Kemi

Detektering av arsenik


Förekomst i separationspassagen

I separationsprocessen faller arsenik med elementen i vätesulfidgruppen från en starkt sur lösning som gul som2S.3 eller As2S.5 slutet. Sulfiderna ersätts med gul ammoniumpolysulfid för att bilda tioarsenat SomS.43 Alternativt, istället för ammoniumpolysulfiden, en lösning av LiOH och KNO3Genom att tillsätta koncentrerad HCl till ammoniumpolysulfidlösningen faller As2S.5 ute igen.

Detektion av arsenik med Marsch-provet

Arsenikdetekteringen med Marschs prov är mycket känslig och kan göras direkt med analysprovet eller den gula As2S.3/ Som2S.5 utföras från separationspassagen.

varning
Arsenik och dess föreningar är giftiga. Detta experiment får endast utföras med små mängder ämne under ett väldragande dragskåp.

Ämnet som ska analyseras och ca 3-4 ml Efter en kraftig gasutveckling tillsluts provröret med en perforerad gummipropp genom vilken en pipettspets gjord av smältbart glas förs igenom. Efter några sekunder, då det bildade vätet helt har undanträngt den luft som finns i provrör, luften som kommer ut från pipettspetsen blir Gasblandning av väte och arsin som antänds på Bunsen-brännaren. Om arsin finns, brinner en ljusblå låga vid pipettens spets, som kan täckas av en gul natriumlåga (från glaset).Om lågan förs nära en kall porslinsyta, en mörkbrun till svart beläggning visas i analysen om arsenikhalten är låg. Bara när toppingen är omedelbart i en ammoniakhaltig H.2O2Lösning, det är arsenik, antimon tar lite tid att lösas upp.

varning
Allt avfall som innehåller arsenik hör hemma i en godkänd behållare för tungmetaller och får inte komma ut i avlopp eller hushållsavfall.

Reaktionen av svavelsyra med zink producerar väte, som är närvarande i elementär form vid tidpunkten för reaktionen ("in statu nascendi" - begynnande väte). Detta begynnande väte är ett särskilt starkt reduktionsmedel, arsenik i alla oxidationstillstånd eller förening till arsin, AsH3, reducerad.

Som2O3+6Zn+12H+2SomH3+6Zn2++3H2O

Arsenikväte bryts ner till sina grundämnen vid höga temperaturer. Detta kan göras när du passerar AsH3 genom ett hett glasrör, så avsätts en arsenikspegel i glasröret, eller när vätet brinner vid pipettspetsen, som visas i filmen (fig. 1), erhålls en arsenikavlagring på en kall porslinsyta.

2SomH32Som+3H2

Notera
Eftersom antimon beter sig på ett mycket liknande sätt och därmed kan störa detekteringen, markeras den svarta fällningen med ett ammoniakhaltigt H.2O2Lösningsbehandlad. Bara när toppingen är omedelbart i en ammoniakhaltig H2O2Lösning, det är arsenik, antimon tar lite tid att lösas upp.
2Som+5H2O2+6NH32SomO43+6NH4++2H2O

Bettendorfs prov

Arsenik reduceras till elementär arsenik med tenn(II)lösning oavsett dess oxidationsnivå i en stark saltsyralösning.Ämnet blandas med 38% HCl och SnCl2 Upphettas i provröret i flera minuter (Obs! Kokningsfördröjningar uppstår mycket lätt!) Arseniken faller ut brunsvart från lösningen.

2Som3++3Sn2++18ClΔT2Som+3[SnCl6]2

Notera
Antimon ger inte denna reaktion.

Förgiftning och arsenik - bevis på ett folkgift

George Bodle, en förmögen bonde från Plumstaed nära Woolwich, England, dog 1832. De extremt ovanliga omständigheterna väckte myndigheternas misstankar: kramper, diarré, kräkningar och svaga lemmar var de obehagliga omständigheterna som följde med hans död och de första symtomen hade visat sig, kort efter att Bodle hade fått sitt morgonkaffe. Bodles fru, dotter och barnbarn, samt en piga, hade svåra buksmärtor efter att ha druckit kaffet, men blev friska. För mycket slump på en gång. Den lokala chefen, Justice of the Peace Slace och poliskonstapel Morris, blev misstänksamma. Förhållandena på Bodle gård var inte främmande för dem. De kände den 80-årige Bodle som en familjetyrann som tog hand om sina barn som tjänare. Hans son John, lokalt känd som "mitten John", var känd för att vänta otåligt på den gamle mannens död för att ge sitt liv en ny kurs med arvet. Unge John, den "unge John", son till den mellerste och sonson till den döde mannen, var verkligen inte missnöjd över den plötsliga döden, eftersom han levde som en lat idiot, alltid med förlust för pengar.
Slac fann att det fanns tillräckligt med bevis för en utredning. Han lät genast säkra kaffekannan och ombesörja en obduktion av kroppen - för en dåvarande fredsdomare var detta ett ovanligt och anmärkningsvärt förfarande. Vid det här laget kommer James Marsh in i spelet för första gången, för till honom överlämnade Slac kaffet och tarmarna från den gamle Bodle för vidare undersökning.
Marsh, då 42, ​​var kemist vid Royal British Arsenal i Woolwich nära London. Den metodiska vetenskapsman han var, Marsh internaliserade först de då vanliga detekteringsmetoderna för arsenik, som alla hade utvecklats i Tyskland, och tillämpade dem framgångsrikt: En gul fällning hittades i kaffet och i maginnehållet som ett säkert tecken på arsenik , som omvandlades till ammoniak låt lösas. Vid den följande officiella förundersökningen användes dessa bevis för att övertyga juryn om förekomsten av en förgiftning. Som ett resultat anklagades Young John för mord.

