| Titel: | Ueber die quantitative Bestimmung des Gesammtkohlenstoffs im Gußeisen und Stahl; von Dr. Julius Löwe in Frankfurt a. M. | 
| Autor: | Julius Löwe [GND] | 
| Fundstelle: | Band 148, Jahrgang 1858, Nr. C., S. 432 | 
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                        C.
                        Ueber die quantitative Bestimmung des
                           Gesammtkohlenstoffs im Gußeisen und Stahl; von Dr. Julius Löwe in Frankfurt a. M.
                        Mit einer Abbildung auf Tab. VII.
                        Lowe, über die quantitative Bestimmung des Gesammtkohlenstoffs im
                           Gußeisen und Stahl.
                        
                     
                        
                           Gedenkt man des bekannten Verhaltens des festen metallischen Jods zu metallischem
                              Eisen, der Eigenschaft des ersteren nämlich: ohne Zersetzung von Wasser und somit
                              ohne Entbindung von Wasserstoffgas sich mit letzterem direct zu Eisenjodür oder bei
                              Ueberschuß von Jod zu Eisenjodid zu verbinden, so liegt nach Betracht dieses in der
                              That der Gedanke nahe: daß man hierauf eine Methode zur Bestimmung der Gesammtmenge
                              des Kohlenstoffs im Gußeisen oder Stahl gründen kann, insofern ja der gebundene wie
                              der in Form von Graphit gelöste Kohlenstoff des Eisens beide unberührt vom Jod mit
                              ihrer charakteristischen Eigenschaft neben der gebildeten Lösung des Eisenjodürs
                              zurückbleiben. Diese schon von Berzelius in seinem
                              Lehrbuch der Chemie Bd. III S. 458 erwähnte Methode wurde von diesem in so weit
                              nicht für zweckmäßig erachtet, als die Einwirkung des Jods auf das metallische Eisen
                              zu langsam und träge erfolge. Allein dieser gemachte
                              Einwurf ist nur dann gerechtfertigt wie gegründet, wenn man die mit Wasser
                              befeuchtete Eisenprobe zur Bildung der Verbindung dem festen Jod in stärkeren, soliden Stückchen
                              darbietet, hebt sich jedoch auf, sobald man bei der Ausführung nicht außer Acht
                              läßt, das Metall in Form von sehr feinen Feilspänen den Angriffen des Jods
                              preiszugeben. Nach mehreren Versuchen fand ich die Einwirkung des Metalloids unter
                              dieser Berücksichtigung dann so rasch und energisch, daß zur völligen Auflösung des
                              Eisenmetalls nicht mehr Zeit, als bei den übrigen bis jetzt bekannten Methoden
                              erforderlich war, ja, deren Betrag sogar als noch kürzer gefaßt werden kann, indem
                              z.B. 5 Gran in Anwendung gebrachter, fein zertheilter Stahl kaum mehr als eine
                              Stunde zur völligen Auflösung des Eisens und Ausscheidung des enthaltenen
                              Kohlenstoffs bedurften. Allerdings kann hier bei Befolgung dieser Methode nicht in
                              Abrede gestellt werden, daß die Sättigungscapacität des Jods im Vergleiche zum Eisen
                              sehr gering ist – ein Einwand, welcher gleichfalls von Berzelius mit mehr Recht gemacht wurde, denn zur Bildung von Eisenjodür
                              von der Zusammensetzung = FeJ verlangt 1 Aeq.
                              metallisches Eisen, repräsentirt durch die Zahl 28, eine gleiche Repräsentation von
                              1 Aeq. festem metallischem Jod, ausgedrückt durch die Zahl = 127, oder die
                              reducirten Gewichtsverhältnisse beider stehen, kürzer gefaßt, unter sich beim
                              Eintritte der Verbindung nahe in der Proportion 1 : 4,6, so daß also auf je 1
                              Gewichtstheil metallisches Eisen oder hier Stahl oder Gußeisen als solches
                              angesehen, 4,6 Gewichtstheile metallisches Jod zum Zwecke völliger Verbindung und
                              Lösung in Anwendung zu bringen sind. Da sich das bei dieser Methode verbrauchte Jod
                              in Gestalt von Jodkalium leicht wieder gewinnen läßt, ein Salz, in dessen Form das
                              Jod in den Laboratorien die häufigste Anwendung erleidet, so dürfte, die
                              Kostspieligkeit etwa hier in Anschlag gebracht, auch in dieser Richtung der
                              praktischen Ausführung genannter Methode kein erhebliches Hinderniß im Wege stehen.
                              Ferner scheint das metallische Jod nicht ohne weitere Einwirkung auf das vorhandene
                              Schwefelarsen- und Phosphor-Eisen zu seyn, Bestandtheile, welche dem
                              Gußeisen und Stahl als Begleiter so häufig in geringer Menge beigesellt sind.
                              Wahrscheinlich erzeugen sich bei diesem Processe Verbindungen des Jods mit Phosphor
                              und Arsen, vielleicht Arsensuperjodür und phosphorige Säure oder Phosphorsäure unter
                              Entbindung geringer Mengen von Jodwasserstoffgas, indem die Verbindungen des Jods
                              mit Phosphor durch Wasser bekanntlich in genannte Producte zerlegt werden. Wenn
                              schon diese hier ausgesprochene Behauptung durch genauere Data zu rechtfertigen ist,
                              als hier geschehen, wo ich mir einstweilen nur vermuthungsweise erlaubt habe diese
                              Ansicht auszusprechen, bis genauere Versuche mit Phosphoreisen, Arseneisen etc. und
                              deren Verhalten zu freiem Jod mich mehr zu einer solchen Annahme berechtigen, so haben mich
                              doch directe Versuche mit geschmolzenem Schwefeleisen, wie solches in dem
                              Laboratorium zur Entwickelung von Schwefelwasserstoffgas dient, zu dem Resultate
                              geführt, daß dieses letztere wenigstens vollständig durch festes Jod bei Gegenwart
                              von Wasser unter Wärmeentwickelung und Ausscheidung von gelblich gefärbtem Schwefel
                              zerlegt wird. Dann als ich fein gepulvertes Schwefeleisen von oben genannter Art
                              mittelst starker Salpetersäure oxydirte und die so gebildete Schwefelsäure mittelst
                              salpetersaurem Baryt aus der Lösung nach bekannten Regeln ausfällte, wurde
                              erhalten:
                           
