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Band $7 7 Krczil und Wejroch, Dampffesthaltungsverrn6gen aktiver Kohle, III. 167 Heft 2 (1934)J Innern der Kohle befindlichen Poren zu gelangen, als bei den kleineren Kohleteilchen. Diese Ver: zOgerung der Austreibung der aufgenommenen Dampfmenge macht sich aber bei der gr6beren Kornfraktion erst bemerkbar, bis die locker ge- bundene bzw. in den Poren der Kohle kondensierte Benzolmenge entfernt ist. Diese VerzOgerung der Dampfaustreibung h~ingt also von der Art der Ausbildung der inneren KohleoberfI~iche ab. Die graphische Wiedergabe der in den Ta- bellen lI--VIl angeffihrten Werte zeigt (Fig. 1), dab die Festhaltungskurven der grOberen Korn- fraktion (1,5--2,0ram) diejenigen der feineren Fraktionen (0,5--1,0 mm und 1,0--1,5 ram) fiber- schneiden, und zwar urn so eher, je hOher die Anfangsbeladung der Kohle ist. Der von der Anfangsladung unabh~ingige, zur x-Achse mehr oder weniger schwach geneigte Kurvenast der Festhaltungskurve der grOberen Kohle scheint parallel zu verlaufen zu dem gleichen Kurventeil der feineren Kornfraktionen. Der EinfluB der KorngrOBe auf die GrOBe tier von einer Kohle festgehaltenen Dampfmenge zeigt auch die Fig. 2, in welcher die zurfickgehal- tenen Benzolmengen -- ausgedrfickt in Proz. tier Anfangsladung ~ in Abh~ingigkeit von der Menge des Austreibgases eingetragen sind. Zusammenfassung. In Ubereinstimmung mit den Arbeiten yon W. Mecklenburg und E. Engel wird fest- gestellt, dab die yon einer Chlorzinkkohle bei S~ittigung aufgenommene Benzolmenge bis zu einer Korngr0Be yon etwa 1,5 mm yon letzterer unabh~ingig ist. Bis zu dieser Korngr66e ist auch die yon der Kohle beim Uberleiten eines Luftstromes nach gleichen Zeiten noch fest- gehaltene Dampfmenge yon der KorngrOBe der Kohle unabh~ingig. Bei einer KorngrOBe fiber 1,5 mm ist die zu Beginn der Austreibung der mit Dampf ges~ittig- ten Kohle yon dieser festgehaltene Dampf- menge kleiner als diejenige der feineren Korn- fraktionen; im weiteren Verlauf der Austreibung sind die nach gleichen Zeiten zurfickgehaltenen Dampfmengen jedoch grOBer als die der unter 1,5 mm liegenden Kornfraktionen. Die Festhaltungskurven tier grOberen -- fiber 1,5 mm M Kornfraktion fiberschneiden somit die Festhaltungskurven der feineren Kornfraktionen, und zwar um so eher, je hOher die Anfangsladung der Kohle ist. Der von der Anfangsbeladung unabh~ingige Ast der Festhaltungskurve der grO- beren Kornfraktion scheint parallel zu verlaufen zu dem gleichen Kurventeil der feineren Kohle. Abh~ingigkeit der Wirkung von Filter- und Sorptionsger~iten yon der DurchstrSmungsrichtung. Von H. Remy nach Versuchen in Gemeinschaff mit K. Holtbusen. (Aus der Abteilung fiir anorganische Chemie des Chemischen Staatsinstituts, Hamburg, Uuiversit~t.) (Eingegangen am 24. M~rz 19340 FOr die Reinigung von Gasen, speziell ffir die Befreiung der Luft yon st6renden Beimengun- gen, bedient man sich bekanntlich in bestimmten F~illen kombinierter Filter- und Sorptions- ger~ite, deren Aufgabe es sein soll, die sie passie- renden Gase bzw. die Luft sowohl yon den st6ren- den gasf6rmigen Beimengungen wie auch yon Schwebestoffen (Nebel- und Staubteilchen) zu befreien. Der Frage, ob die Wirksamkeit solcher Ger~ite von tier Durchstr0munsgri chtu ng ab- h~ingig ist, ob die Wirksamkeit also die gleiche ist, wenn das yon den Beimengungen zu befreiende Gas erst die Filterschicht und dann die Sorptions- schicht passiert, oder ob es in der umgekehrten Richtung durchgeleitet wird bzw. die beiden Schichten in dem Ger~it in umgekehrter Reihen- folge angeordnet werden, scheint man bisher keine besondere Aufmerksamkeit geschenkt zu haben. Vor einigen Jahren haben Remy und Finnern 1) diese Frage ffir einen speziellen Fall geprttft, n~imlich ffir den Fall, dab ein Gas, wie es hn Laboratorium h~iufig geschieht, fiber Kalziumchlorid zur Befreiung yon beigemengtem Wasserdampf und durch Watte zur Befreiung yon mitgeffihrten Nebeln geleitet wird. Sie ar- beiteten mit feuchtigkeitsges~ittigter Luft, die Ammoniumchloridnebel enthielt, und fanden keine Abh~ingigkeit yon der Durchstr6mungs- richtung: Der nicht zurfickgehaltene Anteil der Nebel war innerhalb der Versuchsfehlergrenze yon gleichem Betrage, wenn die Luft erst dureh die Watte filtriert und dann fiber Kalziumchlorid geleitet wurde, wie wenn sie erst die Kalzium- chloridschicht und dann die Watte passierte. Dieses Resultat war unter den gew~hlten Ver- suchsbedingungen auf Grund tier in der ange- ffihrten Arbeit beschriebenen Untersuchungen fiber die Sorption yon Nebeln dutch Filter und durch Trockenmittel yon vornherein als wahr- 1) H. Rerny und H. Finnern, Z. anorg, allg. Chem. 159, 241 (1927); vgl. hierzu auch H. Rerny, Angew. Chem. 46, 101 (1933).

