Wie BaCO3 sulfatfrei waschen?
Maike
Vielen Dank für Eure Meinung zu den Aufschlüssen. Ich habe nun noch eine
winzigkleine Frage. Vielleicht kann mir hier jemand auf die Sprünge
helfen...?
Problem:
BaSO4 wird in der S.-P.-Schmelze zu BaCO3 umgesetzt, und das wegen des
CO3(2-) Überschusses (Le Chatelier..). Soweit korrekt? (Ich hoffe doch.)
So, wenn ich jetzt Ba nachweisen will, muß ich erst den Rst. sulfatfrei
waschen, damit ich z.B. das gelbe BaCrO4 sehe, und nicht BaSO4.
Nun meine Frage: wie stelle ich das an, bzw. warum fällt nicht wieder das
Sulfat, sobald die Carbonatkonzentration sinkt (durch das Waschen)?
Bestimmt liegt die Lösung mal wieder auf der Hand, aber der Groschen
klemmt und klemmt! :-}
Grüße, Maike
Alexander Uhl
"Wie BaCO3 sulfatfrei waschen?"
Hallo Maike!
>[...]
>BaSO4 wird in der S.-P.-Schmelze zu BaCO3 umgesetzt, und das wegen des
>CO3(2-) Überschusses (Le Chatelier..). Soweit korrekt? (Ich hoffe doch.)
Ich glaube schon.
>So, wenn ich jetzt Ba nachweisen will, muß ich erst den Rückstand
>sulfatfrei waschen, damit ich z.B. das gelbe BaCrO4 sehe, und
>nicht BaSO4.
Genau: Chromat-Sulfat-Verfahren. Wenn Du übrigens noch eine Alternative dazu
möchtest [:-)]: Im Jander steht auch noch das Ether-Ethanol-Verfahren. Aber
Chromat-Sulfat ist IMHO gängig.
>Nun meine Frage: wie stelle ich das an, bzw. warum fällt nicht wieder das
>Sulfat, sobald die Carbonatkonzentration sinkt (durch das Waschen)?
Nun, ich glaube, das ist folgendermaßen: Man wäscht den Rückstand mit
aqua dest. Man könnte auf den Gedanken kommen, den Schmelzkuchen des
Aufschlusses, der ja im Tiegel ziemlich fest eingebacken ist, mit HCl
herauszulösen.
Dann wird aber das BaCO3 wieder aufgelöst und zu BaSO4 umgesetzt,
sprich: Der ganze Aufschluß wird hinfällig. [:-(]
Mit aqua dest. kann aber das feste BaCO3 _nicht_ gelöst werden; es ist
zwar leichter löslich als BaSO4 und auch hinreichend löslich für die weitere
Analyse (man kann es ja beim Chromat-Sulfat-Verfahren immer noch mit HCl
auflösen), aber immer noch relativ schwer löslich. Ich habe leider gerade
Unterlagen nicht zur Hand, wo ich die verschiedenen Löslichkeitsprodukte
notiert habe.
Jetzt zu dem eigentlichen Aufschluß: Das BaCO3 ensteht _in_der_Schmelze_,
welche zwar flüssig, aber keine _Lösung_ ist. Es liegt also nach dem
Erkalten immer noch eine feste, ungelöste Substanz vor. Die außerdem ent-
standenen Na2SO4 und K2SO4 sind in H2O löslich und werden durch aqua
dest. herausgewaschen. Zurück bleibt festes BaCO3.
Der Trick ist also folgender: Vor dem Aufschluß ist Na2CO3, K2CO3 löslich,
BaSO4 unlöslich, danach BaCO3 _in_H2O_ unlöslich, Na2SO4, K2SO4
löslich. Wenn man also danach mit aqua dest. wäscht, kann die von Dir
befürchtete
Rückumsetzung durch Auflösung von BaCO3 nicht stattfinden.
Habe ich mein BaCO3 vollständig SO4(2-)-frei gewaschen (prüfen!), kann
ich es beruhigt in HCl lösen und das Chromat-Sulfat-Verfahren darauf
anwenden.
