Titel: | Neue Methoden und Apparate für chemisch-technische Untersuchungen. |
Fundstelle: | Band 281, Jahrgang 1891, S. 21 |
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Neue Methoden und Apparate für
chemisch-technische Untersuchungen.
(Fortsetzung des Berichtes Bd. 280 S.
298.)
Mit Abbildungen.
Neue Methoden und Apparate für chemisch-technische
Untersuchungen.
Beitrag zur Härtebestimmung natürlicher Wasser mittels
Seifenlösung, Der Grund der Differenz bei den Härtebestimmungen natürlicher
magnesiahaltiger Wasser mittels Seifenlösung nach der Clark'schen Methode und den Bestimmungen auf gewichtsanalytischem Wege
beruht darauf, dass bei nicht äquivalenten Kalk- und Magnesialösungen nicht gleiche
Mengen Seifenlösung zur Hervorrufung bleibenden Schaumes beansprucht werden. E. L. Neugebauer suchte nun diese Fehlerquelle zu
verringern, indem er zur Einstellung der Seifenlösung als auch zur Ermittelung der
Scala eine natürlichem hartem Wasser entsprechende Mischung von 8 Vol. 12grädiger
Gypslösung mit 2 Vol. 12grädiger Bittersalzlösung anwandte. Ausserdem verminderte er
das Volumen der Seifenlösung und überträgt die Scala auf die Bürette.
Die aus Bleipflaster und Kaliumcarbonat hergestellte Seifenlösung wurde so
eingestellt, dass 12 cc davon in 100 cc der erwähnten 12grädigen Mischung bleibenden
Schaum hervorriefen. Durch Verdünnung der 12grädigen Calcium-Magnesiumsulfatlösung
mit destillirtem Wasser wurden Lösungen von 1 bis 12° Härte hergestellt und die
entsprechenden Mengen Seifenlösung festgestellt.
100
cc
destillirtes
Wasser
erforderten
0,6
cc
Seifenlösung
100
cc
Wasser
von
1°
Härjte
„
1,7
cc
„
100
cc
„
„
2°
„
„
2,8
cc
„
100
cc
„
„
3°
„
„
3,9
cc
„
100
cc
„
„
4°
„
„
4,9
cc
„
100
cc
„
„
5°
„
„
5,9
cc
„
100
cc
„
„
6°
„
„
6,9
cc
„
100
cc
„
„
7°
„
„
7,8
cc
„
100
cc
„
„
8°
„
„
8,7
cc
„
100
cc
„
„
9°
„
„
9,6
cc
„
100
cc
„
„
10°
„
„
10,4
cc
„
100
cc
„
„
11°
„
11,2
cc
„
100
cc
„
„
12°
„
„
12,0
cc
„
Durch Subtraction der auf einander folgenden Seifenmengen erhält man die auf der in
nebenstehender Figur abgebildeten Bürette verzeichneten Härtegrade, deren jede in 10
gleiche Theile getheilt ist. (Zeitschrift für analytische
Chemie, 1890 Heft 4 S. 400.)
Textabbildung Bd. 281, S. 21Fig. 10.Bürette zur Bestimmung der Härte d. Wassers.Diphenylamin im Abwasser der Gasfabriken. F. Dickmann
theilt eine Beobachtung mit, die er beim Prüfen von Wasser auf Verunreinigung durch
Abwasser einer Gasfabrik gemacht. Nach den üblichen Reactionen auf Ammoniaksalze,
Kohlenoxyd und Rhodansalze dampfte er 500 cc des Wassers zur Rückstandsbestimmung
ein und fand in demselben, durch den aromatischen Geruch aufmerksam gemacht, nach
der bekannten Reaction mit Salpeter- und Schwefelsäure Diphenylamin. Er empfiehlt
diese Reaction, kann aber leider nicht beweisen, ob das Auftreten dieses Körpers in
Ammoniakwasser ein regelmässiges oder zufälliges ist. (Zeitschrift für analytische Chemie, 1890 Heft 4 S. 398.)
