close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Die Bestimmung des absoluten und specifischen Gewichtes in Flssigkeiten suspendirter Niederschlge.

код для вставкиСкачать
160
Flilssigkeitsmoleciile unter sich. Ueber diese sind mir keine
Untersuchungen bekannt. Dic hierauf heziiglicheu Versuche
warden vie1 Zeit in Anspruch nehmen, und liegen mir aucb
sonst zu sehr nus den1 Wege, weshalb ich meinen Antheil
an dieser Frage gerne jedem Forscber zur Disposition stelle.
IX. Die Bestirnmurrg cles absoluten urrd sprci9schen Gecvichtes in Fiiissigkeiten snspendirter
Nt'eiierschkage ;
oori Dr. H. F l e c k ,
Asaistent an der Kihigl. polytechnischea Schule, Lehrer der Physik unci
Chemir an der chirurgisch medicinischeo Academie in Druden.
Z u r Beantwortung einer Reihe cbcmisch physikalischer
Fragen erschien es dem Verfasser Dieses von Wichtigkeit
ein Verfahren zu besitzen, durch welches die Frage gelbst
werde:
In welchern Dichtigkeitsaustande befinden sich chenaische
Verbindufigen im Momente ihrer Abscheidung 3
Zur Stellung derselben wird man schon berechtigt, sobald man das Verhalteu von Niederschhgen in Fliiseigkeiten
etwas naher in das Auge fafst. Die Schwierigkeit und Langsamkeit, mit welcher gewisse chemische Verbindungen, deren
specifisches Gewicht im trocknen und festen Zustande oft
ziemlich boch erscheint, sich in den Fiillungstlussigkeiten
abscbeiden, die Leichtigkeit, mit welcher sie durcb geringe
Bewegung der Decautirgefiifse ihren Platz wechseln, in der
Fliissigkeit sich erhebeu, um dann sich Iangsam wieder niederzuschlagen, spricht dafiir, dafs die Dichtigkeit derselben io
dern Zustande der Abscheidung eine geringere ist als die, in
welcher wir den Kbrper im festen oder einfach getrockrieten
Zustande begegnen; auf diesen Dichtigkeeitsunterschied wer-
161
deli wir sehr haufig schon durch dic Farbenanderuag bingewiesen, welche gewisse Stoffe, ohne ihre chemisclie Zusaminensetzung zu andern, erfahren , sobald sic getrocknet
oder geschmolzeri werdeii: Rothes Dreifach -Schwefelantimon=SbS,,
durch FIlluug eiiier Antilnouchlorurlilsung
mit Schwefclwasserstoff erhalteii , geht beiin Schmelzen in
grauschwarzen, krystallisirten Schwefelspiefsglaiiz uber ; das
schwarze Schwefelquecksilber liefcrt bei dcr Sublimation
den schweren rothen Zinnober : weifses Chlorsilber liefert
schon am Lichte eine blauliche, dichtere Verbiiidung, deren
Farbenanderung wohl iiicht alleiii den auf der Oberflache
des Niederschlages statthabenden Reductionprocefs zugeschrieben werdeii durfte; kohlensaurer Kalk, als voluminilser amorpher Niederschlag abgeschiedeo, geht beim laagercn
Stehen, noch scbneller durch Erwiirincu der Flussigkeit, in
krystallisirten Doppelspath iiber, wo, bei Anwe~idungeiries
Ueberschusses dcs F~llriiigsitiittels, jedes Krystallki)ruchen,
unter dem Mikroskop bctrachtet, die heiniiidrische Form
der heragoiialen Doppelpyralnide erkennen Iiifst. Ueber die
Beziehungen, in welchen solche M o l e c u l o r v c r ~ ~ ~ d e rche~in~
inischcr Vcrbindungen zu den cheinischen Eigenschaften
stchen, erlangen wir indcfs erst eiuiges Licht, sobald es
uns inijglich wird, die oberi arisgesprochene Frage aiif experimentellem W e g e zu beantworten. Nach einer Reihe
vcrgcblicher Versuche und Berechnungen is1 es dem Verfasser dieses gelungeii, ein Verfahreii in Auwendung zu
bringen, welclies zuiiiichst dazu bestimmt ist, die Dichtigkei tszustande r o n in Flllungsfliissigkeiteii suspendirten Nietlerschlagen keiinen zu leriien. Schon die ersten damit angcstellten Versuche lieferten so uberraschende Resultate,
daCs es dcm Verfasser als Pflicht erscheint, die Methode
zur Oeffentlichkeit gelangen zu lassen, damit es deln griifseren cheniischen Publikuoi miiglich werde, auf der betretesieii Bahn mil fortzuarbeiten und das unennefsliche
Gcbiet von experimentellen Forschungen, welches sich dadurch erschliefst, gleichzeitig bearbeiten zu helfen. Es mufs
ohnediefs Jedcm, der ein solches Verfahreu vorschlagt, daran
Poggendorff's .4nnal. Bd. CXIII.
