Qualitative Analyse unorganischer Substanzen [6. Aufl. Reprint 2020] 9783112385982, 9783112385975

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V E I T

&

C O M P ,

in

Leipzig

Experimentelle Einführung in die unorganische Chemie. Von Dr. Heinrich

Biltz,

Professor der C h e m i e an der U n i v e r s i t ä t Breslau.

Mit

fünfzehn

Figuren

gr. 8.

1 9 19.

Siebente

geb. 4 M

Auflage,

50

Über die Lösungen. Einführung in die Theorie der Lösungen, die Dissoziationstheorie und das Massenwirkungsgesetz. Nach

V o r t r ä g e n , g e h a l t e n im P h y s i o l o g i s c h e n V e r e i n e u n d im V e r e i n e B e f ö r d e r u n g d e s n a t u r w i s s e n s c h a f t l i c h e n U n t e r r i c h t s zu B r e s l a u .

Von Dr. Walter

Herz,

Professor der Chemie an der Universität

gr. 8.

geh.

zur

Breslau,

1 J 6 40 -p.

Praktischer Leitfaden der Gewichtsanalyse Von Dr. Paul Jannasch, Profr-ssor .M der U n i v e r s i t ä t

Zweite, Mit

vermehrte zahlreichen gr. 8.

und

Heidelberg.

verbesserte

Abbildungen

Auflage.

im

Text,

geh. in G a n z l e i n e n 8 J i .

Kurzes chemisches Praktikum für Mediziner und Landwirte. Von Fritz Arndt, P j i v a t d o z e n t f ü r C h e m i e an d e r U n i v e r s i t ä t

Zweite 8.

1919.

Breslau.

Auflage. geb. 4 M .

Lehrbuch der Physik zu eigenem Studium und zum Gebrauche bei Vorlesungen. V o n I)r. E d u a r d

Riecke,

ö. b. P r o f e s s o r d e r I ' h y s i k a n d e r U n i v e r s i t ä t

Zwei

(Böttingen.

Bände.

E r s t e r B a n d s e c h s t e , v e r b e s s e r t e und v e r m e h r t e A u f l a g e . Band I - e i . 8.

1918.

I I erscheint A p r i l

g e b . in G a n z l e i n e n

1919. 22 Ji,

geh.

18

Ji.

VerlagBteuerimgBZUBchlag biB auf weiteres 3 0 0.0.

Verlag von

VEIT

& COMP

in

Leipzig

Lehrbuch der anorganischen Chemie für Studierende an Universitäten u. Technischen Hochschulen.

Von Dr. A. F . Holleman, o. Professor der Chemie an der Universität Amsterdam.

Fünfzehnte, verbesserte Mit zahlreichen Figuren, gr. 8.

Autlage.

einer T a b e l l e und zwei

1919.

Tafeln,

geb. 13 Jl.

Lehrbuch der organischen Chemie für Studierende an Universitäten u. Technischen Hochschulen.

Von Dr. A. F. Holleman., o. Professor der Chemie an der Universität Amsterdam.

Vierzehnte,

verbesserte Auflage. gr. 8.

1919.

Mit zahlreichen

Figuren,

geb. 13 J t .

Einfache Versuche auf dem Gebiete der organischen Chemie. Eine Anleitung für Studierende, Lehrer an höheren Schijlen und Seminaren, sowie zum Selbstunterricht.

Von Dr. A. F. Holleman, o. Professor der Chemie an der Universität Amsterdam.

Zweite, verbesserte Auflage. 8,

1916.

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;ieb. in Ganzleinen 2 Ji

ho

Die direkte Einführung von Substituenten in den Benzolkern. Ein Beilrag zur Lösung des Substitutionsproblems in aromatischen Verbindungen.

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von Dr. A. F. Holleman, r , P r o l c s o r der Chemie an der Universität Amsterdam.

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Refraktometrisches Hilfsbuch von Dr. W. A. Roth

und

Dr. F. Eisenlohr

Professor an der Universität Greifswald.

M i t 27 F i g u r e n , gr. 8.

17 T a b e l l e n , s o w i e

Privatdozent

Logarithmen.

geb. in Ganzleinen 6 Jt.

V e r l a g s t e u e r u n g s z u B c h l a g biß auf w e i t e r e s 3 0 " 0 .

Verlag von V E I T ¿k COMP, in Leipzig M e y e r -

J a c o b s o n

Lehrbuch der organischen Chemie. In

zwei

Bänden.

Erster Band: Allgemeiner Teil — Verbindungen der Fettreihe. Zweite

Auflage.

Neu

bearbeitet

von

P. Jacobson und R. Stelzner Lex. 8 .

geb. in Halbfranz 8 6 Ji, geh. 7 0 M.

Erster Teil: Allgeraeiner Teil. — D i ea l i p h a t i s c h e n Kohlenw a s s e r s t o f f e u n d i h r e e i n w e r t i g e n A b k ö m m l i n g e . Mit Figuren im T e x t . ( X V I u. 1060 S.) geb. in Halbfranz 36 Ji, geh. 28 Jt.

Zweiter Teil:

D i e m e h r w e r t i g e n A b k ö m m l i n g e der a l i p h a t i s c h e n K o h l e n w a s s e r s t o f f e . — Cyanverbindungen und Kohlensäurederivate. Mit Figuren im T e x t und einer beigehefteten Tabelle. u. 1522 S.) geb. in Halbfranz 50 Ji, geh. 42 Ji.

(XXIV

Zweiter B a n d : Cyclische Verbindungen — Naturstoffe. Erste L e x . 8.

Teil I u. I I geb.

und zweite

Auflage.

in Halbfranz 58 Ji 5 0 , ^ ,

geh. 44 .Jt 50 ,ritter

Teil:

Jacobson.

Heterocyclische I. Abteilung. II. Abteilung. I I I . Abteilung.

27 Jt.

I n Gemeinschaft mit

Verbindungen.

u. 664 S.) geh.

17 Ji 50

Bearbeitet

.

von P .

geh. 10 Ji. geh. 1 1 Ji. geh. 1 8

D i e weiteren Lieferungen von T e i l I I I und I V des zweiten Bandes befinden sich in Vorbereitung und werden die heterocyclisehen Verbindungen und die Naturstoffe unbekannter Konstitution enthalten. M e y e r - J a c o b s o n s L e h r b u c h ist neben dem andere wissenschaftliche Ziele verfolgenden B e i l s t e i n sehen Handbuch d a s k l a s s i s c h e W e r k d e r m o d e r n e n organischen Chemie. Durch ausführliche Darlegung des heutigen Standes der organischen Chemie soll der Leser mit dem bis jetzt Erreichten vertraut gemacht und befähigt werden, der weiteren Entwicklung der Wissenschaft zu folgen. Dadurch, d a ß die Glieder einer Gruppe möglichst iu Tabellen angeordnet sind, in denen man ihre Formeln und ihre wichtigsten physikalischen Konstanten findet, ist der T e x t nicht mit die Lektüre störenden Zahlen beladen. So ist ein L e h r b u c h der Chemie von vollendeter, geradezu künstlerisch zu nennender Form geschahen worden. , Die Literatur wird bis in die neueste Zeit in größter Vollständigkeit gegeben.

Verlagateuerungazuschlag bin auf weiteres 30

QUALITATIVE

ANALYSE

UNORGANISCHER

SUBSTANZEN

VON

HEINRICH BILTZ MIT ACHT FIGUREN

SECHSTE AUFLAGE

LEIPZIG V E R L A G VON VEIT & COMP. 1919

Oer Yerfasaer behält sich das Recht der Übersetzung vor

Drugk yon Metegtr & Wittig in Leipzig

INHALT Seite

Einleitung

1

Analytische Operationen

4

Gang der Analyse

8

Die Vorprüfungen

9

Auflösen

14

Aufschließen

16

P r ü f u n g auf M e t a l l e

21

Chlorwasserstoffgruppe

.

.

Bemerkungen zur Chlorwasserstoffgruppe

22 23

Schwefelwasserstoff gruppe

25

Bemerkungen zur Schwefelwasserstoff gruppe

31

Ammoniumsulfid gruppe

.

Bemerkungen zur Ammoniuwsulfid gruppe

33 43

Ammoniuincatbonat gruppe

46

Bemerkungen zur Ammoiiluincarbonat gruppe

49

Magnesium-AI k.ilimetallgru ppe

50

Bemerkungen zur Magnesiiim-AlkaliiiHiiallgriippc

•

•

52

Wertigkeitsstufe der Metalle

53

P r ü f u n g auf S ä u r e n

56

Bemerkungen zur Prüfung auf Sauren

Kurze tabellarische Übersicht für die Trennung der Metalle

61

.

.

.

.

63

]

Einleitung Für die erfolgreiche Benutzung des vorliegenden Analygenganges ist eine gewisse Kenntnis der speziellen, unorganischen Chemie nötig, wie sie bei der Durcharbeitung der von mir im gleichen Verlage veröffentlichten „ E x p e r i m e n t e l l e n E i n f ü h r u n g in die u n o r g a n i s c h e Ohemie" erworben wird. Es ist zweckmäßig, diese Kenntnis durch ein Studium des Analysenganges an der Hand der „Experimentellen Einführung" zu beleben und durch gelegentliche Wiederholungen zu befestigen. J e b e s s e r der A r b e i t e a d e uen A n a l y s e n g a n g v e r s t e h t und' a u s w e n d i g k e n n t , desto f l o t t e r wird die A r b e i t von s t a t t e n gehen; desto s i c h e r e r wird er S c h w i e r i g k e i t e n , wie sie in der A n a l y s e oft v o r k o m m e n , zu ü b e r w i n d e n i m s t a n d e 8 ein. Zur Erreichung dieses Zieles ist neben der Laboratoriumstätigkeit eifrige,, häusliche Arbeit nötig; dabei ist es zweckmäßig, den Gang der Analyse in Form von Tabellen kurz und übersichtlich zusammenzustellen, wofür am Schlüsse dieses Buches ein gedrängtes Übersichtsschema gegeben ist. Man mache sich von vornherein klar, daß die sachgemäße Ausführung einer qualitativen Analyse außer experimentellem Geschicke große Kenntnisse und Erfahrungen verlangt. Schablonenmäßig nrfch einem „Gange" zu arbeiten, ist unmöglich. Die gleichzeitige Gegenwart verschiedener Stoffe modifiziert vielfach die Umsetzungen, die die Lösungen der getrennten Stoffe zeigen, ohne daß es möglich wäre, alle diese Fälle in Regeln zu fassen. Das Geschick des Analytikers zeigt sich darin, daß er bei solchen Vorkommnissen die Ursache erkennt und auf Grund seines, unorganisch-chemischen Wissens den richtigen Weg selbständig einschlägt. Durch „Bemerkungen", die den Gruppen angefügt sind, ist für eine Reihe solcher Fälle der Ausweg angedeutet. Während der Ausführung der Analyse ist kurz aber genau B u c h zu f ü h r e n : die sicher gefundenen Bestandteile, etwa gemachte besonderer Beobachtungen, ferner Abweichungen vom normalen Analysengange sind aufzuschreiben. Wird die Arbeit unterbrochen, so ist zu notieren, wie weit man gekommen ist; außerdem sind die vorhandenen Niederschläge und Filtrate selbst zu bezeichnen, damit Verwechslungen vermieden werden. B i l t z , Qualit. An.

