Uber eine neue Darstellungsform der v a n ’ t Hoffschen Untersuchungen iiber ozeanische Salzablagerungen (11).

Von

ERNST JANECKE.

Mit 13 Figuren im Text.

I n einer friiheren Abhandlung ist auseinander gesetzt, wie man unter Umrechnung der VAN’T HOFF schen Zahlen statt der bisher iiblichen raumlichen Darstellung eine andere gewinnen kann. Die Methode beruht darauf, dais man an Stelle der sonst ublichen Formeln, welche die SBttigung angeben, bezogen auf 1000 H,O, andere Formeln setzt, indeni man den Wassergehalt zu einer vari- ableii Grijfse macht und fur die an Kochsalz gesiittigten Losungen sich auf Formeln bezieht, die derart konstruiert sind, dals die Mole- kiilsumme K, + Mg + SO, gleich 100 ist. Werden die gefundenen Zahlen auf die Formel 100 nz H,O a Mg b K, (100 - a - b) SO, c Na, d Ca e Cl, umgerechnet, so ergeben sich die Zahlen der Tabellen 5 und 6, Seite 146 und 14i . Wie Seite 145 auseinander gesetzt, M s t sich alsdann fur jede der Temperaturen 25O und 83O ein raumliches Bild konstriiieren, wenn der Wassergehalt qn oder eine Zahl n

= loo m- als raumliche Ordinate zu einem ebcnenDreieck oder Recht- m f 100

eck aufgetragen wird. Der Gehalt an denSalzen wird durch dieses eberie Dreieck wiedergegeben (vgl. S. 145), welches sich in ein Rechteck auflosen laisst, wenn der Gehalt an Mg und K2 nach den Formelri

a loo 13 = loo umgerechnet wird. DiesoerhaltenenWerte A = n + h a f h

fur A und 13 sind in den Tabellen in den beiden letzten Kolurnnen angegeben. F u r die bei 25O gesattigten Losungen erhalt man auf die

2. rmorg. Chem. 51 (1906), 141.

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Weise die Figg. 10, 11, 12 und 14. Ihrem Inhalte nach sind die- selben in Ubereinstimmung mit den Darstellungen VAN’T HOFFS. Die Auflosung des Dreiecks K, - Mg - SO, (S. 145) in ein Rechteck in der angegebenen Art konnte man als die naturliche ansehen, da die beiden positiven Ionen gleichartig behandelt sind.

I n folgendem sol1 eine andere Darstellung gegeben werden, welche auch aukerlich noch den Zusammenhang meiner Darstellungs- form mit der VAN’T HOFFS deutlich zum Ausdruck bringt. Die Dar- stellungsform ist dadurch gegenuber der in Bd. 51, S. 144 usw. ge- gebenen Darstellungsform ausgezeichnet, dafs die dort vorhandenen kleinen Felder hier erheblich groker werden, so dafs die Darstellung wesentlich an Deutlichkeit gewinnt.

TTm zu der gewunschten Darstellungsform zu gelangen, bezieht man 5ich auf dieselbe oben angegebene Formel, welche die Molekul- summe K, - Mg - SO, zu 100 macht. Anstatt nun aber das Dreieck mit diesen Ionen als Eckpunkt in der S. 145 angegebeneu Art in ein Viereck zu verwandeln, geschieht dieses jetzt dadurch, dals der Magnesiumgehalt ungeiindert und der Gehalt an K, und SO, in der Art umgerechnet wird, d d s die Summe K, und SO, stets gleich 100 wird. Die Groke a bleibt also fur die Darstellung in Form eines Rechtecks die gleiche, wie in den Formeln ange- geben, und stellt die Hohe in dem Rechteck mit SO, - K, als Gruncl-

linie dar.

(vgl. Fig. 9, S. 145).

100 An Stelle von b in dem Dreieck tritt jetzt B , = b ~

b + C] Setzt man nocli an Stelle yon el seinen Wert

100 100 -a‘

100 - a - b, soistB, =b--- Diese Zahl tritt , um zu der ge-

wunschten Darstellungsform zu gelangen, in den Tabellen an Stelle der Zahlen in den beiden letzten Kolumnen S. 146/147; sonst bleiben die Tabellen fur die gewiinschte Darstellungsform genau die gleichen. Nnturlich erfahrt jetzt auch ’die Lage der Salze in der Figur (Tabelle 7, S. 150) eiiie Anderung, indcm an Stelle der beiden letzten Kolumnen dieser Tabelle die Werte fur Bl zu setzen sind. Natur- gem%% erfahren die Punkte auf den Grenzlinien der Rechtecke keine Veriinderung. Die Grofsen fur B,, welche fur die Konstruktion zu berucksichtigen sind, sind in folgender Tabelle (S. 360) angegeben.

Das Resultat sei in den folgenden Figuren dargestellt. Fig. 1 gibt die Sattigungsfelder der bei 25O vorkommenden Salze. In Fig. 2 sind die Kristallisationsbahnen in diese Felder eingetragen als Gerade, welche direkt oder in ihrer Verliingerung durch die

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100 100 - / I

Tab. 5 % Tab. 5 n Tab. 6 a

Werte fur B' = b

25 " 25 8 3 " M 50 N. w. 22.5 I' 77

P 39.5 f 19 zz 74.5

n 11 i 44.5 v 60.5 s 26.5 j 26.5 It- 55.5

u 35.5 TZ 40' z 60 v 28.5 f ' 99

s 22 /I' 37.53

b in @ 71 iv 50

Q 54 y 27.5 8 63.5

T 36.5 k 91.51 y 42.5

w 27 ,q' SF

Y 16.5 G' 64.5 z 10 F' 87.5

Siittigungsfelder bei 25 ('.

Tab. 7a,

SchSnit 33.5 Leonit 27 Kainit 33.5 Langbeiriit 25

Fig. 2.

Punkte laufen, die in dem quadratischen Diagramm den Salzen ent- sprechen (vgl. Tabelle 7 und ?a). In Fig. 2 sind die Siittigungs- yerhaltnisse bei Beriicksichtigung der Kalksalze in den Losungen qessttigt an K,-Mg-Salzen eingetragen. Die Felder, melche sich auf den Krugit, Polyhalit und das Kahmpentsentacalciumsulfat be- ziehen, sind, wie bekannt, nur ihrer ungemhren Lage nnch richtig.

Nicht nach Tab. 5, S. 146 urngerechnet, sondern ails den Dampfdrnclwn (Vergl. VAN'THOFF, 2. mzorg. Chem. 47 (19~61, 258). - ? In

In Fig. 9 ist lc in das Kieseritfeltl neii interpoliert. Fig. 9 in das Glaseritfeld verschoben. - verschoben.

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Fig. 4 zeigt die Darstellung, welche von VAN'T HOFF gegeben ist. Man erkennt, daB die Figg. 3 und 4 genau dasselbe darstellen, wobei jedoch Fig, 3 jetzt eine quantitative Darstellung ist.

Sattigungsbild bei 25 O unter Beriicksichtigung d. Kalksalze in d. gesltt. L6sgn.

Kl I

Fig. 3. Fig. 4.

In Fig. 5 sind die Kalksalze, welche in den v erdi innt en Losungen auftreten, in die Darstellung hineingezogen. Bei allen Losungen, welche die Kalium- und Magnesiumsalze in irgendwelcher Mischung enthalten, ist bei geniigender Verdiinnung, also bei geniigend hohem Wasser- gehalt, der sich in entsprechender Hohe oberhalb des Quadrates in

Die Kalksalze in den verdiinnten Losungen bei 25'.

Fig. 5. 2. anorg. Cham. Bd. 63. 25

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der Figur befindet, die erste Ausscheidung, der Gips. Nimmt der Gehalt an den K, -Mg-Salzen zu, d. h. wird der Wassergehalt ge- ringer, so andert sich bis auf die Losungen, welche durch das Dreieck k l h dargestellt werden, die Form, in welcher das Calcium

Siittigungsbild bei 25 O in Parallelprojektion.

