Schnellbestimmung yon (~arbonaten

Von

F. L. HAHN

iVIit i Textabbfldung

(Eingegangen am 6. Dezember 1958)

Das vorliegende Verfahren verdankt seine Entstehung dem Wunseh, Carbonat in Waschpulvern einfach zu bestimmen. Die Waschpulver enthMten oft noch ]3orat und Phosphat, also ist die acidimetrische Titration unm6glieh. Vielfach aber schgumen sic auch in saurer LSsung so stark, da~ quantitatives Austreiben der gebildeten Kohlensgure zur QuM wird, gleichgfiltig ob man diese aus dem Gewiehtsverlust des Ent- wieklungsgefgl3es oder in AbsorptionsrSln'en bestimmen will. Anderer- seits ist as meist gleiehgiiltig, ob an Stelle dues SollgehMtes yon 300/0 in einer Sehnellbestimmung 29 oder 31~ gefunden werden; erfreulieher- weise hat sich gezeigt, dal3 ohne jeden Sonderapparat und mit etwa einer Viertelstunde Arbeitszeit eine wesentlieh hShere Genauigkeit erreieht wird, wenn erst einige Ubung vorhanden ist, die man aber sehr raseh erwirbt.

Prinzip des Verfahrens

Das Carbonat wird in einem gesehlossenenKolben beiUnterdruek durch ZuflieBenlassen eines kleinen Volumens verhgltnismgBig starker Salz- sgure zersetzt; unter diesen Bedingungen geht das Kohlendioxyd sofort v611ig in den Gasraum. Dureh kurzes 0ffnen des Absehlul3hahnes ]gBt man Luft bis zum Druckausgleieh einstrSmen. Nun wird der Abschlul3- hahn mit dem Sehlaueh eines ~Niveaugefg~es verbnnden und man lgJ3t Natronlauge zuftieBen, wodureh zungchst wieder Unterdruek entsteh~. Man lgl3t dann unter Sehtitteln des Kolbens welter Natronlauge zustr6- men, bis bei Niveaugleichheit innen und auBen keine Lauge mehr in den Kolben gesogen wird. Dann ist offenbar das Volumen der aufgenommenen Lauge gleich dam Volumen des bei der Zersetzung entwickelten CO2.

Das einfache und iiberraschend genaue Verfahren diirfte auch in manchen anderen Fgllen gut brauehbar sein (z.B. zur Carbonatbestim- mung in L6sehkalk), zumal aueh Sulfide nicht stSren; man braucht nur vor dem ersten Druekausgleieh, also solange noch Unterdruck im Kolben herrseht, eine konzentrierte, essigsaure BleiacetatlSsung tropfenweise einsaugen zu lassen, bis der eintretende Tropfen farblos an der inneren RohrSffnnng hgngt.

16"

244 F . L . H ~ N :

Durchfiihrung Man w&gt eine geeignete ~enge MateriM in einen Erlenmeyer-Kolben yon 150

his 250 ml ein (A in Abb. 1 ; zun/~chst aufrechtstehend), setzt den Hahntriehter B (Volumen etwa 5 ml) auf und evakuiert mig der Wasserstrahlpumpe. Dann 1/~gt man durch den Trichter Salzs~iure (4--5 n) zufliegen. Die zum Zersetzen erforder- liche Menge (kleiner l')berschug) kann durch eine Vorprobe ermittelt werden; oft genug gesehieht das ohnedies beim Titrieren der Gesamtalkalit/~t. - - D i e Zer- setzung geht dureh die starke S~ure raseh, und ibr Ende ist Meht zu erkennen, weil

die Gasblasen durch den Unterdruek grog sind. 0finer man nun kurz den Ansehlughahn, dann wird Luf~ bis zur Druekgleichheit eingesogen, und der Kolben ist bereit zur Absorption des gebildeten Kohlendioxyds.

