382 E. Rupp u. F. Lehmann: Arsenbestimmung.

Mitteilung aus dem pharmazeutisch-chemischen Institut der Universittlt Kbnigsberg.

Zur quantitativen Ausmittelung des Arsens. Von E. R u p p und F. L e h m a n n .

(Eingegangen den 20. V. 1912.)

Der vie1 bearbeitete Schicksalsverfolg des Salvarsans ini Tierkorper hat das Bedurfnis nach einer moglichst einfachen und raschen Sonderung des Arsens vom Grundmaterial hervortreten lassen. Wir haben uns fur die Zwecke eines medizinischen Instituts in dieser Richtung bemuht und mijchten uber das eingeschlagene Verfahren berichten. Es liiBt sich damit in 1-2 Stunden eine Be- stimmung durchfuhren.

Zugrunde gelegt wmde die Methode von S c h n e i d e r - F y f e - B e c k u r t s, nach der das Arsen als Arsentrichlorid ab- destilliert und mit Jod titriert wird. Die Zerstorung des organischen Materials hierf ur mu13 bekanntlich eine sehr weitgehende win, da andernfalls jodbindende Substanzen (Furfurol) in das Destilbt ubergehen. Bei der ublichen Materialvorbehandlung mit Chlorat und Salzsaure, hat man daher die mit Chlorwasserstoff gesattigte und im Salzsiiurestrom uberdestillierte Losung trivalenten Arsens mit Permanganatloaung nachzuoxydieren und die I)estillation wie zuvor im Chlorwasserstoffstrom zu wiederholen.

Diese Destillationen erfordern nicht allein einen Zeitaufwand von mehreren Stunden, sondern insbesondere auch eine stlindige Ueberwachung des Chlorwasserstoff-Entwicklers, da Stockungen im Gasstrom sofort Rucksteigerscheinungen auslosen. Der Behelf mit einem reichlichen Zusatze von rauchender Salzsliure an Stelle des Gasstromes zwingt zu einem Abdestillieren fast bis zur Trockne, wobei Retorte oder Destillierkolben nicht selten zu Bruch gehen.

Wir suchten nun zu erzielen: 1. Ausreichende Destruierung der organischen Substanz durch

Permanganat oder Persulfat und Schwefelsaure in e i n e r Operation. 2. Destillation des Arsens als Trichlorid in einem aus der

Substttnzlosung selbst herausentwickelten Salzsiiurestrom. 3. Einfachste Kondensation des iibergehenden Arsentrichlorids

bei gleichzeitiger Zur uckhaltung etwaiger fluchtiger organischer Abbauprodukte.

E. R u p p u. F. Lehmann: Arsenbestimmung. 383

Zu den orientierenden Versuchsreihen dienten mit Alkaliarsenit bezw. rnit Salvarsan in bekannten und wechselnden Mengen ver- setzto Hackfleischproben.

P e r m a n g a n a t - B e h a n d l u n g : 20 g Fleisch wurden in einer Reibschale mit 10 g gepulvertem Kaliumpermanganat mog- lichst gleichmaI3ig verrieben ; hierbei trat sehr bald eine betrlchtliche Erwarmung ein. Das Gemisch wurde in einen Rundkolben von % Liter Inhalt geschiittet, mit 10 ccm verdiinnter Schwefelsliure iibergossen und unter haufigem Umschiitteln 10 Minuten lang stehen gelassen. Darauf wurden vorsichtig unter Umschwenken in kleinen Portionen 25 ccm konzentrierte Schwefelsiiure zugegeben. Es trat sofort eine sturmische Gasentwickelung auf, nach deren Verlauf das Fleisch bis auf wenige Klumpchen und Fett zerstort war. LLstig fielen das Umfiillen des Fleisch-Permanganatgemenges und dessen heftige Reaktion mit der Schwefelsaure. Es wurde daher das Fleisch-Permanganatgemisch in der Schale mit 10 ccm vcrdunnter SchwefelGure griindlich durchgearbeitet, wlihrend zehn Minuten langen Stehens hiiufig durchgemischt und darauf mit der konzentrierten Schwefelsaure in kleinen Portionen unter besthdigem Umriihren versetzt. Der Zerstijrungseffekt war ein besserer wie zuvor. Als nun das Gemisch von Fleisch, Kaliumpermanganat und verdunnter Schwefelsaure ca. 15 Minuten unter hiiufigem Umriihren auf einem siedenden Wasserbade erhitzt und dann mit konzentrierter Schwefelsaure versetzt wurde, verlief die Reaktion noch ruhiger und vollstkndiger. Durch das Erhitzen wird eine sehr feine, gleichmaoige Verteilung von Fleischresten und Kalium- permanganat erreicht, die auf Zusatz der konzentrierten Schwefel- sgure rasch in Losung gehen.

