Tabellen zur Reduction eines Gasvolums auf Normaltemperatur und Barometerstand, insbesondere für den Gebrauch des Nitrometers; von G. Lunge. Mit Tabellenbeilagen. Lunge's Tabellen für den Gebrauch des Nitrometers. Der in D. p. J. * 1878 228 447 beschriebene Apparat zur Bestimmung der Säuren des Stickstoffes nach der Crum'schen Quecksilbermethode, welchen ich Nitrometer genannt habe, hat sich in fortwährendem Gebrauche seit jener Zeit als ein äuſserst nützliches und durchaus zuverlässiges Mittel für den obigen Zweck erwiesen, selbst wo mindestens dieselbe Genauigkeit verlangt werden muſs, wie sie durch die besten anderweitigen Methoden zur Bestimmung der salpetrigen Säure und Salpetersäure erreicht werden kann. Auch wo die zu untersuchende Substanz in wässeriger oder alkalischer Lösung oder in festem Zustande vorhanden ist, läſst sich die Methode mit gewissen, jedem Chemiker selbstverständlichen Vorsichtsmaſsregeln anwenden; eine Hauptbedingung ihres Gelingens ist jedoch die, daſs schlieſslich in das Reactionsrohr ein groſser Ueberschuſs von starker Schwefelsäure hineinkommt, ohne welchen eben die glatte, schnelle und absolut quantitative Umwandlung aller Stickstoffsäuren zu Stickoxyd bei etwa Minuten langem, gründlichem Schütteln mit dem Quecksilber nicht vollständig stattfindet. Es liegt auf der Hand, daſs diese Methode in erster Linie zur Bestimmung der Stickstoffverbindungen grade in der Schwefelsäure selbst geeignet ist, und sie hat vor sämmtlichen übrigen bisher angewendeten Methoden den groſsen Vorzug, daſs sie, bei äuſserster Schnelligkeit der Ausführung (etwa 3 Minuten für jeden Versuch), sämmtliche Stickstoffsäuren bestimmt (also im Gegensatz zu der Bichromat- oder Chamäleon-Methode, welche nur die salpetrige Säure, aber nicht die Salpetersäure anzeigen), und daſs ihre Genauigkeit durch die Gegenwart von oxydirbaren Körpern, namentlich organischer Substanz, arseniger Saure u.s.w., nicht beeinfluſst wird (ebenfalls im Gegensatz zu den eben erwähnten Oxydationsmethoden). Sie kann daher vor allem zum Gebrauche in Schwefelsäurefabriken empfohlen werden und hat sich auch dazu schon in einer Anzahl derselben sowohl in Deutschland, als in England eingebürgert. Wenn man sie mit der Chamäleon-Methode in richtiger Ausführung, wie sie in D. p. J. 1877 225 287 beschrieben ist, combinirt, so erfährt man in wenigen Minuten, wie viel salpetrige Säure und Salpetersäure neben einander vorkommen. In einer normalen Nitrose z.B. soll nur erstere vorkommen; wenn also das Nitrometer mehr Stickstoff anzeigt als das Chamäleon, was das Vorhandensein von Salpetersäure beweist, so ist die Nitrose eine schlechte, und es ist wahrscheinlich in der letzten Kammer zu viel Feuchtigkeit gewesen. Es ist mir nun aber von verschiedenen Seiten bemerkt worden, daſs diese so nützliche Methode der Salpeterbestimmung sich darum nicht so weit verbreiten kann, als es wünschenswerth ist, weil man in Fabrikslaboratorien häufig keine Zeit oder Neigung hat, die gefundenen Volume von Stickoxyd durch Berechnung auf Normaltemperatur und Druck zu reduciren, und dann erst den Gehalt an salpetriger Säure u.s.w. daraus herzuleiten. Um nun diesem Einwurfe zu begegnen, habe ich die beigegebenen