Bei der Bestimmung dutch Ausw/igen wird jetzt sein Anfangsgewicht genommen und nun mit einer Stechheber-Pipette Natronlauge in den Trichter geffillt, etwas mehr, als der angewandten S/~ure entsprieht. Bekannt zu sein braucht aber nut das Mehrgewieht der angewandten Menge Lauge gegeniiber einem gleiehen Vohmen Was- set, um diesen Wer t (er betrug bei unseren Versuchen 0,7 g) yon der beobaehteten Gewichts- zunahme abzuziehen; dann hat man diese als: AGg Wasser yon t ~ C, kann sie also auf Milliliter absorbiertes CO2 umreehnen. (Am einfaehsten errechne~ man eine Tafel, die beide Korrekturen einschlieBt: -- 0,7 g q~ die variable, mit steigender Temperatur und absorbierter Menge grfBer werdende Korrektur ffir die Dichte des Wassers.)

Nan 1/~t die Lauge in den Kolben flieBen, fiillt den Trichter mit Wasser randvoll auf und sehiebt den Sehlauch des Niveaugef/iges fiber, der dutch

Abb. 1. Anordnung zur Carbonat- einen Quetsehhahn geschlossen ist; dabei 0finer bestimmung man diesen Hahn und sehiebt ihn fiber das

Glasrohr, so d a g e r often bleibt (der Quetsehhahn ist in Abb. 1 nicht gezeichnet); natfirlich steht der Kolben dabei immer noeh auf dem Tisch, Hahn naeh oben. D a die Sehl/~uche jetzt transparent sind, sieht man leieht, ob das Anschliegen ohne Luftbl~sen gelungen ist; wenn nicht, geniigt mehrfaehes, leiehtes Zusammen- drfieken des Sehlanches, um sie zu 16sen und durch das Niveaugef/~B aufsteigen zu lassen. Nan schiittelt den Kolben kri~ftig, bringt ihn in die in Abb. 1 gezeichnete Lage und 6finer den Hahn, um zu beobachten, ob noeh Flfissigkeit in den iKolben eingesaugt wird; enth/~lt der Inhalt einen Bodensatz, so ist das sehr gut zu heob- aehten, ebenso, wenn man das Wasser anf/irbg. Nan versehliegt den Sehlauch, nlmmt ihn ab und entleert den Trichter, wenn das Rohr welt genug ist dutch Ausgiegen, sonst dureh Absaugen mittels eines Capillarrohres; dunn wird das Sehluggewieht des Kolbens ermittelt und die Gewichtszunahme yon Gramm auf Nilliliter unter Berfieksiehtigung yon Barometerstand und Temperatur um- gereehnet.

Zu diesem Wert kommt man unmittelbar, wenn man als Niveaugef/~l~ eine Bfirette (100 ml) verwendet. ])ann mug man natfirlieh: entweder die erste Nenge Natronlauge mit einer genauen Pipette elnffillen, wenn man sie vorweg in den Kolben flieBen lassen will (was den Vorteil hat, dab beim l~berschieben des

Schnellbest immung yon Carbonaten 245

Schlauches der Inha l t des Trichters nur ganz schwach alkalisch ist) oder man gibt eine nicht gemessene Menge Lauge in den Trichter, ffillt ihn mit Wasser auf, setzt den Schlauch an, 5finer den Quetschhahn und liest den Anfangsstand an der Biiret te ab. Alles weitere geschieht wie beschrieben, nur wird am Ende wieder die Biiret te abgelesen.

Das aus dem Gewich~ errechnete oder an der Bfirette unmi t te lbar abgelesene Volumen entspricht dem Volumen CO S yon gegebenem Barometers tand und ge- messener Temperatur , gemessen iiber Wasser. Das Volumen kann in iiblicher Weise auf Normalbedingungen umgerechnet werden. In Mexico ziehen wir vor, auf den Druck yon 582 Torr zu beziehen, der hier mit Schwankungen yon nur • 2 Torr fast immer herrscht.

Hr.

Tabelle 1. Bestimmun~en +nit W@ung der aufgenommenen Lauge Umrechnungsfaktor : i ml CO S (582 Torr; 20 o C) ~ 3,06 mg CaCO 3.

