Titel: | Neue Methoden und Apparate für chemisch-technische Untersuchungen. |
Fundstelle: | Band 287, Jahrgang 1893, S. 46 |
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Neue Methoden und Apparate für
chemisch-technische Untersuchungen.
(Fortsetzung des Berichtes Bd. 286 S.
191.)
Mit Abbildung.
Neue Methoden und Apparate für chemisch-technische
Untersuchungen.
Einfluss der Temperatur auf die Gries'sche Reaction.
Zum Nachweis der Nitrite im Wasser ist die Reaction von Gries vielfach gebräuchlich. Dieselbe gründet sich auf die Bildung von
Sulfazobenzol-α-naphtylamin durch die Einwirkung
salpetriger Säure auf Sulfanilsäure und des so entstandenen Sulfazoderivates auf α-Naphtylamin. G. Bosio
fand nun, dass die Temperatur des Wassers von wesentlichem Einflüsse ist auf den
Eintritt der Reaction. Der Einfluss der Temperatur hängt mit der Veränderung der
Löslichkeit des Sulfazobenzol-α-naphtylamins zusammen.
Sinkt die Temperatur des Wassers unter 10°, so scheidet sich diese Verbindung in
Form eines gelatinösen Niederschlages ab, statt sich zu lösen und der Flüssigkeit
die charakteristische Färbung zu geben. Es genügt, die Temperatur auf 40 bis 50°
steigen zu lassen, um den Niederschlag zu lösen und die Färbung der Flüssigkeit
hervorzurufen.
Um das Maximum der Färbung und dieses in kürzester Zeit hervorzurufen und somit auch
die Mitwirkung der in der Luft vorhandenen salpetrigen Säure bei der Reaction
möglichst auszuschliessen, verfährt Verfasser wie folgt: In einem Kolben mit
eingeriebenem Glasstöpsel werden 50 bis 100 cc Wasser mit 1 cc einer Lösung von
Sulfanilsäure (1 : 1000) und 1 cc verdünnter Schwefelsäure (1 : 3) versetzt,
umgeschüttelt und 10 Minuten stehen gelassen. Darauf fügt man 1 cc einer wässerigen
Lösung von α-Naphtylamin (1 : 1000) hinzu, schüttelt
wieder um und erwärmt im Wasserbade auf 50 bis 60°. (Nach L'Orosi, Bd. 14 S. 416, durch Chemisches
Centralblatt, 1892 Bd. 1 S. 571.)
Bestimmung des Heizwerthes von Brennmaterialien im
Calorimeter.
Obwohl, wie Bunte gezeigt hat, der Heizwerth einer Kohle
nach der Dulong'schen Formel aus der Elementaranalyse
für technische Zwecke hinreichend genau bestimmt werden kann, so hält es Hempel aus rein praktischen Gründen für einfacher, den
Heizwerth calorimetrisch zu ermitteln.
Unter Zugrundelegung der Berthelot'schen Verbrennung in
der Bombe arbeitete Verfasser zur calorimetrischen Bestimmung des Heizwerthes
speciell der Kohle ein Verfahren aus – längst vor P.
Mahler –, welches gestattet, die Verbrennung unter Druck in einer eisernen Autoclave vorzunehmen. Directe Versuche haben
nämlich gezeigt, dass eiserne, im Inneren oxydirte Apparate anwendbar sind, weil die
Wärmemenge, welche entsteht, durch Einwirkung der beim Verbrennen
schwefelhaltiger Kohlen sich bildenden schwefligen und Schwefelsäure auf die
Gefässwände, nicht gemessen werden kann. Ferner wurde durch Versuche ermittelt, ein
wie geringer Druck nöthig ist, um eine bestimmte Menge Kohle vollständig zu
verbrennen: es genügt ein Druck von 12 at, um 1 g Kohle in einem Apparate von etwa
250 cc Inhalt in einer Sauerstoffatmosphäre vollständig zu verbrennen.