11
162
gelegeu seyo, dasselhc niicli voii aiiclcrer coinpeteiiler Seite
gepruft iiiid desseii W e r h , sowie deu der dnraus hervor.
geheudeii Kesultate iiiehrscitig beurtheilt zii wissen.
Nach dein bekaniiten hydrostatischen Gesetze : Jeder
unliisliche feste Kiirper verdrangt, in Fliissigkeiten won verschiedener ~ ~ c h t i g ~ eingetaucht
eit
ein seiner Masse entsprechendes Volumen und Gewioht des letzteren , beantworten wir obige Fmge, sobald wir
1) dus Gezooicht g eines gleichen Volumens Flussigkeit
samuit Niederschlag,
2 ) das Gewicht g , eines gleichen Voluinens Flrissigkeit
sammt Niederschlag (bei veriindertein specifiscbem Gewicht des letzteren),
3 ) dus speci/ische Gewicht s der ersten Flussigkeit und
4 ) dus specipche Gewicht s, der zweiten Fliissigkeit, in
wclche uach einander der Niederschlag iibergefuhrt
wird, und endlich
5 ) das stets gleiche Volunaen 0 der Fliissigkeiten sainint
Niederschlag durch das Experiment bestimmt haben.
Es schliefsen d a m die bekannten Werthe
g die unbeknnntcn Gewichte a der Fliissigkeit (vom specifiscbcii Gewichte s) und x des darin vertheilten Niederschlages,
g , die unbekannten Gewichte a , der Fliissigkeit (vom specifischen Gewichte s,) und x des darin vertheilten Niederschlages,
2) das unbekannte Volumeii a beider Fliissigkeiten uud
y des Niederschlages ein, so dafs
,
g =a t x
91 = a , +a:
w = a +y
a =sa
a , = 3, a ;
d a m ist aber auch
uud
inithin
g =sa+x
g,=s*a+x
. . . . . .
. . . .
x =g-as,
= g , -as,
*
*
(I)
(11)
163
iind dnraiis
Uebertriigt man letzteren Werth i n Formcl (1) rlnd (11),
mird
g =s
p-)+x
Daraus berechnet sich
x=g
5,
SO
das Gewicht des Niederschlages:
-s
Das Volumen des Niederschlages y ergiebt sich aus folgenden Formeln
2,
= a + y =”-R
O’
+y
8--9,
y = 2, - - 8O- -SR, 1
Durch l)ivisioii des Werthes y in
d=--
az)
pS*l)
. . . . . .
5
(VII).
resultirt dann
0.-0.
-9
g-gl
-y
-g--a--r
v-a
. .
(VIII)
8-81
das specifische Gewicht des Niederschlages.
