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Werfahren und Vnrrichtung zum Bestimmen einer von einer Elüssigkeit
absorbierten Gasmenge Die Erfindung beizht aichauf ein Verfahren zum Bestimen einer
von einer Flüeeigkeit absorten Gasmemgen sowie auf eine Vorrichtung zur Durchführung
dieses Verfahr@@@ Insbesondere bezieht sich die Erfindung Auf ein Verfahren aud
eine Vrrrichtung zum Bestimmen der menge von Wasserstoffgas, die durch eine chemisch
ungesättigt Substanjz, insbesondere eine Substanz mit ungseättigten Aliphatenketten,
aromatischen Ringen oder mit reaktiven, durch AHydrierung reduzierbaren. funktionellen
Grupen, absorbiert worden ist.
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Bei. der Anhalyse von chemischen Substanzen ist es oft mal3 erforderlich,
eine von der betreffenden Substanz in der flüssigen Phase absorbierte Gasmenge zu
bestimmen, beispielaweise, falls die Substanz chemisch ungesättigt ist, die
absorbierte
Menge von Wasserstoffas. Eine derartige Bestimmung wird beispielsweise benötigt
bei der Benzinherstellung zur Verfahrensstieuerung sowie bei der Herstellung von
eßbaren Retten und Ölen oder in der pharmazeutischen oder pertrochemischen Industrie
zum Bestimmen des Anteils an ungsesättigten Bindungen innerhalb einer bestimmten
Substanz. Bei eßbaren Fetten (odedr bei ähnlichen Substanzen) wurde bislang der
Anteil an ungesättigten Bindangen durch die sogenannte Jodazhal angegeben. Diese
Jod. zahl ist zw2r weit verbreitet, sid stellt aber hinsichtlich der chemischen
Sättigung einer Substanz keine allzu genzue Information dar.
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Um bei der Bestimmung der chemischen Sättigeung einer Scubstanz eine
höhere Genauigkeit zu erzielem ais sie die gebräuchliche Jodzahl liefert, sind.
bereits zahlreiche Verfahren und Vorrichtungen vorgeschlagen worden, die auf dem
Prinzip der Messung der von der Substanz in der fl2ssigen Phase absorbierten Wasserstoffmange
beruhen. Diesen bisherigen Vorschlägen ist jedoch der Nachteil gemeinsam, daß sie
verhältnismäßig komplex aufgebaute und schwierig zu bedienende Apparate benötigen
und daß sie auch nicht den hohen Genauigkeitsgrad liefern, der bei der Analyse zahlreicher
Substanzen erwünscht oder erforderlich ist. Beispielsweise werden bei den bisherigen
Vorschlägen thermostatische Büretten oenötigt, um
die von der analysierten
Substanz absorbierte Wasserstoffmenge zu messen. Außerdem wird bei den bisherigen
Vorrchlägen durchweg eine umfangreiche Zusatzeinrichtung benötigt, alle beievielsweise
ein klimatisierter Raum. Solche Zusatzeinrichtungen sind nicht nur teuer, sondern
beeinträchtigen auch die ortsbweglichkeit der betreffenden Geräte.
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Mit der Erfindung soll ein verbessertes Verfahren das Bestimmen der
von einer flüssigen Subgstanz aufgenommenen Gasmenge verbessern, so daß die nachteile
der bischerigen Vorschläge nicht mehr vorhanden sind. Insbesondere soll eine Einrichtung
geschaffen werden, die einfach und wirtschaftlicfh in der Herstellung ist und nach
einem einfachen und sieheren Verfahren arbeitet.
