Titel: | Zur Bestimmung des Phosphors in Eisen und Stahl; von Ed. Agthe. |
Autor: | Ed. Agthe |
Fundstelle: | Band 242, Jahrgang 1881, S. 134 |
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Zur Bestimmung des Phosphors in Eisen und Stahl;
von Ed. Agthe.
Agthe, zur Bestimmung des Phosphors in Eisen und Stahl.
Die Bestimmung des Phosphors ist für die Eisen- und Stahlindustrie von so groſser
Wichtigkeit, daſs man ihr mit Recht ein nicht geringes Interesse zugewendet hat. So
viele verschiedene Methoden aber auch in Vorschlag gebracht worden sind, allgemein
verbreitet ist doch nur die alte Methode mit Molybdänsäure und nachfolgender
Ausfällung durch Magnesiamixtur. Ich habe während längerer Zeit Gelegenheit gehabt,
die Methode häufig auszuführen oder ausführen zulassen, und dabei meine Aufmerksamkeit
besonders der Ausfällung mit Molybdänsäurelösung zugewendet, als demjenigen Theil
der Eisenanalyse, der die meisten Schwierigkeiten bietet. Schon die zur
vollständigen Ausführung nothwendige Zeit wird verschieden angegeben; so gibt Classen 4 bis 6 Stunden an, Fresenius und ebenso Ledebur (Leitfaden für
Eisenhüttenlaboratorien, 1880) 12 Stunden. Ich habe Folgendes gefunden.
1) Zur Ausfällung mit Molybdänsäurelösung genügen, wenn unter den unten angegebenen
Umständen gearbeitet wird, 4 Stunden; ein längeres Stehenlassen ist häufig sogar
schädlich. Ist die Analyse sehr eilig, so kann man auch nach 1 Stunde
abfiltriren.
Es wurden 5g Substanz gelöst,
50cc Molybdänsäurelösung zugesetzt und unter
häufigem Umrühren 4 Stunden stehen gelassen.
Das Eisen enthielt
Die Fällung wurdeausgeführt
Es fiel nochPhosphor nach
0,05 bis 0,01 Proc. Phosphor
31 mal
2 mal
0,06 „ 0,10
36 „
0 „
0,11 „ 0,15
26 „
4 „
0,16 „ 0,20
3 „
1 „
0,21 „ 0,25
10 „
3 „
0,26 „ 0,30
8 „
3 „
0,31 „ 0,35
3 „
2 „
0,36 „ 0,40
2 „
2 „
50cc Molybdän können höchstens 0,43 Proc. Phosphor
ausfällen; es ist also ein Ueberschuſs an Molybdänlösung erforderlich. Mit
verschiedenem Phosphorgehalt in den Grenzen 0,44 bis 0,86 Proc. wurde die Fällung
bei 5g Substanz und 100cc Molybdänlösung 8 mal ausgeführt und waren die
Resultate den obigen analog. Ist der Phosphorgehalt höher als 0,86 Proc., so arbeite
man mit 1g Substanz und ist dann das Resultat kaum
fraglich.
Nach B. Peitsch, W. Rohn und P.
Wagner (1881 239 246) ist die Ausfällung mit
Molybdänlösung in 1 Stunde, die mit Magnesiamixtur in 2 Stunden beendet. Ich
benutzte dieses Verfahren auch für Eisenanalysen und fand folgende Resultate:
Gewöhnl. Methode
Neue Methode
1) 1,671 Proc. 2) 0,905
1,699 Proc.0,928
1g Subst., 50cc Molybdänlösung.
3) 0,430 4) 0,458 5) 0,740
0,4560,4470,724
5g Substanz, 100cc Molybdän- lösung. Nr. 5
nachgefallen.
6) 0,092 7) 0,090 8) 0,098 9) 0,09210)
0,10111) 0,36612) 0,28113) 0,25614) 0,04615)
0,05416) 0,06517) 0,057
0,0850,0860,0980,0920,0980,3520,2510,1820,0440,0500,0640,059
5g Substanz, 50cc Molybdän- lösung.Nr. 12
und 13 nachgefallen.
2) Salpetersäure verhindert die Ausfällung sowohl bei zu starker Concentration, als
auch bei zu groſser Menge.
Nach dem Eindampfen der salzsauren Lösung bis fast ganz zur
Trockne wurden 35cc Ammoniak zugesetzt,
durchgerührt, bis ein dicker Brei entstand, und dieser Brei dann gelöst:
in 75cc
Salpetersäurevon 1,2 sp. G.
in 75cc
Salpetersäurevon 1,395 sp. G.
0,141 Proc. Phosphor
0,023 Proc. Phosphor
0,122
0,007
0,063
0,012
in 150cc Salpetersäure von 1,2
sp. G.
0,158
0,004 Proc. Phosphor
0,344
0,012
0,078
0,009
3) Der Kohlenstoff muſs möglichst zerstört sein, sonst ist das Resultat etwas zu
gering.
