Ueber die Nachbildung des Rutils und Brookits und der Varietäten derselben, und das Titanfluorür

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    11-Jun-2016

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  • vom Kaiserstuhl. 215

    standes rein erhalten. Der KaHk wurde aus der ammonieka- lischen Ldsung mit oxalsaurem Ammoniak gefallt und zuerst als kohlensaures Salz und zur Controle durch Gliihen mil Sch wefelsaure als schwefelsaurer Kalk gewogen.

    Die Lnsung, aus der noch die Magnesia und die Alka- lien zu bestiinmen waren, wurde zur Trockne verdampft, go- gliiht und der Ruckstand gewogen. Beim Behandeln des- selben rnit Wasser blieL die Magnesia als Hydrat ungeliisl. Sie wurde abfiltrirt, gegliiht und gewogen. Ihr Gewicht von dem des ganzen gegliihten Riickstandes abgezogen , ergub das Gewicht der Alkalien als schwefelsaurer Salze.

    Ueber die Nachbildung des Rutils und Broo- kits uud der Varietilten derselben, urid das

    Titanflnorur ;

    von P. Hautefezrille *).

    Rutil. - Man erh@lt die Titanslure leicht krystallisirt, wenn man uber titansaures Kali, das mit Chlorkalium gemengt ist, einen Strom von Chlorwasserstoffgas leitet. Das in einer Platinkapsel enthaltene Gemenge wird in einem grofsen irdenen Tiegel zuin Rothgliihen erhitzt , durch welchen man mittelst zwei in den Deckel pekitteten Porcellanrohren einen Strom von Chlorwasserstoffgas leiten kann. Die durch die Chlorwassersloffsaure frei gemachte und niodificirte Titansaure

    -

    7 Compt. rend. LVII, 148.

  • 216 R a u t e.f e u i Zle, iiber die Nochhifdung

    krystallisirt in aneinander gewachsenen Prismen. Diese durch- sichtigen und gelben prismatischen Krystalle zeigen alle eine characteristische Zone von 8 Flachen, die unter 435" zu ein- ander gt-neigt sind , wie die Krystalle, welche H. Sa i n t e- C l a i r e Devi l le durch das Ueberleiten von Chlorwasser- stoffsaure iiber rothgliihende amorphe Titansiiure erhielt. Das specifische Gewicht dieser Krystallu wrirde = 4,3 gefunden, was ihre Identitiit init dem Rutil nachweist.

    No,drlfi j t in~yer Rutil. - Ein Cernische yon titansaureni Salz und Fluortitansalz , erhalten durch Zusamnienschirielzen von reiner Titansaure und Fluorkdium, giebt bei dem Ueber- leiten von Chlorwasserstoffsaure bei lehhafter Rothgluhhitze isolirte prismatische Krystalle, die an den Enden diirch schBne octaedrische Zuspiteungen begrenzt sind. Keines dieser Pris- men zeigt mehr 111s 4 Fllchen; diese Flachen sind nahe an den Kariten des Prisma's und a n den Zuspitzungsflachen sehr eben, reflectiren aber 811 deli anderen Stellen das Licht in etwas unregelinafsiger Weise. Diese Krystalle gleichen, was ihre Form und ihre goldgelbe Farbe betrim, dem in den Quarzkrystallen yon Madagascar eingeschlossenen nadelfor- migen Rutil. Das specifische Gewicllt dieser Krystalle ist .= 4,26. Folgende Vergleichung zwischen dem Winkel der Flachen des Octagders h', wie ihn D e s e l o i z e a u x angiebt und wic ich ihn gemessen hahe, zeigt die Identitat dieser Krystalle mit dem natiirlich vorkornnienden nadelffirrnigen Rutil :

    D e s c l o i z (: nu x Gefunden 6'6' 135O5' 1 35O 1 8'

    Einige dieser Krystallt: zeigen eine so dunkele blaue Farbe, dafs man sie fur schwarz h a l k n konnte, wenn die Farbe nicht vie1 von ihrer Intensitat nach den Enden der Krystalle hin verlore. Ich schreibe diese Farbung dern in

  • des Rut& und Brookits und d u ~ Titunflucrrur. 217

    Folge zufiilliger Reduction gebildeten Titdnfluorur zu *). Diese gefarbten Krystalle lassen noch in Einer Beziehung inehr die kiinstlichen und die natiirlichen Krystalle dieser Varietiit sich nahe stehen; die letzteren sind auch oft theil- weise oder ihrer gaiizert Lange nach stahlgrau gefarbt.

    Die klcine Menge Fluortitan, welche sich aus dem ge- schmolzenen Gernische bei dern ffeberleiten von unvoll- kornmen getrocknetern Chlorwasserstoffgas verfliichtigt , Iafst rectangulare Irismen entstehen, welche, wie die in dem Fluor- salz sich bildenden , die characteristische Zuspitzung des Rutils zeigen; man erhiilt also keinen Brookit, wenn nian Wasserdarnpf auf Fluortitan einwirken Iafst, wenigstens nicht bei lebhafter Rothgliihhitze.