Der Barometers tand war kons tan t : 583 Torr

CaC03 mg

312 396 216 461 230 557 295

7 101,0 127,1

71,8 150,9

75,0 182,8

96,6

toc

18,0 17,5 20,0

19,0

18,0

100,6 126,7 71,4

150,6 74,6

182,7 96,2

V"

101,8 128,6

71,5 150,8

75,1 184,0

97,4

Gefunden m g

309 389 219 459 229 559 289

F e h l e r

~

- - 1 , 0

- - 1 , 8

_L 1,4 - - 0,2 - - 0,4 + 0,4 - - 2,0

Tabelle 2. JBestimmungen mit unmittelbarer Volumenmessung Umrechnungsfaktor wie Tab. 1. Die Temperatur war kons tan t : 20 ~ C. Bei den letzten 4 Bes t immungen war neben dem Carbonat eine betr/~chtliche Menge Sulfid

vorhanden

CaCOa Hr. mg

1 297 2 376 3 101 4 93 5 95 6 96 7 9O

V

95,0 121,5

33,3 30,7 31,5 31,9 30,0

Tort

582 582 582 581

v"

95,0 121,5

33,1 30,6 31,4 31,8

�9 29,9

Gefunden nlg

291 372 101

93 96 97 91

Fehler ~

--2 - - i

0 0

§ § + i

Au~erdem haben wir aus der Summe der Einwaagen yon reinem CaCO 3 ffir eine grSl3ere Anzahl yon Best immungen und der Summe der reduzierten Volumina den 1%ktor/~ ermittelt , mi t der das Volumen zu multiplizieren ist, u m Milliliter CO S in Milligramme CaCO~ umzurechnen, und mit diesem Durchschnit~sfaktor wird nun aus jedem Einzelvolumen das ,,gefundene" Gewicht an CaC03 errechne~; die Differenz entspr icht dem bei einer Einzelbest immung nach diesem Verfahren mSglichen Fehler.

D ie T a b . 1 u. 2 g e b e n ff ir e i ne R e i h e y o n V e r s u c h e n d ie g e m e s s e n e n

W e r t e , d ie U m r e c h n u n g u n d die E r g e b n i s s e . U n a b h / ~ n g i g d a v o n , o b d ie

a u f g e n o m m e n e L a u g e d u r c h G e w i c h t s - o d e r d u t c h V o l u m e n m e s s u n g

246 W. DIEMAIg und K. FgANZEh" :

bestimmt wurde, konnten die angewandten 1Vfengen mit dem gemein- samen Faktor :

1 ml C02 bei 582 Torr und 20 ~ C = 3,06 mg CaC03

erreehnet werdeu. Bei den 4 letzten Versuehen war Sulfid zugegen (einige Tropfen ges~tt. Na~S-LSsung, also mehr als Carbonat vorhanden war), das wie angegeben dureh Bleiaeetat vet der Absorption der Kohlen- s/iure entfernt wurde. Alle Versuehe lassen die sehr befriedigende Ge- nauigkeit des Verfahrens erkennen.

Zusammenfassung Carbonate lassen sigh raseh und mit befriedigender Genauigkeit

bestimmen, wenn man sie im Unterdruckkolben mit einem kleinen Volumen starker Salzs&ure zersetzt und naeh Druekausgleieh mit tier AuBenluft Natronlauge einsaugen 1/~Bt, bis wieder gleieher Druck mit der AuBenluft besteht. Das eingesaugte Volumen Lauge ist dann dem ent- wickelten C02 gleich. Das gleiehe Prinzip dtirfte weiterer Anwendung f/~hig skin.

Herr C~Los C,~SARIN L. hat diese Arbei~ als Thesis fiir sein AbsehluBexamen durchgefiihrt; ich habe ihm ffir gewissenhafte Hflfe bei den Versuchen zu danken.

Prof. Dr. F. L. HAn~r Angel Urraza 718--303, Mexico 12, D.F., ~fexiko

.&us dem Universit~ts-Institut filr Lebensmittelchemie Frankfurt a. M.

Zur Analytik der Sorbins~iure I. Teil

Von W. DIEMAIR und K. FRANZEN

Mit 3 Tex~abbfldungen

(Eingegangen am 17. Oktober 1958)

Das you A. W. ttOFMA~ 15 untersuehte , ,VogelbeerSl" konnte yon ihm durch S~ure- bzw. Alkalibehandlung in eiuen kristallinen Stoff iiber- geffihrt werden, der den Namen Sorbinsgure erhielt, Das native 01 wnrde Parasorbinsgure genannt. Die Sorbinsgure,

Ctt3-- CH-- CH--CH = Ct t - - COOK

(ttexadien-2,4-Saure) 5,,, 10, besitz% eine trans -- trans -- Konfiguration 81.

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Sorbins~iure-s -- trans -- Konfigura~ion