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530 Neumann: Ueber die Bestimmung von metallischem Eisen in Schlacken. sauren Salze, die Lösungen haben daher auch höhere Siedetempera- turen; die Jodverbindungen zeigen eine kleinere Contraction, als die Chlorverbindungen, sieden daher ebenfalls höher. Hier nimmt also die Contraction ab mit der Grösse der "Mole- culargewichte. Ebenso wie ein inniger Zusammenhang besteht zwischen den mole- culargewichten der Salzlösungen, ihrer specifischen Wärme und ihren specifischen Gewichten, --ebenso besteht ein inniger Zusammenhang zwischen der Contraction der Lösungen, welche ein Salz beim Lösen in Wasser herbeiführt, zwischen den Siede- punkten dieser Lösungen und den Löslichkeitsverhält- hissen der Salze bei diesen Siedetemperaturen. Wir dürfen behaupten, dass eine gegenseitige Abhängigkeit besteht zwischen der Schmelzbarkeit der Salze, der Löslichkeit der Salze, der Contraction beim Lösen fester Salze in Wasser, der Lösuugswärme, der Spannkraftsverminderung der Dämpfe aus Salzlösungen, mithin auch der Siedetemperaturen dieser Lösungen, und wir ahnen einen weiteren Zusammenhang dieser Eigenschaften mit allen übrigen Eigenschaften der Salze.*) Ueber die Bestimmung von metallischem Eisen in Schlacken. • VOll G. l~eumann. (Aus dem anorganischenLaboratoriumder Kgl.technischenHochschule zu Aachen.) Zur Bestimmung von metallischem Eisen neben Eisenverbindungen gibt es meines Wissens zwei Methoden, welche, wie ich sogleich des ~Nähere~~ zeigen werde, verschiedene Mängel aufweisen. I. Die Pharmacopoea Germanica**) empfiehlt zur Analyse von Ferrum *) G e r l a c h ' s Abhandlung über die Siedetemperaturen der Salzlösungen mit 7 lithograiohirten Tafeln ist auch als Sonderabdruck von C. W. K r e i d e l ' s Verlag in Wiesbaden durch jede Buchhandlung zu beziehen. Preis 5 Mark. D. Red. **) Pharmaeopoea Germaniea, editio altera, pag. 105.

Ueber die Bestimmung von metallischem Eisen in Schlacken

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530 Neumann: Ueber die Bestimmung von metallischem Eisen in Schlacken.

sauren Salze, die Lösungen haben daher auch höhere Siedetempera- turen; die Jodverbindungen zeigen eine kleinere Contraction, als die Chlorverbindungen, sieden daher ebenfalls höher.

Hier nimmt also die Contraction ab mit der Grösse der "Mole- culargewichte.

Ebenso wie ein inniger Zusammenhang besteht zwischen den mole- culargewichten der Salzlösungen, ihrer specifischen Wärme und ihren specifischen Gewichten, - - e b e n s o besteht ein inniger Zusammenhang z w i s c h e n der C o n t r a c t i o n d e r L ö s u n g e n , w e l c h e e in S a l z b e i m L ö s e n in W a s s e r h e r b e i f ü h r t , z w i s c h e n den S i e d e - p u n k t e n d i e s e r L ö s u n g e n und den L ö s l i c h k e i t s v e r h ä l t - h i s s e n d e r S a l z e b e i d i e s e n S i e d e t e m p e r a t u r e n .

Wir dürfen behaupten, dass eine gegenseitige Abhängigkeit besteht

zwischen der Schmelzbarkeit der Salze, der Löslichkeit der Salze, der Contraction beim Lösen fester Salze in Wasser, der Lösuugswärme, der Spannkraftsverminderung der Dämpfe aus Salzlösungen,

mithin auch der Siedetemperaturen dieser Lösungen,

und wir ahnen einen weiteren Zusammenhang dieser Eigenschaften mit allen übrigen Eigenschaften der Salze.*)

Ueber die Bestimmung von metal l ischem Eisen in Schlacken. • V O l l

G. l~eumann. (Aus dem anorganischen Laboratorium der Kgl. technischen Hochschule zu Aachen.)

Zur Bestimmung von metallischem Eisen neben Eisenverbindungen gibt es meines Wissens zwei Methoden, welche, wie ich sogleich des ~Nähere~~ zeigen werde, verschiedene Mängel aufweisen.

