XXX. Natrometer zur Prüfung der Potasche auf ihren Gehalt an Natron; von E. Pesier. Aus dem Journal de Pharmacie, Oct. 1845, S. 249. Pesier's Natrometer zur Prüfung der Potasche auf ihren Gehalt an Natron. Die Methode, welche ich zur Prüfung der Potasche auf ihren Natrongehalt vorschlage, gründet sich auf die Dichtigkeitszunahme einer gesättigten Auflösung von reinem schwefelsaurem Kali durch Zusatz von schwefelsaurem Natron, und zwar bestimme ich dieselbe mittelst eines besonderen Aräometers, welches ich Natrometer nenne. Das Princip beruht auf folgenden Thatsachen: 1) baß eine gesättigte Auflösung von neutralem schwefelsaurem Kali immer eine constante Dichtigkeit besitzt, wenn sie bei derselben Temperatur gemacht ist; 2) daß das schwefelsaure Natron im Verhältniß der zugesetzten Menge diese Dichtigkeit erhöht. Diese Zunahme wird um so merklicher, weil das schwefelsaure Kali bei Gegenwart von schwefelsaurem Natron viel auflöslicher ist. Um kohlensaures oder salzsaures Kali nach diesem Princip auf seinen Natrongehalt zu prüfen, braucht man es nur mit Schwefelsäure zu zersetzen und dadurch in schwefelsaures Kali zu verwandeln. Anfangs glaubte ich man müsse zur Erzielung genauer Resultate alles Kali mit Schwefelsäure verbinden; spätere Versuche belehrten mich aber daß das Chlorkalium, indem es sich in einer gesättigten Auflösung von schwefelsaurem Kali auflöst, einen Theil dieses Salzes verdrängt und die Dichtigkeit der Flüssigkeit nicht merklich verändert. Man muß von demselben bis 50 Proc. zusetzen, um eine Dichtigkeit hervorzubringen gleich derjenigen, welche 3 Proc. Soda bewirken! Ich wollte nun erfahren wie sich die Soda verhält, wenn sie dem schwefelsauren Kali beigemengt ist, und fand daß sie die Dichtigkeit geringer macht, als sie ohne ihren Einfluß wäre. Durch synthetische Versuche klärte sich diese scheinbare Anomalie bald auf: wenn ein Gemenge von Potasche und Soda, welches Chlor enthält, mit Schwefelsäure versetzt wird, so begibt sich das Chlor an das Natron; das Chlornatrium ist es, wodurch die Auflöslichkeit des schwefelsauren Kali's modificirt wird und es erhöht dieselbe etwas weniger als das schwefelsaure Natron; das Instrument zeigt daher nur 12½ Proc. Natron (Natriumoxyd) an, wenn man davon 14–20 Proc. im Zustand von Chlornatrium mit überschüssigem schwefelsaurem Kali vermengt. Da aber unter diesen ungünstigen ausnahmsweisen Bedingungen nur ein Irthum um anderthalb Procent stattfindet, so braucht man die geringe Menge Kochsalz, welches die käufliche Potasche enthält, meistens nicht zu zersetzen. Ich beschreibe nun zwei Verfahrungsarten, eine für Chemiker, wodurch dieselben eben so genaue Resultate erhalten wie nach den bisherigen Methoden, aber in viel kürzerer Zeit; und eine zweite einfachere, welche für die Industrie und den Handel mehr als genügende Resultate liefert. Verfahren zur genauen Analyse. Dasselbe besteht aus drei besonderen Operationen. Verwandlung der Potasche in schwefelsaure Salze. Man wiegt 50 Gramme Potasche (an verschiedenen Stellen der Masse gesammelt) ab, löst sie in möglichst wenig Wasser auf und filtrirt; man wascht das Gefäß mehrmals mit neuem Wasser aus, welches man auf das Filter gießt, um demselben alles Alkali zu entziehen. Nachdem die Potasche aufgelöst ist, zersetzt man sie mit Schwefelsäure, und da man von derselben einen solchen Ueberschuß zusetzen muß, daß alle Salzsäure ausgetrieben werden kann, so