Methoden zur spektrochemischen Spurenanalyse

Zusammenfassung Es wird ein Verfahren zur Spurenanalyse von Gesteinen und Bodenproben durch extraktive Anreicherung und spektralanalytische Bestimmung beschrieben. Die Spurenmetalle werden von Alkalien, Erdalkalien, Kieselsäure, Eisen, Aluminium und Titan getrennt. Die Kieselsäure wird mit Flußsäure abgeraucht, Eisen durch kombinierte Chlorid-Rhodanid-extraktion abgetrennt und die Spuren werden aus der Lösung der restlichen Hauptbestandteile mit Ammoniumpyrrolidindithiocarbaminat und Dithizon selektiv mit Chloroform extrahiert. Störungen durch Koinzidenzen bei manganreichen Proben werden angeführt und störungsfreie Linien für die Verwendung kleiner Spektrographen genannt. Das Verfahren erfaßt etwa 15 Elemente von 1 g aufwärts bei einer Einwaage von 1 g Probenmaterial.     

Die jodometrische Arsenbestimmung im technischen Calciumarsenat

Zusammenfassung Das zur Analyse von technischem Calciumarsenat entwickelte Verfahren besteht darin, daß das fünfwertige Arsen in Form von Magnesiumammoniumarsenat abgeschieden, der abfiltrierte Niederschlag in Schwefelsäure gelöst und das Arsen(V) in der Lösung jodometrisch bestimmt wird. Die Bestimmung des Gesamtarsens wird nach erfolgter Oxydation der Arsen(III)-ionen mit Kaliumchlorat in gleicher Weise durchgeführt. Die Differenz zwischen den beiden Meßwerten ergibt den Gehalt an Arsen(III). Die störende Wirkung der Eisen(III)-ionen wird durch Maskierung mit Kaliumnatriumtartrat behoben. Bei der Bestimmung von sehr geringen Mengen Arsen (5–30 mg) ist die Anwesenheit von Phosphationen erwünscht, weil diese die vollständige Erfassung der Arsenspuren sicherstellen.Meiner Mitarbeiterin Rózsa B. Doszpod sei auf diesem Wege mein Dank ausgesprochen für die Hilfe, die sie bei der Durchführung der Messungen geleistet hat.     

Komplexometrische Eisenbestimmung in Anwesenheit von Variaminblau als Indicator

Zusammenfassung Untersuchungen wurden ausgeführt, um die Genauigkeit der mit Komplexon III-maßlösung in Anwesenheit von Variaminblau als Redox-indicator erfolgenden Bestimmung der Eisen(III)-Ionen und den Einfluhß der fremden Ionen zu ermitteln. Es ergab sich dabei, daß die Titration sich in 0,1 und 0,01 m Lösungen im p_H-Bereich zwischen 1,7–2,8 mit einem relativen Fehler von ± 0,112% und einer Standardabweichung von ± 0,104 ml bei Zimmertemperatur ausführen läßt. Die Titration wird aber von zahlreichen Fremd-Ionen gestört. In Anwesenheit von Kupfer, Wismut und Kobalt versagt das Verfahren, wenn die Metalle gegenüber dem Eisen im Molverhältnis von 11 vorliegen; Cadmium, Aluminium und zum Teil auch Zink stören erst in größeren Konzentrationen. Fluorid- und Phosphat-Ionen bewirken in Abhängigkeit von ihrer Konzentration bedeutende Verzögerungen der Hauptreaktion. Nitrat-Ionen stören in einem Molverhältnis von 1 10 nicht.Es wurde weiterhin festgestellt, daß die Lösung von Komplexon III in Anwesenheit von Variaminblau als Indicator sich mit einer Eisen(III)-maßlösung titrieren läßt, wenn man in dem p_H-Bereich zwischen 3 bis 4,5 und bei annähernd 50° C arbeitet. Der Fehler dieser Titration beträgt 1–2%.     

Ma?analytische Schnellbestimmung von Kalium mit Natriumtetraphenyloborat

Zusammenfassung Kalium wird aus bis zu 0,1 n salpetersaurer oder schwefelsaurer Lösung mit einem gemessenen Überschuß an 0,05 n Natriumtetraphenyloboratlösung gefällt und im Filtrat das Tetraphenyloborat durch Zugabe von überschüssiger 0,05 n AgNO₃-Lösung als Silbersalz ausgefällt. Die Rücktitration des Silbers erfolgt nachVolhard. Die Bestimmung ist auch bei Gegenwart großer Mengen von Natrium, Erdalkalien, Aluminium und Phosphat in 7–10 min durchführbar. Der Fehler beträgt bei Mengen bis zu 15 mg K herab etwa ±0,1 mg. Ammonium sowie Chlorid, Bromid, Jodid, Rhodanid, Sulfid und Cyanide müssen zuvor entfernt werden.Der Fa. Heyl & Co., Hildesheim, danken wir sehr herzlich für die Unterstützung der Arbeit durch Überlassung von Kalignost.     