Textabbildung Bd. 281, S. 21Fig. 11.Werthbestimmung des Chlorkalks.Werthbestimmung des Chlorkalks. L. Vanino empfiehlt zur
Untersuchung des Chlorkalks, wenn absolute Genauigkeit nicht verlangt, die Benutzung
des unten beschriebenen Apparates. Das Princip ist folgendes: Mit
Wasserstoffsuperoxyd wird aus Chlorkalk Sauerstoff entwickelt, dieser in eine mit
Wasser gefüllte Flasche geleitet und das verdrängte Wasser gemessen. In das
Entwickelungsgefäss A (Fig.
11) bringt man die auf der Handwage abgewogene und mit Wasser fein
verriebene Menge Chlorkalk, in das Rohr C gewöhnliche
Wasserstoffsuperoxydlösung. Die Ausflussröhre p, welche
am besten in eine Spitze verläuft, damit sich in derselben nicht so leicht
Luftblasen bilden, wird vor Beginn des Versuches so tief herabgelassen, dass aus ihr
einige Tropfen Wasser ausfliessen. Dieselbe muss vor und nach dem Versuche ganz mit
Wasser gefüllt sein. Hiernach stellt man unter die Ausflussröhre einen Messcylinder
und öffnet den Hahn an C. Es gelangt dann das
Wasserstoffsuperoxyd auf den Chlorkalk und der sich entwickelnde Sauerstoff drängt
ein ihm gleiches Volumen Wasser aus dem Ausflussrohr p
in das Messgefäss. Man wartet hierauf bei jedem Versuche eine bestimmte Zeit und
liest dann die Wassermenge in dem Messcylinder ab. Man berechnet nach der in der Zeitschrift für angewandte Chemie, 1890 Heft 3 S. 80,
gegebenen Tabelle des Verfassers.
Beleganalysen zeigen die Richtigkeit des Verfahrens, das auch auf Kohlensäure
anzuwenden ist; in letzterem Falle muss sich, um Absorption von Kohlensäure zu
verhindern, auf dem Wasser eine Schicht Erdöl befinden. (Zeitschrift für angewandte Chemie, 1890 Heft 17 S. 509.)
Textabbildung Bd. 281, S. 22Fig. 12.Bestimmung des Fluors.Quantitative Bestimmung des Fluors. Nach einem
Rückblick auf die seither zur Bestimmung des Fluors verwendeten Methoden von Wöhler, Fresenius, v. Kobell, Liversidge, Tamman,
Chapmann, Lasne, Penfield, Oettel und nach kurzer
Besprechung der Vor- und Nachtheile dieser Methoden beschreibt Offermann seine maassanalytische Methode zur Bestimmung
des Fluors, bei Anwesenheit von Kohlensäure, organischer Substanz und Chlor.
Dieselbe gründet sich auf die Umwandlung des Fluors in Fluorsilicium, Zerlegen
desselben durch Wasser und Titration der Kieselfluorwasserstoffsäure mit
Normalkalilösung. Der dazu benutzte Apparat besteht, wie Fig. 12 zeigt, aus der Waschflasche B, die
bis zur Hälfte mit concentrirter Schwefelsäure gefüllt ist und durch die reine Luft
geleitet wird, Cylinder C und D sind halb mit Natronkalk, halb mit Chlorcalcium gefüllt. Der Kolben E, 200 bis 250 cc fassend, dient zur Zersetzung des
Fluorminerals und ist mit dreifach durchbohrtem Gummistopfen verschlossen, durch
welchen ein Scheidetrichter und ein Rohr zum Einleiten des Luftstromes sowie ein
zweites zum Entweichen des Gases geführt sind. In den Kolben F, der halb mit conc. Schwefelsäure gefüllt ist, taucht ein Thermometer
zur Innehaltung der richtigen Temperatur. In beiden Gefässen erfolgt die Erhitzung
gleichmässig. Die beiden ⋃-Röhren G und H sind zur Hälfte mit Chlorcalcium und zur Hälfte mit
Bimssteinstückchen mit entwässertem Kupfervitriol gefüllt. Das trockene
Fluorsilicium kommt von da in das Glasgefäss K, dessen
Boden mit einer Schicht Quecksilber gefüllt ist. Bei Ausführung des Versuches bringt
man etwa 0,3 g fein pulverisirtes Mineral mit dem 15fachen Gewicht geglühtem
Quarzpulver in E, gibt in K 150 cc Wasser, lässt durch den Scheidetrichter etwa 30 bis 40 cc conc.