Tabellen berechnet, welche die Reductionen in einfachster Weise durch blose Ablesung zu bewirken gestatten. Die beiden ersten Tabellen für Temperatur und Druck, sind selbstverständlich zur Reduction jedes Gases auf die Normalgröſsen anwendbar, die dritte Tabelle erleichtert die Umrechnung des reducirten Gasvolums auf bestimmte Verbindungen des Stickstoffes. Die Tabellen werden in folgender Weise gebraucht. I. Reduction der gefundenen Gasvolume auf die Temperatur von 0°. Das am Instrument abgelesene Gasvolum wird in der ersten Spalte aufgesucht und dadurch die Zahl gefunden, welche in der der Versuchstemperatur (in Graden des 100theiligen Thermometers) entsprechenden Verticalspalte in derselben Horizontallinie steht. Also z.B. 20cc bei 14° abgelesen, entspricht 19cc,03, auf 0° reducirt. Da man am Nitrometer auf 0cc,1 abliest, so gibt die bis 100 reichende Tabelle die Reductionen auch der Bruchtheile bis 10cc direct durch einfache Verrückung des Decimalzeichens; darüber muſs man allerdings zwei Zahlen aufsuchen und addiren, was aber Jedermann im Kopfe thun wird. Z.B. 9cc,7 von 17° ist = 9cc,13 von 0°; 25cc,3 von 12° ist = 23,95 + 0,29 = 24cc,24 von 0°. II. Reduction auf den Quecksilberdruck von 760mm. Die Ablesungen werden genau wie im vorigen Falle reducirt; doch muſs man vorher, um die Ausdehnung des Quecksilbers im Barometer zu corrigiren und den Stand desselben auf 0° zu reduciren, für die Beobachtungstemperaturen von 0 bis 12° 1mm, für 13 bis 19° 2mm, für 20 bis 25° 3mm von dem am Barometer abgelesenen Drucke abziehen. Um die Tabelle nicht zu umfangreich zu machen, sind nur die Intervalle von je 2mm angegeben, zwischen denen man ja leicht im Kopfe interpoliren kann, wenn es darauf ankommt. Beispiel: 7cc,8 bei 736mm Druck und 18° seien auf 760mm zu reduciren. Wir suchen hier die Zahl in Spalte 734 auf und erhalten 7cc,53 bei 760mm Druck. Um gleichzeitig auf 0° zu reduciren, suchen wir die eben gefundene Ziffer, also 7,53, in Tabelle I auf und erhalten 7,04 + 0,03 = 7cc,07. Man kann selbstverständlich auch zuerst die Tabelle I benutzen und die dort gewonnene Zahl in II aufsuchen; die Decimalstellen wird man wohl stets, wie hier geschehen, auf zwei abrunden, da ja die Genauigkeit der Ablesung im vorliegenden Falle nur bis 0cc,1 geht. Aus demselben Grunde ist es völlig unnöthig, die Genauigkeit der Temperatur- und Barometerablesungen auf mehr als ganze Grade und Millimeter auszudehnen. Der Gebrauch von Tabelle III erhellt aus ihr selbst ohne alle Erläuterungen. III. Tabelle zur Berechnung des auf 0° und 760mm Druck reducirten Stickoxydgases auf Verbindungen des Stickstoffes. NO bei 0°und 760mm N NO N2O3 N2O5 NO3H NO3K NO3Na 1cc mg0,627 mg1,343 mg1,701 mg2,417 mg2,820 mg4,521 mg3,805 2 1,254 2,686 3,402 4,834 5,640 9,042 7,610 3 1,881 4,029 5,103 7,251 8,460 13,563 11,415 4 2,508 5,372 6,804 9,668 11,280 18,084 15,220 5 3,135 6,715 8,505 12,085 14,100 22,605 19,025 6 3,762 8,058 10,206 14,502 16,920 27,126 22,830 7 4,389 9,401 11,907 16,919 19,740 31,647 26,635 8 5,016 10,744 13,608 19,336 22,560 36,168 30,440 9 5,643 12,087 15,309 21,753 25,380 40,689 34,245 Ich habe nach vielfältigem Gebrauche des Nitrometers einige kleine Abänderungen an dem Instrumente