Synthese von Eisen(II)-oxalat

[aliquis]

20 ml sind 400 Tropfen, ein Tropfen entspricht also höchstens 0,00025 g Substanz bei max. 0,1 g davon.
Wie genau ist die Waage?

Kann man einen Vierteltropfen sicher vom Dritteltropfen unterscheiden? Macht es da nicht mehr Sinn, in zwei Durchgängen zu arbeiten und beim zweiten Mal für den/die letzten Tropfen eine Mikroliterpipette einzusetzen oder mit einer Masslösung der nächstkleineren Potenz weiterzuarbeiten?
Ist eine derartige Vorgehensweise wirklich Standard oder eher Marotte des Dozenten? Welche Erfahrungen haben die anderen Profis hier damit?

[Glaskocher]

Beim Titrieren bitte nie die Bürettenspitze mit dest. Wasser abspülen, um den halben, hängenden Tropfen in das Reaktionsgefäß zu spülen. Es kann eine unbekannte Menge Wasser in die Bürettenspitze kommen und Maßlösung verdrängen. Besser ist es, wenn man den Tropfen an der Innenwand des Titrationsgefäßes abstreift und durch kippen des Gefäßes mit der Reaktionslösung nach unten spült. Dieser Spülvorgang darf durch dest. Wasser unterstützt werden.

@aliquis:
Wie willst Du mitten in der Titration anfangen, mit einem zweiten Messsystem zu titrieren? Wie soll man den Verbrauch korrekt mit dem Restinhalt der Bürette verrechnen? Der Fehler wird immer vom gröbsten Messgerät bestimmt. Man kann bei einer Bürette sicher bis auf einen halben Strichabstand ablesen. Mit Erfahrung kann man auch auf 0,2-er Abstände ablesen. Soll jetzt die mit der Mikroliterpipette zugegebene Lösung der Bürette entnommen werden? Was ist mit dem Resttropfen in der Pipettenspitze? Wie schafft man es, die Bürette mit der selben Genauigkeit abzulesen, wie man Mikroliter zugibt? Man kann ja auch nicht die Messung mit einem Zollstock und einer Schiebelehre ernsthaft auf die feinste Auflösung der Schiebelehre genau addieren und als exakt "verkaufen".

Um genauer titrieren zu können müßte der gesamte Dosiervorgang präziser gestaltet werden, was rasch das Budget der Hobbyisten übersteigt und so manchem Amateur auch als zu teuer erscheint... Mit Motorbüretten kommt man auf mindestens 1000 oder gar 5000 Schritte je Bürettenvolumen. Das entspricht bei einer 25ml-Bürette Inkrementen von 0,025ml bis 0,005ml.

[mgritsch]

Praktisch hast du:
Bürettenfehler - bei Klasse AS, 25 ml 0,13% (Fertigungstoleranzen)
Ablesefehler - bei 0,05 ml Teilstrichen 1/2 Teilstrich = 0,025 ml = 0,1%
Titerfehler - auch bei angenommen perfektem urtiter (Gehalt) und Einwaage ist immer noch der Messkolben zu berücksichtigen - wieder 0,1%
Indikatorfehler - kommt auf den Fall an. 1M HCl vs 1M NaOH und passendem Indikator ist der Sprung so steil dass vernachlässigbar (< 1 μl). Bei schwachen/verdünnten Säuren oder bei der Komplexometrie kann das schon mal auf 1 - 3 Tropfen ansteigen = 0,2-0,6%
Und last but not least der Experimentator. Aber ich merke du hast eine gute Ausbildung und verstehst dein Handwerk - also lassen wir das mal weg.

Macht 0,3 - 1%, je nach Thema…
man muss das auch mal relativ sehen: das ist wesentlich besser als die meisten physikalischen Methoden! So wenig Fehler ist schon top.

Es gibt ja auch einen Grund warum man Wiederholmessungen macht und Mittelwert bildet. Sowas wie keine Schwankungen gibt es nicht.

