Eine neue Methode der Anreicherung und mikro-maßanalytischen Bestimmung des Lithiumions unter besonderer Berücksichtigung seines Vorkommens in Mineralwässern

Zusammenfassung

Es wurde versucht, eine neue Methode zur Anreicherung und mikroanalytischen Bestimmung des Lithiumions auszuarbeiten, bei der in Mineralwässern, aber voraussichtlich auch in Mineralien, der Lithiumgehalt unmittelbar bestimmt werden kann. So gestattet die beschriebene Methode in 1 g Mineralsubstanz noch einen Lithiumgehalt von 0,002% einwandfrei und sicher zu bestimmen, vorausgesetzt, daß man die entsprechenden Aufschlüsse in mindestens 1 bis 2 Liter Wasser löst. In Mineralwässern kann man ohne vorheriges Konzentrieren durch Eindampfen noch einen Gehalt von 0,05 mg Lithium pro kg mit Doppeltitration auf ± 3% genau bestimmen. Bei geringerem Lithiumgehalt und Verwendung von 5 kg Wasser (Maximum wegen Adsorptions-Säulenkapazität) kann bei direkter Titration und einem erlaubten Maximalfehler von ± 5% sogar ein Gehalt von 0,01 mg Lithium pro kg Wasser bestimmt werden.

Die Methode beruht auf der fällungschromatographischen Anreicherung des Lithiumions in einer mit Lauge vorbehandelten Aluminiumoxydsäule bei einemp h von 12,5 bis 12,6. Infolge des hohenp h der Lösung werden vor diesem Schritt alle Ionen der zweiten, dritten und vierten Gruppe und das Magnesium ausgefällt. Die übrigen Alkalien laufen durch die Säule durch. Das angereicherte Lithium wird mit 2 n-Salzsäure eluiert und mit Dioxansalzsäure und absolutem Dioxan von den noch anhaftenden Verunreinigungen abgetrennt. Zur titrimetrischen Endbestimmung wird das erhaltene Lithiumchlorid durch Glühen mit Borsäure in das Borat verwandelt. Die Titration wird zur Vermeidung der Titrierfehler als Doppeltitration ausgeführt. Der Titer der benötigten 0,002 n-Salzsäure wird mit Kaliumjodat, welches ebenfalls nach der Boratmethode umgewandelt wird, leicht und sicher eingestellt. Die Methode wurde an natürlichen Mineralwässern überprüft.

Summary

An attempt has been made to work out a new method for the accumulation and micro-analytical determination of lithium, by which the lithium content of mineral waters and presumably also minerals can be measured directly. Thus the method described here permits the reliable determination of a lithium content as low as 0,002% in 1 g of mineral substance, as suming that the corresponding opened up sample has been dissolved in at least 1–2 liters of water. In mineral waters, a content of as little as 0,05 mg lithium per kg can be determined accurately within ± 3% by double titration without preliminary concentration by evaporation. At lower lithium contents and use of 5 kg water (maximum because of capacity of adsorption columns) it is possible by direct titration to determine down to 0,01 mg lithium per kg water, with a maximum permissible error of ± 5%.

The method is based on the precipitation — chromatographic accumulation of the lithium in a column charged with aluminum oxide that has been pretreated with alkali atp h of 12,5–12,6. Because of the highp h of the solution, all of the ions of the second, third and fourth group and the magnesium have been precipitated prior to this step. The remaining alkalies pass through the column. The accumulated lithium is eluted with 2N hydrochloric acid and separated from the still adhering impurities with dioxanehydrochloric acid and absolute dioxane. The lithium chloride obtained is converted into the borate by ignition with boric acid when the determination is to be finished titrimetrically. The titration is conducted as a double titration to avoid the titration errors. The titer of the necessary 0,002N HCl is determined easily and reliably with potassium iodate, which likewise is transformed by the borate method. The method was tested on natural mineral waters.

Résumé

L'auteur décrit une nouvelle méthode d'enrichissement et de microdosage de l'ionLithium, appliquable à l'analyse des eaux minérales et probablement aussi aux minéraux dont la teneur en lithium permet son dosage. Cette technique permet de doser le lithium à 0,002% dans un gramme de minéral que l'on désagrège et met en dissolution dans un ou deux litres d'eau. Sans qu'il soit nécessaire de concentrer par évaporation préalable, une double titration dose dans les eaux minérales 0,05 mg de lithium par kg à ± 3% près.

Pour les teneurs plus faibles, jusqu'à 0,01 mg par kg d'eau et des dilution allant jusqu'à 5 kg d'eau (capacité maximum de la colonne), la titration directe donne une erreur maximum de ± 5%.

La technique est basée sur l'enrichissement chromatographique du lithium dans une colonne d'oxyde d'alumine, préalablement amenée aup h 12,5–12,6 à l'aide de soude caustique. En raison dup h élevé de la solution, les ions des groupes II–III–IV et le magnésium précipitent. Les alcalins traversent la colonne sans être arrêtés. Le lithium concentré est élué par l'acide chlorhydrique 2 n et débarrassé des impuretés qui l'accompagnent avec un mélange Dioxane-acide chlorhydrique et du dioxane sec. En vue de la titration finale, le chlorure de lithium obtenu est transformé en borate par calcination avec l'acide borique. La double titration est employée pour réduire l'erreur de titrage le titre de l'acide chlorhydrique nécessaire: 0,002 n est déterminé à l'iodate de potassium ainsi transformé en borate.

La technique est évidemment éprouvée à l'aide d'eaux minérales naturelles.