Analyse-quantitativ - Willi und Co informieren

Bestimmung Al 2 O 3
Die Substanz wird wie bei SiO 2 beschrieben aufgeschlossen. Die im Becherglas befindliche
wässrige, alkalische Aufschlämmung des Schmelzkuchens wird mit konz. Salzsäure angesäuert
und noch mit einigen ml HNO 3 versetzt. Schließlich wird so lange gekocht, bis sich alles restlos
gelöst hat. Anschließend bestimmt man mit Titriplex III® (Merck) und Sulfosalicylsäure zunächst
Eisen. Danach ist ausreichend Titriplex zur Lösung zu geben, damit alle Al 3+ komplexiert werden
können und Titriplex III zu etwa 50% im Überschuss vorliegt. Das überschüssige Titriplex wird mit
einer eingestellten ZnSO 4 – Lösung zurücktitrirt mit Xylenolorange als Indikator. Der Versuch,
Eisen als Eisenhydroxid vor der Al 2 O 3 -Bestimmung abzutrennen, lieferten 10% und mehr zu
niedrige Werte gegenüber der vorherigen Komplexierung des Eisens.
Erklärung:
Beim Abtrennen von Eisen mit Natronlauge wird so stark alkalisch gemacht, dass Al 3+ als Al(OH) 4
-
in Lösung geht. Das Eisen reißt beim Ausfallen als Eisenhydroxid ein Teil der in Lösung
befindlichen Aluminiumsalze mit, die der späteren Bestimmung verloren gehen.
Gefunden: 36,55 % Al2O3
Bestimmung von Kaliumoxid K 2 O
Methode a) gravimetrisch als K[B(Ph) 4 ] K + -
+ B(Ph) 4 K[B(Ph) 4 ]
-
Ph steht für Phenyl, C 6 H 5
Die Bestimmung des Kaliums erfolgt nach dem Aufschluss mit NaOH und dem Abtrennen des Al
und des Eisens als Hydroxide bei pH 8 – 10. Die Fällung als Hydroxide kann nur mit Natronlauge
vorgenommen werden. Die Verwendung von Ammoniak oder Urotropin würde durch die Bildung
von Ammonium (NH + 4 ) die Ergebnisse der Kaliumbestimmung verfälschen. Die Kaliumbestimmung
erfolgt aus dem Filtrat des Hydroxid-Niederschlages bei pH 4,6 und einer Temperatur zwischen 60
und 70 °C entsprechend der Anweisung Jander/Blasius Ausgabe 1973 S. 287. Die Bestimmung
nach dieser Methode erfolgt viermal. Die Werte liegen zwischen 3,0 und 3,3 %, im Mittel bei 3,2 %
Methode b): Komplexometrie, indirekte komplexometrische Titration, Rücktitration
Das Kalium wird nach Variante a) gefällt, der Niederschlag mit kaltem Aceton aufgelöst und die so
erhaltene Lösung Quecksilber - AeDTE in ausreichender Menge versetzt. Der pH-Wert der
Quecksilber - AeDTE - Lösung soll zwischen 4 und 5 liegen und acetatgepuffert sein. Es tritt
dabei folgende Reaktion auf:
[B(Ph) 4 ] - + 4 HgY 2- + 8 H 2 O → 4 Hg(Ph) + + H 3 BO 3 + 4 H 2 Y 2- + 5 OH -
Anmerkung: Y 4- steht für Anion der AeDTE (Ethylendiamintetraessigsäure H 4 Y)
Das in Freiheit gesetzte Titriplex (H 2 Y 2- ) wird mit eingestellter 0,1 M Zinksulfat – Lösung gegen
PAN schnell bis zur ersten Farbänderung nach rot titrirt. Bei der Berechnung der Kaliummenge
-
benutzt man die Beziehung: 1 K = 1 B(Ph) 4 = 4 Y = 4 Zn wie durch obige Gleichung gezeigt wird.
Herstellung der HgY2- -Lösung: Hg(NO 3 ) 2 einwiegen, mit verdünnter Salpetersäure lösen, Titriplex
III im Überschuss zugeben und mit Zinksulfat gegen PAN (Pyridylazonaphthol) zurücktitriren. Als
Quecksilber-II- Salz kann nicht HgCl 2 verwendet werden, da dieses Salz nicht vollständig
dissoziiert!
Der Farbumschlag kann evtl. deutlicher gestaltet werden, wenn die gebildete Borsäure vor der
Titration abfiltriert wird.
Die nach diesem Verfahren erhaltenen Werte liegen deutlich zu niedrig.
Diese Methode wird im Buch von Schwarzenbach und Flaschka („Die komplexometrische
Titration“, Bd. 45 fünfte Auflage, Ferdinand Enke Verlag Stuttgart 1965, S. 134) beschrieben.
Zusammenfassung: Gefunden wurden 55,6 % SiO 2 , 36,55 % Al 2 O 3 und 3,2 % K