Abhängigkeit der Wirkung von Filter- und Sorptionsgeräten von der Durchströmungsrichtung

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Page 1: Abhängigkeit der Wirkung von Filter- und Sorptionsgeräten von der Durchströmungsrichtung

Band $7 7 Krczil und Wejroch, Dampffesthaltungsverrn6gen aktiver Kohle, III. 167 Heft 2 (1934)J

Innern der Kohle befindlichen Poren zu gelangen, als bei den kleineren Kohleteilchen. Diese Ver: zOgerung der Austreibung der aufgenommenen Dampfmenge macht sich aber bei der gr6beren Kornfraktion erst bemerkbar, bis die locker ge- bundene bzw. in den Poren der Kohle kondensierte Benzolmenge entfernt ist. Diese VerzOgerung der Dampfaustreibung h~ingt also von der Art der Ausbildung der inneren KohleoberfI~iche ab.

Die graphische Wiedergabe der in den Ta- bellen l I - -VIl angeffihrten Werte zeigt (Fig. 1), dab die Festhaltungskurven der grOberen Korn- fraktion (1,5--2,0ram) diejenigen der feineren Fraktionen (0,5--1,0 mm und 1,0--1,5 ram) fiber- schneiden, und zwar urn so eher, je hOher die Anfangsbeladung der Kohle ist . Der von der Anfangsladung unabh~ingige, zur x-Achse mehr oder weniger schwach geneigte Kurvenast der Festhaltungskurve der grOberen Kohle scheint parallel zu verlaufen zu dem gleichen Kurventeil der feineren Kornfraktionen.

Der EinfluB der KorngrOBe auf die GrOBe tier von einer Kohle festgehaltenen Dampfmenge zeigt auch die Fig. 2, in welcher die zurfickgehal- tenen Benzolmengen - - ausgedrfickt in Proz. tier Anfangsladung ~ in Abh~ingigkeit von der Menge des Austreibgases eingetragen sind.

Z u s a m m e n f a s s u n g . In Ubereinstimmung mit den Arbeiten yon

W. Meck lenbu rg und E. Engel wird fest- gestellt, dab die yon einer Chlorzinkkohle bei S~ittigung aufgenommene Benzolmenge bis zu einer Korngr0Be yon etwa 1,5 mm yon letzterer unabh~ingig ist. Bis zu dieser Korngr66e ist auch die yon der Kohle beim Uberleiten eines Luftstromes nach gleichen Zeiten noch fest- gehaltene Dampfmenge yon der KorngrOBe der Kohle unabh~ingig.

Bei einer KorngrOBe fiber 1,5 mm ist die zu Beginn der Austreibung der mit Dampf ges~ittig- ten Kohle yon dieser festgehaltene Dampf- menge kleiner als diejenige der feineren Korn- fraktionen; im weiteren Verlauf der Austreibung sind die nach gleichen Zeiten zurfickgehaltenen Dampfmengen jedoch grOBer als die der unter 1,5 mm liegenden Kornfraktionen.

Die Festhaltungskurven tier grOberen - - fiber 1,5 mm M Kornfraktion fiberschneiden somit die Festhaltungskurven der feineren Kornfraktionen, und zwar um so eher, je hOher die Anfangsladung der Kohle ist. Der von der Anfangsbeladung unabh~ingige Ast der Festhaltungskurve der grO- beren Kornfraktion scheint parallel zu verlaufen zu dem gleichen Kurventeil der feineren Kohle.

Abh~ingigkeit der Wirkung von Filter- und Sorptionsger~iten yon der DurchstrSmungsrichtung.

Von H. R e m y nach V e r s u c h e n in G e m e i n s c h a f f m i t K. Hol tbusen . (Aus der Abteilung fiir anorganische Chemie des Chemischen Staatsinstituts, Hamburg, Uuiversit~t.)