Gul nederbörd = häxkonst

"Gul fällning", "vätesulfid", "ammoniak" - det som var tydliga bevis för Marsh var raketvetenskap obegriplig för juryn. Har den gamle Bodle blivit förgiftad med arsenik? Då snälla, man ville se giftet, utan det fanns ingen fördömelse. Så kom det sig att den tilltalade, som säkert blev positivt överraskad, frikändes. För Bodle är detta bara ett uppskov: tio år senare greps han igen, denna gång för bedrägeri och utpressning, och dömdes till sju års fängelse och utvisning till kolonierna. Vid det tillfället dukade han av bordet och erkände mordet på sin farfar. Tyvärr – eller ska man säga som tur är? – James Marsh visste inte detta vid tidpunkten för mordrättegången, han såg bara fakta och det faktum att han inte förde rättvisa till seger. Djupt sårad i sin professionella ära gav han sig i kast med att hitta en solid metod för att synliggöra arsenik.

Arsenik - arvspulvret

Framställningen av arsenik beskrevs första gången av Albertus Magnus (omkring 1200 till 1280) omkring 1250. Han värmde upp mineralet auripigment tillsammans med tvål, under vilket han fick metallisk arsenik genom en reduktion. I början kallades den metalliska arseniken och dess sulfidoxider "arsenik". Namnet arsenik för det metalliska elementet har bara använts sedan 1800-talet. Den kemiska symbolen As föreslogs av Jöns Jacob Berzelius (1779–1848) 1814. Ursprunget till namnet arsenik är oklart. Det går antingen tillbaka till det grekiska namnet Arsenikon, som först användes av den grekiska läkaren och apotekaren Dioscurides (levde på 1:a århundradet e.Kr.) för arsenikmineralet auripigment (As2S3), eller så härstammar det från grekiskan "arsenikos" "För hane av. Namnet är förmodligen avsett att indikera flyktigheten och möjligheten till utfällning i metallisk form eller den terapeutiska effekten av arsenikpreparat, som Dioscurides redan var bekant med.

Men sedan det första vita arsenikpulvret As2O3 tillverkades av arsenik i Arabien på 800-talet, hade detta pulver blivit ett flitigt använt dödsredskap. Det var oerhört populärt när det gällde att snabbt eliminera obehagliga samtida: det var luktfritt och smaklöst, lätt att administrera i maten och symtomen på berusning kunde knappast särskiljas från kolera, en mycket vanlig sjukdom på den tiden. Viktigast av allt, utan ett vittne eller ett erkännande från förövaren, fanns det inget sätt att bevisa att ett offer verkligen hade dött av arsenik. Det exakta antalet arsenikmord över hela världen under de senaste århundradena kommer för alltid att förbli dolt på grund av otillräcklig eller fullständig brist på polis, men det måste vara skandalöst stort. Det dödliga pulvret var så populärt att det populärt kallades "poudre de succession" (arvspulver) på den tiden. Konsten att förgifta och använda arsenik nådde en obestridd höjdpunkt under renässansen och åren innan. I arkiven i staden Florens finns till exempel namn på offer, priser, kontrakt och betalningskvitton. Redovisningen av dödsfallet slutade vanligtvis med anteckningen "faktum", som indikerade det framgångsrika slutförandet av transaktionen och passerandet av målobjektet. Inte riktigt lika organiserat, men inte mindre pragmatiskt, utövade folket konsten att förgifta. En färgstark figur av denna tid var "Tofana", Teofania diAdamo (? - 1633). På 1600-talet använde hon sin "Aqua Tofana" (en lösning av vit arsenik) inte bara för sina egna mord, utan drev också en livlig handel med denna dödliga vara. Detsamma gällde en viss Marie Madeleine Marquise de Brinvilliers (1630 - 1676), som också mördade sig själv och marknadsförde henne "Eau admirable".

Cirka 30 år före Marshs verksamhet antogs det att olika gifter luktade karaktäristiskt när de brann upp eller avdunstade. Så det föreslogs att lägga misstänkta ämnen på glödande kol och sedan kontrollera lukten. Öppning av kroppen med efterföljande visuell inspektion av insidan av kroppen var ytterligare försök att närma sig problemet systematiskt. Med några få undantag, t.ex. B. i fallet med vävnadsdestruktion genom syra har denna metod visat sig vara värdelös i praktiken. Andra tekniker var mer märkbara för sin nyfikenhet än för sin hänvisning till verkligheten, åtminstone ur dagens perspektiv: Stadsfysikern i Berlin, Georg Adolph Welper, trodde att lik som dött av arsenik inte ruttnade. Under århundradena innan famlade vetenskapen i totalt mörker. Patienter ansågs vara förgiftade om de luktade illa eller om deras kroppar var missfärgade blåsvarta. En vidskeplig utväxt var teorin att de förgiftades hjärtan inte kunde förstöras i eld – argument baserade på denna teori ledde säkert till oväntade frikännanden i många fall. Men det fanns också mer vetenskapliga angreppssätt. Redan 1787 värmde Johann Daniel Metzger (1739–1805) ämnen som misstänktes vara arsenik på träkol och höll en kopparplatta över de resulterande ångorna. Om arsenik var närvarande täcktes plattan med ett vitaktigt lager av arsenik. Om han lade vit arsenik och träkol i ett glasrör och värmde upp kolen i röret för att glöda, skulle arsenikångorna återgå till arsenik vid kontakt med kolen. Detta bildade så kallade "speglar", d.v.s. H. den satte sig på de kallare delarna av röret i metalliska fläckar av svart-brun färg.
1806 försökte Valentin Rose, bedömare vid Medical College i Berlin, att upptäcka arsenik i mänskliga organ. Särskilt oroade han sig för frågan om giftet fortfarande kunde upptäckas i tarmar och magväggar efter att det redan lämnat magsäcken eller absorberats av magväggen. För att göra detta skar Rose magen på en förgiftad person och kokade bitarna i destillerat vatten. Han fick en fruktkött som han filtrerade några gånger och sedan behandlades med salpetersyra för att förstöra det "organiska materialet i magen". I slutändan ska bara giftet du letar efter vara kvar. Med hjälp av karbonat av kaliumklorid och kalkvatten fick Rose en fällning som han torkade. Analogt med Metzgers experiment lade han fällningen med träkol i ett glasrör och observerade utvecklingen av den metalliska arseniknivån samtidigt som den långsamt värmdes upp. Detta var det senaste inom arsenikdetektion när Marsh började sitt arbete. I biblioteket på hans arbetsplats, arsenalen, fanns det några mycket lovande källor. Genombrottet kom när Marsh stötte på verk av Carl Wilhelm Scheeles (1742–1786), som han lät publicera omkring 1775 om utvecklingen av arsingas. Scheele, apotekare i svenska Köping, fann följande: Om man tillsatte lite svavelsyra eller saltsyra i en vätska innehållande arsenik och sedan tillsatte zink fick man arsin som steg i form av en extremt giftig gas som luktade vitlök. Om man sedan förde gasen genom ett rör och värmde upp den skulle den bryta ner igen till väte och arsenik.
Marsh fortsatte Scheeles tankar och drog slutsatsen att den metalliska arseniken faktiskt borde kunna fångas och samlas. För detta ändamål hade han ett U-format rör av glas. Ena änden av röret var öppen, den andra hamnade i ett glasmunstycke. Han hängde en bit zink i den del av röret med munstycket, och sedan var det klart att gå: Marsh fyllde provlösningen som han tidigare berikat med syra i den öppna änden av U-röret. Om vätskan nådde zinken utvecklades arsin - även med minsta spår av arsenik.
Arsinet rann ut genom munstycket, antändes och om man sedan höll ett kallt porslinsfat mot lågan så avsattes den metalliska arseniken i svartaktiga fläckar på porslinet. Om du fortsatte processen samlades all arsenik från provet gradvis på porslinsfatet och var - det var det som räknades i rätten! – riktigt påtagligt. Om du inte trodde att det var arsenik kunde du slicka det.
Marshs upptäckt var att ändra toxikologin och gå ner i annalerna som standard för arseniktestet. Som det senare visade sig var metoden så känslig att den fortfarande kunde detektera mängder av en tusendels milligram arsenik i provvätskan. Marsh publicerade först sin upptäckt i Edinburgh Philosophical Journal 1836. Artikeln mottogs med stort intresse av dåvarande forskarvärlden.
Särskilt en man, MathieuJoseph Bonaventure Orfila (1787–18 ??), accepterade den nya metoden med entusiasm. Orfila kallas ofta för "toxikologins förfader". År 1813 publicerade den då 26-åringen första delen av sitt tvådelade verk "Traite despoisons, ou Toxicologie generale", det första verk av internationell betydelse, som sammanfattade kunskapen om gifter vid den tiden. I enlighet med sin tids behov hade Orfila ägnat en stor del av sina studier åt arsenik. I första hand samlade och organiserade han befintlig kunskap, men han var också mycket aktiv som forskare. I djurförsök fann han till exempel att arsenik vandrade från magen och tarmarna till andra organ. Så om en analys av magsäcken var negativ kunde giftet kanske hittas i levern, mjälten, njurarna eller till och med i nerverna. Orfila förbättrade också Valentin Roses metod att "förstöra köttig materia", där salpeter verkade på vävnaden som skulle undersökas tills den undersöktes
var helt förkolad. Fullständig förstörelse av vävnaden gjorde det lättare att upptäcka arsenik, även vid undersökning av innehållet i mage och tarmar.

Kemisk analys och yttre omständigheter

Orfila och många andra forskare arbetade med tillämpningen och förbättringen av Marshs upptäckt och var nöjda med dess noggrannhet. Den tillfälliga desillusioneringen följde 1838: i många fall visade Marshs apparat den karakteristiska nivån även i prover som inte kunde innehålla arsenik. Spänningen var stor. Hade du gått vilse i flera år? Lyckligtvis löstes problemet mycket snart: zink och svavelsyra användes för Marsh-provet och Orfila och hans kollega Raspal upptäckte spår av arsenik i dessa reagenser! En lösning hittades, men ett nytt problem uppstod, för hur kom arseniken dit? Och ytterligare spänning uppstod: kemisten Courbe hittade arsenik i benen på de döda som bevisligen inte hade dött av arsenikförgiftning. Var arsenik en naturlig del av människokroppen? Det skulle ha gjort analysen extremt svår. Utvecklades det efter döden genom ännu okända processer? Ingen tillförlitlig analys var möjlig utan tydliga svar på dessa frågor. Och andra felkällor upptäcktes: Jordprover undersöktes och de innehöll arsenik på många ställen! I synnerhet de från några parisiska kyrkogårdar var kraftigt berikade. Kan det vara så att giftet vandrade från jorden in i liken och sedan kunde upptäckas i dem? Analyser efter grävningar skulle därför vara irrelevanta. Alla dessa problem resulterade i samma orsak: den enorma fördelningen av arsenik i hela naturen.

Orfila arbetade hårt för att hitta lösningen. Han fick ben från de döda från bårhusen i Paris och hittade faktiskt arsenik i dem regelbundet. Han började fundera på orsakerna. Orfilas nästa forskningsobjekt var ben från Somme-avdelningen, samt jordprover från denna region och från kyrkogårdar. Han hittade arsenik i jordproverna, men bara i form av arseniksyrakalk och därmed olöslig i vatten. Orfila ansåg därför att inträngning i lik via markfukt var ytterst osannolikt, men inte omöjligt. Orfilas preliminära lärdom från experimenten var: Lita inte enbart på den kemiska analysen, utan var också uppmärksam på omständigheterna. Med tanke på den frekventa förekomsten av arsenik måste man alltid ta hänsyn till omständigheterna under vilka provet hittades. Omständigheterna är lika viktiga som själva metoden. Än idag, 150 år efter Marshs upptäckt, kan Marshs prov fortfarande användas. Utvecklingen inom toxikologiområdet har dock inte stått stilla. Dagens teknik gör det möjligt att upptäcka gift i människokroppen i ppm-intervallet – och under. Organiska gifter kan detekteras med gaskromatografi, masspektrometri eller högtrycksvätskekromatografi. Tungmetaller som arsenik detekteras nu med hjälp av atomabsorptionsspektroskopi, emissionsspektroskopi eller masspektrometri med induktivt kopplad plasma.


Tekniskt sett produceras arsin i en enstegsreaktion genom sur hydrolys av arsenider. Hydrolysen av zinkarsenid i icke-oxiderande, vattenhaltig syra (t.ex. svavelsyra), till exempel, är vanlig och mycket lätt att utföra: & # 911 & # 93

Med noggrant urval av utgångsmaterialen kan mycket ren arsin framställas på detta sätt. & # 917 & # 93 Som en biprodukt är diarsan instabil över -100 & # 160 ° C. Dessutom hydreringen av arsenik(III)klorid (AsCl3) med LiAlH4 eller NaBH4 ren arsin.

Arsenikväte kan erhållas från arsenik(III)oxid med hjälp av nybliven väte: & # 911 & # 93

Dessutom producerar reaktionerna av kalciumarsenid med vatten och av natriumarsenid med ammoniumbromid i flytande ammoniak arsin. & # 918 & # 93

Den elektrokemiska produktionen av arsin är också en gångbar väg som snabbt ökar i betydelse. Den elektrokemiska syntesen tillåter relativt riktad ad-hoc-produktion av definierade mängder arsin. De första patenten för elektrokemisk produktion av arsin och andra hydrider publicerades i början av 1990-talet.


Användningsområden och historik

Kvantitativ Bestämningar av ämnen görs ofta med liknande detektionsreaktioner, men syftar till att bestämma innehållet av de tidigare kvalitativt påvisade ämnena (se under: Kvantitativ bevisning). Dessa förekommer ofta endast i spår (& lt1 & # 160%), strax över gränskoncentrationen (GK) eller detektionsgränsen (EG) för detektionsreaktionen, så att fysikaliska analysmetoder måste användas (gaskromatografi, atomabsorption). spektroskopi, etc.). Numera kan även spårämnen i ppb-intervallet registreras (1 & # 160ppb = 1:10 9 se under: Kvantitativ analys, instrumentell analys, analytisk kemi).

Kvalitativ som kvantitativ Tidigare var det av stor betydelse inom kemin att kunna bevisa ämnen som bara fanns i spår. Exemplet med arsenik visar denna betydelse med avseende på kriminologi: Marsh-testet är en detektionsreaktion inom kemi och rättsmedicin för arsenik, som utvecklades 1832 av den engelske kemisten James Marsh. Innan Marshs prov upptäcktes var arsenik ett populärt mordgift eftersom det var svårt att upptäcka. En annan detektering av arsenik är Bettendorf-provet (via tenn(II)klorid).

Genom den instrumentella analysen och dess metoder som & # 160B. den spektroskopiska metoden har minskat betydelsen av detektionsreaktioner i analys. För undervisning i ämnesspecifika innehåll och metoder är de dock fortfarande av didaktisk betydelse (se under: kemilektioner).


Innehållsförteckning

Denna grupp är ytterligare indelad i Koppar- och Arsenik-tenn grupp - I filtratet av vätesulfidgruppen finns de återstående katjonerna i separationsvägen (ammoniumsulfid, ammoniumkarbonat och löslig grupp).

  • Koppargrupp: Bi 3+, Cu 2+, Cd 2+, som rester från föregående saltsyragrupp även: Pb 2+, Hg 2+
  • Arsenikgrupp: As 3 + / 5 +, Sb 3 + / 5 +, Sn 2 + / 4 +, Mo 2+
  • (I den så kallade utökade katjonseparationsprocessen beaktas även Ge, Se, Te, Mo, TI.)

Standardseparationsprocessen beskrivs nedan.


Carl R. Fresenius var son till Jakob Samuel Heinrich Fresenius (1779–1864) och hans hustru Maria Fresenius (1779–1841). Efter avslutad skolgång vid Benderschen-institutet i Weinheim och vid kommunalgymnasiet i Frankfurt började han 1836 en lärlingsutbildning på apoteket Steinschen i Frankfurt. Under sin lärlingsperiod hörde han Rudolf Böttgers föreläsningar i kemi och fysik vid Physikalischer Verein. På grund av sitt stora intresse för analytisk kemi inrättade han ett eget litet laboratorium i sin fars sommarhus.

Han började studera kemi i Bonn 1840. 1841, under andra terminen av sina studier vid universitetet i Bonn, skrev han sitt grundläggande arbete Guide till kvantitativ kemisk analys, som upplevde 17 upplagor. Efter att ha fattat beslutet att helt ägna sig åt kemi gick han till Justus Liebig, som var privat assistent från april 1842 till hösten 1845, vid dåvarande Centrum för kemi i Giessen. Den 2:a upplagan av Instruktioner för kvalitativ kemisk analys innehöll ett lovordande förord ​​av Liebig, som också introducerade det som lärobok i sitt laboratorium. Som ett erkännande för detta arbete doktorerade Filosofiska fakulteten Carl Fresenius 1842. År 1843 avslutade han sin habilitering som privatlärare med en avhandling om tillförlitlig kvantitativ bestämning av arsenik, tills han i september 1845 utnämndes till professor i kemi, fysik och teknik vid Ducal-Nassau Agricultural Institute på Geisbergs gård nära Wiesbaden.

Den 21 september 1845 gifte han sig med Marie Luise Gertrud Charlotte Rumpf (född 27 augusti 1819 i Gießen † 23 april 1873 i Wiesbaden), en dotter till litteraturvetaren Friedrich Karl Rumpf. Från detta äktenskap fanns det tre söner och fyra döttrar.

Våren 1848 öppnade Carl Fresenius sitt kemiska laboratorium efter modell av Justus von Liebig i ett hus han köpt, som senare utökades till att omfatta flera avdelningar och utökades till att bli en specialistakademi. Vid denna Kemiskt laboratorium Fresenius Wiesbaden blev kemi, från 1862 inom ramen för den Farmaceutisk utbildningsanstalt undervisade även i farmaci och från 1868 i jordbrukskemi och ekologi. Från 1862 var Fresenius utgivare av den Journal of Analytical Chemistry. Hans bok publicerades 1873 Historien om det kemiska laboratoriet i Wiesbaden. 1852 valdes han till medlem av Leopoldina. [1] År 1875 antogs han som motsvarande medlem av den bayerska och 1888 den preussiska vetenskapsakademin. [2] Han var medlem i Society of German Natural Scientists and Doctors. [3]

Efter sin hustrus död 1873 gifte han sig en andra gång i Wiesbaden året därpå. Hans andra fru hette Augusla (1834–1920) och var dotter till Nassaus personliga doktor Dr. Wilhelm Fritze.