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Der nachfolgenden Beschreibunt der Erfindung sei die ererkung vorangestellt,
daß zwar das Anwendungsgebiet der Bestimmung chemisch ungesättigter Gruppen oder
Bindungen durch Hydrierung dieser Gruppen oder BGindungen mit Wasserstoffgass praktisch
im Vordergrund steht und deshalb auch in erster Linie der Beschreibung zugrungelegt
wurde, daß die Erfindung aber ebenso gut auch bei zahlreichen anderen Verfahren
angwegendet werden kann, bei denen es darauf ankommt, die von einer flüssigen Substanz
absorbierte Menge irgendeines Gases zu ermitteln. Dabei soll der Ausdurck "flüssige
Substanz" sol reine Flüssigkeiten einschließen als auch Lösungen von Flüssigkeiten
oder festen Sotffen in einem geeigneten Lösung mittel.
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Bei der erfindungsgemäßen Bestimmung der von einer Flüssigkeit absorbierten
Gasmenge (Wasserstoffgas) wird folgendermaßen vorgegangen; Es ist ein in ein geschlossenes
System eingefügtes Reaktionsgefäß vorhanden, in das vor Beginn der Bestimmung ein
geeigneter Harierungs-Katalysator eingegeben wird. Danach wird Wasserstoffgas solange
durch das System gegeben, bis sämtliche Reste an Fremdgasen ausgespält sind~und
das gesamte System mit Wasserstoff gefüllt ist. Der Wasserstoff kann dabei entweder
in dem Hydriergerät selbst erzeugt sein oder voh einer Fremdquelle aus in das System
eingebracht sein.
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Es wird bevorzugt, den Wasserstoff im Hydriergerät selbst zu erzeugen,
da dann keine besonderen Premdquellen, die möglicherweise die Crtsbeweglichkeit
der Einrichtung beeinträchtigen wärden, erforderlich sind. Nach dem Füllen des Systems
mit Wasserstoff wird der im System herrschende Wasserstoffdruck durch geeingete
Mittel, beisielsweise durch ein Manometer, bestimmt.
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Eine für diesen Zweck besonders geeignete Einrichtung zum Bestimmen
des Wasserstoffdruckes wird weiter unten noch näher erläutert werden.
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Nach dem bestimmen des Anfangs drucke des Wasserstoffgases wird eine
unbekannte, chemisch ungesättigte Substanz in flüssiger Form in das den Hydrierung-Katalysator
enthaltende Sefäß eingebrachd. Danach wird die gesamte Einrichtung auf eine
konstante
Temperatur gebracht und auf dieser TemperaturX die beispielsweile 25 0C betragen
kann, gehalten Dies geschieht am einfachsten dadurch, daß die gesamte Einrichtung
in ein geeignetes. Temperaturead eingetaucht wird. Sodann wird die ungesättigte
Substanz mit dem Hydrierungs-Kaltalysator gemischt, wobei die hydrierung abläft.
Während der Hydrierung wird natürlich der. im System enthaltene Wasserstoff teilweise
durch die ungesättigte Substanz absorbiert. wobei der Druck im System solange abfällt,
bis die ungesättligte Substanz vollständig gesättigt ist, d. h. bis sämtliche. Doppe.-lbindungen
oder Dreifachbindungen ohne sonstige reaktive Gruppen restlos hydriert sind.
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Nach Beendigung der Hydrierung erfolgt die Bestimmung der durch die
ungesättigte Substanz absorbierten Wasserstoffmenge.
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Diese Bestimmung wird dadurch bewirkt, daß eine Verdrängungsflüssigkeit
in das geschlossene System eingebracht wird, die das Volumen des während der Hydrierung
absorbierten Wasserstoffgases ersetzt. Diese Verdrängungsflüssigkeit wird solange
in das System eingefüllt, bis die Anzeige dea'Druckes in der Druck bestimmungs-Einrichtung
erkennen läßt, daß der Druck innerhalb des Systemes wieder den Anfangsdruck des
Wasserstoffgases angenommen hat, d. h. denjenigen Druck, der vor Beginn der Hydrierung
herrschte. Die Menge der bis zu diesem Augenblick in das System eingebrachten Verdrängungsflüssigkeit
wird sodann
gemessen, sie ist ein Maß für die Menge des verbrauchten
Wasserstoffgases und gibt damit eine sehr enatie Kennazhl fur das Ausmaß des Anteils
an chemisch untgesättgten Bindungen innerhalb der betreffenden unbekannten Substanz.