Ein deutlich größeres Problem wirst du damit haben dein Produkt in eine definierte Wägeform zu bekommen (schon trocken aber noch nicht zersetzt?) Es gibt schon einen Grund warum man in der Gravi Ca eher nicht als Oxalat sondern nach dem Verglühen als CaO auswiegt. Die Option hast du bei Fe mangels stöchiometrischem Oxid eher schwierig. Glühen bei 800° zu Fe2O3 wäre denkbar, wenn das Oxalat nicht zu reduktiv ist bzw C hinterlässt… schwer zu sagen ob das geht. Aber dann wäre gravi der „Königsweg“.

[aliquis]

@Glaskocher: Eigentlich konnte ich mir eine derart penible Titration gar nicht vorstellen. Deshalb ja meine Frage an die Erfahrung der Profis. Motorbürette - noch nie in Aktion gesehen. Aber so, wie Du es beschreibst, dürften damit so feine Bestimmungen wohl möglich sein. Bei Franz98 klang es aber nicht so, als sei dieses Gerät verwendet worden.
Von daher erschien mir die Abmessung eines Vierteltropfens unter Benutzung von Normalgeräten abenteuerlich und auch etwas ungenau. Die Mikroliterpipette ist vermutlich wirklich kein passendes Instrument für diese Anwendung. Aber wenn man keine Hightech-Bürette da hat: was spricht dagegen, kurz vor dem sichtbar nahenden Umschlagspunkt mithilfe einer zweiten gefüllten Bürette von einer 0,1 N auf eine 0,01 N Masslösung zu wechseln und die Verbrauche unter Berücksichtigung des Potenzfaktors aufzuaddieren (immer vorausgesetzt, man benötigt so exakte Ergebnisse)?

@mgritsch: im Pyrolysat ist viel fein verteiter Kohlenstoff vorhanden. Wäre da nicht wiederauflösen, filtrieren, oxidieren und titrieren die sauberere Methode?

[mgritsch]

Von daher erschien mir die Abmessung eines Vierteltropfens unter Benutzung von Normalgeräten abenteuerlich und auch etwas ungenau.

Es wird der Vierteltropfen ja auch nicht „abgemessen“ sondern nur zugegeben. Am Ende entscheidet immer der Stand in der Bürette. Deren Ablesbarkeit/Genauigkeit entscheidet über das Gesamtergebnis, deswegen ist dein Vorschlag mit Zweitbürette bestenfalls zweckarm.

Dennoch kann man an der Methode durchaus zweifeln ob sie einen Nutzen hat. 1 Tropfen = 0,05 ml = die Halbstriche, alles unter 1/2 Tropfen ist nicht seriös ablesbar.

Weiters mach mal den Versuch und titriere „normal“ zu Ende. Lies ab, und dann lies zB 10 Minuten später noch mal ab. Wetten du hast auf einmal merklich weniger Verbrauch? Der Flüssigkeitsfilm läuft langsam nach… je mehr man verbraucht und je rascher man arbeitet/abliest, desto ausgeprägter der Effekt. Was ist die richtige Geschwindigkeit, wann ist der richtige Zeitpunkt, wann genau die Menge lt Eichung ausgelaufen? Solche Fehler übersteigen bald den mühsamen halben Tropfen und lassen den Nutzen fraglich erscheinen…

im Pyrolysat ist viel fein verteiter Kohlenstoff vorhanden. Wäre da nicht wiederauflösen, filtrieren, oxidieren und titrieren die sauberere Methode?

Gravimetrisch ist wenn möglich immer die genaueste Methode da keine „indirekte“ Ermittlung. Bei geeigneter Reaktionsführung sollte es möglich sein den C mit zu veraschen. Mit deinem Hobby-Brenner wird das aber nichts.

Filtration wäre ein absolutes no-go, Papier adsorbiert Analyt.

[aliquis]

Ja eben, weniger als ein halber Tropfen Mehrverbrauch ist schwer ablesbar. Und an die Glasbenetzung hatte ich auch schon mal gedacht. Bei Verdünnung um eine Größenordnung wären es immerhin 0,25 ml Mehrverbrauch und damit sehr gut ablesbar.
Mein Anspruch ist es ohnehin nicht (dererlei Bemühungen würden durch die Ungenauigkeit meiner anderen Gerätschaften eh ad absurdum geführt werden), sondern der von Franz98.

