Analysis by means of gas bubble electrification

Summary A simple theory to account for the reciprocal relationship between concentration of solute and the charge on a droplet ejected as a rising bubble bursts at a solution's surface is proposed. Reasonable agreement is found between theoretical predictions of charge in multivalent electrolytes and the experimental values. Application to continuous analysis of flowing systems and to end-point detection is demonstrated for acidbase and compleximetric titrations.

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Gasblasenladung als analytisches Hilfsmittel

Zusammenfassung Eine Theorie wird vorgestellt, die die reziproke Beziehung zwischen der Konzentration des Gelösten und der Ladung erklärt, die an Tröpfchen entsteht, die beim Platzen aus Flüssigkeiten aufsteigender Gasblasen gebildet werden. Allgemeine Übereinstimmung von Theorie und Experiment wurde für verschiedene mehrwertige Elektrolyte festgestellt. Die Anwendung dieses Prinzips zur kontinuierlichen Analyse fließender Systeme sowie zur Endpunktsbestimmung von Säure-Base- und komplexometrischen Titrationen wird beschrieben.

Lecture presented at Euroanalysis I Conference, 28. 8.–1. 9. 1972 in Heidelberg, Germany.     

Die Kolloide betrachtet als Elektrolyte

Zusammenfassung Wir können also, wie wir sehen, eine Reihe von Eigenschaften der Kolloide hinlänglich erklären, wenn wir diese als Elektrolyte auffassen.Die physikalische Einheit des Kolloids, die Mizelle, ist das Analogon des Moleküles. Man kann dementsprechend das Molekulargewicht eines Kolloides bestimmen; durch die kryoskopische Untersuchung allein ist es nicht gegeben.Der lonisationsgrad der Mizelle kann ebenso wie der der Moleküle auf zweifache Weise bestimmt werden und die erhaltenen Werte stimmen im allgemeinen ebenso überein, wie es bei den Molekülen der Fall ist.Unsere Ansicht von der Natur der Mizelle ermöglicht es uns auch die Art des Ueberganges von Kolloiden zu Kristalloiden einerseits, zu Suspensionen andererseits, zu erkennen.Das Phänomen der Koagulation gestattet es gleichfalls nicht, zwischen Kolloiden und Kristalloiden eine scharfe Grenze zu ziehen; die Koagulation ähnelt sehr der Kristallisation.Uebersetzt von Hans Handovsky (Wien).     

Interaction of nonionic dextrans with silver bromide hydrosols

Summary The effects of nonionic dextrans of different molecular weights on the stability of silver bromide solsin statu nascendi in aqueous solutions and watermethanol mixtures have been studied. Regardless of the molecular weight of the polymer no flocculation of the sol is observed. In the presence of indifferent electrolytes sols are destabilized over a given concentration range of the polymer, which depends little on the molecular weight of the latter. The concentration of the electrolytes required to cause destabilization in the presence of dextrans depends on the counterion charge (theSchulze-Hardy rule) but in each case the critical coagulation concentration is lower for the same sol than in the absence of the polymers. At still higher dextran concentrations the sols are protected toward electrolytes. In the presence of methanol more polymer and less electrolyte is needed to destabilize the sol. An explanation of these effects is offered.

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Zusammenfassung Die Effekte der nichtionogenen Dextran-Polymeren von verschiedenen Molekulargewichten auf die Stabilität von Silberbromid Solenin statu nascendi in wässerigen Lösungen und in Wasser-Methylalkohol Gemischen wurden untersucht. Die Makromoleküle allein konnten die Sole nicht koagulieren. Die Sole wurden jedoch destabilisiert in Anwesenheit von bestimmten Mengen von Polymeren wenn Neutralelektrolyte zugesetzt wurden: Die kritischen Koagulationskonzentration der Gegenionen hängt von deren Ladung ab (Schulze-Hardy Regel); jedoch in allen Fällen ist die für die Koagulation notwendige Salzmenge beträchtlich niedriger als in der Abwesenheit von Dextran in denselben Solen. Bei höheren Polymerkonzentrationen werden die Silberhalogenidsole gegen Elektrolytkoagulation geschützt. In Wassser-Alkohol Lösungen ist mehr Polymer und weniger Elektrolyt zur Koagulation der Sole notwendig. Eine Erklärung dieser Beobachtungen wurde angeboten.

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With 14 figures and 2 tables

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1) Supported by the NSF grant GP 42331X.

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2) A part of a Ph.D. thesis byDavid Lindsay.     

Zur Bindung organischer Lösungsmittel durch Kartoffelstärke

Summary The coagulation of arsenic sulphide sol in the slow region by the addition of mono-, bi-, tri-, and tetravalent cations has been studied usingLange's colorimeter. Curves have been drawn between the deflections in the galvanometer (taken as a measure of extinction) and time for different electrolytes added. Parabolic curves have been obtained for dilute sols and the results interpreted.

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Zusammenfassung Die Koagulation von Arsen-Sulfid-Sol im langsamen Gebiet durch Zufügung von 1- bis 4-wertigen Kationen wurde mit demLange-Kolorimeter untersucht. Die Kurven aus den Ablesungen des Galvanometers als Ma? der Extinktion und Zeit für verschiedene Elektrolyte sind gezeichnet. Diese parabolischen Kurven für verdünnte Sole lassen sich interpretieren.

     

The electrocapillarity of polyacrylates

Summary Polyelectrolyte molecules are large and diffuse only slowly in aqueous solution. Their electrocapillary properties must be examined at static and readily accessible surfaces. Apparatus and techniques which meet these requirements have been developed to determine the differential capacity of the interfacial layer and the interfacial tension of the mercury/ solution interface. A stationary hanging drop was used for the capacity measurements and a sessile drop for the interfacial tension measurements.The reliability and accuracy of the methods have been examined by redetermining the electrocapillary properties of some simple electrolytes. In particular, the adsorption of potassium chloride at the mercury/ solution interface has been studied using absolute interfacial tension data.

