541.182.5 : 541.183.574 VERSUCHE ZUR CHARAKTERISIERUNG DER ELEKTROLYT-

EINFLUSSE AUF AMYLOSEN MIT HILFE DES AKTIVITATSKOEFFIZIENTEN

VON

M. SAMEC.

Die Amylosen, welche man aus Starkelosungen mit Hilfe der Elektrodialyse isoliert hat stellen ein einheitliches kolloides Sol dar, in welchem Komplikationen durch verschieden ausgepragte Verzweigungen der Glukosekette, durch che- misch gebundene ionogene Gruppen oder sdurch sonstwie anhaftende elektrisch geladene (Gruppen fehlen. Wir haben an diesem Material wiederholt die kol- loiden Zustandsanderungen studiert mit besonderer Berucksichtigung der Vis- kositat und der Koagulationsphanomene. Es ergaben sich im allgemeinen grosse Analogien mit den namentlich von H. G. B u n g e n b e r g d e J o n g 1) an Solen von loslicher Starke gesammelten Erfahrungen, mit den Unterschiede, dass die Einflusse der Elektrolyte in den Amylose-Solen relativ weniger stark ausgepnagt sind als an der loslichen StSirke.

Die Mitteilungen von Wo. 0 s t w a 1 d 2 ) , dass man die Elektrolyteinfliiisse vieler Kolloide auf der Basis der AktivitSitskoeffizienten quantitativ vie1 besser erfassen kann, als auf der Basis anderer Theorien, waren uns Anlass die Wir- kung von Elektrolyten auf die Zustandsanderungen der Amylosen von diesem Gesichtspunkte aus zu studieren.

Fur die Versuche dienten uns Amylosen-Sole, welche aus 3 prozentigen Stunde bei 120° C gekochten Stiirkelosungen (Kartoffel) erhalten wurden. Diese Sole sind etwa 0.5 prozentjg; durch Zusatz von Wasser beziehungsweise der passend konzentrierten Elektdyt-Losungen wurden sie auf einen Trocken- gehalt von 0.4 % gebracht. Wir studierten die Veranderungen der Viskositat, die Erscheinungen des spontanen Koagulation unter Messung a ) der Menge der ausgefallenen Substanz, b) der Zeit bis zum Eintritt der Trubung, c) der Zeit bis zum Einsetzen des Koagulationsvorganges und 'd) des Volumens des ausgefallenen Materials sowie die Erscheinungen bei der Fallung der Sole durch Alkohol oder Azeton. Die Konzentrationen der Elektrolyte wurden so gewahlt, dass ein Vergleich der Erscheinungen bei gleichen Normahtiiten der Elektrolyte und bei gleichen Aktivitatskoef fizienten derselben moglich war. Da der Aktivitatskoeffizient in weitem Masse von der Valenz der Ionen abhangt, gehen die Normalitaten der verschiedenwertigen Ionen, welche den gleichen Aktivitatskoeffizient entsprechen sehr auseinander.

Wie schon bekannt wird die Viskositiit der Amylosen-Sole durch verdunnte Salzlosungen zunaic'hst erniedrigt. Die hiezu notwendige Konzentration ist umso geringer je hijherwertig das Kation des Salzes ist. Diese Tatsache bedeutet eine gewisse Anlehnung an die Theorie uber die Bedeutung des Aktivitats- koeffizienten und tatsachlich fanden wir, dass ausgiebigere Veranderungen der Viskositat unter Zusatz von Elektrolyten dann beobachtet werden, wenn der Aktivitiitskoeffizient der Kationen den Wert f = 0.8 erreicht hat. Generell

*) H. G. B u n g e n b e r g d e T o n g , Rec. trav. chim. 5, 197 (1935). 2, W 0. 0 s t w a 1 d, Kolloid. 2. 73, 301 (1935).

Versuche zur Charakterisierung der Elektrolyteinfliisse auf Amglosen, etc. 615

aber erfasst das Theorem der Aktivitltskoef fizienten das Viskositatsproblem der Amylosen nicht. In vielen Fallen sind nhmlich die dem genannten Aktivitats- koeffizienten entsprechenden Viskositiitsiinderungen so klein, dass man auf ihnen keine Schliisse aufbauen kann.

Xhnlich lieges die Verhaltnisse bei der spontanen Koagulation. Ein Gross- teil der untersuchten Salze begiinstigt das Ausfallcn der Amylosen. Auch hier sind die NormalitSten, bei welchen die Einflusse sichtbar werden bis zu einem gewissen Grade von der Valenz des Kations abhangig. Die Hauptveranderun- gen fallen in Salzlosungen mit dem Aktivitatskoeffizienten 0.9-0,7.

Die Koagulation der Amylosen durch organische F~llungsmfttel wird eben- falls durch Elektrolyte weitgehend beeinflusst. Man sieht aus unseren Ver- suchen deutlich, dass bei Salzen mit einwertigen Anionen die F3llungskonzen- tration mit steigender Valenz der Kationen abnimmt. Vie1 mehr als bei den anderen Zustandsanderungen kommt hier auch der EInfluss des Anions zur Geltung, so dass man von einer generellen Geltung des Theorems der Aktivi- Wskoefffzienten hier nicht reden kann.

i m falle der Amylosen wird man daher nach wie vor zur Erklarung der Zustandsanderungen die dureh die Elektrolyte hervorgerufenen Veranderungen der elektrischen Zustande an der Oberflache der Teilchen heranziehen miissen, welchm sich als Einflussfaktor die durch die Adsorption bedingten Anderun- gen der Hydratation zugesellen. #her die beiden den Zustand bedingenden Fak- toren iibedagat sich auch der Einfluss des gesamten elektrolytischen Millieu-o, welchen wir mit W 0. 0 s t w a 1 d durcb den Aktivitiitskoeffiziemten charakteri- s k e n konnen.

Die Amylosen geiiiren wohl in jener Gruppe der G lo ide , bei welcben sowohl die Ladung und Hydratation als auch das elektrolytische Milieu die Zustanda- form bedingen.

Das ausfiihrliche Zahlcnmaterial zu dieser Studit wird an anderer Stclle mitgeteilt werden.

L j u b 1 j a n a, Chemisches Laboratorium der Akademie der Wissenschaften, Juli 1946.

(Eingegangen am 20. Iuli 19466).