Allen folgenden Methoden liegt als gemeinschaftliches Princip die
Austreibung der Kohlensäure durch eine stärkere Säure zu Grunde. Die
Bestimmung der Kohlensäure selbst geschieht immer entweder aus dem
Verlust, -- oder aus der Gewichtszunahme einer Flüssigkeit, durch welche
man die entwichene Kohlensäure hat absorbiren lassen.
a. _Von Basen, welche beim Glühen ihre Kohlensäure leicht und
vollständig verlieren_.
Z. B. kohlensaures Zink-, Cadmium-, Blei-, Kupfer-Oxyd, kohlensaure
Magnesia etc.
[Greek: a]. Von wasserfreien.
Man erhitzt die abgewogene Substanz in einem Platintiegel (bei
Cadmium- und Bleioxyd in einem Porzellantiegel) zum Glühen und setzt
dasselbe fort, bis der Rückstand constantes Gewicht zeigt. Man erhält
begreiflicher Weise sehr genaue Resultate. -- Bei Substanzen, welche an
der Luft erhitzt Sauerstoff aufnehmen, nimmt man das Erhitzen in einer
Kugelröhre vor, durch welche trockene Kohlensäure geleitet wird. -- Die
Kohlensäure ergiebt sich aus dem Verlust.
[Greek: b]. Von wasserhaltigen.
Man erhitzt in dem Falle in einer Glasröhre, welche mit einem
Chlorcalciumrohre und einem Kaliapparate in Verbindung steht, und
in deren hintersten Theil man etwas geschmolzenes chlorsaures Kali
gelegt hat. Das Verfahren ist genau dasselbe, wie bei der organischen
Elementaranalyse (§. 143), daher wir seine genauere Beschreibung
hier übergehen. Das chlorsaure Kali dient dazu, um zuletzt das noch
in der Röhre enthaltene kohlensaure Gas herauszutreiben. Man wägt
Chlorcalciumrohr und Kaliapparat erst nach einer Viertelstunde, während
welcher Zeit das darin enthaltene Sauerstoffgas durch Diffusion
vollständig durch Luft ersetzt wird. Bei sehr genauen Versuchen sättigt
man vor dem Versuche die Kalilauge mit Sauerstoffgas (vergl. §. 143.
b.). Dass die zu glühende Verbindung keine organische Substanz
enthalten dürfe, liegt auf der Hand.
Oder man glüht die Substanz in einer Kugelröhre, durch welche man wohl
getrocknete Luft oder -- sofern oxydable Substanzen vorhanden sind
-- Kohlensäure leitet und die man mittelst eines gut schliessenden
getrockneten Korkes mit einer Chlorcalciumröhre in Verbindung setzt.
-- Während des Glühens erhält man das hintere Ende der Kugelröhre
mittelst einer kleinen Lampe so heiss, dass sich daselbst Wasser
nicht verdichten kann, hütet sich aber wohl, den Kork zu verbrennen.
-- Der Gewichtsverlust der Röhre giebt Wasser + Kohlensäure, die
Gewichtszunahme des Chlorcalciumrohres das Wasser an; somit ist die
Differenz gleich der Kohlensäure.
b. _Von allen Basen ohne Ausnahme_.
[Greek: a]. $Wenn die Salze wasserfrei sind.$ Man wägt die kohlensaure
Verbindung in einem Platintiegel ab, setzt etwa die vierfache Menge
geschmolzenen Boraxglases (§. 44. 8) zu, welches man direct vor dem
Abwägen nochmals erhitzt hat, wägt, erhitzt bei allmälig gesteigerter
Hitze zum starken Glühen und erhält darin, bis der Inhalt des Tiegels
ruhig fliesst. Nach dem Erkalten wägt man. Der Gewichtsverlust ist
Kohlensäure. Resultate genau. ($Schaffgottsch$).
[Greek: b]. $Wenn die Salze durch Säuren leicht und vollständig zersetzt
werden.$
aa. _Wenn ihre Basen mit Schwefelsäure lösliche Salze bilden_.
