Quelltext der Seite Devardasche Legierung

[[Datei:Devarda's_alloy.ვკ.jpg|mini|alternativtext=Foto einer Legierung|Devardasche Legierung]]
Die '''Devardasche Legierung''', auch '''Legierung nach Devarda''' oder kurz '''Devarda''' genannt, ist eine nach dem italienischen Chemiker [[Arturo De Varda|Arturo Devarda]] (1859–1944) benannte [[Legierung]] aus [[Aluminium]], [[Kupfer]] und [[Zink]]. Das spröde, graue Metallgemisch dient vor allem in der [[Analytische Chemie|analytischen Chemie]] als starkes [[Reduktionsmittel]]. Zu den wichtigsten Anwendungen der Legierung gehört der Nachweis von [[Nitrat]] und die quantitative Bestimmung von Nitraten, beispielsweise in [[Dünger|Düngemittel]]n oder in [[Abwasser]].

== Eigenschaften ==
{{Infobox Gefahrstoffkennzeichnung
| Name            = * Devardasche Legierung
* Devardsche Legierung
* Devarda
| CAS             = {{CASRN|8049-11-4}}
| Quelle GHS-Kz   = <ref name="Sigma">{{Sigma-Aldrich|SIAL|31385|Name=Devarda’s alloy|Abruf=2017-05-15}}</ref>
| GHS-Piktogramme = {{GHS-Piktogramme|02}}
| GHS-Signalwort  = Gefahr
| H               = {{H-Sätze|228}}
| EUH             = {{EUH-Sätze|-}}
| P               = {{P-Sätze|210}}
| Quelle P        = <ref name="Sigma" />
| MAK             = 
}}Aus der typischen Zusammensetzung von 45 % Al, 50 % Cu und 5 % Zn (Massenprozente) ergibt sich eine [[Verhältnisformel]] von Al<sub>21,8</sub>Cu<sub>10,3</sub>Zn oder gerundet ungefähr Al<sub>22</sub>Cu<sub>10</sub>Zn. Dieser Zusammensetzung entspricht eine [[mittlere Molmasse]] von 39,5 g·mol<sup>−1</sup>.
Die Zusammensetzung käuflicher Legierungen variieren im Bereich 44–46 % Aluminium, 49–51 % Kupfer und 4–6 % Zink.

Die Devardasche Legierung ist ein graues, geruchloses Pulver<ref name="merck" /> und so spröde, dass sie im Mörser pulverisiert werden kann. Die Dichte liegt bei 5,79 g·cm<sup>−3</sup><ref name="merck" />, der Schmelzpunkt bei 490–560 [[Grad Celsius|°C]], der Siedepunkt bei 906 °C.<ref name="merck" /> Sie ist nahezu unlöslich in Wasser.<ref name="merck">{{Merck|105341|Name=|Abruf=2011-01-19}}</ref>

Weitere Eigenschaften:
* Sie kann leicht zerteilt werden, was die Anwendung kleiner Mengen, z.&nbsp;B. für Analysen im Mikromaßstab sehr erleichtert und eine angepasste Dosierung gestattet, so dass sie im Vergleich zu Aluminiumgranalien eine flexiblere Anwendung gestattet.
* Durch die große Oberfläche der fein zermörserten Legierung erfolgt eine schnellere Reaktion.
* Frisch zerteiltes Metall hat gegenüber Zink- oder Aluminiumpulver den Vorteil, nicht im selben Maße mit einer passivierenden Oxidschicht bedeckt zu sein. Auch der hohe Kupfergehalt der Legierung trägt dazu bei, dass sich weniger solcher Schichten bilden als bei reinem Al oder Zn.
* Das Kupfer wirkt durch die Ausbildung eines [[Lokalelement]]s [[Katalyse|katalytisch]], d.&nbsp;h., Reduktionen mit Devardascher Legierung verlaufen deutlich schneller als bei Anwendung von Zink oder Aluminium.
* Reduktionen mit Aluminium erfordern oft eine stark alkalische Lösung. Im Gegensatz dazu sind Reduktionen mit Devardascher Legierung auch schon in schwach alkalischer Lösung oder sogar in neutraler Lösung durchführbar, auch wenn die Reaktion in neutraler Lösung wesentlich länger dauert. 