Die zur Verbrennung dienende Autoclave besteht aus einem eisernen Cylinder, der einen
etwa 10 mm starken Boden und einen etwa 30 mm dicken Deckel besitzt, die beide
eingeschraubt und hart gelöthet sind. Der Cylinder hat einen Inhalt von etwa 250 cc
und muss auf einen Druck von 50 at geprüft sein. Verschlossen ist derselbe durch ein
Kopfstück A, das ein Schraubenventil a trägt und bei b zum
Anschrauben an eine Flansche hergerichtet ist. In das Kopfstück ist der eiserne
Stift c fest eingeschraubt, während der Stift d für elektrische Ströme isolirt eingesetzt ist. In die
Stifte c und d sind etwa
0,8 mm starke Platindrähte f und g eingeschraubt und eingelöthet, welche das aus
feuerfestem Thon hergestellte Näpfchen e tragen.
Textabbildung Bd. 287, S. 46 Die Isolirung des Poldrahtes d erreicht man,
indem man über die konische Verstärkung h desselben ein
Stück dünnwandigen Gummischlauches i zieht, den man
vorher durch das lange konische Loch des Verschlusstückes geschoben hat und dann
unter gleichzeitigem starken Ausziehen des Schlauches den Poldraht d scharf eindrückt. Der untere Theil des
Gummischlauches wird so abgeschnitten, dass er etwa 1 cm weit unter der Oberfläche
des Eisenkopfes im Loche steckt; den oberen Theil lässt man etwas über den Kopf
herausragen. Um ein Verbrennen des Gummischlauches im Inneren des Loches zu
vermeiden, stopft man den unteren Theil desselben mit Asbest aus. Der durch das
Pressen hergestellte Kohlencylinder wird durch einfaches Umwickeln seiner
Platindrähte um die Platinträger f und g in Elektricität leitende Verbindung mit denselben
gebracht. Die Dichtung des Ventiles und des Kopfstückes erfolgt durch
Bleiplättchen.
Nachdem das Kopfstück fest in das Autoclavengefäss eingeschraubt ist, erfolgt dessen
Füllung mit Sauerstoff. Dieselbe kann zweckmässig und einfach mit dem jetzt im
Handel befindlichen comprimirten Sauerstoffe geschehen. Steht letzterer nicht zur
Verfügung, so kann man den Sauerstoff auch durch seinen eigenen Druck, der bei der
Entwickelung in eisernen Gefässen aus Kaliumchlorat und Braunstein erzeugt wird, in
die Autoclave pressen.Hempel: Gasanalytische Methoden, S.
357. Ist die Autoclave mit Sauerstoff gefüllt, so wird sie in das
Calorimetergefäss eingesetzt und die Bestimmung in bekannter Weise vorgenommen.
Die Zahlen, welche Verfasser für verschiedene Kohlen calorimetrisch ermittelte,
stimmen im Allgemeinen bis auf 1 und 2 Proc. mit denen aus der Elementaranalyse nach
Dulong berechneten überein. Zum Vergleiche seien
die calorimetrisch bestimmten Werthe und die berechneten in der folgenden kleinen
Zusammenstellung beigegeben:
Kohlen
Asche
Wasser
S
N
C
H
O
Heizwerth
ge-funden
be-rechnet
Nr.
1
9,5
6,85
1,5
2,6
67,45
5,3
6,8
6958
7019
2
9,2
6,64
1,5
2,6
67,31
5,3
7,45
6958
7016
3
5,31
7,25
0,97
1,8
72,3
5,3
7,17
7471
7351
4
5,38
6,97
0,97
1,4
72,7
5,1
7,18
7471
7345
5
4,4
9,1
0,75
3,1
72,25
5,7
4,7
7540
7613
6
24
1,7
1,4
–
72,1
0,4
0,4
5619
5981
(Nach Zeitschrift für angewandte Chemie, 1892 S.
389.)