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Die Messung der Menge an Verdränungsflüssigkeit läßt sich sehr leicht
bewirken; beispielsweise kann die Verdrängungsflüssigkeit Wasser sein, das von einer
graduierten Bürette aus in das System eingefüllt wird. Dabei besteht mithin die
Messung nur aus dem Ablesen der Birette.
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Nach Beendigung der ersten nessung können weitere Proben einer chemisch
ungesättigten Substanz in das Reaktionsgefäß eingegeben, mit dem Katalysator gemischt,
hydriert und anschließend gemessen werden. Dies kann solange geschehen, bis der
gesamte, im System enthaltene Wasserstoff verbraucht ist. Der endgültige Verbrauch
des Wasserstoffs wird dabei angezeigt durch die Tatsache, daß das gesamte System
mit der Verdrängungsflüssigkeit gefüllt ist. Zwecknaßig wird dabei so vorgegangen,
daß die Zugabe der weiteren Proben an ungesättigten Substanzen so erfolgt, daß das
geschlossene System nicht geöffnet zu werden braucht, weil dies löglicherweise die
Tenaui-g keit der Analyse stören könnte. Eine solche Zugabe der zu analysierenden
Proben kann auf zahlreiche, verschiedene Arten bewirkt werden, beispeilsweise dadurch,
daß die Einrichtung
einen Gummistofen enthält, durch den hindurci
eine Injektionsnadel gestoßen wird, über die die betreffende Probe in das System
eingebracht wird.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend in einem Ausführungsbeispiel
anhand der Zeichnungen näher erläutert. Dabei stellen dar: Fig. 1 schematisch einen
Längsschnitt einer erfindungsdgemäß aufgebauten Einrichtung zur Bestimmung der von
einer flüssigen Probe absorbierten Menge an Wasserstoffgas und Fig. 2 die Seitenansicht
der Einrichtung gemäß Fig. 1, naehdem diese in ein Temperaturbad eingetaucht ist.
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Die zeichnersisch dargestellte Einrichtung, die mit dem Sammelbezugszeichen
10 bezeichnet ist, enthält ein Reaktionsgefäß 12, innerhalb dem die Hydrierung der
zu analysierennen Probe stattfindet. Dieses Reaktionsgefäß nimmt während der Hydrierung
sowohl die ungesättigte Substanz auf, als auch einen geeignenten Hydrierungs-Katalysator.
Im Innenraum des Gefäßes 12 ist zweckmäßig ein Magnetrührer 14 angebracht, der
eine
gute Durchmischung der im Gefäß befindlichen Stoffe besorgt und damit zum sicheren
Ablauf der Hydrierung beiträgt.
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An das Gefäß 12 ist ein Anschlußrohr 16 angeschlossen, und zwar aus
Gründen einer möglichst guten Abdichtung mit Hilfe eines eingeschliffenen Glasstopfens,
der sich am unteren Ende des Rohres 16 befindet und in den Hals des Gefäßes 12 eingepaßt
ist. Zur Absicherung der Verbindung zwischen Rohr 16 und Gefäß 12 gegen ein unbeabsichtigtes
Öffnen dient eine Spannfeder 20, die an zwei Ansatznazen 18, von denen die eine
am Roht 16 und die andere am hals des Gefänes 12 befestigt ist, angreift.
