichbare specifische Gewicht
von 21,46.
Zur völligen Reinigung des aus der gewöhnlichen Lösung in Königswasser als
Ammoniumdoppelsalz gefällten und daraus durch Erhitzen gewonnenen Iridiums, welches
noch immer Spuren von Platin, Rhodium, Ruthenium und Eisen enthält, wird dasselbe
mit dem zehnfachen Gewichte Blei zusammengeschmolzen, das Blei sodann durch
Salpetersäure weggelöst, der Rückstand längere Zeit mit Königswasser behandelt,
wobei eine krystallinische Masse, bestehend aus den entsprechenden Verbindungen des
Iridiums, Rhodiums, Rutheniums und Eisens, erhalten wird. Durch starkes Erhitzen mit
Kaliumbisulfat wird der gröſste Theil des Rhodiums als Rhodiumkaliumsulfat entfernt,
während die letzten Spuren desselben sowie die des Eisens bei den nachfolgenden
Operationen getrennt werden. Das so weit gereinigte Iridium wird mit dem 10 fachen
seines Gewichtes von trockenem Aetzkali und mit dem 3 fachen von Salpeter in einer
goldenen Pfanne oder einem Tiegel durch längere Zeit im Schmelzen erhalten, um die
vollständige Ueberführung in Kaliumiridiat und Rutheniat sowie die Oxydation des
Eisens zu bewerkstelligen. Die erkaltete Schmelze wird dann mit kaltem destillirtem
Wasser behandelt, wobei das in Wasser namentlich mit schwach alkalischer Reaction
unlösliche Kaliumiridiat zurückbleibt. Dieses wird mit etwas Aetzkali und unter
chlorigsaurem Natron
versetztem Wasser gewaschen, bis das Ablaufende nicht mehr gefärbt ist, und
schlieſslich mit reinem destillirtemdestillrtem Wasser. Das zurückbleibende blaue Pulver wird dann mit Wasser gemischt,
dem Natriumhypochlorid zugesetzt ist, und in einem Destillirapparate gekocht, bis
das Destillat nicht mehr roth gefärbt wird, wenn demselben Alkohol und etwas
Salzsäure zugesetzt wird. Der Rückstand wird dann weiter mit alkalischem und
Natriumhypochlorid enthaltenden Wasser behandelt, um die letzten Spuren von
Ruthenium wegzubringen. Das blaue Pulver (Iridiumoxyd) wird in Königswasser gelöst,
zum Trocknen eingedampft, in Wasser gelöst und filtrirt. Die dunkel gefärbte Lösung
wird langsam in eine concentrirte, mit Natriumhypochlorid versetzte Sodalösung
eingegossen, wobei kein irgendwie bemerkbarer Niederschlag entstehen soll, und
abermals in einen Chlorgasstrom destillirt, wobei das Destillat auf Zusatz von
Alkohol und etwas Salzsäure keine Reaction auf Ruthenium zeigen darf. Durch das
Chlor wird der gröſste Theil des Iridiums wieder als blaues Oxyd gefällt, welches
gesammelt, gewaschen und getrocknet wird. Schlieſslich wird es im Glas- oder
Porzellanrohre der vereinigten Einwirkung von Kohlenoxyd und Kohlensäure
unterworfen, welche durch Erhitzen von Oxalsäure und Schwefelsäure dargestellt
werden. Hierdurch wird Iridiumoxyd reducirt, nicht aber Eisenoxyd; die Masse wird
sodann zur Rothglut mit Kaliumbisulfat erhitzt, welches die letzten Spuren von Eisen
und Rhodium aufnimmt, mit destillirtem Wasser, dann mit Chlorwasser (zur Entfernung
des Goldes) und schlieſslich mit Fluſssäure zur Entfernung der etwa von den
alkalischen Flüssigkeiten oder den Gefäſsen herrührenden Kieselsäure gewaschen. Das
so dargestellte Iridium soll, nachdem es in einem Kohlentiegel stark erhitzt und zu
einem Ingot geschmolzen ist, nach dem Auskochen mit Salzsäure, um jede Spur von
Eisen zu entfernen, ein specifisches Gewicht von 22,39 besitzen, enthält jedoch
selbst bei der sorgfältigsten Darstellung in der Regel geringe Spuren von
Sauerstoff, Ruthenium, Rhodium und vielleicht Eisen und besitzt höchstens 22,38 sp.
