Table Of ContentAnalyse der lUetalle
Erster Band
Analyse der Metalle
Herausgegeben vom
ChemikerausschuB
der Gesellschaft Deutscher Metallhiitten- und Bergleute e. V.
Erster Band
Schiedsanalysen
Dritte neubearbeitete Auflage
Mit 23 Abbildungen
Springer-Verlag
Berlin I Heidelberg I New York
1966
ISBN 978-3-642-85582-5 ISBN 978-3-642-85581-8 (eBook)
DOl 10.1007/978-3-642-85581-8
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® by Springer. Verlag Berlin and Heidelberg 1966
Softcover reprint of the hardcover 3rd edition 1966
Library of Congress Catalog Card Number 45-31282
Die Wledergabe von Gebran~hsnamen, Handelsnamen, Warenbezelchnungcn usw.
In dleaem Bucbe berecbtlgt aucb obne besondere Kcnnzeicbnung nlcbt zu der An·
nahme, daB solcbe Namen 1m Sinne der Warenzelcben- und Markenscbutz·Gesetz·
gebung als ftel zu betracbten wil.ren und daber von jedermann benutzt werden dfirfien
Titel-Nr. 00011
Vorwort zur dritten Auflage
Der ChemikerausschuB der Gesellschaft Deutscher Metallhiitten-und Bergleute
legt hiermit die 3. Auflage des Bandes I "Schiedsverfahren" aus dem dreibandigen
Werk "Analyse der Metalle" vor. Die lebhafte Entwicklung der analytischen Che
mie, welche durch standig steigende Anforderungen an die Qualitat der Rohstoffe
und Erzeugnisse beeinfluBt wurde, erforderte eine Neubearbeitung des gesamten
Gebietes. In Angleichung an Band II "Betriebsanalysen" erhielt Band I die neue
Bezeichnung "Schiedsanalysen".
Als der ChemikerausschuB kurz nach seiner Griindung im Jahre 1920 damit
begann, in der Praxis angewendete Analysenverfahren zu sammeln und sie nach
gemeinsamer vergleichender Dberpriifung gegebenenfalls als "Schiedsverfahren"
zu empfehlen, wurde festgelegt, daB hierfiir nur solche Verfahren in Frage kommen
sollten, welche ohne Riicksicht auf den Zeitbedarf besonders zuverlassige Ergeb
nisse gewahrleisten. Die Auswahl der in der vorliegenden 3. Auflage niedergelegten
Arbeitsverfahren erfolgte nach demselben, auch heute noch giiltigen Grundsatz.
Dementsprechend wurden auch eine Reihe physikalisch-chemischer Analysen
verfahren aufgenommen, sofern ihre Zuverlassigkeit die der vergleichbaren che
mischen Verfahren iibertrifft. Wir sind uns dabei bewuBt, daB die bestehenden
internationalen Handelsgepflogenheiten sowie die mit umfassenden Gemeinschafts
arbeiten verbundenen Probleme in der Regel nur eine schrittweise Annaherung an
die schnell aufeinanderfolgenden, jeweils neuesten Methoden erlauben. So muBte
von der Aufnahme durchaus bewahrter Methoden der Spektralanalyse (auBer
Flammenspektrometrie) leider abgesehen werden, da die als Grundlage dieser
Arbeitstechnik erforderlichen Leitproben in einer allgemein anerkanBten Form
noch fehlen.
Die Anordnung der Metalle nach dem Alphabet wurde beibehalten. Von einer
gesonderten Beschreibung mehrerer Bestimmungsmoglichkeiten fiir die Titel
Elemente der Kapitel wurde zur Straffung des dargebotenen Stoffes abgesehen
und lediglich das jeweils am besten geeignet erscheinende Verfahren beschrieben.
Nur in Ausnahmefiillen wurden zwei vergleichbar zuverHissige Verfahren ange
geben.
Der RedaktionsausschuB hat sich bemiiht, das Buch trotz vielfaltiger, personell
und sachlich wohlbegriindeter Einfliisse, moglichst einheitlich zu gestalten. Er hat
jedoch die trotzdem erkennbaren Eigenarten verschiedener Darstellungen beson
ders in den Fallen beibehalten, in denen ganz spezielle praktische Erfahrungen der
Mitarbeiter zum Ausdruck kamen.