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In dem Anschlußrochr 16 befin@et sich ein kleineres, nach unten ofense
Einsatz rochr 22, das mit dem Inneren des Gefäßes 12 kommuniziert. Das obere Ende
des Dinsatzrohres 22 ist an eine kammer 23 angeschlossen, von deren Seitenwand aus
ein Verbindungsrohr 24 ausgeht. Dieses Verbindungsrchr 24 ist seinerseits zn einen
Wasserstofferzuger 26 angeschlocsse, und zwar aweckmäßig dadurch, daß es mit diesem
sowie auch mit der Wandung der Kammer 23 (bzw. des Anschlußrochres 16, das die Kammer
23 enthält) verschmolzen ist. Die Kammer 23 geht an ihrem oberen Ende in einen Hale
28 über, der durch einen Gummistopfen 30 gandicht verschlosen ist. Im üûberigen
befindet sich
zwischen dem Einszatzrohr 22 und dem Wandungsteil
32 des Rohres 16 ein Ringraum 34, in dessen oberen Ende ein seitliches Vorhindungsrohr
36 mündet. Dieses Verbindungsrohr 36 seinerseits erstreckt sich bis in. das Innere
eines Blubbergefäßes 88.
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Der r wasserstofferzeuger 26 enthält an seinem unteren: Ende einen
tauchrochrartigen Ansatz 38 und im Bereich seiner oberen Gefäßwandung (etaa in der
Höhe der Mündung des Verbindungsrohres 24) einen Öffnungshals 40. Der Offnungshals
40 dient zum Einbringen von geeigneten wasserstofferzeugenden Substznzen und ist
durch einen Gummistopfen 42 gasdicht gegen die Außenatomsphäure abgedichtet. In
der Mitte der oberen Wandung geht. der Wasserstofferzeuger 26 in einen Schliffkonus
44 über, dessen Außenwandung 45 zumindest im Bereich des oberen Konusendes eine
zylindrische Frm- he-sitzt und mit Flanschen 46 versehen, ist. Dieser zylindrische
Teil 45 der Konuswandung, dient zum Anbringen einer geeigneten Klammer 48, die,
wie Fig. 2 erkennen läßt, ihrerseits an einem Stativ 50 angreift und mit Hilfe geeigneter
Befestigungseinrichtungen 52 in jeder gewünschten Höhe an dem Stativ gehalten werden
kann.
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In den Schliffkonus 44 des Wasserstofferzeugers 26 ist eine Bürette
54 eingesetzt, deren Auslaßrohr teilweise als Glas stopfen 56 ausgebildet und mit
diesem Glasstopfen in den Konus 44 eingechliffen ist. Die Schliffverbindung
zwischen
Wasserstofferzeuger und Bürette ist dabei zweckmäßig durch eine. Spannfeder 60 gesichert
die an zwei Ansatanasen 58, von denen die eine sich am Konus 44 und die andere sich
am Ansatzrohr der Bürette 54 befindet, angreift.
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Direkt oberhalb des den Glasstopfen 50 en@haltenden Teiles der Bürette
54 befindet sich der Bürettenhanh 65.
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Bieser Bürettenhaln besitzt eine konisches küken 64, das in einen
entsprechend konisch verlaufenden Wandungsteil 62 der Bürette eingeschlifen ist.
En seinem einen Ende ist das Küken 64, dassen @chse im wesentlichen waagerecht verläuft,
in üblicher Weise mit einem Griff 66 versehen. Von dem oberen Ende des Wandungsteiles
62 aus erstr@cken sich zwei Rore 68 und 70 senkrecht nach ob-n, und zwar in verh
ältnismäßig geringem Abstand voreinander. Von diesen beiden Rohren mündet das Rohr
68 in einem etwa kugelförmigen Gefäß 72, das zur Aufnahme der Verdrängungsflüssigkeit,
z. B. Wasser, dient.
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Das andere Rohr 70 stellt ein Bürettenrohr dar und ist au seinem oberen
Ende mit einem Gummiball 74 versehen, der es gestattet, die im Bürettenrohr 70 enthaltene
Flüssigkeit ; dt Druck zu besufschlagen, um diese in das Innere des Wasserstofferzeugers
26 zu drücken.
