Titel: Ueber die Nachweisung eines Kupfergehaltes in Roheisen, Stahl- und Stabeisen.
Fundstelle: Band 224, Jahrgang 1877, Nr. , S. 628
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Ueber die Nachweisung eines Kupfergehaltes in Roheisen, Stahl- und Stabeisen. Boussingault's Bestimmung von Kupfer in Eisen. Die zu diesem Zwecke von Boussingault (Annales de Chimie et de Physique, 1875 Serie 5 Bd. 5 S. 209) empfohlenen Methoden sind auf die Scheidung des Kupfers von Eisen durch Ammoniak gegründet. Die vom gefällten Eisenoxyde getrennte ammoniakalische Flüssigkeit wird neutralisirt und mit 1 oder 2 Tropfen Ferrocyankalium versetzt, wodurch ein rothbrauner Niederschlag hervorgerufen wird; auf diese Weise läßt sich noch 1/50000 Kupfer nachweisen. Boussingault löste 4g kupferfreien reinen Eisenvitriol in 50c heißem Wasser, fügte 0mg,25 Kupfersulfat hinzu, erhitzte unter allmäligem Zusätze von Salpetersäure bis zur völligen Oxydation des Eisens zum Kochen, versetzte dann mit überschüssigem Ammoniak und filtrirte. Einige Cubikcentimeter des Filtrats, mit Chlorwasserstoffsäure möglichst genau neutralisirt und mit einem Tropfen einer concentrirten Lösung von gelbem Blutlaugensalz versetzt, gaben den charakteristischen Niederschlag von Kaliumkupfercyanür, der sich in voluminösen Flocken absetzte. Bei Wiederholung dieses Versuches mit der Hälfte und dem Dritttheil der angegebenen Kupfersalzmenge entstand noch ein sehr deutlich wahrnehmbarer, braunröthlicher Niederschlag. Qualitative Probe. Zur Aufsuchung des Kupfers in gekohltem Eisen löst man 1g des letztern in 12cc Schwefelsäure (1 Vol. Monohydrat auf 5 Wasser) unter Erhitzen, fügt die zur Höheroxydation des Eisens erforderliche Menge Salpetersäure und 30cc Wasser hinzu, übersättigt die wieder ins Kochen gebrachte Flüssigkeit mit Ammoniak, bringt sie noch kochend auf das Filter, versetzt das Filtrat bis zur fast vollständigen Neutralisation mit so viel Chlorwasserstoffsäure, daß es nur noch sehr schwach alkalisch reagirt, welchen Punkt man, wenn zu viel Säure zugegossen war, durch frischen Zusatz von Ammoniak erreicht, und fügt nun 2 Tropfen einer concentrirten Ferrocyankaliumlösung hinzu, worauf der Niederschlag fast augenblicklich auftritt und sich in Flocken ablagert. Quantitative Probe. Dieses ebenso rasch ausführbare, als empfindliche qualitative Verfahren gestattet indessen nicht die quantitative Bestimmung des Kupfers, welches in gekohltem Eisen, namentlich in manchen Roheisensorten, zuweilen bis zu mehreren Promille enthalten ist. Boussingault empfiehlt hierzu nachstehenden Weg. 2g des zu prüfenden Metalles werden in einem genau tarirten Probirkölbchen mit überschüssiger Salpetersäure von 1,20 spec. Gew. bis zu vollständiger Auflösung behandelt, worauf man mit etwa 150 bis 200cc Wasser verdünnt, zum Sieden erhitzt, überschüssiges Ammoniak zusetzt, das Gewicht der Flüssigkeit genau bestimmt, ohne Auswaschen filtrirt und das Volum der durchgelaufenen, einen aliquoten Antheil des in den 2g Substanz vorhandenen Kupfers enthaltenden Flüssigkeit sorgfältig mißt, die letztere in einer Porzellanschale zu Syrupconsistenz abdampft, zur Zerstörung der vorhandenen Ammoniaksalze mit 15 bis 20cc