Bemerkungen:
1. Es hört sich IMHO schlüssig an, aber ich gebe natürlich keine Garantie.
Vielleicht möchte ja noch jemand etwas ergänzen oder korrigieren: Nur zu,
ich werde da auch bald drüber geprüft, kann also jede Information selbst gut
gebrauchen. Auch eine Bestätigung ist nicht unwillkommen. [:-)]
2. Tut mir leid, daß ich so einen Sermon produziere, aber IMHO lieber etwas
zu ausführlich als etwas zu unterschlagen.
>[...]
>Grüße, Maike
Grüße zurück
Alex
Ulrich Dierkes
> Problem:
> BaSO4 wird in der S.-P.-Schmelze zu BaCO3 umgesetzt, und das wegen des
> CO3(2-) Überschusses (Le Chatelier..).
> So, wenn ich jetzt Ba nachweisen will, muß ich erst den Rst. sulfatfrei
> waschen, damit ich z.B. das gelbe BaCrO4 sehe, und nicht BaSO4.
> Nun meine Frage: wie stelle ich das an, bzw. warum fällt nicht wieder das
> Sulfat, sobald die Carbonatkonzentration sinkt (durch das Waschen)?
Weil das Sulfat nach dem Aufschluss leicht löslich ist und vom
Waschwasser fortgespült wird. Du musst das Waschwasser natürlich vom
unlöslichen Bariumcarbonat- Feststoff entfernen, sonst passiert, was du
befürchtest.
Verwende wenig Wasser und wasche mehrfach, statt einmal mit großer
Wassermenge. Verwendest du zuviel Waschwasser, geht dir zu viel vom
BaCO3 ungewollt in Lösung.
Gruß vom Niederrhein
--
Uli
Alexander Uhl
Ulrich Dierkes schrieb in Nachricht
<1dq2kcl.k7...@pc19f835a.dip.t-online.de>
bzgl. "Re: Wie BaCO3 sulfatfrei waschen?"
>> Problem: [siehe Frage von Maike]
Ich hätte dazu eine kleine Verständnisfrage (s.u.).
Vielleicht könntest Du mir helfen, das wäre nett.
> [gute Tips gesnipt]
> Verwende wenig Wasser und wasche mehrfach,
> statt einmal mit großer Wassermenge. Verwendest
> Du zuviel Waschwasser, geht dir zu viel vom
> BaCO3 ungewollt in Lösung.
Also, wenn ich das richtig sehe, heißt das folgendes:
Man wäscht mit H2O sulfatfrei, und natürlich geht nach
dem Löslichkeitsprodukt LP immer etwas Substanz in
Lösung.
Meines Wissens, wie ich es auch in meinem ersten
posting versucht habe zu erläutern, ist BaCO3 nicht
unbedingt leicht löslich, aber längst nicht so schwer
wie BaSO4. (Das ist ja auch der Sinn des
Aufschlusses.)
Offenbar löst es sich sogar doch zu einer nicht
vernachlässigbaren Menge bereits in H2O, dessen
war ich mir nicht bewußt. Aber dennoch ist es bei
genügend geringer Menge Solvens schwerlöslich
genug.
Habe ich das richtig verstanden? In meinem posting
wollte ich auch gerade auf diese "teilweise" Löslichkeit
hinaus; nur in der Größenordnung (löst sich z.T. schon
in H2O statt erst in HCl) hätte ich mich also vertan?
Es wäre nett, wenn Du mich aufklären könntest; falls ich
richtig liegen sollte, wäre es ja schon mit einem
einfachen "ja" schon getan. Ich möchte ja nicht zu viel
Mühe verursachen.
Erstens bin ich ja von Natur aus [:-)] an diesen Themen
interessiert und zweitens möchte ich wissen, ob ich die
Sache in etwa draufhabe, denn ich werde bald auch
darüber geprüft.
Vielen Dank schon im Voraus.
Ulrich Dierkes
> > Verwende wenig Wasser und wasche mehrfach,
> > statt einmal mit großer Wassermenge. Verwendest
> > Du zuviel Waschwasser, geht dir zu viel vom
> > BaCO3 ungewollt in Lösung.
> Also, wenn ich das richtig sehe, heißt das folgendes:
> Man wäscht mit H2O sulfatfrei, und natürlich geht nach
> dem Löslichkeitsprodukt LP immer etwas Substanz in
> Lösung.
