Titel: | Chemisch-technische Notizen von Ed. Donath in Leoben. |
Autor: | Ed. Donath |
Fundstelle: | Band 263, Jahrgang 1887, S. 245 |
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Chemisch-technische Notizen von Ed. Donath in
Leoben.
Donath, chemisch-technische Notizen.
Aufschlieſsung des Chromeisensteines.
Der Chromit ist bekanntlich eines der am schwierigsten aufschlieſsbaren Minerale. Da
nach Rivot'sVgl. Rammelsberg: Analyse der Mineralien und
Hüttenproducte. 3. Auflage. S. 162. Angaben, durch
Glühen desselben im Wasserstoffstrome alles vorhandene Eisen zu Metall reducirt
werden soll, das sich nachher durch Säuren ausziehen läſst, haben R. Jeller und ich (vgl. 1886 261 260) versucht, den Chromeisenstein durch Glühen in feinst zerriebenem
Zustande mit Zinkstaub der nachherigen Zersetzung durch Säuren zugänglicher zu
machen, jedoch mit unwesentlichem Erfolge. Es gelang mir nun, in dem Bariumsuperoxyd ein sehr kräftig wirkendes Oxydations-
und Aufschlieſsungsmittel zu finden, mittels welchen sich die Aufschlieſsung des
Chromeisensteines sogar im Porzellantiegel und mit Hilfe des gewöhnlichen
Bunsenbrenners sicher bewerkstelligen läſst. Zu diesem Behufe muſs jedoch nicht nur,
wie selbstverständlich, der Chromeisenstein selbst, sondern auch die Mischung
desselben mit dem 5 fachen Gewichte Bariumsuperoxyd aufs feinste zerrieben werden.
Glüht man diese Mischung im Porzellantiegel über dem Bunsenbrenner durch ½ Stunde,
so erhält man eine stark gesinterte grüngelbe Masse, welche sich in mit Salzsäure
entsprechend angesäuertem Wasser bei gewöhnlicher Temperatur nach einigen Stunden
(über Nacht) vollständig auflöst und in der gelbrothen Lösung alles Chrom als
Chromsäure enthält. Wird das Glühen der Mischung im Platintiegel, also bei höherer
Temperatur vorgenommen, so erhält man eine nahezu geschmolzene Masse von
dunkellauchgrüner Farbe, welche sich in mit Salzsäure hinreichend angesäuertem
Wasser nach einigen Stunden (bei gewöhnlicher Temperatur) zwar ebenfalls vollständig
auflöst, aber in der Lösung nicht sämmtliches Chrom als Chromsäure enthält. Die
Lösungen zeigen in diesem Falle die tief braungelbe Färbung, welche saure
Chromatlösungen auf Zusatz von etwas Chromoxyd salz annehmen.
Aus den erhaltenen Lösungen wird zum Zwecke der Gehaltsbestimmung zunächst durch
einen möglichst geringen Ueberschuſs von Schwefelsäure der gelöste Baryt ausgefällt,
das Filtrat von Bariumsulfat mit Natriumcarbonat völlig neutralisirt und nun in eine
heiſse, ebenfalls mit Natriumcarbonat versetzte Chamäleonlösung einflieſsen
gelassen. Hierbei fallen sämmtliche vorhandene Metalloxyde bis auf Chromoxyd aus,
welches sofort in lösliches Chromat überführt wird. Der Ueberschuſs von Chamäleon
wird durch Zusatz einiger Tropfen von Ferro- oder Mangansulfat zu der heiſsen Lösung
zersetzt, die alkalische Chromatlösung abfiltrirt und in derselben die Chromsäure
volumetrisch in bekannter Weise mit Eisendoppelsalz bestimmt.Eine jodometrische Bestimmung der Chromsäure werde ich später
mittheilen.
Der Weg zu einer völligen Analyse des mittels Bariumsuperoxydes aufgeschlossenen
Chromeisensteines bedarf keiner näheren Erörterung. Es sei bei dieser Gelegenheit
erwähnt, daſs sich das Bariumsuperoxyd auch sehr gut zur Aufschlieſsung anderer,
namentlich Chrom haltiger, Silikate eignet, wie mir dies z.B. die gelungenen
Versuche mit Kämmererit dargethan haben.
Darstellung von Bariummanganat (Mangangrün).
Das Bariummanganat, auch Casseler Grün, Rosenstiehl's
Grün und zweckmäſsig wohl Mangangrün genannt, ist eine der wenigen nicht durch Mischung von blauen und
gelben Farbstoffen bereiteten, auch vom gesundheitlichen Standpunkte zulässigen
grünen Mineralfarben. Die Methoden seiner Darstellung auf nassem Wege haben alle den
Nachtheil, daſs das als Niederschlag gewonnene Präparat gewaschen und rasch
getrocknet werden muſs, wobei schon eine Zersetzung durch die Einwirkung der
Kohlensäure und in Folge dessen unter Umständen sogar Miſsfärbung erfolgen kann.
