Notiz uber die elektrolytische Reinigung des Cadmiums. Von

F. MYLIUS und R. FUNK. (Mitteilung aus der Physik.-tech. Reichsanstalt.)

Re ines Ziiik kann man sich jetzt leicht auf elektrolytischem Wege verschaffern. Gleichzeitige Versuche von MYLIUS und FROMN iiber die Elektrolyse wksseriger Zinksulfatliisung, und von R. LORENZ uber diejenige geschmolzenen Zinkchlorids haben ergeben, dals das anf beiden Wegeii gereinigte Zink von metallischen Verunreinigungeii so gut wie frei isL3 Aus einer Mitteilung von FUNK$ geht ferner hervor , dafs auch die nichtmetallischen Elemente , insbesondere Schwefel wid Xohlenstoff, im gereinigten Zink nicht enthalten sind.

Auch zur Reinigung des Cadmiums ist nach LORENZ~ die Elektrolyse des geschmolzenen Chlorids anwendbar; derselbe fand sie aber wegen der sich bildenden Zwischenprodukte weniger bequem als fur das Zink.

Dak man auch das Cadmium leicht durch elektrolytische Ubertragung in Sulfatlosung reinigen kann, mochten wir hier im Anschluls an unsere fruhere Arbeit iiber das Zink kurz erlautern. Die eingehende Beschreibung unserer Versuche wiirde auf eirie Wiederholung des iiber das Zink Gesagten hinauskommen ; wir be- schranken uns daher darauf, unsere Erfahruiigen in wenigen Zeilen wiederzugeben.

-41s Verunreinigung des Cadmiums kommt neben Zink wesent- lich Blei in Betracht.

' M Y L I U ~ und FROMM, Diese Zeitschr. (1895) 9, 144. R. LORENZ, Diese Zeeitschr. (1893) 10, 78. Es ist nicht ausgesclilossen, dafs die Reiiiigung durch Elektrolyse des

ROBERT FUNK, Diese Zeitsrhr. (1896) 11, 49. LORENZ 1. c.

gcsclimolzeneri Salzes noclr etwas weiter fuhrt als diejenige der Liisungen.

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Wahrend das Blei vom Z i n k nur in beschrankter Weise gelijst w i d , vermischt es sich in1 geschmulzenen Zustande mit dem Cad- m i u m in jedem Verhaltiiis, ohne dafs durch nachtragliche Ab- scheidung eine Schichtenbildung erfolgt. Ein Versuch mit einer irn Verhaltnis der Atomgewichte hergestellten Mischung ergab nach dem Erstarren in der obersten Schicht 65.S1 O i 0 , in der untersten Schicht 66.62 Blei. Eine solche Mischnng wurde unter Umriihreii eiriige Minuten auf der Krstsrrungstemperatur gelialten, worauf die ent- standenen Krystalle mit Hilfe eines Glastrichters von der bei 240" noch fliissigen Mutterlauge getrennt wurden. Die Analyse ergab in deli Krystnllen 38.5 O/(,, in der Mutterlauge 68.3 Blei. Das Erstarren der Metalllosung hat zur Abscheidung von Cadmiumkrystallen gefiihrt.

Die Verwandtsch:Lft cles Eleies xum Cadmium im festen Zu- stande ist also sehr gering, und eine Vorbindung CdPb ist nicht exi s ten zfiihi g .

Anch bei dem Erstarren von Cadmium, welches wesentlich weriiger Rlei enthiilt, findet eine Trennung der Bestandteile statt. So ergaben weitere Scheidungsversuche mit halberstarrten Metall- mischungen von 2 resp. 0.7 O j 0 Bleigehalt

K r y s ta l le : M u t t e r 1 a 11 g c: 0.77 o/io Blci. 2.34 "/i, T3lei. 0.5 O/" Blei. 0.8 o/o Blei.

Eiiie gegossene Platte von unreinem Cadmium stellt also keine homogene Substanz dar, sondern enthiilt gleich dem Zink die Ver- unreinigungeii in Form abgesonderter Massen, wie es fur den Prozefs der elektrolytischen Reinigung besonders zutraglich ist.

DAS zu den Versuchen dienende von KAHLBAUM bezogeiie Metall war hereits aufserordentlicli rein und enthielt nach unserer Analysc :

Hlei . . . . . 0.03 "io Eisen kaum . . 0.001 * lo Zink wcniger als 0.01 "/"

Das B l e i lrann mit grofser Vollstihdigkeit aus der Snlfatlosung unter Anwendung yon Platinelektroden und eines sehr s c h w d e n Stromes abgeschieden werden, wobei es, wie bei der Analyse der ZinksulfatlGsung naher beschrieben, teils an der Kathode als Metall, teils an der Anode als Superoxyd auftritt.