[Illustration: Fig. 47]
Man bedient sich des in Fig. 47 abgebildeten Apparates, dessen
Einrichtung aus der Zeichnung ohne Weiteres verständlich ist. Die Grösse
der Kölbchen richtet man nach der Tragkraft der zu Gebote stehenden
Wage ein. Die Röhre _a_ ist an ihrem Ende _b_ durch ein Wachskügelchen
verschlossen. Ihr anderes Ende, sowie die Enden der Röhren _c_ und
_d_ sind offen. Das Kölbchen _B_ ist mit concentrirter Schwefelsäure
fast zur Hälfte angefüllt. Die Glasröhren müssen in den Korkstopfen
und diese in den Kölbchen völlig luftdicht schliessen. Man bringt
in das Kölbchen _A_ die abgewogene Substanz, füllt das Kölbchen zu
1/3 mit Wasser an, drückt den Kork ein und bringt den Apparat auf
der Wage ins Gleichgewicht. Man saugt nunmehr mittelst eines kleinen
Saugröhrchens oder eines durchbohrten Korkes aus _d_ ein Paar Blasen
Luft aus. Hierdurch wird auch in _A_ die Luft verdünnt, und die
Schwefelsäure in _B_ steigt in der Röhre _c_ auf. Man beobachtet, ob
ihr Höhestand sich längere Zeit gleich bleibt, und verschafft sich
dadurch die Ueberzeugung, dass der Apparat luftdicht schliesst. Man
saugt jetzt etwas mehr Luft aus _d_, und veranlasst hierdurch, dass
ein Theil der Schwefelsäure nach _A_ herüberfliesst. Das daselbst
befindliche kohlensaure Salz wird durch dieselbe zersetzt, und die
entbundene Kohlensäure entweicht, beim Durchstreichen durch die
concentrirte Schwefelsäure in _B_ vollkommen getrocknet, aus _d_. Wenn
die Entwickelung nachlässt, veranlasst man durch Aussaugen von Luft aus
_d_ ein erneuertes Hinüberfliessen der Säure und fährt so fort, bis
alles kohlensaure Salz zerlegt ist. Man lässt jetzt durch stärkeres
Aussaugen eine grössere Menge Schwefelsäure nach _A_ herüber fliessen,
so dass dessen Inhalt sich sehr stark erhitzt, öffnet, wenn keine
Gasblase mehr kommt, das Wachsstöpfchen auf _a_ ein wenig, und saugt an
_d_ so lange, bis die letztkommende Luft nicht mehr nach Kohlensäure
schmeckt. Nach dem Erkalten bringt man den Apparat wieder auf die Wage
und stellt durch zu demselben gelegte Gewichte das Gleichgewicht her.
Ihre Summe ist gleich der Menge der in der Substanz enthalten gewesenen
Kohlensäure. -- Die Resultate sind genau.
Nimmt man die Kölbchen _A_ und _B_ hinlänglich klein, so lässt sich der
Apparat so herstellen, dass er sammt der Fällung nicht mehr als etwa
80 Gramm wiegt und somit auch auf feinen analytischen Wagen abgewogen
werden kann. -- Ich habe mich bis jetzt nicht überzeugen können, dass
eine der vielen in Vorschlag gekommenen Abänderungen des Apparates
wesentliche Vortheile darböte.
Wie man zu verfahren habe, wenn dem kohlensauren Salze ein
Schwefelmetall oder ein Chlormetall beigemengt ist, wird im fünften
Abschnitte besprochen werden.
bb. _Wenn ihre Basen mit Schwefelsäure unlösliche Salze bilden._
Man kann in dem Falle die Methode aa. nicht gut anwenden, weil das
gebildete unlösliche schwefelsaure Salz, z. B. Gyps, die noch nicht
zerlegte Portion der kohlensauren Verbindung theilweise vor der
Zerlegung schützt; man ändert daher den Apparat so ab, wie ihn Fig. 48
darstellt.
[Illustration: Fig. 48.]
Die Veränderung betrifft einzig und allein die Röhre _a_, welche oben,
wie die Figur zeigt, eine eingelöthete Glaskugel enthält und unten in
eine feine Spitze ausgezogen ist.
