Titel: | Aufschliessen von geschwefelten Mineralien und Hüttenproducten unter Anwendung von festem Brom. |
Fundstelle: | Band 265, Jahrgang 1887, S. 472 |
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Aufschlieſsen von geschwefelten Mineralien und
Hüttenproducten unter Anwendung von festem Brom.
Mit Abbildung.
Frank's Bromaufschlieſsung.
Seitdem die im J. 1864 von A. Frank (vgl. 1868 190 289) in Staſsfurt angebahnte Massenfabrikation des
Broms aus den Mutterlaugen der Abraumsalze eine
bedeutende Herabsetzung seines Preises ermöglichte, hat dasselbe in vielen Zweigen
der Technik wie in den Laboratorien eine immer umfangreichere Verwendung gefunden,
wo seine Lösungen in Salzsäure und Wasser weit leichter zu handhaben sind, als die
entsprechenden unsicheren des Chlors. Trotzdem haftet dem flüssigen Brom seiner gesundheitsschädlichen Wirkungen halber eine
Unbequemlichkeit in der Handhabung an, weshalb für gewisse Operationen seine
Verwendung auch jetzt noch ausgeschlossen ist. Erleichtert wird seine Einführung
jedenfalls durch die Form, in der es geboten wird. Einen glücklichen Griff in dieser
Beziehung hat A. Frank mit der Herstellung des festen Broms gethan (vgl. 1883 247 514).
Diese sogen. Bromstangen bestehen zunächst aus Kieselguhr, welches mit einer geringen
Menge (nicht ganz 1 Proc.) von Kalk oder Alkalien nach Art der Dinassteine
zusammengefrittet ist. Sie werden alsdann mit flüssigem Brom imprägnirt, so daſs die
dünnen Stangen von 7mm Durchmesser auf 1cm Länge etwa 1g, die stärkeren von 15mm etwa 3g Brom enthalten. Beim Erwärmen geben diese
Bromstangen das Brom leicht ab, ebenso läſst sich, da die Kieselguhrkörper in
chemischen Agentien unlöslich sind, einer Flüssigkeit durch Hineinwerfen eines
festen Stückes eine beliebige Menge Brom mittheilen.
Schon vor mehreren Jahren wurde darauf hingewiesen, daſs das Brom in solcher Form
wohl geeignet sein könnte, das Chlor bei Aufschlüssen zu ersetzen, jedoch fiel die
Sache wieder der Vergessenheit anheim, bis vor Kurzem Albano
Brand eingehende Studien in dieser Richtung machte, deren Ergebnisse er in
der Zeitschrift für analytische Chemie 1887 Bd. 26 S.
222 veröffentlicht hat. Im Groſsen und Ganzen steht nach seinen Untersuchungen fest,
daſs das Brom in der erwähnten Form zur Aufschlieſsung von Schwefel- und ebenso
Arsen- und Antimonverbindungen vollständig geeignet ist.
Zunächst wird der Apparat zur Aufschlieſsung mit Brom sich weit einfacher gestalten,
da sowohl die Chlorentwickelungsflasche wie die Waschflaschen für dasselbe
wegfallen, so daſs allein das Aufschluſsrohr und die Vorlage übrig bleiben.
Zur Ausführung der Operation wird in das mit der Vorlage b verbundene Rohr a ein
mit der möglichst fein zertheilten Substanz gefülltes Schiffchen c geschoben, dahinter eine genügende Anzahl Bromstangen
d, und darauf das Rohr dicht geschlossen. Ais
besten Verschluſs empfiehlt Verfasser einen etwa 20mm langen steif angerührten Gypsbrei e in das
Rohr einzuführen und darauf einen gut schlieſsenden Kork f aufzusetzen. Letzterer wird alsdann kaum angegriffen, während er ohne
den Schutz des erhärteten Gypses von Brom bei höherer Temperatur rasch zerstört
wurde. Die doppelte Vorlage b wird mit Salzsäure und
etwas Chlor- oder Bromwasser gefüllt, um die Bromide und den Bromdampf aufzufangen.
Sollte von letzterem etwas durchgehen, so wird er leicht unschädlich gemacht, indem
man ihn in ein Gefäſs, in dem sich mit Alkohol getränkte Hobelspäne befinden,
leitet.