På grund av sin pedagogiska talang formade Carl Fresenius en stor grupp studenter och hans söner Heinrich (faktiskt: Remigius Heinrich) och Theodor Wilhelm, som fortsatte sitt laboratorium med sin svärson Ernst Hintz efter hans död. Freseniusinstitutet leddes då av hans barnbarn Remigius Fresenius (1878–1949) [4] och Ludwig. År 1892 gjordes Carl Fresenius till hedersmedborgare i staden på grund av sina tjänster till staden Wiesbaden. Under många år agerade han som ordförande i Wiesbadens stadsfullmäktige. Han dog den 11 juni 1897 i Wiesbaden. Han begravdes här på den gamla kyrkogården.

  • Mineralvattenanalys
  • Undersökning av de viktigaste Nassau-lerorna
  • Undersökning av frukt, must och vin

1899 utsågs han till hedersmedlem i Nassaus naturhistoriska förening. 1892 hedersmedborgare i Wiesbaden. 1904 skapade Berlinskulptören Karl Reinert ett monument med bysten av Fresenius av Carrara-marmor, som restes i ett grönområde på Freseniusstrasse i Wiesbaden. Inskriptionen på framsidan av basen "Remigius / Fresenius" betecknar sitter.

Staden Frankfurt am Main har döpt till Freseniusstrasse i stadsdelen Westend till hans ära. Intilliggande ytterligare gator är uppkallade efter viktiga kemister och chefer för den kemiska industrin. Dessa bostadsgator byggdes alla från 1928 parallellt med byggandet av I. G. Farbens hus.

År 2013 utnämnde Society of German Chemists Fresenius Chemical Laboratory, som grundades av Carl Remigius Fresenius 1848, till en "Historic Site of Chemistry", och hedrade därmed början av analytisk kemi. [6]

Fresenius var ledamot av Nassaus deputeradekammare för valkrets XII (Wiesbaden / Hochheim) från 1848 till 1851. I delstatsparlamentet han var ledamot av Högerklubben. 1852 valdes han in i den första kammaren i hertigdömet Nassaus ständer för gruppen av handelsmän, men accepterade inte valet. I ett extraval valdes köpmannen Gottfried Russ, detta val förklarades ogiltigt. Från 1893 till 1897 var han ledamot av det kommunala parlamentet för Wiesbadendistriktet, provinsparlamentet för provinsen Hessen-Nassau och ordförande i Wiesbadens stadsfullmäktige.


Illumina

Marshs sond (möjlighet till detektion för As, Sb, Ge)

Bidrag av Kaos kemist & raquo torsdag 4 februari 2010, 19:54

Detektering av arsenik med Marsh-sonden

Detta bevis används för att detektera arsenik. På samma sätt kan denna metod också användas för att detektera antimon och germanium.

stort provrör med sidofäste och dropptratt eller jämförbart på plats-Gasgenerator, slang, pipettspets gjord av glas, kastskydd (här gjord av Cu-tråd), glasruta (t.ex. ett klockglas / skålskyddsglas, etc.)

Kemikalier:

saltsyra
zink
Arsenik, antimon, germaniumhaltigt prov
möjligen klassificerad som:
väte
Arsine
och eller

Reaktionen kan ge mycket giftig arsenik/antimon/germaniumväte. Det är därför viktigt att arbeta under huva/utomhus.

Avrättning:

Ca 5-10 g zink i form av spån eller damm läggs i provröret med sidofäste, som fästs med hjälp av ett stativ. Därefter tillsätts den påstådda arsenik/antimon/germaniumhaltiga substansen som en vattenlösning (ca 5 ml).
Provröret är försett med en propp med ett hål och en dropptratt och röret, inklusive pipettspetsen med återgångsanordning, fästs på sidofästet. Nu, med kranen stängd, fyll på ca 25 ml koncentrerad saltsyra i dropptratten. En brännare eller tändare förbereds, kranen på dropptratten öppnas försiktigt, medan gasutvecklingen kontrolleras, och efter en kort väntan tills den resulterande gasen har fyllt apparaten, hålls en låga i änden av pipettspetsen för att tända gasflödet.
Nu hålls en glasruta i lågan så att motsvarande metaller kan avsättas på rutan.
Om halten endast består av arsenik kan den lösas med ammoniaklösning av väteperoxid, tiosulfatlösning eller hypokloritlösning, vilket kan betraktas som tydliga bevis på arsenik.

Separerade antimon-/germaniumrester tillsätts det oorganiska avfallet. Arsenik tvättas bort med ammoniaklösning av väteperoxid och avfallslösningen kasseras sedan som avfall innehållande arsenik.
Resten av lösningen i gasgeneratorn neutraliseras. Om arsenik är närvarande, ska resterna kasseras som innehållande arsenik.

Reaktionen av zink med saltsyra frigör nasalt väte, som reagerar med metallföreningarna för att bilda motsvarande metallväte och vatten (här med arseniktrioxid som ett exempel):

Dieser entsprechende Metallwasserstoff ist hitzeempfindlich und zersetzt sich bei Verbrennung an der Luft innerhalb der Flamme zum reinen Metall.

Aufgrund der Hitzeempfindlichkeit des Metallwasserstoffes ist es weiterhin auch möglich, diesen bereits in einem mit einem Brenner erhitzten Glasrohr zum entsprechenden Metallspiegel zu zersetzen. Dies könnte durch das einfache Einbauen eines Glasrohrzwischenstückes in den Schlauch erfolgen.
Bei der Zersetzung des Metallwasserstoffes würde Wasserstoff freigesetzt.


Der Versuchsaufbau (hier noch ohne Rückschlagsicherung in der Pipettenspitze)


Das Reaktionsgemisch bei der Zugabe von Salzsäure


Flamme des abbrennenden Wasserstoffs, Rückschlagsicherung aus Cu-Draht, ebenfalls gut erkennbare Arsenabscheidung an der Glasinnenseite der Pipettenspitze


Der Arsenspiegel

Anwesenheit sehr wahrscheinlich.

Don't throw anything away. There is no 'away'.

Wären Maulaffen giftige Gefahrstoffe im Sinne der GefStoffV, könnte man das Gaffen an Privatpersonen durch Personen ohne Sachkunde nach §5 ChemVerbotsV nach §382 StGB bestrafen.