Das Verfahren ist folgendes: In _A_ bringt man die abgewogene Substanz
nebst Wasser. Die Kugelröhre _a_ enthält verdünnte Salpetersäure, und
zwar mehr als das kohlensaure Salz zur Zersetzung bedarf; sie wird
durch das aufgedrückte Wachskügelchen _b_ am Herausfliessen aus der
engen Oeffnung gehindert. Die Spitze der Röhre _a_ taucht nicht in das
Wasser in _A_. -- Nachdem der Apparat auf der Wage ins Gleichgewicht
gesetzt ist, dreht man die Röhre _a_ vorsichtig herab, so dass die
Spitze fast auf den Boden von _A_ kommt, lässt alsdann durch momentanes
Oeffnen des Wachsstöpfchens ein wenig Salpetersäure ausfliessen und
fährt so fort, bis alles kohlensaure Salz zersetzt ist. Man stellt
nunmehr _A_ in heisses Wasser, öffnet das Wachsstöpfchen ein wenig,
saugt die Kohlensäure aus dem Apparat und bestimmt nach dem Erkalten die
Gewichtsabnahme.
Man sieht auf den ersten Blick, dass man dem Apparate auch eine andere
Einrichtung geben kann, dass man z. B. statt mit dem Kölbchen _B_
die Röhre _c_ mit einem Chlorcalciumrohr oder einer Röhre, die mit
schwefelsäuregetränktem Bimsstein oder Asbest gefüllt ist, versehen
kann, -- dass man ferner die zur Zersetzung bestimmte Substanz in einem
anfangs aufrecht stehenden, nach dem Tariren umzuwerfenden Röhrchen in
die im Kölbchen befindliche verdünnte Säure bringen kann etc. -- Diese
Modificationen ändern, sofern sie mit Ueberlegung vorgenommen werden,
die Resultate wenig oder nicht.
Der bequemste und empfehlenswertheste von den vorgeschlagenen
abgeänderten Apparaten ist unstreitig der $Geissler$'sche[11], den ich
aus diesem Grunde hier noch beifügen will.
[11] Journ. f. prakt. Chem. 60, 35.
[Illustration: Fig. 49.]
Der Apparat besteht aus zwei Theilen, _AB_ und _C_. -- _C_ ist bei _a_
in _A_ eingeschmirgelt, so dass er luftdicht schliesst und doch, zum
Behufe der Füllung und Entleerung von _A_, leicht abgenommen werden
kann. In _C_ befindet sich ein oben und unten offenes Glasrohr _b c_,
welches bei _c_ in _C_ wasserdicht eingeschliffen ist und durch den
verschiebbaren Kork _i_ in der richtigen Lage erhalten wird. Die übrige
Einrichtung des Apparates ersieht man aus der Zeichnung. Der Kork _e_
muss luftdicht schliessen, ebenso die Röhre _d_ in dem Korke. Die
zur Zersetzung bestimmte abgewogene Substanz bringt man in _A_, fügt
Wasser zu bis zu dem angedeuteten Stand, und bewegt die Substanz durch
Schütteln zur Seite. Man füllt jetzt _C_ mit verdünnter Salzsäure oder
Salpetersäure mittelst einer Pipette fast voll, nachdem man zuvor _i_
hinaufgedreht hat, ohne _b_ zu heben, dreht den Kork wieder herab,
setzt _C_ in _A_ ein, füllt _B_ mit concentrirter Schwefelsäure stark
zur Hälfte und verschliesst _b_ oben mit einem kleinen Wachskügelchen
oder Kork. Nach dem Wägen vollbringt man die Zersetzung, indem man _b_
etwas lüftet und so Säure aus _C_ in _A_ fliessen lässt. Die Kohlensäure
entweicht durch _h_ in die Schwefelsäure und verlässt, durch diese
getrocknet, bei _d_ den Apparat. Wenn die Zersetzung beendigt ist,
erhitzt man _A_ gelinde, lüftet das Wachskügelchen auf _b_ und saugt bei
_d_ mittelst eines durchbohrten Korkes die Kohlensäure aus. Nach dem
Erkalten wägt man.
§. 111.