I. Die Pharmacopoea Germanica**) empfiehlt zur Analyse von Ferrum

*) Ger lach ' s Abhandlung über die Siedetemperaturen der Salzlösungen mit 7 lithograiohirten Tafeln ist auch als Sonderabdruck von C. W. Kre ide l ' s Verlag in Wiesbaden durch jede Buchhandlung zu beziehen. Preis 5 Mark. D. Red.

**) Pharmaeopoea Germaniea, editio altera, pag. 105.

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reductum folgende Vorschrift: Das metallische Eisen wird durch Dige- riren mit Quecksilberchlorid aufgelöst und das entstandene Eisenehlorür

durch Titriren mit Kaliumpermanganat bestimmt. I~ach diesem Vor- schlage ausgeführte Analysen liefern, selbst wenn man die Eisenlösung vor dem Titriren mit einer bedeutenden Menge von Mangansulfat ver- setzt, meist zu hohe Resultate. Ausserdem ist diese Methode, falls man sie bei Schlacken anwendet, sehr zeitraubend, denn dann muss man mehrere Stunden, bisweilen einen ganzen Tag lang, mit Quecksilber- chlorid digeriren.

II. Im hüttenmannischen Laboratorium werden Schlacken, welche metallisches Eisen enthalten, meist mit Hülfe von Kupfervitriol analysirt. Man lässt die zu untersuchende Substanz 24~ Stunden mit Kupfervitriol- lösung stehen und bestimmt nun entweder die ausgeschiedene, dem me- tallischen Eisen der Schlacke äquivalente Menge Kupfer oder die Quan-

tität des nicht zersetzten Kupfervitriols. Beide Resultate gestatten mit Leichtigkeit einen Rückschluss auf das Gewicht des vorhandenen Eisens.

Diese Methode liefert sehr genaue Resultate, nimmt aber noch mehr Zeit in Anspruch als die sub I. Im Uebrigen ist sie nur unter be- stimmten Bedingungen anwendbar. Sie ist beispielsweise vollständig un- brauchbar, wenn neben dem metallischen Eisen noch andere Substanzen

vorhanden sind, die aus dem Kupfervitriol unlösliche Verbindungen aus- scheiden, denn dann erhalt man entweder ein Plus an Kupfer, oder ein Minus an Kupfervitriol, also in beiden Fällen zu viel Eisen.

Metallisches Eisen in Schlacken lässt sich aber äuch durch die mit Säuren entbundene, ihm äquivalente Menge Wasserstoff bestimmen.*) Wendet man hierzu einen von mir construirten Apparat an, den ich der Kürze wegen Hydrometer nenne~ so umgeht man nicht nur die sub I und II constatirten Mangel und Fehler, sondern erledigt auch die ganze Analyse in verhältnissmässig kurzer Zeit und erhält bei äusserst ein- fachen Manipulationen genaue Resultate. Zwar könnte man auch zu diesen Analysen das Lunge ' s che I~itrometer verwenden, doch müsste man dann~ um möglichst grosse Genauigkeit zu erlangen, eine Correction anbringen, welche bei dem von mir construirten Apparat fortfällt. Es befindet sich bekanntlich in dem Zersetzungskölbehen des ~Nitrometers Luft; diese hat vor der Zersetzung der zu untersuchenden Substanz meist

*) Das in Schlacken vorl~andene Eisenoxyd bewirkt, wahrscheinlich in Folge seiner Schwerlöslichkeit in Säuren, nach meinen Erfahrungen keinen Verlust an Wasserstoff.

