Titel: | Ueber die Anwendung von Elliott's Methode zur Bestimmung des Kohlenstoffgehaltes in Knochenkohle, Graphit, Anthracit etc.; von F. A. Cairns. |
Fundstelle: | Band 203, Jahrgang 1872, Nr. CXVII., S. 470 |
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CXVII.
Ueber die Anwendung von Elliott's Methode zur Bestimmung des Kohlenstoffgehaltes in Knochenkohle,
Graphit, Anthracit etc.; von F. A. Cairns.
Aus dem American
Chemist, October 1871, S. 140.
Cairns, über Anwendung der Elliott'schen Methode zur
Kohlenstoffbestimmung.
Die lange Zeit von mir fortgesetzte Anwendung von Elliott's Modification des Ullgren'schen Verfahrens
zur Bestimmung des Gesammt-Kohlenstoffgehaltes in Roheisen und Stahl, wie
dieselbe im Journal of the London Chemical Society, Mai
1869, beschrieben wurde,Polytechn. Journal, 1870, Bd. CXCV S. 91. – In Fresenius' Anleitung zur quantitativen Analyst, fünfte Auflage, S.
820. führte mich auf die Anwendung dieser Methode zur Bestimmung des als Graphit
im Roheisen enthaltenen Kohlenstoffes und dann zur Bestimmung des Kohlenstoffes in
Knochenkohle, Anthracit und bituminösen Kohlen, durch directe Oxydirung mit
Chromsäure und Schwefelsäure in Elliott's Apparat. Die
Vortheile dieser Methode in Hinsicht auf Zeitersparniß leichte Ausführbarkeit und
Sauberkeit treten bei allen Anwendungen derselben entschieden hervor. In Bezug auf
Genauigkeit steht sie keiner anderen Methoden nach.
Das von W. D. Hermann im Journal of
the Chemical Society, Juni 1870, empfohlene Verfahren zur directen
Verbrennung des Eisens und Stahles scheint in Bezug auf rasche Ausführbarkeit den
Vorzug zu verdienen,Polytechn. Journal, 1871, Bd. CXCIX S. 212. erfordert aber einen kostspieligen und mühsam zu handhabenden Apparat.
Der große Zeitaufwand beim Filtriren des Kohlenstoffes, über welchen sich Hermann beklagt, rührt wahrscheinlich von der Anwendung
zu enger Trichterröhren her. Diese Schwierigkeit ist auch mir manchmal aufgestoßen,
in Folge der so eben angegebenen Ursache. Die Bestimmung des
Gesammt-Kohlenstoffes oder des Graphites beansprucht in der Regel fünf bis
sechs Stunden, nachdem das Probirgut vorbereitet worden. Elliott's Methode zur Abscheidung des Kohlenstoffes scheint besonders für
Stahl geeignet zu seyn, da die Schwierigkeiten hierbei nach der Weyl'schen und anderen ähnlichen Methoden bekanntlich
sehr groß sind.
Hinsichtlich der Manipulationen bei seinem Verfahren hat Elliott einen beachtenswerthen Punkt unberührt gelassen, nämlich die
schließliche Wägung des Absorptionsrohres. Sollte nämlich dasselbe vorher längere
Zeit unbenutzt gewesen seyn, so darf es nach der Operation erst gewogen werden
nachdem es einige Stunden mit verschlossenen Enden stehen geblieben ist, um
vollständig erkalten zu können. Die Vernachlässigung dieser Vorsichtsmaßregel kann
einen Fehler von 1 bis 2 Zehnteln eines Procentes veranlassen.
Es hat sich auch als empfehlenswerth erwiesen, beim Beginne einer Operation einen
Aspirator anzuwenden, um einen möglichen Verlust an Kohlensäure, durch die
Kautschukverbindungen, in Folge des bei rascher Gasentwickelung verursachten großen
Druckes zu vermeiden.
Das Elliott'sche Verfahren ist hinsichtlich seiner
Anwendung zur Bestimmung des Gesammt-Kohlenstoffes im Eisen und Stahl von
Anderen bereits gründlich geprüft worden.
Um seine Genauigkeit in Beziehung auf Graphit zu erproben,
habe ich von einem Roheisen drei gleiche Gewichtsmengen nach der gewöhnlichen
Methode und in genau derselben Weise behandelt, um den Graphit abzuscheiden.