Oft wird die Legierung im stark alkalischem Milieu verwendet. 

== Reaktion mit Säuren oder Laugen ==
In Säuren oder Laugen lösen sich das Aluminium und das Zink auf, wobei sich Wasserstoff entwickelt:

:<math>\mathrm{2 \ Al \ + \ 6 \ H_3O^+ \longrightarrow 2 \ Al^{3+} \ + \ 3 \ H_2 \uparrow \ + \ 6 \ H_2O}</math>

bzw.
:<math>\mathrm{2 \ Al \ + \ 2 \ OH^{-} \ + \ 6 \ H_2O \longrightarrow \ 2 \ [Al(OH)_4]^{-} \ + \ 3 \ H_2 \uparrow}</math>

und
:<math>\mathrm{Zn \ + \ 2 \ H_3O^+ \longrightarrow \ Zn^{2+} \ + \ H_2 \uparrow \ + \ 2 \ H_2O}</math>

In nichtoxidierenden, sauerstofffreien Säuren bleibt das meiste Kupfer ungelöst. Die reduzierende Wirkung bei der Anwendung der Legierung beruht in vielen Fällen auf der Reaktivität des [[Naszierender Stoff|entstehenden]] Wasserstoffs.

== Nachweis von Nitraten ==
Devarda wird für den Nachweis von [[Nitrate|Nitrat]]en verwendet. Versetzt man eine Nitrat enthaltende Probe mit Devarda und [[Natronlauge]] und erhitzt die Lösung vorsichtig, so wird das Nitrat zu gasförmigem [[Ammoniak]] reduziert, was durch seinen charakteristischen Geruch leicht identifizierbar ist:

:<math>\mathrm{3\ NO_3^{-} + 8\ Al  +  5\ OH^{-} + 18\ H_2O}</math>
::<math>\mathrm{\longrightarrow 3\ NH_3 + 8\ [Al(OH)_4]^{-} }</math>
:<small>die Na-Ionen der Natronlauge und das (beliebige) Kation des Nitrates wurden in der Formel weggelassen</small>

===Kjeldahlsche Stickstoffbestimmung===
Bei der [[Kjeldahlsche Stickstoffbestimmung|Kjeldahlschen Stickstoffbestimmung]] werden zunächst nur als [[Amine]], [[Säureamide|Amide]] oder in [[Heterocyclen]] vorhandene Stickstoffanteile nach Umsetzung mit konzentrierter [[Schwefelsäure]] bestimmt. Zum weiteren Nachweis von Stickstoff aus [[Azogruppe|Azo-]] oder [[Nitrogruppe]]n müssen diese – ähnlich wie Nitrate – zunächst reduziert werden, was mit Devardscher Legierung geschehen kann.

== Nachweis von Chloraten ==
[[Chlorate]] werden durch die Devardasche Legierung in saurer, neutraler oder alkalischer Lösung zu [[Chloride]]n reduziert. Die Reduktion ist zwar auch durch Kochen mit Zinkstaub möglich, die Reaktion verläuft aber insbesondere in neutraler Lösung mit Zink sehr langsam, weshalb die Devardasche Legierung bevorzugt wird. Zum Nachweis von Chlorat entfernt man eventuell vorhandenes Chlorid durch Fällung mit [[Silbernitrat]] und [[Silbersulfat]]. Nachdem ausgefallenes [[Silberchlorid]] durch Filtration entfernt wurde, gibt man ein wenig Devardasche Legierung dazu und kocht.

:<math>\mathrm{ClO_3^- + 3\ Zn + 3\ H_2O \longrightarrow 3\ Zn(OH)_2 + Cl^- }</math>

Nachdem man das Kupfer abfiltriert hat, säuert man das Filtrat mit [[Salpetersäure]] an und versetzt mit Silbernitrat. Eine Fällung von Silberchlorid belegt dann, dass die Ausgangsprobe Chlorate enthalten hat.

[[Perchlorate]] stören den Nachweis nicht, da sie auch durch die Devardasche Legierung nicht reduziert werden.

==Einzelnachweise==
<references />

[[Kategorie:Kupferlegierung]]
[[Kategorie:Aluminiumlegierung]]
[[Kategorie:Nachweisreagenz]]