Textabbildung Bd. 265, S. 473Zur Aufschlieſsung erhitzt man nun das Rohr a
mit einem einfachen Bunsen-Brenner vom Gypsverschlusse
e langsam nach dem Schiffchen zu. Sobald der sich
entwickelnde Bromdampf alle Luft verdrängt hat, beginnt man, das Schiffchen selbst
vorsichtig zu erhitzen, wobei eine lebhafte Reaction eintritt. Man führt die
Operation weiter, indem man abwechselnd das Schiffchen und dann wieder die
Bromstangen erwärmt, um so nach Bedarf Bromdampf heranzuholen. Sollten die
Bromstangen nicht viel Brom mehr abgeben, so zieht man eine zweite Flamme zu Hilfe,
mit der man erstere dauernd erhitzt. Ist der Prozeſs zu Ende, so jagt man die
flüchtigen Bromide mit der Flamme bis in die Nähe der Vorlage, läſst erkalten und
schneidet das Rohr zwischen Schiffchen und Bromstangen ab. Ein Aufschluſs von 1g Substanz ist in etwa ½ Stunde beendigt.
Verfasser unterwarf der Aufschlieſsung in oben geschilderter Weise Fahlerz,
Bleistein, Bleispeise und Nickelspeise. Bei allen seinen Untersuchungen fanden sich:
Schwefel, Antimon und Arsen – beim Fahlerze auch Quecksilber – quantitativ unter den flüchtigen Bromiden; Silber,
Kupfer, Blei, Nickel und Kobalt quantitativ unter den
nicht flüchtigen Bromiden. Eisen – und beim Fahlerze auch Zink – waren getheilt,
doch fand sich die bei weitem gröſsere Menge derselben im Rückstande. Aus Allem dem
läſst sich die Schluſsfolgerung ziehen, daſs die Trennung der Bromide beim
Bromaufschlusse gerade so glatt von statten geht, wie die der Chloride bei der
Aufschlieſsung mit Chlor.
Verfasser versuchte auch, den oben beschriebenen Apparat anzuwenden, um Eisen als
Bromid zu verflüchtigen und so den Kohlenstoff zu isoliren, um denselben alsdann
behufs quantitativer Bestimmung im Sauerstoffstrome zu verbrennen. Die Ergebnisse
waren jedoch keine günstigen: es bildeten sich nämlich immer glänzende Schüppchen
einer in Wasser löslichen Bromverbindung des Eisens, welche auch bei höherer
Temperatur sich nicht verflüchtigen lieſs und sogar einen Theil der Eisenfeilspäne
dauernd der Einwirkung des Bromes entzog. Die Ursachen dieses Vorganges sind noch
nicht aufgeklärt und einer ferneren Untersuchung vorbehalten, nur spricht der
Verfasser die Vermuthung aus, daſs das den Kieselguhrstangen imprägnirte Brom nicht
völlig wasserfrei war und sich in Folge der Zersetzung desselben durch metallisches
Eisen ein schwer flüchtiges Oxybromid bildete.
Wie nun auch die Verhältnisse liegen mögen, ob die vom Verfasser ausgesprochenen
Vermuthungen sich bewahrheiten werden oder nicht, eine störende Einwirkung auf die
oben angegebene Trennung der flüchtigen von den nicht flüchtigen Bromiden konnte
nicht wahrgenommen werden. Nur in zwei Fällen wurde ein leichter Anflug von
Eisenoxyd am Rande des Schiffchens beobachtet, welcher sich, nachdem die löslichen
Bromide mit Wasser abgespritzt waren, in heiſser, concentrirter Salzsäure unschwer
löste.
Läſst sich nun auch das feste Brom zur Abscheidung des Kohlenstoffes aus dem Eisen
nicht anwenden, so sprechen dem Chloraufschlusse gegenüber zu Gunsten des
Bromaufschlusses 1) die wesentliche Vereinfachung des Apparates, 2) die bequemere
Handhabung und 3) die nicht unbedeutende Kostenersparniſs, und es steht, falls sich
des Verfassers Beobachtungen auch in praxi bewähren, einer raschen Einführung
Methode nichts im Wege.