Ueber die Bildung von kolloidem Gold und Platin in Phosphorsäuren

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    11-Jul-2016

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  • XLIV. Band 'Marz rg~ Heft 3

    K o 11 o i d -Ze i t s c hr i f t Zeitschrift ffir wissenschaftliche und technische Kolloidchemie

    Organ fiir das (iesamtgebiet der reinen und angewandten Kolloidchemie und f/Jr die VeRiffentlichungen der Rolloid-(iesellschaft

    Herausgegeben yon

    Prof. Dr. Wolfgan90stwald in Leipzig, ThomasiusstraSe 2. I I

    Erschelnt monatlich Imal [ Verlagvon THEODORSTE IP IROPFF [ Preis fiir den Band R.t~.18,-- I Dresden und Leipzig I

    Cleber die Bildung yon kolloidem Gold und Piatin in Phosphors uren. (Eingegangen am 4. Februar 1928.)

    Von Ado l f Mf i l ler , F ranz Urbach und Fr i t z B lank (W'ien).

    Gelegentlich von Versuchen zur Darstellung m6glichst reiner Metaphosphors~iure durch Er- hitzen von Orthophosphors~iure in Gold- oder Platingefiit~en hat der eine von uns (A. M.) die Beobachtung gemacht, dab dabei die erhaltenen Produkte violett bzw. br/iunlich gef/irbt waren.

    Die ffir die Versuche verwendete Phosphor- s~iure wurde auf folgende Weise gereinigtl). K~iufliche Orthophosphors/iure wird durch ent- sprechenden Zusatz yon Wasser auf die Dichte 1,72--1,73 gebracht, mit einem Kristall von 2H~PO4.H~O [Joly'sches Hydrat2), die k/iuf- liche krist. Phosphorsiiure enthNt meist dieses] geimpft, nach vollst/indigem Auskristallisieren auf einer Jenaer Glasnutsche (Korngr6ge 2 - -3 ) abgesaugt und mit wenig Wasser gewaschen. Danach werden die Kristalle durch Erw/irmen gel6st, nach dem Erkalten wieder geimpft und diese Operationen noch zweimal wiederholt. Zirka 10 g durch Erhitzen dieser S~iure auf Rot- glut erhaltene Metaphosphors/iure gab nach Ver- dampfen im Goldtiegel einen Glfihrfickstand von 0,3 rag.

    Erhitzt man die so gereinigte w~isserige L6- sung yon Orthophosphors/iure in einem Gold- tiegel vorsichfig immer st/irker, stets aber so,

    1) Ein Verfahren zur Darstellung von reiner Ortho- phosphors~iure haben Ross und Jones , Joum. Amer. Chem. Soc. 47, 2165 (1925), Chem. Zentralbl. 1925, II, 1832; Ind. and. Engin. Chem. 17, 1081, Chem. Zentralbl. 1926, I, 1781 angegeben. Das oben beschriebene Verfahren dfirfte jedoch in der Aus- ffihrung einfaeher sein.

    3) Jo ly , Compt. rend. 100, 447 (1885).

    daft die L6sung nicht spritzt, so steigt die Tem- peratur allmfihlich (Thermometer in einer Gold- schutzhfilse in der S~iure), bei ca. 260 0 beob- achtet man schwaches Rauchen, welches bei dunkler Rotglut sich bedeutend verst~irkt. (Durch fortgesetztes Erhitzen kann auf diese Weise, wie oben erw~ihnt, die gesamte Metaphosphors~iure verflfichtigt werden.) Unterbricht man das Er- hitzen, nachdem die Rotglut einige Minuten an- gedauert hat, lfiflt die Schme]ze nur so weit er- kalten, dag sie nicht mehr raucht, gieflt sofort in ein K61bchen um und schmilzt zu, so zeigt die so erhaltene ~iuBerst z~he Masse, welcher die Zusammensetzung der Metaphosphors~iure zukommt, eine blauviolette F/irbung. Sie bleibt auch nach fast zwei Jahre langem Stehen vollst~in- dig Mar und sedimentiert nicht. Daher lag die Vermutung nahe, dat~ hier eine kolloide L6sung yon Gold in Metaphosphors/iure vorliegt. Eine auf Anregung der Beobachtungen fiber kolloides Gold in Alkalihalogenidkristallen 3) (von F. U. und F. B.) ausgeffihrte n/ihere Untersuchung hatte das folgende Ergebnis. Das Pr~parat gibt einen intensiven gelbbraunen Tyndallkegel mit grfinlichem Stich. Die im Ultramikroskop sicht- baren Beugungsbilder zeigen ganz den Charakter von Goldultramikronen. Eine Brown'sche Bewegung ist jedoch wohl infolge der hohen Viskosit~t des Dispersionsmittels nicht zu be- merken.