VI. Aufl.

1

2

Einleitung

Es ist empfehlenswert, bei der Zusammenstellung der Analysenresultate anzugeben, was die H a u p t b e s t a n d t e i l e , was geringe Beimengungen sind. Sind von gewissen Bestandteilen (z. B. von Aluminium, Eisen, Natrium, Chlorwasserstoff) nur Spuren gefunden worden, so muß dies bemerkt werden. Es wäre falsch, bei der Analyse eines mit sehr wenig Natriumchlorid verunreinigten Kaliumnitrats nur anzugeben, daß Kalium, Natrium, Chlorwasserstoffsäure und Salpetersäure gefunden seien, ohne eine ungefähre Angabe ihrer Mengenverhältnisse zu machen. Anderseits sei man natürlich bei derartigen Bemerkungen v o r s i c h t i g und vermeide, mehr zu behaupten, als man in einer q u a l i t a t i v e n Analyse sicher f e s t s t e l l e n kann; dabei lasse man sich von seiner Kenntnis der mehr oder weniger großen Empfindlichkeit der Reaktionen leiten; auch beachte man, daß lockere Niederschläge einen höheren Gehalt vortäuschen können, schwere Niederschläge einen geringeren. Ist ein Bestandteil einer Analysensubstanz1) isoliert, so sind mit ihm I d e n t i t ä t s p r ü f u n g e n auszuführen, durch die erwiesen wird, daß wirklich der Stoff vorliegt, der nach dem Gange der Analyse an der betreffenden Stelle gefunden werden soll; namentlich dann, wenn nur geringe Fällungen eintreten, ist große Vorsicht -nötig. Man halte sich immer gegenwärtig, daß keine jTrennung quantitativ ist, daß also leicht Reste der einen Gruppe in eine andere Gruppe verschleppt werden können; ferner, daß viele Umsetzungen durch Gegenwart fremder Stoffe beeinflußt werden. Besonders störend wirkt die Anwesenheit organischer, namentlich hydroxylhaltiger Stoffe, wie Zucker, Weinsäure, Glyzerin; sind solche in der Analysensubstanz vorhanden, so müssen sie nach den Vorschriften der toxikologischen Analyse, oder sonst in geeigneter Weise entfernt werden, ehe die Prüfung auf Metalle vorgenommen werden kann. Die Stelle, an der ein Stoff im Verlaufe der Analyse gefunden wird, ist im folgenden dadurch gekennzeichnet, daß sein Name kursiv gedruckt und unterstrichen ist* also: Ammonium, Kupfer. Außerdem ist der Name am Rande der Seite wiederholt. Durch unreine Reagenzien können erhebliche Störungen veranlaßt werden. Man achte z. B. darauf, daß die Ammoniaklösung frei von Ammoniumcarbonat sei (eine mit etwas Calciumchloridlösung versetzte Probe darf weder sofort noch nach kurzem Erwärmen eine Trübung geben), weil sonst Erdalkalimetalle mit der Ammoniumsulfidgruppe fallen; ferner, daß die Salpetersäure chlorwasserstofffrei, daß dieNatriumhydroxydlösung möglichst von Kieselsäure, die im Gange der Analyse Aluminium vortäuschen könnte, frei sei. Von den Säuren werden, falls nichts anderes angegeben ist, die 2n oder die zehnprözentigen Lösungen verwandt. ') Mit dem Worte „Analysensubstanz" oder „Substanz" ist im folgenden stets der zu analysierende Stoff bezeichnet.

3

Einleitung 1

Große Aufmerksamkeit und Sorgfalt verlangt die D o s i e r u n g der R e a g e n z i e n . Man nehme nur so viel Reagens, als zur Erreichung des gewünschten Zweckes nötig ist. Vdr allem vermeide man einen größeren Überschuß nn Säuren und Basen, zumal in der Ammoniumsulfidgruppe, bei deren Bearbeitung wiederholt angesäuert und dann wieder alkalisch gemacht werden muß. Sehr empfehlenswert ist es, diese Operationen mit Hilfe von Lackmuspapier zu kontrollieren, von dem man ein ganz kleines Stückchen direkt in die Flüssigkeit wirft. Der Analytiker kann die Dauer einer Analyse durch sachgemäße Arbeitsdisposition sehr abkürzen. So fälle man schon während der Untersuchung des Chlorwasserstoffniederschlages auf Silber, Blei und Quecksilber das Filtrat mit Schwefelwasserstoffgas, prüfe während der Untersuchung dieses Niederschlages das Filtrat mit Ammoniumsulfid, und so fort. N a m e n t l i c h sind l ä n g e r e F i l t r a t i o n e n , A u s w a s c h u n g e n und das E i n d a m p f e n von L ö s u n g e n s t e t s als N e b e n a r b e i t auszuführen. Dringend sei ferner davor gewarnt, zu viel Substanz in Arbeit zu nehmen. Die analytischen Reaktionen sind meist so empfindlich, daß man mit sehr wenig Substanz auskommt und nur in ganz besonderen Fällen, in denen es sich um den Nachweis sehr geringer Beimengungen handelt, größere Proben in Arbeit nehmen muß. Unnötig große Substanzmengen in Arbeit zu nehmen, verzögert die gesamte Analyse, ohne Vorteil zu bringen. Schließlich sei darauf hingewiesen, daß die im folgenden möglichst eingehend beschriebenen Methoden vielfacher Abänderung fähig sind. Solche wird aber nur der Geübte vornehmen dürfen. Das erste Bestreben eines angehenden Analytikers muß sein, einen Gang, diesen aber sicher, zu beherrschen. Erst dann darf er sich Abweichungen erlauben.