                              
                                 Schwefelsaurer Baryt
                                    =   
                                 1,5884
                                 
                              
                                 Schwefelsäure =
                                 0,5457
                                 
                              
                                 Schwefel =
                                 0,2183
                                 
                              
                                 Procente Schwefel =
                                 20,517.
                                 
                              
                           Nachdem ich nun eine gleiche Probe erwähnten Schwefelmetalls mit Wasser und
                              metallischem Jod behandelte und nach dem völligen Auswaschen und Entfernen des
                              Eisenjodürs und überschüssigen Jods den Rückstand mit Salpetersäure oxydirte, wurde
                              die Menge des Schwefels auf gleiche Art, wie oben bestimmt, aus dem erhaltenen
                              schwefelsauren Baryt zu 20,496 Proc. berechnet, eine Zahl welche in völliger
                              Uebereinstimmung mit der zuerst gefundenen Gewichtsmenge des Schwefels steht. Eine
                              Verbindung von Jodschwefel scheint also hier bei Behandlung auf kaltem Wege nicht
                              erzeugt zu werden, wofür auch die lichtgelbe Farbe des Rückstandes nach der
                              Einwirkung von Jod spricht, indem alle bis jetzt bekannten Producte des Jods mit
                              Schwefel in verschiedenen Mengenverhältnissen ein mehr schwarzgraues Ansehen
                              besitzen. Auch gab eine auf ähnliche Art erhaltene Probe nach dem Trocknen beim
                              Erhitzen nur gelbliche beim Erkalten erstarrende Tröpfchen von reinem sublimirten
                              Schwefel ohne violette Dämpfe von Jod. Läßt man hingegen das metallische Jod in der
                              Wärme auf das Schwefeleisen einwirken, oder trägt man zu etwas größeren Mengen des
                              letzteren den ganzen zur Lösung des Eisens und zur Bildung von Eisenjodür
                              nothwendigen Antheil von Jod auf einmal hinzu, wobei die Verbindung ebenfalls unter
                              Wärmeentwickelung erfolgt, so besitzt oft der resultirende Rückstand ein mehr graues
                              Ansehen und dann einen Gehalt von Jod. Es ist nach diesen Thatsachen nicht gerade
                              unwahrscheinlich, daß auch eine Zerlegung des Phosphoreisens, Arseneisens u.s.w.
                              durch Jod zu bewerkstelligen ist, indem z.B. auch andere in Salzsäure fast
                              unlösliche Phosphormetalle, wie unter anderen das Phosphorkupfer, durch Jod unter
                              Bildung von Jodwasserstoffsäure und Phosphorsäure zersetzt werden, welche
                              interessante Thatsache bekanntlich Böttger bei
                              Beschreibung der Darstellung von Phosphortupfer aus Phosphor und einer wässerigen
                              Lösung von Kupfervitriol in der Siebhitze mitgetheilt hat.Jahresbericht des physikalischen Vereins zu Frankfurt a. M. für
                                    1855–1856, S. 32; polytechn. Journal Bd. CXLIV. 203.
                              