Auch die Gewinnung auf trockenem Wege, wobei Braunstein mit Aetzbaryt und
Kaliumchlorat oder Braunstein mit salpetersaurem Baryt geschmolzen wird, hat den
Nachtheil, daſs in dem Producte leichtlösliche Verbindungen enthalten sind, und nach
E. Fleischer (vgl. 1874 211 320) soll das nach letzterem Verfahren durch Erhitzen von Braunstein
mit Bariumnitrat gewonnene Product auch weit unbeständiger sein, weil die stets
darin enthaltene salpetrige Säure mit der Zeit reducirend wirkt. Da das
Bariumsuperoxyd sich, wie erwähnt, als ein so kräftig wirkendes Oxydationsmittel
erwies, so habe ich versucht, dasselbe zur Darstellung von Mangangrün zu benutzen.
Mangancarbonat, durch Fällen einer Manganvitriollösung mit Natriumcarbonat und
Trocknen des gewaschenen Niederschlages erzeugt, mit der 2 bis 2½ fachen Menge von
(technischem) Bariumsuperoxyd im Porzellantiegel geglüht, lieferte nach anfänglich
schwachem Verglimmen eine schwach gesinterte smaragdgrüne Masse, die beim Zerreiben
ein Pulver von nur wenig geringerer Farbentiefe gab.Diese durch Erhitzung mit Bariumsuperoxyd leicht erzielbare Ueberführung
eines Manganoxydes in Manganat veranlaſst mich, auf eine Bemerkung von Prof.
Walter Hempel aufmerksam zu machen, welche
er in einer Mittheilung über die Titration der Eisenerze in den Berichten der deutschen chemischen
Gesellschaft, 1885 Bd. 18 S. 1132 äuſsert. Er empfiehlt, Eisenerze
durch oxydirendes Glühen mit einem Gemische von Soda und kohlensaurem Kalk
aufzuschlieſsen, und sagt bezüglich des Mangangehaltes derselben:
„Gelänge es, alles Mangan mit Sicherheit in mangansaures Natron
überzuführen, so könnte man mit der Eisentitration die Manganbestimmung
mit der gröſsten Leichtigkeit verbinden. Man brauchte dann nur die
Fritte in einem Chlorentwickelungsapparate mit Salzsäure zu
zersetzen“ u.s.w.Da nun durch Bariumsuperoxyd voraussichtlich sämmtliche Manganoxyde leicht in
Bariummanganat übergeführt werden dürften, so könnte man auf dieses
Verhalten vielleicht die von Hempel angeregte
volumetrische Bestimmung des Mangans in Erzen u.s.w. gründen.
Beim Erhitzen der Mischung im Platintiegel, demnach bei höherer Temperatur, war die
Färbung des Productes noch satter und die an der Tiegel wand liegenden Stücke der
nun stark gesinterten Masse waren blaugrün, nahezu blau gefärbt. Bei heftigerem
Glühen jedoch wurde die Farbe zerstört und es hinterblieb eine dunkelolivengrüne bis
graubraune Masse.
Beim Glühen von feinst zerriebenem Braunstein (91 Proc. MnO2 enthaltend) mit der 3 fachen Menge des Bariumsuperoxydes wurde ein
Präparat von noch gröſserer Farbenstärke als wie mit Mangancarbonat erhalten; die
ganze Masse hatte einen Stich ins Blaugrüne. Das Erhitzen von Braunstein mit
Bariumsuperoxyd dürfte sich demnach als zweckmäſsig zur Darstellung des überhaupt nicht wohlfeilen
Bariummanganats in gröſserem Maſsstabe erweisen. E.
Fleischer hebt a. a. O. die Widerstandskraft der besprochenen Mineralfarbe
hervor; selbst ziemlich starke Schwefelsäure soll bei gewöhnlicher Temperatur
Stunden lang ohne Zerstörung der Farbe einwirken können und auch kochende
Potaschenlösung fast ohne Wirkung sein. Ich fand jedoch diese Angabe keineswegs
bestätigt, sondern im Gegentheile wenigstens für die nach obiger Weise dargestellten
Präparate, daſs dieselben durch die angeführten Reagentien nahezu sofort zerstört
werden. Dagegen hat das Mangangrün allerdings den Vortheil, daſs es einen basischen
Untergrund (Kalk) verträgt und deshalb für sogen. Frescomalerei empfehlenswerth
erscheint.
Einige Anwendungen des Braunsteines.