    Bk;tteri:(/cr Nuiii. - Wenn bei lebhafter Rothgiihhitze Chlorwasserstoff auf in Fluorsiliciumkalium geloste Titansaure einrvirkt, so krystallisirt die Titansaure in Plattcheri von blat- teriger Structur, an welchen man die, 135 betragendcn Winkel des achtseitigen Primas des Rutils messen kana ; tias ist solcher blatteriger Rutil, wie er sich in New-Jerscy (Vereinigte Staaten) fiadet. Diese, s c h w ~ c h griinlich gefarbten Krystalle. wurden gepulvert bei eirier unterhalb tler Roth- gliihhitze liegetiden Ternperatur in einem Platintiegel rnit zweifach-schwefelsaurem Arnmoniak behandelt ; die geschrnol- zene Masse enthielt keine Kieselsaure, denn sie loste sich in lauem Wasser ohne RiicJistand; die aus ihrer LBsung mit- telst Arnmoniak gefallte Titansiiire war nach dern Erhitzen zurn Rothgluhen nicht gefarbt und wog so viel, wie die anpewendeten Krystalle. Diese Analyse beweist , dafs die Krystalle nur aus Titansaure bestehen.

    *) Vergl. weiter unten d : ~ Verfabren , welchee diese gafirbten Krystalle naclt Relieben ttervorzubriiiyen gestattet.

  • 218 H a a t e f e u i l l e , iiler die Nachhildung

    Sugenit. - Ein Gernenge von Titansiure, Kieselerde und Fluorsiliciumkalium giebt, wenn es in einem Strorn von Chlor- wasserstoffsaure zum Rothgliihen erhitzt wird , eine sehr grofse Menge feiner Nadeln auf einem Skelett von Kiesel- saure. Diese gelblich-grauen Nedeln, an welchen ich Winkel von 90" messen konnte. haben eine unbestreitbare Aehnlich- keit rnit S a u s s u r e ' s Sagenit. Nach der Analyse kommt diesen Krystallen die Zusainmensetzung des Rutils zu. - Der kiinstliche Sagenit farbt sich bei einer der Rothgliihhitze riahe liegenden Temperatur griinlich gelh , und nimrnt bei dem Erkalten seine urspriingliche Farbung allmalig wieder a n ; es ist diefs eine Eigenschaft der gefallten Titan- saure, welche man an der krystallisirten noch nicht beob- achtet hatte.

    Diese Nachbildungen von Mineralien sind nicht ganz neu. Die Titansaure ist in der Form des Rutils krystallisirt schon nach mehreren Methoden erhalten worden, aber kein Ver- fahren gab die ganze Reihe der Varietaten dieser Mineral- species, was die vereinte Einwirkung der Fluorverbindungen und der ChlorwasserstofPsaure mit grofser Leichtigkeit zu realisircn gestattet.

    Lzrooliit. - Die Chlorwasserstoffsiure hat noch bei Dunkelrothglilhhitze die bemerkenswerthe Eigenschaf? , bei der Einwirkung auf ein Gemcnge von Titansiure, Kieselshre und Fluorsiliciumkalium Krystrlle von Titansiure entstehen zu lassen. Die bei dieser Temperatur krystallisirte Titanslure bildet durchschcineade , sehr zerbrechliche BIMter. Diese Blatter haben das specifische Gewicht des Brookits, dessen Form sie auch besitzen, wie aus folgender Vergleichung der Winkel der beiden characteristischen Zonen , wie sie die Mineralogen angeben und wie ich sie gemessen habe, her- vorgeht :

  • des Rut& und Erookita und das TitanJluoriir. 219

    L &vy U e e c l o i r e aux Gefnnden h'i 141O41' 141O40' h#b'h 143O57' 143043'

    Man kann an einigen dieser Blatter die Neigung der Flache A' zu der Flache 1)';s messen; diese Neigung von 132O30' ist nicht characteristisch, da aber, wenn inan eines dieser Blatter parallel mit den Streifen der Flache h' spaltet, die Neigung der Spaltungsflache M zu der Flache b'is, wie am Brookit, = 139O ist, so stellt diese Messung fest, dafs die Streifen auf der vorherrschenden Flache A' den Fliichen M des rombischen Prisma's parallel sind, wie diefs bei dern naturlich vorkommenden Brookit der Fall ist.

    Diese Krystalk, welche keine Kieselsaure enthalten, sind also nach dem specifischen Gewicht und der Krystallform mit dem blatterigen Brookit, wie er bei Oisans und am Sanct-Gottbard eingewachsen vorkommt, identiscb.

    As.ka.nsit. - Wird die eben beschriebene Operation in einem aus Gaskohle gefertigten Gefafse ausgefuhrt, so erhiilt man sckwarze KrystalIe von demselben specifischen Gewichte, welches die als Arkansit benannte Varietat des Brookits hat. Dicse schwarzen Krystalle zeigen lebhaft - glanzende drei- eckige Flachen b'js und e1;8, und eine stark-gestreifte rec- tangullre Flache A'. Folgende Winkel weisen die Identitat dieser Krysblle mit denen des Arkansits nach :

    D e s c l o i z e a u x Uefunden e'/.Ib'/l 134O 133O30,

    h4b'!3 132O25' 13f30'

    Es ist bemerkenswerth, dafs die Flache el/s, welche an dieser kUnRiich dargestellfen Varietlt die gliinzendste ist, sich auch an den Arkansit-Krystallen aus den Vereinigten Staaten ak die best-ausgebildete zeigt.