G.
Matthey beschreibt ferner Darstellung und Eigenschaften der von ihm erzeugten Platin-Iridiumlegirung. Dieselbe besitzt grade die
nöthigen Eigenschaften, indem die groſse Weichheit und Ausdehnbarkeit des reinen
Platins, sowie die Sprödigkeit und groſse Härte des reinen Iridiums sich bis zum
gewissen Grade combiniren. Matthey schmolz 450 Unzen
Platin mit 55 Unzen Iridium zusammen und goſs sie in eine passende Form; das
Guſsstück wurde dann durch hydraulische Maschinen in kleine Stücke zerschlagen. Nach
abermaligem Schmelzen mittels eines kräftigen, mit Sauerstoff und gewöhnlichem Gas
gespeisten Gebläses wurde die Legirung umgegossen und in stärkster Weiſsglut unter
dem Dampfhammer ausgeschmiedet, unter polirten Stahlwalzen ausgewalzt, in schmale Barren
zerschlagen, abermals in einer passenden Form geschmolzen und abkühlen gelassen. Die
auf diese Weise erhaltene Masse war ganz homogen, frei von Rissen und Luftblasen,
besaſs 21,516 sp. G. und ergab bei der Analyse folgende Zusammensetzung:
I
II
Platin
89,40
89,42
Iridium
10,16
10,22
Rhodium
0,18
0,16
Ruthenium
0,10
0,10
Eisen
0,06
0,06
–––––––––––––––
99,90
99,96.
Eine praktische Abhandlung über die Metallurgie des Platins liefert H. Bush in
der Centralzeitung für Optik und Mechanik, Bd. 2 S. 30
ff. Neben vielem gröſstentheils Bekannten sind auch einige Mittheilungen über die
Anwendung von Platinlegirungen enthalten. Eine Legirung von 9 Th. feinem Gold und 1
Th. Platin besitzt nahezu die Farbe des Goldes und groſse Elasticität und dient zur
Herstellung von Federn für künstliche Gebisse. Mit Silber in verschiedenen
Verhältnissen legirt, wird das Platin in beträchtlichen Massen unter dem Namen
„Zahnlegirung“Eine vom Referenten gelegentlich ausgeführte Analyse einer solchen
„Zahnlegirung“ ergab deren Zusammensetzung zu 32 Proc. Platin und
68 Proc. Silber. zu Platten, Haken und Nieten für künstliche
Gebisse verwendet. Eine gute Mischung für Schreibfedern, welche dem Rosten nicht
unterworfen sind, wird aus 4 Th. Platin, 3 Th. Silber und 1 Th. Kupfer hergestellt.
Eine gute Mischung für kleine, einen schönen Ton gebende Glocken kann aus 100 Th.
Nickel, 20 Zinn, 2 Silber und 1 Platin gemacht werden. Stahl für feine schneidende
Instrumente wird wesentlich gewinnen, wenn man 1 Th. Platin zu 200 Th. noch in Fluss
befindlichen Stahles hinzu setzt. – Die für zahnärztliche Zwecke verwendeten sogen.
Platinamalgame enthalten nach G. Janecek (Chemische Industrie, 1879 S. 249) kein Platin, sondern
sind aus Silber, Zinn und Quecksilber zusammengesetzt.
A. Gaiffe (Comptes rendus,
1877 Bd. 85 S. 625) beobachtete, daſs bei Herstellung von
feinem Platindraht schon kleine, auf dessen Oberfläche haftende
Staubtheilchen genügen können, den Bruch des Drahtes beim Durchgang durch das
Zieheisen zu veranlassen. Wird aller Staub beim Ausziehen fern gehalten, so gelingt
es leicht, Platindrähte von 1/47mm Durchmesser
herzustellen.
