Beiträge zur Analyse des Eisens: von Dr. H. Uelsmann in Königshütte O. S. Mit einer Abbildung. Uelsmann, zur Analyse des Eisens. Im Anschluß an die bereits (1875 218 492) veröffentlichten Notizen über die Bestimmung des Phosphors im Eisen und dessen Erzen bringe ich die nachstehenden Daten über die im hiesigen Laboratorium ausgeführten Bestimmungsmethoden auch der andern Bestandtheile des Roheisens und Stahls. Hinsichtlich der im frühern Aufsatz angegebenen Methode der directen Wägung des Molybdänniederschlages kann ich berichten, daß auf andern Hüttenwerken der Nachbarschaft die Methode im Vergleich zur Wägung als Magnesiasalz ebenfalls ausgeführt wurde, und wie die Collegen mir mündlich mittheilten, mit gleichen übereinstimmenden Resultaten, wie sie hier erhalten wurden. Es sei dabei auf einen Umstand aufmerksam gemacht, welcher namentlich bei Bestimmung sehr geringer Phosphormengen nicht übersehen werden darf, daß nämlich das schwedische Papier von Munktell phosphorhaltig ist, und zwar in so hohem Grade, daß, um ein Beispiel anzuführen, aus einem Filter von 80mm Durchmesser 6mg Molybdänniederschlag erhalten wurden. Solches Papier muß vorher mit verdünnter Salpetersäure ausgewaschen werden, oder man muß für jedes Filter, durch welches die saure Lösung filtrirt wurde, die vorher bestimmte Menge Niederschlag in Abzug bringen. Wie sich leicht ergibt, ist dieser Phosphorgehalt des Papiers die Ursache, daß beim Filtriren Molybdänlösung enthaltender Flüssigkeiten diese anfänglich stets etwas trübe durch das Filter gehen; die Phosphorsäure wird ausgezogen und im Filtrat durch die Molybdänlösung gefällt. Bestimmung des Kohlenstoffes. Nachdem, mit Ausnahme der von Boussignault angegebenen, sämmtliche Kohlenstoffbestimmungen im Stahl und Eisen wiederholt eingehend hier durchgemacht wurden, sind die beiden Methoden von Wöhler und von Ullgren je nach dem vorliegenden Material beibehalten worden. Läßt das Eisen sich staubfein pulvern, so ist die Mischung mit gepulvertem Kupferoxyd und Verbrennung in Sauerstoff gewiß die eleganteste und sicherste Methode. Geht dies nicht an, und es dürfte das die Regel sein, so führt die Methode nach Ullgren (Behandeln des Eisens mit Kupfervitriol oder Kupferchlorid und Oxydation des Rückstandes mit Chromsäure und Schwefelsäure) am schnellsten und besten zum Ziele. Hinsichtlich der anzuwendenden Mengenverhältnisse kann lediglich auf die wiederholten Beschreibungen des Verfahrens in den verschiedenen analytischen Handbüchern verwiesen werden; über den Apparat und die Ausführung der Analyse erlaube ich mir, einiges hinzuzufügen. Nachdem das Eisen durch das Kupfersalz zersetzt ist, wird die Lösung, welche sich nur schwer absetzt, nicht direct abgegossen, wie Fresenius angibt, sondern wir filtriren dieselbe sammt dem Rückstände auf einen kleinen, mit Asbest verstopften Trichter, worauf das letzte Flüssige mit der Luftpumpe abgezogen wird. Der Inhalt des Trichters wird noch feucht mittels eines in einer feinen Pinzette gefaßten Asbestbäuschchens vollständig in den Entwicklungskolben gebracht, und dieser dann nach Beschickung mit Chromsäure und Schwefelsäure — letztere mit ¼ Vol. Wasser verdünnt und erkalten gelassen — dem Apparat eingeschaltet. An demselben habe ich, wie beistehender Holzschnitt Textabbildung Bd. 220, S. 535 zeigt, die obere Condensationskugel C mit einem Kühlgefäß T umgeben, welches, mit kaltem Wasser gefüllt, eine vollständige Zurückhaltung des Wasserdampfes aus A und B bewirkt. Sonst durfte, um nicht ein starkes Uebergehen von Wasser in den mit Schwefelsäure und Bimsstein beschickten Cylinder und damit dessen baldige Unwirksamkeit zu bewirken, nur langsam erwärmt werden, wodurch die Operation sich ungebührlich verzögerte. Auch konnte man sich nur auf Augenblicke entfernen, — Unbequemlichkeiten, die hier gehoben sind. Ich nahm in Ermanglung einer andern Vorrichtung einen Trichter, dessen Pfeife kurz abgeschnitten war, lackte mittels eines Korkes b das untere Rohrende der Kugel C in den Stutzen und verband die ganze Anordnung bei m mittels eines Kautschuckröhrchens mit dem Entwicklungskolben. Sobald jetzt durch das erste Erwärmen nach etwa 6 bis 8 Minuten das anfänglich bis in B hineinreichende Aufschäumen zu Ende ist, kann man bei gleichbleibender Hitze die ganze Operation bei starkem Kochen sich selbst überlassen; in C werden die Dämpfe so vollständig abgekühlt, daß kaum ein Hauch von Feuchtigkeit in das Rohr R, welches nach den Trockenvorrichtungen führt, hineingelangt. Als Absorptionsmittel für die Kohlensäure wird ein Rohr mit gekörntem Natronkalk genommen. — Wer einmal den empfohlenen Kalibimsstein gemacht hat, wird sich dieser unangenehmen Arbeit zum zweiten Male ohne Noth gewiß nicht aussetzen; derselbe ist völlig