                           Bei Ausführung der Analyse verfährt man nun auf folgende Art: Das zur quantitativen
                              Untersuchung auf den Gesammtkohlenstoff in größeren Stücken vorliegende Gußeisen
                              oder der Stahl wird mittelst einer scharfen Feile in feine Feilspäne geraspelt,
                              welch letztere man durch dichte Leinwand beutelt, um so mechanisch die feineren
                              Theilchen des Metalls von den gröberen abzusondern. Aus diesem schon fast zarten
                              Pulver zieht man mittelst eines kleinen Magneten die metallischen Eisenpartikel
                              heraus, um dieselben von kleineren anhängenden Verunreinigungen, wie etwa in der
                              Masse mechanisch eingeschlossen gewesenen kleinen Quarzkörnchen oder durch die
                              Operation des Feilens etwa zugeführten geringen Mengen von Oxyd u. dgl. auf diese
                              Weise sorgfältig zu trennen.
                           Zur Bestimmung des Kohlenstoffgehaltes verschiedener so zertheilter Stahlproben
                              wurden für je eine Analyse 5–6 Grm. in Anwendung gebracht. Man gibt jedes für
                              sich abgewogene Quantum des Metalls in ein geräumiges mehr hohes als weites
                              Becherglas, übergießt es darauf mit 200 Kub. Centim. ausgekochten Wassers und trägt
                              nachher das der genannten angewandten als reines Eisen angenommenen Menge
                              entsprechende Gewichtsquantum von reinem metallischem Jod im Betrage von
                              23–27,6 Grm. in die Flüssigkeit ein. Gibt man sogleich die ganze Menge des
                              Jods hinzu, so geht die Vereinigung zwischen Jod und Eisen unter Entbindung von
                              Wärme etwas zu lebhaft vor sich, wodurch Gefahr vorhanden wäre, daß Theilchen aus
                              dem zur Auflösung dienenden Gefäße herausgeschleudert werden und somit ein Verlust
                              zu befürchten stünde. Aus diesem Grunde ist die successive Zugabe des Jods und die
                              Sorge für Abkühlung des Becherglases dem plötzlichen Eintragen vorzuziehen. Sobald
                              man mittelst des Glasstabes keine rauhen, knirschenden Körnchen am Boden des Glases
                              nach Ablauf etwa einer Stunde mehr wahrnimmt, so ist die Auflösung und Bildung der
                              Verbindung beendet, wozu in den seltensten Fällen ein größerer Aufwand von Zeit
                              erforderlich ist. Besitzt nach diesem Intervall die Flüssigkeit eine tief braune
                              Farbe, so ist man sicher die nöthige Menge von Jod in Anwendung gebracht zu haben,
                              was wohl immer der Fall seyn dürfte, indem man ja bei der Berechnung der zur
                              Vereinigung nöthigen Gewichtsverbindungen von Jod und Eisen von der Annahme eines
                              reinen angewandten Metalls ausging. Besäße dessen ungeachtet die Lösung nur eine
                              grünliche Farbe von Eisenjodür, so dürfte selbstverständlich der Zusatz von Jod in
                              geringer Menge erneuert werden, so lange zwar, bis obiger Bedingung Genüge
                              geschehen.
                           Wir gehen hier freilich von der Voraussetzung aus: daß das mit dem Eisen in
                              Wechselwirkung tretende Jod vollständig rein und also frei von einem Gehalte
                              wenigstens organischer Substanzen ist, nicht etwa gemengt mit kleinen
                              Holzpartikelchen und dergleichen wie Jod des Handels auf ähnliche Art verunreinigt
                              mir schon öfters in die Hände gekommen. Beim Eintreten des letzteren Falls löst man
                              am besten das metallische Jod in einer mäßig concentrirten Lösung von Jodkalium auf,
                              und filtrirt dieselbe direct in das die abgewogene Eisenprobe enthaltende
                              Becherglas. Ist der Proceß der Auflösung auf diese Art beendet, so filtrirt man die
                              braune jodhaltige Flüssigkeit durch ein anfangs mit verdünnter Salzsäure und Wasser
                              gewaschenes, darauf bei 112° C. im Luftbade getrocknetes und zwischen
                              verschlossenen Uhrgläsern gewogenes Filter mit der Vorsicht, daß der fast schwarze
                              durch die Einwirkung von Jod ungelöst gebliebene Schlamm von fein zertheilter Kohle
                              nicht aufgerührt wird, wascht den Rückstand und das Filter mit einer wässerigen
                              Lösung von Jodkalium mehrmals ab, kocht ihn darauf mit Wasser und schwefligsaurem
                              Natron zur Entfernung von etwas freiem ausgeschiedenem Schwefel bei einem Gehalte
                              der Probe von Schwefeleisen aus, darauf behandelt man ihn mit etwas Aetzammoniak und
                              zuletzt noch mit einer mäßig starken Lösung von reinem kohlensaurem Kali, und
                              endlich längere Zeit mit heißem destillirtem Wasser. Nach diesen aufeinander
                              folgenden Operationen sammelt man den so gereinigten zarten Schlamm auf oben
                              genanntem Filter von bekanntem Gewichte, trocknet ihn im Luftbade bei 110° C.
                              und wiegt, wie anfangs geschehen, das Filtrum mit seinem trockenen Inhalte nun
