3. $Das Trocknen.$

Bei jedem Körper, den man quantitativ analysiren will, muss man einen

bestimmten Ausgangspunkt für die Analyse haben, man muss den Körper in

einem bestimmt charakterisirten Zustande zur Analyse verwenden, in einem

Zustande, in welchem man ihn immer wieder erhalten kann.

Als Bedingung der quantitativen Analyse haben wir oben festgesetzt,

dass man die Bestandteile der zu analysirenden Körper ihrer Art

nach genau kennen müsse, bevor man zu ihrer Gewichtsbestimmung

schreitet. Die wesentlichen Bestandtheile sind aber in der Regel von

einem unwesentlichen begleitet, nämlich von einer grösseren oder

geringeren Menge Wasser, welches die Substanzen entweder in ihren

Lamellen einschliessen, das ihnen von der Bereitung noch anhängt, oder

welches sie aus der Luft angezogen haben. Es ist ersichtlich, dass

wir von der wirklichen Menge einer Substanz keinen richtigen Begriff

bekommen können, wenn wir nicht zuerst diese variable Menge Wasser

hinweggeschafft haben. $Die meisten festen Körper müssen demnach

getrocknet werden, ehe man sie zur Analyse verwendet.$

Diese Operation ist für die Richtigkeit der Resultate von grösster

Wichtigkeit; man kann sagen, dass ein sehr grosser Theil der bei

Analysen vorkommenden Differenzen daher rührt, dass die Körper in

verschiedenem Zustande der Trockenheit angewendet werden.

Viele Körper enthalten, wie bekannt, Wasser, welches ihnen entweder als

zu ihrer Constitution gehörig, oder als Krystallwasser eigenthümlich

ist. Im Gegensatze zu diesem wollen wir das variable, anhängende oder

mechanisch eingeschlossene Wasser, auf dessen Entfernung sich das

Trocknen in dem Sinne, der uns hier vor Augen sehwebt, allein bezieht,

$Feuchtigkeit$ nennen.

Als Zweck beim Trocknen ist also festzuhalten, dass man alle

Feuchtigkeit entfernen muss, ohne gleichzeitig gebundenes Wasser oder

irgend einen anderen Bestandtheil des Körpers hinwegzunehmen. Wenn wir

demnach einen Körper trocknen wollen, müssen wir seine Eigenschaften im

trocknen Zustande mit Sicherheit kennen, wir müssen wissen, ob er beim

Glühen, ob er bei 100°, ob er in getrockneter Luft, oder gar schon in

Berührung mit der Atmosphäre Wasser oder sonstige Bestandteile verliert.

Aus diesen Daten lässt sich alsdann für jede Substanz die zweckmässigste

Art des Trocknens abnehmen.

a. $Körper, welche schon in Berührung mit der atmosphärischen Luft Wasser

verlieren$, z. B. Glaubersalz, kohlensaures Natron etc. -- Sie sind

daran leicht zu erkennen, dass sie an der Luft liegend erst matt und

trübe werden und endlich ganz oder theilweise zu einem weissen Pulver

zerfallen.

Bei diesen Körpern ist es schwieriger als bei vielen anderen, den

Zweck des Trocknens ganz zu erreichen. Um es zu bewerkstelligen,

presst man die zerriebenen Salze zwischen dicken Lagen feinen weissen

Fliesspapieres unter ziemlich starkem Druck, und wiederholt dies so oft

mit erneutem Papier, bis die letzten Blätter durchaus keine Feuchtigkeit

mehr aufnehmen. Es ist in der Regel zweckmässig, zwischen den einzelnen

Pressungen nochmals zu zerreiben.

b. $Körper, welche in Berührung mit der atmosphärischen Luft, falls

sie nicht ganz trocken ist, kein Wasser verlieren, welche aber in

künstlich getrockneter Luft verwittern$, z. B. schwefelsaure Magnesia,

Seignettesalz etc.