Zar Auffindung der in den FsrmeIn (I) bis (VIII) bestimmten Werthe wird in folgender Weise operirt :
Man normirt zunachst den Inhalt eines ungefahr 50 Cubiliceiitimeter Flussigkeit haltenden Kiilbchens mit flachem
Boden auf eiue nachher zu besprechende Weise und fiillt,
nachdem die Tara desselben durch wiederholte Austrockiiung und Wagung miiglichst genau festgestellt ist, aus eineui Gefafse, in welchem durch chemische Umsetzung ein
Niederschlag erzeugt wurde, diesen sammt Fliissigkeit in das
Kiilbchen bis zu dem markirten, das Volumen ein fiir allema1 feststellenden Punkte, trocknet das Gefafs d l i g ab
und den nicht mit FIiissigkeit gefullten The2 des HaIses
11 ?if
164
vollstSndig nus und wlgt Kolben init Inlinlt: iiach Abzug
des Kolhengewichtes voii dcin Gesanimtgewicht crhalt man
g, das Gewiclit der Fhissigkeit und des Niederschlages,
a 3-2. Sodann schlicbt man das GcfGls und iiberkifst
FS bis zur rollstaadigcii Kkrung der Flussigkeit \-on dcin
sich darin abschcidendcn Niedcrschlag, sich selbst. Hat sich
letztercr rollst~indigabgclagcrt, PO zieht man inittclst ciiics
ails eiiier sehr diiiinen, ctwa 1 Milliineler im Durchniesscr
baltcndcn Glnsrillire geforintcn Hebers die gcklarte Fliissigkeit bis zii ungcfihr j ilircs Volurns ab und bestiinint i n
einem 15 bis 20 Cubikccntiinetcr fnsscnden Pgkiioinetcr dns
specifisclic Gewicht clcrselbcn = s. Auf deli linter der iin
Kblbclieu vorblcibeudcn Fliissigkeit befindliclieii Niedersclilag und zu crstcni g i c k inan destillirtes Wesser, schiittelt I h g e r e Zcit gut iiin, dalnit die deli Niedcrschlagmolcciileu adlilrirciiden Fliissigkeitstheilclien gleichinakig vermischt werdcii, litid Uberliifst wiederum das Kblbcheii bis
zur villligen Kliiriing des Inlialtes sich selbst, norinirt dann
das Volu~nc~i,
Lrockriet gut ab urid nus und wiigt voii Neuein.
Das Gesamintgewicht minus dcr Kolbeiitarn ciitspricbt dew
Werthe g , : das ist das Gewicht dcr Flussigkcit a , uud dcs
Niederschlages z. Mali bestimint dann, wie oben, das spccifische Gewiclit dcr iiber dem R’icdc?rsclilagstehciidcii Flussigkeit voii dern Wertlie s, und besitzt nun allc dic Werthe,
welche dazu dieneu, die ooch Unbekaiiten a, 2 und y zu
berechnen.
Das gnnze Verfahren, so einfach es fiir den ersten Augeriblick erschcint, schliett, sabilld nicht alle Vorsichtsmaafsregeln, wie sie bei Herstellung gleicher Fliissigkeitcvolumina
und bei der Bestimmung specifischer Gewichte iiothwendig
erscheineu, auf das Genauesk beobachtet werden, cine Reihe
von Fehlerquellen eio, liefert aber, sobald letztere vennieden werden, auch sehr zuverlassige Resultate. Zur Hervorhebung der Vorsichtsmaafsuahinen and zuin vollstiindigen Verstandnit des oben kuncntwickelten Verfahreus lnsse icb
bier einige Versucbe, wie ich solche angestellt, nach ibrein
gaiizen Verlauf in der Beschreibung folgen:
-
165
Es sol1 das specibsche GemicRt des frisch gefullleri
Chlorsilbers bestiinnat werden.
111 eineui etwas ger:iuinigeii Probirriihrcheii wird eiiie
coilceiitrirte Hiillensteiiiliisui~g init ICochsalzliisung g e f ~ l l t ,
die Fliissigkeit uiit Sa1pcters:iurc scliwacli angesluert U I ~
diirch Eiuhiilleii des Riihrcliens i n ein scliwarzes Papier
der Niederschlag vor tleii Eiullufs dcr directen Liclitsfraliler~
gesichert. W;ihrcnd diescr Zuit hat inan dns Iiiilbclien, in
meIchcs die TVZgirngeii nrrsgefuliIt wertleii sollcii, auf cincni
marinen Ofen oberfl~ichlicli getrocknet. 1)icses ICiilbtlrc~,
welches etwa 50 - 6 0 Cubikccrilinictcr Waeser f;iLt, h i t
einen Bals vori bcilsufig dur cloppelten I-Iiiiie dcs Kotbbauches; der DuIchiiicsser des Halscs r!arf in] Lichte niclit
iiichr als 1 Centimeter betragen. M a n seiikl iii deii Kolbcn,
der vor seiiieiii Gebrnucli niit tlcstilliriciir m’asscr gchijrig
ans- und abgespult ~ v o r d c ~iinciitleiii
i,
er auf den Ofcn oberflachlich aucgctroclinet, eiu rcchtwiriklig gebogcrics Glnsrohr uutl saugt durcli classelbc so lange, iiuter forttlauernrler Erwviirtnriiig tlcs Kolberis, trockne Lrift eiii, bis tler
Kolbeii iiicht nichr an Geiviclit abuiiiiint, also vollst~iidig
trockeii geinaclit ist. Die lclztc TV~igctng entspriclit tler
Tara des Kolbens. 1st tlicscr SO wcit vorbcrcitet, full1 i ~ i m
ihn init ausgehoclitein, clcstillirtctn Wasscr von bestiiniiiter
Teinperatur uiid stellt dns Volniii desselben fcst.