ist es am besten alles Probiren zu unterlassen, indem man sich eines Meßgläschens bedient, welches eine für alle Fälle hinreichende Menge Schwefelsäure von 66° Baumé faßt.Man hat nicht zu befürchten, daß bei Anwendung einer gleichen Menge Schwefelsäure in allen Fällen, bisweilen von derselben zu viel vorhanden ist, denn die salzsauren Salze werden dann nur um so besser zersetzt und die Salzmasse schmilzt überdieß leichter; ein großer Ueberschuß von Schwefelsäure hat nur den Nachtheil daß mehr kohlensaures Kali zur Neutralisation erforderlich ist. Man dampft dann die Flüssigkeit in einer Porzellanschale ab; wenn ihre Consistenz etwas dick wird, muß man sie mit einem Glasstab umrühren, damit sie nicht spritzt, und so fährt man fort bis zum ruhigen Fluß der Salze, indem man einige Minuten lang das Feuer sehr verstärkt. Endlich läßt man die Schale langsam erkalten. Neutralisation und Sättigung. Nach dem Erkalten der Schale löst man die Masse auf mehreremal in heißem Wasser auf, damit man wenig Flüssigkeit braucht (nicht ganz 300 Kubikcentimeter); man gießt alle Flüssigkeiten in eine Flasche mit geradem Hals (welche beiläufig 600 Gramme Wasser faßt) und neutralisirt die überschüssige Säure vollkommen mit einer concentrirten Auflösung von reinem kohlensaurem Kali.Um dieselbe zu erhalten, verkohlt man Weinstein in einem gußeisernen Kessel und laugt das Product aus; die filtrirte Flüssigkeit kann sogleich angewandt werden, obgleich es bequemer ist sie durch Abdampfen zu concentriren. Natürlich schlägt sich hiebei viel schwefelsaures Kali nieder. Man hört auf wenn ein Tropfen, welchen man mit dem Glasstab herausnimmt, das blaue und das rothe Lakmuspapier nicht mehr verändert. Würde man zu viel kohlensaures Kali zusetzen, so hätte der Fehler nur die Folge, daß man wieder Säure zusetzen müßte. Am besten ist es nur eine verdünnte Auflösung von Potasche oder Säure anzuwenden, sobald man sich dem Neutralisationspunkt nähert. Nach beendigter Neutralisation muß man eine gesättigte Auflösung von schwefelsaurem Kali und zwar von der Temperatur der Luft haben. Um die Flüssigkeit schneller auf letztere zu bringen, taucht man das Gefäß in Brunnenwasser und bewegt es öfters. Durch ein Thermometer welches man in die Auflösung steckt, erfährt man wann sich ihre Temperatur derjenigen der Luft nähert; man läßt sie am besten etwas unter letzterer (weil man sie um einige Grade mit der Hand erhöhen kann) und nimmt dann das Gefäß aus dem Wasser. Damit die Sättigung bei der Temperatur der umgebenden Luft gehörig erfolgt, läßt man das Gefäß kurze Zeit stehen, indem man es bloß bisweilen schüttelt und nachsieht ob das Thermometer immer auf demselben Grade stehen bleibt. Hierauf filtrirt man in ein Cylinderglas mit Fuß, an welchem durch einen Strich das Volum von 300 Kubikcentimetern bezeichnet ist; wenn man obige Vorschriften beachtet hat, wird die Flüssigkeit dieses Volum nicht ganz erreichen. Man ergänzt es, indem man den Niederschlag von schwefelsaurem Kali mehrmals mit einer gesättigten Auflösung desselben Salzes auswascht, welche man vorräthig haben sollte, damit man sogleich filtriren kann und durch deren Bereitung nicht aufgehalten ist. Natürlich muß man ein constantes Volum von Flüssigkeit (welches übrigens willkürlich ist) herstellen, weil dieselbe Quantität schwefelsauren Natrons die Dichtigkeit von zwei verschiedenen Maaßen Salzauflösung nicht in gleichem Grade erhöhen