Fehlerquelle bei chemischen Operationen in Folge Verwendung
von Gasflammen.
Gelegentlich einer quantitativen Bestimmung einer flüchtigen organischen Säure machte
A. Lieben die Wahrnehmung, dass das erhaltene
Calciumsalz nicht rein war, sondern nachweisbar Calciumsulfat enthielt. Da mit der
abdampfenden Lösung des Salzes kein Agens in Berührung kam als Luft, so konnte die
Schwefelsäure nur durch die Luft zugeführt worden sein. Da die Luft des
Laboratoriumraumes sich als völlig frei von Schwefelsäuredämpfen erwies, so konnte
es sich nur um eine örtliche Verunreinigung der Luft mit Schwefelsäure gerade über
der abdampfenden Flüssigkeit handeln. Diese Schwefelsäure konnte offenbar nur aus
den Verbrennungsproducten des unter dem Wasserbade mit kleiner Flamme brennenden
Leuchtgases stammen. Verfasser stellte daher eine Reihe von Versuchen an, bei denen
einerseits reines destillirtes Wasser, andererseits wässerige Lösungen verschiedener
Körper unter zeitweiligem Ersatz des verdampfenden Wassers durch etwa 30 bis 40
Stunden abgedampft wurde. Alle Proben wurden vorher geprüft und frei von
Schwefelsäure befunden; alle, mit einziger Ausnahme von Salzsäure, enthielten nach
dem Abdampfen Schwefelsäure bezieh. Sulfate. Am meisten Schwefelsäure wird von
basischen Lösungen oder den Salzen flüchtiger organischer Säuren aufgenommen,
weniger von den Lösungen neutraler Salze starker Säuren.
Aus sämmtlichen Versuchen, die Verfasser anstellte, ergibt sich mit Sicherheit, dass
bei Verwendung einer Gasflamme zum Abdampfen von Flüssigkeiten Schwefelsäure in
dieselben gelangt, die nur von der Verbrennung der im Gas enthaltenen
Schwefelverbindungen herrühren kann. Die Menge der Schwefelsäure hängt nicht nur von
der Grösse der Flamme, der Dauer des Abdampfens und der Anordnung ab, welche den
Verbrennungsproducten mehr oder weniger Gelegenheit gibt, mit der abdampfenden
Flüssigkeit in Berührung zu kommen, sondern auch erheblich von der chemischen
Beschaffenheit der abdampfenden Lösung und ist im Allgemeinen so bedeutend, dass sie
nicht vernachlässigt werden darf. Der Einfluss dieser verunreinigenden Schwefelsäure
kann sich auch dahin geltend machen, dass flüchtige Säuren beim Abdampfen verdünnter
Lösungen ihrer Salze ausgetrieben werden. Verfasser hält es für wahrscheinlich, dass
die gelbliche oder bräunliche Färbung, die so oft beim Abdampfen von Lösungen
organischer Körper beobachtet wird, in vielen Fällen auf die Wirkung der aus den
Flammengasen hineingelangenden Schwefelsäure zurückzuführen ist. Wurden die
Abdampfungen anstatt über der Gasflamme über der Weingeistflamme unter sonst
gleichen Anordnungen vorgenommen, so konnte in der abdampfenden Flüssigkeit und in
dem Rückstand keine Schwefelsäure nachgewiesen werden.
Verfasser wies ferner nach, dass beim Verbrennen der Schwefelverbindungen des
Leuchtgases neben Schwefeldioxyd auch Schwefelsäure sich bildet. Der Grund zur
Bildung der letzteren mag wohl in der hohen Temperatur der Gasflamme und in der
Anwesenheit reichlichen Wasserdampfes liegen. Dass Verfasser bei seinen
Abdampfversuchen nur Schwefelsäure nachweisen konnte, erklärt er damit, dass heisse
Flüssigkeiten wohl nur wenig Schwefeldioxyd absorbiren und dieses Wenige, sofern es
sieh nicht zu Schwefelsäure oxydirt, beim weiteren Abdampfen wieder ausgetrieben
wird.
