Der gegenwärtige Stand des Studiums der Natur flüssiger Strukturen durch Beugung von Röntgenstrahlen

Zusammenfassung Seit der Entdeckung der Beugung von R?ntgenstrahlen in Flüssigkeiten ist viel Material gesammelt worden, das auf die Existenz einer flüssigen Struktur hinweist, die eine gewisse ?hnlichkeit mit der Struktur in festem Zustande besitzt. Die Bedeutung des Studiums der R?ntgenstrahlenbeugungin Flüssigkeiten und eine geeignete Erkl?rung wird an Hand eines überblicks über die bestehenden Ansichten der flüssigen Struktur und an Hand einer Anführung der verschiedenen experimentellen Ergebnisse dargestellt. Es wird weiter hingewiesen auf die begrenzte Anwendung des Bragg'schen Gesetzes, auf die Annahmen, die bei der Ableitung unseres Ausdruckes für die Beugung in Flüssigkeiten bei irgendeinem Winkel gemacht worden sind, auf die Anwendung dieser Theorie bei verschiedenen Flüssigkeiten und auf die Vergleiche von Berechnung und Experiment. Auf Grund der Ergebnisse und Berechnungen kommt man zu der Ansicht, da? in der Flüssigkeit eine Struktur existiert, die nicht aus Kristallfragmenten, sondern aus „cybotactischen Gruppen“, die aus beweglichen Molekülen bestehen, aufgebaut ist. Wir erhalten mit der so beschriebenen Auffassung über die flüssige Struktur die M?glichkeit, die früheren Ansichten über L?sungen, Assoziationen, Solvatation, flüssige Kristalle und selbst Elektrolyte verbessern und auch verst?ndlicher machen zu k?nnen. übersetzt von H. Erbring (Leipzig).     

Quantitative Studien über dispersoide Synthese nach der P. P. von Weimarn'schen mechanischen Methode

Ohne Zusammenfassung Es ist mir eine angenehme Pflicht, an dieser Stelle Herrn Professor Dr. P. P. von Weimarn meinen herzlichsten Dank sowohl für das mir für meine Untersuchung überlassene Thema, wie auch für die Güte, meine Arbeit leiten zu wollen, auszusprechen. Dem Herrn Direktor des Laboratoriums für physikalische Chemie an der Kaiserlichen Universit?t Kyoto, Professor Dr. Y. Osaka, bin ich zum innigsten Dank verpflichtet für die au?erordentliche Liebenswürdigkeit und Güte, die er mir zeigte, indem er für meine Untersuchungen in seinem Laboratorium Platz und die n?tigen Hilfsmittel zur Verfügung stellte.     

Über den Dampfdruck kleiner Flüssigkeitstropfen

Zusammenfassung Es wird eine Korrektur in die Thomsonsche Gleichung für den Dampfdruck über kleinen Flüssigkeitstr?pfchen eingeführt, welche die Volumen?nderung der Flüssigkeit bei ihrer Dispergierung berücksichtigt.     

Mikrochemischer Nachweis einigerSchwermetalle durch Tropfenreaktionen mit Dithizon (Diphenyl-Thiocarbazon)

Zusammenfassung Es werden in vorliegender Arbeit die Erfassungsgrenzen für die qualitativen Nachweise der Metalle Cu, Pb, Ag, Zn und Co mittels Dithizon bei Ausführung der Reaktionen in Form von Tropfenoder Tüpfelreaktionen angegeben. Die Reaktionen sind wegen ihrer hohen Empfindlichkeit für die mikrochemische Arbeitsweise gut geeignet. Es werden weiterhin die Grenzkonzentrationen für die Ausführbarkeit der Nachweise in Gegenwart einiger anderer, zum Teil mit Dithizon reaktionsf?higer Kationen mitgeteilt. Die Reaktionen sind vor allem für Cu und für Pb spezifisch. Diese Arbeit ist für die Emich-Festschrift bestimmt gewesen.     