M a n v e r r e i b t a l s o i n e i n e r P o r z e l l a n s b h s l e 20 g F l e i s c h m a s s e z u e r s t m i t 10 g g e p u l v e r t e m K a l i u m p e r m a n g a n a t u n d d a r a u f m i t 10 c c m v e r d i in n t e r S c h w e f e 1 s a u r e m o g 1 i c h s t g 1 e i c h - rn i io ig . D i e M i s c h u n g w i r d a u f e i n e m s i e d e n d e n W a s s e r b a d e r h i t z t u n d w i l h r e n d d i e s e r Z e i t h i i u f i g d u r c h g e a r b e i t e t . D i e n o c h w a r m e , fast pulverige Masse w i r d m i t 25 c c m k o n z e n t r i e r t e r S c h w e f e l a i i u r e i n k l e i n e n P o r t i o n e n u n t e r b e - s t a n d i g e m U m r i i h r e n v e r s e t z t u n d b i l d e t n u n - m e h r e i n e g e l b b i s b r a u n l i c h g e f i i r b t e F l i i s s i g - k e i t , i n d e r k e i n e o d o r g a n z g e r i n g e F l e i s c h - r e s t e v o r h s n d e n s i n d .

384 E. Rupp u. F. Lehmann: Arsenbeatimmung.

P e r s u l f a t - B e h a n d l u n g : M) g Fleisch wurden mit 10 g Kaliumpersulfat geolischt. Die Mischung wurde mit 10 ccrn verdumter Schwefelsiiure iibergossen, 10 Minuten unter haufigem Umriihren stehen gelassen und mit 20 ccm konzentrierter Schwefel- &ure versetzt. Die Reaktion war bei weitem nicht so energisch, und ein groDer Teil des Fleisches blieb unzerstort zuriick. Daher wurde das Gemisch auf einer Asbestpappe uber ganz kleiner Flamme bis zum Sieden erhitzt. Die Fleischstuckchen verschwanden hierbei immer mehr, namentlich wenn me mit einem dicken Glasstab oder einer Reibkeule zerdriickt wurden, und es blieb eine, wenn nicht zu stark erhitzt war, hellgelb gefirbte Fliissigkeit zuriick.

Die beiden Zerstorungsverfahren erwiesen sich im weiteren Verlauf der Untersuchungen als gleichwertig. Da Permanganat iiberall eher zur Hand sein diirfte und wohl auch sicherer arsenfrei ist, geben wir diesem den Vorzug.

D e s t i l l a t i o n u n d T i t r a t i o n : Den zur Ver- fluchtigung des Arsens benotigten Salzsaurestrom erzeugt man durch Eintragen von reinem Kochsalz in das schwefelsaure Zer- storungsgemisch. Wir kehrten damit auf den schon von S c h n e i d e r im Prinzip eingeschlagenen Weg zuruck, vermeiden aber durch die Permanganat-Voroxydtion die Entstehung von Schwefligsaure, welche das nach dem S c h n e i d e r’schen Originalverfahren ge- wonnene Destillat zur direkten Titration unbrauchbar macht.