1*

4

Analytische Operationen Im folgenden seien einige, in der qualitativen Analyse häufig vorkommende Operationen kurz beschrieben. Fällen. Fällungen werden in Probiergläsern, in Bechergläsern oder in Erlenmeyer-Kölbchen (Fig. 1 a), seltener in Porzellanschalen ausgeführt, dagegen nicht in bauchigen Kochflaschen (Fig. 1 b), weil man aus ihnen den Niederschlag weniger leicht herausspulen kann. Sehr bequem Sind weithalsige Erlenmeyer-Kolben. Zu Fällungen mit Schwefelwasserstoffgas braucht man einen Erlenmeyer-Kolben von etwa 200 cm* Inhalt, der mit einem Gummistöpfen verschlössen Werden kann; durch den Gummistopfen führt ein rechtwinklig gebogenes Einleitungsrohr luftdicht hindurch (Fig. 2).

Fig. l a .

Fig. 1 b.

Fig. 2.

Beim Gebrauche leitet man durch das Einleitungsrohr zunächst einige Augenblicke einen kräftigen Schwefelwasserstoffstrom durch die im Kolben befindliche Lösung, ehe man den Stopfen fest aufsetzt, damit die über der Lösung stehende Luft durch Schwefelwasserstoffgas ersetzt werde. Wird der Stopfen nun fest eingedrückt, so tritt, auch bei voll geöffnetem Hahne, nur so viel Schwefelwasserstoffgas in Blasen in den Kolben, als zur Umsetzung verbraucht wird. Beim Umschütteln folgen die Blasen, wie man in der Waschflasche erkennt, in kürzeren Zwischenräumen, weil die Absorption des Gases jetzt schneller vor sich geht. Man erkennt das Ende der Umsetzung daran, daß auch beim Umschütteln keine Blasen mehr durch die in der Waschflasche befindliche Flüssigkeit aufsteigen. Die Fällung wird durch erhöhte Temperatur beschleunigt.

Analytische Operationen

5

Hat das Institut eine Zentralanlage zur Bereitung von Schwefelwasserstoff, so ist es besser, das Gas offen durah die zu sättigende Lösung zu leiten, und eine Vergeudung von Schwefelwasserstoff durch Einschaltung eines Stückes Kapillar rohr in die Schwefel wasserstoffleitung zu verhindern. Bei Verwendung geschlossener Kolben könnten Druckschwankungen in der Leitung ein Zurücksteigen der zu analysierenden Lösung veranlassen. A u s w a s c h e n . Das Filtrieren und Auswaschen der Niederschläge auf dem Filter geschieht nach der in der „Experimentellen Einführung" gegebenen Vorschrift. Wenn es nicht darauf ankommt, den Niederschlag genau auszuwaschen, verwendet man stets ein Faltenfilter, weil dadurch die Filtration beschleunigt wird. Zum Auswaschen brauoht man bei analytischen Arbeiten zwei Spritzflaschen, deren größere von 1 / a bis 1 1 Inhalt für destilliertes Wasser bestimmt ist, während die kleinere von höchstens 50 cm 3 Inhalt gelegentlich zum Auswaschen mit anderen Flüssigkeiten, z. B. mit einem Alkohol-Äther-Gemische benutzt wird. Die Ausflußspitze ist an der größeren Spritzflasche zweckmäßig mit einem Stücke Gummischlauch angesetzt, damit sie beim Gebratiohe mit dem Zeigefinger bewegt werden kann; an der kleineren Spritzfla8che bestehe AusfluSspitze und Ausflußrohr aus einem Stücke. Man w a s c h e , a u c h bei q u a l i t a t i v e n A n a l y s e n , s t e t s s o r g f ä l t i g aus. Der Anfänger verfällt, — in dem Bestreben, möglichst rasch vorwärts zu kommen, — leicht in den Fehler, Niederschläge und Filter nicht ausreichend auszuwaschen; es bleibt dann von den gelösten Stoffen des Filtrates ein Teil im Niederschlage, der bei der weiteren Verarbeitung des Niederschlages böse Störungen veranlassen kann. Man nehme sich also zur Operation des Auswaschens stets reichlich Zeit, was um so leichter möglich ist, als man bei richtiger Arbeitsdisposition fast immer nebenher andere Teile der Analyse behandeln kann. N i e d e r s c h l a g a b s p r i t z e n . Einen Niederschlag kann man von dem Filter durch Abspritzen trennen. Zu diesem Zwecke nimmt man das .Filter mit dem Niederschlage aus dem Trichter heraus, öffnet es und breitet es auf der flachen inneren Handfläche der linken Hand aus, den oberen Rand mit dem Daumen festhaltend; alsdann spritzt man den Nied erschlag von ihm mit dem k r ä f t i g g e b l a s e n e n , a b e r n i c h t • u n n ö t i g d i c k e n Strahle einer Spritzflasche in ein Becherglas oder eine Schale, wobei man zweckmäßig den Strahl schnell durch die Masse des Niederschlages hin und her spielen läßt. N i e d e r s c h l a g a b k l a t s c h e n . Soll ein Niederschlag möglichst trocken von dem Filter entfernt werden, so kann man ihn mit dem Spatel oder einer „Magnesiarinne" abkratzen. Oder man „klatscht ihn" in ein Schälchen ab. Zu diesem Behufe öffnet man das gut abgetropfte Filter und breitet es — den Niederschlag nach unten — auf einer Abdampfschale aus; durch leises Drücken werden die zwischen Niederschlag und Schale befindlichen Luftblasen entfernt, und nun das .Filter

