über das specif. Gewicht der wasserhaltigen Salpetersäure bei
verschiedenem Gehalt an wasserfreier Säure, von $Ure$.
Temperatur 15° C.
Spaltenüberschriften:
A = Specifisches Gewicht.
B = Säureprocente.
C = Specifisches Gewicht.
D = Säureprocente.
E = Specifisches Gewicht.
F = Säureprocente.
G = Specifisches Gewicht.
H = Säureprocente.
===========================================================
A | B | C | D | E | F | G | H
-------+------+-------+------+-------+------+-------+------
1,500 | 79,7 | 1,419 | 59,8 | 1,295 | 39,8 | 1,140 | 19,9
1,498 | 78,9 | 1,415 | 59,0 | 1,289 | 39,0 | 1,134 | 19,1
1,496 | 78,1 | 1,411 | 58,2 | 1,283 | 38,3 | 1,129 | 18,3
1,494 | 77,3 | 1,406 | 57,4 | 1,276 | 37,5 | 1,123 | 17,5
1,491 | 76,5 | 1,402 | 56,6 | 1,270 | 36,7 | 1,117 | 16,7
1,488 | 75,7 | 1,398 | 55,8 | 1,264 | 35,9 | 1,111 | 15,9
1,485 | 74,9 | 1,394 | 55,0 | 1,258 | 35,1 | 1,105 | 15,1
1,482 | 74,1 | 1,388 | 54,2 | 1,252 | 34,3 | 1,099 | 14,3
1,479 | 73,3 | 1,383 | 53,4 | 1,246 | 33,5 | 1,093 | 13,5
1,476 | 72,5 | 1,378 | 52,6 | 1,240 | 32,7 | 1,088 | 12,7
1,473 | 71,7 | 1,373 | 51,8 | 1,234 | 31,9 | 1,082 | 11,9
1,470 | 70,9 | 1,368 | 51,1 | 1,228 | 31,1 | 1,076 | 11,2
1,467 | 70,1 | 1,363 | 50,2 | 1,221 | 30,3 | 1,071 | 10,4
1,464 | 69,3 | 1,358 | 49,4 | 1,215 | 29,5 | 1,065 | 9,6
1,460 | 68,5 | 1,353 | 48,6 | 1,208 | 28,7 | 1,059 | 8,8
1,457 | 67,7 | 1,348 | 47,9 | 1,202 | 27,9 | 1,054 | 8,0
1,453 | 66,9 | 1,343 | 47,0 | 1,196 | 27,1 | 1,048 | 7,2
1,450 | 66,1 | 1,338 | 46,2 | 1,189 | 26,3 | 1,043 | 6,4
1,446 | 65,3 | 1,332 | 45,4 | 1,183 | 25,5 | 1,037 | 5,6
1,442 | 64,5 | 1,327 | 44,6 | 1,177 | 24,7 | 1,032 | 4,8
1,439 | 63,8 | 1,322 | 43,8 | 1,171 | 23,9 | 1,027 | 4,0
1,435 | 63,0 | 1,316 | 43,0 | 1,165 | 23,1 | 1,021 | 3,2
1,431 | 62,2 | 1,311 | 42,2 | 1,159 | 22,3 | 1,016 | 2,4
1,427 | 61,4 | 1,306 | 41,4 | 1,153 | 21,5 | 1,011 | 1,6
1,423 | 60,6 | 1,300 | 40,4 | 1,146 | 20,7 | 1,005 | 0,8
In allen den Fällen, in welchen die Bestimmung des specifischen
Gewichtes nicht zum Ziele führt, oder in denen es auf besondere
Genauigkeit ankommt, wählt man eine der beiden folgenden
Verfahrungsweisen, und zwar gewöhnlich die erstere:
B. $Ermittlung durch Sättigung der freien Säure mit einer
alkalischen Flüssigkeit von bekanntem Gehalte.$
§. 182.
Um diese Methode anzuwenden, bedarf man:
[Greek: a]) einer Säurelösung von bekanntem Gehalt, --
[Greek: b]) einer alkalischen Flüssigkeit von bekanntem Wirkungswerth.
aa. $Darstellung der Lösungen.$
[Greek: a]. Die $Säure$ stellt man sich folgendermaassen dar. Man mischt
in einem grossen Kolben 1020 C.C. Wasser mit 60 Grm. concentrirter
englischer Schwefelsäure innig, lässt erkalten, nimmt 2 Mal je 20 C.C.
davon und bestimmt darin die Schwefelsäure durch Fällen mit Chlorbaryum.