Alternativ vs. Analyt im Filrierpapier: aschefreies verwenden, trocknen lassen, verglühen und Rückstand zum Filtrat spülen? Würde auch den Einsatz eines Rohrofens erübrigen und sollte bereits mit Tiegel und "Hobby(gas)brenner" durchführbar sein...
Aber auch hier: nicht ursprünglich mein Anliegen...

Bei meinen eigenen Analysen kann ich mit einer Abweichung von 1 % sehr gut leben...

[Glaskocher]

Wenn ich von der "Ursubstanz" eine gravimetrische Eisenbestimmung mache, dann pyrolysiere ich nicht unter (teilweisem) Luftausschluß, sondern erhitze in Luft oder zumindest in oxidierenden Flammbereichen. Das bedeutet, daß ich die Substanz nicht reduktiv zersetze, sondern oxidativ behandele. Die Bildung von Kohlenstoff sollte unter diesen Bedingungen weitgehend ausgeschlossen sein. Man nimmt ja die Verbrennung während der Vorführung quasi während des Erhitzens schon vorweg.

Auch von mir nochmal: "Der geteilte Tropfen bei praktischer Titration"
Während ich titriere sehe ich exakt zweimal auf die Skalierung der Bürette: Beim Start muß sie NULL zeigen und wenn ich fertig bin lese ich ab. Zum Teil merke ich mir schon mal die Stände knapp vor der letzten Zugabe, falls mir mehr "durchrutscht" als zum Endpunkt nötig ist. Aber der "Halbe" wird nach Augenmaß erzeugt und wie oben beschrieben zur Reaktionslösung zugemischt.

[mgritsch]

Mein Anspruch ist es ohnehin nicht [...] auch hier: nicht ursprünglich mein Anliegen...

Warum dann die vielen Nachfragen? Fragst du für einen Freund?

[BJ68]

"Mein Senf":

Bei Farbumschlägen.....da sieht jeder die Farben unterschiedlich bzw. nimmt den Umschlag anders wahr, dürfte wahrscheinlich die größere Fehlerquelle sein...

"Fun Fact" in meinem Pfadistamm gibt es es jemanden der ein Tetrachromat ist d.h. er hat da einen zusätzlichen Gelbrezeptor und kann damit mehr Farbtöne unterscheiden und damit dürfte sie den Farbumschlag anders sehen, als wie ich....

bj68

[aliquis]

Mein Anspruch ist es ohnehin nicht [...] auch hier: nicht ursprünglich mein Anliegen...

Warum dann die vielen Nachfragen? Fragst du für einen Freund?

Nein, nach der Reinheitsanalyse von Eisenoxalat hatte ursprünglich Franz98 gefragt und dann die m. E. recht ungewöhnlich peniblen Methoden in seinem Praktikum beschrieben.
Dazu hatte ich dann meinen Eindruck geschildert und das mitgeteilt, was ich weiß. Wo es sich um Vermutungen handelt oder ich davon ausgegangen bin, dass diejenigen, die schon mal in solch einem Praktikum waren, mehr dazu sagen können müssten, habe ich die Frageform gewählt.
Ich benutze ungern den Brustton der Überzeugung, solange ich mich noch im Bereich von Hypothesen bewege... Ist das falsch?

Apropos Fragen: Warum muss ich mich dafür rechtfertigen, wenn ich im Forum Fragen stelle bzw. etwas vorsichtshalber als Frage formuliere?
Ich nehme Deinerseits eine mir gegenüber gesteigert kritische Grundhaltung war. Hat das konkrete Gründe oder täusche ich mich?

[Franz98]

Also um hier noch einmal etwas Klarheit reinzubringen.