Zuniichst ist das Zerstorungsgemisch von superoxydischen Manganresten zu befreien, um eine Chlorbildung aus dem hernach zu entwickelnden Chlorwasserstoff zu verhindern. Hierzu ver- wandten wir anfiinglich Natriumsulfit und vertrieben uberschussiges Schwefeldioxyd durch Erhitzen. Bequemer ist ein Zusatz von ca. 30 ccm offizinellem 3% igem Wasserstoffsuperoxyd, das unter lebhaftem Aufschiumen vergast,

-0, + H,O + H,SO, = 0, + MnSO, + 2 H,O, und im UeberschuD durch die Mischwiirme der Schwefelsiiure zer- setzt wird.

Nunmehr war zu untersuchen, ob und inwieweit mit dem Salzsaurestrom jodbindende organische Trummerstoffe iiber- destillieren. Die Zerstorungsgemische wurden in einen Halbliter- kolben verbracht, mit 50 g Chlornatrium, sowie 5 g wasserfreiem Ferrosulfat versetzt und durch einen einfach gebohrten Stopfen mit zweimal rechtwinkelig gebogener Ableitungsrohre verschlossen. Der aul3ere Glasrohrschenkel tauchte in einen Erlenmeyerkolben mit 100 ccm Wasser. Das der Reduktion von Arsensiiure zu Arsenig-

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saurc dieumde Ferrosulfat war des etwa mogliclien Einflussee wegen aucli den arsenfreien Blindvcrsuclien zuges -tzt worden.

Beim Erhitzcn auf dem l h h t n e t z trat sehr bald stiirmische Salzsaureentwickelug auf. Sobald diese ruhiger wurde und das Schiiumen nachlieB (6-7 Minuten), wurde die Destillation unter- brochen, der Vorlagen-Inhalt durch Bikarbonat neutralisiert und rnit n/lOO Jod titrierv). Der Verbrauch hieran betrug bei einer langeren Versuchsreihe 0,5-2,5 ccm.

Bei einer auf freier Flamme fraktioniert destillierten Probe erforderte die erste Destillathalfte in bikarbonatalkalischer Losung 0,3 ccm, der zweite, erheblich hoher erhitzte Anted 1,7 ccm Jod. Daraus ergab sich, da13 insbesondere Ueberhitzung zu meiden ist. So wurde nunmehr auf dem Sandbade erhitzt, wodurch dcr Jod- verbrauch auf durchschnittlich 1 ccrn "/loo Losung fiel. SchlieBlich wurde die Destillation im langhalsigen Kjeldahlkolben mit dem bei Stickstoffbestimmungen iiblichen S t u t z e r'schen Aufsatz vorgenommen, und damit erreicht, daB der ,,innere Jodbedarf 'L auf 0,4-0,6, also im Mittel 0,5 ccm "/loo Losung zuriickging. D i e s e r B e t r a g b l i e b k o n s t a n t .

Hand in Hand rnit diesen Blindproben gingen Versuchsreihen mit Arsenigsilurezusatz bis zu 0,264 g, durch welche der Fliichtigkeits- grad des Arsens unter den jeweils eingehaltenen Destillations- bedingungen kontrolliert wurde. Dabei ergab sich durchweg, daB in der obwaltenden hochst wasserdampfarmen Atmosphare naszenten Chlorwasserstoff s das gebildete Arsentrichlorid iiberraschend leicht quantitativ iibergeht.