Zum SchluB sei allen Forderern dieses Buches, vor allem dem Stifterverband
Nichteisenmetalle, Diisseldorf, und allen beteiligten Werken der NE-Metall
industrie fiir die groBziigig gewiihrte Unterstiitzung gedankt.
Unser besonderer Dank gilt allen Mitarbeitern, die in aufopferungsvoller per
sonlicher Arbeit an diesem Gemeinschaftswerk tatig waren.
Chemikerausschu.6
Januar 1966 der Gesellschaft Deutscher Metallhiitten
und Bergleute e. V.
ZETTLER ENSSLIN
Verzeichnis der Mitarbeiter
Ahrens, R., Dipl.-Ing., Laboratoriumsleiter i. R., 41 Duisburg, Duisburger Kupferhiitte
Bednara, M., t Laborleiter i. R., 450snabriick, Osnabriicker Kupfer- und Drahtwerk
Bensch,H., Dr., 53 Bonn, Vereinigte Aluminium-Werke
Boltz, G ., t Dipl.-Chem., 7481 Laucherthal, Fiirstlich Hohenzollernsche Hiittenverwaltung
Borkenstein~ W., Dr., Laboratoriumsleiter i. R., 2 Hamburg, Norddeutsche Affinerie
Darius, G.,t Dr.-Ing., Laborleiter i. R., 519 Stolberg, Stolberger Zink AG, Zinkhiitte Miinster-
busch
Dommermuth, K., Dr., 519 Stolberg, Stolberger Zink AG, Zinkhiitte Miinsterbusch
Dreyer, H., Laborleiter, 3382 Oker, Unterharzer Berg- und Hiittenwerke GmbH, Bleihiitte
Oker
Eberius, E., Dr., 41 Duisburg-Hamborn, AG fUr Zinkindustrie
Eisen, J., Dipl.-Chem., 45 Osnabriick, Osnabriicker Kupfer- und Drahtwerk
Engelhardt, A., Dr.-Ing., 584 Schwerte, Vereinigte Deutsche Nickelwerke,
Engels, J., Laborleiter, 5182 Weisweiler, Gesellschaft fiir Elektrometallurgie mbH
Ensslin, F., Dr., Chefchemiker, 338 Goslar, Unterharzer Berg-und Hiittenwerke GmbH
Ernst, 0., Ober-Ing., 852 Erlangen, Siemens-Schuckert-Werke AG
Faller, Fr. E., Prof. Dr., 53 Bonn, Vereinigte Aluminium-Werke
Fischer-Bartelk, Christa, Dr., FreibergJSachsen, lnstitut fiir Metallhiittenkunde der Berg
akademie
Gill, H., Laborleiter, 4628 Liinen, Hiittenwerk Kayser Liinen GmbH
Groebl, H., Chem.-Ing., 8564 Giintersthal, Eckart-Werke
Grube, H.-L., Dr., 645 Hanau, W.C. Heraeus GmbH - Platinschmelze
Hesse, E., Dr., 5302 Beuel, Dr. L. C. Marquart AG
Hoflmann, W., Laborleiter, 516 Diiren, Busch-Jager-Diirener Metallwerke AG
Ipawitz, H., Dr., 645 Hanau, Vacuumschmelze AG
Johannsen, W., Laborleiter, 2101 Hamburg-Wilhelmsburg 1, Metallhiitte Ma,rk AG
Kilian, W., Dipl.-Ing., 4102 Homberg, Sachtleben AG
Kraft, G., Dr., 6 Frankfurt, Metallgesellschaft AG
Kreinel, W., Laborleiter, 41 Duisburg, Vereinigte Deutsche Metallwerke AG
Lassner, E., Dr., Metallwerk Plansee AG, ReutteJTirol (Osterreich)
Lechner, K., Dr.-Ing., 415 Krefeld, Deutsche Edelstahlwerke AG
Maassen, G., Dr., 2 Hamburg 36, Norddeutsche Affinerie
}lasuch, B., Chem.-Ing., 1 Berlin NW 21, Telefunken GmbH
Miiller, J., Dr., 3394 Langelsheim, Metallgesellschaft AG, TA Hans-Heinrich-Hiitte
Miiller, 0., 338 Goslar, Gebr. Borchers AG
