Die thermometrische Bestimmung von Verunreinigungen in Metallen

Zusammenfassung

Thermometrische Methoden wurden zur Bestimmung von Verunreinigungen und Spurenelementen in Metallen ausgearbeitet.

Die Grenzen der bestimmbaren Konzentration konnten durch verschiedene Maßnahmen herabgesetzt werden.

Die gleichzeitige Messung der Reaktionswärmen der Primär-und Sekundärreaktionen wurde bei der thermometrischen Bestimmung des S-Gehaltes von Roheisen und Stahl benützt.

Bei indirekten thermometrischen Methoden bildet ein Molekül der zu bestimmenden Komponente mit mehreren Molekülen Reagens einen Niederschlag. Das darin gebundene Reagens wird zu weiteren Reaktionen benützt, wodurch die Reaktionswärme vervielfacht wird. Diese Methode wurde bei der Bestimmung des P-Gehaltes in Stahl angewandt.

Bei katalytischen Reaktionen kann man die Konzentration einer Komponente aus der Geschwindigkeit der Temperaturänderung der Probelösung bestimmen. Als Beispiel hierfür wurde die Bestimmung der Kobaltverunreinigung in Nickel beschrieben.

Die Lösungsgeschwindigkeit von Metallen ist von der Konzentration ihrer Verunreinigungen abhängig. Daher kann man aus der Geschwindigkeit der Temperaturänderung der zur Auflösung verwendeten Säure auf die Konzentration der Verunreinigungen, also auf den Reinheitsgrad des Metalles schließen. Diese Methode läßt sich z. B. zur Bestimmung des Reinheitsgrades von Aluminium benützen.

Summary

Thermometric methods have been developed for determining impurities and trace elements in metals. The limits of the determinable concentration could be lowered by various expedients. The simultaneous measurement of the heats of reaction of the primary and secondary reactions was employed in the thermometric determination of the sulfur content of pig iron and steel. In the indirect thermometric methods, one molecule of the component being determined produces a precipitate with several molecules of the reagent. The reagent thus bound is employed for additional reactions and so the heat of reaction is magnified. This method was applied in the determination of the phosphorus content of steel.

In the case of a catalytic reaction, the concentration of a component can be determined from the speed of the temperature change of the test solution. A determination of the cobalt-contamination in nickel is described as an example. The solution rate of metals is dependent on the concentration of their contaminants. Consequently, the speed of the temperature change of the acid used for dissolving the specimen can lead to conclusions regarding the concentrations of the impurities and hence yield information about the degree of purity of the metal. This method can be employed for example for determining the purity grade of aluminium.

Résumé

On a mis au point des méthodes thermométriques pour le dosage des impuretés et des éléments-traces dans les métaux. On peut diminuer les limites des concentrations dosables en s'entourant de diverses mesures. On a réalisé la mesure simultanée des chaleurs des réactions primaires et secondaires, dans le cas du dosage thermométrique de la teneur en S du fer brut et de l'acier. Avec les méthodes thermométriques indirectes, une molécule du constituant à doser donne un précipité avec plusieurs molécules du réactif. Sous cette forme, on utilise le réactif pour d'autres réactions, afin d'amplifier la chaleur de réaction. On a appliqué cette méthode au dosage de la teneur en P dans l'acier. Par réaction catalytique, on peut déterminer la concentration d'un constituant à partir de la vitesse du changement de température de la solution échantillon. On décrit à titre d'exemple le dosage du cobalt en impureté dans le nickel. La vitesse de dissolution des métaux dépend de leur concentration en impuretés. De ce fait, on peut, à partir de la vitesse du changement de température de l'acide employé pour la dissolution, déduire la concentration des impuretés, donc le degré de pureté du métal. Cette méthode peut être utilisée par ex. pour la détermination du degré de pureté de l'aluminium.