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eine andere Temperatur, mithin eine andere Ausdehnung, als nach der Beendigung der Analyse und wird ohne Correctur, je nach den Um- ständen, ein Plus oder ein Minus bei dem Resultat verursachen.

Zum besseren Verständniss des von mir angewendeten Verfahrens mag die nebenstehénde Abbildung des Hydrometers dienen.

A ist eine ungefähr 80 cc fassende, 1 c m Fig. 31. weite~ graduirte Röhre. Der ~qullpunkt der

B° ~« Gradüirung liegt direct unter dem die Röhre m i t dem Trichter c verbindenden Hahn a. Das untere Ende der Röhre kann durch den Hahn b abgeschlossen werden. Die Durchboh- rung dieses Hahnes muss aus später erörterten Gründen ungefähr 0,5 c m Weite haben. Unter- halb b erweitert sich die Röhre wieder, so dass

,4 c' sie bequem durch einen Gummischlauch mit dem 50--100 cc fassenden Zersetzungsk51bchen B verbunden werden kann. Ferner steht sie durch den Ansatz d mit der Niveauröhre C in Com- munication, d und A bilden zweckmässig einen Winkel von 45 °. Es ist praktisch das Ende von

~ ~ C triehterförmig erweitern zu lassen.*) Die Handhabung dieses Apparates ist äus-

serst einfach. Nachdem das Kölbchen B mit der zu untersuchenden Substanz beschickt ist, wird es fast bis zum Rande mit Wasser an- gefüllt und nun mittelst Gummischlauches mit A verbunden. Alsdann lässt man, während

Hahn a offen ist, aus dem ~Niveaurohr durch Heben desselben langsam so viel Wasser in B fliessen, bis die Bohrung des Hahnes b grade gefüllt ist. Jetzt wird b zugegperrt, durch das Niveaurohr die ganze Röhre A mit Säure gefüllt und dann auch a geschlossen. Oeffnet man nun b, so mischt sich die Säure des Rohres A mit dem Wasser des Kölbchens B. Bei leicht zersetzbaren Substanzen findet alsbald schon in der Kälte eine Gasentwicklung statt, bei Schlacken hingegen muss das Kölbchen längere Zeit erwärmt ~~erden. Das entbundene Gas sammelt sich in der Röhre A an und kann nach dem Erkalten des Apparates und dem Einstellen der

*) Dieser Apparat ist auf meine Veranlassung von Herrn Corn. Heinz, Aachen, Templergraben, angefertigt worden.

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Niveäuröhre abgelesen werden. Ist die Bohrung des Hahnes b sehr eng,

so passiren die Gasblasen dieselbe nur mit grosser Mühe, ein Umstand,

der besonders beim Ende der Reaction zu Fehlern Veranlassung geben könnte. Ausserdem lässt sich, wenn dieser Mangel vorhanden, das Zersetzungskölbchen sehr schwer bis zum Hahn aus der NiveaurÖhre mit Wasser anfüllen.

Sollten die Schlacken mit S~uren neben dem Wasserstoff andere Gase, wie Kohlendioxyd oder Sehwefelwasserstoff entwickeln, so lässt man, nachdem aus der Schlacke alles Gas entbunden, während b geschlossen und die Niveauröhre tief gestellt worden, durch Oeffuen des Hahnes a aus dem Trichter c so lange mit Lackmus blau gefärbte Kalilauge ein-

• fliessen, bis die Blaufärbung des Lackmus deutlich bestehen bleibt. Diese Operation lässt sich bei einiger Uebung sehr schnell und leicht ausführen. Ich halte es für bequemer die Absorption der den Wasserstoff verun-

reinigenden Gase direct im Apparat, als mit ttülfe H e m p e 1 'scher Pi- petten vorzunehmen.

