Titel: | Zur Bestimmung des Mangans auf gewichts- und massanalytischem Wege. |
Fundstelle: | Band 262, Jahrgang 1886, S. 136 |
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Zur Bestimmung des Mangans auf gewichts- und
maſsanalytischem Wege.
Zur Bestimmung des Mangans in Erzen.
Im Journal of the Society of Chemical Industry, 1886 S.
365 macht R. W. Atkinson die Mittheilung, daſs
nach seinen Erfahrungen die Bestimmung des Mangans auf maſsanalytischem Wege nach
dem Verfahren von Pattinson (1879 234 160) nur dann die gleichen Werthe liefert wie die gewichtsanalytische
Methode, wenn der Mangangehalt des Erzes nicht über 5 Proc. beträgt. Bei höherem
Gehalte weichen die nach beiden Methoden erhaltenen Werthe um durchschnittlich 0,4
Proc. von einander ab und zwar liefert die Maſsanalyse die niedrigeren Angaben.
Das von Atkinson bei seinen Versuchen angewendete
gewichtsanalytische Verfahren ist das gewöhnliche: Man löst das Erz in Salzsäure und
versetzt die Lösung mit Schwefelsäure zur Abscheidung des Bariums, verdampft zur
Trockne, nimmt wieder mit Salzsäure auf und filtrirt. Im Filtrate wird das Eisen
durch Zusatz von Ammoniak, Ammoniumcarbonat und Ammoniumacetat als basisch
essigsaures Eisenoxyd abgeschieden. Der Eisenniederschlag enthält jedoch auch einen
Theil des vorhandenen Mangans; er wird deshalb nochmals in Salzsäure gelöst und die
Fällung wiederholt. Beide so erhaltenen Filtrate werden vereinigt, mit Bromwasser
zur Ueberführung des Manganoxydulsalzes in Manganoxydsalz versetzt und darauf durch
einen starken Ueberschuſs von Ammoniak das Manganhydroxyd gefällt; das letztere
enthält jedoch noch beachtenswerthe Mengen von Kalk und Zink, welche bei der Fällung
theilweise mit niedergeschlagen werden. Zur Trennung hiervon wird der Niederschlag
nochmals in Salzsäure aufgenommen, die Oxydation mit Brom wiederholt und darauf das
Mangan durch Ammoniak gefällt und als Mn3O4 gewogen.
Atkinson macht besonders auf die Schwierigkeiten, das
Manganhydroxyd frei von fremden Beimengungen zu erhalten, aufmerksam und beschreibt
eingehend das Fällen und Wiederauflösen der Niederschläge.
Das Pattinson'sche Verfahren der maſsanalytischen Manganbestimmung gründet sich auf die Thatsache, daſs,
wenn man eine Manganchlorürlösung, welche eine genügende Menge Eisenchlorid enthält,
mit Chlorkalklösung oder Bromwasser erhitzt und mit einem Ueberschusse von
kohlensaurem Kalk versetzt, alles Mangan als Hyperoxyd niedergeschlagen wird. Bleibt
die Flüssigkeit durch Uebermangansäure röthlich gefärbt, so reducirt man diese durch
Zusatz einiger Tropfen Alkohol. Die Bestimmung des Manganhyperoxydes geschieht durch
Behandeln des Niederschlages mit einer bekannten Menge Eisenvitriol in saurer Lösung
und durch Zurückmessen des nicht oxydirten Eisenvitriols mit saurem chromsaurem
Kali.
Nachdem von Atkinson bei einer groſsen Zahl von
Erzanalysen beobachtet worden war, daſs beide Methoden keine genau übereinstimmenden
Werthe lieferten,
ging derselbe von reinem, gut krystallisirtem schwefelsaurem Manganoxydul aus und
stellte damit vergleichende Manganbestimmungen an. Der Mangangehalt wurde auſser
nach obigen Methoden auch noch durch Fällung mit kohlensaurem Natron festgestellt,
wobei Atkinson ausdrücklich hervorhebt, daſs er jede
Vorsicht beobachtete, um die Beimengung von Alkali zum Niederschlage zu verhindern.
Die Zusammensetzung des angewendeten Mangansalzes war folgende:
Mn
23,61
SO4
41,04
Wasser
35,35
––––––
100,00.
Die Bestimmung des Mangans nach den 3 Methoden ergab folgende
Gehalte:
Durch
Fällung
mit
kohlensaurem Natron
23,61 % Mn
„
„
„
Bromwasser und Ammoniak
23,52
Auf maſsanalytischem Wege
23,10
Hiernach geben die beiden Fällungsmethoden
übereinstimmende Zahlen, was, mit den von Atkinson.
beobachteten Vorsichtsmaſsregeln zusammengehalten, für die Richtigkeit der erzielten
Werthe spricht, so daſs die erhaltenen Abweichungen in einer Ungenauigkeit der maſsanalytischen Bestimmungsweise zu suchen sind. Atkinson sucht dies durch die Annahme zu erklären, daſs
das Mangan auch bei Gegenwart von Eisensalzen nicht vollständig durch Bromwasser zu
Hyperoxyd oxydirt und daſs ein anderer in Uebermangansäure übergeführter Theil durch
den Zusatz von Alkohol zu weit reducirt wird.
