Titel: | Ueber elektrolytische Bestimmungen und Trennungen. |
Fundstelle: | Band 242, Jahrgang 1881, S. 440 |
Download: | XML |
Ueber elektrolytische Bestimmungen und
Trennungen.
Ueber elektrolytische Bestimmungen und Trennungen.
Versetzt man die Lösung eines Kobaltsalzes mit einem Ueberschuſs von neutralem oxalsaurem Kalium und
unterwirft die klare Lösung der Elektrolyse, so geht nach A.
Classen und M. A. Reis (Berichte der deutschen
chemischen Gesellchaft, 1881 S. 1622) die rothe Färbung derselben sehr bald
in Dunkelgrün über, welche Farbe in dem Maſse schwächer wird, als Kobalt metallisch
auf der negativen Elektrode ausgeschieden wird. Da das Kaliumoxalat durch den Strom
in Carbonat umgewandelt wird, so scheidet sich nach und nach neben dem metallischen
Kobalt auch ein Niederschlag von Kobaltcarbonat aus; doch gelingt es durch
vorsichtiges Hinzufügen von Oxalsäure oder verdünnter Schwefelsäure, diesen
Niederschlag zu lösen, und durch fernere Einwirkung des Stromes bis zur erneuten
alkalischen Reaction der Flüssigkeit, die ganze Menge von Kobalt als Metall
auszuscheiden. Die elektrolytische Abscheidung von Kobalt geht indessen viel
einfacher und rascher vor sich, wenn man das Kaliumoxalat durch das Ammoniumsalz
ersetzt. Die mit Ammoniumoxalat im Ueberschuſs versetzte Flüssigkeit wird erhitzt
und dann noch 3 bis 4g festes Ammoniumoxalat in
derselben gelöst. Die heiſse Lösung, der Einwirkung des
Stromes ausgesetzt, liefert das Kobalt als fest haftenden Ueberzug von grauer Farbe.
Ist die Reduction beendet, so nimmt man die positive Elektrode aus der Flüssigkeit
heraus, gieſst die Flüssigkeit ab, spült sofort einige Male mit Wasser ab, entfernt
die letzten Reste Wasser zunächst mit Alkohol, dann mit absolutem Aether und
trocknet im Luftbade bei 100°.
Bei der Bestimmung von Nickel verfährt man genau wie zur
Bestimmung des Kobalts. Das Nickel fällt als graue Schicht aus, welche an der
Elektrode fest anhaftet.
Auch bei der in gleicher Weise ausgeführten Bestimmung von Eisen geht die Elektrolyse bei einer genügenden Menge von Ammoniumoxalat
ganz glatt, ohne jede Ausscheidung einer Eisenverbindung von statten. Das Eisen
scheidet sich als glänzende, stahlgraue, sehr fest haftende Masse auf dem Platin ab.
Das reducirte Eisen kann tagelang der Luft ausgesetzt werden, ohne daſs eine
Oxydation desselben wahrgenommen werden kann.
Zink scheidet sich aus der bekannten Doppelsalzlösung
ebenso leicht und rasch wie die vorhin erwähnten Metalle aus; das reducirte Zink
besitzt dunkelgraue Farbe und haftet ziemlich fest an der Elektrode an. Das
ausgeschiedene Metall ist nur mit Mühe durch Erwärmen mit verdünnten Säuren in
Lösung zu bringen; in der Regel entsteht hierbei ein dunkler Ueberzug, welcher sich
nur entfernen läſst, wenn man die Schale glüht und den Rückstand nochmals mit Säure
behandelt.
Die Ausscheidung des Mangans aus der mit Salpetersäure
versetzten Lösung als Peroxyd ist nur bei kleineren Mengen ganz vollständig,
vorausgesetzt, daſs der Gehalt an Salpetersäure gering ist und das Auswaschen ohne
Unterbrechung des Stromes geschieht. Führt man das Mangan durch Hinzufügen eines
Ueberschusses von Kaliumoxalat in die lösliche Doppel Verbindung über und
elektrolysirt, so wird die ganze Menge des Mangans an der positiven Elektrode
ausgeschieden; bei Anwendung von Ammoniumoxalat ist die Fällung nicht qantitativ. Da
das ausgeschiedene Superoxyd nicht fest an der Elektrode haftet, so ist man
gezwungen, den Niederschlag zu filtriren und durch Glühen in Mn3O4
überzuführen.
Bei der Bestimmung von Wismuth gelingt es nicht, das
Metall als zusammenhängende Masse auf Platin abzuscheiden, ob dasselbe aus saurer,
aus der Oxalsäuren Ammoniumdoppelsalz- oder aus einer mit Kaliumtartrat versetzten
Lösung gefällt wird. Sorgt man für eine möglichst groſse Fläche und füllt die
Platinschale bis zum Rand, so kann das Auswaschen mit Wasser, Alkohol und Aether
ohne Verlust geschehen. Lösen sich hierbei Metalltheilchen von der Schale ab, so
müssen dieselben auf gewogenem Filter gesammelt und besonders bestimmt werden.