Man zerreibt dieselben, presst das Pulver, falls es sehr feucht ist,

zwischen Papier (wie in a.) und lässt es nach dem Pressen noch eine Zeit

lang in dünner Schicht auf Fliesspapier an einem vor Staub und directem

Sonnenlicht geschützten Ort liegen.

c. $Körper, welche in getrockneter Luft keine Veränderung erleiden, aber

bei 100° Wasser verlieren$, z. B. weinsteinsaurer Kalk etc.

Man zerreibt sie fein, bringt in dünner Schicht auf ein Uhrglas oder in

ein flaches Schälchen und stellt in einen durch Schwefelsäure trocken zu

erhaltenden Luftraum. Man bewerkstelligt dies entweder mit dem in Fig. 9

oder mit dem in Fig. 10 abgebildeten Apparat.

In Fig. 9 ist _a_ eine ebene, am besten matt geschliffene Glasplatte,

_b_ eine unten matt geschliffene Glocke, welche am Rande mit Talg

bestrichen wird, _c_ ein flaches Glas mit concentrirter Schwefelsäure,

_d_ eine Scheibe von Eisenblech, welche auf drei Füssen ruht und mit

runden Oeffnugen von verschiedener Weite versehen ist, auf welche die

die Substanz enthaltenden Uhrgläser gestellt werden.

[Illustration: Fig. 9.]

In Fig. 10 ist _a_ ein am Rande abgeschliffenes und daselbst mit

Talg bestrichenes, zum dritten oder vierten Theil mit concentrirter

Schwefelsäure gefülltes Becherglas, _b_ eine ebenfalls abgeschliffene

Glasplatte, _c_ ist ein gebogener Bleidraht, auf welchem _e_ das

Uhrglas mit der Substanz ruht.

[Illustration: Fig. 10.]

Den zu trocknenden Körper setzt man der Einwirkung der trocknen Luft

so lange aus, bis er an Gewicht nicht mehr abnimmt. -- Körper, auf

welche der Sauerstoff der Luft verändernd einwirkt, werden auf ähnliche

Weise unter der Glocke einer Luftpumpe getrocknet. -- Körper, welche in

trockner Luft zwar kein Wasser, aber Ammoniak verlieren, werden über

gebranntem Kalk, welchem man etwas gepulverten Salmiak beigemischt hat,

also in einer wasserfreien, ammoniakhaltigen Luft, getrocknet.

d. $Körper, welche bei$ 100° $keine Veränderung erleiden, die aber beim

Glühen zersetzt werden$, z. B. Weinstein, Zucker u. s. w., werden

im Wasserbade getrocknet und zwar entweder ohne Mitwirkung eines

trocknen Luftstromes oder, bei schwieriger zu trocknenden Substanzen,

mit gleichzeitiger Anwendung eines solchen. -- Zum Trocknen mancher

Substanzen, welche bei 100° ihre Feuchtigkeit noch nicht vollständig

oder erst nach sehr langer Zeit verlieren, wendet man Luft- oder

Oel-Bäder an.

[Illustration: Fig. 11.]

Fig. 11 stellt das am häufigsten in Gebrauch gezogene Wasserbad dar.

Es ist entweder aus Weissblech, zweckmässiger aber aus Kupferblech

gefertigt und, damit es auch als Oelbad benutzt werden kann (in

welchem Falle in die Oeffnung _a_ ein Thermometer mittelst eines

Korks eingesetzt wird), mit Messing gelöthet. Die Zeichnung macht

jede ausführliche Auseinandersetzung überflüssig. Der innere Raum _c_

ist auf 5 Seiten von der äusseren Hülle _de_ umgeben, ohne damit zu

communiciren. Die Löcher _g_ und _h_ haben zum Zwecke, Luftwechsel

zu veranlassen, und erreichen denselben hinlänglich gut. Der äussere

Raum wird bei dem Gebrauche etwa zur Hälfte mit Regenwasser gefüllt,

die Oeffnung _b_ ganz, die Oeffnung _a_ hingegen durch einen Kork

verschlossen, in welchen eine Glasröhre eingepasst ist. -- Soll das

Wasserbad über Kohlenfeuer erhitzt werden, so giebt man ihm von _d_

nach _f_ eine Ausdehnung von etwa 22 Centimeter, zum Erhitzen über der

Spiritus- oder Oellampe von etwa 13 Centimeter.