Die Reinigung von Abwässern durch Hydrogele

Zusammenfassung Eine Reihe von Gelen wird auf die reinigende Wirkung gegenüber Abw?ssern untersucht. Von den aus wirtschaftlichen Gründen für die Praxis in Frage kommenden Gelen haben Aluminium- und Eisenhydroxydgel die beste Wirkung mit einer Verringerung des Kaliumpermanganatverbrauchs der Abw?sser um etwa 50–60 Proz., aber auch das Magnesiumhydroxydgel vermag einen Effekt von 45–55 Proz. zu erreichen. Die Sedimentationsdauer ist bei Magnesiumhydroxyd wesentlich geringer als bei Aluminium- und Eisenhydroxyd. Kalziumsilikat- und Magnesiumsilikatgel setzen den Kaliumpermanganatverbrauch nur um etwa 25–35 Proz. herab, bei verh?ltnism?\ig geringer Sedimentationsdauer. Kiesels?uregel zeigt ein auffallend geringes Reinigungsverm?gen von etwa 10–20 Proz., es sedimentiert sehr rasch. Am besten eignen sich demnach für die Abwasserreinigung Aluminium-, Eisen- und Magnesiumhydroxydgel. Da das letztere aus den in bezug auf Magnesiumsalze konzentrierten Endlaugen der Kaligewerkschaften sowie aus Kalkmilch, also aus besonders billigen Stoffen, erzeugt wird, dürfte es für die Abwasserreinigung besonders in Frage kommen, sofern aus besonderen Gründen biologische oder andere Verfahren nicht angewandt werden sollen. Thorium-, Zirkon- und Titanhydroxydgel, die für die Abwasserreinigung natürlich nicht in Betracht gezogen werden k?nnen, zeigen ein auffallend hohes Adsorptionsverm?gen und eine sehr geringe Sedimentationsgeschwindigkeit. Untersuchungen über die Verwertung dieser Adsorptionsmittel für die Rückgewinnung flüchtiger L?sungsmittel sowie über ihre Eigenschaften hinsichtlich der selektiven Adsorption werden zur Zeit ausgeführt.     

Über den Aufbau der Hartmetallegierungen

Zusammenfassung Für die zur Erkl?rung der hohen H?rte und Verschlei?festigkeit von Hartmetallegierungen aufgestellte Anschauung über die Ausbildung eines Wolframkarbidgerüstes als Ursache für die gro?e Starrheit dieser Legierungen wurde durch Bestimmungen der Festigkeit des Karbidgerüstes eine weitere Best?tigung beigebracht. Auch durch die Bestimmung des Ausdehnungsverhaltens und der Festigkeit von Hartmetallegierungen in Abh?ngigkeit vom Kobaltgehalt sowie Gefügebestimmungen wurde die Gerüsttheorie weiter unterstützt.     

Die Ultramikroskopie der Asphalte und verwandter Produkte

Zusammenfassung Frühere ultramikroskopische Untersuchungen über Asphalt- und Steinkohlenteerl?sungen wurden wiederholt und erweitert, wobei L?sungen bestimmter Konzentration genommen wurden. Die Resultate sind wesentlich dieselben wie früher. Die Behauptung anderer Forscher, da? L?sungen künstlicher Asphalte keine Ultramikronen zeigen, ist unzutreffend. Nur hat sich herausgestellt, da? die natürlichen Asphalte in st?rkerer Verdünnung ein besseres Bild zeigen als die künstlichen. Eine Mischung eines künstlichen Asphaltes mit feinen anorganischen Pulvern gibt dasselbe ultramikroskopische Bild wie natürliche Asphalte. Mit Ru? gemischt geben Asphaltl?sungen das ultramikroskopische und mikroskopische Bild einer Steinkohlenteerl?sung in Nitrobenzol, Anilin usw.     

