Boraxperle

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Die Boraxperle wird als Vorprobe auf manche Übergangsmetalle beim Trennungsgang in der Analytischen Chemie verwendet.[1]

äußerste Spitze des inneren Flammenkegels wirkt reduzierend, gesamte äußere Flammenkegel ist Oxidationszone

Dazu wird mit einem zuvor ausgeglühten Magnesiastäbchen Borax (Na2B4O7 \cdot 10 H2O) aufgenommen und in der Bunsenbrennerflamme zu einer glasklaren Perle geschmolzen. Dabei entweicht das enthaltene Kristallwasser. Anschließend wird mit dieser Perle eine kleine Menge der pulverförmigen Probe aufgenommen und in die Brennerflamme gehalten, bis die Perle erneut vollständig geschmolzen ist und sich die Probe gleichmäßig darin verteilt hat. Man beobachtet dann die Farbe der Perle sowohl in der Hitze als auch im abgekühlten Zustand.

Je nach verwendeter Flammenzone (leuchtend = Reduktionsflamme, nicht leuchtend = Oxidationsflamme) ergeben sich unterschiedliche Färbungen der Perle. Diese sind weitestgehend identisch mit den Färbungen bei der Phosphorsalzperle.

Reaktionen in der Perle[Bearbeiten]

Chemisch gesehen entstehen in der Hitze Schwermetallborate. Diese haben unterschiedliche Zusammensetzung.

Schritt 1: Ausglühen des wasserhaltigen Borax:

\mathrm{Na_2 [B_4 O_5 (OH)_4] \cdot 8 \ H_2O \ \xrightarrow{\triangle} \ Na_2 B_4 O_7 \cdot 10 \ H_2O}[2]

Schritt 2: Bildung des Schwermetallborats am Beispiel von Cobalt(II)-sulfat:

\mathrm{Na_2 B_4 O_7 + CoSO_4 \ \xrightarrow{\triangle} \ 2 \ NaBO_2 + Co(BO_2)_2 + SO_3 \uparrow}[2]

Gefährdungsbeurteilung[Bearbeiten]

Borax (Natriumtetraborat) wurde inzwischen als fruchtbarkeitsgefährdend und potentiell fruchtschädigend eingestuft. Da es mit der Phosphorsalzperle eine weniger gefährliche und aus analytischer Sicht gleichwertige Alternative gibt, sollte für die Zwecke der entsprechenden Vorprobe auf den Umgang mit Borax verzichtet werden. [3]

Farben in der Boraxperle[Bearbeiten]

Die Farbe ist vom enthaltenem Kation abhängig und kann ein eindeutiger Hinweis auf das entsprechende Metall sein. Bei Mischproben kann aber oft nur auf die An- oder Abwesenheit bestimmter stark färbender Ionen (z.B. Co2+, Cr3+) geschlossen werden, da es auch zu Mischfärbungen oder zur Überdeckung weniger intensiver Färbungen kommen kann.

Als Nachweis ist die Boraxperle daher nicht ausreichend. Der durch die Boraxperle erhaltene Hinweis muss durch geeignete Nachweisreaktionen bestätigt werden.

Beispiele für Färbungen[4]
Kation Oxidationsflamme Reduktionsflamme
Fe2+ farblos bis gelbrot grün
Mn2+ violett farblos
Co2+ blau blau
Ni2+ gelb bis braun braun
Cr3+ grün smaragdgrün
Cu2+ blau-grün rotbraun

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. Brockhaus ABC Chemie, VEB F. A. Brockhaus Verlag Leipzig 1965, S. 196.
  2. a b Jander-Blasius, Einführung in das Anorganisch-chemische Praktikum, S.Hirzel Verlag Stuttgart 1990, 13. Aufl. S. 182.
  3. Eintrag zu Natriumtetraborat in der GESTIS-Stoffdatenbank des IFA, abgerufen am 11. Februar 2012 (JavaScript erforderlich).
  4. Jander-Blasius, Einführung in das Anorganisch-chemische Praktikum, S.Hirzel Verlag Stuttgart 1990, 13. Aufl. S. 282.

Weblinks[Bearbeiten]