Erwkhnenswert halten wir hier folgenden Versuch: In einern Fraktionierkolbchen mit nahezu bis zum Boden reichenden Gas- zuleitungsrohr wurden 30 g Arsentrichlorid (Siedepunkt 134O) auf dem Wastxerbad erhitzt. Da keine Siedeerscheinung stattfand,

1) Zur Kontrolle der Materialien und der Empfindlichkeit des Stake-Indikators unter obigen Versuchsverhaltnissen wurden 40 g Bikarbonat mit 100 ccm Wasser angeschuttelt, mit arsenfreier rauchender Salzsliure annahernd neutralisiert und rnit Jodlosung versetzt. Nach drei Tropfen trat deutliche Blaufarbung ein. Ein Zusatz von 3 g Jodkalium vor der Titration war ohne EinfluB. Des weiteren wurden vorsichtig 10 g Iieliumpermanganat rnit 10 ccrn verdiinnter und dann 50 ccm konzentrierter Schwefelsaure ubergossen, mit 20 ccrn Wasser und 2 g Natriumsulfit gekocht und nach dem Erkalten rnit 5 g Ferrosulfat und 50 g Natriumchlorid destilliert. Dss Deatillat wurde in 100 ccm Wasser aufgefangen, wie vorher elkalisiert und titriert. Es wurden ebenfalls nur 0,15 ccm n/lO,, Jod verbraucht.

Arch. d. Phann CCL. Bds. 5. Heft. 25

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zeigte der Faden eines bis zum Fraktionieransatz eintauchenden Thermometers keinen erheblichen Anstieg. Als nun aber ein kraftiger Strom von Sabsliuregas zugeleitet wurde, stieg das Thermo- meter alsbald auf 75O an, und das Arsentrichlorid war binnen weniger Minuten iiberdestilliert, obschon die Temperatur awiihlich wieder auf 66O gefallen war.

Der Kondensation des Destillates nach S c h n e i d e r - F y f e ist daher groI3te Sorgfalt zu widmen f u r d e n F a 11, d a I3 g a s - f o r m i g e S a l z s t u r e d i e V o r l a g e p a s s i e r t . So findet man fur die gewohnliche Destillation im quantitativ un- bestimmten Salzsaurestrom mit Recht intensive Wasserkuhlung und doppelte Wasservorlage vorgeschrieben. Indem wir nun das Destillat in eine Aufschwemmung von 40 g Natriumbikarbonat und 100 g Wasser leiten, wird fur rascheste Hydrolyse des uber- gehenden Arsentrichlorids Sorge getragen, so daJ3 jegliche Kiihlung oder sonstige VorsichtsmaBregel entbehrlich ist.

Wie der Versuch ergab, genugte es auch, einfach 100 ccm Wasser vorzulegen, welche mit der aus 50 g Kochsalz entwickel- baren Chlorwasserstoffmenge eine hochstens 25% ige Salzsaure liefern konnen, aus der Arsentrichlorid gleichfalls nicht zu ent- weichen vermag. Das Bikarbonat ist jedoch ein bequemer Indikator des Reaktionsendes. 1st selbiges annahernd zersetzt, d. h. voll- kommen in Losung gegangen, so ist nahezu aller Chlorwasserstoff iibergetrieben, die Destillation kann also unterbrochen werden.

Die Resultate einer der diesbeziiglichen mit 20 g Fleisch an- gestellten Versuchsreihen waren die folgenden :

Gefunden 0,0011-0,0012 g As

0,0026 ,, ,, 0,0048-0,005 ,, ,, 0,0096-0,0098 ,, ,, 0,047 -0,049 ,, ,, 0,093 -0,098 ,, ,, 0,140 -0,145 ,, ,, 0,193 -0,196 ,, ,,

Als Korrekturabzug des inneren Jodverbrauchs waren 0,05 ccm ll/lo bezw. 0,5 ccm

Da bei physiologischen Untersuchungen nicht immer 20 g festes Material zur Verfugung sein werden, war weiterhin zu prufen, ob fiiFgeringere Materialmengen die beschriebene Versuchsanordnung

Jod in Anschlag gebracht worden.

E. Rupp u. F. Lehniann: Arsenbestimmung. 387

unveriindert beibehalten werden kann. Aus den mit 5 bezw. 10 g Fleisch angestellten Titrationsserien ging hervor, daB dies der Fall ist. Auch die Permanganatmenge bedarf keiner Veranderung. Die Blindversuche ergaben einen inneren Jodverbrauch

von O,EL0,7 ccm Jod bei 10 g Material, ,, 0 , 3 4 5 ), n~~~ ,, ,, 5 g ,,

im Mittel also wiederum 0,5 ccm, die vom Arsen-Titrationsverbrauch in Abzug zu bringen sind.