Über die longitudinale Lichtstreuung nach Plotnikow

Zusammenfassung Der Verfasser gibt einen kritischen Rückblick über bisherige Arbeiten über den Plotnikow-Effekt. Die Grundannahme Plotnikow's über den Tyndall-Effekt steht im Gegensatz zu bekannten experimentellen Tatsachen. Seine und seiner Mitarbeiter theoretischen Deutungen des Effektes, wonach derselbe die Folge einer Ausbiegung der prim?ren Lichtstrahlen an Riesenmolekülen w?re, entbehren theoretisch und experimentell der Grundlage. Krishnan und Mitra haben in optisch reinen Flüssigkeiten keine Plotnikow'schen Lichth?fe finden k?nnen; beide Autoren haben den Plotnikow-Effekt auf Staubstrahlung (Mie-Effekt) zurückgeführt. Damit stimmen auch eigene Beobachtungen des Verfassers an vakuum-destilliertem Wasser überein. Plotnikow und seine Mitarbeiter dagegen haben mit optisch ungereinigten Flüssigkeiten experimentiert. In viskosen und hochmolekularen Flüssigkeiten und Substanzen, deren optische Reinigung vorl?ufig überhaupt nicht gelingt, ist der vermeintliche Plotnikow-Effekt erst nachzuweisen, da er bisher ebenfalls durch den Mie'schen Effekt fremder Teilchen vorget?uscht wurde. Ein molekularer Mie-Effekt w?re nach vorhandenen Lichtzerstreuungstheorien denkbar, aber Versuche von Rocard und Ponte scheinen dagegen zu sprechen. Dem Verfasser ist gelungen, einen Teil der Ergebnisse Čoban's rechnerisch, auf Grund des Stokes'schen Widerstandsgesetzes, auf Staubstrahlung zurückzuführen, womit Čoban's und Plotnikow's darauf gegründeten molekularen Folgerungen auch unabh?ngig von dem oben Gesagten fraglich werden.     

Methodische Untersuchungen an Viskoselösungen

Ohne Zusammenfassung Herr Dr. R. Bernhardt, Kunstseide 8, 284 (1926), hat gemeint, den Vorwurf ungenügender Berücksichtigung unserer ?lteren und mit einer der seinigen überlegenen Methodik durchgeführten Versuche dadurch bek?mpfen zu sollen, da\ er Kritik an unseren Experimenten übte. Das hier vorliegende Material dürfte zur Entkr?ftung ausreichen, so da\ sich eine fruchtlose Polemik erübrigt.     

Nephelometrie gefärbter Hydrosole

Zusammenfassung W?hrend bei der nephelometrischen Untersuchung von wei?en Trübungen Proportionalit?t besteht zwischen der Menge des abgebeugten Lichts und dem Gehalt der Flüssigkeit an trübender Substanz (vorausgesetzt, da? die Trübungen durch Verdünnen der gleichen Stammsubstanz hergestellt sind), zeigen sich bei gef?rbten Solen starke Abweichungen von dieser Regel. Konzentriertere gef?rbte Sole (kolloides Silber, Indigo) verhalten sich beim Vergleich mit verdünnteren so, als ob sie weniger konzentriert seien und umgekehrt. Es konnte gezeigt werden, da? als Ursache die Lichtabsorption seitens der trüben Teilchen anzusprechen ist. W?hrend diese bei wei?en Trübungen nicht merklich in Erscheinung tritt, ist sie bei gef?rbten Trübungen sehr stark. Die Disproportionalit?t in der Absorption wird besonders bedingt von denjenigen Wellenl?ngen, welche von dem trübenden Medium mehr oder minder absorbiert werden. Die selektive Absorption konnte durch geeignete Lichtfilter behoben werden. Als geeignete Lichtfilter erwiesen sich isochromatische Filter, d. h. dünne Schichten, welche aus der zu untersuchenden Substanz selbst bestanden. Sie wurden als L?sung oder als Gelatinetrockenfilter zwischen Lichtquelle und Nephelometer geschaltet. Durch diese Versuchsanordnung ist es erm?glicht, gef?rbte Trübungen und gef?rbte Hydrosole in gleicher Weise nephelometrisch zu untersuchen, wie wei?e Trübungen; sie zeigen dann in weiten Grenzen Proportionalit?t zwischen „Trübungsgrad“ und Gehalt an trübender Substanz.     