6

Analytische Operationen

— von einer Seite beginnend — gehoben, wobei der Niederschlag an der Schale haften bleibt. Diese wichtige Operation, bei der nur geringe Teile des Niederschlages am Filtrierpapiere haften bleiben, wird in der qualitativen Analyse oft ausgeführt. N i e d e r s c h l a g auf dem F i l t e r löseif. Eine sehr bequeme Methode, einen Niederschlag vom Filter zu entfernen, besteht darin, daß man ihn „auf dem Filter löst". Diese Methode ist besonders empfehlenswert, wenn der Niederschlag nicht reichlich ist, und wenn er in Säuren oder sonstigen, geeigneten Lösungsmitteln schnell löslich ist. Man erwärmt die erforderliche Masse Lösungsmittel in einem Probierglase und gießt sie auf das im Trichter befindliche Filter, das den Niederschlag enthält; das Filtrat fängt man in einem zweiten Probierglase auf. Wenn alle Flüssigkeit durchgelaufen ist, filtriert man sie noch einmal durch dasselbe Filter, sammelt das Filtrat im ersten Probierglase und — ~ __ wiederholt dies Hinundher-Filtrieren, bis der Nieder\ " / schlag auf dem Filter völlig gelöst ist. Zum Schlüsse \ / kann man die Papiermasse des Filters mit einigen \ / Tropfen Wasser waschen. Zweckmäßig löst man \ / einen Niederschlag auf dem Filter gleich nach dem Abfiltrieren und Auswaschen auf, weil viele Niederschläge beim Aufbewahren schwerer löslich werden; sie „altern". N i e d e r s c h l a g abs a u g e n . In manchen Fällen kann die Filtration und das Auswaschen eines Niederschlages dadurch beschleunigt werden, daß man den Niederschlag absaugt. Dabei wird die in Fig. 3 abgebildete Saugflaschp, auf die der Trichter mit einem Stopfen luftdicht aufgesetzt werden kann, benutzt; über den seitlichen Bohransatz wird der zur Wasserstrahl luftpumpe führende Schlauch gezogen. Um einem Beißen des Filters vorzubeugen, wird zunächst ein durchlochtes Platinblech trichterchen, ein sogenannter Platinkonus (Fig. 4), und dann erst das Filter in den Trichter gesetzt. Statt des Konus kann man auch ein Leinwandläppchen von etwa 2 cm Seitenlänge benutzen, das auf die Mitte des offenen Filters gelegt und mit diesem so um geknifft wird, daß es der Spitze der Filterdüte außen fest anliegt (Fig. 5). A u f j e d e n F a l l m u ß d a s F i l t e r v o r d e r Ben u t z u n g b e f e u c h t e t und der T r i c h t e r w a n d fest angedrückt werden, damit zwischen beiden keine L u f t b l a s e n bleiben.

Analytische Operationen

7

Wenn man zum Schlüsse des Filtrierens und des Auswaschens die Operation unterbrechen will, muß man zunächst den Schlauch von der Saugflasche abstreifen, und darf erst dann die Wasserstrahlpumpe abstellen, damit nicht von ihr Wasser in die Saugflasche zum Filtrate zurücksteige. Die Beurteilung, ob sich ein Niederschlag zum Absaugen eigene oder nicht, erfordert Erfahrung. Sehr feinkörnige Niederschläge, wie Bariumsulfat laufen beim Absaugen durchs Filter; sehr feinflockige Niederschläge, so vielfach der Ammoniumsulfidniederschlag, schlagen sich als dichte Schicht auf der Filterwandung nieder, so daß der Filtrationsprozeß nun erst recht langsam vor sich geht. Am besten eigenen sich körnige oder grobflockige Niederschläge zum Absaugen, oder Niederschläge, die von alkoholischen Lösungen getrennt werden sollen. Im folgenden ist bei den sich zum Absaugen eignenden Niederschlägen darauf hingewiesen. Man merke sich für das Absaugen als allgemeine Regel, daß zu Beginn stets nur wenig und erst gegen Schluß des Auswaschens stärker gesaugt werden darf. I m a l l g e m e i n e n k o m m t m a n bei d e r q u a l i t a t i v e n A n a l y s e mit gewöhnlichen F i l t e r n schneller zum Z i e l e a l s m i t e i n e r S a u g v o r r i c h t u n g — z u m a l es sich f a s t stets um geringe Flüssigkeitsmengen handelt. Platinblech und Platintiegel. Die Verwendung eines Platintiegels wird in der qualitativen Analyse meist zu umgehen sein; im allgemeinen wird man mit einem Platinbleche von etwa 2 bis 3 cm Seitenlänge auskommen. Für SchmelFig. 6. zungen, wie sie beim Aufschließen nötig sind, biegt man die vier Kanten des Bleches hoch und formt so eine flache Wanne, in der man die Schmelzung, wenn nötig, in mehreren Portionen ausführt (Fig. 6). Da Platin sich mit einigen Metallen zu leicht schmelzenden Legierungen vereinigt, dürfen Platingeräte zu Schmelzungen nur dann benutzt werden, wenn solche Metalle nicht vorhanden sind und sich auch nicht aus ihren Verbindungen bilden können. Besonders gefährlich sind Arsen, Antimon, Zinn, Wismut, Blei, Silber. Nach dem Gebrauche weiche man die am Bleche festhaftenden Reste der Schmelze mit etwas Wasser oder Chlorwasserstoffsäure auf, spüle ab, glätte das Blech und säubere es, wenn nötig, unter Mithilfe von etwas Sand. Als Ersatz für' Platindraht eignen sich zumeist vortrefflich die von E. W e d e k i n d empfohlenen „ M a g n e s i a s t ä b c h e n " , die von der Vereinigten Magnesia Comp, und E. Hildebrandt A.-G. in Berlin-Pankow hergestellt werden. Als Ersatz für Platinblech sind in der qualitativen Analyse häufig die aus dem gleichen Materiale gefertigten R i n n e n gut verwendbar.