                              zwischen den mittelst einer Messingklemme verschlossenen Uhrgläsern. Der durch die
                              zweite Wägung gefundene Gewichtsüberschuß ergibt den wahren Gesammtgehalt an Kohle.
                              Man verbrennt darauf das Filtrum von bekanntem Aschegehalt nebst Inhalt in einem
                              gewogenen Platintiegel und ermittelt durch Wägung den Betrag der rückständigen
                              Asche. Ergibt sich nach Abzug dabei ein höherer Werth, als der bekannte des Filters,
                              so muß man diesen von dem Gewichte der anfänglich gefundenen Kohle abziehen, bevor
                              man deren Ertrag in Procente auswirft. Allerdings kann diese Ermittelung des
                              Kohlenstoffgehaltes nur einen Anspruch auf ein etwa annäherndes Resultat geben und
                              die dadurch gefundene Kohle vielleicht als roher Gesammtkohlenstoff, wie ich ihn
                              nannte, bezeichnet werden, denn es ergeben sich Differenzen bei Stahl zwischen dem
                              wahren nach vorgenommenen Prüfungen von 0,2–0,3 Proc. Es steht sogar zu
                              erwarten, daß diese
                              Unterschiede sich bei einzelnen Eisensorten noch beträchtlich höher stellen, je nach
                              dem Gehalte an Silicium, welches dem Gußeisen oder Stahle beigemengt ist, denn
                              dieses scheint sich indifferent gegen die Einwirkung des metallischen Jods zu
                              verhalten, geht somit wahrscheinlich nicht in die Lösung über, sondern bleibt der
                              gleichfalls unlöslichen Kohle beigemischt. Wenn der Werth dieses zuletzt genannten
                              Elementes in der That die Höhe von 1, ja sogar von 1,6 Proc. erreichen kann, wie
                              dieses neuerdings von Max Büchner und auch Anderen in
                              einer Probe schaumigen grobkörnigen Roheisens von Blansko gefunden wurde,Journal für praktische Chemie Bd. LXXII. S. 366; polytechn. Journal Bd. CXLVII. S. 288. so ist allerdings nach solchen Resultaten zu behaupten, daß die directe
                              Gewichtsermittelung der aus dem Gußeisen oder Stahl abgeschiedenen Kohle unstatthaft
                              und ungenau ist. Außerdem schließt diese Voraussetzung und Bestimmung ja noch eine
                              neue Fehlerquelle in sich, selbst wenn der Siliciumgehalt als = 0 angenommen werden
                              könnte, indem die abgeschiedene Kohle nicht als elementäre Kohle anzusehen ist,
                              sondern stets ein veränderlicher Bruchtheil vom Gesammtgewichte der letzteren dem
                              gebundenen Wasserstoffe zugehört. Nach diesen Erfahrungen steht es somit fest, daß
                              der wahre Werth des Kohlenstoffgehaltes nur durch Verbrennung und Oxydirung der
                              abgeschiedenen Kohle, Auffangen und Wiegen der gebildeten Kohlensäure und endlich
                              durch Zurückberechnung aus dieser letzteren Verbindung sich in Wahrheit ermitteln
                              läßt. In der Art der Ausführung war man daher bis jetzt immer genöthigt auf die
                              Methode der organischen Elementaranalyse zurückzukommen. So genau in der That deren
                              Ergebnisse nach vorliegenden Bestimmungen gefunden wurden, so läßt sich wiederum auf
                              der anderen Seite nicht in Abrede stellen, daß diese zuletzt genannte Methode etwas
                              zu mühsam und zeitraubend ist, um in dieser Beziehung mit gewünschtem Erfolge in den
                              häufigsten Fällen für die Praxis Anwendung zu finden. Die Beobachtung der Gebrüder
                              Rogers, nach welcher die Kohle selbst in ihrer
                              dichtesten Modification sich leicht durch eine Mischung von Schwefelsäure und saurem
                              chromsaurem Kali in der Wärme zu Kohlensäure oxydiren lasse, gibt in der That ein
                              Mittel an die Hand diese Bestimmung, ohne der Genauigkeit den geringsten Eintrag zu
                              thun, mit dem gewünschten Erfolge in Ausführung zu bringen, und kann daher
                              unbestritten zu derartigen Untersuchungen als Basis dienen. Wenn schon diese
                              Thatsache der völligen Umwandlung und Oxydirung des Kohlenstoffes nach dieser
                              Methode feststeht, so
                              ist ein nicht minder wichtiger Factor bei der praktischen Anwendung im Auge zu
                              behalten, der nämlich: einen Apparat in der Weise zu construiren, daß er allen
                              gestellten Bedingungen Genüge leistet. Bekanntlich hat schon Brunner über diesen Gegenstand interessante Mittheilungen gegeben und
                              einen Apparat dazu in Vorschlag gebracht. Ich habe die Einrichtung desselben
                              wesentlich abgeändert und sicherlich nicht auf Kosten der Genauigkeit noch der
                              Einfachheit, wie erhaltene Resultate mich bis jetzt belehrten, indem ich von der
                              Ansicht geleitet wurde den Apparat bei völligem Verschlüsse in Thätigkeit zu
                              versetzen und die Oxydirung zu bewerkstelligen. Derselbe hat nach Fig. 9 auf Tab. VII
                              folgende Einrichtung: B ist eine kleine zweihalsige Woulf'sche Flasche, welche mit einer kalten Mischung von