Welche Aussagen gestattet die Elektronenmikroskopie über den Aufbau der Zellulosefasern?

Ohne Zusammenfassung Herrn Professor Dr. K. He? bin ich für Anregung und F?rderung der Arbeit zu Dank verpflichtet. Dem Forschungsinstitut der AEG, insbesondere Herrn Dr. Brüche, sei für die Unterstützung bei der Durchführung der elektronenoptischen Aufnahmen mit dem elektrostatischen übermikroskop der AEG gedankt, dem physikalischen Laboratorium der I. G. Farbenindustrie, Werk H?chst, und insbesondere Herrn Dr. J. Gundermann für einige Aufnahmen mit dem Siemens-übermikroskop.     

Zur Frage der Molekulargewichtsbestimmung Hochpolymerer aus Untersuchungen des Spreitungsverhaltens

Zusammenfassung Nachdem sich gezeigt hatte, da\ an schlecht spreitbarem Material wie Polystyrol die eindeutige Bestimmung des Molekulargewichts der Proben nicht einwandfrei m?glich ist, wurde unter einer weiten Variation des Molekulargewichts dasselbe nochmals für ein gut spreitbares Material, für das Polymethylmethacrylat, nachgeprüft. W?hrend die Hauptschwierigkeit für das Polystyrol wohl darin lag, unerwünschte Clusterbildung, Aggregationen, der Moleküle zu vermeiden, spielt offensichtlich für das reversibel spreitbare Polymethylmethacrylat die Beeinflussung der Messung durch gewisse St?reffekte eine Rolle. Dies ist um so ausschlaggebender, als die Abh?ngigkeiten bei sehr geringen Schubwerten untersucht werden müssen und relativ gering sind. Durch Korrekturen auf Grund der zus?tzlichen Leerversuche lassen sich diese St?rungen berücksichtigen. Au\er für das h?chste Molekulargewicht scheint dann die Ermittlung des Molekulargewichts bei diesen Stoffen m?glich, allerdings schwer hinsichtlich des Absolutwertes, leichter bei Vorhandensein von Eichsubstanzen hinsichtlich relativen Einordnung. Die Messungen liegen schon 3 Jahre zurück. Der Deutschen Forschungsgemeinschaft sei für die Unterstützung dieser Arbeit auch an dieser Stelle unser herzlicher Dank ausgesprochen. Ebenso danken wir Herrn Prof. Dr.G. V. Schulz, Mainz, für die freundliche überlassung der fraktionierten Proben.     

Untersuchungen an elektrolytisch erzeugten und getemperten Aluminiumoxydschichten mittels Elektronen-Interferenzen und im Übermikroskop

Zusammenfassung Mit Hilfe von Elektroneninterferenzen und übermikroskopischen Aufnahmen wurden eingehende Untersuchungen über den Aufbau dünner elektrolytisch hergestellter und bei verschiedenen Temperaturen behandelter Aluminiumoxydschichten durchgeführt. Dabei hat sich gezeigt, da? solche Folien bis zu Temperaturen von 650° C als weitgehend strukturlose Tr?ger für Interferenz- und übermikroskopaufnahmen zu verwenden sind, da sie kolloid aufgebaut sind und ein einstündiges Tempern bis zu Temperaturen von 650° C keine wesentliche Ver?nderung in ihrem Aussehen hervorruft. Einstündiges Glühen bei 700° C, 800° C und 900° C führt zu starker Sammelkristallisation in den Schichten. Das Beugungsbild solcher hochgetemperter Folien zeigt viele scharfe Interferenzen, die alle einem kubisch fl?chenzentrierten Gitter von Aluminiumoxyd zuzuordnen sind. Auf den übermikroskopischen Aufnahmen sind viele einzelne Kristalle zu erkennen, die mit steigender Glühtemperatur wachsen. Die Gitterkonstante unseres kubisch fl?chenzentrierten Aluminiumoxydes ergibt sich zu 8,06 ?, w?hrend sie für normales, bei h?heren Temperaturen auf Aluminium gewachsenesγ- Al₂O₃ von uns in übereinstimmung mit anderen Autoren zu 7,90 ? ermittelt wurde. Eine Umwandlung inα-Al₂O₃ konnte bei einstündigem Erw?rmen bis 900° C nicht beobachtet werden. Durch sehr intensive Bestrahlung im übermikroskop mit schnellen Elektronen, die weit über die normalen Stromst?rken hinausgeht, kann eine so starke lokale Erw?rmung hervorgerufen werden, da? nicht nur die auch beim Tempern auf über 700° C beobachtete Sammelkristallisation, sondern eine weitgehende Umwandlung vonγ-Al₂O₃ inα-Al₂O₃ stattfindet. Der „Deutschen Forschungsgemeinschaft“ danken wir für die Unterstützung der vorliegenden Untersuchung.     