5 g Fleisch, 10 g Permanganat: Angewandt Jodverbrauch Gefunden 0,001 g As 3,3 ccrn n/lOO J 0,0012 g A s 0,0025 ,, ,, 6 8 ,, ,, ,, 0,0022 ,, 1,

0,006 ,, ,, 12,4 ,, ,, ,, 0,0047 ,, ,, 0,0125 ,, I , 3 2 2 ,, ,. ,, 0,0121 ,, ,, 0,05 ,, ,, 1293 3 ) n/ io J 0,046 1, ,, 092 ,, ,, 5190 ,, ,, ,, 0.191 9. .. In Zusammenfassung ergibt sich folgender

Quantitativer Arsennachweis in Fleisohmaterial.

5-20 g des krumelig feuchten Untersuchungsmaterials werden mit 10 g gepulvertem Kaliumpermanganat und darauf mit 10 ccm verdiinnter Schwefelsaure moglichst gleichmiiBig gemischt. Die Mischung wird auf einem siedenden Wasserbad 15 Minuten lang erwarmt und wahrend Jieser Zeit haufig durchgearbeitet. Der noch warme, fast pulverige Ruckstand wird unter bestandigem Umruhren in kleinen Portionen rnit 25 ccm konzentrierter Schwefelsiiure und bald darauf mit 30 ccm Wasserstoffsuperoxydosung versetzt. Sobald die Fliissigkeit nicht mehr schaumt, gieBt man sie in einen Kjeldahl- kolben um, spiilt die Schale rnit 30 ccm konzentrierter Schwefelsaure nach, fiigt 5 g entwassertes oder 10 g krystallisiertes Ferrosulfat hinzu, kuhlt ab, gibt nunmehr 50 g Natriumchlorid zu und destilliert unter Benutzung eines Kjeldahl-Kugelaufstzes euf dem Sandbad. Der nach unten abgebogene AuBenschenkel des Aufstzes ist durch ein Schlauchstuck pendelnd mit einem 30-40 cm langen Glasrohr verbunden, das in einen geriiumigen Erlenmeyerkolben mit 40 g Natriumbihrbonat und 100 ccm Wasser taucht. 1st in dem ofters umzuschwenkenden Kolben alles feste Bikarbonat verschwunden, so unterbricht man die Destillation durch Liiften des Aufsatzstopfens oder lost die Schlauchverbindung und spiilt das Glasrohr mit etwas

25*

388 E. Rupp u. F. Lehmenn: Arsenbestimmung.

Wasser nach. Uas Destillat 1a13t man erkalten, alkalisiert es riotigen- falls mit Bikarbonat, filtriertl) und titriert mit "Ilo bezw. "Iloo Jod- losung und Stllrke.

0 ,05ccm n/ltbe_z_w. 0 , 5 c c m "/loo J o d w e r d e n v o m T i t r a t i o n s:v e r b r a u c h a 1 s i n A b z u g g e b r a c h t .

1 ccm J = 0,003748 g As bezw. 0,00495 g As20,, 1 ccm n/loo J = 0,0003748 g As bezw. 0,000495 g As,(),.

K o r r e k t u r w e r t

Die Arbeitsweise fiir das Zerstorungsverfahren mit Kalium- persulfat ergibt sich aus nachstehender Versuchsreihe :

20 g arsenhaltiges Fleisch wurden rnit 10 g Kaliumpersulfat und darauf mit 10 ccm verdiinnter Schwefelsiiure moglichst gleich- mii13ig gemischt und unter haufigem Umriihren 10 Minuten lang stehen gelassen. Darauf gibt man 25 ccm konzentrierte Schwefel- siiure zu, erhitzt bestandig durchriihrend die Mischung uber kleiner Flamme bis zum beginnenden Sieden, giel3t sie in einen Kjeldahl- kolben, spult rnit 30 ccm Wasser nach, fugt noch 30 ccm kon- zentrierte Schwefelsaure hinzu und verfahrt dann weiter wie bei der Permanganatmethode. Als Umschlagswert waren auch hier 0,5 ccrn n/lw Jod vom Titrationsergebnis in Abzug zu bringen.