Die
Normirung desselbcii ist durcli Einlialtiing eiries aiii Kolb en b a Is angcb ra ch t c c The i Ist ri clr cs n i ch t vo 1Is t;i 11di g gel! a 11
zu ermfigliclien. Rlan bcobachtet bei iiocli so ;;enauer Ablcsung irniner Gewichtsdiffererizeii von 5 bis 10 Millimcler,
welche sich arif diese W e i s e iiicht umgelien lasseri. Aus
diesem Grunde habe ich zu einern aiiderii Verfahreu schreiten inussen: Icli zog ndinlich das Rohrenstiick einer klcineii
Glashoblkugcl, mie solche von zerbrochenen L i e b i g’sclien
Kaliapparateli fiir die Elernentaranalyse in jedem Laboratorium angetroffeu werdeii, in eiiie sehr feine, gerade Spitze
aus uiid setzte diese Kugel init der Spitze nach unten nuf
den Kolbenhals (Fig. 5, Taf. 11). Letztere saugt nun n l s
Capillarrijhre, so lange eie noch die in dem Kolbeu bcbud-
166
liche Flussigkeit beriihrt, von letzterer, bis sie iiber ihr
ausmiindet , fortwahrend ab. Die aufgesogeneu Fliissigkeitstheilcheu werden durch an die Spitze gehaltene Blzttcheu vou Filtrirpapier weggezogen und durch Wiederholung
des Einfauchens das Fliissigkeitsvolulneu im Kolbenhals auf
ein stets gleiches gebracht. Den uoch feuchten Kolbenhals
trocknet mail init, zu einer Rolle gedrehtem , Filtrirpapier
aus und wagt dann deu Kolbeu samrnt Inbalt.
Das Gesammtgewicht betragt 60,080 Grm.
Kolbentara 6,308 Grm.
53,772 Grm. Wasser von
I - 163'' C.
Die Diclitigkeit des Wassers bei dieser Teuiperatur betragt
- nach K o p p 0,99907, das Volumen obiger Wasserlnellve --=
---?
53 772
0,99907
= 53,822 =a.
1st so der Kolbeninhalt
bestimmt, fiillt man aus dem Probirrthehen den Chlorsilberniederschlag salnmt Fliissigkeit in deli vorher entleerteu Kolbeu, fiillt bis zu
der Kolbenhalsbiihe Wasser
oder verdiiuute SalpetersHure nach, schiittelt einige Minuten
laug urn, wahreiid man den Kolben wit schwarzem Papier
umgiebt, und stellt ihu ebeuso verwahrt eine Stuude laug
in eiu init Wasser von bestimmter Temperatur gefiilltes
Becherglas neben das dariu steheude Pyknometer, das Becherglas selbst aber in ein init dcmselbeu Wasser gefiilltes
Holzgefafs. Der Zweck dieser Arbeit ist die Erzielung und
Erhaltnng gleichmlfsiger Temyeraturen. Nach Verlaof ciner
Stunde normirt mail mit Hiilfe der kleiueu Glaskugel dns
Fliissigkeitsvolum des Kolbeus, trocknet htichst sorgfaltig
das Innere des Kolbeubalses uud die aufsereu Waildungell
des Kolbens ab und wagt von Neuem.
Das Gesamoitgewicht betragt 62,668 Grm.
Kolbentara 6,308 Grm.
56,360 Grm. =g = a
b.