> Meines Wissens, wie ich es auch in meinem ersten
> posting versucht habe zu erläutern, ist BaCO3 nicht
> unbedingt leicht löslich, aber längst nicht so schwer
> wie BaSO4. (Das ist ja auch der Sinn des
> Aufschlusses.)
> Offenbar löst es sich sogar doch zu einer nicht
> vernachlässigbaren Menge bereits in H2O, dessen
> war ich mir nicht bewußt. Aber dennoch ist es bei
> genügend geringer Menge Solvens schwerlöslich
> genug.
> Habe ich das richtig verstanden?
Ja. Das Löslichkeitsprodukt von BaCO3 bei 25 °C beträgt 5*10^9. Das ist
wenig, aber nicht nichts: in einem Liter (Wasch-)Wasser lösen sich
immerhin 10^-6 Gramm BaCO3, also 1 Mikrogramm.
Das gilt für Wasser mit pH=7; weil durch CO2-Aufnahme Wasser immer
leicht sauer ist (pH=ca.5), könnte u.U. die Löslichkeit dadurch erhöht
werden; der gegenteilige Effekt tritt allerdings durch die Anwesenheit
von Hydrogencarbonat- und Carbonat-Ionen im CO2-haltigen Wasser ein
(Prinzip von LeChatelier); welcher von diesen gegenläufigen Effekten die
Oberhand behält, kann ich aus dem Handgelenk nicht beurteilen.
> In meinem posting
> wollte ich auch gerade auf diese "teilweise" Löslichkeit
> hinaus; nur in der Größenordnung (löst sich z.T. schon
> in H2O statt erst in HCl) hätte ich mich also vertan?
Makroskopisch betrachtet hast du schon recht. Nur wenn man ganz pingelig
ist, muss man das relativieren.
Gruß
--
Uli
Ringo Födisch
>
[Carbonatschmelze von BaSO4 aufarbeiten - Sulfat auswaschen]
> Verwende wenig Wasser und wasche mehrfach, statt einmal mit großer
> BaCO3 ungewollt in Lösung.
>
>
> --
> Uli
man nicht besser zumindest die ersten Waschgänge mit einer Sodalösung
durchführen statt mit dest. Wasser? Nach dem Löslichkeitsprodukt von
BaCO3 verliert man dann wesentlich weniger BaCO3 mit dem Waschwasser als
bei Verwendung dest. Wassers.
--
For E-Mail replace "nonsense" by my real first name.
Ringo
peter_sc...@my-dejanews.com
"Ringo Födisch" <nonsense...@chemie.tu-chemnitz.de> wrote:
> Mein Analytikpraktikum ist schon etwas länger her (5 Jahre). Aber sollte
> man nicht besser zumindest die ersten Waschgänge mit einer Sodalösung
> durchführen statt mit dest. Wasser? Nach dem Löslichkeitsprodukt von
> BaCO3 verliert man dann wesentlich weniger BaCO3 mit dem Waschwasser als
> bei Verwendung dest. Wassers.
Meines noch etwas laenger ;-) . Theoretisch vielleicht. Aber ich denke, das
Loeslichkeitsprodukt von BaCO3 ist so niedrig, dass der Unterschied nicht
gravierend ist. Ausserdem aendern sich mit der Aenderung der Ionenstaerke in
der Loesung die Aktivitaeten, so dass das Ergebnis etwas unuebersichtlich ist.
An einen Trick aus meiner Praktikumszeit kann ich mich noch erinnern.
Vielleicht hilft der ja beim praktischen Aufschluss von BaSO4, mit dem
ich stets sehr grosse Probleme hatte:
Man kann BaSO4 usw. mit stark saurem Ionenaustauscher (z.B. Amberlite IR120)
aufschliessen, indem man den Rueckstand (kleine Mengen genuegen) mit einer
kleinen Menge Ionenaustauscher in dest. Wasser 12-24 Stunden stehen laesst.
Anschliessend kann man mit Salzsaeure die Bariumionen aus dem
mit dest. Wasser zuvor gewaschenen Ionenaustauscher eluieren und Barium-,
Strontium- und Bleiionen mit Natriumrhodizonatloesung sehr schoen nachweisen.
Das erspart Aufschluesse durch Erhitzen in Schmelzen, die oft nicht klappen.
