Über die Verwendbarkeit der Platinmetalle in der chemischen Industrie

Bericht: Allgemeine analytische Methoden usw. 59

Blei- oder Cadmiumelektrode hat, so zeigt das Galvanometer die S p a n n u n g Null an. Die Elekt rodenlösung für die Bleielektrode ist K J . Man k a n n auf diese Weise eine Lösung auf den pH-Wert br ingen, welcher gleich ist dem p~-Wer t der benu t z t en Cd- oder Pb-Elektrode. Die T i t r a t ion der Untersuchungs lösung wird in einer Wasserstoflgashalbzelle aus- geführt, Heber lösung ist wie gewöhnlich gesätt igte KC1-Lösung. Die AmMgamelektrode liegt am Boden der Normalhalbzelle u n d hut durch eine Quecksilberröhre und einen P t - D r a h t Kon tak t . I-I. L e d e r e r .

(Der Bericht wird fortgesetzt.)

Über die Verwendbarkeit der Plat inmetal le in der chemischen Industrie hat E. R. T h e w s 1) berichtet . Un te r den sechs Metallen der P la t ingruppe sind P la t in und Pa l lad ium die unedelsten, zeichnen sich gegenüber den anderen P la t inmeta l l en jedoch in bezug auf Widerstandsfest igkei t gegen Oxydat ionswirkungen aus. Hingegen ist P la t in als G rundmeta t l sämtlicher Legiertmgen der P la t inmeta l le unersetzlich. Den Wider- s tandsgrad der verschiedenen Edelmetal le gegenüber wicht igen Chemi- kalien gibt die nachstehende Tabelle wieder. Die Grössenzahlen J[ bis 4 bedeuten hier in: i unempfindl ich, 2 leicht angegriffen, 3 s tark angegriffen, 4 wird aufgelöst.

Substanz Zust~na ~ ~ !~

Schwefelsäure konz. . . Kal t , , .. tteiss

Salzsäure . . . . ~ Kal t , , .. j I-Ieiss

Salpetersäure . . . . Kal t , . . . . tteiss

Königswasser . . . . Kalt. , , .. Heiss

Flußsäure . . . . . . . . . . . _'Ä_tznatron . . . . . . . . . . . Schmelze Na t r iumsuperoxyd . . . i "

Soda . . . . . . . . . . . . . . . . I , Kaliumbisulfat . . . . . . . , Alkalisehe Nitrate . . . . . . Alkalische Gemische.. ,

Verhältniszahl . . . .

I 1 4 4 t 2

2 2 1

2

29

t 1 2 3 t t 1 1

3 4 4 4 i

4 1 2 3 2

35

i

t 1

1 1

2 1 Π2 3 2 3 2 2 3 2 t 4 1 t

21 24

1 1 1 1 1 1 t t

t t t t t 1 t t

1 2 3

l t 1

18 27

Es ergibt sich demnach , dass, wenn m a n die Korrosionswerte der einzelnen )/Ietalle gegenüber den wichtigsten Chemikal ien zusammenzieht und einen Durchschni t t swer t bildet, I r id ium als das edelste Metall

~) Chem. Fabr ik 3, 49 (i930).

60 Bericht: Allgemeine analytische Methoden usw.

erscheint. Bei abnehmender Widers tandsfähigkei t ergibt sich folgende Reihe: I r id ium, g u t h e n i u m , Rhodium, Osmium, Gold, Plat in , PMladium. Atmosphär ischem Sauerstoff gegenüber sind bei höheren Tempera tu ren nu r P la t in und Rhod ium beständig.

F ü r die Verdampfungsgeschwindigkeit der 3/[etalle der P la t ingruppe gelten folgende Vergleichszahlen:

Osminm . . . . . . . t000 Pa l lad imn . . . . . . . 6 g u t h e n i u m . . . . 200 P la t in . . . . . . . . . . . 2 I r i d ium . . . . . . . 60 Rhod ium . . . . . . . . l

Über die physikalischen u n d meehanischen Eigerrsehaften g ibt nach- folgende Zusammens te l lung Auskunf t :

Spez. Aus- E. 1VL K. Atom- Spez. Smp. Wärme dehnungs- gegen

gewicht Gewicht ° C bei 20 o koeffizient P la t in bei bei 20 0 t1900 C

Plat in . . . . ] 195,2 I r idium . • • ] . 193,1 0smi~m . 190,9 Palladium i : t06,7 ghod ium . . i i 102,9 R u t h e n i u m . . 101,7 Gold Œ97i2

21,40 22,42 22,50 12,16 12,44 t2,10 19,33:

i755 2350 (?) 2700 (?) 1550 t950 2450 (?) t063

26,5

26,2

25,7

8,9 6,5 6,1

1t,8 8,4 9,1

t4,2

m

+ 14,5

- - 13,5 + t5,8

B r i n e l l - Härte Härte

2 mm/120 kg (Diamant = 10)

hart geglüht

P la t in . . . . 97 47 4,3 34 I r id ium . . .