(Eingegangen am 24. M~rz 19340

FOr die Reinigung von Gasen, speziell ffir die Befreiung der Luft yon st6renden Beimengun- gen, bedient man sich bekanntlich in bestimmten F~illen k o m b i n i e r t e r F i l t e r - und So rp t i ons - ger~ite, deren Aufgabe es sein soll, die sie passie- renden Gase bzw. die Luft sowohl yon den st6ren- den gasf6rmigen Beimengungen wie auch yon Schwebestoffen (Nebel- und Staubteilchen) zu befreien. Der Frage, ob die Wirksamkeit solcher Ger~ite von tier D u r c h s t r 0 m u n s g r i ch tu ng ab- h~ingig ist, ob die Wirksamkeit also die gleiche ist, wenn das yon den Beimengungen zu befreiende Gas erst die Filterschicht und dann die Sorptions- schicht passiert, oder ob es in der umgekehrten Richtung durchgeleitet wird bzw. die beiden Schichten in dem Ger~it in umgekehrter Reihen- folge angeordnet werden, scheint man bisher keine besondere Aufmerksamkeit geschenkt zu haben. Vor einigen Jahren haben R e m y und F i nne rn 1) diese Frage ffir einen speziellen Fall geprttft, n~imlich ffir den Fall, dab ein Gas, wie

es hn Laboratorium h~iufig geschieht, fiber Kalziumchlorid zur Befreiung yon beigemengtem Wasserdampf und durch Watte zur Befreiung yon mitgeffihrten Nebeln geleitet wird. Sie ar- beiteten mit feuchtigkeitsges~ittigter Luft, die Ammoniumchloridnebel enthielt, und fanden keine Abh~ingigkeit yon der Durchstr6mungs- richtung: Der nicht zurfickgehaltene Anteil der Nebel war innerhalb der Versuchsfehlergrenze yon gleichem Betrage, wenn die Luft erst dureh die Watte filtriert und dann fiber Kalziumchlorid geleitet wurde, wie wenn sie erst die Kalzium- chloridschicht und dann die Watte passierte. Dieses Resultat war unter den gew~hlten Ver- suchsbedingungen auf Grund tier in der ange- ffihrten Arbeit beschriebenen Untersuchungen fiber die Sorption yon Nebeln dutch Filter und durch Trockenmittel yon vornherein als wahr-

1) H. Rerny und H. Finnern, Z. anorg, allg. Chem. 159, 241 (1927); vgl. hierzu auch H. Rerny, Angew. Chem. 46, 101 (1933).

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168 Remy und Holthusen, Wirkung yon Filter- und Sorptionsger~iten V Kolloid- LZeitschrlft

seheinlich zu erwarten. Eine A b h / i n g i g k e i t v o n d e r D u r e h s t r 0 m u n g s r i c h t u n g w~ire zu erwarten gewesen, wenn neben einem gut wirk- samen Trockenmittel ein Filter benutzt worden w~ire, das nach den erw/ihnten Untersuchungen f e u c h t e n und t r o c k e n e n Nebeln gegenfiber - - exakter ausgedrfickt: Nebe ln und k o l l o i d e n S t / iuben gegenf ibe r - -deu t l i ch v e r s c h i e d e n e W i r k s a m k e i t aufwies. Nun ist aber weder die trocknende Wirkung yon Kalziumchlorid so stark, dab yon diesem Stoff erwartet werden kann, dab er feuchte Ammoniumchloridnebel in praktisch trockene bzw. in einen kolloiden Staub fiberfflhrt, noch ist die Filterwirkung der bei den Versuchen verwendeten test gestopften Watte ,,feuchten" und ,,trockenen" Ammoniumchloridnebeln gegen- fiber deutlich verschieden. (Eine 10cm lange Schicht test gestopfter Watte hielt ,,feuchte" Ammoniumchloridnebel zu 99,4 Proz . . . . troekene" zu 100 Proz. zurfick.)

Anders liegen die Verh/iltnisse, wenn man als Trockenmittel die viel intensiver trocknende k o n z e n t r i e r t e Schwefe l s / i u r e und als Filter lose g e s t o p f t e Watte verwendet. Denn bei lose gestopfter Watte haben R e m y und Fin- ne rn (und zwar sowohl bei I0 cm wie bei 30 cm wie bei 50 cm langen Watteschichten) eine deut- lich bessere Filterwirkung ,,trockenen" Ammo- niumchloridnebeln gegenfiber gefunden als gegen- fiber ,,feuchten"; z. B. wurden dutch 10 cm lose gestopfter Watte 98 Proz. der ,,trockenen", da- gegen nur 80 Proz. der ,,feuchten" Nebel zurfick- gehalten.