Pohl, H., Oberregierungsrat, Dr., 1 Berlin 45, Bundesanstalt fiir Materialpriifung
Regensburg, H., Laborleiter, 509 Altena, Vereinigte Deutsche Metallwerke AG
Richter, H., 41 Duisburg-Wanheim, "Berzelius" Metallhiitten-GmbH
Rolf, E., Dr., 6 Frankfurt a. M,. DEGUSSA
Rothmann, H., Dr., 85 Niirnberg, Gesellschaft fiir Elektrometallurgie mbH
Rul, E., Dr., Laborleiter, 43 Essen, Th. Goldschmidt AG
Siegert, H.-F., Dr., Laborleiter, 289 Nordenham, Preullag, Friedrich-August-Hiitte
Spitzer, H., Dr., 41 Duisburg, Duisburger Kupferhiitte
Verzeichnis der Mitarbeiter VII
Steuer, E., Dr., 53 Bonn, Vereinigte Aluminium-Werke
Szczesny, E., 472 Beckum, Fa. Mersmann
Thomich, W., Dipl.-Ing., 4 Diisseldorf-Oberkassel, Gebr. Bohler & Co. AG
Urech, P., Dr., Neuhausen (Schweiz), Schweizerische Aluminium AG
von Vogel, H •• U., Oberregierungsrat, Dr.-Ing., 1 Berlin 45, Bundesanstalt fUr Material-
priifung
C.,t
Vogt, Altena, Vereinigte Deutsche Metallwerke AG
Wahl, K., Dr., 509 Leverkusen, Titangesellschaft
Wernet, J., Dr., 5033 Knapsack, Knapsack-Griesheim AG
Wild, E., 7107 Neckarsulm, Karl Schmidt GmbH
Willmer, Th.·K., Chefchemiker, 463 Bochum, Bochumer Verein fiir GuBstahlfabrikation AG
Wirtz, H., Obering., 5182 Weisweiler, Gesellschaft fiir Elektrometallurgie mbH
Wunderlich, E., Dr., 338 Goslar, Unterharzer Berg-und Hiittenwerke GmbH
Zettler, H., Dr., 2 Hamburg 36, Norddeutsche Affinerie
Inhaltsverzeichnis
Scite
Vorbemerkungen X
1. Aluminium 1
2. Antimon . 55
3. Arsen ... 69
4. Beryllium . 72
5. Blei. . . 74
6. Bor ... 112
7. Cadmium 114
8. Chrom . 127
9. Edeimetalle 136
10. Gallium. . 165
11. Germanium 169
12. Indium .. 175
13. Kobalt .. 182
14. KohienstoU 194
15. Kupfer . . 204
16. Lithium. . 270
17. Magnesium 278
18. Mangan .. 295
19. Molybdiin . 301
20. Nickel. .. 307
21. Phosphor . 333
22. Quecksilber 338
23. Selen ... 341
24. Silicium. . 346
25. Tantal-Niob 349
26. Tellur .. 359
27. Thallium 364
28. Titan .. 372
29. Uran 385
30. Vanadium. 393
31. Wismut. 398
32. Wolfram 412
33. Zink .. 421
34. Zinn .. 454
35. Zirkonium. 478
Sachverzeichnis 483
Vorbemerkungen
Zu den in diesem Buche zusammengestellten analytischen Arbeitsmethoden
sind einige erklarende Hinweise erforderlich.
Der Gesamtstoff ist in Kapitel unterteilt, die nach den hier behandeltQn Me
tallen in alphabetischer Reihenfolge benannt sind. Jedes Kapitel bringt Schieds
analysen zur Bestimmung der wichtigsten Elemente in Rohstoffen, Vor- und
Zwischenprodukten, in metallischen und nichtmetallischen Erzeugnissen und Ver
bindungen. Bei dieser Zusammenstellung wurden jedoch nur die Elemente beruck
sichtigt, deren Bestimmung fur die Bewertung des Materials unerlaBlich ist.
In den Dberschriften zu den einzelnen Verfahren wird stets das zu bestimmende
Element und nicht, wie es bei Erzen sinngerechter ware, die Verbindung genannt.