- - 172 6,5 - -

Osmium . . . . . 7,0 Pal ladium . • , "109 49 4,8 39 Rhodium • • ' - - t39 --- - - Ruthen ium - - 220 6,5 Gold . . . . . 78 35 2,5 26

Re inp la t in wird infolge seiner geringen Härte ,

Bruchfestigkeit Dehnung kg/mm 2, 0,5 mm 50 mm/0,5 mm

Draht Draht

hart geglüht hart geglüht

15

I4

0,8

t,0

- - 25

32

24

abgesehen von gewissen Tempera tu rmess ins t rumenten , n ich t verwendet , sondern stets mi t I r id ium legiert. Handelsübliches Weichpla t in en thä l t meist etwa i % Ir id ium, H a r t p l a t i n 30% Ir id ium. Daneben n i m m t die chemische Widers tands- festigkeit der P la t in - I r id iumleg ie rungen gegenüber Salpetersäure, Schwefelsäure u n d Königswasser mi t s teigendem I r id iumgehal t zu. t Ia r t - p la t in wird von heissem konzent r ie r tem Königswasser prakt isch n icht angegriffen.

Bericht: Allgemeine analytische Methoden usw. 6~[

Die Erhöhung der Festigkeit in Abhängigkeit vom Iridiumgehalt ist ~lachstehend ersichtlich: °/o Iridiumgehatt . . . . . . . . . . 5 10 15 20 25 30 35 kg Festigkeit in 1 qmm Draht . . . . . 40 49 66 82 99 114 127

Ein Ersatz des Iridiums durch billigere Metalle kommt nicht in Frage, da in jedem Falle die chemische und mechanische Widerstandsfestigkeit sinkt. Am besten wirken Gold und Palladium zusammen; die beiden meist verwendeten Legierungen dieser Gruppe sind wie folgt zusammengesetzt:

Platin PMladium Feingold ~. sl % ~~ % 5 % e. 9õ,5% 0,2% 4,5%

Platin-Palladiumlegierungen mit bis zu 25% Palladium sind in siedender Salpetersäure vollkommen mllöslieh.

Die charakteristischen Eigenschaften des Osminms als Zusatz zu Platin sind dessen ausserordentlich härtende Wirkung, die die des Iridiums um das 21~faehe übertrifft. Die leichte Oxydierbarkeit des Osmiums und die fiberaus hohe Giftigkeit des Osmiumtetroxydes OsOä steht einer weiteren Anwendung jedoch zumeist entgegen. Ruthenium wird in ganz geringen Mengen als Härtemittel zusammen mit Iridium in Platin- legierungen verwendet. An Stelle eines Iridiumzusatzes von 15~/o genügt, zur Erzielung einer gleichen Härte eine Legierung, bestehend aus 91°/o Plat in , 5% Iridium und 4% Rutheninm. Platin-Goldlegierungen mit 10 bis t5% Platin zeichnen sieh durch Festigkeit und Säurewiderstands- fähigkeit aus. H. B r ü e k n e r.

Die Eigenherstellung von elektrischen Widerstandsö~en hat E. S c h w a r z - B e r g k a m p f 1) beschrieben. ~tierfür kommt als Wider- standsmaterial nur der mit Chromnickeldraht bewickelte Ofen in Betracht, der Dauertemperaturen von i000 ° und Überlastungen von i l00 ° veßrägt . Am einfachsten wird der Ofen als Röhrenofen gebaut, jedoch kann in gleicher Weise auch eine Muffel bewickelt werden. Der tteizdraht wird dabei mittels einer Drehbank auf ein unglasiertes Porzellan- rohr aufgewickelt und mit Schamottemasse verschmiert ; darauf wird das Heizrohr in den W~rmesehutzmantel eingebaut, der mit einem die Wärme schlecht leitenden Material angefüllt ist.

Für, ,Chronindraht 85 weich" der Vereinigten Deutschen Nickelwerke, Schwerte a. d. Ruhr, deren spez. Drahtwiderstand näherungsweise mit s = 1,00 angenommen werden kann, wurden für eine Temperatur von i000 ° im isolierten Ofen. die I)rahtlängen berechnet, wobei der Ofen im Kurzschluss ohne Vorschaltwiderstand geschaltet ist und die Drähte im Abstand des eigenen Durchmessers gewickelt sind.

Die in dieser Tabelle angeführten Zahlen sind ein gutes Hilfsmittel für die Eigenherstellung elektrischer Widerstandsöfen; sie unterliegen zwar infolge der Art der Wärmeisolation kleineren oder grösseren Schwankungen, bilden jedoch brauchbare Unterlagen.

1) Chem. Fabrik 2, 519 (1929).