So war die Richtung gegeben, in der die Ver- suche weiterzuf~ihren waren, wenn fiber adas ursprfingliche Ziel: die Prfifung einer in der Laboratoriumspraxis h~iufig benutzten Kom- bination yon einem Filter- und einem Trocken- mittel auf ihre nebelbeseitigende Wirkung unter Mitberficksichtigung der etwaigen M0glichkeit einer Abh/ingigkeit yon der Durchstr0mungs- richtung, fortgeschritten werden sollte zu der allgemeineren und grundsMzlichen Fragestellung: ob es f i b e r h a u p t F~ille g ib t , in denen eine A b h / i n g i g k e i t der W i r k u n g yon F i l t e r - und S o r p t i o n s g e r / i t e n yon tier S t r0 - m u n g s r i c h t u n g b e s t e h t , bzw. ob sie ex- perimentell nachzuweisen und ob sie yon wesent- lichem Betrage ist (denn dab wenigstens theore- tisch, eine solche Abh~ingigkeit in bestimmten F/illen bestehen muB, geht bereits aus dem oben gesagten hervor).

Wit haben bei dahingehenden Versuchen in der Tat eine Abh~ingigke i t der W i r k u n g yon der S t r 0 m u n g s r i c h t u n g d e u t l i c h nach -

weisen k 0 n n e n , wie aus den in der T a b e l l e I zusammengestellten Ergebnissen hervorgeht.

Zun~ichst wurden ( V e r s u c h s r e i h e 1)die Messungen mit der frfiherenAnordnung wiederholt, da durch inzwischen vorgenommene Verbesse- rungen an der Apparatur und in der Versuchs- methodik eine Erh0hung der MeBgenauigkeit er- reichbar war. (Es zeigte sich allerdings, dab diese ErhOhung der MeBgenauigkeit in dem vorliegen- den Falle nicht yon sehr erheblicher Bedeutung war, da die Sehwankungen der Werte hier nicht dutch Dichtigkeitsschwankungen der Nebel und dergleiehen, sondern dutch die nicht ganz gleich- artige Beschaffenheit der Filter- und Absorptions- schichten bei, wenn auch unter mOglichst gleichen Bedingungen, wiederholter Herstellung derselben veranlaBt wurden.) Das frflher erhaltene Er- gebnis, dab bei Verwendung yon test gestopfter Watte als Filter und von Kalziumchlorid als Trockenmittel eine Abh/~ngigkeit der 13esamt- Filterwirkung auf die Nebel yon tier Dureh- strOmungsrichtung n i ch t besteht, wird durch die in Spalte 4 der Tabelle I eingetragenen neuen Messungsergebnisse (Versuchsreihe 1) best~itigt. Die Messungen der Versuchsreihe l e best/itigen terrier den sehon aus den frtiheren Versuchen gezogenen, aber bisher noch nieht unmittelbar experimentell nachgepr~ften SchluB, dab eine Aufteilung der Watte in zwei Schichten, zwischen die das Kalziumchlorid eingeschaltet wird, gleich- falls ohne merklichen EinfluB auf die Filter- wirkung ist.

Bei den Versuchen tier Re ihe 2 der Tabelle I wurde die Watte weniger test gestopft; ferner wurde als Trockenmittel konzentrierte Schwefel- s/iure angewandt. Entsprechend tier Tatsache, dab yon lose gestopfter Watte ,,trockene" Nebel besser zurfickgehalten werden als ,,feuchte" Nebel*), finder man, dab die Nebel besser zurfick- gehaltenwurden, wenn sie erst dasTrockenmittel und darauf alas Wattefilter passierten, als weml sie feucht das Wattefilter passierten und darauf erst die Schwefels~iure. Beim Vergleich der Ver- suchsergebnisse dieser und der folgenden Reihen mit denen der Reihe 1 ist zu ber~cksichtigen, dab bei Verwendung yon konz. Schwefels~iure als Troekenmittel die Versuchsbedingungen sich wesentlich besser reproduzieren liel~en als bei der Verwendung yon Kalziumchlorid. Im Sinne einer Herabsetzung der Schwankungsbreite der Absorptionswerte kann terrier noch derUmstand gewirkt haben, dab stets auf gleiehem Raum auch genau gleiche Gewichtsmengen Watte zur Verwendung gelangten, w~ihrend bei den Ver-

2) R e m y und F i n n e r n , a. a. O.

Page 3: Abhängigkeit der Wirkung von Filter- und Sorptionsgeräten von der Durchströmungsrichtung

Band 87 "] Remy und Holthusen, Wirkung yon Filter- und Sorptionsgeriiten 169 H e f t 2 ( 1 9 3 4 ) J

Tab. I. S o r p t i o n c h e m i s c h e r N e b e l d u r c h m i t W a t t e f i l t e r n k o m b i n i e r t e T r o c k e n m i t t e l .