Eine Idee kam mir kuerzlich durch eine Publikation zur Pyrotechnik: Ein
Aufschluss von BaSO4 durch vorsichtiges trockenes Erhitzen mit
Magnesiumpulver (maximal jeweils 0.5 g) in einem Reagenzglas sollte moeglich
sein. Die Reaktion verlaeuft jedoch laut obiger Publikation nach Zuendung,
welche erst bei hohen Temperaturen einsetzt, sehr heftig (u.U.
explosionsartig). Es bildet sich angeblich metallisches Barium und
Bariumsulfid, was man thermodynamisch auch erwarten wuerde. Das muesste man
mal vorsichtig ausprobieren. Angeblich soll die Reaktion bei einigen Sulfaten
(speziell CaSO4 und SrSO4), unter sehr lautem Knall ablaufen (also Vorsicht,
vieleicht doch weniger fuer ein Praktikum geeignet, da sonst jemand vor
Schreck etwas fallen lassen koennte, wenn man nicht alle Leute vorher warnt
und ein Professor Aerger machen koennte). -Der Autor, einer der bekanntesten
japanischen Pyrotechnik-Experten, schrieb sogar etwas von der Notwendigkeit
von Ohrenschuetzern ! Eine Zuendung mit etwas Magnesiumpulver und einem
Brenner auf einem Schamottestein ist vielleicht harmloser und geeigneter.
Peter
-----------== Posted via Deja News, The Discussion Network ==----------
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Terry TMT
>
> Makroskopisch betrachtet hast du schon recht. Nur wenn man ganz
> pingelig ist, muss man das relativieren.
>
Was möchtest Du da noch relativieren? Mir fällt bei Eurer Diskussion
nur noch ein Zitat von C. F. Gauss ein:
"Der Mangel an mathematischer Bildung gibt sich durch nichts so
auffallend zu erkennen, wie durch maßlose Schärfe im Zahlenrechnen."
Habt Ihr Euch einmal Gedanken gemacht, welche (Un)genauigkeit die
meisten Hilfsmittel in einem Labor haben? Das genaueste was meistens
zur Verfügung steht ist eine Waage (+/- 0,1 mg). Ihr zerbrecht Euch
aber den Kopf über Mikrogramm!
Wirklich wesentlich ist, daß eine optimale Trennung von Ba und SO4
erfolgt. Und das bedeutet : waschen, waschen, waschen ...
Wer auf Nummer sicher gehen möchte, kann ja überprüfen, ob im letzten
Waschwasser kein Sulfat mehr nachweisbar ist.
mfg - Terry
Maike Hübner
>
> Aufschluss von BaSO4 durch vorsichtiges trockenes Erhitzen mit
> Magnesiumpulver (maximal jeweils 0.5 g) in einem Reagenzglas sollte moeglich
> Angeblich soll die Reaktion bei einigen Sulfaten
> (speziell CaSO4 und SrSO4), unter sehr lautem Knall ablaufen (also Vorsicht,
> vieleicht doch weniger fuer ein Praktikum geeignet, da sonst jemand vor
Interessanter Tip,
aber ich glaube tatsächlich nicht, daß man sich damit im 1. Semester viele Freunde unter
den Assis macht... ;-)
Grüße, Maike
Alexander Uhl
Terry TMT schrieb in Nachricht <3710BD75...@gmx.net>
Betr.: "Re: Wie BaCO3 sulfatfrei waschen?"
>> Nur wenn man ganz pingelig ist, muss man das relativieren.
> Was möchtest Du da noch relativieren? Mir fällt bei Eurer Diskussion
> nur noch ein Zitat von C. F. Gauss ein:
>"Der Mangel an mathematischer Bildung gibt sich durch nichts so
>auffallend zu erkennen, wie durch maßlose Schärfe im Zahlenrechnen."
Gut gebrüllt, Löwe! [:-)] Aber lies nur weiter.
>Habt Ihr Euch einmal Gedanken gemacht, welche (Un)genauigkeit die
>meisten Hilfsmittel in einem Labor haben? [snip]
Na ja, der Ausgangspunkt war doch wohl eine Frage von Maike, die sich auf
eine _Klausur_ vorbereitet, also den theoretischen Hintergrund wissen
wollte; und da ich auch meine Wissenslücken schließen wollte, habe ich noch
mal genauer gefragt.