Die zu trocknenden Substanzen kommen auf Uhrgläsern in den inneren

Raum. Während des Trocknens stellt man die letzteren in einander, beim

Wägen hingegen deckt man eins mit dem anderen. Ehe man sie auf die Wage

stellt, müssen sie kalt geworden sein. Bei hygroskopischen Substanzen

beugt man dem Umstande, dass die Substanzen beim Erkalten wieder Wasser

anziehen, dadurch vor, dass man sehr gut schliessende Uhrgläser wählt,

dieselben zwischen eine Klammer schiebt, welche sie fest gegen einander

presst, und sie sammt der darin getrockneten Substanz unter einer Glocke

über Schwefelsäure (Fig. 9) erkalten lässt. -- Diese letzteren Angaben

haben allgemeine Geltung und werden daher bei der Beschreibung des

Trocknens mit anderen Apparaten nicht wieder angeführt.

Die zum Gegeneinanderpressen der Uhrgläser dienenden Klammern, welche

man, wenn die Gewichtsabnahme beim Trocknen bestimmt werden soll, von

Anfang an als zu den Uhrgläsern gehörig betrachtet und mitwägt, bestehen

aus 2 etwa 10 Centimeter langen und 1 Centimeter breiten Streifen von

dünnem Messingblech, welche auf einander gelegt und an den Enden auf

eine Strecke von 5 bis 6 Millimeter mit Schlagloth gut zusammengelöthet

sind.

Die folgenden Apparate dienen dazu, in einem Luftstrome zu trocknen.

Bei Fig. 12 A wird der Luftstrom bloss durch die Erwärmung der Luft

bewirkt, daher die Anwendung dieses Apparates sehr bequem ist.

[Illustration: Fig. 12]

_ab_ ist ein Kasten von Kupfer- oder Weissblech, in welchem der Canal

_cd_ eingelöthet ist; mit diesem steht der aufsteigende Canal _ef_ in

Verbindung, welcher von der mit dem Kasten _ab_ communicirenden Hülle

_gh_ auf 3 Seiten umgeben ist. Diese Hülle ist oben nicht mit einer

Oeffnung versehen. Bei _i_ ist ein rundes, in den Canal führendes, mit

einem Kork verschliessbares Loch, _jk_ lässt sich mit einem in einer

Falze laufenden, gut passenden Schieber verschliessen.

Beim Gebrauche wird durch die Oeffnung _m_ die äussere Hülle mit

Wasser halb angefüllt (die Oeffnung _n_, welche dazu dient, das Wasser

abzulassen, ist mit einem Kork verschlossen) und dieses zum Kochen

erhitzt. Die zu trocknenden Substanzen werden auf Uhrgläsern in die

Höhlungen des in Fig. 12 B abgebildeten Schiebers gesetzt, dieser bei

_lk_ in den Canal eingebracht und der Canal alsdann durch das oben

genannte vorzuschiebende Blech verschlossen.

In dem durch den ihn umgebenden Dampf erhitzten Schornsteine entsteht

alsbald ein Strömen der erwärmten Luft nach oben, welches zur Folge

hat, dass durch die Oeffnung _i_ kalte Luft nachdringt, über die zu

trocknenden Substanzen hinströmt und die verdunstende Feuchtigkeit mit

hinwegführt.