kalte, reine Schwefelsäure zufliessen, regulirt den Luftstrom so, dass in der
Secunde 1 bis 2 Luftblasen die Waschflasche B
durchziehen und erhitzt auf etwa 150 bis 160°, bis an der Flüssigkeitsoberfläche in
E keine Gasbläschen mehr entstehen, worauf noch
eine Stunde ein Luftstrom durch den Apparat geleitet wird. Da nach der
Gleichung:
SiFl4 . 2 HFl + 6 KOH = 6 KFl +
Si(OH)4 + 2 H2O
1 Mol. Kieselfluorwasserstoffsäure 6 Mol. Kaliumhydroxyd
entspricht, so berechnet sich 1 cc normales KOH auf 0,0190 g Fl.
Es lässt sich also die Kieselfluorwasserstoffsäure und damit das Fluor direct durch
Titration mit Normalalkali bestimmen. Die Beleganalysen beweisen Genauigkeit der
Methode selbst für kleine Mengen Fluor. (Zeitschrift für
angewandte Chemie, 1890 Heft 20 S. 615.)
Jodometrische Bestimmung der Nitrate und Chlorate.
Bei der Einwirkung der Salzsäure auf Nitrate liefert die Hauptreaction Chlor, es
können jedoch gleichzeitig andere, unbeständige Verbindungen, wie NOCl und NO2Cl entstehen. Diese 3 Vorgänge lassen sich durch
die folgenden Gleichungen ausdrücken:
A)
3 HCl + HNO3 = NO + 2 H2O + 3 Cl.
B)
3 HCl + HNO3 = NOCl + 2 H2O + 2 Cl.
C)
HCl + HNO3 = NO2Cl + H2O.
Unter gewissen Bedingungen verläuft die Reaction nach Formel A und es beruht auf
dieser Chlorentwickelung ein Verfahren von de Koninck
und A. Nihoul zur jodo-metrischen Bestimmung der
Nitrate und Chlorate.
Das Chlor wird nach der Methode Schwarz-Bunsen bestimmt,
und zwar wird es in einer Lösung von Jodkalium aufgefangen und das frei werdende Jod
mit Natriumhyposulfit titrirt.
Das Nitrat wird durch Salzsäure zersetzt mit Hilfe des von de
Koninck und A. Lecrenier beschriebenen
Apparates zur Bestimmung des verfügbaren Sauerstoffes in den Peroxyden bei
Einwirkung von gasförmiger Salzsäure.
Textabbildung Bd. 281, S. 22Fig. 13.Jodometrische Bestimmung der Nitrate und Chlorate. In ein Fractionirkölbchen C (Fig. 13) von etwa 30 bis 40 cc Inhalt wird die zu
untersuchende Probe eingebracht mit 2 bis 3 cc Wasser für jedes Decigramm des zu
bestimmenden Nitrates. Durch den Stopfen geht ein Rohr, dessen inneres ausgezogenes
Ende fast bis zur Oberfläche der Flüssigkeit reicht, während eine Abzweigung am
oberen Theil zum Salzsäuregasentwickelungsapparat, die andere zum Apparat zur
Entwickelung reiner Kohlensäure führt.
Die verwendete Kohlensäure muss frei von Luft sein, da der Sauerstoff mit Stickoxyd
leicht nitrose Gase liefert, die auf Jodkalium reagiren.