Salpeter-Salzsäure versetzt und nun zur Trockne verdampft. Den Rückstand nimmt man mit 10 Tropfen Chlorwasserstoffsäure und etwas Wasser auf, filtrirt erforderlichen Falles und setzt einige Tropfen Schwefelammonium unter Beobachtung der Vorsicht hinzu, daß die Flüssigkeit saure Reaction behält. Das entstandene, sich rasch absetzende Schwefelkupfer wird schnell abfiltrirt, mit 1 bis 2 Proc. Schwefelammonium enthaltendem Wasser ausgewaschen, im Luftbade getrocknet, unter 2 bis 3maligem Zusatze einer geringen Menge reiner Schwefelblüthe in einem Porzellantiegel eingeäschert und nach mehrern Minuten langem Rothglühen gewogen. Bei diesen Untersuchungen ist die Anwendung zweier in einander steckenden, gleich schweren Filter zu empfehlen, deren äußeres man für sich verbrennt, worauf man die von ihm zurückgelassene Aschenmenge von der des andern das Kupfer enthaltenden abzieht. Bei Befolgung der vorstehenden Angaben erhält man von gleichen Substanzmengen stets dieselben Kupfermengen; allein dieses zur Nachweisung der geringsten Quantitäten des Metalles sehr geeignete Verfahren hält die Probe der Synthese nicht aus, indem bei mehrern derartigen Versuchen nur die Hälfte bis drei Viertel des dem Eisen zugesetzten Kupfers erhalten wurden, was ohne Zweifel daher rührt, daß ebenso wie bei der Bestimmung von Mangan und Phosphor in gekohltem Eisen, sobald in einer gleichzeitig ein anderes Metall enthaltenden Flüssigkeit ein reichlicher Niederschlag von Eisen entsteht, dieser letztere jedesmal einen gleichviel wie geringen Antheil jenes Metalles mit niederreißt oder zurückhält. Deshalb empfiehlt Boussingault, um alles in Lösung vorhandene Kupfer in Sulfuret umzuwandeln, die Entstehung dieses letztern in der Flüssigkeit ohne vorherige Abscheidung des Eisens zu vermitteln, und gibt dazu folgenden Weg an. 1g des Eisens wird mit 5cc Chlorwasserstoffsäure, der etwas Wasser zugesetzt ist, behandelt; nach erfolgter Auflösung trennt man die ungelöst gebliebenen Substanzen durch Filtriren (bei einigermaßen bedeutendem Siliciumgehalte nach vorherigem Abdampfen zur Trockne und Aufnehmen des Rückstandes mit Wasser und 3cc Chlorwasserstoffsäure) und verfährt so, daß man etwa 50cc Flüssigkeit erhält, die man 2 Stunden lang mit einem langsamen Schwefelwasserstoffstrom behandelt; den Niederschlag sammelt man auf dem Filter und wäscht ihn bis zur völligen Ausscheidung des Eisens mit Schwefelwasserstoff haltigem Wasser, trocknet und erhitzt ihn zu starker Rothglut, wodurch das Sulfuret gewöhnlich vollständig zu Oxyd umgewandelt wird; allein, wenn auch etwas Sulfuret zurückbleiben sollte, so würde dadurch die quantitative Bestimmung doch nicht beeinträchtigt werden, indem das Gewicht des Cu2S dem des Oxyds 2 (Cu O) gleich ist. Boussingault führte auch directe Versuche über den Einfluß aus, welchen die Gegenwart von Arsen auf die Genauigkeit der Bestimmung des Kupfers möglicherweise ausüben könnte, indem er in Erwägung zog, daß jener Körper durch Verbindung mit dem letztern Metalle wohl größere Stabilität erlangen, nicht aber, daß flüchtiges Schwefelarsen beim nicht flüchtigen Schwefelkupfer zurückbleiben könnte. Diese Versuche haben gezeigt, daß ein solches Bedenken unbegründet ist. H. H.