In der Theorie muß man eben der Vollständigkeit halber so pingelig sein, die
Mikrogramm zu erwähnen. (An dieser Stelle ein "Danke schön" an den
auskunftswilligen Uli, das war nämlich genau das, was ich wissen wollte.)
>Wirklich wesentlich ist, daß eine optimale Trennung von Ba und SO4
>erfolgt. Und das bedeutet : waschen, waschen, waschen ...
Wenn Du Maikes Frage gelesen hättest, wüßtest Du, daß das Problem war, ob
gerade das _Waschen_ nicht wieder die Trennung gefährdet.
>Wer auf Nummer sicher gehen möchte, kann ja überprüfen, ob im letzten
>Waschwasser kein Sulfat mehr nachweisbar ist.
Das sollte doch wohl klar sein, oder? [:-)] Ich meine, man muß doch sowieso
_jedes_ Waschwasser prüfen, sonst weiß man ja gar nicht, welches das
"letzte" sein soll. Oder hast Du, da Dir offenbar ein Faible für Unschärfen
zu eigen ist, immer auf gut Glück siebenunddreißig (+/- 1) mal gewaschen und
dann das erste Mal geprüft? [:-)] SCNR, und Du hast angefangen. Wer
austeilt, muß auch einstecken können.
Trotzdem natürlich fröhliche Grüße!
Alex, IMHO Mensch mit Humor
peter_sc...@my-dejanews.com
Maike Hübner <y001...@tu-bs.de> wrote:
> Interessanter Tip,
> aber ich glaube tatsächlich nicht, daß man sich damit im 1. Semester viele
>Freunde unter
> den Assis macht... ;-)
Deshalb auch der Warnhinweis. (Der Pyrotechnik-Experte Dr. Takeo Shimizu,
Inhaber einiger Feuerwerksfirmen, hatte einige dieser Saetze als Ersatz fuer
besonders gefaehrliche Blitzknallsaetze vorgeschlagen. Und wenn der schon
Ohrenschuetzer empfiehlt, sollte man das sehr ernst nehmen. Im gleichen Paper
zuendet er zum Vergleich naemlich 63 g dieser gefaehrlichen Blitzknallsaetze
mit Sprengkapsel und beschreibt die Kratergroesse...) Vorsichtig auf einem
Schamottestein gezuendet knallt es vermutlich nicht. Am besten laesst man das
den betreffenden Professor selbst machen ;-) .-Dann kann niemand meckern.
Ansonsten kann ich die Methode mit dem Ionenaustauscher und Nachweis mit
Rhodizonat (auf Tuepfelpapier usw.) sehr empfehlen. Das funktioniert gut.
Terry TMT
Alexander Uhl schrieb:
>
> Gut gebrüllt, Löwe! [:-)] Aber lies nur weiter.
Löwe hat nicht gebrüllt. Löwe hat eine andere Sicht der Dinge. Löwe
ist Techniker und nicht Theoretiker.
Aus eigener Erfahrung weiß ich, wie schnell man einem Detail nachjagt
und dabei wesentliches übersieht.
> [...]
> _jedes_ Waschwasser prüfen, sonst weiß man ja gar nicht, welches das
> "letzte" sein soll. Oder hast Du, da Dir offenbar ein Faible für
> Unschärfen zu eigen ist, immer auf gut Glück siebenunddreißig
> (+/- 1) mal gewaschen und dann das erste Mal geprüft?
So sollte es sein. Tatsächlich läuft es meistens anders. Aufgrund von
Erfahrungswerten wird einfach gründlich gewaschen und _vielleicht_ das
letzte Waschwasser geprüft.
Ich habe keine Vorliebe für Unschärfen. Doch stellt sich dem Techniker
immer die Frage nach Nutzen und Aufwand.
> [:-)] SCNR, und Du hast angefangen. Wer austeilt, muß auch
> einstecken können.
Ich sehe werder ein "Austeilen" noch ein "Einstecken". Ich sehe nur
zwei verschiedene Betrachtungsweisen. IMHO sind beide zulässig und
widersprechen sich auch nicht.
mfg - Terry