Spannungs-Dehnungs-Verhalten und Festkörperstruktur von verstreckten teilkristallinen Hochpolymeren

Zusammenfassung Das makroskopische Deformationsverhalten teilkristalliner verstreckter Hochpolymeren wird auf die elastischen und plastischen Eigenschaften der amorphen und der kristallinen Bereiche sowie auf die mechanischen Wechselwirkungen zwischen beiden zurückgeführt. über die diesbezüglich zur Zeit vorliegenden Kenntnisse wird ein überblick gegeben. Fachbericht der Physikertagung in Frankfurt a.M.-H?chst am 8. Oktober 1965. Herrn Dr.Hennig, Darmstadt, danke ich für die Durchsicht des Manuskriptes und für anregende Diskussionen.     

Ueber die rasche Koagulation polydisperser Systeme

Ohne Zusammenfassung Am Schlusse dieser Arbeit danken wir Herrn Hans Müller bestens dafür, da? er die theoretische Durcharbeitung dieses Gebietes, das uns seit Jahren interessierte, übernommen hat. P. Tuorila wird über seine zahlreichen Versuche, aus denen der vorstehende Bericht nur einen kleinen Auszug darstellt, in Kürze in den Kolloidchemischen Beiheften ausführlicher berichten.     

Zur Theorie der mechanischen Relaxation der amorphen Polymeren

Zusammenfassung Es wird untersucht, inwieweit ein früher eingeführtes statistisches Segmentmodell, das sich bei der theoretischen Behandlung des dielektrischen Relaxationsverhaltens polymerer L?sungen bew?hrt hat und gewisse charakteristische Züge der dielektrischen Eigenschaften der amorphen Polymeren zum Ausdruck bringt, auch zur Deutung des mechanischen Relaxationsverhaltens der amorphen Polymeren herangezogen werden kann. Das Modell führt erstmalig auf zwei Relaxationsgebiete für die Youngsche Nachgiebigkeit. Dabei ergeben sich zun?chst für das Frequenz- und Intensit?tsverh?ltnis der beiden Relaxationsgebiete sinnvolle Werte. Darüber hinaus zeigt jedoch auch der Verlauf der Relaxationsspektren im einzelnen gewisse charakteristische Züge, die in guter übereinstimmung mit den an einer Reihe verschiedenartiger Polymerer gewonnenen Me?ergebnissen stehen.     

