germanium und gallium aus germanit. 2. mitteilung

2
R. Berg 11. W. Keil. (iermaniurn und Gallium aus (krrnanit 383 Germanium und Gallium aus Germanit 2. Mitteilung Von RICHARD BERG und WEHXER KEIL Vor ciniger Zeit hatte der eine von uns uber die Darstellung voii Germanium und Gallium aus Germanit berichtetl), doch war das Verfahren zur Gewinnung des Galliums - im Gegensatz zum Germanium - immer noch recht umstandlich, so daB eine Dar- stellung im grol3en recht muhevoll ist. Im folgenden sol1 nun ein Verfahren beschrieben werden, das es gestattel, auch das Gallium auf recht einfache und schnelle Weise quantitativ zu gewinnen. Die Herstellung stutzt sich auf die Eigenschaft des Galliumchlorids, in Ather leicht loslich zu sein. Schon SWIFT^) hat darauf hingewiesen, daB sich Gallium von Blei, Mangan, Kupfer, Indium und Aluminium leicht trennen laat, durch busschiitteln der salzsauren Losung dicsar Elemente mit Ather. AuRer Gallium gehen nur noch Eisen und Arsen aus der stark salzsauren Losung des aufgeschlossenen Ger- manits in den atherischen Buszug uber. p i e Trennung ron h e n ist einfach und schon von KRIESEL~) fur Germanit beschrieben. Das Arsen kann namlich nach Abdestillation des Germaniums im Chlorstrom durch Destillation im Schwefeldioxydstrom entfernt werden. Die Trennung von Eisen erfolgt mit Hilfe von Atzalkalien, in denen Galliumhydroxgd loslich ist. Experimenteller Teil 50 g feinstgepulverten Germanits werden langsam mit rauchender Salpetersaure ubergossen, bis der ganzc Germanit zu einem grun- IichweiBen Pulver aufgeschlossen ist (etwa SO0 em3). Um den Uber- schuB an Salpetersaure zu entfernen, wird zur Trockne eingedampft und das Germanium in salzsaurer Losung im Chlorstrom - wie in der ersten Etteilung beschrieben - abdestillicrt. Dann verdrangt man den Chlorstrom erst durch Luft und dann durch Schwefel- 1) W. KEIL, Z. snorg. u. allg. Chem. 152 (1926), 101. 2, E. H. SWIBT, Journ. Am. chem. SOC. 46 (1924), 2375. 3, F. W. KRIEBEI,, C'hem.-Ztg. 48 (1924), 961.

Upload: richard-berg

Post on 06-Jul-2016

216 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Germanium und Gallium aus Germanit. 2. Mitteilung

R. Berg 11. W. Keil. (iermaniurn und Gallium aus (krrnanit 383

Germanium und Gallium aus Germanit 2. Mit te i lung

Von RICHARD BERG und WEHXER KEIL Vor ciniger Zeit hatte der eine von uns uber die Darstellung

voii Germanium und Gallium aus Germanit berichtetl), doch war das Verfahren zur Gewinnung des Galliums - im Gegensatz zum Germanium - immer noch recht umstandlich, so daB eine Dar- stellung im grol3en recht muhevoll ist. Im folgenden sol1 nun ein Verfahren beschrieben werden, das es gestattel, auch das Gallium auf recht einfache und schnelle Weise quantitativ zu gewinnen. Die Herstellung stutzt sich auf die Eigenschaft des Galliumchlorids, in Ather leicht loslich zu sein. Schon SWIFT^) hat darauf hingewiesen, daB sich Gallium von Blei, Mangan, Kupfer, Indium und Aluminium leicht trennen laat, durch busschiitteln der salzsauren Losung dicsar Elemente mit Ather. AuRer Gallium gehen nur noch Eisen und Arsen aus der stark salzsauren Losung des aufgeschlossenen Ger- manits in den atherischen Buszug uber. p i e Trennung ron h e n ist einfach und schon von KRIESEL~) fur Germanit beschrieben. Das Arsen kann namlich nach Abdestillation des Germaniums im Chlorstrom durch Destillation im Schwefeldioxydstrom entfernt werden. Die Trennung von Eisen erfolgt mit Hilfe von Atzalkalien, in denen Galliumhydroxgd loslich ist.