Angewandt Verbraucht Gefunden 0,00483 g As 12,7- 12,s ccm n/lOO J 0,00476-0,0048 g As 0,0966 ,, ,, 25 -25,2 ,, ,, ,, 0,0937 -0,0944 ,, ,, 0,120 ,, ,, 31 -30,8 ,, "/lo J 0,116 -0,116 ,, ,, 0,240 ,, ,, 60,7-61 ,, ,, ,, 0,2275 -0,229 ,, ,, SchlieBlich wurde noch festgestellt, da13 der notige Chlor-

wasserstoffstrom auch durch Eintropfen von rauchender Salzsiiure in die schwefelsauren Zerstorungsgemische erzeugt werden kann, wennschon man es als einen gro13en Vorteil des Kochsalzes erachten wird, da13 dieses leicht arsenfrei zu erhalten ist, bezw. durch schwache Rotglut von Arsen befreit werden kann.

Die Apparatur ist dieselbe wie oben, aul3erdem ragt jedoch durch den doppelt gebohrten Stopfen ein Tropftrichter mit 50 ccm rauchender Salzsaure in den Kjeldahlkolben hinein. Man erhitzt den Kolbeninhalt zum Sieden und lafit, gelinde weiter erhitzend, die Salzshre in diinnem Strahle zufliel3en. Nach weiteren 5 Minuten Kochens wird die Destillation unterbrochen.

- l) Filtrierte Proben zeigen bwseren Indikatorumschlag.

W. Schulemann: Vitalfabung und Chemotherapie. 389

Gefunden 0,0049 g As 0,048 g 3,

0,230 ,, ,, 0,115 ,, ,,

0,0048-0,0049 6 AS 0,0475-0,0483 ,, ,, 0,192 g As

Ueber die Anwendung des Verfahrens auf Blut und Harn, sowie den kolorimetrischen Nachweis von Arsenmengen' unterhalb 1 mg wird demnachst berichtet werden.

Bus dem pharmazeutischen Institut der Universitilt Breslau (Direktor : Professor Dr. Gcadamer)

und der Ktrniglich chirurgischen Universitiltsklinik Breslau (Direktor: Gceheimrat Professor Dr. Kfittner).

Vitalfarbung und Chemotherapie. II. Versuchsiehler bei Vitalfilrknngs-Brbeiten.

Von W e r n e r S c h u l e m a n n .

(Eingegangen den 24. V. 1912.)

Bei den Versuchen, Tiere vital zu farben'), ist man so vielen Versuchsfehlern ausgesetzt, daS es mir berechtigt erscheint, sie hier zu behandeln, soweit ich sie bei meiner Arbeit bemerkt habe. Einmal scheint mir dies zur Reurteilung der fruheren Arbeiten uber Vita1fiirbun.g wesentlich, dann aber wird es fur denjenigen, der auf diesem Gebiet auch arbeiten will, nicht ohne Interesse sein, wenigstens einige ,,Klippen und Untiefen" vorher zu kennen, urn sie leichter vermeiden bezw. berucksichtigen zu konnen.

ZunZichst sind rein c h e m i s c h e Momente zu nennen. Hierzu bedarf es einer Abschweifung auf das Gebiet der F a r b e n - f a b r i k a t i o n. Die Verwandten des Trypanblaus leiten sich ab von einem Diamin und von Naphtalinderivaten. Von den Diaminen kommen fur uns vor allem Benzidin, Tolidin, Dianisidin bezw . deren

1) Literatur siehe bei S c h u 1 e m a n n; Arch. d. Pharni. 1912, Heft 4.