                              2 Theilen reiner englischer Schwefelsäure und 1 Theil Wasser bis zu einem Drittheil
                              gefüllt ist. Ihr einer Tubulus ist mit einem durchbohrten Korke geschlossen, durch
                              welchen eine knieförmig gebogene mit der Uförmigen Röhre
                              A mittelst Korken verbundene Glasröhre geht. A ist mit festen Stückchen Aetzkali angefüllt, welch
                              letztere von den Korken mittelst lockeren Pfröpfchen von Asbest getrennt sind, und
                              erfüllt den Zweck die Kohlensäure der später durch den Apparat circulirenden Luft zu
                              binden. Der zweite Tubulus von B ist mit dem
                              durchbohrten Stopfen und der aus einem Stücke bestehenden
                              nicht zu engen und dünnen an beiden Enden offenen Glasröhre (so daß ein Abbrechen an
                              den Knieen dieser Röhre bei Bewegung des Apparates nicht zu befürchten steht), mit
                              dem Kölbchen C verbunden und endigt etwa 1 Linie über
                              dem Boden des letzteren. In diesem Kolben wird die Oxydation ausgeführt und aus
                              diesem Grunde wird in diesen vor der Operation der abgeschiedene Kohlenstoff nebst
                              der dazu nöthigen Menge fein zerriebenem reinem zweifach-chromsauren Kali
                              eingetragen. Das fest und luftdicht schließende Kölbchen hat eine zweite
                              Durchbohrung, durch welche die knieförmige etwas aufwärts gebogene unterhalb des
                              Stopfens endende offene Glasröhre d geht; sie ist
                              nämlich zu dem Zwecke aufwärts gebogen, damit die aus dem Kölbchen C beim Kochen verdampfende und sich abkühlende
                              Feuchtigkeit in dieses wieder zurückfließt. Letztere Röhre steht durch eine
                              Kautschukverbindung mit dem Röhrensystem D von Glas in
                              Vereinigung. Diese gebogenen Röhren sind mit erbsengroßen Stückchen porösen
                              Bimssteins gefüllt, deren Poren man vor dem Einfüllen sich mit reiner englischer
                              Schwefelsäure hat vollsaugen lassen. Ihre beiden Enden sind durch lockere vorher mit
                              Schwefelsäure und Wasser gewaschene und darauf geglühte Pfropfe von Asbest von den
                              mit der Säure getränkten Bimssteinstückchen getrennt und die ihre Mündungen
                              schließenden fehlerfreien Stopfen an ihrer inneren Seite noch mit Stanniol
                              überzogen, so daß eine
                              Verkohlung derselben nicht so leicht zu befürchten steht, im Falle etwas
                              Schwefelsäure sollte capillarisch von dem Asbeste
                              aufgesogen werden, oder an den inneren Wandungen der Glasröhren sich erheben. Ferner
                              werden die, die Röhren gut verschließenden Korkstopfen nach der Füllung der ersteren
                              noch mit einer Auflösung von Schellack in Weingeist überzogen; die diese letztere
                              durchdringenden und die drei gleichgroßen gefüllten Röhren verbindenden gebogenen
                              Glasröhren sind von mäßigem Durchmesser, jedoch stark im Glase und immer aus einem
                              Stücke, damit das ganze System Standfähigkeit besitzt. Die dritte der gebogenen
                              Röhren steht mittelst einer Kautschukverbindung mit dem Liebig'schen Kugelapparate E in Verbindung,
                              welch letzterer mit Kalilauge von der Stärke und Menge angefüllt ist, wie derselbe,
                              auf gleiche Art gespeist, Anwendung in der organischen Analyse findet. Sein zweites
                              Ende steht mit der gefüllten Chlorcalciumröhre F durch
                              Kautschuk in Verbindung, und diese letztere endlich mit dem geräumigen mit Wasser
                              völlig angefüllten Aspirator G. Diese letzte Röhre F hat den Zweck die Luft zu trocknen, welche durch den
                              Kugelapparat gegangen ist; bei der bekannten Stärke der Kalilauge des Kugelapparates
                              ist die Gewichtszunahme dieser nach Beendigung des Versuches höchst gering, sie ist
                              jedoch immer der größeren Genauigkeit halber dem Apparate einzuschalten. Es ist gut,
                              das mit der Chlorcalciumröhre in Berührung stehende Ende des Liebig'schen Kugelapparates vor der Lampe anfangs auszuziehen, damit es
                              sich in die Röhre F bei f
                              einschiebt und durch eine Kautschukverbindung gehalten und luftdicht verschlossen
                              wird. Geht dann vielleicht bei Beginn der Operation der Apparat etwas zu heftig und
                              sollte Kalilauge übergerissen werden, so fließt diese in die Kugel der Röhre F, ohne die Kautschukverbindung zu benetzen und ohne daß
                              somit ein Zweifel an der Genauigkeit des Versuches sich einschleichen kann oder gar
                              derselbe zu erneuern ist, was natürlich einen großen Zeitverlust im Gefolge hätte.
                              Bei einiger Vorsicht und Uebung steht dieser Zwischenfall jedoch nie zu befürchten. Denken wir uns den ganzen Apparat bis
                              zum Beginne der Operation fertig, so hat man nur nöthig den Hahn des Aspirators zu