Beitrag von Caesiumhydroxid » Donnerstag 4. Februar 2010, 19:59

Ich würde dir Probe noch als T+ kennzeichnen, da Arsen ja nicht besonders gesund ist^^

Beitrag von Bariumchlorid » Donnerstag 4. Februar 2010, 20:00

Schön gemacht Felix !
Gallium ist aber Ga
Geht die Probe, echt gut mit Galliumverbindungen, wäre mir nämlich neu und sehr willkommen.

Beitrag von Chaoschemiker » Donnerstag 4. Februar 2010, 20:01

Anwesenheit sehr wahrscheinlich.

Don't throw anything away. There is no 'away'.

Wären Maulaffen giftige Gefahrstoffe im Sinne der GefStoffV, könnte man das Gaffen an Privatpersonen durch Personen ohne Sachkunde nach §5 ChemVerbotsV nach §382 StGB bestrafen.


Inhaltsverzeichnis

Die Methoden umfassen Fällungsreaktionen, Redoxreaktionen, Verdrängungsreaktionen, Komplexbildungsreaktionen und Flammproben. Gegebenenfalls ist die Probe vor Durchführung der Nachweisreaktion aufzubereiten oder von störenden Begleitstoffen zu reinigen.

In der anorganisch-analytischen Chemie geschieht das qualitative Nachweisen von Stoffen in Stoffproben z. B. in Form der Durchführung des Kationentrennganges (vgl. unter Qualitative Analyse und im folgenden Artikelabschnitt).

Quantitative Bestimmungen von Stoffen werden oft mit ähnlichen Nachweisreaktionen durchgeführt, zielen aber darauf ab, Gehaltsangaben für die zuvor qualitativ nachgewiesenen Stoffe zu ermitteln (vgl. unter: Quantitative Nachweise). Diese kommen oft nur in Spuren vor (<1 %), knapp oberhalb der Grenzkonzentration (GK) oder der Erfassungsgrenze (EG) der Nachweisreaktion, so dass physikalische Analysemethoden eingesetzt werden müssen (Gaschromatografie, Atomabsorptionsspektroskopie usw.). So lassen sich heutzutage auch Spurenstoffe im ppb-Bereich erfassen (1 ppb = 1:10 9 siehe unter: Quantitative Analyse, Instrumentelle Analytik, Analytische Chemie).

Qualitative sowie quantitative Nachweise auch von nur in Spuren vorhandenen Stoffen durchführen zu können, war früher von großer Bedeutung in der Chemie. Das Beispiel des Arsens zeigt diese Bedeutung im Hinblick auf die Kriminalistik: Die Marshsche Probe ist eine Nachweisreaktion in der Chemie und Gerichtsmedizin für Arsen, die 1832 von dem englischen Chemiker James Marsh entwickelt wurde. Vor der Entdeckung der Marshschen Probe war Arsen ein beliebtes Mordgift, da es sich nur schwer nachweisen ließ. Ein anderer Arsennachweis ist die Bettendorfsche Probe (über Zinn(II)-chlorid).

Durch die Instrumentelle Analytik und ihre Methoden wie z. B. die spektroskopischen Verfahren hat die Bedeutung von Nachweisreaktionen in der Analytik abgenommen. Für die Vermittlung fachspezifischer Inhalten und Methoden sind sie jedoch nach wie vor von didaktischer Bedeutung (vgl. unter: Chemieunterricht).

Die Nachweisreaktion ist also vor allem eine Voruntersuchung zur quantitativen Bestimmung oder zur Strukturaufklärung. Sie hat in der Regel die Funktion eines Schnelltests, der gewisse Hinweise zur Probenbeschaffenheit liefert.

Nachweise von Ionen Bearbeiten

Einige Salze sind z. B. nur sehr schlecht wasserlöslich. Dies nutzt man zum Nachweis von Ionen durch Ausfällung. Dazu mischt man sowohl eine wässrige Lösung der Untersuchungssubstanz (Probe, Analyt) als auch eine Referenzlösung (Probelösung) mit dem Nachweismittel. Die in der Vergleichslösung enthaltenen Ionen reagieren mit dem Nachweismittel, ebenso die gegebenenfalls in der Probelösung enthaltenen Ionen. Reagiert die Probelösung wie die Vergleichslösung, so ist der Nachweis positiv. So fallen z. B. Eisen-II-Kationen bei Zugabe einer wässrigen Lösung des roten Blutlaugensalzes als schwer wasserlösliches, intensiv blaues Salz aus.

Man unterscheidet vom Analyten her in der Anorganik:

Nachweise von Gasen Bearbeiten

Nachweisreaktionen existieren nicht nur für Anionen und Kationen, sondern auch für Gase:

Wasserstoff Bearbeiten

Für den Nachweis von Wasserstoff eignet sich die Knallgasprobe. Das unbekannte Gas wird entzündet. Vernimmt man hierbei einen Knall oder ein lautes Pfeifen, handelte es sich um Wasserstoff:

Sauerstoff Bearbeiten

Sauerstoff kann mit der Glimmspanprobe nachgewiesen werden. Ein glimmender Holzspan glüht in einem Gasgemisch mit hohem Sauerstoffanteil deutlich auf.

Kohlenstoffdioxid Bearbeiten

Für den Nachweis von Kohlenstoffdioxid verwendet man eine Calciumhydroxidlösung. Dazu leitet man das Gas in gesättigtes Kalkwasser oder Barytwasser und ein farbloser Feststoff (Calciumcarbonat) fällt aus, wenn Kohlenstoffdioxid enthalten ist.

Ammoniak Bearbeiten

Für den Nachweis von Ammoniak verwendet man gasförmigen Chlorwasserstoff bzw. konzentrierte Salzsäure. Dabei entsteht Ammoniumchlorid, der als weißer Nebel ausfällt.

Nachweise für Säuren und Basen Bearbeiten

Ein Säure-Base-Indikator ist ein Stoff, der durch eine Farbveränderung pH-Wert-Änderungen durch Säuren oder Basen anzeigt. Am häufigsten werden Säure-Base-Indikatoren daher bei Titrationen verwendet (siehe unter Säure-Base-Titration).