Wahrend der Wagung hatte eiae sehr geringe Farbeuauderung des vorher noch weirsell Niederschlages, die aber
iinvermeidlich war, stattgefuoden. Der Kolbeu wird iiuii
+
+
167
wieder in das Becherglas eingesetzt, 1angere Zeit zur Regelung der Teinperatur (beilaufig +9" C.) darin gelassen, wahrelid das Wasser im Holzgefafs iifter durcli Wasser voii dieser Tewperatiir ersetzt wird; dam zieht inan mittelst des
oben heschriebenen engen Glashebers einen Theil der Fliissigkeit aus den1 Kolben ab und bestiinint im I'yknonieter
deren spec. Gewicht = 1,10453 = s. (Um dime specifisclie
Gewichtsbestimmung iniigliclist geirau zii erhalten, ist es
niithig, das Pyknometer vorher mit destillirteni Wasser von
ganz gleicher Teinperatur auszuwlgen). Die aus den] Kolben gezogene Fliissigkeit ersetzt inan iiun darch destillirtes
Wasser, mit welcheni m a n den Kolben anfiillt, sodanti
mehrere Minuten schiittelt, von Ncuein i n das Wassergefafs einsetzt und wieder, mit schwarzenr Papier uinkleidet,
sich eine Stuiide lang selbst uberlzfst. Naclt dieser Zeit
mird der Inhalt, wie obeu angegeben, norinirt, der Kolben
abgetrocknet und gewogen; inan erhalt
das Gesammtgewicht 61,150 Grin.
Kolbentara 6,308 Grui.
54,842 Grin. = g , = a , x
hierauf hebt mau aus dem Kolben wieder cinen geniigenden
Theil dcr Fliissigkeit ab, nachdeiu vorher die Normaltemperatiir wie oben hergestellt ist, und bestimint im Pyknometer deren Gewicht = 1,0164 = s,.
Durch diese aufeinai~derfolgeiidenOperationen sind nun
folgende Werthe erzielt werden:
2) = at^ = 53,822 Cubikcentimeter
g= a t x = 56,350 Grin.
s = 1,0453
9 ,= a , +x =54,842 Gnn.
S , = 1,0164,
daraus berechnet sich
+
a = a .s = 52,180.1,0-153 = 54,54375
x =g a = 56,350 - 54,5437 = 1,8863
.2/ =v - = 53,822 - 52,150 = 1,642.
-
0.-
d=r=E-.-!?y
u-a
:::::=
1,100, = dein specilischen Gewicht des Chlorsilbers.
.
I
168
Eiir zweiter Versuch in eineni zweiten Kalbcheii , aiif
gleicbe Weise init Chlorsilber ausgefuhrt, ergab folgende
Wertbe:
c, = 55,001
g = 62,505
s =: 1,1392
g ,= 57,625
s , = 1,10462
(die Wiigungen wurdeu bei + 12,4'' C. aiisgefiiiirt).
Daraus berechnet sich
a = 59,7772
x = 2,7278
a = 52,473
y =2,528
d = - x= L y
2,5180
- I ,08 = dem specifischen Gewicht des
Chlorsilbers.
Diese nahezu ubereiustiinoieiideii Resultate zeugen zuulchst fur die Richtigkeit des Verfahreus, wie sie andererseits das interessante Resultat liefern, dars sich die als Nicderschlage abgeschiedeneii Verbinduugcu in eiiiein ganz anderen Dichtigkeitsziistaiide befindeii, als in welchein wir
ihuen im getrocknuten oder geschmolzenen begegnen.
Da die Versuche mit Hiilfe dieses Verfahreus nun ihrcii
Fortgang nehmen, behalte ich inir die VerBffentlichuug dcr
daraus bereits erzielten, iiiteressanten Resultate fur eiue
spetere Veroffentlichuug vor, fulile inich aber zugleich veranlatt, Fachgenossen, welche sich fur diesel1 Gegenstaiid
iiiteressiren , zu ersucheu , vergleiehende Versuche anzustellen, da es nur wunscheuswerth erscheiueu kann, die dadurch erzielten Erfolge als neue Grundlage fur fortgesetzte
Forschungen auf dem Gebiete der physikalischeii Chcniic
verwendet zu sehen.
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
1
Размер файла
369 Кб
Теги
die, bestimmung, niederschlge, absolute, specifischen, gewichtes, suspendirter, des, flssigkeiten, und
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа