Titel: | Neue Methoden und Apparate für chemisch-technische Untersuchungen. |
Fundstelle: | Band 281, Jahrgang 1891, S. 45 |
Download: | XML |
Neue Methoden und Apparate für
chemisch-technische Untersuchungen.
(Fortsetzung des Berichtes S. 21 d.
Bd.)
Mit Abbildungen.
Neue Methoden und Apparate für chemisch-technische
Untersuchungen.
Automatischer Apparat für Gasanalysen. Bei der Arbeit
mit dem Orsat'schen Apparate macht sich die Langsamkeit
der Absorption von Sauerstoff und Kohlenoxyd durch die Lösungen unangenehm
bemerkbar, auch ist das öftere Auf- und Abbewegen der Druckflasche unbequem. Rodolfo Namias hat diesen Uebelständen dadurch
abzuhelfen gesucht, dass er die Bewegung des in Berührung mit den
Absorptionsflüssigkeiten befindlichen Gases automatisch bewirkt, und zwar erzeugt er
die Bewegung des Gases durch ein Gefäss, das sich abwechselnd mit Wasser füllt und
wieder leert.
Textabbildung Bd. 281, S. 45Fig. 15.Automatischer Apparat für Gasanalysen. Der Haupttheil des Apparates besteht aus dem Cylinder B (Durchmesser 5 bis 6 cm, Höhe 30 bis 35 cm), dessen
untere Oeffnung durch einen mit zwei Oeffnungen versehenen Kautschukstopfen
verschlossen ist; durch eines der Löcher geht die Röhre D, welche einen lichten Durchmesser von 5 bis 6 mm hat. Diese Röhre reicht
bis dicht unter den oberen Cylinderrand und ragt unten aus dem Stopfen um einige
Centimeter hervor.
Im Innern des Cylinders ist eine andere, oben geschlossene Röhre C von 2,5 bis 3 cm Durchmesser angebracht, welche aber
nicht in Berührung mit dem das untere Ende des Cylinders B verschliessenden Stopfen kommen darf; zu diesem Zweck ist oben ein
Kupferdraht angebracht, an dem die Röhre auf und ab gleiten kann. Der Wasserstrahl,
welcher von A herunterfällt, fällt in den Cylinder B; sobald die Wasserhöhe den oberen Rand der Röhre D erreicht hat, wird das Wasser angesaugt, und das
Gefäss entleert sich durch E. Der von A herunterfallende Wasserstrahl muss in der Weise
geregelt werden, dass der Ausfluss bei E grösser als
der Zufluss bei A ist, wenn man nicht den Fall
eintreten lassen will, dass das Gefäss, einmal geleert, sich nicht mehr füllt, weil
die Ansaugung fortdauert, oder es füllt sich das Gefäss zu weit, und die Flüssigkeit
läuft stets über. Andererseits darf aber der Ausfluss bei A nicht zu schwach sein, denn in diesem Falle würde das Gefäss, einmal
gefüllt, stets voll bleiben und ein kleiner Wasserstrahl ständig durch die Röhre D ausströmen. Das unten hervorragende Ende E der Röhre muss kurz sein; wenn es zu lang ist,
verursacht es Störungen im regelmässigen Gang des Apparates, weil dann der
Luftzutritt behindert ist. Wenn man das Wasser unten bei E nicht laufen lassen kann, so muss man sich einer Abflussröhre von
weiterem Durchmesser bedienen. Das Gefäss B steht
mittels der Röhre F mit einer Flasche G in Verbindung, welche ein wenig Wasser enthält. Im
übrigen kann die Niveauhöhe beliebig sein, vorausgesetzt, dass sie stets unterhalb
des in die Flasche eintauchenden Röhrenendes sich befindet. Die Flasche ist etwa 20
cm hoch bei einem Durchmesser von 13 bis 14 cm, oben ist sie mittels eines
Kautschukstopfens geschlossen, durch den die gebogene Röhre H geht. In der Flasche G macht sich nun die
Wirkung der Vorgänge in dem Gefäss B bemerkbar; wenn
B voll ist, so erleidet die in G befindliche Luft eine Pressung, deren Grösse von dem
Unterschiede der Wasserhöhe in B und G abhängig ist. Ist dagegen B leer, so wird aus G Luft angesaugt in einem
Masse, das ebenfalls dem Unterschiede der Niveauhöhe des Wassers in beiden Gefässen
entspricht. Die Flasche G steht weiter mittels der
Röhre H mit einer Röhre I
in Verbindung, welche als Sicherheitsröhre dient und deren Zweck ist, zu vermeiden,
dass in Folge mangelhafter Verschlüsse das Wasser des Gefässes B nach Füllung der Flasche G in die Leitungsröhre M und von da in die
Flaschen des Orsat'schen Apparates eintritt. Diese
Röhre I muss in normalem Zustande bis zu einem
bestimmten Punkte a Wasser enthalten, derart, dass die
Entfernung von a bis b
ungefähr derjenigen von a bis c gleich ist; beide Entfernungen a bis b und a bis c betragen je 12 bis 13 cm, sie müssen endlich so sein,
dass die Wasserhöhe in der Röhre I die Krümmung c und das Ende E nicht
überschreiten kann, entsprechend den Druck Verhältnissen. Wenn durch irgend einen.