Die erste Graphitprobe wurde nach Elliott's Methode oxydirt und
ergab 1,50 Procent Kohlenstoff (als Graphit im Roheisen).
Die zweite wurde nach dem gewöhnlichen Verfahren in Sauerstoff
verbrannt; sie ergab 1,50 Procent Kohlenstoff.
Die dritte wurde nach Elliott's
Verfahren behandelt und ergab 1,493 Procent Kohlenstoff.
Hierauf wurden zwei Proben von Knochenkohle geprüft,
sowohl durch Verbrennen im Sauerstoff, als durch directes Oxydiren mit
Chromsäure.
1 Grm. der ersten Probe wurde im Sauerstoff verbrannt, dann die in der Asche
enthaltene Kohlensäure bestimmt; dieselbe ergab nach Abzug der im kohlensauren Kalke
der Kohle enthaltenen Kohlensäure 8,29 Procent Kohlenstoff.
0,5 Grm. derselben Knochenkohle wurde dann direct mit Chromsäure und Schwefelsäure
erhitzt und nach Abzug der Kohlensäure des in der Kohle enthaltenen Kalkcarbonates
ergaben sich 8,20 Proc. Kohlenstoff.
1 Grm. der zweiten Probe, in Sauerstoff verbrannt, ergab 10,25 Proc. Kohlenstoff. 0,5
Grm. dieser zweiten Probe, mit Chromsäure etc. oxydirt, ergab 30,28 Proc.
Kohlenstoff.
Die gewöhnliche Methode, den in der Knochenkohle enthaltenen Kohlenstoff durch den
Gewichtsverlust beim Glühen des (vorher getrockneten und auf einem tarirten Filter
abgewogenen) in Salzsäure unlöslichen Rückstandes zu bestimmen, ist nicht nur ein
unvollkommenes Verfahren, sondern erfordert auch mehr Zeit und Arbeit, als die
Oxydation durch Chromsäure, mittelst welcher Methode die Bestimmung in weniger als
einer Stunde ausgeführt werden kann, abgesehen von der zum Erkalten des
Absorptionsrohres erforderlichen Zeit.
Die nächsten Versuche wurden mit Anthracit und bituminöser Steinkohle ausgeführt.
Zuerst wurde ein Lehigh-Anthracit geprüft. Die Verbrennung in Sauerstoff ergab
91,72 Proc. und 91,68 Proc. Kohlenstoff. Die directe Oxydation durch Chromsäure und
Schwefelsäure ergab 91,78 Proc.
Eine bituminöse Steinkohle von Carmelsville (Pennsylvanien) wurde alsdann der Prüfung
unterworfen; dieselbe war eine Backkohle, deren Verbrennung im Sauerstoff große
Schwierigkeiten darbot und Resultate ergab, welche große Differenzen zeigten, z.B.
81,29 Proc., 82,61 Proc., 83,64 Proc. und 82,34 Proc. Die Oxydation mit Chromsäure
ergab 83,74 Proc. Kohlenstoff; dabei ging die Oxydation rasch und ohne Schwierigkeit
von Statten. – Bei Steinkohlen muß die Oxydation
mit Chromsäure ziemlich langsam erfolgen und die Probe in sehr fein gepulvertem
Zustande angewendet werden.
Zusammenstellung der Versuche.
Substanz.
Gewichtin Grammen.
Methode.
GebrauchteZeit.
Procente
Kohlenstoff
Graphit
–
1) Chromsäuremethode
5 Stunden
1,500
„
–
2) Verbrennung in Sauerstoff
5
„
1,500
„
–
3) Chromsäuremethode
5
„
1,493
Textabbildung Bd. 203, S. 473
Substanz; Gewicht in Grammen;
Methode; Gebrauchte Zeit; Procente Kohlenstoff; Knochenkohle; 1. Verbrennung in
Sauerstoff; 3 Stunden; Chromsäuremethode; Verbrennung in Sauerstoff;
Chromsäuremethode; Anthracit; Verbrennung in Sauerstoff; Chromsäuremethode;
Bituminöse Steinkohle; Verbrennung in Sauerstoff; Chromsäuremethode
Bergschule, Columbia
College, 12. September 1871.