Titel: Zur quantitativen Bestimmung des Phosphors und Siliciums in Eisen und Stahl; von Alex. E. Haswell.
Autor: Alexander E. Haswell
Fundstelle: Band 237, Jahrgang 1880, S. 315
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Zur quantitativen Bestimmung des Phosphors und Siliciums in Eisen und Stahl; von Alex. E. Haswell. Haswell's Bestimmung des Phosphors und Siliciums in Eisen. Die im Folgenden zu beschreibende Methode der Bestimmung des Phosphors in Eisen und Stahl beruht auf der vollständigen Fällbarkeit der Phosphorsäure mit molybdänsaurem Ammon in einer mit Salpetersäure stark angesäuerten Lösung von salpetersaurem Kupferoxyd und Wägen der nach bekannter Methode zu erhaltenden pyrophosphorsauren Magnesia. Die Eisen- oder Stahlspäne werden zu dem Zwecke mit einer ungefähr 7procentigen Lösung von Kupferchlorid-Chlorammonium in gut verkorktem und zur Abkühlung in kaltem Wasser einzustellendem, der Flüssigkeitsmenge entsprechend groſsem Kolben unter wiederholtem Aufschütteln durch etwa 12 Stunden digerirt. Bei Anwendung concentrirterer Lösungen und ohne Einkühlen, bei welcher allerdings die Auflösung der Späne viel rascher erfolgt, wurde stets Entwicklung übelriechender Gase, Kohlenwasserstoffe, möglicherweise Phosphor Wasserstoff und Kieselwasserstoff, deren Nachweisung und Bestimmung einer späteren Arbeit vorbehalten wird, bemerkt, was offenbar auf parallel laufende Reactionen deutet, welche Verluste an den quantitativ zu ermittelnden negativen Bestandtheilen des Eisens veranlassen müssen. Nach erfolgter Reaction wird die Lösung von Eisenchlorür, welche bei Anwendung der stöchiometrisch berechneten Menge des Kupferdoppelsalzes nahezu von Kupfer frei ist, vorsichtig vom Rückstande abgegossen und derselbe, der auſser dem schwammförmig ausgeschiedenen Kupfer sämmtliche negative Elemente des Eisens (Kohlenstoff, Silicium, Schwefel und Phosphor) an Eisen gebunden enthält, wiederholt mit destillirtem Wasser gewaschen. Die mehr oder weniger trüben Waschwasser werden zur Vorsicht, da sie möglicherweise von den zu bestimmenden Bestandtheilen suspendirt enthalten, filtrirt und das getrocknete Filter eingeäschert. Der Rückstand im Kolben wird durch allmählichen Zusatz von concentrirter Salpetersäure und schlieſsliches Erwärmen oxydirt und nach beendeter Reaction in eine Schale gespült. Nachdem obige Filterasche hinzugebracht wurde, wird im Wasserbade zur Abscheidung der Kieselsäure eingedampft. Nach dem Eintrocknen wird unter Beobachtung der nöthigen Vorsichtsmaſsregeln die Kohle haltige Kieselsäure abfiltrirt und zur weiteren Reindarstellung und Bestimmung mit kohlensaurem Kalinatron im Platintiegel geschmolzen und abermals auf bekannte Weise mittels Salpetersäure ausgeschieden, filtrirt und als anhydrische Kieselsäure gewogen. Im Filtrate wird etwa hier vorhandene Phosphorsäure mittels molybdänsaurem Ammon gefällt und die Fällung auf dasselbe Filter der aus dem ersten Filtrate gefällten und filtrirten Phosphorsäure gebracht. Das tiefblaue Filtrat der Kohle haltigen Kieselsäure, welches die Hauptmasse der Phosphorsäure neben salpetersaurem Kupferoxyde enthält und das bei Anwendung von etwa 10g Stahlspänen 200 bis 300cc beträgt, wird mit molybdänsaurem Ammon im Ueberschusse versetzt und auf dem Wasserbade durch längere Zeit erwärmt, wobei sämmtliche Phosphorsäure vollständig als phosphormolybdänsaures Ammon ausgefällt wird. Zu bemerken ist, daſs bei Anwendung der nach Lipowitz mittels weinsaurem Ammon bereiteten Lösung der Molybdänsäure die Phosphorsäure neben Kupfer gar nicht oder nur unvollständig gefällt wird. Die nun erhaltene Fällung der Phosphorsäure wird auf bekannte Weise in die der phosphorsauren Ammon-Magnesia umgewandelt und als Magnesiapyrophosphat gewogen. Um mich von der Verläſslichkeit dieses Verfahrens, von der vollständigen Ausfällbarkeit der Phosphorsäure neben Kupfersalzen, zu überzeugen, wurde eine mit Salpetersäure stark angesäuerte Lösung von salpetersaurem Kupfer, deren Kupfergehalt gleich jenem war, wie er bei der Behandlung der Stahlspäne erhalten wird, mit einer Lösung von phosphorsaurem Natron von bekanntem Gehalte in dem Verhältnisse gemischt, daſs die Phosphormenge dem des Stahles entsprach, und darin die Phosphorsäure mittels molybdänsaurem Ammon ausgeschieden und als pyrophosphorsaure Magnesia gewogen. 12g Kupferspäne wurden in Salpetersäure gelöst und die Lösung mit 20cc Natronphosphat, wovon 100cc 0g,224 Phosphorsäure enthielten, gemischt und darin die Phosphorsäure = 0g,0457 gefunden. Die berechnete Phosphorsäure beträgt 0g,0448. Zur Phosphorbestimmung in einem Roheisen wurden 4g,6597 Späne mit einer Lösung von 25g Kupferchlorid-Chlorammonium in 350cc Wasser digerirt und auf beschriebene Weise verfahren. Der Phosphorgehalt wurde == 0,0983 Proc. gefunden. Derselbe betrug nach der Methode von Fresenius (bestimmt durch Lösen der Späne in Salpetersäure, Reduciren mittels schwefliger Säure und Fällen der Phosphorsäure als basisch phosphorsaures Eisenoxyd und dessen Weiterbehandlung) 0,097 Proc. In einem Bessemer-Fluſseisen wurden zwei Phosphorbestimmungen durch Digeriren von 10g,8379 und 9g,884 Späne mit einer Lösung von 50g Kupferchlorid-Chlorammonium in 700cc Wasser bestimmt und gefunden 0,0133 bezieh. 0,0124 Proc. Phosphor. Silicium wurde 0,1098 Proc. gefunden und beträgt nach anderer Methode bestimmt 0,115 Proc. Diese Methode der Phosphorbestimmung in Eisen und Stahl ist bei gleicher Genauigkeit einfacher und rascher ausführbar wie die älteren Methoden und gewährt gegenüber dem jetzt häufig in Anwendung stehenden Verfahren, die Späne in Kupferchlorid-Chlorammonium zu digeriren und das gefällte Kupfer durch einen Ueberschuſs des Kupferdoppelsalzes wieder aufzulösen, den Vortheil, daſs, abgesehen von dem geringeren Verbrauche obigen Reagenses und damit verbundenen Vermeidung möglicher Verluste, besonders an Phosphor, sogleich eine concentrirte Lösung erhalten wird, in welcher die Phosphorsäure ohne weiters gefällt und quantitativ bestimmt werden kann. Auch Schwefel in Eisen und Stahl läſst sich in den nach diesem Verfahren erhaltenen Lösungen quantitativ ermitteln und werde ich seinerzeit Beleganalysen darüber mittheilen. Wien. Chemisches Laboratorium, IV. Theresianumgasse 10.