                              öffnen und Wasser ausfließen zu lassen. Die Schwefelsäure der Flasche B wird auf diese Art in den Kolben C hinübergezogen, kommt hier mit der Kohle und dem
                              doppelt-chromsauren Kali in Berührung, macht aus letzterem die Chromsäure
                              frei, welche nun durch Sauerstoffabgabe oxydirend auf die Kohle einwirkt. Ist die
                              erste Einwirkung und Entbindung der Kohlensäure vorüber, so erwärmt man den Inhalt
                              des Kolbens C durch eine untergestellte kleine
                              Spiritus- oder Gasflamme H etwa 1 Stunde und läßt
                              immer durch Wasser-Ausfluß kohlensäurefreie Luft durch den Apparat circuliren. Die
                              gebildete Kohlensäure wird beim Durchgange durch das Röhrensystem D getrocknet und mechanisch durch den steten
                              Wasserausfluß in den Kalilauge haltenden Kugelapparat zur Bindung übergezogen. Den
                              Ausfluß des Wassers aus dem Hahne des Aspirators regulirt man so, daß in jeder
                              Secunde demselben ein Tröpfchen entfällt. Die Luft läßt man so mindestens 2 1/2
                              Stunden durch den ganzen Apparat strömen, damit man Sicherheit erhält, daß alle
                              Kohlensäure in E gebunden und ferner alles gleichzeitig
                              mit auftretende freie Sauerstoffgas durch die eingedrungene Luft aus den Theilen E und F verdrängt ist. Nach
                              Ablauf dieser Zeit werden die Enden der Röhren E und F mittelst gebundenen Kautschukstückchen verschlossen
                              und gewogen, der resultirende Gewichtsüberschuß nach Abzug der ersten von der
                              zweiten Wägung ist die Menge der Kohlensäure, aus welcher der Kohlenstoff mit großer
                              Genauigkeit zu berechnen ist. Es ist nothwendig zur Ausführung des Versuches, daß
                              der Aspirator sehr geräumig ist, indem sonst der Druck beim Ausflusse des Wassers zu
                              schwach wirkt, um das specifisch schwere Gemisch von Schwefelsäure und Wasser aus
                              der Flasche B durch die Röhre nach C überzuführen. Kennt man die Menge
                              zweifach-chromsauren Kalis, welche zur völligen Oxydation des Kohlenstoffs in
                              Wirkung kommen muß, so läßt sich annähernd auch die Menge der Schwefelsäure dem
                              Volumen nach angeben, welche zur Zersetzung hier nöthig, ohne daß man zu befürchten
                              hätte, ein kleiner Ueberschuß derselben in C wirke
                              nachtheilig. Man gibt daher der Röhre b vor Ausführung
                              der Operation eine solche Stellung, daß sie nicht tiefer in die Mischung der Flasche
                              B eintaucht, als dieses Volumen etwa beträgt, daß
                              sie also nach dessen Uebergang aus der hier überschüssig vorhandenen Flüssigkeit
                              tritt und das Kölbchen C sich durch das Uebergegangene
                              nicht weiter als bis höchstens zur Hälfte anfüllt. Geht man auf Grund der
                              vorliegenden Analysen von der Voraussetzung aus, daß die Menge des Kohlenstoffes im
                              Gußeisen im Mittel = 5 Proc., im Stahl dagegen 2 Proc. betrage, so würde man für je
                              1 Grm. Gußeisen und Stahl bei einem Kohlengehalte = 0,05 und = 0,02 sehr nahe 0,83
                              und 0,37 Grm. reines doppelt-chromsaures Kali nöthig haben, wenn 3 Aeq. Kohle
                              nach der Formel den Sauerstoff aus 2 Aeq. doppeltchromsauren Kali zur Oxydation und
                              Umbildung in 3 Aeq. Kohlensäure bedürfen. Jedenfalls ist es rathsam und für die
                              Genauigkeit der Analyse ohne Eintrag, wenn man die annähernd berechnete Menge des
                              rothen chromsauren Salzes verdoppelt, indem hier die Betrachtung von einer reinen
                              Kohle ausging, welches in der That nicht der Fall ist, da Wasserstoff,
                              ausgeschiedener Schwefel etc., wie schon im Laufe unserer Mittheilung erwähnt, hier ebenfalls
                              gegenwärtig sind und einen Theil des Sauerstoffs der freigewordenen Chromsäure für
                              sich in Anspruch nehmen.
                           Im Eingange dieser Mittheilung wurde vorgeschrieben, den mittelst Jod ausgeschiedenen
                              und gewaschenen Gesammtkohlenstoff genannter Eisensorten auf einem Papierfiltrum zu
                              sammeln. Diese Art der Aufsammlung ist natürlich hier unstatthaft, wo einen Theils
                              derselbe nach dem Trocknen und selbst feucht sich schwierig vollständig von dem
                              Papier wieder ablösen, und anderen Theiles selbst in diesem Falle nicht ohne die
                              Möglichkeit der Beimischung von Fasern des Papiers gewinnen ließe, wodurch im
                              Hinblick auf diese genannten Uebelstände der Kohlenstoffgehalt unbedingt zu niedrig
                              oder zu hoch ausfallen müßte. Am zweckmäßigsten erkannte ich nach mancherlei
                              Prüfungen ein Filtrum von Asbest, welch letzteren man durch Schwefelsäure und Wasser
                              gewaschen und darauf geglüht hierzu verwendet.
                           
