Titel: Ueber das Vorkommen von wasserfreiem Eisen-Persulphat in dem Rükstande, den man bei Concentration der käuflichen Schwefelsäure erhält, und über die Reaction der Schwefelsäure und der schwefelsauren Eisenverbindungen. Von A. Bussy und L. R. Lecanu.
Fundstelle: Band 20, Jahrgang 1826, Nr. XVII., S. 69
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XVII. Ueber das Vorkommen von wasserfreiem Eisen-Persulphat in dem Rükstande, den man bei Concentration der käuflichen Schwefelsäure erhält, und über die Reaction der Schwefelsäure und der schwefelsauren Eisenverbindungen. Von A. Bussy und L. R. Lecanu. Aus den Annales de Chimie et de Physique. September. 1825. S. 20. Bussy, über das Vorkommen von wasserfreiem Eisen-Persulphat in dem Rükstande von Schwefelsäure. Man hielt bis jezt den Bodensaz, der sich in den Gefaͤßen bildet, in welchen die Schwefelsaͤure-Fabrikanten die Concentration ihrer Saͤure vornehmen, fuͤr schwefelsaures Blei. Dieß ist jedoch nicht so, wie wir uns bei Untersuchung mehrerer dieser Niederschlaͤge von verschiedenen Fabriken zu uͤberzeugen Gelegenheit hatten. Wir fanden, daß dieselben beinahe ganz aus wasserfreiem Eisen-Persulphate bestehen, mit welchem zuweilen etwas Kieselerde vermischt ist. Diese Beobachtung machte in uns den Wunsch rege, einige Versuche uͤber die gegenseitige Wirkung der Schwefelsaͤure und der schwefelsauren Eisen-Verbindungen anzustellen, deren vorzuͤgliche Resultate wir hier angeben wollen. Wenn man das krystallisirte Eisen-Proto-Sulphat bei der gewoͤhnlichen Temperatur mit Schwefelsaͤure von 66° in Beruͤhrung bringt, so verliert dasselbe bald seine gruͤne Farbe, wird vollkommen weiß, und zertheilt sich; gewiß in Folge der Entziehung seines Krystallisations-Wassers. Zugleich erhaͤlt die Fluͤßigkeit eine schoͤne rosenrothe Farbe, welche an Intensitaͤt zunimmt, und ins Purpurfarbene uͤbergeht. Die anfangs truͤbe Fluͤßigkeit klaͤrt sich auf, so daß man dann die gefaͤrbte Saͤure von dem weißlichen, bloß aus wasserfreiem Eisen-Protosulphate bestehenden, Bodensaze abgießen kann. (Das vorher getroknete Eisen-Protosulphat theilt der Saͤure bei seiner Aufloͤsung eine aͤhnliche Farbe mit). In diesem Zustande ist die rosenrothe Fluͤßigkeit eine wahre Aufloͤsung des Eisen-Protosulphates in Schwefelsaure. Sezt man derselben eine bestimmte Menge destillirtes Wasser zu, so nimmt die rosenrothe Farbe immer mehr an Intensitaͤt ab, und verschwindet endlich ganz, wenn die Dichtheit der Saͤure hinlaͤnglich vermindert ist; die Fluͤßigkeit biethet dann nur mehr die gewoͤhnlichen Kennzeichen einer verduͤnnten Aufloͤsung von Eisen-Protosulphat dar. Dieselbe Entfaͤrbung geschieht auch durch alle Koͤrper, welche im Stande sind, das Eisen auf das Maximum der Oxidation zu bringen, wie z.B. das Mangan- und Blei-Peroxid, oder noch besser durch Zusaz einiger Tropfen Salpetersaͤure. Die Entfaͤrbung derselben erfolgt dann augenbliklich, und auf eine sehr merkwuͤrdige Weise. Die Fluͤßigkeit behaͤlt durch die Dazwischenkunft des Eisen-Persulphates bloß eine leichte Truͤbung, wird aber bei geringer Waͤrme schnell gefaͤllt. Sezt man die rothe Aufloͤsung des Eisen-Protosulphates in Schwefelsaͤure der Wirkung der Waͤrme aus, so geht das Protosulphat in den Zustand eines Persulphates uͤber, welches sich zu Boden sezt, und die Fluͤßigkeit wird vollkommen entfaͤrbt. Das Persulphat, welches sich unter diesen Umstaͤnden bildete, bestand, nachdem es von der obenstehenden Fluͤßigkeit getrennt, und dann mit concentrirtem Alkohole abgewaschen worden ist, um die lezten Theilchen der Saͤure zu entfernen, aus: Eisen-Peroxid   40 Schwefelsaͤure   60 ––––– 100 d.h. aus 3 Atomen Schwefelsaͤure auf 1 Atom Peroxid. Dieses Salz entspricht demjenigen, welches Thomson in seinem Werke unter dem Namen Tri-Persulphas Ferri bezeichnet. Obwohl es in großer Menge in Wasser aufloͤslich ist, so laͤßt es sich doch nur sehr schwer von dieser Fluͤßigkeit angreifen, wenn es durch laͤngere Beruͤhrung mit siedender Schwefelsaͤure einen hohen Grad von Cohaͤsion erreicht hat; eine Wirkung, welche auch entsteht, wenn man Eisen-Protosulphat stark troknet. Wegen dieser Eigenschaft, und wegen der weißen Farbe, die es besizt, wurde der, bei der Concentration der kaͤuflichen Schwefelsaͤure sich bildende, Bodensaz bis jezt fuͤr schwefelsaures Blei gehalten; allein man erkennt leicht, daß er aus einem Eisen-Salze besteht, wenn man ihn mit Ammonium behandelt, welches ihn leicht zersezt. Aus dem Angefuͤhrten geht hervor: 1) daß die Schwefelsaͤure von 66° schwefelsaures Eisen auf dem Minimum aufloͤsen kann, wobei sie sich roth faͤrbt. 2) daß die Aufloͤsung von Eisen-Protosulphat in Schwefelsaͤure durch die Einwirkung verschiedener oxidirender Koͤrper, oder der bloßen Waͤrme leicht auf das Maximum uͤbergeht. 3) daß die concentrirte Schwefelsaͤure kein schwefelsaures Eisen auf dem Maximum aufloͤst, obwohl sich dieses aufloͤst, wenn jene gehoͤrig verduͤnnt ist. Diese Thatsachen scheinen uns auf eine hinreichende Weise die Bildung des fraglichen Bodensazes, und die Abwesenheit des Eisens in der kaͤuflichen Schwefelsaͤure zu beweisen. Der Schwefel, welcher zur Bereitung derselben angewendet wird, enthaͤlt, da er nicht destillirt wird, eine gewisse Menge Schwefel-Eisen, und dieses Schwefel-Eisen, welches in Folge der Verbrennung in ein schwefelsaures Salz verwandelt, und mit einem Theile des Schwefels von den entstehenden Gasen fortgerissen wird, loͤst sich in der schwachen Schwefelsaͤure auf, und scheidet sich bei deren Concentration ab, waͤhrend die geringe Menge schwefelsaures Blei, welche durch die Einwirkung der Schwefelsaͤure auf die, bei dieser Fabrication gebraͤuchlichen, bleiernen Gefaͤße gebildet wird, aufgeloͤst bleibt, indem es in concentrirter Schwefelsaͤure viel leichter aufloͤslich ist, als in schwacher. Wir schließen mit der Bemerkung, daß der Bodensaz von schwefelsaurem Eisen, der durch Concentration der gewoͤhnlichen Schwefelsaͤure entsteht, zur Bereitung der rauchenden Schwefelsaͤure sehr geeignet zu seyn scheint, und daß man die zugleich oxidirende und austroknende Wirkung, welche die Schwefelsaͤure auf das schwefelsaure Eisen, auf dem Maximum ausuͤbt, benuͤzen koͤnnte, um sich auf eine leichte Weise eine große Menge des, zur Bereitung