Die schon früher beobachteten magnetischen Eigenschaften
manches gediegenen Platins rühren nach Daubreé (Comptes rendus, 1875 Bd. 80 S. 526) von einem
Eisengehalt desselben her. Er empfiehlt Platinmagnete aus einer Legirung von 18 bis
20 Th. Eisen und 80 Th. Platin als nicht rostend für Nadeln zu Schiffscompassen.
Nach Reichardt (Archiv für Pharmacie, August 1874) soll ein Gehalt an Silicium sehr nachtheilig für die Verwendung
des Platins sein; schon ein Gehalt von 0,001 Silicium macht letzteres brüchig. Er
untersuchte das Material eines Kessels für die Schwefelsäureconcentration, welcher
sich rissig zeigte, und fand darin 99,430 Platin, 0,473 Kupfer, 0,013 Eisen und
0,030 Silicium. Ueber die Verbindung des Siliciums mit Platin und anderen Metallen
hat auch Boussingault (1877 225 108) Untersuchungen
angestellt. – Guyard (Bulletin
de la Société chimique, 1876 Bd. 25 S. 510) erhielt eine Verbindung von
Platin mit Silicium von der Zusammensetzung Pt2Si
durch Zusammenschmelzen von 2 Th. Platin und 1 Th. krystallisirtem zerriebenem
Silicium in einem Kohlentiegel mit Kohlendecke als weiſse, krystallinische, leicht
pulverisirbare Masse von metallischem Aussehen, welche von Königswasser langsam,
aber vollkommen zersetzt wird.
N. W. Perry beschreibt in der Chemical News, 1878 Bd. 39 S. 89 ein Verfahren zur Bestimmung der einzelnen Bestandtheile einer Platinlegirung mit Umgehung
jeder Filtration. Die unedlen Metalle lassen sich von Platin, Silber, Gold, Osmium
und Iridium durch Abtreiben trennen, Silber ist in concentrirter Schwefelsäure
löslich, während die anderen edlen Metalle von derselben nicht angegriffen werden.
Platin, mit dem 12fachen Gewichte Silber legirt, ist in Salpetersäure löslich, Gold
ist in Königswasser löslich, Osmium und Iridium aber nicht. (Vgl. Wilm 1880 237 332.)
200mg der Platinlegirung werden
mit 150mg Silber in ein Bleiblech eingeschlagen
und der Cupellation unterworfen. Aus dem Gewicht des zurückbleibenden Metallkornes
bezieh. aus dem Verluste kann die Menge der in der Legirung vorhanden gewesenen
unedlen Metalle ermittelt werden. Das dünn ausgeschlagene und ausgeglühte Metall
wird in einem Probekölbchen wie bei der Goldprobe mit concentrirter Schwefelsäure
behandelt, gewaschen, geglüht und gewogen. Die Gewichtsabnahme entspricht nach Abzug
des zugesetzten Silbers dem in der Probe selbst vorhanden gewesenen Silber. Das
zurückbleibende Metall wird nun mit mindestens der 12fachen Menge Silber legirt, zu
einer dünnen Platte geformt und nun zunächst mit Salpetersäure von 1,16 sp. G. und
dann mit solcher von 1,26 sp. G. behandelt, wodurch Platin und Silber gelöst werden.
Die Differenz aus dem früheren Gewichte und dem des letzten, sorgfältig gewaschenen,
geglühten Rückstandes entspricht der Menge des vorhandenen Platins. Durch
schlieſsliche Behandlung mit Königswasser wird das Gold in Lösung gebracht und der
Rückstand besteht nun aus Osmium und Iridium.
Nach diesem Verfahren soll man eine Probe binnen 2 Stunden 45
Minuten ausführen können. Die Menge des zuzusetzenden Silbers soll sich zweckmäſsig
zu der des vorhandenen Goldes wie 3 : 1 verhalten; die Cupellation ist bei mäſsiger
Temperatur zu führen. Bei der Behandlung mit Schwefelsäure muſs mehrere Minuten lang
gekocht werden, sonst ist aber so wie bei der Goldscheidung zu verfahren. Bei einer
das 12 fache übersteigenden Silbermenge bleibt nach der Behandlung mit Säure ein zu
fein vertheilter, lange in der Flüssigkeit schwebender Rückstand zurück, der beim
Auswaschen leicht zu mechanischen Verlusten führen kann. Bei einem zu geringen
Zusatz von Silber ist andererseits zu befürchten, daſs durch Salpetersäure nicht
alles Platin gelöst wird.
Ed. Dth.