Säuren und Basen enthalten in wässriger Lösung Oxonium- bzw. Hydroxidionen. Diese lassen sich beispielsweise mit Universalindikator nachweisen. Hierbei ändert der Indikator abhängig vom pH-Wert der Probesubstanz seine Farbe. Andere Säure-Base-Indikatoren sind zum Beispiel Phenolphthalein und Bromthymolblau.

Nachweis von Wasser Bearbeiten

Wasser entsteht zum Beispiel als Kondensat gasförmigen Wasserdampfes oder als Reaktionsprodukt aus der Neutralisation von Säuren und Laugen. Man weist es mit wasserfreiem Kupfer(II)-sulfat nach: wasserfreies, weißes Kupfersulfat färbt sich bei Zugabe von Wasser hellblau. Es entsteht ein Kupferpentahydrat-Komplex, bei dem vier Wassermoleküle als Liganden des Zentralions auftreten:

Dabei handelt es sich um eine Komplexbildungsreaktion.

Ein weiterer sehr empfindlicher Wassernachweis auf der Grundlage von Komplexbildung ist die Rosafärbung von blauem (also wasserfreiem) Cobaltchlorid, dies wird zur Herstellung von Wasserteststreifen aus blauem Cobaltchloridpapier genutzt.


Nachweis von Arsen - Chemie und Physik

Graues Arsen ist an trockener Luft beständig, oxidiert aber an feuchter Luft. Beim Erhitzen in reinem Sauerstoff erhält man weißes Arsen(III)-oxid. Arsenpulver verbrennt an der Luft bei 180 °C mit bläulicher Flamme ebenfalls zu Arsen(III)-oxid:

4 As + 3 O2 2 As2O3 Δ HR = � kJ/mol

Mit konzentrierter Salpetersäure entsteht unter Stickoxid-Freisetzung Arsensäure. Mit verdünnter Salpetersäure oder mit konzentrierter Schwefelsäure erhält man die Arsenige Säure, die nur in wässriger Lösung beständig ist:

2 As + 3 H2SO4 2 H3AsO3 + 3 SO2

Arsen(III)-oxid ist ein weißes Salz, das früher unter dem Namen &bdquoArsenik&ldquo bekannt war. Damit wurden früher zahlreiche Morde an hochstehenden Persönlichkeiten begangen. Ein Nachweis war erst möglich, seit James Marsh (1794�) um 1836 eine Probe zum Nachweis der Arsenverbindungen im Blut entwickelt hatte.

Die Marsh-Probe zum Arsen-Nachweis darf nur mit geeigneter Schutzausrüstung und in einem gut ziehenden und geeigneten Abzug durchgeführt werden, da der entstehende Arsenwasserstoff extrem toxisch ist: In ein Reagenzglas mit Seitenrohr werden drei Granalien arsenfreies Zink und die zu prüfende Substanz oder zum Vergleichstest wenig Arsen(III)-oxid gegeben. Das Seitenrohr ist mit einem verjüngten und danach gebogenen Glasrohr mit Rückschlagsicherung verbunden. Die Verjüngung wird mit der leuchtenden Brennerflamme vorsichtig erwärmt .

Aufbau der Apparatur zur Marsh-Probe


Nun tropft man arsenfreie 10%ige Salzsäure auf die Mischung. Dabei wandelt sich der aus dem Zink und der Salzsäure entstehende Wasserstoff mit Arsen(III)-oxid in gasförmigen Arsenwasserstoff um:

Nach der Verjüngung scheidet sich Arsen im Glasrohr ab. Man kann aber auch auf die erwärmte Verjüngung verzichten. Der Arsenwasserstoff lässt sich zusammen mit dem ausströmenden Wasserstoff nach negativer Knallgasprobe an der Düse entzünden. Dabei entsteht eine fahlblaue Flamme, weil sich der Arsenwasserstoff in der Flamme zersetzt:

Eine in die Flamme gehaltene, kalte Porzellanschale beschlägt sich mit einer grauschwarz glänzenden Abscheidung aus Arsen. Die Probe ist extrem empfindlich, es kann ein Zehnmillionstel Gramm Arsen nachgewiesen werden. Antimonsalze können eine ähnliche Abscheidung verursachen. Auf den schwarzen Beschlag wird daher eine ammoniakalische Wasserstoffperoxid-Lösung getropft: Wenn sich der Beschlag sofort löst, ist Arsen nachgewiesen. Antimon löst sich dagegen nur schlecht.

Anorganische Arsenverbindungen sind sehr toxisch, beim Verschlucken und Einatmen besteht Lebensgefahr, sie können auch Krebs erzeugen. Besonders gefährlich ist das Gas Arsenwasserstoff, das noch toxischer als Cyanwasserstoff ist. Arsenverbindungen wie Arsen(III)-oxid mit der Oxidationsstufe +3 werden allgemein toxischer eingestuft als Arsen(V)-oxid mit der Oxidationsstufe +5. Die löslichen Arsenverbindungen wie Arsensäure werden überwiegend im Verdauungstrakt oder über die Lungen beim Einatmen von Stäuben aufgenommen. Über das Blut verteilt sich das Gift in Leber und Nieren, später auch in Milz und Lunge. Langfristig wird Arsen in der Haut, in den Haaren und Nägeln angereichert. Arsenverbindungen stören biochemische Prozesse in der DNA oder im Energie- oder Transportstoffwechsel. Bei einer akuten Vergiftung kommt es vor allem zu wässrigen Durchfällen, aber auch zu Übelkeit, Krämpfen, Erbrechen bis hin zu Nieren- und Kreislaufversagen. Bei der chronischen Vergiftung treten vor allem Schädigungen der Schleimhäute und der Atemwege in den Vordergrund. Auf der Haut bilden sich helle Flecken (Hyperkeratosen), auf den Fingernägeln weiße Streifen (Mees-Streifen).