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Im. Küken 64 des Bürettenhahns 65 befindet sich eine nutartige Ausnehmung
76, über die die beiden Rohre 68 und 70
miteinander zur Verbindung
gebracht werden können. Dies bedeutet, da wenn in das Rohr 68 (nachfolgend auch
als Füllrohr bezeichnet) Wasser eingefüllt wird, bei entsprechender Stellung des
Hahnkükens 64 dieses Wasser in dem Bürettenrohr 70 behhsteigt. Sobald dabei das
hochsteigende Wasser einen bestimmten pegelstand erreicht hat, wird das Küken 64
um etwa 900 edreht, wodurch die Verbindung zwischen dem Füllrohr 68 und dem Bürettenrohr
70 flüssigkeitsdicht unterbrochen wird.
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Es befindet sich daraufhin eine genau abgemessene Wassersmenge im
Bürsttenurohr 70.
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Weiterhin befindet sich im Hahnküken 64 eine diagonale Kükenbohrng
78, die es gestattet, das untere Ende des Bürettenrohres 70 mit dem Zuslaßkanal
79 der Bürette (der sich durch den vornagehend erwähnten Glasstopfen 56 hindurcherstreckt)
in Verbindung zu bringen. Der Kanal 79 geht unterhalb des Glasstopfens 76 in eine
feine Spitze 80 über, die sich zentral durch den Wasserstofferzeuger 26 hindurcherstreckt
und wegen der erläuterten Verbindung zwischen Bürette und Wasserstofferzeuger auch;
In dieser Lage gesichert ist. Die Mündung der Bürettenspitze e 80 befindet sich
kurz oberhalb des Bodens des tauchrohrartigen Ansatzes 38, der am unteren Ende des
Wassersotfferzeugers 26 angebracht ist. Dieses Tauchrohr 38 ist mit einer flüssigen
Substanz 82 Von hohem Gewicht gefüllt, die lit
der Verdrängungsflüssigkeit
(wasser) innerhalb der Bürette 54 nicht mischbar ist. Diese Flüssigkeit dient zum
Abschluß der Bürettenspitze gegen das Innere des Wasserstofferzeugers 26.
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Quecksilber hat sich für diesen Zweck als besonders geeignet erwiesen.
Dabei genügt es, den oberen Pegel des Quecksilbers verhältnismäßig dicht oberhalb
der Mündung der Bürettensitze 80 anzuordnen, weil schon eine verhältnismäßig geringe
Quecksilbersäule in der Lage ist, unter normalen Bedingungen den Austritt von Wasser
aus der Bürette 54 in den Wasserstofferzeuger 26 zu verhindern.
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Das seitliche Verbindungsrohr 36 geht im Abstand von dem Reaktionsgefäß
12 in einen abwärts gebogenen Teil 84 über.
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An diesen abwärts gebogenen Rohreil ist ein senkrecht verlaufender
Rohrabschnitt 86 angeschmolzen, der mit seinem unteren Ende kurz oberhalb des Bodens
des Blubbergefäßes 88 mündet.
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Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß schon der abwärts gebogene
Rohrteil 84 des Verbindungsrohres 36 im Inneren des Blubbergefäßes 88 verläuft,
indem das Verbindungsrohr 36 in eine Seitenöffnung 90 im oberen Teil des Blubbergefäßes
eingeschmolzen ist. Das Blubbergefäß 88 ist mit einer schweren Flüssigkeit 92, wie
z. B. Quecksilber, gefüllt, und zwar bis zu einer Höhe oberhalb des unteren Endes
des Rohrabschnitts 86.