Bestimmungsverfahren, deren Grundlage oder Ablauf oft mit einem Eigennamen
festgelegt werden, wie z. B. Eisen-Bestimmung nach REINHARDT-ZIMMERMANN,
wurden nicht mit Namen gekennzeichnet. Ebenso wurde bei den einzelnen Ver
fahrensbeschreibungen auf Literaturhinweise verzichtet.
Jede Arbeitsvorschrift wurde unterteilt in:
Grundlage Ausfuhrung
Anwendungsb ereich Ausrechnung
Zuverlassigkeit Bemerkungen
Reagenzien
Grundlage. Mit der Grundlage des Verfahrens soIl in kurzer Form gesagt
werden, welcher Art das gewahlte Verfahren ist, z. B. ob es sich um ein maB
analytisches oder polarographisches Verfahren handelt. Ohne die Ausfiihrung
lesen zu mussen, soIl der Analytiker entscheiden konnen, ob er diese Arbeitsweise
anwenden will oder nicht.
Anwendungsbereich. Unter dem Anwendungsbereich eines Verfahrens ist der
Gehaltsbereich zu verstehen, fur welchen das Verfahren Gultigkeit hat und mit dem
auch bei der Bestimmung zu rechnen ist. Dies bedeutet nun nicht, daB das be
schriebene Verfahren fur eine hohere oder niedere Konzentration des angefuhrten
Elements nicht mehr brauchbar ist. So lautet im Kapitel Mangan unter Bestim
mung des Eisens der Anwendungsbereich 0,1 bis 15%, d. h. die Methode wurde fur
ein typisches Manganerz uberpruft. Selbstverstandlich kann bei sinngemaBer An
wendung des Verfahrens die Eisenbestimmung in einem Erz mit 20, 50 oder 60%
Eisen ebenso durchgefuhrt werden.
ZuverUissigkeit. Als MaB fur die Genauigkeit der Analysenverfahren, uber
deren Definition bekanntlich keine einheitliche Auffassung besteht, wird unter
Berucksichtigung der Eigenarten der im vorliegenden Buch empfohlenen Verfahren
der Begriff "Zuverlassigkeit der Methode" gewahlt und wie folgt begrundet:
Bei der Analyse einer homogenen Probe durch mehrere Laboratorien nach der
gleichen Analysenmethode ergab sich ein "durchschnittlicher Gehalt". Die durch
die Arbeitstechnik und Dbung der beteiligten Laboratorien beeinfluBte "Streuung"
(oder "Standardabweichung") ,,8" war einer einheitlich statistischen Betrachtung
nicht zuganglich, da die hierfur erforderlichen Voraussetzungen, wie z. B. erheb
Hcher Analysenaufwand, im Rahmen dieser Gemeinschaftsarbeit noch nicht erfullt
Vorbemerkungen XI
werden konnten. Anstelle der Streuung muBte deshalb ein auf sachgemaBer analyti
scher Schatzung und Erfahrung beruhender Naherungswert gewahlt werden, der
mit Y bezeichnet wurde.
Auf diesen Grundlagen wird die "Zuverlassigkeit" eines Analysenverfahrens wie
folgt definiert:
Zuverlassigkeit (in %) = ± ~ . lOO
x = arithmetisches Mittel der Einzelwerte
Dieser Ausdruck ist in seiner Bedeutung wegen unterschiedlicher Voraussetzungen
den statistisch fundierten Ausdriicken nicht voll vergleichbar. Mit fortschreitender
Erkenntnis kann jedoch der "Naherungswert Y" in die Streuung ,,8" iiberfiihrt
werden. Die hier gewahlte Definition erlaubt es also, die statistisch fundierte
"relative Streuung" spater als umfassendere und exaktere Kennzeichnung der
Analysengenauigkeit zur Verfiigung zu stellen, ohne daB dabei formelle Anderungen
erforderlich werden.
Reagenzien. Es sind Reagenzien "zur Analyse" oder "reinst" zu verwenden.
