Titel: | Ueber die Gehaltsermittlung gefärbter Säuren und einen einfachen Apparat zu diesem Zwecke; von Dr. F. Salomon. |
Autor: | F. Salomon |
Fundstelle: | Band 234, Jahrgang 1879, S. 317 |
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Ueber die Gehaltsermittlung gefärbter Säuren und
einen einfachen Apparat zu diesem Zwecke; von Dr. F. Salomon.
Salomon, über die Gehaltsermittlung gefärbter Säuren.
Mittheilung aus dem chemisch-technischen Laboratorium der
technischen Hochschule in Braunschweig.
Mit einer Abbildung.
Die Analyse gefärbter Säuren, namentlich des Holzessigs und einiger anderen
technischen Producte, ist mit Hilfe der Alkalimetrie kaum ausführbar und man hat
sich daher schon lange nach einer einfachen und praktischen Methode umgesehen, um
diese Körper auch im technischen Laboratorium leicht und sicher zu bestimmen.
Im Nachfolgenden gebe ich die Beschreibung eines Apparates, welcher sich zu dem
genannten Zweck vorzüglich eignen dürfte und auſserdem noch den Vortheil besitzt,
auch für viele andere Bestimmungen in der Praxis brauchbare Resultate zu liefern. Im
Princip bietet dieser Apparat nichts Neues, die Ausführung der meisten Versuche wird
in analoger Weise vorgenommen wie bei der Benutzung des Scheibler'schen Kohlensäure-Bestimmungsapparates; nur erlangt man durch
Anwendung gröſserer Substanzmengen und einfache Eliminirung des durch Absorption
entstehenden Fehlers eine gröſsere Sicherheit in der Ausführung, als es bei dem
letztgenannten Apparate möglich ist.
Textabbildung Bd. 234, S. 318
Das Zersetzungsgefäſs A ist mit dem zur Aufnahme des
Bicarbonates oder auch der Säure bestimmten Gummicylinders a und dem einfach durchbohrten Glas-Kautschukstöpsel b versehen. Die dreihalsige Flasche B trägt im mittleren Stutzen einen einfach durchbohrten
Stopfen mit Glasrohr, dessen Oeffnung durch den Gummiballon c geschlossen ist. d ist ein mit Quetschhahn
verschlossenes Gummirohr zur Ausgleichung des Gasdruckes; e dient zur Uebertragung des Luftdruckes auf den Meſscylinder C, welcher mit dem Niveaurohre D in Verbindung steht. Die Handhabung des Apparates ist einfach. Die
Vorsichtsmaſsregeln unterscheiden sich in Nichts von denen, welche bei der Anwendung
des Scheibler'schen Apparates zu beachten sind. Ein
Beispiel möge die VerwendbarkeitVerwenbarkeit desselben erläutern helfen.
Bestimmung der Kohlensäure in kohlensauren
Salzen. 0,5 bis 1g,5 der Verbindung
werden in das Zersetzungsgefäſs gebracht, der mit Säure gefüllte Cylinder eingesetzt
und nach Entleerung des Gummiballon c durch Einblasen
in d der Stöpsel b
luftdicht geschlossen. Bei geöffnetem Quetschhahn wird dann durch Heben der
Niveauröhre D das Wasser auf den Nullpunkt von C eingestellt, hierauf der Quetschhahn d geschlossen und durch Zurückstellen der Niveauröhre
auf den Tisch an dem nach kurzem Sinken festen Stand der Wassersäule im Meſscylinder
der luftdichte Schluſs des Apparates festgestellt. Sobald dies geschehen ist, bringt
man durch leises Umschwenken des Entwicklungsgefäſses A
die Säure zur Wirkung, schüttelt wiederholt, um die Kohlensäure möglichst
vollständig auszutreiben, und liest zuletzt, nach Ausgleichung des Luftdruckes durch
Einstellen der Niveaugleicheit, die entwickelten Cubikcentimeter Kohlensäure direct
ab. Beobachtet man nun noch die während des Versuches herrschende Temperatur und den
Barometerstand, so hat man alle zur Rechnung nothwendigen Daten.
Durch die Absorption eines Theiles der Kohlensäure von der in A zurückbleibenden Flüssigkeit entsteht jedoch ein Fehler, welcher nicht
vernachlässigt werden darf. Scheibler bestimmte
denselben zu 0,8 Vol.-Proc. für seinen Apparat; doch unterliegt es keinem Zweifel,
daſs die durch Absorption bedingte Differenz je nach der angewendeten Menge von
Säure verschieden sein muſs und nicht unbedeutenden Schwankungen unterworfen ist.
Dieser Fehler läſst sich durch das im Folgenden angegebene Verfahren leicht
beseitigen. Bestimmt man nämlich die entwickelte Kohlensäuremenge in zwei Versuchen
und nimmt man bei dem einen Versuch die doppelte Menge Substanz wie bei dem andern,
so müſste, wenn kein Fehler vorläge, genau die doppelte
Menge Kohlensäure im zweiten Falle zur Entwickelung kommen. Nun wird aber in beiden
Fällen eine bestimmte Menge Kohlensäure von der Entwickelungsflüssigkeit
zurückgehalten. Dieser Betrag verdoppelt sich nicht bei dem zweiten Versuch; denn
die Menge der absorbirenden Flüssigkeit bleibt ungeändert und in Folge dessen muſs
sich bei diesem ein Ueberschuſs von Kohlensäure ergeben, indem für die zweite Hälfte
der angewendeten Substanz die ganze Menge des Gases zur Entwickelung kommen wird.
Beim ersten Versuch wurden z.B. Kohlensäure = 108cc entwickelt; bei Anwendung der doppelten Menge Substanz 220cc; folglich waren in beiden Versuchen 4cc Gas zu wenig entwickelt und die wahren Volume
sind für den ersten Versuch = 112cc, für den
zweiten aber 224cc.
Auſser dieser für die Absorption nöthigen Correction hat man noch einen andern
Umstand zu berücksichtigen, welchen auch Scheibler
besonders hervorhebt und der leicht zu groſsen Irrthümern führen kann; es ist dies
die Anwendung richtiger, mit dem Normalgewicht übereinstimmender Gewichte, von deren
Brauchbarkeit man sich stets auch in dieser Richtung überzeugt haben muſs, ehe man
die hier beschriebene gasometrische Methode verwenden kann. Befolgt man alle
angegebenen Vorsichtsmaſsregeln, so wird man ohne Zweifel mit dem neuen Apparat zu
sichern Resultaten kommen. Folgende Analyse mag als Beleg hier angeführt werden.
372mg Doppelspath gaben 85cc,5 CO2 bei 13°.
Durch vorhergehende Versuche war der durch Absorption entstandene Fehler zu 3cc gefunden. Gesammtvolum der CO2 = 88cc,5. 1cc Kohlensäure wiegt bei 13° und 760mm Druck = 1mg,84982, 88cc,5 wiegen somit 163mg,71.
44 Kohlensäure: 100 CaCO3 =
163,71: x, daraus x =
372mg,3 CaCO3;
angewendet 372mg,0 oder 100,09 Proc.
Anwendung des Apparates zur Gehaltsbestimmung von
Säuren. Für die Analyse von Säuren war es zunächst nöthig, ein geeignetes
Salz aufzufinden, welches bei constanter Zusammensetzung eine leichte und
gleichmäſsige Entwickelung der Kohlensäure ermöglicht und dessen Base mit den meisten Säuren
lösliche Salze bildet. Das Natriumbicarbonat, welches Vohl
(Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft, 1877 S. 1807) und ebenso
C. Jehn (daselbst S. 2109) für diesen Zweck
empfehlen, ist nicht gut zu verwenden, da selbst das krystallisirte Salz oft ein
einfaches Carbonat enthält; dagegen entspricht das krystallisirte Kaliumbicarbonat
dem Zweck vollkommen, so daſs ich mich dieses Körpers mit bestem Erfolge bedient
habe. Die Idee, welche der Bestimmung der Säuren durch Gasometrie zu Grunde liegt,
ist einfach und schon von Jehn an der eben angeführten
Stelle zur Anwendung gebracht; sie beruht auf der Messung der durch die zu
untersuchende Säure frei gemachten äquivalenten Kohlensäuremenge. Der Apparat,
welchen Jehn anwendet, ist von Mohr beschrieben und lange bekannt; derselbe ist aber für nur
einigermaſsen genaue Bestimmungen wegen der mangelhaften Druckregulirung und dem
bedeutenden Verluste an Kohlensäure durch Absorption nicht zu gebrauchen.
Um nun den Gehalt irgend einer Säure in meinem Apparat zu bestimmen, werden 2g Kaliumbicarbonat in den Gummibehälter a gebracht, 10cc der
(wenn nöthig vorher verdünnten) Säure in das Zersetzungsgefäſs eingetragen, das oben
erwähnte Gefäſs eingestellt und die Kohlensäure unter Berücksichtigung aller
angegebenen Vorsichtsmaſsregeln entwickelt. Nach Ausführung des Controlversuches mit
5cc der zu prüfenden Säure, welche mit 5cc Wasser verdünnt wurden, erhält man die zur
Berechnung nothwendigen Angaben.
Eine Schwefelsäure z.B., welche annähernd normal war und zum
Titriren benutzt wurde, sollte auf ihren Gehalt geprüft werden: 10cc derselben mit 2g Bicarbonat entwickelten im Mittel von 2 Versuchen 220cc Kohlensäure bei 17°.
5cc Säure, 5cc Wasser und 2g
Bicarbonat gaben in zwei Proben je 108cc
Kohlensäure bei 17°.
Es waren demnach bei beiden Versuchen 220 – (2 × 108) = 4cc Kohlensäure zu wenig entwickelt und das Volum
der Gesammtkohlensäure betrug 112cc für 5cc und 224cc für
10cc Säure.
Das Gewicht von 1cc CO2 bei 17° mit Berücksichtigung der Tension und bei
760mm Druck ist 1mg,81623, 224cc somit = 406mg,83; folglich sind 45g,291 im Liter enthalten.
Durch Gewichtsbestimmung ergab sich ein Gehalt von 45g,63 H2SO4 im Liter oder 99,3 Proc.
Die Brauchbarkeit der Methode zu derartigen Bestimmungen ist, wie aus diesen
Versuchen und zahlreichen andern von mir angestellten Analysen hervorgeht, nicht
anzuzweifeln; zieht man zuletzt auch noch den Barometerstand in Rücksicht, so kann
dieselbe einen Grad der Feinheit erreichen, welche der Gewichtsanalyse mindestens
sehr nahe kommt, während der Vortheil der leichtern und schnellern Ausführbarkeit
nicht zu unterschätzen ist.
Ohne Zweifel läſst sich die gasometrische Methode noch auf viele andere Körper
ausdehnen; doch wäre es für alle Anwendung erwünscht, bequeme Tabellen zur Reduction
des gefundenen Gasvolums, sowie auch solche zur einfachen Umrechnung des reducirten Kohlensäurevolums in die
gesuchte Substanz, ähnlich denen von Scheibler, zu
besitzen und werde ich mich in der nächsten Zeit mit Ausrechnung dieser Tabellen,
sowie mit der angedeuteten Verbesserung der Methode weiter beschäftigen; vorläufig
möge sie zur allgemeinen Annahme empfohlen sein.