Umstand die Flüssigkeit nicht mehr unter Luftdruck steht, so würde sie in die
Flasche G und von dort in die Röhre I steigen, welch letztere und ebenfalls die Röhre c sich mit Wasser füllen müssten, und ehe das Wasser in
die Leitungsröhre M eindringen könnte, würde sich die
Röhre mittels des Röhrchens c d in den vorgesehenen
Behälter entleeren. Die Leitungsröhre M hat mehrere
Abzweigungen mit Quetschhähnen, durch welche die Bewegung der Flasche des Orsat'schen Apparates hergestellt wird. Letztere muss
auf einer verstellbaren Platte stehen, damit man sie in passender Höhe anbringen
kann. Der Luftüber- bezieh.-Unterdruck in der Flasche G
wird mittels der Röhre M allen Flaschen P mitgetheilt, und durch die Abwechselung des Druckes
wird die Bewegung des mit der zur Absorption bestimmten Flüssigkeit in Berührung
befindlichen Gases hervorgerufen. Nachdem der Apparat die gehörige Zeit
gespielt hat, schliesst man den Quetschhahn N, nimmt
den Stopfen Weg und liest ab.
Dieser Apparat ist ausserdem sehr dienlich, um die Bewegung von Gas zu vermitteln mit
einer durch Elektricität glühend gemachten Platinspirale, ein Fall, der bei der
Bestimmung von Kohlenwasserstoffen vorkommt. (Stahl und
Eisen, 1890 S. 788.)
Nachweis geringer Mengen von Arsen unter Zuhilfenahme des
Inductionsfunkenstromes. Ogier fand, dass durch die Wirkung des
Inductionsfunkenstromes Arsenwasserstoff, bei gewöhnlicher Temperatur, allmählich,
jedoch vollständig in seine Componenten zerlegt werden kann.
von Klobukow benutzte dieses Verhalten zur Ausarbeitung
einer Methode, welche gestattet, Arsen in Mengen selbst unter 0,2 mg nachzuweisen
und zwar in Form eines metallischen Spiegels. Etwaige Verunreinigungen beeinflussen
das Versuchsresultat in keiner Weise.
Textabbildung Bd. 281, S. 46Nachweis von Arsen. Verfasser empfiehlt zur Ausführung der Versuche nachstehenden Apparat. Das
Funkenröhrchen F, in dem die Zersetzung vorgenommen
wird, ist an der verjungten Stelle 0,7 bis 0,8 mm weit und ist durch die Schläuche
B und B1 mit den Ansatzstücken A und A1
verbunden, die bei C, C1 durch Stopfen abgeschlossen sind, während bei D und D1 das
Zu- bezieh. Abströmen der Gase erfolgt. Durch die Stopfen gehen 2 mm starke
Elektrodendrähte E und E1 aus Platin oder Neusilber, an deren
Ende 0,5 bis 0,6 mm starke Platindrähte s und s1 angelöthet sind,
deren Spitzenabstand beliebig durch Verschiebung geändert werden kann. Durch die
Metallstreifen H und H1, in deren unteres, hakenförmig gebogenes Ende die
Elektrodendrähte E und E1 federnd eingeklemmt sind, wird der
Apparat an eine Glasstange G befestigt. Bei k, k1 sind die
Elektrodendrähte mit den Polen des Inductionsapparates verbunden. Bei Ausführung des
Versuches verbindet man D1 mit dem das Gas zuführenden Apparate, D mit
einer gewöhnlichen Berzelius-Marsh'schen Röhre, wodurch
der Versuch beliebig mit oder ohne Funkenrohrbenutzung durchzuführen oder letzteres
auch erst bei einem bestimmten Versuchsstadium zu benutzen ist. Die Geschwindigkeit
des Gasstromes regelt man am besten so, dass 10 bis 15 cc Gas in der Minute durch
den Apparat gehen, die Länge der Funkenstrecke f1
f2 soll 3 bis 4 mm
betragen. Als Inductionsapparat können die kleinsten Modelle dieser Apparate
verwendet werden; Verfasser bediente sich der Ruhmkorff'schen Spirale, die durch zwei Bunsen-Elemente getrieben wurde.