Zur Erkennuiig des E i s e n s ist die Rhodnnrealrtion am ge- eignetsten.

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Zur Entdeckung eines Z inkgeha l t e s im Cadmium kann eine sehr einfache Trockenprobe empfohlen werden. Man schmilzt das Metall in einem Porzellantiegel bei Luftzutritt ohne wesentliche Uberhitzung ; darauf durchbricht man die Oxydschicht mit Hilfe eines Glasstabes, so dafs das blanke Metall zum Vorschein kommt. Entstehen nun auf diesem innerhalb weniger Sekunden bunte An- lauffarben, so ist das Cadmium merklich frei von Zink. Unter- bleiben dieselben, so ist Zink vorhanden. In diesem Falle ist die Oxydation des Cadmiums verzogert worden, und es ist zuniichst Zinkoxyd entstanden, welches lieine grellen Anlauffarben zeigt. Die Reaktion ist sehr empfindlich und erlaubt weniger als 0.01 o/o Zink im Cadmium zu erkennen.

Zur quantitativeii Bestimmung des Zinks bleibt kauni ein anderes Mittel iibrig, als das Cadmiummetall elektrolytisch durch eine ganz verdiinnte Saure- oder Salzliisung von der Anode zur Kathode wandern zu lassen,l wobei das Zink in der Losung ver- bleibt und jetzt von der kleinen Menge des in der Lijsung vorhan- denen Cadmiums leicht analytisch trennbar ist. Die Ubertragung nimmt man zweckmalsig in einer Platinschale vor , welche als Kathode benutzt wird und zur Aufnahnie des Cadmiums Queck- silber enthalt.

(10 g eines mit 0.lo/ , Zink verunreinigtcn Cadmiums ergaben bei einer derartigen Aiialyse 0.0225 g Zinksulfat, entsprcchenil einem Zinkgehalt voii 0.091 ”*).

Behufs der Reinigung haben wir das Cadmium mit Hilfe kon- zentrierter Cadmiumsulfatlosungen elektrolytisch auf Platin- oder Cadmiumbleche iibertragen, wobei die Elektroden senkreclzt gestellt waren. Die Stromdichte betrug 0.5-1 Amp. pro Quadratdecimeter Anodenflache; von den Anoden wurde das locker anhaftende cad- miumhaltige Blei hin und wieder abgeburstet.

Bei dem an der Kathode sich ablagernden Cadmium hat man weniger eine ,,SchwammbildungLi zu fiirchten, als bei dem Zink, was anscheinend mit der geringeren Oxydationsf ahigkeit des Cadmiums irn Zusammenhang steht. lmmerhin wird aber auch hier die Bil- dung des schwamniformigen Metalls ofters beobachtet ; sie mird durch dieselben Nittel befordert und verhindert, welche fur das schwammformige Zink bekannt sind; uui sie ganz zu vermeiden, ist

’ Entsprcchend der Bestimmung von leichten Metallen im Zirik vcrgl. 1. c. S. 150.

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es auch hier notwendig, die Losung ein wenig sauer zu erhalten. Wenn man versaumt, im Bade ein kraftiges Ruhrwerk anzubringen, so macht es Schwierigkeiten, dickere Metallplatten an der Kathode zu erzeugen; die Niederschlage werden sehr leicht rauh yon einzelnen hervorragenden Krystallan, wodurch ein Auswechseln des Kathoden- bleches notig wird.

Die Cadmiumniederschl'ge lassen sich leicht von den Kathoden- blechen ablosen. Wird das Metall zusammengeschinolzeri unt2 mit Hilfe des Vakuums in Glaskolben sublimiert, so gewinut man es in Form fiacher Nadeln urid silberglanzender sechsseitiger Tafeln, welcho hiiufig zu rauhen Saulen vereinigt sind.

I11 den1 so erhaltenen gereinigten Cadmium koiinte :*uf chenii- scllem Wege keine Vei-unreinig~ing nachgewiesen werden. Aus der Kinpfindlichlreit der bei clem Ziiili kiirelicli eingehend verfolgten Resktionen zu schlieken, kann m:Ln das Cadmium auf dem ange- gebenen Wege so weit reinigen, dafs es walir.scheinlich kaum nodl 0.001 ')/, inetallisclie Verunreinigung enthllt. Das Cadmium gehiirt also, wie das Zink, zu denjenigen Metallen, welche inan sich leicht irn Zustande grolser Reinheit rerscliuffen kann.

~ ~ i t r i . l i ~ t l e ~ i b z ~ ~ ~ , 5 . < J ~ 1 1 1 i 28.06.

Bei der Redaktion eingegangen am 3. August 1896.