Die seitliche Röhre des Kolbens ist mit zwei auf einander folgenden Volhardt'schen Condensatoren D,
D1 verbunden, die eine Lösung von Jodkalium
enthalten. Um den Rücktritt von Luft zu verhindern, ist der Apparat mit einem
Quecksilberverschluss verbunden und besteht derselbe aus einer Glasröhre von
geringer Weite, die in 2 bis 3 mm Quecksilber, das sich in einem Erlenmeyer'schen Kolben mit zweifach durchlöchertem
Stopfen befindet, eingetaucht ist. Die zweite Oeffnung trägt die Abzugsröhre. Beim
Beginn der Operation ist sämmtliche Luft erst durch einen Kohlensäurestrom
auszutreiben, worauf man mit dem Einleiten der Salzsäure anfängt. Ist die Lösung mit
Salzsäure gesättigt, so erwärmt man leicht, bis keine Gasblasen mehr entweichen und
die Färbung der Stickstoffoxychloride verschwunden ist, um dann bis zum Kochen zu erhitzen,
wobei man fortwährend Kohlensäure einleitet, um die letzten Spuren Chlor in die
Condensatoren zu treiben. Das frei gemachte Jod wird dann mit
Natriumhyposulfitlösung titrirt, die für wenig Nitrat am besten 1/100, für mehr
als 10 mg 1/10
oder 1/20 normal
ist. (Zeitschrift für angewandte Chemie, 1890 Heft 16
S. 477.)
Textabbildung Bd. 281, S. 23Fig. 14.Entflammungspunkt von Mineralölen.Elektrischer Apparat zur Bestimmung des Entflammungspunktes
von Mineralölen. Ein Apparat zur Bestimmung des Entflammungspunktes von
Mineralölen ist von H. N. Warren (Chem. News, 1890 311)
angegeben, dessen Construction folgende ist (Fig.
14): A stellt einen Cylinder aus Kupfer oder
verzinntem Eisenblech dar, welcher auf einem Dreifusse ruht. Die Capacität dieses
Cylinders ist ungefähr 1 l Wasser. B ist ein
weithalsiger Reagircylinder, in welchen zwei Platindrähte eingeschmolzen sind,
welche mit einem Inductionsapparate, der im Stande ist, Funken von ungefähr 12 mm zu
erzeugen, in Verbindung gebracht werden. Um den Apparat in Thätigkeit zu setzen,
beschickt man ihn mit einer passenden Menge Wasser und setzt dann in die
Eingussöffnung das Dampfrohr F ein. In das Reagensrohr
B giesst man 20 bis 25 cc des zu untersuchenden
Oeles und erwärmt den Cylinder. Der Stromunterbrecher am Inductionsapparate wird so
regulirt, dass man zu jeder beliebigen Zeit durch leises Berühren des Hammers Funken
in der Röhre B überspringen lassen kann. Wenn der
Apparat ungefähr die Temperatur von 38° C. hat, lässt man versuchsweise einen Funken
überspringen. Ist die Wirkung der Explosion etwas heftig, so nimmt man den Brenner
weg und lässt den Funken nach einigen Secunden überschlagen, bis derselbe keine
Detonation mehr bewirkt. Dieser Punkt fällt mit dem Entflammungspunkte des Oeles
zusammen; man liest also schnell die Grade am Thermometer G ab, wobei dasselbe in das Wasser getaucht bleibt. Will man genaue
Resultate erzielen, so muss man nach jedem Funken zur Entfernung explosiver Dämpfe
die Röhre ausblasen; sonst kann es vorkommen, dass beim Ueberspringen eines neuen
Funkens ein theilweise erschöpftes Gasgemisch bei einer niederen Temperatur nochmals
geprüft wird. Bei Anwendung der nöthigen Vorsichtsmaassregeln liefert der Apparat
genaue Resultate und gestattet in kurzer Zeit eine ganze Reihe von Proben zu
untersuchen.Man ist bekanntlich
für Zwecke der Praxis davon abgekommen, Apparate mit elektrischer Zündung
zur Bestimmung des Entflammungspunktes zu verwenden; und Neuconstructionen
solcher Apparate erscheinen deshalb ziemlich gegenstandslos. Der hier
beschriebene Apparat wird aber auch noch von Warren nach irrigem Princip gehandhabt, da das Oel während des
Versuches nicht langsam erwärmt, sondern abgekühlt wird. Es liegt auf der Hand, dass bei
solchem Verfahren der Entflammungspunkt stets zu hoch gefunden werden muss.K.