Der Braunstein ist das einzige in der Natur vorkommende und dazu in ausreichender
Menge gewonnene Superoxyd und deshalb in erster Linie als Oxydationsmittel für die
verschiedenartigsten Zwecke geeignet. Es dürften daher einige Versuche, welche seine
Anwendbarkeit in dieser Richtung noch erweitern können, der Mittheilung hier werth
sein.
Braunstein zersetzt, wie bekannt, Jodkaliumlösung schon bei gewöhnlicher Temperatur
unter Freimachung von Jod, jedoch nicht, wie hier und da angenommen zu werden
scheint, in Folge einer Ozonisation des Luft-Sauerstoffes. Ich habe einen Luftstrom
Stunden lang durch mit Braunsteinstücken gefüllte Röhren hindurchstreichen lassen,
ohne nachher in demselben Ozon nachweisen zu können. Läſst man einen mit
Alkoholdämpfen beladenen Luftstrom mit Braunstein gefüllte U-förmige Röhren
durchströmen, die in kochendes Wasser eintauchen, so bildet sich Aldehyd, wie u.a.
die Reduction vorgelegter ammoniakalischer Silberlösung beweist, und dürfte dieser
Versuch ganz gut zu Vorlesungszwecken benutzt werden können. Beim Durchleiten von
Alkoholdämpfen durch Braunstein, welcher in dem wie üblich zur Sauerstoffdarstellung
verwendeten kupfernen Gefäſse erhitzt wurde, und Auffangen der entweichenden
Producte in Wasser, wurde eine ähnlich dem Holzessig riechende Flüssigkeit erhalten,
welche reichlich Essigsäure nebst Essigäther und anderen nicht näher untersuchten
Körpern enthielt, Die Darstellung von Essigsäure in
gröſserem Maſsstabe durch Oxydation von Alkoholdampf mittels erhitzten Braunsteines
wäre immerhin einiger Versuche werth.
Schwefelwasserstoff wird bekanntlich von Braunstein energisch absorbirt; beim Leiten
eines ziemlich raschen Stromes des Gases durch ein meterlanges, mit
Braunsteinstücken gefülltes Verbrennungsrohr war dasselbe beim Austritte weder durch
den Geruch, noch durch Bleipapier erkennbar. Hierbei wird sämmtlicher Sauerstoff des
Braunsteines durch Schwefel ersetzt, der nachher als solcher und als Schwefelmangan
vorhanden ist: denn die nahezu fleischfarbig gewordenen Braunsteinstücke lösten sich
in verdünnter Schwefelsäure unter Rücklassung von Schwefel und reichlicher Entwickelung von
Schwefelwasserstoff vollständig auf. Ich habe mich dieser Eigenschaft des
Braunsteines schon mehrmals mit Vortheil bedient, um bei länger dauernden Arbeiten
mit Schwefelwasserstoff bei Ermangelung eines bequemen
und gut ziehenden Abzuges das überschüssige lästige Gas vollständig zu binden. Die Absorption desselben durch Braunstein ist
zwar schon vor Langem auch zur Entschwefelung des
Leuchtgases vorgeschlagen worden, jedoch, wie es scheint, ohne daſs man dieser
Anregung wesentliche Beachtung geschenkt hätte. Mit Vortheil kann diese energische
Bindung von Schwefelwasserstoff zum Geruchlosmachen in
vielen Fällen benutzt werden, zu welchem Zwecke man die minderhaltigen und sehr
geringwerthigen Braunsteinsorten verwenden kann. Die Wirkung des in dieser Richtung
häufig verwendeten Torfmulls wird wesentlich erhöht, wenn man demselben nebst etwas
Gyps grobes Braunsteinpulver beimischt.
Lebhaft oxydirend wirkt der Braunstein auch bei Gegenwart einer kaustischen
Alkalilösung. Kalische Chromoxydlösung wird beim Erhitzen mit Braunsteinpulver rasch
zu Chromat oxydirt, weshalb ich schon früher (vgl. 1883 248 72) den Vorschlag machte, das Chromoxyd,
das aus den bei manchen Fabrikationen abfallenden Chromalaunlösungen, z.B. durch
Magnesit, gefällt werden kann, statt wie üblich auf trockenem Wege, in der
angegebenen Weise wiederzugewinnen. Die Entzinnung von
Weiſsblechabfällen (vgl. 1884 253 206) kann ziemlich
vollständig durch Eindampfen mit Natronlauge und gemahlenem Braunstein
bewerkstelligt werden. Beim Kochen der Lösung von Schwefelalkalien mit Braunstein wurden letztere rasch in
unterschwefligsaure Salze übergeführt, welche Thatsache mitunter zur Entschwefelung
von kaustischen Laugen benutzt werden könnte.