,2111, so,

Fig. 6.

zur Ausscheidung gelangt. Nur in diesern Dreiecke kommt in den (an Chlorkalium) gesattigten Losungen das Calcium ebenfalls, wie in den verdunnten Losungen, als Qips zur Ausscheidung. In den anderen Lhungen, welche in dem iibrigen Teile des Quadrates (Fig. 5) liegen , kommt bei Konzentrationszunahme, also Wasserabnahme, oberhalb der Linie o .n k 1 das Calcium als Anhydrit zur Ausscheidung. I n dem Viereck o a .n o als Glauberit und in dem Viereck a h k n als Syngenit. Bei weiter zunehmender Konzentration andert sich die Ausscheidungsform des Calciums, indem Glauberit und Syngenit ihre Felder auf Kosten des Anhydrits vergrofsern, da gleichzeitig auch das Syngenitfeld auf Kosten des Glauberits grol'ser wird. 1st Sattigung an K, - Mg-Salzen vorhanden, so ist die Ausscheidungs-

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I

Y

Fig. 7.

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form der Kalksalze durch die vorhergehende Fig. 2 dargestellt. Auf die Ausscheidung des Calciums als Chlorid, welche in den SO,-armen Losungen und in den Losungen, welche sehr vie1 W-asser auf die K, -Mg Salze enthaIten, moglich ist, ist in den vorhergehenden Figuren

Ergiinzung zu Fig. 7 , Die Ausscheidungsgebiete der Chlorverbindungen von K, - hfg- Ca bei Sattigung an Kalksalzen.

Fig. 8.

keine Riicksicht genommen. Fig. 6 zeigt in Parallelprojektion das Sattigungsbild fur 25 O cebst den Krystallisationsbahnen. In Fig. 7 ist Fig. 3 in Parallelprojektion wiedergegeben. Der Wassergehalt ist in beiden Biguren nicht durch die Zahl m als Ordinate, sondern durch Die Fig. 8 gibt die Erganzung der Fig. 7 und dargestellt.

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k

2

k K.

J.

A. 6' can2 n2 0

C

bezieht sich auf die Ausscheidung des Calciums als CaCI, in den Losungen, welche gar kein oder nur sehr wenig SO,, enthalten. Sind derartige Losungen auch an Calcium gesattigt, so findet bei isothermen

B i s t/i of22

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Sattigungsfelder bei 83O.

Fig. 9.

Siittigungsbild bei 83O mit den Krystallisationsbahnen.

Fig. 10.

Eindunsten in dem raumlichen Gebiete E B h 1 j u Ausscheidung von Chlorkalium statt; in dem Gebiete E D a von Carnallit, in dem

Fig. 11. Fig. 12.

Doppelstreifen A D E von Magnesiumchlorid, in dem Doppelstreifen zwischen r1 und E von Tachydrit, in dem Doppelstreifen 4 von CaC1,.4H20 und in dem raumlichen Gebiete oberhalb p C G ~ , welches

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sich urn ein geringes in die raumliche Figur hinein erstreckt, von CaCl,.GH,O. In m beriihren sich die Gebiete von Gips und CaC1,. 6H,O.

Siittigungsbild bei 83 4 Die Hiihe der Punkte entspricht ihrem Wassergehalt.

Fig. 13.

Die nachstehenden Figuren geben in ahnlicher Weise, wie bisher auseinandergesetzt, die Sattigungsverhaltnisse fur 83 O wieder. Fig. 9 zeigt die Sattigungsfelder der verschiedenen bei 83 O vorkommenden Salze. In Fig. 10 sind die Krystallisationsbithnen in derselben Art, wie in Fig. 2 konstruiert. Die Fig. 11 gibt die Sattigungsverhalt- nisse bei Beriicksichtigung der Kalksalze wieder. Die Linie K'b' ist gekriimmt gezeichnet , urn Ubereinstimmung mit der Darstellungs- form von VAN'T HOFP, welche in Fig. 12 wiedergegeben ist, zu haben. Die Fig. 13 gibt in Parallelprojektion die Sittigungsfelder der

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K, - Mg-Salze fur 83O. Die raumliche Ordinate stellt in dieser Figur den wirklichen Gehalt an Wasser, also die Zahl m, nicht m dar, welche bei der Darstellung der Figg. 7 und 8 benutzt wurde.

Aus dem Vorhergehenden geht hervor, dafs man durch die ge- wahlte Darstellungsform imstande ist, in bequemer Weise eine quan- titative Darstellung der VAN'T HoFFschen Untersuchungen zu geben.

flunlzover, Kgl. Teohrzische Ilbchschule.

Bei der Redaktion eingegangen am 7. Dezember 1906.