könnte. Bestimmung des Natrons durch das NatrometerDas Natrometer nebst dem Maaß für die Säure und dem graduirten Cylinder mit Fuß kann man von dem Mechanikus Hrn. Dinocourt in Paris (quai Saint-Michel No. 9) beziehen. Nachdem man die filtrirten Flüssigkeiten umgerührt hat, um sie gehörig zu vermischen, braucht man nur ein Aräometer hineinzutauchen. Dasjenige welches ich construiren ließ, hat zwei Scalen neben einander. Die eine, welche rosenroth gefärbt ist, führt die Temperaturzahlen; sie gibt für jeden Grad des hunderttheiligen Thermometers den Punkt an bis zu welchem sich das Instrument in einer gesättigten Auflösung von reinem schwefelsaurem Kali einsenkt. Die andere bezeichnet Procente von Natron (Natriumoxyd). Die Nullpunkte beider Scalen treffen zusammen. Wenn man bei 0° Temperatur experimentirt, kann man das Natron unmittelbar bestimmen; operirt man aber bei + 25° C., so weiß man daß dem Strich, bis zu welchem sich das Instrument in einer bei diesem Grad gesättigten Auflösung von reinem schwefelsaurem Kali einsenken würde, 8 Proc. Natron entsprechen. An diesem Punkt muß man jedoch die Null der Natronscale anbringen; durch eine Subtraction führt man sie leicht darauf zurück. Da Versuche ergeben haben, daß die Natrongrade nicht gleich seyn können, daß sie um so kleiner sind je mehr Alkali sie anzeigen, so muß man bei den Beobachtungen die rosenrothe Scale als ein Maaß mit gleichen Abtheilungen betrachten. Von der gefundenen Zahl zieht man die Zahl der Temperatur ab, bei welcher die Sättigung gemacht worden ist und dem Rest gegenüber hat man genau die Anzahl von Natronprocenten. Wenn man z. B. bei + 20° C. experimentirt und das Instrument sich bis 59 einsenkt, so zieht man 20 von 59 ab und sieht 39 gegenüber daß die Potasche 13 Proc. Natriumoxyd enthielt. Da der Niederschlag von schwefelsaurem Kali eingemengtes schwefelsaures Natron enthalten kann, so muß man ihn, um jeden Irrthum zu vermeiden, mit gesättigter Auflösung auswaschen und zum zweitenmal das Volum von 300 Kubikcentimetern damit herstellen. Man taucht das Aräometer in die Flüssigkeit und addirt die geringe Menge Natron welche es anzeigt zu der vorher gefundenen. Die Bruchtheile der einzelnen Grade des Natrometers kann man ohne großen Irrthum vernachlässigen, weil drei Grade Temperatur nur ungefähr den Raum eines Procents Natron einnehmen. Verfahren für Kaufleute und Techniker. Man wählt Potasche in Stückchen oder Pulver aus verschiedenen Theilen des Fasses aus, vermengt diese Muster, wiegt davon 50 Gramme ab und gibt sie in eine Flasche (welche beiläufig 600 Gramme Wasser faßt), gießt ungefähr 200 Gramme Wasser darüber und schüttelt um die Auflösung zu erleichtern. Nun setzt man Schwefelsäure zu, welche ein Aufbrausen und einen Niederschlag von schwefelsaurem Kali erzeugt;Wenn man reine Soda oder eine damit stark vermengte Potasche Probiren würde, entstünde natürlich kein schwefelsaures Kali; da es aber unumgänglich nöthig ist daß davon ein Ueberschuß in Form eines pulverigen Niederschlags vorhanden sey, so müßte man solches in diesem Falle als feines Pulver zusetzen. wenn die Gasentbindung aufhört muß man vorsichtig verfahren und nur noch tropfenweise verdünnte Säure zusetzen, bis das Alkali genau neutralisirt ist. Dieß ist der Fall, wenn die Flüssigkeit weder die Farbe des blauen noch des rothen Lakmuspapiers verändert. Setzte man zufällig zu viel Säure zu, so daß das blaue