Den nachtheiligen Umstand, dass die Substanzen durch die nachströmende

kalte Luft immer etwas unter 100° erhalten werden, beseitigt man

leicht, wenn man die Luft durch eine unter dem Canal seiner ganzen

Länge nach angelöthete, hin- und zurückführende Röhre in diesen

eintreten lässt. Die Luft ist alsdann schon auf 100° erhitzt, bevor

sie mit den Substanzen in Berührung kommt. Es ist diese Röhre auf der

Zeichnung weggelassen worden, um der Deutlichkeit letzterer keinen

Eintrag zu thun. -- Sehr zweckmässig kann man auch die Oeffnung _m_ mit

verschieden grossen, runden, in die Oberseite des Kastens geschnittenen

und mit Deckeln verschliessbaren Ausschnitten vertauschen, auf die man

kleine Schalen zum Abdampfen aufsetzt. -- Dem Apparat giebt man je

nach Bedürfniss eine Länge von 20 bis 30 Centimeter, eine Tiefe und

Höhe von etwa 10 Centimeter. Der Canal sei 5 Centimeter breit und 2,5

Centimeter hoch. -- Sollte man statt des durch den kleinen Schornstein

bewirkten schwachen Luftstromes einen stärkeren wünschen, so bläst

man mittelst eines Gasometers, eines Kautschukballons oder einer

sonstigen Vorrichtung durch die Oeffnung _c_ Luft ein, welche man durch

Schwefelsäure oder ein Chlorcalciumrohr hat streichen lassen. -- Wünscht

man eine höhere Temperatur, als die des siedenden Wassers, so füllt

man den (kupfernen) Apparat mit Oel und bestimmt die Temperatur durch

ein Thermometer, welches man mit Hülfe eines Korks in die Oeffnung _m_

steckt.

In Fig. 13 (s. f. S.) wird der Luftstrom durch ausfliessendes Wasser

bewirkt.

_a_ ist ein zum dritten Theil mit concentrirter Schwefelsäure gefüllter

Kolben, _c_ ein Glasgefäss (eine sogenannte $Liebig$'sche Trockenröhre),

_d_ ein Gefäss von Blech, bei _e_ mit einem Hahn versehen, im Uebrigen

so eingerichtet, wie die Figur zeigt. -- Fig. 14 (s. f. S.) ist ein

kleiner Kessel von Weissblech, verschliessbar durch den mit den

Ausschnitten _a_ und _b_ versehenen Deckel.

[Illustration: Fig. 13.]

Beim Gebrauche kommt die zu trocknende Substanz in _c_ und dieses in

das Kesselchen Fig. 14, in welchem über einer Spirituslampe Wasser

zum Kochen erhitzt wird, _d_ wird mit Wasser gefüllt, alsdann _c_

durch den Kork _g_ mit dem Kolben _a_, durch das Kautschukröhrchen

_f_ mit _d_ verbunden. Oeffnet man jetzt den Hahn _e_, so dass das

Wasser ausfliesst, so dringt die Luft bei _b_ ein, wird durch die

Schwefelsäure entwässert und streicht alsdann trocken über die in _c_

enthaltene erhitzte Substanz; diese war am Anfang sammt dem Glasgefässe

_c_ gewogen, sie wird nach dem Trocknen wieder in ihm gewogen und das

Trocknen fortgesetzt, bis die letzten Wägungen nicht mehr differiren.

-- Da durch den Luftstrom die Substanz in _c_ immer abgekühlt wird, so

erreicht sie niemals wirklich 100°; es ist daher zuweilen zweckmässig,

statt des Wassers eine gesättigte Kochsalzlösung in das Kesselchen zu

bringen.

[Illustration: Fig. 14.]

Berücksichtigt man diesen Umstand, so trocknen in dem zuletzt genannten

Apparate Substanzen am schnellsten. Für solche, welche bei 100°

schmelzen oder zusammensintern, ist er jedoch nicht geeignet.

Bei manchen Substanzen reicht, wie oben erwähnt, eine Temperatur von

100° zur Entfernung des variablen Wassers nicht hin, sie müssen bei

110°, 120° und noch höheren Graden getrocknet werden. Man bedient sich

hierzu eines Luft- oder Oelbades.

Fig. 15 und Fig. 16 sind Luftbäder von einfachster Construction,

ersteres zum gleichzeitigen Trocknen mehrerer, dieses zum Trocknen einer

Substanz besonders geeignet.

[Illustration: Fig. 15.]

_ab_ in Fig. 15 ist ein Kasten von starkem Kupferblech mit Messing

gelöthet, von 15 bis 20 Centimeter Breite und Tiefe und entsprechender

Höhe. Durch die Oeffnung _c_ ragt das in einen Kork eingeklemmte

Thermometer _d_ in den inneren Raum des Kastens. _e_ ist ein Gestell

von Draht, auf welches die Uhrgläser mit den zu trocknenden Substanzen

gesetzt werden. Das Erhitzen geschieht mit einer Gas-, Spiritus-

oder Oellampe. Ist die Temperatur bis zu dem beabsichtigten Punkte

gestiegen, so erhält man sie auf demselben durch Regulirung der Flamme.