Um den etwaigen Einfluſs des in den Manganerzen gewöhnlich enthaltenen Zinkes festzustellen, fügte Atkinson zu einer neuen Lösung des oben untersuchten Mangansalzes 2 Proc.
Zink in der Form von Chlorzink hinzu und wiederholte die Untersuchung. Es wurden
gefunden:
Durch Fällung mit Brom und Ammoniak
23,64 % Mn
Auf maſsanalytischem Wege
23,23
Die maſsanalytische Methode liefert also in diesem Falle ein
etwas höheres Ergebniſs als vorher, was vielleicht darauf zurückzuführen ist, daſs
das anwesende Zinksalz einen günstigen Einfluſs auf die vollständigere Oxydation des
Mangans zu Hyperoxyd ausübt.
Atkinson gibt zum Schlüsse folgende Zusammenstellung der
nach beiden Methoden bestimmten Mangangehalte bei der Untersuchung von 5
Manganerzen:
Versuch
Durchdoppelte Führung
Aus maſsanalytischenWege
Unterschied
1
4,82
4,85
+ 0,03
2
14,51
14,14
– 0,37
3
15,75
15,35
– 0,40
4
16,72
16,40
– 0,32
5
18,39
18,00
– 0,39
6
23,65
22,79
– 0,86
7
36,67
36,20
– 0,47
8
43,80
43,04
– 0,76
Pattinson (daselbst S. 422) theilt indeſs die
Anschauungen von Atkinson nicht; er hält vielmehr die
Genauigkeit seines maſsanalytischen Verfahrens aufrecht und führt zu seinen Gunsten
die Untersuchungen von Wright und Menke (Journal of the Chemical Society, 1880 Bd. 37 S.
22 und 49) bezieh. von Ledebur (Chemikerzeitung, 1884
S. 910, 927 und 963) an. Ferner hat Pattinson sein
Verfahren auf die Angaben von Atkinson hin nochmals
durch 2 Analysen von reinem Mn3O4 geprüft. Der gefundene Mangangehalt betrug 99,96
bezieh. 100,07 Procent von dem wirklich vorhandenen. In seiner Kritik der Angaben
Atkinson's bemerkt Pattinson, daſs der Beweis der vollkommenen Reinheit des angewendeten
schwefelsauren Manganoxyduls nicht völlig erbracht sei und daſs bei einem geringen
Gehalte desselben an Thonerde, Kalk oder anderen Basen, wie derselbe nach seiner
eigenen Erfahrung häufig in wohlkrystallisirtem schwefelsaurem Mangan vorkomme,
durch die Fällungsanalyse ein zu hoher Mangangehalt gefunden werden müsse;
andererseits sei die Anwendung von Bromwasser bei dem maſsanalytischen Verfahren zu
verwerfen und dasselbe durch Chlorkalklösung zu ersetzen, weil im letzteren Falle,
wo die Gelbfärbung der Flüssigkeit durch Brom vermieden werde, leichter die Bildung
von Uebermangansäure beobachtet werden könne. Pattinson
gibt zu, daſs durch die Bildung von gröſseren Mengen Uebermangansäure der
Mangangehalt zu niedrig gefunden werde, weil die Uebermangansäure durch Alkohol
nicht zu Hyperoxyd, sondern zu einer niedereren Oxydationsstufe reducirt werde, und
verlangt in diesem Falle die Wiederholung der Analyse mit geringeren Mengen von
Chlorkalklösung. Andererseits soll nach seiner Angabe die Bildung des Permanganates
dadurch völlig vermieden werden können, daſs man ein lösliches Zinksalz zu der
Manganlösung hinzufügt.
Auf diese Einwürfe von Pattinson erwiedert Atkinson a. a. O. S. 467, daſs er das von ihm
angewendete schwefelsaure Manganoxydul auf Reinheit geprüft und die Abwesenheit von
Thonerde, Kalk und anderen Körpern, welche mit dem Mangan bei der
gewichtsanalytischen Bestimmung niedergeschlagen werden könnten, festgestellt habe.
Was den Einfluſs des Zinksalzes auf die Bildung von Permanganat betrifft, so ist Atkinson noch nicht zu einem abschlieſsenden Urtheile
gelangt, da er zur Zeit noch mit Versuchen hierüber beschäftigt ist; doch haben die
letzteren schon jetzt gezeigt, daſs es bei dieser Abänderung des Verfahrens groſse
Schwierigkeiten macht, den Manganniederschlag durch Auswaschen vollkommen vom
Chlorkalk zu befreien. Atkinson hält zum Schlüsse seine
Behauptung aufrecht, daſs das maſsanalytische Verfahren in der bisher allgemein üblichen Ausführungsweise zu niedrige
Werthe liefert. (Vgl. Uebersicht 1886 261 260.)