angebracht, welche bei den neuen ApparatenDiese werden vom Mechaniker Kramer in Zürich und von E. Leybold's Nachfolger in Köln geliefert. schon zu finden sind. Das Arbeitsrohr (Meſsrohr) wird jetzt einfach cylindrisch gemacht, wodurch seine Eintheilung genauer hergestellt und bis auf 0cc,1 fortgesetzt werden konnte; die früher zur besseren Festhaltung angebrachte, von der Bunte'schen Gasbürette adoptirte Einschnürung des unteren Theiles hat sich als störend und als unnöthig erwiesen, wenn man die Federklammer durch ein Kautschukband verstärkt. Ferner wird das Rohr unterhalb der Theilung etwas länger gemacht, um es für Gasvolume bis zu 50cc benutzen zu können, ohne daſs die über dem Quecksilber stehende Schwefelsäure in das Kautschukrohr dringt, was namentlich beim Schütteln nicht zu vermeiden ist, wenn nicht mehr hinreichend Quecksilber im Meſsrohre steht. Auch kann man den Quetschhahn am Hahnschlüssel, welcher nur den Zweck hat, ein Herumspritzen des darin stehen bleibenden Säuretropfens beim Schütteln zu verhüten, welcher aber sehr bald durch die Säure verdorben wird, durch ein kleines Glasstäbchen ersetzen, welches auch beim Schütteln weniger im Wege ist. Damit beim Schütteln der Hahnschlüssel nicht einmal herausfallen könne, befestigt man ihn am besten an der Einschnürung des Trichters durch etwas feinen Kupferdraht. Der Hahnschlüssel wird vor der Operation so gedreht, daſs der Trichter weder mit dem Meſsrohre, noch mit der centralen Bohrung des Hahnes communicirt; dies geht sehr leicht an und ist nöthig, weil sonst die Säure in die erwähnte Bohrung eintreten kann, selbst wenn die Kautschukkappe mit Glasstab oder Quetschhahn daran steckt. Es sei ferner bemerkt, daſs man, wenn die zu analysirende Säure einigermaſsen viel Stickstoffsäuren enthält, zum Nachspülen ziemlich viel (bis zu 5cc) starke Schwefelsäure nehmen muſs, weil sonst die ohnehin nicht zu vermeidende, aber für gewöhnlich ganz unschädliche Ausscheidung von Quecksilbersulfat das Meſsrohr zu stark verunreinigt. Die, namentlich bei Salpetersäure, anfangs nur langsame Gasentbindung kann man dadurch sofort in Gang setzen, daſs man das Rohr einige Mal fast horizontal neigt und dann schnell senkrecht stellt, so daſs das Quecksilber durch die Säure hindurch fällt. Ist einmal ein Gasraum vorhanden, so geht das Schütteln leicht vor sich. Der entstehende Schaum setzt sich sehr schnell, auſser bei ganz neuen Instrumenten, wo es öfters ½ Stunde dauert (vielleicht in Folge von Einfetten des Hahnes?). Zur Controle, ob man die Säureschicht im Meſsrohre durch eine grade hinreichende höhere Quecksilbersäule im Seitenrohre compensirt habe, öffnet man nach der Ablesung den Hahn. Steigt das Niveau der Säure, so hat man zu viel Druck gehabt, hätte also in Wirklichkeit ein gröſseres Volum ablesen sollen; umgekehrt natürlich, wenn die Säure fällt. Die Aenderung nach Oeffnung des Hahnes geht also immer nach der entgegengesetzten Richtung von der, welche eine Correction der Ablesung ergeben würde. Wenn man z.B. 15,3 abgelesen hat, aber nach Oeffnung des Hahnes die Säure auf 15,2 steigt, so wäre die richtige Ablesung 15,4 gewesen. Weit besser ist es natürlich, wenn das Niveau auf 15,3 bleibt. Zürich, Februar 1879.