1 2 3 4 5

VerS.-reihe Art der Nebel Beschickung des Absorptionsger~its Zurfickgeh.d. Nebel in Proz.Ant" Asorptionsver_d d i t i v ber. m6g. in Proz.

l a

lb lc Id le 2a 2b 2c 2d

3a 3b 3c

4a 4b 4c

5a 5b 5c 5d

6a 6b 6c 6d

suchen

NH4Cl-Nebel NH4C1-Nebel NH~Cl-Nebel NH4CI-Nebel NH~CI-Nebel

3 cm Watte, lest gestopft 10 cm Kalziumchlorid 3 cm Watte + 10 cm Kalziumchlorid 10 cm Kalziumchlorid + 3 cm Watte 1,5 cm Watte + 10 cm Kalziumchlorid + 1,5 cm Watte

84,0 79,0 14,0 19,9 88,5 86,7 85,4 85,3 84,8 88,0

NH4C1-Nebel NH4Cl-Nebel NH4CI-Nebel NH4Cl-Nebel NH4C1-Nebel NH4CI-Nebel NH4CI-Nebel

6 cm (1,2 g) Watte, lose gestopft 5 cm konz. Schwefels~iure 6 cm Watte + 5 cm konz. Schwefels~iure 5 cm konz. Schwefels~iure + 6 cm Watte 3 cm (0,3 g) Watte, lose gestopft 3 cm Watte + 5 cm konz. Schwefels~iure 5 cm konz. Schwefels~iure + 3 cm Watte

3 • 5 cm konz. Schwefels~iure

96,8 97,3 21,9 19,0 98,2 98,2 99,3 99,7 67,9 74,1 79,2 78,6 82,3 ~ 84 ,8

45,1 46,8 NH4CI-Nebel NH4CI-Nebel NH~Cl-Nebel

SOa-Nebel S03-Nebel S08-Nebel 80~-Nebel S03-Nebel SO~-Nebel S08-Nebel SOs-Nebel

3 cm (0,3 g) Watte + 3 • 5 cm konz. Schwefels~iure 3 • 5 cm konz. Schwefels~iure + 3 cm (0,3 g) Watte 3 cm (0,3 g) Watte, lose gestopft 3 • 5 cm konz. Schwefels~iure 3 cm Watte + 3 • 5 cm konz. Schwefels~iure 3 • 5 em konz. Schwefels~iure + 3 cm Watte 2 cm (0,3 g) Watte, lose gestopft 20 cm Phosphorpentoxyd 2 em Watte + 20 em Phosphorpentoxyd 20 cm Phosphorpentoxyd + 2 cm Watte

84,2 95,4

87,5 92,2

der Reihe 1 die Watte nicht abgewogen

74,9 70,6 34,5 36,9 82,4 82,0 84,4 82,5 79,4 76,4 25,3 30,8 83,7 85,2 85,2 86,7

q

m

84,6 84,6 84,6

97,6 97,6

76,9 76,9

84,3 84,3

82,5 82,5

84,1 84,1

in der vorhergehenden Reihe, sondern es wurde worden war.

Sehr deu/lich tritt allerdings die Ab- Mngigkeit yon der Durchstr6mungsrichtung in den Versuchen der Reihe 2 noch nicht in Erscheinung. Ganz deutlich auBerhalb der Versuchsfehlergrenze liegt sie jedoch bei den Ver- suchen tier Re ihe 3 und vor allem der Re ihe 4. Bei den Versuchen dieser beiden Reihen wurde die Watte noch loser gestopft. In der Versuchsreihe 4 wurden zudem statt einer drei Waschflaschen mit konz. Schwefels~iure eingeschaltet.

Die konz. Schwefels~iure befand sich in Drechse l schen Waschflaschen, und zwar der fileichheit der Versuchsbedingungen halber je- weils in genau 5 cm hoher Schicht (yon dem End- punkt des Einleitungsrohrs an gerechnet). Das Kal- ziumchlorid und die Watte befanden sich in einem 20 cm langen und 2 cm weiten Glasrohr. Vor jedem einzelnen Versuch wurden die Absorp- tions- bzw. Filtermittel erneuert. Die Ammo- niumchloridnebel wurden Stets auf Neutralit~it geprtift.

Bei den Versuchen tier Reihe 2 gelangten jeweils 1,2g Watte in 6cm langer Schicht zur Verwendung. In den Versuchsreihen 3 und 4 wurden dagegen nur 0,3 g Watte in 3 cm langer Schicht angewandt. Bei diesen Versuchen wurde also die Watte nicht nur halb so fest gestopft wie