Das Blei verhält sich in salpetersaurer Lösung wie
Mangan. Ist die Menge des ausgeschiedenen Peroxydes so bedeutend, daſs dieselbe
nicht mehr fest anhaftet und mechanisch auf die negative Elektrode übergeführt wird,
so gelingt es unter keinen Umständen, die Bestimmung ohne durch Lösen des Peroxydes
entstehenden Verlust auszuführen. Unterwirft man das Oxalsäure Doppelsalz der
Elektrolyse, so wird zwar die ganze Menge des Bleies als Metall ausgeschieden;
allein dasselbe oxydirt sich so ungemein rasch an der Luft, daſs es nur Belten
gelingt, den Rückstand ohne Zersetzung zu trocknen, selbst wenn diese Operation in
einem Strome von Leuchtgas ausgeführt wird. Von den vielen Versuchen sind nur einige
wenige vollkommen gelungen, so daſs die elektrolytische Bestimmung dieses Metalles
nicht empfohlen werden kann.
Kupfer scheidet sich aus dem Oxalsäuren
Ammoniumdoppelsalz sehr rasch und ohne jede Schwierigkeit aus, wenn man nur für
einen ziemlichen Ueberschuſs an Ammoniumoxalat und hinreichend starken Strom Sorge
trägt.
Unterwirft man das Cadmium-Ammoniumoxalat der
Elektrolyse, so erhält man das Cadmium in Form eines grauen Ueberzuges, welcher zwar
nicht sehr fest an der Elektrode haftet, jedoch genügend, um bei vorsichtigem
Auswaschen sich nicht loszulösen.
Zinn läſst sich sehr gut elektrolytisch bestimmen; es
scheidet sich sowohl aus chlorwasserstoffsaurer Lösung, als auch aus dem oxalsauren
Ammoniumdoppelsalz als schöner, silbergrauer Beschlag auf Platin aus. Ersetzt man das
Ammoniumoxalat durch das Kaliumsalz, so bietet die Elektrolyse Schwierigkeiten, da
dann am entgegengesetzten Pole ein basisches Salz auftritt, welches sich nicht
reducirt. Scheidet man das Zinn aus saurer Lösung ab, so darf beim Auswaschen der
Strom nicht unterbrochen werden – eine Vorsicht, welche bei Anwendung von
Ammoniumoxalat wegfällt. Beim Ablösen des Zinnes von der Platinschale zeigen sich
ähnliche Erscheinungen wie beim Zink.
Antimon fällt aus chlorwasserstoffsaurer Lösung als
Metall, aber nicht fest haftend aus. Fügt man zu der Lösung des Trichlorids
Kaliumoxalat, so wird das Antimon leicht reducirt; allein das Metall haftet noch
weniger an der Elektrode wie im ersten Falle. Einen fest haftenden Ueberzug erhält
man auf Zusatz von Alkalitartrat, jedoch geht hierbei die Ausscheidung zu langsam
von statten. Sehr gut gelingt die Fällung des Antimons aus der Lösung seiner
Sulfosalze. Man versetzt die Flüssigkeit, welche freie Chlorwasserstoffsäure
enthalten kann, mit Schwefelwasserstoff, neutralisirt mit Ammoniak und fügt
Schwefelammonium im Ueberschuſs hinzu; die Reduction wird durch Zusatz von etwas
Ammoniumsulfat beschleunigt. Das Antimon scheidet sich als schöner, hellgrauer
Niederschlag auf der Elektrode ab, welcher sehr fest haftet, wenn kein zu starker
Strom zur Reduction verwendet wird.
Arsen läſst sich weder aus wässeriger, noch aus
chlorwasserstoffsaurer, noch aus der mit Ammoniumoxalat versetzten Lösung
quantitativ abscheiden. Aus wässeriger wie aus oxalsaurer Lösung wird ein Theil zu
Metall reducirt, während in chlorwasserstoffsaurer Lösung bei genügender Dauer der
Einwirkung des Stromes alles Arsen als Arsenwasserstoff verflüchtigt wird.
Unterwirft man zur Trennung des Eisens
von Mangan die Lösung von Eisenoxyd- und Manganammoniumoxalat der
Elektrolyse, ohne vorher einen groſsen Ueberschuſs von Ammoniumoxalat hinzuzufügen,
so tritt sofort die charakteristische Färbung der Perm angansäure auf und es
scheidet sich nach und nach Eisen haltiges Superoxyd auf der positiven und Eisen auf
der negativen Elektrode ab. Die Trennung beider Metalle ist aber nur möglich, wenn
man die Bildung von Mangansuperoxyd so lange verhindert, bis der gröſste Theil des
Eisens gefällt ist, was sich durch einen Zusatz von Natriumphosphat, am leichtesten
aber durch einen groſsen Ueberschuſs von Ammoniumoxalat erreichen läſst. In beiden
Fällen beobachtet man bei Einwirkung des Stromes an der positiven Elektrode die
charakteristische Färbung der Permangansäure, welche aber nach der negativen
Elektrode hin sofort wieder verschwindet. Erst nachdem der gröſste Theil des
Ammoniumoxalats durch den Strom in Carbonat übergeführt worden, tritt die Färbung
bezieh. Bildung von Mangansuperoxyd auf.