5g Substanz wurden in
Salpetersäure gelöst, hierauf einigermaſsen mit Ammoniak neutralisirt und mit
Molybdänlösung gefällt:
Vorhanden
Gefanden
0,057 Proc. Phosphor
0,057 Proc. Phosphor
0,156
0,148
0,141
0,125
0,084
0,070
0,048
0,026
4) Das Nichtabfiltriren des Siliciums bei Stahl, weiſsem Roheisen und Ferromangan,
also bei den Eiseosorten mit geringem Siliciumgehalt, verursacht ein zu hohes
Resultat.
Die Arbeit wurde ganz wie gewöhnlich ausgeführt, nur wurde die
Kieselsäure nicht abfiltrirt:
Vorhanden
Gefunden
Proc. Phosphor
Proc. Phosphor
0,0530,1140,189
0,0570,1250,190
Stahl
0,048
0,048
(nur 0,031 Proc. Si)
0,2100,193
0,2200,210
weiſses Roheisen
0,210
0,245
Ferromangan.
5) Vor dem Abfiltriren muſs die Flüssigkeit bis zur Zimmertemperatur erkaltet sein,
da sich sonst meist noch ein kleiner Niederschlag im Filtrat bildet.
Ich lasse die Phosphorbestimmung in dem unter meiner Leitung stehenden Laboratorium
folgendermaſsen ausführen: 5 oder 1g Substanz, je
nach dem Phosphorgehalt des Eisens, werden in 50cc
Salpetersäure gelöst, die Lösung wird zur Trockne verdampft und stark erhitzt,
hierauf behufs Verjagung der letzten Spur Salpetersäure noch einmal mit Salzsäure
eingedampft. Dann wird mit Salzsäure aufgenommen, so viel heiſses Wasser zugesetzt,
daſs die Kieselsäure sich ausscheidet, in eine Porzellanschale filtrirt, das Filtrat
auf dem Sandbade bei hoher Temperatur so weit eingedampft, bis beim Schwenken der
Schale sich noch alles
löst. Hierauf wird so viel wie möglich bei niederer Temperatur eingedampft; doch
dürfen sich keine festen, harten Krusten bilden. Auf dieses Eindampfen muſs man
groſse Aufmerksamkeit verwenden. Ist nur etwas zu viel Salzsäure nachgeblieben, so
ist das Resultat zu niedrig; bilden sich dagegen harte Krusten, so erhält man mit
Salpetersäure keine klare Lösung.
Man setzt nun nach dem Erkalten 35cc Ammoniak von
0,96 sp. G. zu und rührt mit einem Glasstabe durch, bis ein dicker Brei entsteht;
hierauf setzt man 75cc Salpetersäure von nicht
über 1,2 sp. G. zu (wir sind schon versuchsweise bis 1,12 sp. G. heruntergegangen
und ging die Lösung noch gut von statten), stellt die Schale heiſs und löst unter
Umrühren. Diese Lösung spült man dann in ein Becherglas, setzt, wenn die Temperatur
nicht mehr zu hoch ist, 50 bis 100cc
Molybdänsäurelösung zu, rührt gut durch und stellt das Becherglas warm (bis
höchstens 80°), während man noch häufig durchrührt. Nach 4 Stunden läſst man das
Becherglas erkalten, filtrirt und wäscht mit verdünnter Molybdänlösung aus.
Die Molybdänlösung stelle ich folgendermaſsen dar: 115g Molybdänsäure werden in 460g Ammoniak
von 0,96 sp. G. gelöst, 1l Wasser zugesetzt und
diese Lösung in 1l Salpetersäure von nicht über
1,2 sp. G. gegossen, 1 Tag stehen gelassen und filtrirt. Nach genügendem Auswaschen
wird der Niederschlag auf dem Filter in möglichst wenig Ammoniak gelöst, die
ammoniakalische Lösung mit Salzsäure neutralisirt, bis der entstehende Niederschlag
schwer verschwindet. Nachdem das Glas vollständig erkaltet ist, werden 15 bis 25cc Magnesialösung zugesetzt, stark gerührt, nach 6
Stunden abfiltrirt, mit Ammoniak haltigem Wasser wenig gewaschen, getrocknet,
geglüht und gewogen.
Die Magnesiaflüssigkeit wird dargestellt aus:
Chlormagnesium
101g,5
Chlorammonium
200
Ammoniakflüssigkeit
400 von 0,96 sp. G.
Wasser
1l
Dem Filtrat vom phosphormolybdänsaurem Ammoniak setzt man noch Ammoniak zu, stellt
warm und beobachtet, ob sich nach weiteren 4 Stunden noch ein gelber Niederschlag
bildet. Ist dies der Fall, so ist die Analyse fehlerhaft und daher zu verwerfen;
oder man neutralisirt jetzt so viel wie möglich mit Ammoniak, setzt noch
Molybdänlösung zu und fügt den neu entstandenen Niederschlag dem alten zu.
Warschauer Stahlwerke in Neupraga bei Warschau, August
1881.