Am Schlusse seiner schönen und exacten Arbeit führt Verfasser noch eine grosse Anzahl
Belege aus der Literatur an, welche seine Wahrnehmung bezüglich des Einflusses der
aus den Verbrennungsproducten des Leuchtgases stammenden Schwefelsäure auf
Analysenresultate bestätigen. (Nach Monatshefte für
Chemie, 1892 Bd. 13 S. 286.)
Empfindliches Reagens auf Kohlenoxyd.
Zum qualitativen Nachweis des Kohlenoxyds diente bislang fast ausschliesslich die Vogel'sche spectroskopische Blutprobe, weil nur diese
einen ausreichenden Grad von Genauigkeit und Empfindlichkeit besitzt. Nach T. Habermann hat sich nun das salpetersaure
Silberoxydammoniak als ein sehr empfindliches Reagens für Kohlenoxyd erwiesen.
Leitet man nämlich durch eine Lösung dieser Verbindung Kohlenoxyd oder
kohlenoxydhaltige Luft, so bräunt sich die Lösung rasch mehr oder weniger stark und
bei einigermaassen grösseren Mengen von Kohlenoxyd scheiden sich bald schwarze
Flocken aus, welche aus Silber bestehen, während sich in der Lösung Kohlensäure
nachweisen lässt.
Bezüglich der Empfindlichkeit des Reagens stellte Verfasser Versuche an, deren
Ergebniss aus nachstehender Zusammenstellung ersichtlich ist:
Volumtheile:
Luft
Kohlenoxyd
Reaction
90
10
brauner Niederschlag
95
5
braune Trübung
98
2
sehr deutliche Braunfärbung
99,5
0,5
deutliche Braunfärbung
99,9
0,1
deutliche Braunfärbung
Gleichzeitig wurde auch die Luft ohne Kohlenoxydzusatz mit dem Reagens geprüft und
hierbei keinerlei Färbung wahrgenommen so dass es als vollständig sicher gestellt
erscheinen muss, dass wir in dem salpetersauren Silberoxydammoniak ein
ausserordentlich empfindliches Reagens auf Kohlenoxyd besitzen.
Zur quantitativen Bestimmung des Kohlenoxyds scheint sich das Reagens nicht zu
eignen, da von dem unvermischten Gas etwa nur 5 Proc. durch die Lösung rasch
absorbirt werden.
Das Reagens, welches man in einfacher Weise dadurch erhält, dass man eine Lösung von
Silbernitrat mit so viel Ammoniak versetzt, dass von dem sich anfangs ausscheidenden
Silberoxyd ein kleiner Theil ungelöst bleibt, den man abfiltrirt, hält sich Monate
hindurch unverändert und bräunt sich selbst in directem Sonnenlicht nicht. (Nach Zeitschrift für angewandte Chemie, 1892 S. 324.)
Volumetrische Bestimmungsmethode der Phosphorsäure.
Matteo Spica bestimmt die Phosphorsäure in
Thomasschlacken und anderen Phosphaten volumetrisch und verfährt dabei wie folgt: Die
Schlacke wird entweder mit Natriumcarbonat oder besser mit Schwefelsäure
aufgeschlossen, die erhaltene Lösung unter Zusatz eines Tropfens
Phenolphtaleinlösung mit Natronlauge genau neutralisirt, auf ein bestimmtes Volumen
gebracht und ein aliquoter Theil mit eingestellter Kaliumeisenalaunlösung unter
Zusatz von etwas Salicylsäure titrirt. Der Titer der Eisenlösung wird mit
Ammoniumnatriumphosphat gestellt. (Nach Gazz. chim.,
1892 22, 1, 117, durch Chemiker-Zeitung, Repertorium 1892
Bd. 16 S. 148.)
(Schluss folgt.)