                              
                              Textabbildung Bd. 148, S. 441
                              Derselbe wird in dem kegelförmigen Ausschnitt einer
                                 Messing  scheibe A locker ausgebreitet
                                 und mittelst des aufgesetzten Metallconus B durch
                                 gelindes Drücken und Drehen vereinigt. Auf diese Weise gelingt es leicht durch
                                 einige Geschicklichkeit ein Filtrum zu formen, dessen offene Stellen und dessen
                                 Spitze man leicht durch Anlegen von kleinen Mengen von Asbest verdichten kann.
                                 Dieses so geschaffene Filtrum legt man fest in einen kleinen Glastrichter,
                                 dessen Raum es nicht über die Hälfte anfüllt, und filtrirt erst die eisenhaltige
                                 Lösung durch und sammelt zuletzt, was ohne den geringsten Verlust geschehen
                                 kann, die ausgeschiedene Kohle auf demselben, die dann durch Waschen zu reinigen
                                 ist. Nach Beendigung dieser Operationen wird der Glastrichter mit Papier zum
                                 Schütze vor Staub überbunden und durch Einsehen in ein Becherglas, dessen Boden
                                 abgesprengt, auf dem Sandbade getrocknet. Nach völligem Austrocknen läßt sich
                                 dann dieses Asbestfiltrum leicht von dem Glastrichter abheben und in den Kolben
                                 C ohne Verlust einführen. Sind etwa kleine
                                 Mengen der bräunlichen Kohle an den Wänden des Glastrichters haften geblieben,
                                 so wischt man diese mit gleichfalls gereinigten Asbestbäuschchen, welche man um
                                 einen Glasstab legt, vorsichtig ab und trägt diese ebenfalls in den Kolben ein.
                                 Dieses Aufsammeln der Kohle auf den Asbestfasern gewährt den Vortheil einer
                                 größeren Vertheilung und schnelleren Oxydirung der organischen Substanz.
                                 – Auch ist die Ausführung des Versuches nicht unterblieben, das fein
                                 gefeilte, gebeutelte etc. kohlehaltige Eisen direct im Kolben C in gleicher Art zu behandeln, um ohne vorherige
                                 Abscheidung des Kohlenstoffs gleich so dessen Procentgehalt zu ermitteln. Allein
                                 es haben sich dadurch keinerlei Vortheile ergeben, im Gegentheil war hier ein
                                 weit
                              