Papier roth wird, so hilft man sich durch Neutralisiren mit einer schwachen Potascheauflösung. Da bei dieser Operation Wärme frei wurde, die Flüssigkeit aber auf die Temperatur der Luft zurückgebracht werden muß, so taucht man das Gefäß in Brunnenwasser und schüttelt es von Zeit zu Zeit um. Man nimmt es heraus, wenn ein in die Auflösung gestecktes Thermometer ziemlich denselben Grad zeigt wie in der Luft; sollte sich die Temperatur zu sehr erniedrigt haben, so wäre die Wärme der Hand hinreichend um sie auf den gewünschten Grad zu erhöhen. Nachdem man die Flüssigkeit bei der Temperatur der Luft einige Minuten umgeschüttelt hat, decantirt man und gießt sie nach und nach auf ein kleines Filter, welches man auf dem Glascylinder mit Fuß anbringt. Um das angezeigte Niveau herzustellen und zugleich das mit dem Niederschlag noch vermengte schwefelsaure Natron auszuziehen, wascht man letzteren mehrmals mit einer gesättigten Auflösung von schwefelsaurem Kali, welche man immer vorräthig haben sollte. Sobald das Volum der Flüssigkeit bis auf 300 Kubikcentimeter ergänzt ist, verschließt man die Oeffnung des Cylinders mit der Hand und schüttelt ihn stark, um die verschiedenen Schichten Flüssigkeit zu. vermischen. Hierauf ergreift man das Natrometer an seinem oberen Ende und senkt es nach und nach in die Auflösung ein. Wenn die probirte Potasche rein ist, liest man auf der rosenrothen Scale (unter der Erhebung der Flüssigkeit um die Röhre herum welche durch die Capillarität hervorgebracht wird) den Temperaturgrad ab, bei welchem man den Versuch gemacht hat. Enthält die Potasche hingegen Natron, so wird man einige Grade darüber finden, deren Anzahl gegenüber man auf der Natronscale die Natronprocente angegeben findet. Wenn z. B. ein bei + 12° C. angestellter Versuch eine Auflösung gibt, welche 25° am Natrometer zeigt, so hat man 13° mehr, welche von dem Natron herrühren; gegenüber diesen 13° findet man auf der Natronscale daß die Potasche 4 Proc. Natron oder 4 Kilogr. Natriumoxyd in 100 Kilogr. enthielt. Ich hielt diese Graduirung für bequemer als wenn man eine einzige Scale machen und Tabellen für die Correctionen der Temperatur beigeben würde. Man hat bei dem angenommenen System noch den Vortheil, daß man die Genauigkeit der Natrometer mittelst der für eine gesättigte Auflösung von reinem schwefelsaurem Kali darauf verzeichneten Grade prüfen kann. Bestimmung des Natrons in den Laugen. Die Seifensieder pflegen ihre Laugen, nachdem sie dieselben ätzend gemacht haben, auf die Art zu prüfen, daß sie den Gehalt von 50 Kubikcentimetern (des Saugröhrchens eines Gay-Lussac'schen Alkalimeters) Lauge bestimmen und aus dem gefundenen Grad den Kaligehalt eines Hektoliters berechnen. Mittelst des Natrometers kann auch in diesem Fall leicht der Natrongehalt ermittelt werden; die Probe erfordert nicht über fünfzehn Minuten Zeit. Um der Mühe überhoben zu seyn eine Neutralisation zu machen, kann man die Flüssigkeit von der alkalimetrischen Probe verwenden. Sollte sie übersättigt worden seyn, so braucht man nur einige Tropfen Kali hineinfallen zu lassen; dann setzt man fein gepulvertes schwefelsaures Kali in Ueberschuß zu, rührt einige Augenblicke um und filtrirt fast augenblicklich, weil sich bei dieser Operation die Temperatur nicht viel von derjenigen der Luft entfernen kann. Nachdem man das Volum von 300 Kubikcentimeter hergestellt hat, taucht man das Natrometer hinein; es