Stimmen beide Versuche gut überein, so nimmt man das Mittel und verdünnt
danach die Schwefelsäure so, $dass 1000 C.C. genau 40 Grm. wasserfreie
Schwefelsäure enthalten$. Setzen wir den Fall, wir hätten gefunden,
dass 1000 C.C. 42 Grm. Schwefelsäure enthalten, so müssen demnach nach
dem Ansatz 40 : 1000 = 42 : x aus je 1000 C. C. unserer Flüssigkeit durch
Zusatz von Wasser 1050 C.C. gemacht werden. Es geschieht dies einfach
und genau also: Man füllt den 1 Liter $fassenden$ Messkolben bis an die
Marke mit der Säure, giesst sie vorsichtig in die etwas grössere, zum
Aufbewahren bestimmte Flasche, bringt dann 50 C.C. Wasser, welche mit
der Pipette abgemessen worden sind, in den Kolben, schwenkt gut um,
giesst in die Flasche, schüttelt, giesst nun nochmals etwa die Hälfte
der Flüssigkeit in den Kolben zurück, spült um, bringt wieder in die
Flasche, mischt und bewahrt auf. Vor neuem Gebrauche ist die Flasche zu
schütteln, weil in der halbleeren Wasser verdunstet, welches sich an den
Wandungen verdichtet und beim Ausgiessen mit der ersten Portion gemischt
ausfliesst, wodurch diese schwächer, die rückbleibende etwas stärker
wird.
Eine saure Flüssigkeit von gleichem Wirkungswerthe kann man
auch erhalten, wenn man, nach $Mohr$'s Vorschlag, genau 63 Grm.
krystallisirte Oxalsäure: C_{2}O_{3}, HO + 2 aq. in Wasser zu 1 Liter
löst. Doch muss man hierbei mit grosser Sorgfalt darauf achten, dass die
Säure völlig rein, völlig frei von Feuchtigkeit und ganz unverwittert
sei.
[Greek: b]. Um die $Alkalilösung$ zu erhalten, verdünnt man frisch
bereitete, in einem verschlossenen Gefässe völlig klar abgesetzte,
kohlensäurefreie Natronlauge in der Art, $dass 1 Volumen genau
hinreicht, 1 Volumen der Säure zu neutralisiren$, d. h. so, dass beim
Mischen beider der letzte Tropfen der Natronlösung die durch Lackmus
rothe Lösung blau färbt.
[Illustration: Fig. 96.]
Um dies zu bewerkstelligen verdünnt man zunächst die Natronlauge bis zu
einem specif. Gewichte von etwa 1,05, welches einem Gehalte von etwa
3,6 Proc. Natron entspricht. Dann misst man 50 C.C. = 100° der Säure
ab, bringt sie in ein Becherglas, färbt mit etwas Lackmustinctur[112]
roth und lässt nun aus einer Bürette oder -- was weit bequemer ist --
aus einer Quetschhahnpipette, Fig. 96 (s. f. S.), so lange zufliessen,
bis die Flüssigkeit eben blau geworden ist, und bis dieselbe somit
rothes wie blaues Lackmuspapier ganz unverändert lässt. Man verdünnt
alsdann die noch etwas zu concentrirte Natronlösung so, dass genau
100° erforderlich sind, um 100° Säure zu sättigen. Die Flasche, in
welcher die fertige Natronlösung aufbewahrt werden soll, verschliesst
man -- nach $Mohr$'s Vorschlag -- durch einen Korkstopfen, in welchen
eine gewöhnliche Chlorcalciumröhre eingesteckt ist. Dieselbe ist mit
einem fein geriebenen Gemenge von Glaubersalz und Aetzkalk gefüllt
und nach aussen mit einem dünnen offenen Röhrchen versehen. -- Ausser
dieser concentrirteren Flüssigkeit stellt man sich sogleich noch eine 5
Mal und eine 10 Mal so verdünnte dar. Diese Verdünnungen geschehen am
besten in der Art, dass man -- um z. B. die letzte zu erhalten -- in
einen Messkolben, der genau 500 C.C. fasst, 50 C.C. der concentrirteren
Natronlauge, die mittelst einer Pipette abgemessen worden sind, bringt,
dann den Kolben, unter jeweiligem Umschwenken, genau bis an die Marke
mit Wasser füllt und nunmehr durch Schütteln innig mischt.
[112] Da die Lackmustinctur oft so alkalisch ist, dass eine merkliche
Menge Säure nöthig ist, um sie zu röthen, so muss man
nöthigenfalls den zu bedeutenden Alkaliüberschuss durch etwas
Säure abstumpfen, so dass sie mit Wasser verdünnt eine violette
Flüssigkeit liefert, die durch eine Spur Säure roth, durch ein
Minimum Alkali blau wird.
bb. $Ausführung der Untersuchung.$
Da von der concentrirteren Natronlösung 50 C.C. = 100°: 2 Grm., von der
Fünftellösung: 0,4 Grm., von der Zehntellösung: 0,2 Grm. wasserfreier
Schwefelsäure und folglich auch äquivalenten Mengen aller anderen
Säuren entsprechen, so ist in Betreff der Ausführung kaum mehr etwas
hinzuzufügen, indem es sich von selbst versteht, dass man je nach
der Menge der abzustumpfenden Säure bald die eine, bald die andere
der alkalischen Flüssigkeiten wählt, so zwar, dass man zur Sättigung
der abgewogenen oder abgemessenen sauren Flüssigkeit etwa 60-100
Bürettengrade gebraucht.