der Nordhaͤuser Schwefelsaͤure tauglichen, wasserfreien Eisen-Persulphates zu verschaffen. Zusaz. Der Schlamm, welcher sich in der k. b. priv. Schwefelsaͤure-Fabrik zu Augsburg von Zeit zu Zeit bei der Concentration der Saͤure in den Bleipfannen absezt, enthaͤlt ebenfalls zuweilen wasserfreies schwefelsaures Eisenoxyd mit schwefelsaurem Eisenoxydul. Jene Salze finden sich uͤbrigens darin nur in sehr geringer Menge, ein Beweis, daß der Schwefel, welcher bisher in dieser Fabrik angewendet wurde, nur selten Schwefel-Eisen enthielt. Die Hauptbestandtheile dieses Schlammes sind schwefelsaurer Kalk und schwefelsaures Blei. Es ist einleuchtend, daß die Kalkerde, welche das in der Kammer vorgeschlagene Wasser enthaͤlt, sich groͤßtentheils in den Pfannen bei der Concentration der Saͤure als Gyps ausscheiden muß, und es ist wohl unvermeidlich, daß durch die gleichzeitige Wirkung der salpetrichten Saͤure und Schwefelsaͤure in der Kammer nicht stets etwas Blei oxydirt und aufgeloͤst wird, obgleich die Bildung des schwefelsauren Bleies durch eine solche Einrichtung der Kammer, wobei moͤglichst wenig Stikstoffoxydgas zur Erzeugung der Schwefelsaͤure noͤthig ist, gewiß sehr beschraͤnkt werden kann. Außer den genannten Salzen findet sich in dem Schlamme noch jener Schwefel, welcher auf dem Herde durch die Gasarten fortgerissen, und dadurch der Verbrennung entzogen wurde. Die Kieselerde, welche man bei der Untersuchung des Schlammes findet, kommt zufaͤllig als Sand hinein. Seine graulich, weiße Farbe, muß verkohlten organischen Substanzen zugeschrieben werden. Wenn der Schwefel, den man zur Erzeugung der Saͤure benuzt, Schwefelselenium enthaͤlt, so wird die Saͤure in der Kammer roth gefaͤrbt. Beim Erkalten sezt sie sodann allmaͤhlig Selenium in rothen Floken ab. Schneller und vollstaͤndiger aber wird dieser Koͤrper bei der Concentration der Saͤure in den Bleipfannen ausgeschieden. Erhizt man in solchem Falle den Schlamm auf einem Porcellanscherben, so brennt der Schwefel mit einem durchdringenden rettigartigen Nebengeruch ab. Die Faͤrbung der Saͤure ist auf der hiesigen Fabrik oͤfters beobachtet worden; der Schwefel, welchen man in diesen Faͤllen angewendet hatte, war aus dem Salzburgischen. Ungelaͤuterter roher Schwefel, welcher zur Fabrikation der Saͤure nicht angewendet wird, enthaͤlt oft Schwefel-Arsenik. Die Erfahrung hat gelehrt, daß, wenn sein Gehalt daran bedeutend ist, bei seiner Anwendung ein Theil Arsenik als Arsenichte-Saͤure in die verduͤnnte Schwefelsaͤure uͤbergeht. Wird die Saͤure nun in den Bleipfannen concentrirt, so zieht sich die Arsenichte-Saͤure, so in den Schlamm hinein, daß die daruͤberstehenden Saͤureschichten kaum Spuren davon bei der Untersuchung zu erkennen geben. Dieses ist der Grund, warum selbst bei der Anwendung eines solchen Schwefels (welche uͤbrigens in jedem Falle zu verwerfen ist), nicht leicht Arsenichte-Saͤure in die voͤllig concentrirte Schwefelsaͤure uͤbergehen kann. Durch eine zu rasche Verbrennung des Schwefels auf dem Herde kann SchwefelSwefel-Arsenik von den Daͤmpfen fortgerissen werden, und dadurch in den Schlamm kommen. E. D.