Aus dem II. Chemischen Laboratorium der Universit~t Wien.

Zur Mikrobest immung yon Kohlenstoff und Wasserstoff . (Vor l~uf ige Mit te i lung.)

Von

G. Kainz.

Mit 1 Abbildung.

(Eingelangt am 3. Oktober 1950.)

Erfahrungsgem~it mull bei der Mikro-C-H-Bestimmung dem Blei- dioxyd, das zur Entfernung der Stickoxyde dient, besondere Xufmerk- samkeit geschenkt werden; bei Einhaltung gewisser Bedingungen sind abet recht gute Werte erzielbar. Die Beanspruchung des Bleidioxyds is t gering bei Substanzen mit Amino- und Ringstickstoff, die nur wenig Stickoxyde bilden; dagegen tr i t t bei Substanzen mit Nitro- und Nitroso- stiekstoff, so vor allem bei Pikraten organischer Basen, eine aul~er- gewShnlich schnelle ErschSpfung der Absorptionsschicht ein.

Ein ideales Absorptionsmittel fiir Stickoxyde ist metallisches Kupfer*. Seiner Anwendung bei der gravimetrischen C-H-Bestimmung, ins besondere bei Serienanalysen, standen jedoeh bisher betr~tehtliehe Schwierigkeiten entgegen**. Zur Mikroanalyse, speziell yon Pikraten, habe ich daher eine einfaehe Apparatur konstruiert und erprobt. Sie ermSglicht Serienbestimmungen yon Kohlenstoff und Wasserstoff auf

* Kupfe r wurde zuerst yon J. Lindner fiir die Mikro-C-H-Analyse vor- geschlagen und gelegentlich seiner maflanalytischen C-H-Bestimmung ver- wendet. Neuerlieh wurde es auch yon J. Unterzaucher in seiner hervorragenden Arbeit fiber die maflanalytische C-tt-Bestimmung auf der Grundlage der Sauerstoffbestimmung verwendet.

** Eine gravimetrische Bes~immung auf dieser .Basis ist lediglich von J. B. Niederl und B. Withman beschrieben worden. Die Substanz wird dabei im Stickstoffstrom verbrannt, um das Kupfer vor Oxydati0n zu sehiibzen. Dies macht oxydierende Zus~tze notwendig, um alle Substanzen quantitativ verbrennen zu kSnnen. Da ferner die Absorptionsgef~l]e mit Stickstoff gefiillt werden, sind entweder besondere Vorsiehtsmaf~nahmen beim W/~gen oder nach beendeter Analyse die Anwendung eines Aspirators (Niederl) notwendig.

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gravimetrischem Wege unter Verwendung yon metallischem Kupfer zur Reduktion der Stickoxyde.

1. Im Verbrennungsrohr A (Abb. 1) erfolgt die Verbrennung der Substanz im Luftstrom und die Reduktion der Stickoxyde dureh gliihendes Kupfer. Dabei wird allerdings auch dem Luftstrom der Sauerstoff ent- zogen, so dab die Preglschen Absorptionsgefgl3e mit Stickstoff geftillt werden.

2. Nach beendeter Verbrennung ist lediglich eine Nachspiilzeit yon 5 Min. '(bei BMdioxyd: 20 Min.) notwendig, da die verwendete Rohrftillung, insbesondere das Kupfer, im Gegensatz zum hygroskopi- schen Bleidioxyd keine verzSgerte Ableitung der Verbrennungsprodukte verursacht.

3. Sodann wird der Dreiweghahn B umgestellt und der Lu[tstrom durch die Zuffihrungsleitung C unter Umgehung der Rohr[i~llung durch

Lull

Abb. 1. 1 Ag(Pt)-woue, 2 CuO, 3 Ag-Wolle, 4 Cu, 5 Ag-Draht, 6 W~rmeschutzschirm.

den Schnabel des Verbrennungsrohres direkt in die Absorptionsgef/ige geleitet. Hiedureh Mrd die l~ohrfiillung sehr geschont und in einfacher Weise in den Absorptionsgefi~gen Stickstoff dureh Luft ersetzt. Gleich- zeitig erfolg$ die Uberfiihrung des eventuell im Schnabel konden- sierten Wassers. Die unter 2 und 3 angeffihrten Magnahmen fiihren nebenbei aueh zu einer Verkfirzung der Analysenzeit um 10 Min.

"4. Die Regenerierung der Kupfersehieht war bei dem zuerst ver- wendeten Pr/~parat (hergestellt durch Reduktion yon drahtf6rmigem Kupferoxyd) nach zirka 10 Analysen, also einer Tagesserie, notwendig. Die nunmehr verwendeten Kupferprgparate mit grol3er Oberfl/~che, die sieh weitgehend mit Sauerstoff umsetzen, sind weir 1/~nger verwendbar. Die Reduktion erfolgt im Rohr selbst, indem durch die Rohrmtindung bei kaltem Langbrenner W~sserstoff fiber die auf 500 ° erhitzte CuO/Cu- Schicht geleitet wird. Die Reduktion ist in l~ngstens einer Minute be- endet. Nach Durchleiten yon Luft und Einschalten des Langbrenners ist die Apparatur in 5 bis 10 Min. einsatzbereit, ohne dab wie bei Blei- dioxyd eine Blindana]yse erforderlich w~re.

Die anfangs nur zur Analyse yon Substanzen mit Nitrostickstoff verwendete Apparatur erwies sieh auch allgemein Ifir die Analyse organi- seher Substanzen als sehr geeignet. Sie kann bei stickstofffreien Substanzen

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selbst dann noch ve rwende t werden, wenn die l~edukt ionsschicht b~reits verbr~ucht ist.

Eine ausfiihrliche Besehreibung der Appara tur und des Verfahrens wird sp~ter in dieser Zeitschrift erfolgen.

Zusammenfassung .

)/[ittels der beschr iebenen A p p a r a t u r wird un te r Verwendung yon meta l l i schem Kupfe r zur En~fernung d e r S t i ckoxyde in einfacher Weise eine gravimetrische Bes t immung yon C und I-[ in Ser ienanalysen erm5glicht . D a d u r c h , dab Kupfe r n ich t nur ein ideales Abso rp t ionsmi t t e l fiir St ick- oxyde, sondern aueh, im Gegensatz zu Ble id ioxyd, n icht hygroskopisch ist , erSffnen sieh weitere Vorteile. Nebenbei wird auch eine Verkfirzung der Ana lysendaue r und die sofortige E insa tzbere i t schaf t der A p p a r a t u r erreieht .

Summary.

A simple method for the gravimetric determinat ion of C and H in series analyses is p r o v i d e d by the appara tus described here, in which metallic copper is used for the elimination of the nitrous oxides. Fur ther advantages accrue from the fact tha t copper is not only an ideal absorbent for ni t rous oxides, but, in contrast to lead oxide, i t is not hygroscopic. In addition, the t ime required for the analysis is shortened and the appara tus is ready for the next run at once.

R@sum@.

On montre qu 'un dosage gravimdtrique du earbone et de l 'hydrog~ne, en s@rie, est possible, d 'une mani~re simple, a 1'aide de 1'apparel1 d6crit, en employant du cuivre m6tallique pour elLminer les oxydes de l 'azote. Le euivre n 'es t pas seulement un produi~ d 'absorpt ion id6al, mais aussi, et contrai- rement au bioxyde de plomb, il n 'est pas hygroscopique, ce qui laisse pr6voir de nouveaux avantages. Incidemment, on gagne du temps sur la dur~e de 1'analyse et l 'apparefl peut 6tre mis en route imm~diatement.