Die Reduction des erhaltenen Gasvolumens auf 0 ° und 760 mm Ba- rometerstand geschieht nach der bekannten Formel oder bequemer mit

Hülfe des von L u n g e*) oder von W i n k 1 e r**) angegebenen Apparates zur raschen Reduction der Gasvolumina.***)

Um mich davon zu überzeugen, dass das Hydrometer richtige Re- sultate liefere, habe ich sowohl mit Hülfe desselben als nach der sub II beschriebenen Methode eine Anzahl Analysen von Eisendraht ausgeführt und folgende Resultate erhalten:

I. 0,1021 g Blumendraht ergaben bei 18,30 und 756 mm Druck

44 ,2 cc Wasserstoff, entsprechend 0,1015y Fe oder 99,41~. II. 0,5158 y Blumendraht lieferten bei 21,6 o und 756 m m Druck

52,8 cc Wasserstoff, entsprechend 0,1152 g Fe oder 99,49 ~ . III. 0,1321y Blumendraht schieden 0,5486 g Kupfer aus, ent-

sprechend' 0,13142 y Fe oder 99 ,48~, also: Im Hydrometer, mit Kupfervitriol.

I. II. III. 99,~1 ~ 99,49 °/6 99,48

*) Chemische Industrie 1885, No. 6. **) Ber. d. deutsch, chem. Gesellseh. 18, 2533.

***) Der hohe Preis dieser werthvollen Reductionsapparate hat mich veran- lasst Reduetionstabellen für die hSufiger zu bestimmenden Gase zu berechnen, welche demnächst im Buchhandel erscheinen werden.

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Ebenso liess ich zum Vergleich zwei Analysen" von Schlacken machen. Die mit Kupfervitriol ausgeführte dauerte 36 Stunden, die im Hydro- meter 3 Stunden; das Ergebniss war das nachstehende:

I. 0,7429g Schlacke entwickelten bei 17 o und 755mm Druck 3,2 c c Wässerstoff, entsprechend 0,00737 g Fe oder 0,99 ~ .

II. 1,0875g Schlacke fiillten 0,011~g Cu aus, entsprechend 0,01013 g Fe oder 0,93 ~ , also :

Im Hydrometer, mit Kupfervitriol. 0 ,99~ O,93 ~*).

In einer Clevelander Hochofenschlacke, welche neben Spuren von Kohlendioxyd auch 1,62oB Sehwefelealcium enthielt, also mit S~uren Schwefelwasserstoff entwickelte, wurde der Gehalt an metallischem Eisen nach oben beschriebener Methode bestimmt und man fand:

I. 4,5849 g Schlacke lieferten bei 19 o und 756 m m Druck 13,8 cc

Wasserstoff, entsprechend 0,03156 g Fe oder 0,69 ~ .

II. Aus 2,3167 g Schlacke wurden 7 cc Wasserstoff von 19 o und 740 mm Druck entbunden, entsprechend 0,01566.q Fe oder 0,68~.**)

~atürlicher Weise l~sst sich mit dem Hydrometer der Gehalt an Metall im Ferrum reductum und im Zinkstaub, ebenso der Kohlensäure- gehalt in Mineralien etc. mit Leichtigkeit ermitteln. Nachstehende Ana- lysen mögen als Belege für diese Behauptung dienen.

I. 0,1115 g Ferrum reductum entwickelten bei 18 ° und 753 mm Druck 39,5 cc Wasserstoff, entsprechend 0,091636 g Fe oder 82,2°/ .

II. 0,1065 g Ferrum reductum entbanden bei 17,3 o und 755 m m

Druck 37,7 c c Wasserstoff, entsprechend 0,087022 g Fe oder 82,09 ~ .

I. 0,1257g Zinkstaub lieferten bei 752mm Druck und 22,8 o 38,6 cc Wasserstoff, entsprechend 0,09988g Zn oder 79,90B.

1I. 0,1015g Zinkstaub entwickelten bei 748,5n~m Druck und 14,2 o 30,3 cc Wasserstoff, entsprechend 0~08129 g Zn oder 80,08 ~ .

*) Diese Analysen sind von Herrn G ies im hiesigen Laboratorium ausge- führt worden.

**) Diese Clevelander Schlacken analysirte Herr ~Iüller ebenfalls im hie- sigen Laboratorium.