Ein Beitrag zur Silicatanalyse

Zusammenfassung Die gepulverte Substanz wird mit Flußsäure oder saurem Ammoniumfluorid und anschließend bei nicht zu hoher Temperatur mit Oxalsäure abgeraucht. Die nunmehr vorliegenden Carbonate und Oxyde (z. T. noch Oxalate) der Metalle werden in heißer Salzsäure aufgenommen; dann wird die Lösung mit etwas Perhydol versetzt, fast zur Trockene eingeengt und nach Zugabe von 96%igem Alkohol mittels Schaffgotschscher Lösung gefällt. Hierbei scheiden sich sämtliche Kationen bis auf die der Alkalimetalle ab. Es wird filtriert. Nach Eindampfen des Filtrates wird der Rückstand schwach geglüht; damit sind die Alkalichloride zur Auswaage bereit. Der Filterrückstand wird in Salzsäure gelöst. In der Lösung können die üblichen Trennungen ohne jeden zusätzlich eingeführten Ballaststoff durchgeführt werden.In vielen Fällen ist eine sehr genaue Bestimmung der Kieselsäure durch Differenzbildung möglich. Der ursprünglich für Gläser einfacher Zusammensetzung entwickelte Analysengang wurde mit Vorteil auch bei Mineralanalysen angewandt. Es ist zu erwarten, daß er bei geeigneter Modifikation auch anderwärts weitgehender Verwendung fähig sein wird.     

Bestimmung geringer Urangehalte in Gesteinen und Rohphosphaten

Zusammenfassung Die Bestimmung geringer Mengen Uran in Gesteinen geschieht vorteilhaft durch polarographische Bestimmung unter Ausnützung der katalytischen Nitratwelle nach vorheriger Abtrennung der störenden Begleitmetalle. Die von Hecht angegebene Reinigungsmethode durch Ionenaustausch aus Acetatlösungen versagt in Gegenwart von Phosphaten, Molybdaten und Wolframaten. Es wird eine modifizierte Methode angegeben, nach der eine Ionenaustauschoperation aus Schwefelsäure vor der Acetatsäulenoperation vorgeschaltet ist. Reduktion mit gesättigter wäßriger SO₂-Lösung vor dem Sulfataustausch ermöglicht die Trennung auch von Vanadat, Eisen(III) und Chromationen. Die in die Lösung gelangten, die Polarographie störenden SO₄-Ionen werden durch nachfolgendes Abrauchen oder durch eine Acetatsäulenoperation entfernt. Die Brauchbarkeit der angegebenen Methode wird in einer Reihe von Testanalysen untersucht und spezielle Verfahren zur Abtrennung von Molybdat und Wolframat werden angegeben. Es gelingt die Bestimmung von Mengen ab 0,1 g Uran in Gegenwart von bis zu tausendfachen Mengen anderer Metalle mit Genauigkeiten von +10%.     

Zur indirekten ma?analytischen Bestimmung des Molybd?ns mit ?thylendiamintetraessigs?ure

Zusammenfassung Es wird eine einfache Methode zur Bestimmung von Molybdän durch indirekte komplexometrische Titration gegeben. Nach der Fällung des Molybdats mit Calciumchlorid bindet man das freie, in Lösung befindliche Calcium mit ÄDTA. Der Niederschlag wird nun ohne zu filtrieren mit einem gemessenen ÄDTA-Überschuß in der Hitze in Lösung gebracht und anschließend wird der ÄDTA-Rest mit Magnesiumlösung rücktitriert. Als Indicator verwendet man Eriochromschwarz T. Die verbrauchte ÄDTA-Menge ist dem Calcium des Calciummolybdats und damit dem Molybdän äquivalent. Der relative Fehler beträgt etwa 1%.     

Die ma?analytische Bestimmung des Molybd?ns

Zusammenfassung Die fällungsmaßanalytische Bestimmung von Molybdat kann durch potentiometrische Titration mit Silbernitrat in acetatgepufferter Lösung geschehen, wobei zweckmäßig noch ein Zusatz von Äthanol zur Lösung erfolgt. Die Analysenwerte streuen etwa ± 1%, sind demnach für technische, nicht aber exakte Bestimmungen brauchbar.Eine einfache und genaue Bestimmung des Molybdäns ist jedoch möglich durch Reduktion der salzsauren Lösung im Silberreduktor zu Mo⁵⁺, das anschließend nach Zusatz von Phosphorsäure als Reaktions-beschleuniger und Diphenylamin als Indicator mit Dichromat auf Farbumschlag nach Blau titriert wird.     

