264 0. Honigschrnid und H. Auer v. Wdsbwh.

Revision des Atomgewichts des Yttriums. Analyse des Yttriumchlorids.

XI. Illitteilnng.

Von 0. HONIGSCHIVHD u. H. Frh. AUER VON WELSBACH.

Vor zwei Jahren hat der eine von uns in Gemeinschaft mit 9. MEUWSEN~) eine Revision des Atomgewichts des Yttrium durch Analyse des Yttriumchlorids ausgefiihrt und dabei drei verschiedene Yttriumpr5,parate untersucht, melche die Werte Y = 89,092; 89,057 a. 88,950 ergaben. Diese Praparate wiesen, wie die spektro- skopische Untersuchung zeigte, verschiedene Reinheitsgrade auf, woraus sich auch die Verschiedenheit der Atomgewichtswerte er- klart. Den niedrigsten Wert ergab das reinste Praparat (Praparat I1 von W. PRANDTL) dessen sirupose Nitratlosung in etwa 10 cm dicker Ychicht die starkste Absorptionslinie des Erbiums (523) nur noch andeutungsweise erkennen la& und dessen Rontgenspektrum keine fremde Linie mehr aufweist.

Prof. EBERHARD war so freundlich zwei der vou uns bearbeiteten Yttriumpraparate, und zwar das Praparat 11 von PRANDTL mit dem Atomgewicht 88,95 sowie das uns von C. AVER v. WELSBACH zur Verfiigung gestellte mit dem Atomgewicht 89,057 spektroskopisch zu untersuchen, wofur ihm auch an dieser Stelle unser herzlicher Dank gesagt sei.

,,1. Aufnahmen des Yttriums von PRANDTL. Ein Vergleich mit den von mir friiher untersuchten uncl als ganz rein befundenen Yttriumpraparaten von R. J. MEYER, URBAIN, POSTITJS und FEIT er- gab eine vollige Ubereinstimmung des Y-PRANDTL mit obigen h a - paraten.

2. Neben dem Spektrum des 'SI-PRANDTL wurde das Spektrum eines technischen Yttriumpraparates von DROSSBACH (Oxyd schwach gelblichbraun) photographiert. Die ziemlich starken Linien der Ver- ucreinigungen des technischen Praparates feblen vijllig im Y-PRASDTL.

Sein Befuud lautet:

HONGSCHMID U. bfEUWSEN, 2. c ~ ? % O l p . U. allg. ChW7,. 140 (1924), 341.

Revision des Atomgewichts des Yttriums. 285

3. Aufnahme des Yttriumpraparates von C. AUER v. WELSBACH. Ein Vergleich mit den reinen Praparaten zeigte, da8 Y-AUER VON WELSBACH mehr Linien hat als die reinen Praparate.

4. Neben dem Spektrum des Y-AUER VON %WELSBACH wurde wieder das des technischen Yttriums photographiert. Die Ver- unreinigungen des Y-AUER VON WELSBACH sind im Spektrum des technischen Yttriums verstarkt. Die starksten Linien dieser Qer- unreinigungen gehijren dem Holmium an."

Dieser Befund stiitzt unsere schon seinerzeit ausgesprochene Ansicht, daB der niedrigste Wert, der auch dem spektroskopisch reinsten Praparate entspricht, dem wahren Atomgemicht des Yttriums am nachsten kommt, da jede Verunreinigung durch andere vom Yttrium schwer trennbare seltene Erden eine Erhohung des Atom- gewichtes bewirken mug. Mit diesem nicht ganz befriedigenden Resultate muBten wir uns seinerzeit begniigen, da uns kein reineres Yttriumpraparat zur Verfugung stand.

In der Zwischenzeit hat nun PRANDTL die Reinigung seines Tttriums weitergetrieben und namentlich alle Anstrengungen ge- macht, die letzten, im Absorptionsspektrum erkcnnbaren, Spuren von Erbium zu entfernen. Er benutzte zu diesem Zwecke die von ROWLAND empfohlene und schon von CROOKS und namentlich von H. JONES zur Reinigung des Yttriums mit Vorteil angewandte Methode iler Faillung mit Kaliumferrocyanid. Auch im vorliegenden Fall hat clieses Verfahren seinen Zweclr vollkommen erfiillt, denn die kon- zentrierte Nitratlosung des so gereinigten Yttriumpraparates lie6 keine Spur einer Absorptionsbande erkennen.

Dieses neue Yttriumpraparat, das anch im Rijntgenspektrum keine Andeutung einer Verunreinigung erkennen la&, stellte uns PRANDTL fur die Zwecke einer neuen Atorngewichtsbestimmung freundlichst zur Verfiigung. Wir fuhrten dieselbe xiederum durch Analyse des Yttriumchlorids aus und fanden dabei einen noch etwas niedrigeren Wert als ihn das Praparat I1 PBANDTL bei der ersten Untersuchung ergeben hntte.

Ikeinignng des Ausgangsmaterials.

w. PRANDTL teilte uns uber die weitere Reinigung seilies Tttriumpraparates durch Ferrocyanidfallung folgendes mit:

,,Zu der maiBig verdunnten Yttriumnitratlijsung setzte ich bei gewijhnlicher Temperatur unter lebhaften Umruhren verdiinntem Ferro- cyanidlosung in mehreren kleinen Anteilen hinzu und lieB die Mischung

286 0. Hiinigsohmid ulzd H. Auer v. Welsbach.

unter zeitweiligem Umruhren mehrere Tage stehen. Dabei wurden die letzten noch vorhandenen Erbiummengen im Niederschlage an- gereichert und aus dem Filtrat davon ein Sttriumoxyd erhalten, dessen konzentrierte Nitratlosung auch in etwa 20 cm dicker Schicht keine Andeutung einer Absorptionslinie erkennen lie6."

Wir losten das erhaltene Yttriumoxyd in reinster Salpetersaure und fallten aus der Nitratlosung mit Oxalsaure das Oxalat. Dieses wurde im elektrischen Tiegelofen im Platintiegel zu Oxyd vergliiht, das nochmale der gleichen Rehandlung unterworfen wurde. Die zweimalige Fallung des Oxalats ist sehr wohl geeignet alle vor- handenen Zufallsverunreinigungen zu entfernen. Das schlieBlich er- haltene rein weiBe Oxyd wurde in Salzsaure gelost, aus dieser Lbsung durch Sattigen mit Chlorwasserstoff das kristallwasserhaltige Yttrium- chlorid abgeschieden und in Platintrichtern mittels der Zentrifuge von der Mutterlauge getrennt. Diese Ausfallung des Chlorids mittels Chlorwasserstoff wurde noch zweimal wiederholt und das schlief3lich erhaltene feinkristalline Salz im Vakuumexsiccator uber konzentrierter Schwefelsaure aufbewahrt. Die nach mehrtagigem Stehen fest zu- sammengebackene Salzmasse wurde in einer Quarzschale im staub- dichten Glaskasten gepulvert und nunmehr uber Atzkali im Exsiccator bis zur Snalyse verwahrt.

Eeagentien.

Alle verwendeten Ibeagentien, wie Wasser, Salzsiiure, Salpeter- same, Oxalsaure und Ammoniak, die zur Reinigung des Ausgangs- materials und zur Durchfuhrung der Bestimmungen benotigt wurden, waren durch wiederholte Destillation bzw. Kristallisation besonders gereinigt worden.

Das verwendete Silber wurde in der wiederholt beschriebenen Weise durch mehrmalige Kristsllisation des Nitrats, Reduktion des- selben mit Ammoniumformiat, Schmelzen des Metalls zu groBen Ileguli mit dem Geblise auf einer Kalkunterlage, nachfolgende elektrolytische Raffination und Schmelzen des kristallinen Metslls irn Wasserstoffstrom gereinigt.

Wage nnd Uewichte.