8

Gang der Analyse Durch die q u a l i t a t i v e A n a l y s e einer u n o r g a n i s c h e n 1 ) S u b s t a n z ist z u ' e r m i t t e l n , ob, bzw. welche Metalle u n d ob, bzw. welche S ä u r e n v o r h a n d e n sind. Bei den Metallen, die in verschiedenen W e r t i g k e i t s s t u f e n v o r k o m m e n , w ä r e festz u s t e l l e n , in welcher Wertigk-eitsstufe sie vorliegen. Schließlich ist nach Möglichkeit zu e r m i t t e l n , welche Metalle und S ä u r e n zu Salzen v e r e i n i g t sind, und welche Metalle etwa als Oxyde oder als f r e i e Metalle zugegen sind; diese l e t z t e r e n P u n k t e lassen sich n i c h t in allen F ä l l e n mit S i c h e r h e i t a u f k l ä r e n . Man v e r g e s s e n i c h t , zu p r ü f e n , ob W a s s e r , z. B. K r i s t a l l w a s s e r , zugegen ist. Man beginnt die Analyse mit einigen V o r p r ü f u n g e n , die den Zweck haben, im allgemeinen über den Charakter der Substanz Aufklärung zu geben. Sie helfen qft zur richtigen Wahl des zur Auflösung oder Aufschließung geeigneten Mittels oder machen auf gewisse, zuweilen nötige Abänderungen des Analysenganges aufmerksam, so bei Silicaten, Fluoriden, Bleiverbindungen, organischen Verbindungen. Außerdem ergibt schon die Vorprüfung einen sicheren Aufschluß über die An- oder Abwesenheit einiger Säuren und Metalle. Bs wäre ein großer Fehler, den Wert der Vorproben zu unterschätzen. Den Vorprüfungen läßt man die systematische Analyse folgen; diese wird mit einer L ö s u n g der Substanz vorgenommen. Man stellt zunächst fest, welche Metalle in der Lösung enthalten sind. Dann ermittelt man teils mit der Lösung, teils mit der ursprünglichen Substanz, welche S ä u r e n vorliegen. Zum Schlüsse ergeben einige Versuche die W e r t i g k e i t s s t u f e der Metalle, soweit diese nicht schon im Gange der Analyse zutage getreten ist, und ferner eventuell die Z u s a m m e n g e h ö r i g k e i t von Metallen u n d Säuren. ') In dem vorliegenden Analysengange ist auch auf zwei organische Säuren, nämlieh Oxalsäure und Essigsäure, Rücksicht genommen, weil sie dem Analytiker zuweilen begegnen und sich ohne Schwierigkeit dem Analysengange einordnen lassen.

9

Die Vorprüfungen Zu den Vorprüfungen ist möglichst w e n i g Substanz, 1 ) höchstens bis 1 g, zu verwenden. Man achte b e s o n d e r s auf d i e j e n i g e n P r o b e n , die die A n w e s e n h e i t oder A b w e s e n h e i t s o l c h e r S t o f f e e r g e b e n , a u f w e l c h e im G a n g e der A n a l y s e s p ä t e r n i c h t w e i t e r R ü c k s i c h t g e n o m m e n ist, n ä m l i c h Ammonium, Flliorwasserstoff-

säure, Kieseifluorwassersioffsäure, Kieselsäure, Ferrocyanwasserstoffeäure, Ferricyanwasserstofteäure, Wasser.

1. E r h i t z e n i m G l a s r ö h r c h e n . Ungefähr so viel Substanz, als eine viertel bis achtel Erbse ausmacht, werde in einem etwa 6 cm langen, außen etwa 0 , 6 cm weiten, einseitig geschlossenen Glasröhrchen, zuerst gelinde, dann stärker erhitzt und zuletzt geglüht. Dabei achte man auf ein sich etwa bildendes Destillat oder Sublimat und prüfe mehrfach, ob ein Geruch auftritt. Es kann sich zeigen: a) Wasserdestillat. En liegt eiiie krüstattwasserhaltige oder feuchte Sub- Wasser stanz vor. Ii; Verkohlung (nicht zu verwechseln mit einer Schwärzung, wie sie z. B. Cuprisalze beim Glühen unter Bildung von Cuprioxyd geben); bei Verkohlung treten meist brenzlig riechende Dämpfe auf: Organische Stoffe,*) teie Zucker, Weinsäure. c) Sublimat. w e i ß : Antimonoxyde (schwer oder gar nicht flüchtig, schmalzen beim Erhitzen), Arsentrioxyd (feinkristallinisch, laicht flüchtig, schmilzt beim Erhitzen nicht), Ammoniumchlorid, Ammoniumcarbonat (diese vier Sublimate verändern ihre Farbe beim Betupfen mit Natriumhydroxydlösung nicht), Mercurochlorid (wird mit Natriumhydroxydlösung schwarz), Mercurichlorid (wird mit Natriumhydroxydlösung gelbrot). g r a u : Quecksilber (Tröpfchen sind zu erkennen), Cadmium. g e l b b r a u n : Schwefel (Tröpfchen, die einige Zeit flüssig bleiben), Arsentrisulfid. g e l b : Arsentrisulfid (heiß dunkel), Mereurijodid (letzteres wird beim Berühren und Reiben rot). s c h w a r z : Mercurisulfid, Jod (violette Dämpfe), Arsen (in Natriumhypochloritlösung löslich). d) Dampfbildung. v i o l e t t : Jod. b r a u n : Brom (der Dampf färbt Stärkekleisterpapier gelb); Stickstoff oxyde, die sich aus Nitraten usw. gebildet haben können (sie färben Stärkekleisterpapier nicht gelb, bläuen dagegen Kaliumj odid stärkekleisterpapier). ') Liegen Lösungen zur Analyse vor, so stelle man ihre Reaktion mit Laekmuspapier fest. Zur Ausführung der Vorproben dampfe man einen Teil auf dem Wasserbade ein und benutze den Rückstand. *) Oxalsäure zersetzt sich beim Glühen ohne Kohleabscheidung.