Ich selbst studiere nicht, sondern mache eine Ausbildung zum Chemielaborant. Diese Strengen Vorgaben sind so von der IHK für unsere praktische Prüfung festgelegt. Ebenso wird hier unsere Arbeitsweise strengstens beobachtet. Wobei wir am Umschlagspunkt so arbeiten müssen, wie ich es geschildert habe. Dabei wird von uns das Können verlangt, dass wir kurz bis vor den Umschlagspunkt titrieren. Dann wird die Nachlaufzeit der Bürette abgewartet, um sicherzustellen, dass alles an Maßlösung auch abgelesen wird. Danach müssen wir mit den einzelnen Tropfen und geteilten Tropfen weitermachen. Ablesen und falls dies nicht möglich ist, aufgrund der Skalierung wird einfach je nachdem ob halber oder viertel Tropfen das Volumen dessen oben drauf gerechnet. Das wir dies Abschätzen können wird von uns so einfach verlangt. Dabei arbeiten wir auch mit einfachen Büretten und laut Ausbildern ist abspülen kein Problem, wenn von oben abgespült wird.

[Franz98]

20 ml sind 400 Tropfen, ein Tropfen entspricht also höchstens 0,00025 g Substanz bei max. 0,1 g davon.
Wie genau ist die Waage?

Kann man einen Vierteltropfen sicher vom Dritteltropfen unterscheiden? Macht es da nicht mehr Sinn, in zwei Durchgängen zu arbeiten und beim zweiten Mal für den/die letzten Tropfen eine Mikroliterpipette einzusetzen oder mit einer Masslösung der nächstkleineren Potenz weiterzuarbeiten?
Ist eine derartige Vorgehensweise wirklich Standard oder eher Marotte des Dozenten? Welche Erfahrungen haben die anderen Profis hier damit?

Also solche Arbeitsweisen, wie ich diese hier schildere sind einfach Marotten der IHK. Wir sollen unseren Beruf halt ordentlich lernen und nicht so olala machen. Nicht umsonst gehört unser Beruf zu einem der schwierigsten Ausbildungen, sowohl in Theorie als auch in Praxis und wird dann natürlich auch dementsprechend bezahlt.

[mgritsch]

Apropos Fragen: Warum muss ich mich dafür rechtfertigen, wenn ich im Forum Fragen stelle bzw. etwas vorsichtshalber als Frage formuliere?
Ich nehme Deinerseits eine mir gegenüber gesteigert kritische Grundhaltung war. Hat das konkrete Gründe oder täusche ich mich?

du stellst viele Fragen bzw Annahmen - gut! Keine Kritik daran, im Gegenteil.
aber mit (gefühlt) hoher Häufigkeit führen diese ins Leere da "für dich nicht relevant" aus welchen Gründen auch immer. Das hinterlässt ein Gefühl von umsonst die Mühe gemacht. Drei Möglichkeiten: Ich antworte vermehrt nicht, du fragst weniger oder du teilst das negative Feedback nicht mehr mit. Ich bin da flexibel, würde Option 1 oder 2 aber für die schlechteren halten.

[aliquis]

Ich habe von vornherein gesagt, dass ich so wie Franz98 nicht vorgehen würde (was die angelernte Übergenauigkeit angeht, die m. E. nur vermeintlich zu besseren Ergebnissen führt...), die Aufgabe (Eisenoxalatgehalt bestimmen) aber für grundsätzlich lösbar halte - wenngleich sich mir die Sinnhaftigkeit nicht erschließt.
Darf man sich nur beteiligen, wenn man verschweigt, dass man einem zuvor beschriebenen Weg - aus gutem Grunde - nicht folgen kann/will? Dann leider Option 2.

Ansonsten wähle ich Option 4...

[aliquis]

@Franz98: Na, ob ich dann Lust hätte, die Methoden auch noch in meiner Freizeit anzuwenden...
Andererseits vll. aber eine gute Übung für die Prüfung... Übung macht den Meister.
Vorteil: zu Hause guckt Dir keiner auf die Finger oder gibt Dir Noten.
Wenn Du gern die Reinheit bestimmst, auch wo es eigentlich nicht notwendig ist, wer sollte Dich bremsen?