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An seinem oberen Ende ist das Blubbergefäß 88 durch einen Glas stopfen
94 verschlossen, der in einen am Blubbergefäß angebrachten Schliffkonus 96 eingeschliffen
ist. Zur Sicherung der Schliffverbindung dient wiederum eine Spannfeder 99, die
an zwei Ansatznaeen 98, von denen sich die eine am Schliffkonus 96 und die andere
am Glas stopfen 94 befindet, angreift. Im Stopfen 94 ist eine in der Zeichnung niaht
ersichtliche öffnung angebracht, über die, wenn sie geöffnet ist, das Gas aus dem
Inneren des Blubbergefäßes 88 in die Atmosphäre entweichen kann.
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Zwischen dem Ende des abwärts gebogenen Rohrteiles 84 und dem Rohrabschnitt
86 befindet sich ein Rückschlagventil 100. Dieses Rückschlagventil enthält eine
Ventilkugel 102, die von einer Anzahl sich einwärts erstreckender Stege 104 in ihrer
unteren Lage gshalten ist und die in ihrer oberen Lage die Mündung 106 des Rohrteiles
84 dicht verschließt. Zu diesem Zweck ist die Rohrmündung 106 kegelstumpfförmig
ausgebildet. Das Rückschlagventil verhindert, daß bei einem Überdruck im Blubbergefäß
88 Queckailber durch das Rohrteil und dann durch das ?erbindungsrohr 36 hindurch
in das Reaktionsgefäß 12 gelangen kann.
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Der Schliffkonus 96 des Blubbergefäßes ist ähnlich dem Schliffkonus
44 des Wasserstofferzeugers ausgebildet,
d. h. er ist in seinem
oberen Bereich mit einer zXlindrischen Außenwand versehen, die durch Flansche 108
berenzt ist. An diesen Flanschen 108 kann eine Klammer 110 angreifen, die ihrerseits
in einer nicht weiter dargestellten Weise ähnlich der Kammer 48 höhenverstellbar
an einem Stativ befestigt ist.
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Die Klammern 48 und 110 tragen die gesamte Einrichtung, die vorangehend
beschrieben und durch das Sammelbezugszeichen 10 bezeichnet ist. Zweckmäßig sind
dabei die Klammern 48 und 110 so einjustiert, daß die oberen Flansche des Wasserstofferzeugers
und des Blubbergefäßes 88 etwa in einer Ebene liegen.
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Mit Hilfe der vorgenannten Befestigungseinrichtung läßt sich die
gesamte Einrichtung 10 in ein konstantes Temperaturbad bringen. Dieses Temperaturbad
besteht dabei, wie Fig. 2 im einzelnen erkennen läßt, aus einem mit einer Badflüssigkeit
112 gefüllten Gefäß 114, das seinerseits auf einer Basis 116 gelagert ist. Die Basis
116 enthält dabei zweckmäßig Einrichtungen zum Halten derBadflüssigkeit 112 auf
konstanter Temperatur sowie Einrichtungen zum Antrieb des Magnetrührers 14.
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Zur Erläuterung der Wirkung,sweise der vorangehend beschriebenen
Einrichtung at nachfolgend in größeren Einzelheiten ein Beispiel der Bestimmung
der von einer ungesättigten Substanz absorbierten Wasserstoffmenge näher erläutert.
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In das Reaktionsgefäß 12 werden, bevor dieses mit dm Anschlußrohr
16 versehen wird, 1 g Kohlenstoff, 2 ccm Isopropylalkohol und 2 Tropfen einer 0,2
M-Lösung von Platinchlor-
, vas erstoffsaure in- Isopropylalkohol
eingegeben. Zugleich wird der Magnetrührer 14 in das Gefäß 12 eingebracht, dann
werden unter Rühren 1 ccm einer 0,1 I. I-Lösung von Natriumborhydrid in Isopropylalkohol
zugegeben, gefolgt von 5 Tropfen konzentrierter Essigsäure. Dies erfolgt über eine
Zeitdauer von etwa 30 sec. bis 1 min, um dem Hydrierungsstalysator ausreichend Zeit
zur Reduktion zu geben.
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Das Anschlußrohr 16 wird danach dicht auf das Reaktionsgefäß 12 aufgesetzt.
Zugleich wird die Bürette 54 dicht auf denWasserstofferzeuger 26 aufgesetzt und
der tauchrohrartige Ansatz ß. des Wasserstofferzeugers mit Quecksilber soweit aufgefüllt,
daß die Mündung der Bürettenspitze 80 gut von Quecksilber bedeckt ist. Danach wrden
1/2 ccm konzentrierter Essigsäure und 1/2 ccm Wasser durch den Offnungshals 40 hindurch
in den Wasserstofferzeuger 26 eingefüllt. Danach wird der Öffnungshals 40 mit dem
Gummistopfen 42 dicht verschlossen. GleYchzeitig wird auch der Hals 28 (oberhalb
des Reaktionsgefäßes 12) durch den Gummistopfen 30 dicht verschlossen.
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Nach oem dichten Abschluß der vorgenannten Verbindungsstellen bzw.
Öffnungen wird mit Hilfe einer Injektionsnadel durch den Gummistopfen 42 hindurch
eine Lösung von 2,0 U Natriumborhydrid in 1,0 M basischen Natriumhydroxic in den
Wasserstofferzeuger 26 eingefüllt. Die vorgenannten Chemikalien reagieren mit den
bereits im Wasserstofferzeuger befindlichen
Chemikalien unter Abspaltung
von Wasserstoffgas. Dieses Wasserstoffgas strömt durch das Verbindungsrohr 24, die
Kammer 23 und das Einsatzrohr 22 hindurch in das Reaktionsgefäß 12. Von dort aus
strömt es weiter durch den Ringraum 34, das Verbindungsrohr 36, den Rohrabschnitt
86 und das im Blubbergefäß befindliche Quecksilber 92 hindurch in dar Innere des
Blubbergefäßes 88 ein. Aus dem Inneren des Blubbergefäßes entweicht es durch die
im Stopfen 94 vorgesehene öffnung in die freie Atmosphäre. Bei diesem Vorgang spült
das Wasserstoffgas sämtliche in der Einrichtung 10 enthaltenden sonstigen Gase aus.
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Das Füllvolumen der Einrichtung 10 beträgt etwa 30 bis 40 cnm. Eskann
angenommen werden, daß nach dem Ausströmen von etwa 200 c2m Wasserstoffgas alle
sonstigen Gasreste hinreichend ausgespült sind. Sobald dies geschehen ist, wird
der Glas stopfen 94 so gesetzt, daß das Innere des Blubbergefäßes 88 dicht gegen
die Atmosphäre abgeschlossen ist. Es stellt sich danach im senkrecht verlaufenden
Rohrabschnitt 86 innerhalb des Blubbergefäßes 88 eine bestimmte Standhöhe an Quecksilber
ein, die beispielsweiEe durch eine geeignete Marke kenntlich gemacht werden kann
und die den Anfangs druck an Wasserstoff innerhalb der Einrichtung, die nunmehr
als geschlossenes System zu betrachten ist, darstellt. Dabei befindet sich Wasserstoffgas
auf beiden Seiten der Quecksilberfüllung 92.
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Nach dem Füllen der Einrichtung 10 mit Wasserstoffgas wird die Einrichtung
vollständig in die Badflüssigkeit 112 eingesenkt und auf konstante Temperatur gebracht.
Zugleich wird die Bürette 54 über das Kugelgefäß 72 mit Wasser gefüllt.
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Dieses Wasser steigt bei entsprechender Stellung des Hahnkükens 64
in dem Bürettenrohr 70 hoch. Sobald es dort den gewünschten Pegelstand erreicht
hat, wird der weitere Zulauf von Wasser zum Bürettenrohr durch entsprechende Drehung
des Hahriktikens 64 abgestoppt. Die Einrichtung 10 verbleibtdaauf 5 Minuten lang
ohne weitere Betätigung in dem Temperaturbad, um sicherzustellen, daß alle Teile
während der dann, folgenden Operationen aich auf konstanter Temperatur befinden.