Wir benutzten eine Wage von KAISER und SIEVEES mit Mikroskop- ablesung und einer Empfindlichkeit von 0,Ol mg. Der Prazisions- gewichtssatz aus vergoldetem Messing war nach RICHARDS geeicht. Alle W Lgungen wurden mit Gegengewichten ausgefiihrt und fiir das

Eevision des Atorngewiehts des Yttm'ums. 28 7

Vakuum korrigiert,, wobei fur eine mittlere Luftdichte von 0,001 13 die folgenden Vakuumkorrekturen in Anmendung kamen :

Spez. Gew. Vak-Korr. fur 1 g - Messinggewichte . . . 874

Chlorsilber . . . . . 5,6 Yttriumchlorid . . . 2 8 +0,027 m g

+0,068 !, Silber . . . . . . 10,49 -0,027 ,,

Analyse des Yttrinmchlorids. Das kristallwasserhaltige Chlorid wurde in der schon von HONIG-

scmm und MEUWSEN ausfiihrlich beschriebenen Weise durch Er- hitzen bei ganz langsam gesteigerter Temperatur in einem Gemisch von Stickstoff und Chlorwasserstoff vollstandig entwiissert und ge- schmolzen. Wurden die angegebenen Arbeitsbedingungen genau ein- gehalten, so gelang es das Chlorid unzersetzt zu schmelzen, so dab es sich leicht vollkommen klar in Wasser loste. Jede Spur von Oxychlorid ware beim Auflosen unschwer zu erkennen gewesen.

Die Analyse des gewogenen Chlorids erfolgte nach der iiblichen Harvardmethode durch Bestimmung der beiden Verhaltnisse YCl, : 3 Ag : 3AgCl mit Hilfe des Nephelometers.

Die ausgefihrten Analysen gaben die folgenden Ilesultate.

Nr. 2 3 4 5 6 7 8 9

10 11

Nr. 1 2a 3a -In 5a R R 7 a 8a 9 a 10s

YCI, i. Vak. 2,15306 2,18124 2,43852 2,61345 2,88846 2,60421 2,32309 2,38370 2,60220 2,82846

25,0t639

YCI, i. Vak. 2,24375 2,15306 2,181 24 2,43852 2,61345 2,88846 2,60421 2,32309 2,38370 2,60220

24,43 16 8

Verhaltnis PCI, : 3 Ag . Ag i. Vak. YCI,:3Ag

3,56803 0,603431 3,61466 0,603443 4,04100 0,603445 4,33091 0,603441 4,78663 0,603443 4,31565 0,603434 3.84963 0,603458 3,95020 0,603435 4.31226 0.603442 4j68724 0,603438

41,45621 0,604441

Verhiiltnis YCI, AgCl i. Vak.

4,94021 4,74088 4,80278 5,36920 5,75442 6,35993 5,73423 5,11499 5.24839

: 3AgC1. YCI,: 3 AgCl

0,454181 0,454148 0,454162 0,454168 0,454164 0,454165 0,444152 0,454173 0,454160

5;72964 Oi454165 53,79487 0,454164

At.-Gew. v. Y. 88,924 88,927 88,928 88,927 88,927 88,924 88,931 88,926 89,927 88,926 88,927

At.-Gew. v. P. 88,931 88,918 88,925 88,926 88,824 88,925 88,919 88,928 88.923 88;925 88,924

288 0. Honigschrnidu H. Auerv. Welsbaela. Revisiondas Btonagew. d. Yttriurns.

Als Gesamtmittel sller ausgefiihrten 20 Bestimmungen ergibt sich fur das Atomgewicht des Tttriums der Wert I' = 88,925 mit einer mittleren Abweichung vom Nittel von 9 0,002. Dieser Wcrt ist um 0,025 Einheiten niedriger als jener, den HONIGSCHMID und MEUWSEN fur das reinste ihnen damals zur Verfugung stehende Praparat ,,PRANDL 11" erhalten haben. Das hohere Atomgewieht dieses letzteren Yttriumpraparates konnte nur durch seinen Gehalt an Erbium bedisgt sein, der ja spektroskopisch festgestellt worden war. Das zur vorliegenden Untersuchung verwendete Priiparat war hingegen vollkommen erbiumfrei.

Wir konnen zusammenfassend sagen, daB das reinste bisher von uns untersuchte Yttriumpraiparat, dessen optisches und Rcntgen- spektrum keine Spur irgendeiner Verunreinigung durch fremde Erden erkennen lafit, fur das Atomgewicht des Tttriums den Wert Y = 88,925 ergibt, den wir derzeit als das wahrscheinlichvte Atomgewicht dieses Elements ansehen miissen.

1M;iinchen, Chernisehes Laboratmiurn der Bayerischen Akadernie der Wissensohaften.

Bei der Redaktion eingegangen am 5. Juli 1927.