2. $Die Wasserbestimmung.$

Enthält der zu untersuchende Körper Wasser, so macht man meistentheils

mit der Bestimmung desselben den Anfang. Diese Operation ist in der

Regel einfach, zuweilen schwieriger. Die geringere oder grössere

Schwierigkeit ist davon abhängig, ob die Verbindungen ihr Wasser leicht

abgeben oder nicht, ob sie Glühhitze vertragen ohne zersetzt zu werden

und ob sie auch schon bei gelinderem Erhitzen ausser dem Wasser noch

andere flüchtige Stoffe verlieren. --

Von der genauen Ausführung der Wasserbestimmung ist es häufig abhängig,

ob die Constitution einer Verbindung richtig erkannt wird oder nicht;

in vielen Fällen, z. B. bei der Analyse von Salzen bekannter Säuren,

reicht die Bestimmung des Wassergehaltes allein hin, um die Formel der

Salze aufzustellen. Die Bestimmung des Wassergehaltes ist daher eine

der am häufigsten vorkommenden, wie eine der wichtigsten Aufgaben der

quantitativen Analyse. Ihre Ausführung geschieht auf zweierlei Art,

entweder nämlich aus dem Gewichtsverlust der Substanz, oder durch

directe Wägung des Wassers.

a. Wasserbestimmung aus dem Gewichtsverlust.$

Dieselbe wird ihrer Einfachheit halber am häufigsten angewendet. Je nach

der Beschaffenheit des auf seinen Wassergehalt zu prüfenden Körpers

befolgt man dabei eine oder die andere der folgenden Methoden.

[Greek: a]. $Die Substanz lässt sich glühen, ohne anderweitige

Bestandtheile zu verlieren und ohne Sauerstoff aufzunehmen.$

Man wägt dieselbe in einem Platin- oder Porzellantiegel ab und erhitzt

bei anfangs sehr gelinder, allmälig verstärkter Hitze über der Gas-

oder Weingeistlampe. Nachdem der Tiegel einige Zeit im Glühen erhalten

worden ist, lässt man ihn etwas abkühlen, bringt ihn noch warm unter

den Exsiccator und wägt nach dem Erkalten. Man glüht alsdann nochmals

und wägt nach dem Erkalten wiederum. -- Zeigt die letzte Wägung keine

Gewichtsabnahme mehr, so ist die Bestimmung beendigt, andernfalls muss

sie wiederholt werden, bis die beiden letzten Wägungen übereinstimmen.

Bei Silicaten hat man darauf zu sehen, dass das Glühen möglichst

gesteigert werde, indem manche derselben (z. B. Talk, Speckstein,

Nephrit) ihr Wasser erst in der Rothgluth abzugeben anfangen und es erst

in der Gelbgluth vollständig verlieren ($Th. Scheerer$, Jahresber. von

$Liebig$ und $Kopp$ 1851. 610).

Bei Substanzen, welche sich stark blähen, oder zum Spritzen geneigt

sind, nimmt man das Glühen zuweilen mit gutem Erfolge in einem kleinen

Glaskolben oder Retörtchen vor. Man versäume nicht, den zuletzt im

Gefässe bleibenden Wasserdampf durch Aussaugen mittelst einer Glasröhre

zu entfernen.

Decrepitirende Salze (z. B. Kochsalz) bringe man -- wo möglich fein

zerrieben -- in einen kleineren bedeckten Platintiegel, stelle diesen

in einen grossen, ebenfalls bedeckten und erwärme nun erst längere Zeit

gelinde, dann stärker.

[Greek: b]. $Die Substanz giebt beim Glühen anderweitige Substanzen

nicht ab, ist aber geneigt, Sauerstoff aufzunehmen$ (z. B. manche

Eisenoxydulsalze). Man bringt alsdann die Substanz in die Kugel einer

Kugelröhre von schwer schmelzbarem Glase, leitet durch diese einen

langsamen Strom von durch Schwefelsäure getrockneter Kohlensäure und

erhitzt die Substanz allmälig zum Glühen, erhält sie darin, bis alles

Wasser ausgetrieben ist, lässt im Kohlensäurestrom erkalten und wägt.

Bei Anwendung dieser Methode kann man das Wasser leicht in einem vorn

mit einer leeren Kugel versehenen Chlorcalciumrohre auffangen und, zur

Controle, wägen (vergl. §. 19).