    *) Vergl. D e v i l l e ' s MittheiIungen in Compt. rend. LII, 1264, LIII, 161 und 199 (diere Annelen CXX, 180 ff.),

  • 220 H a u t e f e u i l l e , iiber die Nachbilduiig

    Man findet in diesen Krystallen Spuren von Fluor; FS ware von Interesse , den natiirlich vorkomrnenden Arkansit auf einen Gehalt an diesem Element zu untersuchen.

    Die kiinstliclie Nachbildung des Brookits giebt ein n e w s Beispiel dafiir ab , wie sich die Chlorwasserstoffsaure dazu anwenden I a b t , in dem Laboratorium kiinstlich dargestellte Producte zu solchen Substanzen umzuwandeln , wie sie als Mineralien natiirlich vorkommend gefunden werden.

    Y'i/u~fluorUr. - Erhitzt man Fluortitankalium in ' einem Strome von trockeiiern Wasserstoflgas , welchem eine kleine Menge Chlorwasserstoff beigemischt ist, so geht das freige- wordene Fluortitan in Titanfluoriir TiFl iiber, wie diefs die folgende Analyse nachweist :

    Titan 56,l Ti 56,3 Fluor 40,O FI 43,7 Verlust an Fluor 3,s 100,o. ___

    100,o

    Diese etwas schwierige Analyse wurde in der Art aus- gefiihrt, dafs das Titanfluoriir mittelst Aetzkdi und Salpeter im Silhertiegel aufgeschlossen und beziiglich dcr Vorsichts- makregeln, das Fluor in der Form von Fluorcalcium zu be- stiinmen, die von H. R o s e gegehene Vorschrift befolgt wurde.

    Das hei sehr hoher Temperetur erhaltene Titanfluorfir bildet sch6n-dunkelviolette prisinatische Krystalle. Da die Flachen der Prismen stark-glanzend sind, lassen sich die fur die Combination der zwei i i i eiitgegengesetzter Stellung be- findlichen quadratischen Prismen characteristisohen Winkel von 135" messen. Da eiiie kleiiie Menge Titansiiure die Ursachc dieser Krystallisation in quadratischen Prisirien sein kann, hehalte ich rnir vor, spiiter auf diesen schwierig zu entscheidenden Punkt zuriickzukoiriinen.

    h'~it1rlfi;rntiyei~ Hvtil I rlurch Fitanjuoriir yefii,.tt. - Bei der Darslellung yon nadelfbrniigem Rutil in einern aus

  • ties liutils und Brookits u.nd das TittinfEuoriir. 221

    Kohle geferligten Tiegel, als das Geinische ron titansaurem Salz und Fluortitansalz Imgere Zeit vor dent Uel)erIeiten von Chlorwasserstoffgas im Schinelzen erhalten worden war, wur- deli blarie Krystalle erhalten , welche bis zu 5 pC. Fliior entkielten aber dabei das specifische Gewicht, das Aussehen und die Zuspitzung des nadelformigen Rutils besafsen ; letz- teres geht aus folgender Messung hervor :

    bib' 143'43'.

    Diese Farbung des nadclf6rntigen Rutils beruht auf dew Cehalt an Titanfluorur, denn diese Krystalle enthalten - da sie mittelst eweifach - schwefelsauren Ammoniaks uefgeliist ein geringeres Gewicht an Titanskure ergalwn, als das der angewendeten Substanz Gar - kein blaues Titanoxyd *?.

    Man kann fragen. ob auch die Farbung des Anatases atif einem Gehalt an diesem Titanfluoriir oder auf einem Ge- Itt l l t an dem cjurch H. S a i n t e - C l a i r e D e v i l l e entdeckten Oxyd TiO,, Ti,O,, beruht. Diese Frage kann nur durch neue Untersucliungen entschieden werden ; doch niacht Darn our's vortreffliche Analyse des brasilianischen Topases **) die Anwesenheit des Titanfluorurs in dem yon ihm untersuchten Mineral allerdings wahrscheinlich, da das Gewicht der er- haltenen Titansaure naheeu i pC. weniger betrug, 81s das der angewendeten Substanz war.

    Diese Untersuchungen habe ich in H. S a i n t e - C 1 a i r e D e v i l 1 e's Laboratoriurn und unter seiner Leijung ausgefuhrt.

    *) Dieses analytieche Verfahren , welclies nur unter der Coiitrole der directen Bestimmung des Fluors zulbsig ist, gab doch, auf das Titanfluoriir angewendet, die der Theorie nach sich berech- nende Menge Ticanallure, ntimlich 93,2 pC.

    **) Annal. de chim. et de phys. [3] X.

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