Experimenteller Teil

50 g feinstgepulverten Germanits werden langsam mit rauchender Salpetersaure ubergossen, bis der ganzc Germanit zu einem grun- IichweiBen Pulver aufgeschlossen ist (etwa SO0 em3). Um den Uber- schuB an Salpetersaure zu entfernen, wird zur Trockne eingedampft und das Germanium in salzsaurer Losung im Chlorstrom - wie in der ersten Etteilung beschrieben - abdestillicrt. Dann verdrangt man den Chlorstrom erst durch Luft und dann durch Schwefel-

1) W. KEIL, Z. snorg. u. allg. Chem. 152 (1926), 101. 2, E. H. SWIBT, Journ. Am. chem. SOC. 46 (1924), 2375. 3, F. W. KRIEBEI,, C'hem.-Ztg. 48 (1924), 961.

Page 2: Germanium und Gallium aus Germanit. 2. Mitteilung

384 Zeitschrift fur anorganische und allgemeine Chemie. Band 209. 1932

dioxyd und destilliert bis zur T roche ab, wobei das gesamte Brsen als Trichlorid ubergeht. Der Ruckstand wird in moglichst heifiem Wasser gelost. Man filtriert von etwas Unloslichem (wie 11. a. Bleisulfat und evtl. unaufgeschlossenem Germanit) ab. Dann versetzt man rnit einigen Kubikxentimetern Perhydrol, nm das durch die Behandlung rnit Schwefeldioxyd entstandene Ferroeisen wieder in die dreiwertige Oxydationsstufe uberzufuhren. Die Oxydation des Eisens hat den Zweck, bei dem nachfolgenden Ausschutteln mit Ather die Vollstandigkeit der Aufnahme des Galliumchlorids an- zuzeigen. Nun versetzt man mit Salzsaure, bis deren Konzentration etwa 20% des gesamten Volumens betragt, und schiittelt mit Ather am, solange sich der Ather noch braun bis gelb farbt. Man destilliert den Ather ab, giel3t den in heiljem Wasser gelosten Ruck- stand in starke Natronlauge unter lebhaftem Ruhren und filtriert von dem ausgeschiedenen Eisenhydroxyd ab. Der Eisenhydroxyd- niederschlag wird wieder in wenig Salxsaure gelost und abermals mit Natronlauge in starkem Uberschul3 in der Siedehitze, wie oben, gefallt. Die vereinigten stark alkalischen Filtrate werden rnit Salz- saure angesiiuert. Man versetzt mit Smmoniak bis gerade zur alkalischen Reaktion und kocht, bis Lackmuspapier von den Diimpfen nicht mehr gebliiut wird. Das ausgeschiedene gallertige Gallium- hydroxyd mird dann in etwa 100/oiger Natronlauge gelost. Diese Gallatlosung wird nun der Elektrolyse unterworfen. Als Anode dienen zwei Platinbleche von etwa 20 cm2 Oberfliiche, als Kathode ein Platindraht. Nach 36-stiindiger Elektrolyse (4 Volt) bei etwa 15 bis 20° ist das gesamte Gallium abgeschieden. Es mird mit Wasser gewaschen; dann unter verdunnter Salzsaure geschmolzen und in Zip- wasser wieder zum Erstarren gebracht. Die Ausbeute betrug 0,37 g, das entspricht einem Gehalt von 0,74O/, Gallium des verwandten Erzes, bei einem Gehalt an Germanium von 6,S0/0.1)

Der Otawi-Mincn- und Eisenbahngesellschaft mochten wir noch fur die uberlassung des Germanits an dieser Stelle unseren Dank aussprechen.

1) I?. W. KRIESEL (1. c.) fand nach seiner Methode ftir ausgesucht reine Stiicke von Germanit 8,7O/, Ge und 0,76 o/o Gtl.

Eon$gsberg, PP., Chemisches Institut und Phavmakologisches lnstitut der Unioersitat.

Bei der Redaktion eingcgangen am 30. Oktober 1932.