                           
                           größerer Aufwand an Zeit bis zur völligen Oxydation
                              erforderlich und die gefundenen Resultate meist zu niedrig – ein Uebelstanb
                              den schon Brunner in seiner Mittheilung hervorgehoben. Da
                              außerdem für diesen Fall der Zusatz des zweifach-chromsauren Kalis zu erhöhen
                              ist, so wird die Lösung einmal durch die Concentration der angewandten Säure, so wie
                              durch das vorhandene Eisensalz zu consistent und läßt sich ohne Mißstände nicht gut
                              erhitzen.
                           Bekanntlich hat auch Berzelius schon zur Abscheidung der
                              Kohle aus kohlehaltigen Eisensorten eine Lösung von Kupferchlorid vorgeschlagen.
                              Auch diese Methode hatte ich in Prüfung, als mir die obenerwähnte Arbeit von Max Büchner zukam, welcher sie ebenfalls empfiehlt und in
                              Anwendung brachte. Da es nothwendig, daß die für die Lösung des Eisens und
                              Bestimmung des Gesammtkohlenstoffs zum Angriff kommende Kupferlösung möglichst
                              neutral sey, und dieselbe sich ohne vorausgegangenes Abdampfen wegen des
                              Ueberschusses der Säure u.s.w., überhaupt ohne Zeitverlust für diesen speciellen
                              Fall nicht schnell in größerer Menge bereiten läßt, so nahm ich Rücksicht auf diesen
                              Fall und brachte eine Kupferchloridlösung in Anwendung, welche in kürzester Frist
                              und in großen Quantitäten neutral für unseren Zweck darzustellen ist. Ich stützte
                              mich dabei auf die Erfahrung von Rieckher, welcher
                              gefunden, daß eine wässerige Mischung von Kochsalz und Kupfervitriol beim Abdampfen
                              Glaubersalz, überschüssiges Kochsalz und zuletzt Krystalle von wasserhaltigem
                              Kupferchlorid gibt. Mit dieser Lösung ist der gewünschte Zweck unter demselben
                              Erfolge zu erzielen, wie mit der reinsten neutralen Kupferchloridlösung. Die
                              Bereitung derselben geschieht durch Verflüssigen eines Aequivalentes reinen
                              wasserhaltigen Kupfervitriols und eines Aequivalentes Kochsalz in möglichst wenig
                              Wasser, um die Mischung bei einem gewissen Volumen in etwas concentrirtem Zustande
                              zu besitzen, oder durch Auflösung von 2 Theilen krystallisirtem Kupfervitriol und 1
                              Thl. Kochsalz in Wasser. Man übergießt mit diesem wässerigen Gemische beider
                              genannten Salze, in welchem der Gehalt an schwefelsaurem Natron ohne Einfluß ist,
                              die in einem Becherglase befindliche abgewogene Eisenprobe, welche hierzu in dem
                              Grade der Vertheilung und Zerkleinerung ist, wie dieses bereits in dem Eingange
                              unserer Mittheilung für die Zersetzung mittelst Jods als nothwendig erkannt wurde.
                              In demselben Momente, wo die Kupferchloridlösung die seine Eisenfeile überlagert,
                              scheidet sich an letzterer rothes fein zertheiltes metallisches Kupfer aus, welches
                              erforderlich macht, daß man mittelst des Glasstabes die Probe umrührt, um das noch
                              ungelöst gebliebene metallische Eisen mit der Lösung wieder in Contact zu setzen,
                              weil sonst leicht der Rest der Eisenfeile durch eine Kupferhülle dem Angriffe der Lösung entzogen und
                              hierdurch die Zersetzung gehemmt oder wenigstens sehr verzögert wird. Sobald sich
                              beim Umrühren mit dem Glasstabe keine festen Körnchen am Boden des Glases mehr
                              fühlbar machen, ist die Operation beendet. Fast immer ist der rothe Schlamm von
                              metallischem Kupfer noch überlagert von einer weißen krystallinischen Rinde von
                              Kupferchlorür.
                           Man läßt die Flüssigkeit durch Absetzen sich klären, decantirt oder filtrirt sie von
                              dem ungelöst gebliebenen Rückstande ab und übergießt darauf letzteren mit einer
                              neuen Menge der genannten Kupferchloridlösung, welcher man nun einen größeren Zusatz
                              von etwas starker reiner Salzsäure gibt. Durch diese letztere Säure wird das
                              ausgeschiedene weiße Kupferchlorür sogleich aufgenommen und zum Verschwinden
                              gebracht. Man setzt das Becherglas nun in das heiße Wasserbad ein oder stellt es
                              einige Zeit auf das erwärmte Sandbad, wodurch das noch vorhandene rothe metallische
                              Kupfer ebenfalls unter Bildung von Kupferchlorür in die Lösung übergeht und nur die
                              Kohle als schwarzer Schlamm zurückbleibt. Diese ist auf dem Asbestfiltrum von
                              angegebener Art zu sammeln, zu waschen, zu trocknen und in dem verzeichneten
                              Apparate, wie bereits erwähnt, zu oxydiren. Die Aufnahme des beim
                              Zersetzungsprocesse ausgeschiedenen metallischen Kupfers durch das Kupferchlorid und
                              die Salzsäure erfolgt etwas träge, wenn man nicht die Operation durch anhaltendes
                              Erwärmen auf mindestens 70° C. unterstützt und öfters den Satz mit dem
                              Glasstabe aufrührt.
                           Der in unserer Mittheilung angegebene Apparat zur Bestimmung des Gesammtkohlenstoffs
                              im Gußeisen und Stahl ist jedoch noch anderer als nur dieser speciellen Anwendung
                              fähig, und läßt sich in der Praxis, wo es sich um Erreichung nur annähernder
                              Resultate handeln sollte, mannichfach benützen, wie z.B. bei Ermittelung des
                              theoretischen Heizvermögens verschiedener fossilen Kohlen und anderer ähnlichen
                              Heizmaterialien, sobald natürlich der Gehalt derselben an Wasserstoff und Sauerstoff
                              das Resultat in besonderen Fällen als nicht alterirend angesehen werden darf; ferner
                              zur Werthbestimmung des Graphites u. dgl. Er gewährt den Vortheil einer großen
                              Zeitersparnis indem mehrere solcher Analysen sich nacheinander ausführen lassen,
                              ohne daß besondere Vorbereitungen dafür nothwendig. Ist die Kalilauge des
                              Kugelapparates von der richtigen Concentration, so läßt sie sich ohne Erneuerung zu
                              einer größeren Anzahl von Versuchen anwenden, und bei einem guten sorgfältigen
                              Verschlüsse ihrer Röhren kann selbst nach 24 Stunden die letzte Wägung einer neuen
                              Bestimmung zu Grunde gelegt werden, was natürlich die auf die Analysen zu
                              verwendende Zeit sehr abkürzt.
                           
                           Zur Prüfung des Apparates wurde bis jetzt öfters unkrystallisirte und durch scharfes
                              Pressen zwischen Fließpapier getrocknete Oxalsäure von der Formel C² O³ 3HO
                              angewandt und deren Kohlenstoff in Procenten ermittelt.
                           Es wurde hiernach
                           
                              
                              Textabbildung Bd. 148, S. 444
                              
                           Diese Versuche werden noch für andere organische Substanzen, wie Zucker, Stärkmehl u.
                              dgl. fortgesetzt, um zu bestimmen, ob die Ermittelung des Kohlenstoffgehalts dieser
                              mit derselben Genauigkeit sich hierdurch erzielen läßt.
                           
                        
                     
                  
               Tafeln