Zur Methode der Differenzierung makromolekularer Stoffe durch anodisch-polarographische Aufnahme in halogenwasserstoffhaltigen Lösungen

Zusammenfassung Die bekannte Ver?nderung oder Beseitigung der Maxima bei Polarogrammen von Kationen durch Tylose oder Gelatine erfolgt auch bei den anodischen Stufen der Halogenionen. Es zeigt sich, da? bei Zusatz der genannten oder ?hnlicher Makromoleküle stoffspezifische Kurven entstehen, die sich zur Charakterisierung der zugesetzten K?rper verwenden lassen. Verunreinigende Kationen st?ren nicht. Die Bausteine der Makromoleküle verhalten sich in entsprechender Konzentration im allgemeinen indifferent. Wir danken Herrn Prof. H. Deuel, Agrikulturchem. Inst. der Eidg. Techn. Hochschule Zürich nochmals für überlassung der Polysaccharide, Herrn Dr. E. Marx, Patholog. Inst. der Universit?t München für Pektin und Thrombocid, Herrn Dr. E. Schultze, Behringwerke Marburg, für die wiederholte überlassung von Albumin und γ-Globulin, Herrn Dr. H. Aman, C. H. Boehringer in Tutzing (Obb.) für eine Sendung des Eermentgemisches A 10, sowie Herrn Dr. Wick, Org. Chem. Inst. der Techn. Hochschule München für frdl. überlassung des Tetrapeptids aus Glykokoll.     

Periodische Erscheinungen an trocknenden Tropfen hochmolekularer Flüssigkeiten

Zusammenfassung An randst?ndigen Abschnitten trocknender Tropfen hochmolekularer Flüssigkeiten (Knochenleim- und Dextranl?sungen) werden r?umlich und zeitlich periodische Erscheinungen aufgezeigt. Diese bestehen in mit dem Lichtmikroskop erfa?baren Befunden, welche haupts?chlich wohl durch ?nderungen des Refraktionsindex in dem jeweils konzentrisch ruckweise gegen den Mittelpunkt des Tropfens vorrückenden trocknenden Bandareal sowie durch radi?re Falten bedingt sind. Abgesehen von dem konzentrisch gerillten Relief des bereits trockenen Tropfenrandes entsprechen daher die hier beschriebenen und abgebildeten Beobachtungen keinen k?rperlichen stabilen Gebilden. Die periodisch angeordneten Schw?rzungsareale und die diese Areale begrenzenden Lichtzüge lassen sich auf bekanntere optische Ph?nomene zurückführen. Die hier beschriebenen Erscheinungen sind noch an Tropfen sehr verdünnter hochmolekularer Flüssigkeiten nachweisbar, so bei Knochenleim in einer Verdünnung bis zu 0,15–0,2%. Diese Versuche sind daher zum Nachweis einiger hochmolekularer Stoffe in zu prüfenden Flüssigkeiten anwendbar.     

Zur Struktur des PolyÄthylens

Zusammenfassung Die bei verschiedenen linearen Hochpolymeren als überstrukturen festgestellten Sph?rolithtypen konnten alle beim Poly?thylen beobachtet werden. Ein diesen überstrukturen zugrunde liegendes gemeinsames Bauprinzip mu\ relativ einfach sein. Entscheidend für den Aufbau einer sph?rolithischen Struktur ist das von einem Keim in der unterkühlten Schmelze induzierte radiale Wachstum. Nimmt man zus?tzlich zu der bekannten bevorzugt tangentialen Molekülanordnung eine durch Einbeziehung vorgeordneter Molekülaggregate in den sph?rolithischen Ordnungszustand entstandene schalige Struktur an, so gelingt es, s?mtliche beobachteten Strukturen zu erkl?ren. Die einzelnen Schalen treten durch Ordnungsgradunterschiede und durch Orientierungsph?nomene hervor. Durch extrem langsame Abkühlung von Poly?thylenproben kann der Ordnungsgrad der überstrukturen bedeutend st?rker gesteigert werden als der Ordnungsgrad der kristallinen Nahordnung und eine betr?chtliche Erh?hung des optischen Schmelzpunktes erzielt werden. Die Bedingungen und Ursachen für die Ausbildungbestimmter Strukturen werden diskutiert. Herrn Prof. Dr. Karl Fischer sei für die Anregung zu dieser Arbeit und sein f?rderndes Interesse an dieser Stelle bestens gedankt. Herrn W. Kosmiadi habe ich für besondere Sorgfalt bei der Durchführung der praktischen Arbeiten zu danken.