    8) F. Blank u. F. Urbach, Naturwiss. 15, 700 (1927); vgl. dazu auch F. Urbach, SB.d. Akad. d. Wiss. in Wien, Mathem.-naturwiss. Kl. 1928; erscheint demn/ichst.

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    Erhitzt man die obige gereinigte w~isserige LSsung von Phosphors~iure in einer Platinschale erst gelinde, dann auf 120--130~ fiber freier Flamme mehrere Tage (das Thermometer ist zum Schutz gegen die S~iure mit feiner Silber- folie in eine Goldhfilse eingedichtet, welche den Boden der Platinschale berfihrt), so f/~rbt sich die S~iure allm~ihlich, besonders deutlich am Rand der F1/issigkeit, br~iunlich. Die Platin- schal'e weist etwa in der Niveauh6he der S~iure einen braunerl Belag auf. (Diese Erscheinung wird noch intensiver beim fortgesetzten Erhitzen der S~iure im Platintiegel auf ca. 300 0 und auf Rotglut.) Auch diese LBsung erwies sich bei genauer Untersuchuug als kolloide L6sung yon Platin in Orthophosphorsaure. Ein Vergleich der optischen Eigenschaften eines mittels Brenz- katechin reduzierten Pt-Hydrosols und des Phos-

    phors~iurepr~iparates zeigte weitgehende Aehn- lichkeit.

    Die S~iuren des Phosphors stellen also ein bisher nicht bekanntes oder zumindest nicht beachtetes Dispersionsmittel ffir kolloides Gold und Platin dar. Ueber die hier mitgeteilten Erscheinungen, die wohl den insbesondere yon R. Lorenz 4) erforschten Metallnebeln an die Seite zu stellen sind, soll im Zusammenhang mit einer Untersuchung fiber die L6slichkeit von Metallen in Salzschmelzen ausffihrlicher be- richtet werden.

    I. Chemisches Laboratorium der Universitdt, Institut fiir Radiumforschung, Institut far reed.

    Kolloidchemie der Universitdt, iPien.

    4) Siehe R. Lorenz u.W. E i te l , Pyrosole ~us ,,Kolloidforschung in Einzeldarstellungen", herausge- geben von R. Zs igmondy (Leipzig 1926).

    (Jeber die Struktur der yon Millikan und Mattauch untersuchten Oel- und Quecksilbertropfen.

    Von S a t y e n d r a N a t h R a y 1). (Eingegangen am 28. September 1927.)

    F. Ehrenhaf t hat gezeigt, dab die vor kurzem ausgeffihrten Versuche von J. Mat tauch zu Ergebnissen ftihren, die mit den vom Verf. aus den Experimenten yon Yu Chen Yang gezogenen Schlfissen absolut identisch sind. Die Oleichungen, die nach J. Mat tauch gelten sollen, ffihren zu dem SchluB, dab die von ihm untersuchten Oel- und Quecksilbertropfen Masse und Radius findern, wenn der Druck der Kohlen- s~iure, oder Stickstoffatmosph~ire zwischen 760 und 10 mm variiert. Die Versuche best~itigen nun folgende Beziehungen:

    p o p

    p o p c ist eine Konstante von den Dimensionen des Quadrates der Viskosifiit. Das zweite Glied der rechten Seite hat den Charakter eines Korrek- tionsgliedes, dessen Vernachl~issigung eine Glei- chung ergibt, die dann gilt, wenn wir die Trop- fen als Hohlkugeln ansehen.

    Aus den Gleichungen (1)folgt: m - - = konstant, (2) e

    1) Uebersetzt yon R. KOhler (Leipzig).

    also die Konstanz von Ladung dutch Masse' eine fundamentale Tatsache der ,,elektroche" mischen Aequivalenz".

    Bei Anuahme n icht hohler Tropfen gilt e = k a a, dies ergibt theoretisch :

    e - - ----- konstant a 3

    e anstatt -- = konstant,

    a

    wie yon Mat tauch und yon Yu ChenYang experimentell gefunden wurde2).

    Nun stellt m die Energie dar, die man nach a

    dem Newton 'schen Gravitationsgesetz auf- wenden mug, urn einen Haufen einander an- ziehende Molekfile (yon der Masse m) gleich- m~ifiig auf einer Kugel vom Radius a in dfinner

    Schicht zu verteilen, e dagegen ist die bei der a anologen Verteilung elektrisch geladener, ein- ander abstot3ender Molekfile auf eine Kugel vom Radius a gewonnene Energie. Unsere Hypo- these wird mit den Gleichungen (1) und (2) gut im Einklang stehen. Es ist nut notwendig, dag folgende Voraussetzungen erffillt sind. Die Hohlkugel mut~ aus Molekfilen aufgebaut sein,

    2) S. N. Ray, Ann. d. Phys. 77, 99 (1925).