Nachweis von Verfälschungen in Wachs. (The Analyst, 1891
54.)
1) Bestimmung der
Stearinsäure.
3 bis 4 g einer Probe werden mit 60 cc Alkohol (96 Proc.) aufgekocht, beim Abkühlen
gut durchgeschüttelt und mit halbnormaler Sodalösung titrirt; als Indicator verwende
man Phenolphtalein. Da Wachs nur wenig löslich in kaltem Alkohol ist, so
braucht man auf dessen Acidität kaum Rücksicht zu nehmen und kann für je 7,8 cc
verbrauchte Sodalösung 1 g rohe Stearinsäure rechnen.
2) Bestimmung von Paraffin und
Myristinsäure.
Die durch Titration neutralisirte alkoholische Lösung wird weiter mit 3 bis 4 cc
50procentiger Sodalösung versetzt und am Rückflusskühler gekocht behufs Verseifung.
Wenn letztere vollständig herbeigeführt ist, wird der Ueberschuss des Alkohols
abdestillirt, der Rückstand in einem Tiegel mit trockenem Sand und Asbestfasern
gemischt, bei 100 ° C. getrocknet, pulverisirt und mit warmem Chloroform oder
Petroläther extrahirt, wobei Paraffin und Myristinsäure in Lösung gehen.
Um das Paraffin zu trennen, hat Horn Acetylirung und
Lösung des Esters in Essigsäure vorgeschlagen, worin Paraffin unlöslich ist. Nach
Horn soll verseiftes Wachs unter diesen Bedingungen
50 Proc. lösliche Stoffe bei der Behandlung mit Eisessig geben.
Es war nach dieser Methode jedoch nicht möglich, das Paraffin völlig zu trennen, auch
wurden nie constante Zahlen für den in Chloroform löslichen Theil des Wachses
erhalten. F. Jean schlägt daher folgende Methode vor:
Das Chloroform, welches einen Theil des Wachses und alles Paraffin in Lösung hält,
wird in eine tarirte Glasflasche abdestillirt und der Rückstand nach dem Trocknen
bei 100 ° C. gewogen. Man wägt dann einen Theil dieses getrockneten Rückstandes und
kocht ihn etwa eine Stunde mit 4 bis 5 cc Essigsäureanhydrid. Wenn die Verseifung
beendet ist, wird die Flüssigkeit in einen Maasscylinder gegossen und der Kolben mit
heissem Eisessig nachgespült. Das Gesammtvolumen beträgt zweckmässig etwa 9 cc. Der
Maasscylinder wird auf 90° C. erwärmt, mit einem Kork verschlossen und kräftig
geschüttelt, damit eine Emulsion entsteht, dann abermals auf 90° erwärmt. Wenn die
Flüssigkeit sich selbst überlassen wird, schwimmt das Paraffin oben auf und wird bis
auf 1/10 cc genau
abgelesen (1 g Paraffin = 1,35 bis 1,4 cc). Ziehen wir das Gewicht des Paraffins von
dem des vom Chloroform hinterlassenen Rückstandes ab, so erhalten wir aus der
Differenz das Gewicht des verseiften, in Chloroform löslichen Wachses.
3) Bestimmung von Stearin.
Der verseifte, in Chloroform unlösliche Theil besteht aus Stearinsäure, Stearin und
Cerotinsäure. Zwecks Bestimmung des Stearins löst man denselben in siedendem Wasser,
filtrirt vom Sand und Asbest ab und zersetzt das Filtrat mittels eines geringen
Ueberschusses von Salpetersäure, um die Fettsäuren abzuscheiden. Man filtrirt und
bestimmt das Glycerin in dem Filtrate, nachdem man neutralisirt und Bleiacetat
zugesetzt hat, mittels Bichromat. Aus dem Gewicht des Glycerins wird das Stearin
berechnet, indem 5 Gewichtstheile wasserfreien Glycerins 95 Th. Stearin entsprechen.
In Fällen, in denen die Menge des Stearins gering ist, thut man besser, 10 bis 25 g
der Substanz zu verseifen und das Glycerin mittels Bichromat zu bestimmen.
(Fortsetzung folgt.)