Wenn das Losungs- bzw. Verdiinnungsmittel nicht angegeben ist, handelt es sich
stets um Wasser. "Wasser" ist entweder destilliertes oder ein gleichwertiges voll
entsalztes Wasser. Unter bidestilliertem Wasser, das als Reagenz aufgefiihrt wird,
ist ein destilliertes oder vollentsalztes Wasser zu verstehen, das in einer Quarz
apparatur vor Gebrauch nochmals destilliert wurde. Die Konzentrationen von
Sauren und Ammoniak werden durch die in Klammern gesetzte Dichte gekenn
zeichnet. Werden verdiinnte Sauren, Laugen oder Salzlosungen gefordert, so wird
das Losungs- bzw. Mischungsverhaltnis in Volumteilen unmittelbar hinter das
Reagenz gesetzt, wobei die zweite Zahlenangabe der in Klammern gesetzten Zahlen
sich immer auf das Losungsmittel bezieht. Eine Ausnahme in den Konzentrations
angaben bilden Wasserstoffperoxidlosungen, deren Konzentrationen in Prozenten
angegeben werden; Salze oder Verbindungen werden nur dann mit einer Formel
gekennzeichnet, wenn mehrere Modifikationen vom Handel angeboten werden, die
einen Zweifel in der Wahl aufkommen lassen konnen. Allgemein gebrauchliche
Normallosungen werden nicht unter Reagenzien angefiihrt, soweit ihre Titer
stellung mit iiblichen Substanzen erfolgt. Die Titerstellung von MaBlosungen wurde
nur dort beschrieben, wo sie von der Einstellung nach bekannten Verfahren ab
weicht. AIle Losungen mit genauem Gehalt (wie MaB-, Stamm- oder Standard
losungen) sind in geeichten MeBkolben entsprechender GroBe unter Beriicksichti
gung der Eichtemperatur aufzufiillen.
Filterpapier: Die in Deutschland gebrauchlichen und von verschiedenen Her
stellern fiir die quantitative Analyse angebotenen Filterpapiersorten wurden nach
ihrer Durchlassigkeit und Filtergeschwindigkeit in 5 Gruppen (z. B. Gr. 1) des zu
verwendenden Filters angegeben. Die Einteilung der Papiersorten in die Gruppen
ist der nachfolgenden Tabelle zu entnehmen :
I I I
Gruppe Macherey & Nagel, Diiren Schleicher & Schiill, Dassel Binzer, Hatzfeld
Gr. 1 Graupackung, weich Schwarzband, weich Nr. 1, porig
-
Gr. 2 WeiBpackung, mittel WeiBband, mittelweich Nr. 2, mittelweich, porig
._.
Gr. 3 Gelbpackung, mitteldicht Rotband, mittelhart Nr. 3, mittel, engporig
-
Gr. 4 Griinpackung, dicht Blauband, hart Nr. 4, engporig
Gr. 5 Blaupackung, diinn, dicht Griinband, diinn, hart -
XII Vorbemerkungen
Ausjiihrung. Es dad erwartet werden, da.B die zur Schiedsanalyse vorgelegten
Proben sachgema.B, z. B. unter Berucksichtigung der Vorschriften des Handbuches
"Analyse der Metalle " , Band 3, "Probenahme", vorbereitet sind. Die im vor
liegenden Buche angegebenen Feinheitsgrade, entsprechend den Vorschriften
DIN 4188, stellen Empfehlungen dar. Sollten offensichtlich unsachgema.B vorbe
reitete oder verpackte Proben vorliegen, so mu.B der Analytiker darauf aufmerk
sam machen und gegebenenfalls die Probe zuruckweisen. Eine eigenmachtige zu
satzliche Bearbeitung der Probe darf nicht vorgenommen werden. Wenn nicht
anders vermerkt, sind die Proben bei 105° bis zur Gewichtskonstanz zu trocknen.
Die einzuwiegende Probenmenge wird nur mit einfachen Zahlen angegeben, z. B.
1 g 1,0000 g, 0,25 g 0,2500 g.
A A
Ausrechnung. Bei vielen Bestimmungsmethoden wurde auf eine formel
ma.Bige Anleitung zu der meist einfachen Ausrechnung des Analysenergebnisses
verzichtet.
Allgemeine Bemerkungen. Bei der Bezeichnung chemischer Verbindungen
wurden die Richtsatze fur die Nomenklatur der anorganischen Chemie (Verlag
Chemie, Weinheim/Bergstra.Be) zugrunde gelegt und auch die darin vorgeschlagene
und weitverbreitete Schreibweise "Oxid" angewendet.
Der Redaktionsausschu8
AHRENS BORKENSTEIN ROTHMANN
