Guten Tag,
bei der systematischen Analyse einer unlöslichen Probe im Rahmen eines Kationentrennungsgangs stoße ich auf einen Widerspruch bezüglich der Aufarbeitung der ungelösten Phase mittels Soda-Pottasche-Aufschluss (Na₂CO₃/K₂CO₃).
I. Ausgangslage
Die untersuchte Probe war weder in Wasser noch in verdünnter Salzsäure löslich.
Als mögliche Bestandteile der unlöslichen Phase kommen u. a. folgende Verbindungen infrage:
MgO, BaSO₄, CaSO₄, BaCrO₄, Al₂O₃, Fe₂O₃ usw.
Ziel des alkalischen Aufschlusses ist:
• schwerlösliche Verbindungen (z. B. Sulfate) in lösliche Alkalisalze zu überführen, die anschließend im Filtrat („Sodaauszug“) für den Anionennachweis dienen,
• gleichzeitig die entsprechenden Carbonate der Erdalkalien und Übergangsmetalle im Rückstand anzureichern, um sie später wieder in den Kationentrennungsgang einzubringen.
II. Analytisches Problem: Verhalten von MgO im Soda-Pottasche-Aufschluss
Nach dem Aufschluss wird die Schmelze mit Wasser ausgelaugt und filtriert; der Rückstand wird anschließend sulfatfrei gewaschen. Dabei ergibt sich folgendes Trennungsziel:
• Filtrat (Sodaauszug): lösliche Alkalisalze der Anionen (SO₄²⁻, Cl⁻ usw.)
• Rückstand: schwerlösliche Carbonate der Erdalkalien und einiger Übergangsmetalle (BaCO₃, CaCO₃, FeCO₃)
Bezüglich des Verhaltens von MgO finden sich jedoch widersprüchliche Angaben:
1. Aussage (Quelle Lehrer A): Mg²⁺ geht in Lösung und wird im Filtrat erwartet.
2. Aussage (Quelle Lehrer B): Magnesium fällt als schwerlösliches MgCO₃ aus und verbleibt daher – ähnlich wie BaCO₃ und CaCO₃ – im Rückstand.
Frage:
Wie verhält sich MgO bzw. das Magnesium-Kation beim Soda-Pottasche-Aufschluss tatsächlich?
Wird Mg²⁺ zuverlässig in das Filtrat überführt, bleibt es überwiegend als Carbonat im Rückstand oder reagiert MgO womöglich gar nicht unter den Bedingungen des Soda-Pottasche-Aufschlusses?
III. Überlegung: Alternativer KHSO₄-Aufschluss
Im Seminar „Seminar zum Anorganisch-chemischen Lehramtspraktikum II“ der LMU München wird der Soda-Pottasche-Aufschluss als geeignet beschrieben für:
„schwerlösliche Sulfate, hochgeglühte saure oder amphotere Oxide, Silikate und Ag-Halogenide.“
MgO ist jedoch kein saures oder amphoteres, sondern ein klar basisches Oxid.
Damit fällt es nicht in die Stoffklassen, für die der Soda-Pottasche-Aufschluss laut LMU geeignet ist.
Weiter heißt es in den Unterlagen der LMU:
„Aufschluss von basischen oder amphoteren Oxiden in einer KHSO₄-Schmelze.“
Daher wäre für MgO — ebenso wie für andere basische Oxide — nicht der Soda-Pottasche-Aufschluss, sondern ein saurer Aufschluss mit Kaliumhydrogensulfat (KHSO₄) das empfohlene Verfahren.
Ein solcher KHSO₄-Aufschluss überführt MgO, Al₂O₃ und Fe₂O₃ zuverlässig in die entsprechenden gut löslichen Sulfate, sodass alle relevanten Kationen (inklusive Mg²⁺) vollständig in Lösung gelangen.
Quelle: https://www.cup.lmu.de/ac/rusan/site/assets/files/1041/laac2-vorlesung_16_7_be.pdf