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Sodann wird eine ungesättigte Substanz, wie z. B. Octen, mittels
einer Injektionnadel durch den Gummistopfen 30 hindurch in das Reaktionsgefäß 12
eingepritzt. Bei dem hier betrachteten Beispiel wurden 0>5 mm einer 0,5 M-Lösung
von 1-Octen in Isopropylalkohol verwendet. Nach dem Einfüllen der Substanz wird
der Magnetrührer 14 angeschaltet und zugleich das HahnkUken 64 der Bürette 54 so
gedreht, daß das Bürettenrohr 70 mit der Bürettenspitze 80 Verbindung bekommt. Nachdem
der Hydrierungaprozess beendet ist - was sich leicht daran erkennen läßt, daß kein
weiteres sinken des Wasserspiegels
in der Bürette stattfindet -
bleibt das System noch etwa eine weitere Minute lang im Wasserbad, um mit Sicherheit
das Gleichgewicht einzustellen.
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Während des Hydrierprozesses wird der in dem System enthaltene Wasserstoff
an das Octen addiert, wobei der Druck im System absinkt. Diese Druckabnahme bewirkt,
da sie innerhalb des Reaktionsgefäßes 12 stattfindet, einen entsprechenden Anstieg
des Quecksilbers innerhalb des senkrechten Rohrabschnittes 86, da dann der Druck
innerhalb des Blubbergefäßes 88 entsprechend größer wird. Nach der Beendigung des
Hydrierprozesses wird das Wasser im Bürettenrohr 70 der Bürette 54 mit Hilfe des
Gummiballs 74 unter Druck gesetzt, damit es durch die Quecksilberfüllwig 82 im Tauchrohr
38 hindurch in den Wasserstofferzeuger 26 gelangen kann. Dies erfolgt solange, bis
der Quecksilberstand im Rohrabschnitt 86 wieder seine ursprühgliche Höhe angenommen
hat.
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Da zunächst eine bekannte Substanz zum Hydrieren benutzt wurde, läßt
sich die Einrichtung mit Hilfe der Ergebnisse der Messung dieser bekannten Substanz
kalibrieren. Sie ist danach zur'Messung einer unbekannten Probe einer chemisch ungesättigten
Substanz bereit. Diese Probe kann ebenfalls durch den oummistopfen 30 in das Gefäß
12 eingespritzt werden. Das
Hydrieren der unDekunnten bubstanz
erfolgt in der gleichen Weise wie dies vorangehend für das Octen beschrieben wurde.
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Nach Abschluß der Hydrierung wird erneut durch Betätigung des Guraniballs
74 RJasser in den Wasserstofferzeuger 26 eingebracht, bis der Pegelstand des Quecksilbers
im Rohrabschnitt 86 wieder die ursprüngliche Höhe angenommen hat, d. h. bis der
Ausgangsdruck im System wieder erreicht ist. Das Volumen an Wasser, das in das System
eingebracht worden ist und das sich leicht an dem Bürettenrohr 70 ablesen läßt,
ist genau gleich dem Volumen an Wasserst9ffgas, das während des Hydrierprozesses
verbraucht wurde.Es stellt michtin eine Kennzehl für die chemische Sättigung der
untersuchten Probe dar.
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Abschließend sei noch erwännt, daß die vorangehend beschriebene Einrichtung
nur ein besonders zweckmäßiges Ausfürungsbeispiel der Erfindung darstellt und noch
in mancher Hinsicht, insbesondere in dem apparativen Teil, abgewandelt werden kann.
isntsprechendes gilt auch, wie schon eingangs erwähnt, für das Anwendungsgebiet,
das keineswegs nur auf das Hydrieren ungesättigter Substanzen mit Hilfe von Wasserstoffgas
beschränkt ist.