unnöthig, da der Natronkalk so vollständig absorbirt, daß wir nicht die mindeste Veranlassung hatten, davon abzugehen. Das Durchsaugen von nur 5 bis 6l Luft nach Beendigung des Kochens hat sich als nicht genügend erwiesen, da dadurch bei uns in keinem Falle die ganze Kohlensäure mitgenommen war. Es wird hier stets die doppelte Menge durchgesaugt; dabei nimmt bei der zweiten Wägung der Natronkalk höchstens um 1mg zu. Controlproben, welche wir in der Art anstellten, daß der Rückstand vom Stahl mit überschüssigem Kupferchlorid und Salzsäure von Kupfer befreit und dann mit Kupferoxyd im Sauerstoffstrome verbrannt wurde, stimmten mit der Ullgren-Probe bis in die Hundertstel überein. Die so vielfach angepriesene colorimetrische Probe von Eggertz hat uns keine brauchbaren Resultate geliefert. Abgesehen davon, daß Stahlproben mit bekanntem Gehalt von Kohlenstoff bei der colorimetrischen Probe völlig verschiedene Verhältnisse ergaben, hat sich auch hier die schon anderwärts gemachte Beobachtung bestätigt, daß genau dieselbe Menge Stahl, unter völlig gleichen Umständen aufgelöst, zwei durchaus verschiedene Nüancen der Färbung ergibt. Liegt hierin schon von vornherein eine Unsicherheit der Methode, so sind auch für den praktischen Ingenieur, selbst wenn dieselbe tadellos wäre, die Resultate nur dann von Werth, wenn wirklich nur der Kohlenstoff der die Härte bedingende Bestandtheil ist, alle andern Bestandtheile aber stets gleich bleiben. Wie oft dies in der Praxis der Fall, wird jeder Fabrikant von Stahl am besten wissen. Bestimmung des Siliciums. Die Frage nach diesem nie fehlenden Bestandtheil des Eisens tritt wohl stets zugleich oder, wie beim Stahl, noch vor der Frage nach den übrigen Bestandtheilen an den Chemiker heran, und es finden sich vielfache Vorschriften zu dessen Bestimmung. Beim Auflösen des Eisens in Salpetersäure von 1,20 spec; Gew., wie bei der Phosphorbestimmung beschrieben, wo sofort eine starke Reaction eintritt, ist das Entweichen von Siliciumwasserstoff von vornherein ausgeschlossen; durch das Abdampfen und Glühen in der Platinschale wird die Kieselerde unlöslich und bleibt nach dem Auflösen des Eisenoxydes in Salzsäure zugleich mit dem Graphit als Rückstand auf dem Filter. Bei technischen Analysen läßt sich jetzt das Verfahren gegen den gewöhnlichen Weg der Schmelzung mit chlorsaurem Kali und Soda bedeutend vereinfachen. Man trocknet den Niederschlag, gibt ihn mit dem eingeäscherten Filter in einem Platintiegel, wo er mit einem kleinen Platinspatelchen zu Pulver zerdrückt wird, und verbrennt nun den Graphit im schief liegenden Tiegel mit angelegtem Deckel, wobei man zwei oder dreimal vorsichtig umrührt. Bei der in allen Lehrbüchern zu findenden Angabe, daß dieser Graphitrückstand erst bei der allerstärksten Glühhitze im Sauerstoff verbrenne, ist es wunderbar, die Thatsache, daß der Graphit in der eben angedeuteten Weise (von 4g Eisen in 30 bis 40 Minuten) über einer einfachen guten Finkner'schen Lampe vollständig verbrennt und die Kieselerde rein und weiß zurückläßt, nirgends angeführt zu finden. Jeder, der sich davon überzeugen will, wird das angegebene Verfahren vollständig bestätigt finden. Da die graphitische Kieselsäure gern etwas Eisen zurückhält, so ist es gut, dieselbe, ehe man sie zuletzt auf das Filter bringt, noch mit wenig warmer Salzsäure zu digeriren; thut man dies, so fällt dieselbe nach dem Verbrennen völlig weiß aus und kann direct gewogen werden. Bei zwei mit grauem Roheisen nach dieser Methode A und dem gewöhnlichen Verfahren B durch Schmelzung ausgeführten Analysen ergab sich Silicium für A B 1,79 1,71 2,24 2,19. Auch bei der Verbrennung des Graphits zur Kohlenstoffbestimmung genügt ein böhmisches Glasrohr vollständig; der Graphit verbrennt im Sauerstoff, namentlich mit Kupferoxyd gemischt, in kurzer Zeit. Hier wurden in einem Rohr hinter einander sechs Kohlenstoffbestimmungen gemacht, ohne daß dasselbe völlig unbrauchbar geworden wäre. Die Bestimmung des Schwefels geschieht ausschließlich nach der Methode von Johnston (Zeitschrift für analytische Chemie, 1874 S. 39) durch Einleiten des aus dem Eisen durch Salzsäure entwickelten Schwefelwasserstoffes in Brom haltende Salzsäure, nachdem vorher die Luft durch reinen Wasserstoff verdrängt ist. Die dortigen Angaben, sowie die Hoffnung, welche R. Wagner (1876 219 545) an das Verfahren knüpft, kann ich nach Hunderten von ausgeführten Schwefelbestimmungen völlig bestätigen. Es werden 6g zerkleinertes Rohmaterial angewendet, mit 20cc Wasser und 60 bis 70cc concentrirter Salzsäure in einen Kochkolben mit Trichterrohr übergossen und das Gas in einen Will'schen Stickstoffapparat geleitet, welcher mit Brom gesättigte Salzsäure enthält. Das weitere Verfahren ist das a. a. O. beschriebene.