auch deren Schichtl~inge auf die H~ilfte verktirzt. Dies geschah, um die Adsorptionswirkung tier Schwefels~iure den Nebeln gegentiber im Verh~It- his zu derjenigen der Watte zu erhOhen zwecks P r t i f u n g tier A d d i t i v i t ~ i t der W i r k u n g der aus den beiden Stoffen bestehenden Kom- bination. Die Werte, welche sich ftir die Kom- bination (Watte + Trockenmittel) aus den Wir- ktingsgraden der beiden Bestandteile unter der Voraussetzung ergeben, dab deren Wirkung sich einfach addiert, sind in tier letzten Spalte der Tabelle l angegeben. Die ftir die Kombination beobachteten Werte liegen durchweg h6her als die unter Annahme einfacher Additivit~it be- rechneten. Aber mit Ausnahme tier Versuche 2d, 3c und 4c, in denen die starken Abweichungen v o n d e r Additivit~it durch die AbMngigkeit yon der Str6mungsrichtung bedingt sind (bei reiner Additivitiit wtirde eine Abh~ingigkeit yon der Str6mungsrichtung nicht bestehen), liegen die Abweichungen doch nicht deutlich aul~erhalb der Fehlergrenze.

Die Bereehnung der Werte von Spalte 5, TabeIle I, sei an den Versuchen der Reihe 1 er- l~iutert. Es wurde gefunden, daf3 die benutzte Watte im Mittel 81,5 Proz., alas Kalziumchlorid 17,0Proz. der ,,feuchten" Ammoniumchlorid- nebel zurfickhielt. Die beiden Stoffe hinterein-

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170 Remy und Holthusen, Wirkung yon Filter- und Sorptionsger~iten F Kolloid- kZeitschrift

andergeschaltet sollten also unter der Voraus- setzung additiver Wirkung 81,5 Proz. + 17 Proz. des yon der Watte durchgelassenen Anteils = 81,5 Proz. + 0,17 • 18,5 Proz. = 84,6 Proz. zurackhalten. Ffir die umgekehrte StrOmungs- richtung erh~ilt man den gleichen Betrag, n~imlich 17,0 Proz. + 0,815• Proz. = 84,6 Proz.

Im Gegensatz zu den Ammoniumchlorid- nebeln weisen S c h w e f e l t r i o x y d n e b e l in feuch- tern und in trockenem Zustande nach R e m y und F i n n e r n (a. a. O.) ke inen deutlichen Unter- schied hinsichtlich ihrer Absorbierbarkeit durch lose gestopfte Watte auf. Hiernach mugte er- wartet werden, dab die bei den Ammonium- chloridnebeln unter den Versuchsbedingungen der Reihe 4 von Tabelle I sehr deutlich in Er- scheinung tretende Abh~ingigkeit yon tier Durch- strOmungsrichtung unter sonst vOllig gleichen Versuchsbedingungen bei feuchten Schwefel- trioxydnebeln n i c h t in Erscheinung treten wiirde. Die Ergebnisse der mit f e u c h t e n S c h w e f e l t r i o x y d n e b e l n ausgeftihrten Ver- suche tier Re ihe 5 best~itigen diese Erwartung vollkommen. Eine Abhfingigkeit yon der Durch- strOmungsrichtung ist bier nicht festzustellen und die gefundene Wirkung entspricht innerhalb tier Fehlergrenzen der additiv berechneten. Ebenso ist es bei denVersuchen tier R e i h e 6, in denen als Trok- kenmittel Phosphorpentoxyd verwandt wurde.

Das Phosphorpentoxyd wurde, mit Ton- scherben vermengt, in ein 30 em langes und 30 cm weites Glasrohr gebracht. Wegen tier grOBeren Weite des Rohres wurde die L~inge der Watte- schicht auf 2 cm verkfirzt, damit die Stopfung nicht zu locker wurde.

Wie frfiher gefunden wurdea), I/iBt sich eine

Verbesserung der Sorptionswirkung den Nebel- teilchen gegenfiber manchmal dadurch erzielen, dab dem nebelffihrenden Gasstrom, bevor er das Sorptionsgedit passiert, ein Gas zugemischt wird, das durch eines der in dem Gerfit enthaltenen Sorptionsmittel absorbiert wird. So lieg sich z. B. die Absorption yon feuchten Ammoniumchlorid- nebeln durch in einer Drechse l sehen Wasch- flasche befindliche Kalilauge mittels Beimengens von Kohlendioxyd im Verh/iltnis 1:1 yon 13 Proz. auf 34 Proz. verbessern. Es wurden nun auch Versuche ausgeffihrt, um zu prfifen, ob bei dieser Versuchsanordnung eine Abh/ingigkeit der Sorp- tionswirkung den Nebeln gegenfiber von der Durchstr6mungsrichtung besteht, wenn man zwecks besserer Zurfickhaltung der Nebel vor die Kalilauge ein Wattefilter schaltet. Die Er- gebnisse dieser Versuche sind den T a b e l l e n I I und I I I zu entnehmen. Die Messungen der Tabelle I I zeigen zun~ichst, daB, wenn kein Kohlendioxyd zugemischt wird, die Sorptions- wirkung der Kombination Watte und Kalilauge yon der Reihenfolge, in der die beiden Stoffe passiert werden, unabh~ingig ist, ein Ergebnis, das nach dem eingangs gesagten zu erwarten war. Daraber, ob die Sorptionswirkung dieser Kom- bination auch bei Zumisehung yon Kohlendioxyd yon der Durchstr6mungsrichtung unabh~ingig sein wfirde, lieg sich vorweg keine Aussage ma- chen. Die in der Tabelle I II mifgeteilten Ver- suehsergebnisse zeigen, dab es der Fall ist. Bei der Berechnung der in dieser Tabelle als ,,additiv berechnet" angegebenen Werte wurde die An- nahme gemacht, dab auf dieFilterwirkung der Watte den Nebeln gegenfiber das Zumischen von K0hlendioxyd ohne Einflug ist.