Mit Vortheil benutzt man zur Gasentwickelung die elektrochemische
Entwickelungsmethode von Bloxam-Wolff (Pharm. Centralhalle,
27609). (Zeitschrift für analytische Chemie, 1890 Bd. 29 Heft 2
S. 131.)
Die Trennung von Zinn und Antimon von H. N. Warren (Chem. News, 1890 Bd. 62 S. 216). Eine
Probe eines Zinnerzes oder einer Zinnschlacke wird gehörig zerkleinert und im
Nickeltiegel mit der gleichen Menge Borax und etwa der zehnfachen Menge Soda einige
Zeit bei Vollrothglut über dem Gebläse erhitzt. Die Schmelze wird zweckmässig auf
einer Eisenplatte ausgegossen und nach dem Erkalten sammt dem rückständigen
Tiegelinhalt mit einer geringen Menge verdünnter Salzsäure übergossen und die Lösung
in einem Kolben von bekanntem Inhalt bis zur Marke aufgefüllt. Ein aliquoter Theil
dieser Lösung wird mit Schwefelwasserstoff gesättigt und der Niederschlag der
Schwefelmetalle am besten durch Glaswolle abfiltrirt.
Diese Schwefelmetalle werden nach dem Auswaschen mit starker Natronlauge einige Zeit
gekocht, wodurch Zinn und Antimon als sulfozinnsaures Natron und sulfoantimonsaures
Natron in Lösung erhalten werden. Man filtrirt diese Lösung von dem zurückbleibenden
Niederschlage ab und theilt sie in zwei gleiche Portionen, welche wir mit A und B bezeichnen
wollen.
Zu der Portion A setzt man überschüssige Oxalsäure und
erwärmt gelinde, bis sich ein orangerother Niederschlag von Schwefelantimon absetzt.
Derselbe wird abfiltrirt und durch Glühen an der Luft in Sb2O4 übergeführt. Die
Portion B macht man schwach salzsauer, wodurch
Schwefelzinn und Schwefelantimon gefällt werden. Durch Glühen an der Luft werden
diese Schwefelmetalle in SnO2 und Sb2O4 übergeführt. Das
in Portion A gefundene Sb2O4 wird von dieser Summe abgezogen und
die Differenz gibt SnO2.
Bestimmung von Phosphor im Eisen. (Chem. News, Bd. 62,
27.) Um den Phosphor im Eisen in einem durch Molybdänsäure fällbaren Zustande
bestimmen zu können, ohne mit Salpetersäure eindampfen und den Rückstand glühen zu
müssen, empfehlen Wood und Meinicke die Oxydation mit Chromsäure. 4,375 g des zu untersuchenden
Eisens werden in einem überdeckten Gefässe mit 40 bis 50 cc Salpetersäure (spec.
Gew. 1,3) übergössen und darin gelöst. Wenn das Eisen stark manganhaltig ist,
genügen 40 cc Säure.
Wenn völlige Lösung eingetreten ist, werden 30 cc verdünnte Schwefelsäure (1 : 1)
zugesetzt und die Flüssigkeit auf 15 bis 20 cc eingeengt. Dann werden 2,5 bis
höchstens 3 g krystallisirte Chromsäure eingetragen und die Flüssigkeit behufs
Oxydation von Kohlenstoff und phosphoriger Säure 10 Minuten gekocht. Man kühlt dann
ab und setzt vorsichtig etwas Wasser zu. War die Flüssigkeit zu weit verdampft, so
kann sich leicht Braunstein ausscheiden und Phosphorsäure einschliessen. Sollte
dieser Fall eintreten, so setzt man phosphorsäurefreies Wasserstoffsuperoxyd hinzu,
bis der Braunstein reducirt ist. Die so erhaltene Lösung enthält geringe Mengen,
unlöslichen Kohlenstoffs (Graphit) und SiO2. Man
füllt dieselbe auf 250 ccm auf, filtrirt einen Theil durch ein trockenes Filter und
hebt 100 cc von dem Filtrate ab. Die Säure wird in dieser Flüssigkeit mit Ammoniak
abgestumpft und Ammoniummolybdat (50 bis 100 cc) bei 85 bis 90° C. zugesetzt. Den
auf ein Filter gebrachten Niederschlag wäscht man zuerst mit Ammoniumnitrat, dann
mit Wasser aus, trocknet und glüht ihn schwach aus. Es resultirt P2O5 . Mo24O68, wovon jedes
Gramm 1 Proc. Phosphor im Eisen entspricht. M. v. Reiss
empfiehlt statt der Chromsäure Kaliumpermanganat für Phosphorbestimmungen in
kohlenstoffreichem Gusseisen. Man löst 4,375 g Eisen in 40 cc Salpetersäure (spec.
Gew. 1,3); wenn die Eisenprobe stark manganhaltig ist, so entsteht auf Zusatz von
Kaliumpermanganat sofort ein Niederschlag von Braunstein. Man setzt dann 25 cc
Schwefelsäure (spec. Gew. 1,4) und 5 cc einer Kaliumpermanganatlösung (15 : 1000) zu
und kocht auf. Man setzt nach einiger Zeit eine zweite, gleiche Menge Permanganat,
dann eine dritte und vierte unter stetem Kochen hinzu. Es wird schnell abgekühlt und
phosphorsäurefreies Wasserstoffsuperoxyd zugegeben, bis der Braunstein verschwunden
ist. Im Uebrigen verfährt man wie oben (vgl. auch G. L.
Norris, Journal of the Franklin Institute, 1890 Bd. 129 S. 72).