Man versetzt die Flüssigkeit zunächst mit Ammoniumoxalat, erhitzt, löst noch 3 bis
4g Ammoniumoxalat in der Flüssigkeit auf und
elektrolysirt sofort. Die Trennung beider Metalle geht besonders bei geringerem
Mangangehalt äuſserst schnell und genau vor sich. Beträgt der Gehalt an Mangan mehr
als das doppelte des Eisens, so dauert die Fällung des letzteren länger; man ist
dann, um eine vollständige Trennung zu erzielen, auch genöthigt, das ausgeschiedene
Superoxyd nochmals in Oxalsäure zu lösen (man setzt, ohne Unterbrechung des Stromes,
so viel hinzu, bis die Flüssigkeit roth gefärbt erscheint) und den Strom neuerdings
einwirken zu lassen. Da die Fällung des Mangans als Superoxyd aus der Lösung in
Ammoniumoxalat nicht quantitativ ist, so muſs man die Flüssigkeit, welche den
gröſsten Theil des Mangans als Superoxyd suspendirt enthält, zunächst zur Zersetzung
des Ammoniumcarbonats kochen, den Rest von Ammoniak mit Salpetersäure neutralisiren
und das Mangan durch Versetzen mit Schwefelammonium in Schwefelmangan überführen.
Das Schwefelmangan wird im Wasserstoffstrome geglüht und als solches gewogen.
Die quantitative Trennung des Eisens von
Aluminium läſst sich auf elektrolytischem Wege sehr gut durchführen.
Unterwirft man nämlich die mit einem groſsen Ueberschuſs von Ammoniumoxalat
versetzte Lösung von Eisenoxyd-Ammonium- und Aluminium-Ammoniumoxalat der
Elektrolyse, so scheidet sich zuerst das Eisen als festhaftender Ueberzug auf der
negativen Elektrode ab, während die Thonerde so lange in Lösung bleibt, als die
Menge von Ammoniumoxalat gröſser ist wie die des gebildeten Ammoniumcarbonats. Zur
Ausführung versetzt man die neutrale oder schwach saure Lösung der Oxyde mit
Ammoniumoxalat im Ueberschuſs und fügt noch so viel festes Ammoniumoxalat hinzu,
daſs auf 0g,1 Oxyde 2 bis 3g Ammoniumoxalat kommen, und elektrolysirt die
heiſse Lösung. Man thut nicht gut, den Strom so lange einwirken zu lassen, bis neben
Eisen auch sämmtliche Thonerde gefällt ist, da dann leicht ein Theil derselben sich
fest auf das Eisen absetzt und eicht entfernt werden kann. In letzterem Falle ist
man, wie bei der Trennung von Mangan angegeben wurde, gezwungen, das Eisen nach
vorherigem Abgieſsen der Thonerdeflüssigkeit in Oxalsäure zu lösen und die
Elektrolyse zu wiederholen.
Um die Thonerde in der vom Eisen abgegossenen Flüssigkeit vollständig auszufällen,
versetzt man mit Ammoniak, kocht längere Zeit und verfährt zur Bestimmung der
Thonerde wie gewöhnlich. Ist die Menge des Aluminiums nicht gröſser wie die des
Eisens, so gibt die Methode ohne Weiteres scharfe Resultate. Im entgegengesetzten
alle muſs man den Thonerdeniederschlag, ohne den Strom zu untergehen, durch
vorsichtiges Hinzufügen von Oxalsäure lösen und neuerdings elektrolysiren.
H. Reinhardt und R. Ihle
(Journal für praktische Chemie, 1881 Bd. 24 S. 193)
empfehlen die elektrolytische Abscheidung des Zinkes aus der mit oxalsaurem Kalium
versetzten Zinklösung ebenfalls.
Zur Scheidung des Cadmiums vom Zink
durch Elektrolyse wird nach A. Yver (Bulletin de la Société chimique, 1880 Bd. 34 S. 18) die
Lösung von essigsaurem oder schwefelsaurem Cadmium und Zink mit 2 bis 3g kohlensaurem Natrium und einigen Tropfen
Essigsäure versetzt und alsdann nach dem Erwärmen in der von Riche für das Zink angegebenen Weise mittels zweier Daniell'scher Elemente
elektrolysirt.