zeigt direct an wie viele Kilogr. Natriumoxyd ein Hektoliter Auflösung enthält. Ich will nun in einer Tabelle die Resultate einiger Versuche mittheilen, woraus die Leistungen meines Instruments ersichtlich sind. Jedes Potaschemuster wurde bei verschiedenen Temperaturen probirt, sowohl mittelst der Zersetzung der salzsauren Salze als auch ohne dieselben zu zersetzen.Man vergleiche die Bemerkungen S. 126. Bei diesen Versuchen wurden die Bruchtheile des Grads auf der Scale berücksichtigt und man stellte immer zum zweitenmal das Volum von 300 Kubikcentimeter her, indem man den Niederschlag und das Filter mit einer gesättigten Auflösung von schwefelsaurem Kali auswusch. Die Columne „Natrongehalt“ gibt das Natron an, welches den Mustern direct zugesetzt oder bei der Analyse mittelst überchlorsauren Baryts darin gefunden wurde. Textabbildung Bd. 099, S. 132 Natrongehalt.; Gefundenes Natron in 100 Theilen; indem man das salzsaure Salz zersetzte.; ohne das salzsaure Salz zu zersetzten.; Potasche von Toscana, zu Paris gekauft; Dieselbe zum zweitenmal analysirt; dto; Potasche der Vogesen; unbest.; Salzrückstand von eingeäscherter Melasse; unbest.; Potasche aus Runkelrüben, von Cambrai bezogen; unbest.; Dieselbe, nach einer zweiten Prüfung; —; Potasche aus Runkelrüben, von den fremdartigen Salzen und der Soda gereinigt, aus einer Fabrik zu Valenciennes; unbest.; Dieselbe, in 35 Minuten geprüft; —; Dieselbe, mit 50 Proc. Wasserfreiem kohlensaurem Natron versetzt; unnöthig; Dieselbe, bei wiederholter Prüfung; 29′28; unnöthig; 29,3; Deßgl.; 29′28; unnöthig; Dieselbe, mit 52 Proc kohlensaurem Natron und 10 Proc. Kochsalz versetzt; unbest.; 100 Glaubersalz nach zwei Pfrüfungen; unnöthig; 100 salzsaures Kali; Durch überchlorsauren Baryt bestimmt. Durch überchlorsauren Baryt bestimmt. Durch überchlorsauren Baryt bestimmt. Bekanntlich enthält die rohe Potasche aus Runkelrüben 20 bis 22 Procent salzsaures Salz und die gefundene Differenz war daher vorauszusehen. Diese Zahlen sprechen für sich selbst; man sieht daß die Methode mit gleichem Erfolg angewandt werden kann um die sämmtliche Basis in der käuflichen Soda zu bestimmen. Vielleicht wird man dieser Methode den Vorwurf machen, daß das mittelst des Natrometers gefundene Natron nicht immer von kohlensaurem Natron herrührt, daß es eben so wohl im Zustand von schwefelsaurem oder salzsaurem Natron der Potasche einverleibt worden seyn kann. Anstatt diese Eigenschaft meines Probirverfahrens als einen Fehler zu betrachten (welcher jedoch immer leicht zu berichtigen wäre), halte ich sie für einen glücklichen Umstand, weil die Methode ausreicht um allen möglichen Betrug durch Natronsalze zu entdecken. Geschickte Speculanten werden in der Regel die Verfälschung der Potasche mit kohlensaurem Natron vornehmen; schwefelsaures und salzsaures Natron würden den Preis der Potasche herabdrücken wenn man sie nach dem Grad kauft und die Gewichtszunahme böte dafür gewiß keinen Ersatz. Ueberdieß darf man nicht vergessen, daß wenn das Natron auch als Kochsalz oder Glaubersalz der Potasche zugesetzt wird, es in Folge der Zersetzungen durch doppelte Wahlverwandtschaft doch immer als kohlensaures Alkali auftritt, sobald die Potasche aufgelöst ist. Aus dem Umstand, daß sich eine Potasche als natronhaltig erwies, darf man noch nicht auf absichtliche Verfälschung schließen, denn jede Potasche enthält Natron und manche inländische sogar 14 Proc.