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Die Vorprüfungen

e)

f)

g) h)

u n g e f ä r b t , g e r u c h l o s : Sauerstoff aus Superoxyden, Edelmetalloxyden, Chloraten, Nitraten (läßt glimmendes Streichholz aufflammen), u n g e f ä r b t , r i e c h e n d : Schwefeldioxyd aus Gemischen von MetallSulfiden und Sulfaten; Schwefelwasserstoff aus feuchten Sulfiden; Ammoniak (gibt mit chlorwasserstoffhaltiger Luft dichte Nebel, bläut feuchtes, rotes Lackmuspapier). Farbänderung. Eine Gelbfärbung ursprünglich weißer Substanzen kann sich erklären durch Gegenwart von Zinkoxyd, Zinndioxgd (die Farbe wird beim Abkühlen wieder fast weiß), Bleicarbonat, Mercurinitrat (die Farbe bleibt, da sich Bleioxyd oder Mercurioxyd gebildet hat). Regulusbildung. Metallpulver können zu einem „Regulus" zusammenschmelzen ; . auch können durch Reduktion Metalle aus ihren Verbindungen frei werden; man suche das Metall zu lösen und in Tröpfchen der Lösung durch einige Umsetzungen zu erkennen. Alkalische Reaktion des erkalteten und angefeuchteten Glührückstandes. Sie deutet auf Oxyde, Carbonate oder Salze organischer Säuren mit de» Alkalimetallen, Erdalkalimetallen oder Magnesium. Wenn die Substanz völlig flüchtig zu sein scheint, wird zur Kontrolle eine Probe auf dem Platinbleche geglüht. Ist sie in der Tat fluchtig, so kann von basischen Bestandteilen nur Quecksilber oder Ammonium zugegen sein; auch Arsen- und Antimonverbindungen sind flüchtig. Man beachte, daß leicht schmelzbare Alkalimetallsalze zuweilen das Platinblech völlig gleichmäßig in dünner Schicht umkleiden und dann dem Auge entgehen können, namentlich solange das Blech heiß ist.

2. E r h i t z e n a u f K o h l e . Eine kleine Probe Substanz werde auf Kohle Unterlage mit der Reduktionsflamme des Lötrohres erhitzt. Zu diesem Zwecke mache man in ein Stück" Holzkohle mit einem Messör, einer Peile oder einem ähnlichen Gegenstande eine flache Vertiefung, drücke das Substanzpulver fest in sie, wobei es ganz gut ist, wenn sieh einige Kohlepartikelchen mit der Substanz mischen, und befeuchte es, wenn es nicht festhalten sollte, mit einem Tröpfehen Wasser. Dann erhitze man zuerst mäßig, später stärker mit der Reduktionsflamme. Es zeigt sich: a) Geruch, k n o b l a u c h ä h n l i c h : Arsen. b) Verpuffen unter Feuererscheinung (nicht mit einem Verspratzen zu verwechseln). Nitrate, Chlorate, Bromate, Jodate. c) Beschlag, w e i ß : Zink (der Zinkoxydbeschlag ist in der Hitze gelb und nicht flüchtig), Arsen, Ammonium (beide leicht flüchtig), Antimon (schwor flüchtig). Weiße Beschläge sind wenig charakteristisch, da sie durch verschiedene Salze hervorgebracht werden können, so durch Alkalimetallchloride, Bleichlorid, Wismutchlorid. g e l b : Blei, Wismut, b r a u n : Cadmium. d) Metallkorn. Zinn, Blei (beide weich, namentlich letzteres, das, auf Papier gerieben, einen Bleistrich gibt), Wismut, Antimon (beide spröde), Kupfer (nicht als Korn, sondern als lockere Masse, die man namentlich nach dem Zerdrücken und Fortschlämmen der Kohleteilchen als rote Metallflitterchen erkennt), Silber (nicht spröde, beträchtlich härter als Blei). e) bleibt ein welQer, ungeschmolzener Rückstand, so wird er mit einer Spur sehr verdünnter. Kobaltnitratlösung befeuchtet und nochmals stark geglüht. Der Rückstand kann gefärbt erscheinen:

Die V o r p r ü f u n g e n

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b l a u : Aluminium — aber auch m a n c h e Erdalkalimetall phosphate, Silicate, Arsenate geben Blaufärbung, g r n n : Zink. r o s a : Magnesium. grau: Erdalkalimetalle.