[Greek: c]. $Die Substanz verliert beim Glühen anderweitige Substanzen$

(Kohlensäure, Schwefelsäure, Fluorkiesel etc.).

In diesem Falle ist zunächst zu überlegen, ob sich das Wasser nicht

schon bei einer niedrigeren Temperatur austreiben lässt, bei welcher

eine sonstige Zersetzung oder Verflüchtigung noch nicht stattfindet.

-- Ist dies der Fall, so erhitzt man die Substanz im Wasserbad, oder

man setzt sie, wenn die Temperatur höher sein soll, der durch ein

Thermometer zu bestimmenden Hitze eines Luft- oder Oelbades aus, indem

man je nach Umständen die Verflüchtigung des Wassers durch einen

Luftstrom unterstützt oder nicht (vergl. §. 15), -- oder auch dadurch,

dass man der Substanz, um sie porös zu erhalten, trocknen reinen Sand

zusetzt (Annal. der Chem. und Pharm. 53. 233). -- Auch unter diesen

Verhältnissen darf der Versuch nie als beendigt betrachtet werden, bis

die beiden letzten Wägungen übereinstimmen.

Genügt eine solche gelindere Erhitzung aus einem oder dem anderen

Grunde nicht, so beachte man, ob sich der Zweck nicht etwa erreichen

lässt, wenn man dem Körper eine Substanz zumischt, welche den zur

Verflüchtigung geneigten Bestandteil bindet. -- So lässt sich z. B.

in der krystallisirten schwefelsauren Thonerde, welche beim Glühen

mit dem Wasser Schwefelsäure verliert, dem Entweichen der letzteren

vorbeugen, wenn man einen Ueberschuss (etwa die sechsfache Menge) von

fein zertheiltem, frisch ausgeglühtem, reinem Bleioxyd zusetzt; während

dagegen ein solcher Zusatz das Entweichen von Fluorkiesel aus Silicaten

nicht zu hindern vermag ($List$, Annal. der Chem. und Pharm. 81. 189);

-- so lässt sich der Wassergehalt im käuflichen Jod bestimmen, wenn man

dasselbe mit der achtfachen Menge Quecksilber zusammenreibt und dann bei

100° trocknet ($Bolley$, $Dingler$'s pol. J. 126. 39).

[Greek: d]. $Die Substanz enthält auf verschiedene Weise gebundenes und

demnach bei verschiedenen Temperaturen sich verflüchtigendes Wasser.$

Solche Substanzen erhitzt man zuerst im Wasserbad, bis sie nicht mehr

an Gewicht abnehmen, dann bei 150°, 200° oder 250° etc. im Oel- oder

Luftbade und endlich über der Glühlampe.

Auf diese Art können die auf verschiedene Art gebundenen Wassermengen

deutlich unterschieden und ihrem Gewichte nach bestimmt werden.

So enthält z. B. das gewöhnliche, über Schwefelsäure getrocknete

phosphorsaure Eisenoxyd 13 Aeq. Wasser; von diesen verflüchtigen sich 6

bei 100°, 4 zwischen 200 und 300° und 3 bei der Glühhitze.

§. 19.

b. $Bestimmung des Wassers durch directe Wägung desselben.$

Will man die Bestimmung des Wassers durch directe Wägung vornehmen,

sei es zur Controle, sei es, dass die Substanz beim Glühen einen auch

durch einen Zusatz nicht zurückzuhaltenden Bestandtheil verliert

(z. B. Kohlensäure, Sauerstoff), so treibt man das Wasser in der

Weise durch Glühen aus, dass die Dämpfe condensirt und das Wasser in

einem geeigneten Apparate theils so, theils durch Vermittlung einer

hygroskopischen Substanz aufgefangen wird. Die Gewichtszunahme dieses

Apparates giebt alsdann die Menge des Wassers an.

Die Ausführung kann man in mannigfacher Weise bewerkstelligen; eine der

zweckmässigsten Methoden ist folgende:

[Illustration: Fig. 18.]