T a b e l l e II. S o r p t i o n f e u c h t e r A m m o n i u m c h l o r i d n e b e l d u r c h W a t t e und K a l i l au g e . Sorptionsverm6gen yon 3 cm (0,3 g) Watte . . . . . . gef. 73,3 proz., 75,6 Proz. SorptionsvermOgen von 5 cm 20 proz. Kalilauge . . . gel. 29,2 Proz., 34,4 Proz. SorptionsvermOgen yon 3 cm Watte + 5 cm Kalilauge gef. 84,1 Proz., 86,4 Proz.; additiv ber. 82,6 Proz. Sorptionsverm6gen von 5 cm Nalilauge + 3 cm Watte gef. 86,8 Proz., 87,7 Proz.; additiv ber. 82,6 Proz.

T a b e l l e I I l . S o r p t i o n yon im Verh~il tnis 1:1 mi t K o h l e n d i o x y d v e r m i s c h t e n f e u c h t e n A m m o n i u m c h l o r i d n e b e l n d u rch W a t t e und Ka l i l auge .

Sorptionsverm6gen von 5 cm 20 proz. Kalilauge . . . gef. 58,6 Proz., 61,SProz. SorptionsvermOgen von 3 cm Watte + 5 cm Kalilauge gef. 89,1 Proz., 90,3 Proz.; additiv bet. 89,8 Proz. SorptionsvermOgen yon 5 cm Kalilauge + 3 cm Watte gef. 89,8 Proz., 91,5 Proz.; additiv her. 89,8 Proz.

Z u s a m m e n f a s s u n g . 1. Im Gegensatz zu der Kombination: l e s t

g e s t o p f t e W a t t e + K a l z i u m c h l o r i d erwies sich die Kombination: lose g e s t o p f t e W a t t e -I- konz. Schwefe l s / i u r e in ihrer Sorptions- wirkung gegenfiber Ammoniumchloridnebeln v o n de r D u r c h s t r 6 m u n g s r i c h t u n g abh/ ingig.

8) H. Remy und H. Finnern, a.a.O.; vgl. auch H. Remy, Angew. Chem. 46, 610 (1933).

Es beruht dies darauf, dag lose gestopfte Watte ,,feuchte" und ,,trockene" Ammoniumchlorid- nebel verschieden stark zurfickh~ilt.

2. Schwefeltrioxydnebeln gegentiber erwiesen sich die Kombinationen: W a t t e + konz. Schwefe l s f iu re und W a t t e + P h o s p h o r - p e n t o x y d yon der Durchstr6mungsrichtung unabhfingig, entsprechend tier Tatsache, dab Watte (auch lose gestopfte) feuchte und trockene

Page 5: Abhängigkeit der Wirkung von Filter- und Sorptionsgeräten von der Durchströmungsrichtung

Band 67 ] R e m y und Holthusen, Wirkung von Filter- und Sorptionsgeri i ten 171 Heft ~ (1934)3

Schwefettrioxydnebel nicht in merklich verschie- denem Mage zurackh~ilt.

3. Die Kombination: W a t t e + K a l i l a u g e erwies sich in ihrer Sorptionswirkung Amino-

niumchloridnebeln gegentiber unabh~ingig yon der DurchstrSmungsrichtung, auch dann, wenn zur Verbesserung der Nebelsorption Kohlendioxyd beigemengt wurde.

0 b e t d i e E m u l g i e r u n g d e s Q u e c k s i l b e r s . VO/2 L. K/'e/22/2ev. (Eingegangen am 20. Januar 1934.)

(Laboratorium fiir Kolloidchemie des Chemisch-Technologischen Instituts in Leningrad.)