3. E r h i t z e n am K o h l e - S o d a s t ä b c h e n . Eine kleine Probe Substanz werde an die Spitze eines teilweise mit geschmolzener Krystallsoda überzogenen und verkohlten Streichholzes gebracht und einige Minuten stark geglüht. Man achte auf 2 b und 2d. Etwa entstandene Metallkügelchen lassen sich nach dem Abkühlen mit einiger Vorsicht leicht herauspräparieren und für sich prüfen. Die dabei abfallenden, mit der Schmelze inkrustierten Kohlesplitterchen bringe man in einen Tropfen Wasser auf eine saubere Silbermünze und spüle nach einigen Minuten die Masse ab: ein hinterbleibender, deutlicher, schwarzbrauner Fleck weist auf einen Schwefelgehalt der Substanz (Sulfate, Sulfite, Sulfide). Zeigt die Silbermünze keinen deutlichen Fleck, sondern nur einen leichten Anhauch, so ist nicht auf einen Schwefelgehalt der Substanz ¡¿u schließen, da ein wenig Schwefel aus der Leuchtgasflamme in die Schmelze gekommen sein kann. 4. F l a m m e n f ä r b u n g . An das durch mehrfaches Befeuchten mit konzentrierter Chlorwasserstoffsäure und mehrfaches Ausglühen von jeder Spur flammefärbender Stoffe befreite Ende eines Magnesiastäbchens bringe man etwas Chlorwasserstoffsäure nebst einer Spur der Substanz und glühe. Der Rückstand am Stäbchen wird noch einmal mit konzentrierter Chlorwasserstoffsäure befeuchtet und wieder andauernd geglüht, weil bei Sulfaten erst dann die Flammenfärbung deutlich auftritt. Die Flamme kann gefärbt sein grün: Barium, Kupfer (blaugrün), Borsäure, eventuell auch Phosphorsaure. intensivrot: Lithium, Strontium (durch ein tief dunkelblaues Glas gesehen blaurot), Calcium (orangestichigrot; durch ein tief dunkelblaues "Glas gesehen farblos bis fahlgrünlich), blau: Zinn, Kupfer. E i n e G e l b f ä r b u n g ist nicht charakteristisch, da die zu ihrer E r z e u g u n g ausreichenden Natrium spuren überall v o r k o m m e n ; ebensowenig ist eine Violettf ä r b u n g für Kalium charakteristisch, da auch andere Stoffe, wie Arsen, eine ähnliche E r s c h e i n u n g gebeii.

5. P h o s p h o r s a l z p e r l e . Man bringe ein wenig Substanz an eine zweckmäßig am Platindrahte hergestellte, warme Phosphorsalzperle und erhitze die Perle bis zum Flusse. Dabei achte man auf: a) „Kieselsäureskelett", d. h. in der geschmolzenen P e r l e schwimmt eine weniger durchsichtige, t r ü b e Masse u m h e r : Kieselsäure. (Diese P r o b e , KieMl&atire zu der m a n zweckmäßig ein Splitterchen der Substanz u n d nicht ihr P u l v e r v e r w e n d e t , ist nicht ganz sicher, da einige Silicate, wie Zeolithe, sich in der P e r l e k l a r lösen, anderseits einige wenige, kieselsäurefreie Substanzen, wie m a n c h e Apatite uud namentlich Stannioxyd, ein ähnliches Skelett geben.) E i n e absolut sichere, einfache P r o b e auf

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Die Vorprüfungen Kieselsäure gibt es nicht; am zuverlässigsten ist es, eine Probe Substanz im Platintiegel mit einem kiesalsäurefreien Fluoride und etwas wasserfreier Schwefelsäure gelinde zu erhitzen, nnd in die Dämpfe.einen Wassertropfen zu halten. Umkleidung des Tropfens mit einer Schicht Kieselsäure erweist deren Gegenwart. b) die Perle wird beim Erkalten trtlb und undurchsichtig weiß, namentlich wenn reichlich Substanz genommen ist: Mrdalkalimetalle. c) Farbe der Perle. g e l b bift b r a u n r o t in der Hitze, kalt fast farblos: Eise», Nickel. g r ü n : Chrom, Urem (die Uranperle wird in der Oxydationsflamme gelb). b l a u : Kupfer, Kobalt. v i o l q t t in der Oxydatiapsflamme: Mangan (in der Reduktionsflamme farblos). d u n k e l r o t packsiegellackartig in der Reduktionsflamme: Kupfer (namentlich deutlich beim Verschmelzen der Perle mit ein wenig Stanniol).

6. Mangan- und Ohromprobe. Ein wenig Substanz werde mit dem Mehrfachen an Natriumcarbonat- und Kaliumnitratpulver gemengt, und das Gemisch auf einer Magnesiarinne geschmolzen; während des Schmelzens nehme man einige Male aus der Flamme und betrachteDie Schmelze kann, namentlich am Bande deutlich, gefärbt sein. grün: *) Mangan. gelb: Chrom. (Man beachte die zur Schwefel wasserstoffgruppe gehörige Bemerkung 1 vgl. S. 31).

7. A m m o n i u m p r o b e . Man befeuchte auf einem Uhrglase eine Federmesserspitze Substanz mit 1 bis 2 Tropfen Natriumhydroxydlösung and decke ein zweites eben so großes Uhrglas darüber, auf dessen konkave Seite ein Stückchen feuchtes, rotes Lackmuspapier geAmmooium klebt ist. Durch entweichendes jLmmoniak wird das Lackmuspapier in einigen Minuten blau. Beim Auseinandernehmen der Gläser ist gewöhnlich Ammoniak deutlich zu riechen. Wenn man bei dem Versuche neben das Lackmuspapier ein Tröpfchen Platinchlorwasserstofflösung bringt, so entsteht Ammoniumplatinchlorid, dessen charakteristische Kristalle unter dem Mikroskope zu erkennen sind. Über den Nachweis von Ammonium in cyanidhaltigen Substanzen vgl. S. 62. 8. F l u o r p r o b e . Man erhitze ein wenig Substanz mit etwas Sand und 1 / 2 cm3 wasserfreier Schwefelsäure in einem trockenen Probierglase bis zum Auftreten von Dämpfen und führe, ohne die Wänden zu berühren, in die Dämpfe einen, am unteren Ende mit Wasser befeuchteten Glasstab ein. Wenn die Wassertröpfchen sich mit einer trüben, festen ') Eine grüne Schmelze kann n e b e n Mangan auch Chrom enthalten. Man löse die Schmelze in wenig Wasser auf, gieße die grüne Lösung ab und lasse sie mit etwas Alkohol einige Minuten kalt stehen. Unter Abscheidung von Mangandioxydhydrat verschwindet die Grünfärbung, und qs tritt eventuell das Gelb dar Ghromatlösung hervor.

Die Vorprüfungen

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Schicht -von Kieselsäure überziehen, so liegen Fluoride oder Silieo- ?luo£,i.