_B_ ist ein mit Luft gefüllter Gasometer, _b_ ein zur Hälfte mit

concentrirter Schwefelsäure angefüllter Kolben, _c_ und _ao_

Chlorcalciumröhren, _d_ eine Kugelröhre. -- Zur Ausführung der Operation

wägt man die Substanz, deren Wassergehalt bestimmt werden soll, in

der wohlgetrockneten Röhre _d_ ab, verbindet alsdann _d_ mit _c_ und

der genau gewogenen Chlorcalciumröhre _ao_ durch gute, zuvor scharf

getrocknete Korkstopfen, öffnet den Hahn des Gasometers ein wenig,

so dass die in _b_ und _c_ vollständig entwässerte Luft langsam durch

_d_ streicht, erhitzt alsdann die Röhre _d_ durch Unterhalten einer

Weingeistlampe bei _f_ bis über den Siedepunkt des Wassers (der Stopfen

darf jedoch nicht anbrennen) und setzt zuletzt, während man bei _f_ die

angegebene Temperatur unterhält, die die Substanz enthaltende Kugel

einer gelinden Glühhitze aus. Wenn alles Wasser ausgetrieben ist, lässt

man die Luft noch einige Augenblicke länger durch den Apparat gehen,

nimmt diesen dann auseinander und wägt das Chlorcalciumrohr _ao_ (nach

dem Erkalten) wieder. Seine Gewichtszunahme giebt die Menge des in der

Substanz enthaltenen Wassers an. Die leere Kugel, in welcher sich der

grösste Theil des Wassers ansammelt, hat nicht allein den Zweck, ein

Zerfliessen des Chlorcalciums zu verhindern, sondern gestattet auch, das

verdichtete Wasser auszugiessen und auf seine Reaction und Reinheit zu

untersuchen.

Anstatt einen mittelst eines Gasometers erzeugten Luftstrom zum

Fortführen und zuletzt zum Verdrängen des Wasserdampfes aus der Röhre

anzuwenden, kann man auch in einer trocknen Röhre die Substanz nebst

kohlensaurem Bleioxyd glühen, da dessen Kohlensäure beim Glühen

entweicht und somit derselbe Zweck erreicht wird. Man wendet diese

Methode hauptsächlich dann an, wenn es sich darum handelt, eine Säure,

welche sich sonst mit dem Wasser verflüchtigen würde, zurückzuhalten,

z. B. bei der directen Bestimmung des Wassers im sauren schwefelsauren

Kali etc.

Fig. 19 versinnlicht die Anordnung des Apparates.

[Illustration: Fig. 19.]

_ab_ ist ein gewöhnlicher Verbrennungsofen, _cf'_ die zu glühende

Röhre, von _c_ bis _d_ mit bis zum anfangenden Zersetzen geglühtem

und in einer verschlossenen Röhre erkaltetem kohlensauren Bleioxyd

gefüllt; von _d_ bis _e_ liegt die mit kohlensaurem Bleioxyd innig

gemischte Substanz, von _e_ bis _f_ reines kohlensaures Bleioxyd.

Durch den wohlgetrockneten Kork _f'_ ist die Röhre mit dem gewogenen

Chlorcalciumrohr _g_ verbunden. Bei der Operation erhitzt man die

Röhre von _f'_ nach _c_ fortschreitend, indem man sie mit glühenden

Kohlen umgiebt. Der vordere Theil derselben muss dabei so heiss

erhalten werden, dass man ihn eben noch, aber kaum, mit den Fingern

kurze Zeit anfassen kann. Alles Nähere siehe unten bei der organischen

Elementaranalyse. Das Mischen nimmt man zweckmässig in der Röhre mit

einem Drahte vor. Die Röhre kann kurz und ziemlich eng sein.

Die angeführten Methoden der directen Wasserbestimmung sind jedoch

immer noch nicht für alle Fälle ausreichend, in welchen die §. 18

beschriebenen unzulässig sind; sie können nämlich nur dann mit Erfolg

angewendet werden, wenn die mit dem Wasser entweichenden Substanzen

von der Art sind, dass sie nicht ebenfalls ganz oder theilweise in

der Chlorcalciumröhre (oder einer Kaliröhre, mit welcher man diese

vertauschen könnte) verdichtet werden; so wären sie z. B. ganz

geeignet, um den Wassergehalt des basisch kohlensauren Zinkoxyds zu

bestimmen, unzulässig aber zur Bestimmung des Wassers im schwefelsauren

Natronammon. In Fällen, wie der zuletzt erwähnte, muss man die

Substanzen entweder gerade wie bei einer organischen Elementaranalyse

(siehe unten) behandeln oder sich damit begnügen, das Wasser auf

indirecte Weise zu bestimmen.

§. 20.

Anleitung zur quantitativen chemischen Analyse · 第 65 / 749 题