Ein Beitrag zur mikrochemischen Sulfatbestimmung nach dem Chromatverfahren

Zusammenfassung Bei entsprechender Arbeitsweise ermöglicht die Chromatmethode eine zuverlässige mikrochemische Sulfatbestimmung. In stärker salzhaltigen Lösungen versagt sie jedoch. Als besonders störend erweist sich die Gegenwart von Calcium-, Aluminium- und Eisen(III)-Ionen, die durchweg merkliche Minuswerte bedingen. Die beobachteten Fehler sind in erster Linie erzeugt durch Störungen der Bariumsulfatfällung, weniger durch die der anschließenden Chromatfällung.Die allgemeine Verwendung zur Bestimmung kleiner Sulfatmengen kann nicht empfohlen werden (siehe auch Literaturangabe 6), obgleich nicht zu bestreiten ist, daß die Methode in Sonderfällen und im Halbmikromaßstabe mit Erfolg zu verwenden ist. Dabei sind sicherlich Fehlerkompensationen für die guten Ergebnisse mit verantwortlich.Für eine zuverlässige Bestimmung kleinster Sulfatmengen sind nach unseren Erfahrungen die Arbeitsmethoden vorzuziehen, die, die Fehler der Bariumsulfatfällung vermeidend, das Sulfat in Schwefelwasserstoff überführen und diesen ermitteln.Diese Arbeit ist ein Teilauszug der Diss. von G. Bretschneider.     

Beitr?ge zur jodometrischen Bestimmung von Phenol auch in Gegenwart von reduzierenden Stoffen

Zusammenfassung Das in Vorschlag gebrachte neue Verfahren beruht auf der Tatsache, daß das beim Bromieren des Phenols labil gebundene vierte Bromatom nach entsprechendem Entfernen des Bromüberschusses jodometrisch gemessen werden kann.Die etwa 2–10 mg Phenol enthaltende, etwa 50 ml betragende wäßrige Untersuchungslösung wird mit soviel Bromwasser versetzt, daß die Flüssigkeit rotbraun wird. Der größte Teil des Bromüberschusses wird nach entsprechender Bromierungsdauer durch Hinzufügen von Natriumsulfitlösung entfernt. Den Rest von Brom bindet man durch Hinzufügen von 5 ml einer 5% igen Phenollösung in einem Guß. Gleich danach streut man Kaliumjodid in die Lösung und säuert sie mit Salzsäure an. Das frei gewordene Jod wird mit 0,01 n Natriumthiosulfatlösung gemessen.Die Genauigkeit des Verfahrens beträgt etwa ±0,5%.Das Verfahren liefert mit wenigen Abänderungen auch im 0,1 n Maßstab gute Ergebnisse. Die analytische Anwendbarkeit beweist, daß sich das Phenol in wäßriger Lösung mittels Bromüberschusses quantitativ zu stöchiometrisch zusammengesetztem Tribromphenolbrom umsetzt. Das Reaktionsgemisch ist frei von nicht oxydierend wirkenden Nebenprodukten (Tribromphenol, Tetrabromphenol usw.).     

Die F?llung des Phosphat-Ions mit Magnesium neben Calcium- und anderen Metall-Ionen, sowie seine ma?analytische Bestimmung mit ?thylendiamintetraessigs?ure

Zusammenfassung Es wird über eine neue Methode der maßanalytischen Bestimmung des Phosphat-Ions berichtet. Dieses wird wie üblich als Magnesium-ammoniumphosphat-Hexahydrat abgeschieden und das im Niederschlag enthaltene Magnesium mit einer Maßlösung von Äthylendiamintetraessigsäure titriert. Die Abscheidung kann auch neben sonst störenden Kationen durchgeführt werden, wenn diese durch Überführung in den Äthylendiamintetraessigsäure-Komplex gegen Phosphat maskiert werden. Als besonders wesentlich ist die hierdurch mögliche Ausschaltung einer Störung durch Calcium anzusehen. Die Kombination mit anderen Maskierungsmitteln, wie z. B. Citronensäure, ist möglich. Die Abscheidung des Phosphats wurde durchgeführt neben Calcium, Magnesium, Barium, Strontium, Eisen, Aluminium, Chrom, Titan, Mangan, Beryllium, Kobalt, Nickel, Kupfer, Zink, Cadmium, Blei. Über die erhaltenen Ergebnisse informieren zahlreiche Beleganalysen.     