Es ist seit langem bekannt, dab das Verhalten der Emulsionen yon Ol in Wasser und gleich- zeitig auch die Bedingungen, welche ihre Stabili- t~it bestimmen, ganz krag sich /indern in Ab- h/ingigkeit davon, welchen Bruchteil des Gesamt, volumens die flfissige disperse Phase einnimmt. Wenn z. B. ihr Volumen im Verh~iltnis zu dem des Dispersionsmittels verschwindend gering ist (z. B. Hundertstel Prozente betr~igt), so kann in solchen Systemen (verdfinnte Emulsionen) die Stabilit~it schon durch gentigend hohe elektrische Ladung allein bedingt werden. Tats~ichlich unter- streichen die Arbeiten von Donnanl ) , Ellis~), Powis "~) und in neuester Zeit yon v. d. Minne 4) ausdrficklich den Parallelismus zwischen Stabili- t~it und Ladung sowie den Umstand, dab Elektro- lyre die Ladung in demselben Sinne beeinflussen, wie bei typischen hydrophoben Solen. Aus diesem Grunde sehliegen sich die verdfinnten Emulsio- hen yon O1 in Wasser den hydrophoben Solen an.

Hingegen spielt bei den konzentrierten Emulsionen die Ladung praktisch gar keine Rolle, und die Stabilit~it wird v011ig durch die Festigkeit des Schutzfilms des Stabilisators auf der Tr0pf- chenoberfliiche bedingt. Die Emulsionen des Quecksilbers, die eine besondere Gruppe dar- stellen, welche sich in die iibliche Klassifikation (O/W und W/O) nicht einreihen l~igt, wurden einigermagen eingelaend nur in Form von ver- dtinnten Emulsionen untersucht. Hierher ge- h6ren die Arbeiten yon N o r d l u n d 5) und vor allem die vor kurzem ver6ffentliehte ausgezeich- nete Untersuehung yon Bull und S611ner6). Die letztgenannten Forscher stellten ihre Emul- sionen durch Zerst~iubung von Quecksilber in Wasser bzw. in wiisserigen L6sungen mit Hilfe von Ultraschallwellen her7). Die Konzentration der auf diese Weise erhaltenen hoehdispersen

x) Donnan, Z. physik. Chem. 31, 42 (1899). 3) Ellis, Z. physik. Chem. 78, 321 (1911); 80,

597 (1912). 8) Powis, Z. physik. Chem. 89, 91 (I914). �9 ) Van der Minne, Diss. (Utrecht 1928). 5) Nordlund, Kolloid-Z. 26, 121 (1920).

s) Bull und S611ner, Kolloid-Z. 60, 263 (1932). ~) Zuerst von Wood und Loomis erhalten;

Philos. Mag. J. Sci. (7) 4, 417 (1927).

Systeme (der mittlere Halbmesser betrug 0,5 bis 1,4#) war ca. 1 g im Liter, so dab das Votumen der dispersen Phase ungefiihr 0,007---0,008 Proz. des Gesamtvolumens betrug. Nicht ohne Grund nennen die Autoren diese Systeme bald Emul- sionen, bald Sole. Kataphoretische Versuche zeigten, dab die disperse Phase positive Ladung besitzt, und auch, dab diese Ladung durch Elek- trolyte in der fflr hydrophobe Kolloide charak- teristischen Weise ge~indert wird (Erh0hung durch mehrwertige Kationen, z.B. Th'" ' , Umladung durch mehrwertige Anionen, z.B. dutch Zitrat sowie durch Hydroxylionen u. desgl.). Wie es auch zu erwarten war, wird hier die Stabilit~it im Grunde genommen durch die Ladung be- stimmt, so dab wit in diesem Fall mit einer Stabilisierung dutch Ionen zu tun haben.

Vorliegende Arbeit bezweckt, die Bedingun- gen, unter welchen die Herstellung von konzen- t ri e r t e n Quecksilberemulsionen m6glich ist, zu untersuchen und gleichzeitig die Eigenschaften derselben zu studieren. Es ist verst~indlich, dab soiche Systeme infolge ihres geringen Dispersitfits- grades und des hohen spezifischen Gewichtes nicht im w~isserigen Medium suspendierte Par- tikel darstellen, sondern aus Ktigelchen be- stehen, welche am Boden des Gef~iBes liegen, abet infolge der an der Oberfl~iche befindlichen Schutzschicht nicht koaleszieren. Diese Emul- sionen sind im Grunde genommen his heute noeh nicht untersueht worden; auch der Mechanis- mus des Stabilisierungsprozesses in Abh~ingigkeit yon verschiedenen Substanzen, deren Gegenwart obigen 8ystemen unter gewissen Bedingungen Best~indigkeit verleiht, ist noeh nie ausffthrlich untersucht worden. Wenn man yon einer Reihe Patenten und praktischen Verfahren, welche sich hauptsiichlich auf die Herstellung yon Quecksilbersalben in der pharmazeutischen In- dustrie s) beziehen, und von fragmentarischen Hinweisen in den Arbeiten yon R e h b i n d e r 9)

8) Lange, Technik der Emulsionen (Berlin 1929), 8. 184.

9) Rehbinder und Wenstr6m, J. physic. Chem. (russ). 1, 163 (1930); Rehbinder und Serb- Serbina, ebenda 2, 768 (1931).