Es gelingt leicht, die Hitze mit geringen Schwankungen constant zu

erhalten. Zweckmässig ist es, um die Abkühlung von aussen möglichst zu

beschränken, über den ganzen Apparat eine Hülle von Pappe zu stülpen,

welche vorn eine bewegliche Wand hat.

Lässt man in die Seitenwände des Kastens runde Oeffnungen von etwa

2 Centimeter Durchmesser machen, so wird derselbe auch geeignet, in

Kugelröhren enthaltene Substanzen zu trocknen. Die Enden derselben

werden in die Oeffnungen mittelst Korken eingepasst, der nothwendige

Luftwechsel aber mittelst eines Aspirators bewirkt (vergl. Fig. 13).

[Illustration: Fig. 16.]

Fig. 16 besteht aus einer Büchse von starkem Kupferblech (_A_) von etwa

11 Centimeter Höhe und 9 Centimeter Durchmesser. Sie ist verschlossen

durch den mit schmalem Rand versehenen, lose schliessenden Deckel _B_,

welcher zwei Oeffnungen _C_ und _E_ hat. _C_ ist bestimmt zur Aufnahme

des mittelst eines Korks einzusetzenden Thermometers, _E_ gestattet

den Wasserdämpfen Ausgang und wird je nach Umständen gar nicht oder

lose verschlossen. Innerhalb der Büchse sind in halber Höhe 3 Stifte

angebracht; sie tragen ein Dreieck von mässig dickem Draht, auf welches

der die Substanz enthaltende Tiegel unbedeckt gesetzt wird. Die Kugel

des Thermometers befindet sich möglichst nahe am Tiegel, ohne aber das

Drahtdreieck zu berühren. Die Erhitzung geschieht mittelst einer Gas-

oder Weingeistlampe. Wenn der Apparat so weit erkaltet ist, dass man

denselben gut anfassen kann, nimmt man den Deckel ab, bringt den noch

warmen Tiegel heraus, bedeckt ihn und lässt ihn zum Behuf des Wägens

unter dem Exsiccator erkalten.

Bei dem Luftbade Fig. 17 wird das Trocknen durch Luftwechsel und

luftverdünnten Raum unterstützt.

[Illustration: Fig. 17.]

_a_ ist ein oben mit 2 Oeffnungen versehenes, mit Messing gelöthetes

Gefäss von starkem Kupferblech, _b_ ein Glasröhrchen, in welchem sich

die Substanz befindet, _c_ ein Thermometer, _d_ eine Chlorcalciumröhre,

_e_ eine kleine Handluftpumpe.

Beim Gebrauche erhitzt man _a_ bis zum erwünschten Grade und pumpt

alsdann _b_ und _d_ luftleer. Nach einigen Minuten lässt man durch

den Hahn _f_ wiederum Luft einströmen, welche über das Chlorcalcium

streichend völlig getrocknet wird, pumpt wieder aus und fährt so fort,

bis in der Röhre _g_ sich nicht der mindeste Beschlag von Feuchtigkeit

mehr zeigt, wenn man sie durch Umgeben mit äthergetränkter Baumwolle

abkühlt. --

Als Oelbad bedient man sich am häufigsten des in Fig. 11 abgebildeten

Apparates; man kann jedoch auch den zuletzt beschriebenen als solches

benutzen. Man wähle zum Einfüllen ein möglichst geläutertes Brennöl.

e. $Körper, welche beim Glühen keine Veränderung erleiden$, z. B.

schwefelsaurer Baryt, Kochsalz etc., sind am leichtesten von

Feuchtigkeit zu befreien. Man bringt sie in einen Platin- oder

Porzellantiegel und erhitzt sie über der Weingeistlampe, bis der Zweck

erreicht ist. Nach einigem Abkühlen bringt man die noch heissen Tiegel

unter den Exsiccator und wägt nach dem Erkalten.

Anleitung zur quantitativen chemischen Analyse · 第 62 / 749 题