Flammenphotometrische Bestimmung geringer Natriumgehalte in Aluminiummetall

Zusammenfassung Zur Verbesserung der Empfindlichkeit der flammenphotometrischen Bestimmung geringer Na-Gehalte in Aluminiummetall, insbesondere zur Ausschaltung des störenden Al-Flammenuntergrundes, wird ein neuartiges Abtrennungsverfahren herangezogen: Aluminium wird durch die an sich bekannte Reaktion mit Äthylbromid zu Dialuminiumtriäthyltribromid umgesetzt, das sich im Vakuum leicht abdestillieren läßt. Nach Lösen des Rückstandes in verdünnter Salzsäure wird die flammenphotometrische Na-Bestimmung in üblicher Weise vorgenommen. Bei einer Einwaage von 2 g Al beträgt die untere Bestimmungsgrenze etwa 5 · 10^–6% mit einem mittleren Fehler von ± 10%.Herrn Dr. R. Dötzer und Herrn Dr. W. Gebauhr, Forschungslaboratorium der Siemens-Schuckertwerke AG, möchte ich für wertvolle Hinweise und Diskussionen danken.Erweiterte Fassung eines Vortrages, gehalten am VIII. Colloquium Spectroscopicum Internationale in Luzern.     

Beitrag zur photometrischen Bestimmung von Penicillin mit p-Dimethylaminobenzaldehyd

Zusammenfassung Es wird eine photometrische Methode zur quantitativen Bestimmung von Penicillin mit p-Dimethylaminobenzaldehyd beschrieben. Die Farbreaktion ist auf eines der Spaltprodukte zurückzuführen, die sich bei der saueren Hydrolyse des Penicillins bilden. Die hydrolytische Spaltung wird am besten durch 1 stündiges Erwärmen im siedenden Wasserbad mit 6 n Schwefelsäure durchgeführt. Für den Konzentrationsbereich bis zu etwa 0,08 mg Penicillin/ml Lösung hat das Beersche Gesetz seine volle Gültigkeit. 0,01 mg Penicillin/ml kann noch quantitativ erfaßt werden.     

Über die Löslichkeit und das Lösungsgleichgewicht von Kieselsäuren

Zusammenfassung Die Schwierigkeiten der experimentellen Bestimmung der Löslichkeit der Kieselsäure werden erläutert und auf die unterschiedlichen Lösungsgeschwindigkeiten der verschiedenen SiO₂-Modifikationen und die Polykondensationsneigung der Kieselsäure zurückgeführt. Es wird eine von der Lösungsgeschwindigkeit und der Ausgangsmodifikation unabhängige Löslichkeit der Kieselsäure postuliert, die nur mit dem Kieselsäuregel als Bodenkörper in einem echten Gleichgewicht steht.Das Gleichgewicht in der Lösung wird unter Berücksichtigung der Polykondensationsgleichgewichte zwischen den Kondensationsstufen der Kieselsäure unter bestimmten Modellvorstellungen berechnet. Für die einzelnen Stufen ergeben sich feste Grenzkonzentrationen, die bei den niedrigsten Kondensaten am schnellsten erreicht werden und mit zunehmendem Kondensationsgrad abnehmen.Die äußerst geringe Lösungsgeschwindigkeit kompakter SiO₂-Phasen wird durch die notwendige gleichzeitige Hydrolyse mehrerer Bindungen an der Grenzfläche erklärt. Für die Hydrolyse- und Kondensationsgeschwindigkeiten der Polykieselsäuren werden unter bestimmten Annahmen für die beteiligten chemischen Prozesse formelmäßige Ausdrücke abgeleitet, aus denen dieph-Abhängigkeit der Geschwindigkeiten abzulesen ist und eine Beziehung für die Konstanten der Kondensationsgleichgewichte erhalten wird. Auf den Einfluß von Anionen als Lösungsgenossen wird hingewiesen.Die theoretischen Ergebnisse werden an vorliegendem experimentellem Material geprüft und zeigen durchweg gute qualitative Übereinstimmung.     

Bestimmung des Titans in legierten St?hlen

Zusammenfassung Die Trennung des Titans von Eisen, Chrom, Mangan; Kobalt, Nickel wird durch Fällen des Titans mit Bariumcarbonat in Kohlensäureatmosphäre, Filtrieren und Auswaschen des Niederschlages mit heisser Essigsäure erreicht. Noch zurückbleibende Legierungsbestandteile werden durch die Natriumkaliumcarbonat-Salpeterschmelze und zuletzt noch vorhandene Spuren von Eisen und Kupfer durch Fällen mit Schwefelwasserstoff aus Weinsäure enthaltender ammoniakalischer Lösung entfernt. Aus der nur noch Titan enthaltenden Lösung wird das Titan durch 8-o-Oxychinolin gefällt; der Niederschlag wird filtriert, verascht, geglüht und als Titandioxyd gewogen. Nach Trennung von den Legierungsbestandteilen kann statt der gewichtsanalytischen die colorimetrische Bestimmung erfolgen. Sind nur Chrom und Nickel zugegen, so erübrigt sich obiges Trennungsverfahren; das Chrom kann durch Dekantieren des wasserlöslichen Chromats vorher entfernt werden, während ein Gehalt an Nickel bis zu 5% und an Kupfer bis zu 0,5% nicht störend wirkt.