Ein berüchtigtes Mordgift war das in Italien um 1690 durch die neapolitanische Giftmischerin Teofania di Adamo produzierte „Aqua Tofana“, dem zuerst zahlreiche Ehemänner und später auch hochstehende Persönlichkeiten und sogar Päpste zum Opfer fielen. Nur sechs oder sieben Tropfen des geruch- und geschmacklosen „Wassers“ im Tee oder Wein verursachten den Tod nach einigen Tagen. Das Wasser konnte als kosmetisches Mittel getarnt in ganz Europa in kleinen Fläschchen unter der Bezeichnung „Manna des heiligen Nikolaus von Bari“ in Neapel bestellt werden. Die genaue Zusammensetzung der klaren Flüssigkeit ist bis heute nicht genau bekannt. Wahrscheinlich enthielt sie nicht Arsen(III)-oxid, sondern die etwas weniger toxische, aber viel besser wasserlösliche Arsensäure oder auch das gut wasserlösliche und stark toxische Natriumarsenit. Enthalten waren auch typische Mittel für kosmetische Augentropfen wie Antimonsalze und ein Tollkirschen-Extrakt . Die Herstellerin wurde nach einem aufwändigen Sondereinsatz der damaligen Polizei gefasst und öffentlich hingerichtet. Zahlreiche Prozesse in ganz Europa folgten, um die Anwender des erworbenen Giftes zu verurteilen.

Heute sind Arsen-Verbindungen für Giftmorde nicht mehr interessant, da Arsenspuren seit 1836 relativ leicht nachgewiesen werden können. Während früher die langsam fortschreitende Vergiftung bis zum Tod nicht mehr gestoppt werden konnte, existieren heute Therapiemöglichkeiten. Das erste Gegengift bei Arsenvergiftungen entwickelte der deutsche Chemiker Robert Wilhelm Bunsen (1811&ndash1899) im Jahr 1834 mit dem Antidot Eisen(III)-oxidhydroxid FeO(OH), das ja bekanntlich beim Rosten von Eisen entsteht. Das Eisensalz vermag Arsenverbindungen zu elementarem Arsen reduzieren. Dieses ist kaum wasserlöslich und wird vom Körper während der Verdauung bis zur Ausscheidung nicht vollständig aufgenommen. Heute steht als Antidot die Dimercaptopropansulfonsäure (DMPS) zur Verfügung. Sie bindet die Arsen-Ionen direkt bei den Stoffwechselprozessen, wo die Arsen-Ionen Enzyme blockieren.



Albertus Magnus


Albertus Magnus gelang um 1250 die erstmalige Herstellung des Elements.


Vermischt man Blei- und Kupfer-Legierungen mit metallischem Arsen, kann man die Verformbarkeit und die Härte der Legierung besser bestimmen. Das traditionelle Schrotblei für Gewehre enthält daher 0,5 bis 2% Arsen. Wenn Vögel und insbesondere Greife wie Seeadler die Schrotkügelchen unfreiwillig fressen, können sie sich daran vergiften. Aus diesem Grund wird heute arsen- und bleifreie Munition angeboten.

Sehr reines Arsen findet in der Halbleiterindustrie Anwendung, beispielsweise im Galliumarsenid. Arsenverbindungen wurden früher in Unkraut- und Schädlingsbekämpfungsmitteln eingesetzt, sie sind heute aber in vielen Ländern verboten. Arsenverbindungen in Medikamenten sind heute ebenfalls nicht mehr erlaubt. Das Verbot gilt auch für Farben: Auripigment, Realgar und Schweinfurter Grün waren früher gebräuchliche Pigmente in Künstlerfarben.


Fünf Minuten Chemie: Arsen und Spitzentechnik

W er von Arsen hört oder liest, hat sofort die Assoziation mit Gift und Mord. Nicht unwesentlich hat dazu das Theaterstück „Arsen und Spitzenhäubchen“ sowie der gleichnamige Filmklassiker aus dem Jahr 1944 mit Cary Grant und Peter Lorre beigetragen. Dass Arsen giftig ist, steht außer Zweifel. Schon im Altertum und Mittelalter war das Halbmetall und vor allem sein Oxid Arsenik (As 2 O 3 ) dafür bekannt, Arsenik hieß auch „Erbschaftspulver“.

Aber im Laufe der Geschichte waren Arsen und seine Verbindungen durchaus auch Medizinalsubstanzen – was Paracelsus’ Weisheit bestätigt, „allein die Dosis macht, dass ein Ding kein Gift ist“. So behandelten Mediziner beispielsweise Syphilispatienten ab 1910 mit der Arsenverbindung Arsphenamin (Handelsname Salvarsan), die Paul Ehrlich entdeckt hatte. Ein Bild des Forschers und der chemischen Formel des Salvarsans konnte man übrigens auf der alten 200-D-Mark-Banknote finden. Im Namen Salvarsan ist übrigens „salvare“ (Lat. heilen) und „Arsen“ enthalten.

In der Tat war diese in größerer Dosis giftige Substanz ein großer Fortschritt. Erstmals hatten Ärzte mit ihr eine Substanz, die gezielt Bakterien bekämpfte das war einige Jahrzehnte vor der Praxisreife von Penicillin. Später haben Pharmakologen für die meisten arsenhaltigen Medikamente Ersatzstoffe mit letztlich weniger Nebenwirkungen gefunden. In Einzelfällen aber wird es immer noch verordnet, etwa bei der Therapie von bestimmten Leukämieformen.

Die Karriere des Arsens ist auf einem anderen Gebiet weitergegangen. Heute ist das Halbmetall ein wichtiger Zusatzstoff für Halbleiter in der Elektronik. Gallium-Arsenid-Halbleiter sind häufig verwendete Substanzen Dioden und in Leuchtdioden (LED), die Laserlicht aussenden. Sie stecken etwa im DVD-Player. In geringen Mengen als gezielte Verunreinigung beigefügt, macht Arsen hochreines Silizium zum Halbleiter mit weit steuerbaren Eigenschaften.

Kaum eine elektronische und kommunikationstechnische Anwendung, die heute ohne Arsen auskäme. Gefährlich ist es in solchen elektronischen Schaltungen nicht, denn darin sind nur winzigste Mengen in verkapselter Form vorhanden. So wurde Arsen vom Mordstoff zum Unterstützer der Spitzentechnik.


Video: Blokkering og detektering av filløs skadelig programvare (December 2021).