Bei wissenschaftlichen Untersuchungen empfehle ich das genaue Abwägen
unbestimmter Mengen der sauren Flüssigkeit, da dies auf den chemischen
Wagen weit besser geschehen kann, und weil man dabei eine kleine
Rechnung nicht zu scheuen braucht; bei technischen Untersuchungen
wünscht man dagegen den Procentgehalt der Säure gewöhnlich aus den
Bürettengraden direct zu ersehen. Um dies zu ermöglichen, hat man
alsdann, wenn die Bürette oder Pipette wie gewöhnlich 50 C.C. = 100°
fasst, nur die 2 Grm. wasserfreier Schwefelsäure äquivalenten Mengen der
zu prüfenden Säuren abzuwägen. Da aber das Abwägen bestimmter kleinerer
Mengen weniger genau ist, so ist folgendes Verfahren vorzuziehen, wobei
uns die Prüfung der Schwefelsäure als Beispiel dienen mag.
Man wägt in einem Messkolben, der 500 C.C. fasst, 20 Grm. der zu
prüfenden Schwefelsäure ab, fügt Wasser zu bis fast zum Theilstrich,
lässt bei eingetretener Erwärmung abkühlen, füllt jetzt genau bis an die
Marke, schüttelt, nimmt mit der Pipette 50 C.C. heraus und prüft diese.
Die Anzahl der Bürettengrade der concentrirteren Natronlauge giebt
direct den Procentgehalt der geprüften Schwefelsäure an.
Die Quantitäten von den anderen Säuren oder Säurehydraten, welche
20 Grm. Schwefelsäure äquivalent sind, ergeben sich aus folgender
Uebersicht:
20 Gramm Schwefelsäure sind äquivalent 24,5 Schwefelsäurehydrat,
20 " " " " 27 Salpetersäure,
20 " " " " 31,5 Salpetersäurehydrat,
20 " " " " 18,25 Salzsäure,
20 " " " " 25,5 Essigsäure,
20 " " " " 30,0 Essigsäurehydrat.
C. $Ermittlung durch Wägung der durch die freie Säure aus doppelt
kohlensaurem Natron ausgetriebenen Kohlensäure$ (nach
$Fresenius$ und $Will$).
§. 183.
[Illustration: Fig. 97.]
Man wägt in das Kölbchen _A_ (Fig. 97) eine beliebige Portion der zu
prüfenden Säure, setzt, im Falle dieselbe concentrirt ist, Wasser zu,
so dass die gesammte Flüssigkeit 1/3 des Inhaltes von _A_ einnimmt,
füllt alsdann ein kleines Glasröhrchen mit doppelt kohlensaurem Natron
oder Kali (welches zwar Chlornatrium, schwefelsaures Salz etc., nicht
aber einfach kohlensaures Alkali enthalten darf, und dessen Quantität
mehr als hinlänglich sein muss, die eingewogene Säure zu sättigen)
unter mässigem Eindrücken fest an, hängt dasselbe an einem Faden in
das Kölbchen _A_, indem man den Faden zwischen den Stopfen und den
Kolbenhals einklemmt, und bringt nunmehr den Apparat (welcher im
Uebrigen genau nach der im §. 110 gegebenen Beschreibung vorgerichtet
ist) auf der Wage ins Gleichgewicht. Man lässt alsdann durch Lüften
des Stopfens das Röhrchen sammt dem Faden in das Kölbchen _A_
hinabfallen und dreht den Stopfen in demselben Augenblicke luftdicht
ein. -- Alsbald beginnt eine rasche Kohlensäureentwickelung, welche
eine Zeit lang gleichmässig bleibt, dann langsamer wird und endlich
aufhört. Wenn dieser Punkt erreicht ist, stellt man das Kölbchen _A_
in Wasser, welches so heiss ist, dass man eben noch den Finger kurze
Zeit hineinhalten kann (Temp. 50-55° C.). Sobald die dadurch neuerdings
veranlasste Kohlensäureentwickelung nachgelassen hat, öffnet man das
Wachsstöpfchen _b_ auf der Röhre _a_ ein wenig, nimmt das Kölbchen aus
dem Wasserbad und saugt alsdann mittelst eines durchbohrten Korkes
an _d_, bis alle noch im Apparate befindliche Kohlensäure durch Luft
ersetzt ist. Nach dem Erkalten stellt man den Apparat wiederum auf
die Wage und legt Gewichte zu demselben, bis das Gleichgewicht wieder
hergestellt ist. Die Summe derselben ist gleich dem Quantum der
entwichenen Kohlensäure. -- Für je 1 Aeq. angewandter Säure erhält man
2 Aeq. Kohlensäure, z. B. (NaO, 2 CO_{2} + NO_{5} = NaO, NO_{5} + 2
CO_{2}). Die Resultate sind sehr befriedigend[113]. Auch bei dieser
Methode kann man jede Berechnung sparen und die Versuche so einrichten,
dass aus den erhaltenen Centigrammen Kohlensäure der Procentgehalt an
freier Säure sich direct ergiebt, indem man solche Quantitäten von Säure
abwägt, welche, wenn sie ganz rein sind, genau 1,00 Gramm Kohlensäure
liefern. Diese Menge findet man z. B. für Schwefelsäure, nach dem Ansatz: