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9.88 Lottermoser und Winter, Grenzfl~ehenaktivit~t yon Salzen [- Kotloifl- 1Zeitschrlft Zusammenfassung. 1. Zur Messung tier Grenzfl~ichenaktivit~it wird eine Ring-Abreig-Torsionswaage gebaut mit konstantem Nullpunkt, verstellbarem Zeiger, direkter Dyn/cm-Ablesung, mit Schnecken- und Schnellgang, ffir Ober- und Grenzfliichenspan- nungsmessungen auf zwei entsprechende Emp- findlichkeiten einstellbar. 2. Die Empfindlichkeit des Instrumentes wird durch geeignete MaBnahmen bis auf 0,01 Dyn/cm erhOht. 3. Die Grenzfliichenaktivit~it der Salze der hOheren Fetts~iuren wird sowohl in hohen Kon- zentrationen als auch bei hohen Temperaturen gemessen, und zwar in absoluten Werten. 4. Die Grenzfliichenaktivitiit der Salze der hOheren Fetts~iuren ist bei 80~ noch viel bedeutender als bei 20~ und ein Gehalt yon 0,2 Proz. l~il~t diese Eigenschaft fast vOllig zur Auswirkung kommen; eine weitere Konzentra- tionserhOhung bis zu 10 Proz. bringt keine we- sentliche Veriinderung mehr, d.h. die Kurve verl/iuft ]etzt fast rechtwinkelig zu ihrem Ver- lauf yon 0--0,2 Proz. Gehalt. 5. Die Salze der Olsfiure, dem Hauptverteter tier einbasisch unges/ittigten S/iuren, sind hin- sichtlich der Grenzfl~ichenaktivit~it bei 80 und 20~ yon den der entsprechenden normalen Fetts~iuresalzen nur unwesentlich verschieden. 6. Die pflanzlichen Emulgatoren zeigen be- reits bei 20o C und geringer Konzentration einen steilen Abfall der Grenzfliichenspannung, der je- doch fiber etwa 50 Proz. Erniedrigung nicht hinabreicht. 7. Bei 80o C erh6ht sich die Grenzfl~ichen- aktivit/it der pflanzlichen Emulgatoren noch etwas, jedoch sind ihnen gerade bei dieser hOheren Temperatur die Salze der h6heren Fett- sfiuren weir fiberlegen. 8. Die Kurven. der Trifithanolaminseifen sind denen der h6heren Fettsiiuresalze sehr fihnlich, zeigen dieselbe charakteristische Form und eine hervorragende Grenzfl~ichenaktivit/it. Ober kolloide Gase, II. Die Bestimmung der Teilchengr0Be der kolloiden Luft. Won Als Krause und K. Kapifanczyk (Posen). (Aus dem Institut fiir anorganisehe Chemie der Universit~it Posen.) (Eingegangen am 8. Dezember 1933.) In unserer ersten Mitteilung1) haben wir fiber die Herstellung kolloider Luftl6sungen nach einem Kondensationsverfahren in stark alkalischen Me- dien berichtet. Bei der Gelegenheit erhob sich naturgem~ig die Frage, ob die kolloiden Luft- 16sungen ihrer Teilchengr6ge nach tats~ichlich in das Gebiet der kolloiden Dimensionen einzureihen sind. Einige Untersuchungen, im besonderen die Beobachtung des Tyndall-Ph~inomens, berechtig- ten aller Wahrscheinlichkeit nach zu dieser An- nahme. Bei Wiederholung dieser Versuche konnten wir diesen Befund sogar bei glyzerinlosen~) Luft- solen best~itigen. Die kolloiden LuftlOsungen zeigen das Tyndallph/inomen recht scharf, wenn sie nur entsprechend verdfinnt werden, um das Lichtbfindel sichtbar zu machen. Man arbeitet dabei schnell und vorteilhaft mit kleinen Flfissig- keitsmengen, welche in ger~iumigeren Probier- 1) A. Krause und K. Kapita~iczyk, Kolloid-Z. 57, 50 (1931); Roczniki Chem. 11, 820 (1931). ~) A. Krause und K. Kapitaficzyk, loc. cit. gl~isern vorbereitet werden. Wir benutzten sehr konzentrierte NaOH-L6sungen (ca. 18n), m6g- lichst solche, welche durch l~ngeres Aufbewahren von Na,CO3-,,Verunreinigungen" abgestanden waren und optische Leere zeigten. Zu 5 ccm dieser Laugen wurde 0,5 ecru H20 hinzugeffigt, also etwa in dem Verh~iltnis wie bei frfiheren Versuchen. Da nun bei dieser Vermischung sehr ,,milchige", undurchsichtige Luftl6sungen ent- standen, so mul3ten dieselben entsprechend ver- dfinnt werden, indem wir zu der genannten Menge weitere 5 ccm tier hochkonzentrierten 18n-NaOH-L6sung hinzuftigten. Durch dieses Verdfinnen erhielten wir aber auch, offenbar infolge Z~ihigkeitszunahme, bedeutend haltbarere kolioide Luftl6sungen (ca. 24 Stunden statt wie frfiher 105 Minuten), was far unsere Versuche nut von Vorteil war. Die st~irkste Polarisation wurde nach Ablauf yon 5 Minuten nach dem Vermischen beobachtet und hielt sich in dieser St/irke etwa weitere 5 Minuten. Folgende Tabelle enth~ilt unsere Beobachtungen yon 10--15mal wiederholten Versuchen.

Über kolloide Gase, II

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Page 1: Über kolloide Gase, II

9.88 Lottermoser und Winter, Grenzfl~ehenaktivit~t yon Salzen [- Kotloifl- 1Zeitschrlft

Z u s a m m e n f a s s u n g .

1. Zur Messung tier Grenzfl~ichenaktivit~it wird eine Ring-Abreig-Torsionswaage gebaut mit konstantem Nullpunkt, verstellbarem Zeiger, direkter Dyn/cm-Ablesung, mit Schnecken- und Schnellgang, ffir Ober- und Grenzfliichenspan- nungsmessungen auf zwei entsprechende Emp- findlichkeiten einstellbar.

2. Die Empfindlichkeit des Instrumentes wird durch geeignete MaBnahmen bis auf 0,01 Dyn/cm erhOht.

3. Die Grenzfliichenaktivit~it der Salze der hOheren Fetts~iuren wird sowohl in hohen Kon- zentrationen als auch bei hohen Temperaturen gemessen, und zwar in absoluten Werten.

4. Die Grenzfliichenaktivitiit der Salze der hOheren Fetts~iuren ist bei 80~ noch viel bedeutender als bei 20 ~ und ein Gehalt yon 0,2 Proz. l~il~t diese Eigenschaft fast vOllig zur Auswirkung kommen; eine weitere Konzentra- tionserhOhung bis zu 10 Proz. bringt keine we-

sentliche Veriinderung mehr, d.h. die Kurve verl/iuft ]etzt fast rechtwinkelig zu ihrem Ver- lauf yon 0--0,2 Proz. Gehalt.

5. Die Salze der Olsfiure, dem Hauptverteter tier einbasisch unges/ittigten S/iuren, sind hin- sichtlich der Grenzfl~ichenaktivit~it bei 80 und 20~ yon den der entsprechenden normalen Fetts~iuresalzen nur unwesentlich verschieden.

6. Die pflanzlichen Emulgatoren zeigen be- reits bei 20 o C und geringer Konzentration einen steilen Abfall der Grenzfliichenspannung, der je- doch fiber etwa 50 Proz. Erniedrigung nicht hinabreicht.

7. Bei 80 o C erh6ht sich die Grenzfl~ichen- aktivit/it der pflanzlichen Emulgatoren noch etwas, jedoch sind ihnen gerade bei dieser hOheren Temperatur die Salze der h6heren Fett- sfiuren weir fiberlegen.

8. Die Kurven. der Trifithanolaminseifen sind denen der h6heren Fettsiiuresalze sehr fihnlich, zeigen dieselbe charakteristische Form und eine hervorragende Grenzfl~ichenaktivit/it.

Ober kolloide Gase, II. Die B e s t i m m u n g der Teilchengr0Be der kolloiden Luft .

Won Als Krause und K. K a p i f a n c z y k (Posen). (Aus dem Institut fiir anorganisehe Chemie der Universit~it Posen.)

(Eingegangen am 8. Dezember 1933.)

In unserer ersten Mitteilung 1) haben wir fiber die Herstellung kolloider Luftl6sungen nach einem Kondensationsverfahren in stark alkalischen Me- dien berichtet. Bei der Gelegenheit erhob sich naturgem~ig die Frage, ob die kolloiden Luft- 16sungen ihrer Teilchengr6ge nach tats~ichlich in das Gebiet der kolloiden Dimensionen einzureihen sind. Einige Untersuchungen, im besonderen die Beobachtung des Tyndall-Ph~inomens, berechtig- ten aller Wahrscheinlichkeit nach zu dieser An- nahme.

Bei Wiederholung dieser Versuche konnten wir diesen Befund sogar bei glyzerinlosen ~) Luft- solen best~itigen. Die kolloiden LuftlOsungen zeigen das Tyndallph/inomen recht scharf, wenn sie nur entsprechend verdfinnt werden, um das Lichtbfindel sichtbar zu machen. Man arbeitet dabei schnell und vorteilhaft mit kleinen Flfissig- keitsmengen, welche in ger~iumigeren Probier-

1) A. Krause und K. Kapita~iczyk, Kolloid-Z. 57, 50 (1931); Roczniki Chem. 11, 820 (1931).

~) A. Krause und K. Kapitaf iczyk, loc. cit.

gl~isern vorbereitet werden. Wir benutzten sehr konzentrierte NaOH-L6sungen (ca. 18n), m6g- lichst solche, welche durch l~ngeres Aufbewahren von Na,CO3-,,Verunreinigungen" abgestanden waren und optische Leere zeigten. Zu 5 ccm dieser Laugen wurde 0,5 ecru H20 hinzugeffigt, also etwa in dem Verh~iltnis wie bei frfiheren Versuchen. Da nun bei dieser Vermischung sehr ,,milchige", undurchsichtige Luftl6sungen ent- standen, so mul3ten dieselben entsprechend ver- dfinnt werden, indem wir zu der genannten Menge weitere 5 ccm tier hochkonzentrierten 18n-NaOH-L6sung hinzuftigten. Durch dieses Verdfinnen erhielten wir aber auch, offenbar infolge Z~ihigkeitszunahme, bedeutend haltbarere kolioide Luftl6sungen (ca. 24 Stunden statt wie frfiher 105 Minuten), was far unsere Versuche nut von Vorteil war. Die st~irkste Polarisation wurde nach Ablauf yon 5 Minuten nach dem Vermischen beobachtet und hielt sich in dieser St/irke etwa weitere 5 Minuten. Folgende Tabelle enth~ilt unsere Beobachtungen yon 10--15mal wiederholten Versuchen.

Page 2: Über kolloide Gase, II

Band 66 -] Krause und Kapitaficzyk, Kol loide Gase, II . 289 Heft 8 (1934)A

Nr. Alkalil6sung

NaOH-Lsg., 5-j~ihrig

Kaustische Sodalsg., l-j~ihrig

Normalit2it

18,2 n-NaOH

Luftsol aus:

Tabe l l e I.

t~ Bis Tyndallph~inomen zuSMin. I 5--10 Min. INachl0Min.INach3 Std. Stark Sehr stark

Stark E Sehr stark 18,62n-NaOH

5 ccm NaOH- L6sung

+ 0,5 ccm H20 + 5 ccm NaOH-Lsg. 5 ccm Kau- stische Soda- lsg. + 0,5 ccm H~O + 5 ccm K.-Sodalsg.

150

Stark

Stark

Stark

Schwach

Die optischen Versuche sollten nun welter ausgebaut werden, und das war auch der Zweck der vorliegenden Arbeit: Es wurde die Teilchen- grOBe der kolloiden Luftl6sungen nach der Aus- ziihlmethode yon Z s i g m o n d y bestimmt. Ffir diese Untersuchungen benutzten wir ein Ultra- mikroskop mit Kardioid-DunkelfeldkondensorS), ImmersionsobjektivV (Zeiss) mit Glyzerinim- mersion und einem Okular K 18. Unter diesen Umst•nden betr~igt die Vergr6t~erung ca. 1500. Das betreffende Okular war mit einem Netz- mikrometer versehen. Das betreffende quadra- tische Netz enthielt 100 Teilquadrate; jedes dieser Teilquadrate hatte eine Kantenl~inge von 8,5/~. Die Sehtiefe betrug bei der Wahl des ge- nannten Objektivs und Okulars 3,5#.

Zuniichst mufite der Gehalt an disperser Phase in den kolloiden Luftl6sungen bestimmt werden. Wie bereits frfiher, so wurde auch bei den vorliegenden Versuchen der Luftgehalt der- art gemessen, dab der Sauerstoffgehalt des ver- wendeten destillierten Wassers jodometrisch be- stimmt und im Mittel zu 9,2 nag im Liter bei 15 o gefunden wurde. Da die im Wasser gel0ste Luft rund 34,5 Proz. Sauerstoff enth~ilt, so war damit die gesamte Luftmenge bekannt (19,0 ccm im Liter). Versuche, den Sauerstoffgehalt in den kolloiden Luftl6sungen direkt zu bestimmen, scheiterten daran, dab in dem stark alkalischen, sehr z~ihen Milieu eine Vermischung der zuge- gebenen Reagenzien kaum gelang und ferner die darauffolgende Neutralisation groi~e Mengen kon- zentrierter Salzs~iure erforderte, was praktisch mit groBen Schwierigkeiten verknfipft war und erhebliche Fehler nach sich zog. Wit begnfigten uns daher damit, dab wir die mit einer gewissen Menge destillierten Wassers in die konzentrierte Natronlauge eingeffihrte Luftmenge auch im kolloiden Zustand als die gleiche annahmen.

3) Wir sind Herrn Prof. Galecki, Posen, ffir die Uberlassung von lnstitutsmitteln sehr dankbar.

Diese Rechnung bietet gewiB Nachteile, denn es ist sicher, dab bei der Kondensation der Luft Verluste eintreten, besonders durch die dabei eintretende Erwtirmung, die im ersten Moment einen Temperaturanstieg yon 15 o auf ca. 250 hervorrief, obwohl mOglichst schnell gektihlt wurde. Wir haben diese Luftverluste bei den folgenden Berechnungen nicht berticksichtigt.

Ftir die Ausztihlversuche verwendeten wir meist Proben in kleinen Mengen. Es wurden 5ccm einer ca. 18n-Natronlauge (150 ) mit 0,5 ccm dest. Wassers (15 ~ versetzt, gut ver- mischt, sofort gektihlt und eventuell noch mit der genannten Natronlauge verdtinnt. Nach Ablauf yon 5 Minuten befand sich das Priiparat bereits unter dem Ultramikroskop. Wir ztihlten nun genau die Anzahl der Luftbltischen in dem Mikrometernetz nach dem Diktierverfahren 4) aus, wobei ftir jede Probe das Gesichtsfeld zehnmal ver~indert wurde. Es mag noch erwtihnt werden, dai~ die geringe B rown'sche Bewegung der Luft- teile ein sehr genaues Ausztihlen derselben er- m6glichte. Die Besetzung war im allgemeinen sehr dicht, bedeutend dichter als sie den in der ersten Mitteilung angegebenen Fig. 5 und 6 ent- spricht. Wir hatten damals daraufhin unter anderen die Existenz amikroskopischer Luftteil- chen angenommen, was ja immerhin mOglich ist. Es ist aber noch zu bedenken, dab die frtiheren Aufnahmen glyzerinverdtinnte Luftsole betreffen, und ferner, dab die zwar frisch hergestellten Sole erst im Laufe des Tages zur Aufnahme gelangten, wtihrenddessen die kleinen LuftbI~ischen bereits in groBe Blasen tibergegangen sein konnten, welche der ultramikroskopischen Beobachtung nicht mehr zugtinglich waren. Das tiuBere Aus- sehen dieser Systeme - - worauf wir begreiflicher- weise unsere frtiheren qualitativen Beobachtun- gen bezogen k_ hatte sich dabei nicht ge~indert,

*) Vgl. G. Wiegnerund E. W. Russell, Kolloid- z. 52, 1 (193o).

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Page 3: Über kolloide Gase, II

9.90 Krause und Kapitafiezyk, Kolloide Gase, II. F Kolloid- LZeitschrift

Die gute Besetzung unserer jetzigen glyzerinlosen urspriingliche Luftl6sung (5 ccm konz. Natron- Luftsole mOehten wir also in erster Linie auf lauge + 0,5 ccm H~O) auf das 2--32fache Vo- ihren ganz frischen Zustand zurtlckftihren, lumen mit derselben Natronlauge verdtinnten.

Zur Berechnung der Teilchengr61~e (Teilchen- Offenbar werden durch die Verdtinnung Ver- durehmesser 2 R) bedienten wir uns der Zs ig- luste an 6asphase vermieden, ferner die Viskosi- mondy ' s ehen Formel, die nur dahin zu modifi- t~it erh6ht, sowie ein zu starker Temperatur- zieren war, dab die B1/ischen offenbar Kugel- anstieg vermieden, besonders aber einer Ver- gestalt haben und die dispergierte Luftmenge einigung der kleinen Anfangsbl~schen entgegen- direkt als Volumen eingesetzt werden konnte: gewirkt.

la/3v. 3. Versuch: 5ccm kaustische Sodai6sung 2 R = 2 [/4z~ (1 jfihrig, 18,62 n-NaOH) + 0,5 cem H~O + 5 ccm

Die GrOl~e v ist das Volumen eines L u f t - der genannten SodalOsung, sodann mit derselben V Sodal6sung auf alas vierfaehe verdtinnt (15~ bl~ischens und ergibt sich aus v : - , wobei V n Es ergaben sich die Werte yon 0,250---0,374/2.

das in der Schichtdicke (8,5#.8,5/2.3,5/2) ent- Folgende Besetzung entspricht der Teilchen- haltene Luftvolum und n die Anzahl der darin grOl~e 0,250#. vorhandenen Luftteilehen bedeuten.

Die e i n z e l n e n A u s z / i h l v e r s u c h e . 1. Versuch: 5 cem kaustische Sodal6sung

(18,62 n-NaOH, 1 Jahr aufbewahrt) + 0,5 ccm H20, auf 15 o gektihlt, Beobachtung nach 5 Min. Wir geben hier von den vielen Beobachtungen nur einige typische Proben wieder. Fig. 1 ergibt die Berechnung einer Teilchengr6Be yon 0,406/2. Bei zehnfacher Ver~inderung des Gesichtsfeldes variierte die berechnete TeilchengrOBe von 0,398

15 12 18 16 14 15 12 18 16 12 12 14 15 14 12 15 16 14 12 18 16 12 8 12 10 15 14 12 16 17 19 17 14 12 18 20 17 15 16 12 14 15 12 11 9 13 8 6 7 12 16 14 15 16 12 10 12 8 13 18 7 9 12 11 8 3 12 9 14 18

14 18 9 8 6 7 12 14 12 13 12 8 12 7 8 14 10 12 1O 9 13 9 7 6 4 8 12 15 16 17

Fig. 2

bis 0,406/2. S~imtliche Versuche wiederum, Bei der Gelegenheit wurde die Beobachtung welche nach der oben angegebenen Vorschrift gemacht, dab die Anwendung grOBerer Anfangs- ausgeffihrt wurden, ergaben eine Bl/ischengrOBe portionen Natronlauge und Wasser (10ccm yon 0,374--0,406/2 bei 15 ~ + 1 ccm statt 5 ccm + 0,5 ccm) giinstiger ist,

7 9 4 8 12 10 5 4 10 7 5 5 7 8 12 8 10 5 6 7 8 5 8 9 6 5 8 3 7 8

I0 7 9 9 7 5 8 4 6 7 8 6 5 7 8 10 4 5 5 7 7 6 6 7 5 4 5 5 8 10 6 8 12 9 8 3 5 6 9 7 8 8 8 7 8 5 7 8 4 7 7 5 7 7 8 3 6 7 2 4 6 7 6 6 2 6 8 8 7 8

Fig. 1

da die eventuellen Verluste an Gasphase wahr- scheinlich noch geringer werden.

4. Versuch: 10 ccm NaOH-LOsung (18,48 n, 10 Monate lang au fbewahr t )+ l ccm H~O + 10 ccm derselben NaOH-L6sung sofort zuge- geben, sodann auf das 16fache im Vergleich zum Anfangsvolumen mit tier genannten NaOH ver- diinnt (bei 15~ Diese kolloiden LuftlOsungen hatten eine mittlere TeilchengrOl~e yon 0,196/2.

2. Versuch: 5 ccm NaOH~LOsung (18,02 n, Fiir das folgende Bild ergibt sich diese Zahl. 3 Jahre aufbewahrt) + 0,5 ccm H20 und weiteres wie bei Versuch 1, ergab im Mittel 0,500/2 bei 15 o (0,478---0,523#). Wahrscheinlich ist der etwas unglinstigere Befund auf die etwas geringere Konzentration der NaOH-L6sung und die da- durch hervorgerufene Viskosit~itsabnahme zu- rtlckzufiihren.

"d" E in f luB der V e r d f i n n u n g a u f s le Te i l - chengr6Be .

8 10 12 9 11 9 8 7 5 9 11 7 8 11 10 9 11 10 9 8 7 9 8 10 5 9 8 10 10 9

lO 11 9 7 8 9 10 8 10 7 4 5 8 7 6 9 8 10 10 7 7 8 9 8 10 6 5 10 8 9 6 7 8 10 9 8 7 5 8 l0 7 8 6 9 7 8 4 5 9 8 6 7 5 8 l0 8 9 7 6 8 7 5 8 10 9 8 9 7 8 10

Fig. 3

Es gelang uns, eine noch bessere Zerteilung 6) Die n-faehe Verdiinnung bezieht sich stets auf der Gasphase dadurch zu erwirken, dab wir die das Anfangsvolumen, hier also auf 5,5 ccm.

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Band 66 q Krause und Kapita~czyk, Kolloide Gase, II. 29i Heft3 (1984)J

Der Einflul~ der T e m p e r a t u r e r n i e d r i g u n g auf die 6rOBe der Luf tb l~ ischen .

Wie bereits in unserer ersten Mitteilung er- w~ihnt, werden die alkatischen Luftsole bei Tem- peraturerniedrigung haltbarer, da die Z~ihigkeit des Milieus erh6ht wird und demzufolge die kleinen Luftbl~ischen l~inger erhalten bleiben. In der Tat konnte diese Annahme zahlenm~il~ig best~itigt werden. Dabei ergab sich eine so dichte Besetzung, dab das Anfangsvolumen auf das 32fache verdfinnt werden mul~te. Diese ver- dfinnten Luftsole, welche sehr feinteilig waren, hatten aber nicht mehr das Aussehen ,,milchiger" Trfibungen. Sie waren fast klar und recht farben- priichtig. Dieser Befund erscheint ja auch ganz logisch, aber ffir den fremden Zuschauer yon vornherein vielleicht wenig geeignet und wenig vertrauenswfirdig. Man muBte zun~ichst die grob- dispersen Lufttrfibungen im Leitungswasser, von denen Wo. O s t w a l d ~) zuerst berichtet hat, ken- hen lernen, ferner eine Methode zur Herstellung ,,milchig" trfiber, aber haltbarer kolloider Luft- 16sungen in stark alkalischem Milieu (A. IKrause und K. K a p i t a f i c z y k , loc. cit.) auffinden, um schlieBlich zu verstehen, dab dasselbe, aber fast klare Milieu gleichfalls Luftbl~ischen enth~ilt, und zwar in der feinsten Zerteilung.

5. Versuch: 10ccm kaustische Sodal6sung (einj~ihrig, 5 o, 18,62 n-NaOH) + 1 ccm H20 (15 ~ + 10 ccm gleicher kaustischer Sodal6sung (5 o) sofort hinzugeffigt, auf 5 o gekiihlt, dann auf das 32fache des Anfangsvolumens verdfinnt und welter auf 5 o gehalten. Die durchschnittliche Teilchengr61~e betrug 0,147/z.

6. Versuch: 10 ccm NaOH-L6sung (18,48 n, 5 ~ 10 Monate alt) + 1 ccm H20 (15 ~ + 10 ccm derselben NaOH-L6sung (5 o) sofort hinzugeffigt, auf 5 o gekfihlt, auf das 32fache des Anfangs- volumens mit genannter NaOH-LOsung ver- dfinnt und welter auf 5 o gehalten. Die Messungen ergaben 0,137--0,143/z. Folgendes Bild gibt die Besetzung eines solchen 32fach verdfinnten Luft-

8 10 9 8 7 6 12 9 10 10 12 3 8 7 10 8 7 7 9 10 8 8 7 8 7 8 6 8 10 8

12 12 13 14 15 16 10 12 12 12 7 8 9 10 10 14 9 11 9 9

10 10 9 8 7 10 10 15 15 10 10 9 8 8 7 10 10 9 7 8 7 6 10 8 4 7 8 9 10 12 8 8 7 6 8 9 I0 8 8 7 6 7 8 2 3 8 9 15 6 4

Fig. 4

6) Wo. Ostwald, Kolloid-Z. I, 333 (1907).

sols bei 5 o wieder, worauf sich ffir diesen Fall eine Teilchengr/~t~e yon 0,143# berechnet.

Wenn also durch die obigen Versuche ein- wandfrei festgestellt ist, daB die alkalischen Luftsole kolloiddispers sind, wobei sich die unter Versuch 5 und 6 durch eine recht geringe Teil- chengr61~e auszeichnen, so glauben wit dennoch, dab die vorliegenden Messungen nicht ein v011ig wahres Bild yon der GrOBe der Luftbl~ischen wiedergeben. Wit halten letztere in Wirklich- keit ffir bedeutend kleiner. Bei unseren Berech- nungen hatten wir n~imlich stillschweigend an- genommen, dab die Luftbl~ischen etwa unter Atmosph~irendruck stehen. Nun ist aber nach Wi. O s t w a l d 7) der Druck kleiner Bl~ischen sehr groB, und zwar um so gr61~er, je kleiner sie sind, was mit der groBen Oberfl~ichenspannung des stark alkalischen Dispersionsmittels in gutem Einklang st~inde, welche (bzw. der ihr symbate Kapillardruck) bl~ischenverkleinernd wirkt. Viel- leicht ist in diesem Zusammenhang auch der osmotische Druck der hochkonzentrierten NaOH- LOsung zu berficksichtigenS), wobei jedes Luft- bl~ischen als osmotische Zelle angesehen werden k0nnte.

Wir m0chten hierzu noch bemerken, um eventuelle Mil~verst~indnisse zu vermeiden, dab in der ersten Mitteilung von Luftbl~ischen mit kleinerem Druck gesprochen wurde, welche bei der Kondensation der Luft in der konzentrierten NaOH infolge der Luftkohlens~iurebindung vor- teilhafterweise entst~inden. Natfirlich ist das so zu verstehen, dab der Druck etwas kleiner ist als er ,,normalerweise" mit dem CO S sein wfirde. Dessen ungeachtet ist der Druck dieser kleinen Bl~ischen sehr groin, und man stelle sich vor, welche Arbeit zu leisten w~ire, wenn man durch eine ebenso enge Kapillare ein solches Luft- bl~ischen in das Dispersionsmittel hineinbliese.

Zum SchluB seien zwei ultramikroskopische Aufnahmen unserer Luftsole wiedergegeben. Fig. 5 zeigt die dichte Besetzung eines frischen Sols, Fig. 6 betrifft ein ,,gealtertes" Sol, wobei deutlich Polyone zu erkennen sind. Bei der Ge- legenheit rnag noch erw~ihnt werden, dab even- tuelle Na~CO 3- und andere ,,Verunreinigungen" im Ultramikroskop leicht festgestellt werden k0nnen, so daB etwaige T~iuschungen in dieser Hinsicht ausgeschlossen sind.

~) Wi. Ostwald, Orundril3 der allgemeinen Che- mie, 6. Aufl. (Dresden 1920), S. 349 und 517.

8) Die Siedepunktserh6hung des anf~inglichen Luffsols (5 ccm hochkonzentrierter Natronlauge plus 0,5 ccm H~O) betr~igt 36--38 o.

Page 5: Über kolloide Gase, II

292 Krause und Kapitaficzyk, Kolloide Gase, II. V Kolloid- LZeitsehrlft

Fig. 5

Fig. 6

Z u s a m m e n f a s s u n g . Die bereits fraher nach einem Kondensations-

verfahren hergestellten alkalischen Luftsole zeig- ten auch ohne Glyzerinzusatz naeh entsprechen- der Verd0nnung recht scharf das Tyndall- ph/inomen.

Die Bestimmung der Teilchengr0ge nach der Ausz/ihtmethode yon Z s i g m o n d y ergab, dab die kolloiden Luftl6sungen aus sehr kleinen Luft- bl~ischen bestehen, deren Gr6ge im gtinstigsten Fall bis zu fund 0,14# herab variiert werden konnte. Solche Luftsole waren nicht mehr ,,milchig" trabe, sondern fast klar. Sie werden erhalten, indem man das Anfangssol (10ccm ca. 18,5n-NaOH § 1 ccm H~.O) mit der ge- nannten NaOH bei niedriger Temperatur (5 ~ auf das 32fache verdfinnt.

In Wirklichkeit scheinen die Luftbl~ischen noch kleiner zu sein, da bei der Berechnung der Teilchengr0ge der hohe Wert der Oberfl~ichen- spannung des stark alkalischen Milieus bzw. der ibm symbate Wert des Kapillardruckes nicht berfieksichtigt wurde.

D i e D i f f u s i o n i n K i e s e l s ~ i u r e g e l e n .

V o n z . w . W o l k o w a . (Aus dem Institut fiir angewandte Mineralogie. Laboratorium fiir physikalische Chemie der Grenzfl~tchenerscheinungen und dispersen Systeme. Leiter Prof. P. R e h b i n d e r , Moskau.)

(Eingegangen am 12, Oktober 1933o)

Wie wit annehmen k6nnen, besteht das er- starrte Kiesels~uregel aus einer zusammenh/in- genden festen Phase, die das Gerfist des Geles mit sehr feiner mizellarer Struktur bildet, und aus einer fltissigen Phase, die in sehr unregel- m~il3igen, einander immer wieder durchkreuzen- den Kan~len eingeschlossen ist. Die Frage des Baues und der inneren Struktur der Gele kann man his jetzt nicht als aufgekl~rt annehmen, da keine der ffir die Untersuchung des Gelbaues benutzten Methoden den Feinbau der Kiesel- s~iuregallerten zu erforschen gestattet. Die ultra- mikroskopischen Beobachtungen von W. Bach- m a n n und R. Z s i g m o n d y 1) erm0glichen nur viel grSbere Strukturbildungen in Gelen zu untersuchen.

Zur Aufkl~irung der Feinstruktur der Ge- latine-, Agar- und Zellulosegele untersuchten L. F r i e d m a n und E. O. K r a e m e r 2) die Diffu- sion yon Rohrzucker, Harnstoff, Glyzerin und

1) W. Bachmann und R. Zsigmondy, Z. an- org. allg. Chem. 71, 356 (1911); 73, 125, 168, 548 0911).

2) L. Fr iedman und E.O. Kraemer, J. Amer. chem. Soc. 52, 1295, 1305, 1311 (1930); 54, 2637 (! 932).

vor~ anderen Nichtelektrolyten in diesen Gelen. Es gelang ihnen, eine Abh~ngigkeit der Diffu- sionskoeffizienten vom Gelgehalt nachzuweisen; aus der Abnahme tier Diffusionsgeschwindigkeit liegen sich die Porendimensionen dieser Gele berechnen.

Da eine Untersuchung der Kiesels/iuregele far die Regulierung des Herstellungsprozesses derartiger Gele, die in der Technik bekanntlich als Adsorbenden Verwendung finden, yon Inter- esse ist, wurde die Diffusion in Kiesels~iuregelen yon verschiedenem SiO2-Gehalt und verschie- denem Alterungsgrad untersucht.

Die Bestimmung der Diffusionskoeffizienten in Gelen kann sehr einfach und bequem nach der Methode erfolgen, die in der Abhandlung yon W. W e a v e r und H. W. March 8) mitgeteilt wor- den ist und die L. F r i e d m a n und E. O. K r a e - mer a) bei ihren Diffusionsversuehen in Gelen benutzt haben. Danach werden die Gelschich- ten yon der H~he h mit einer L0sung yon ge-

3) W. Weaver und H. W. March, Physiol. Rev. 31, 1072 (1928).

4) L. Fr iedman und E. O. Kraemer , loc. cit.