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Zusammenfassung Polyelektrolytmoleküle sind groß und diffundieren nur langsam in wäßriger Lösung. Ihre elektrokapillaren Eigenschaften müssen bei statischen und gut erreichbaren Oberflächen geprüft werden. Apparatur und Technik, mit der diese Untersuchungen durchzuführen sind, wurden entwickelt und die differentielle Kapazität der Grenzflächenschicht, um Grenzflächenspannung an Quecksilber-Lösungsgrenzflächen zu bestimmen. Ein stationär hängender Tropfen wurde für die Kapazitätsmessung angewandt und ein liegender Tropfen für die Grenzflächenspannungsmessungen.Die Vertrauenswürdigkeit und Sicherheit der Methode wurde geprüft, indem nochmals elektrokapillare Eigenschaften einfacher Elektrolyte untersucht wurden. Insbesondere wurde die Adsorption von Kaliumchlorid an der Grenzfläche-Quecksilberlösung bestimmt unter Benutzung absoluter Grenzflächenspannungsdaten.

     

Kinetik der Proteindenaturierung. II

Zusammenfassung Bei der durch Erwärmen auf 60 C eintretenden Aggregation des Rinderserumalbumins (RSA) in wä\riger Lösung im neutralen p_H-Bereich wird nach einiger Zeit die Einstellung eines scheinbaren Gleichgewichtszustands zwischen der Zahl der monomeren Proteinmoleküle und der Zahl der insgesamt vorhandenen Partikeln (einschlie\lich gebildeter Aggregate) beobachtet. Da jedoch die durch die Lichtstreuung feststellbaren Gewichtsmittelwerte der gelösten Partikeln in vergleichbaren Zeiten keinen Gleichgewichtszustand erreichen, sondern laufend grö\er werden, wird ein Reaktionsmechanismus vorgeschlagen, der (1.) aus einer Addition mehrerer Proteinmoleküle mit Rückreaktion, (2.) aus einer doppelten Umsetzung von nach [1] entstandenen Addukten besteht. Aggregate werden im untersuchten Fall durch Knüpfung intermolekularer Disulfidbrücken als Folge der Reaktion zwischen SH- und intramolekularen SS-Gruppen zweier Proteinmoleküle gebildet; diese Reaktion ist umkehrbar und kann zu einem echten Gleichgewicht führen. Gleichzeitig können auch Umsetzungen zwischen SH-Gruppen eines Moleküls und neugebildeten SS-Gruppen stattfinden [2], wobei Bruchstücke verschiedener Grö\e entstehen, ohne da\ die Zahl der Partikeln sich ändert; diese Reaktion verändert auch nicht die Zahl der monomeren Moleküle, wohl aber den Gewichtsmittelwert.Die zeitliche änderung der Konzentration der monomeren Proteinmoleküle beim Erwärmen wurde durch Messungen ihres Gipfels im Sedimentationsdiagramm, die der Partikelkonzentration durch Messungen des osmotischen Drucks und die des Gewichtsmittelwerts durch Lichtstreuungsmessungen bestimmt und mit der Theorie verglichen.     

Electrostatic potentials of molecules and prediction of the lewis acid-base properties of solvents,part II. Application of electrostatic parameters

Summary Electrostatic parameters,UN andUP, introduced previously, have been applied to predict solvent acid and base properties. TheUN parameter correlates well with the electrostatic component of solvent basicity. This parameter also significantly improves correlations between Koppel-Paju, Kamlet-Taft and Gutmann basicity scales. TheUP parameter combined with Mullikan charges at hydrogen atoms of the solvent molecules allows an estimation of solvent acidity parameters in the frame of the two-parameter similarity model. The results show that parameters computed with the MNDO method for isolated molecules are suitable for molecules of nonaqueous solvents in liquid state.

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Elektrostatische Potentiale von Molekülen und Voraussage von Lewis-Säure-Base-Eigenschaften von Lösungsmitteln, 2. Mitt.: Anwendung elektrostatischer Parameter

Zusammenfassung Die in der vorhergehenden Arbeit eingeführten elektrostatischen ParameterUN undUP wurden zu Vorhersagen von Säure- und Base-Eigenschaften von Lösungsmitteln angewandt. DerUN-Parameter korreliert gut mit der elektrostatischen Komponente der Lösungsmittelbasizität und verbessert auch signifikant Korrelationen zwischen der Koppel-Paju, Kamelt-Taft und Gutmann'schen Basizitätsskala. DerUP-Parameter, in Kombination mit Mullikan-Ladungen an den Wasserstoffatomen der Lösungsmittelmoleküle, erlaubt die Abschätzung von Solvens-Aciditäts-Parametern im Rahmen eines Zweiparameter-Vergleichsmodells. Die Ergebnisse zeigen, daß die über die MNDO-Methode für isolierte Moleküle berechneten Parameter zur Beschreibung von nichtwäßrigen Lösungsmitteln geeignet sind.

     

Coprecipitation of silica with aluminum hydroxide

Summary The reaction between aqueous solutions of aluminum nitrate and sodium silicate was studied over a wide range of concentrations and pH values. Turbidity and precipitate volume measurements allowed solubility boundaries to be determined and the conditions to be defined for the formation of stable and unstable sols. The classification of the precipitates was made in terms of their colloidal stability correlated with particle charge measurements determined by electro-osmosis. The stability domains have been compared with previous work involving the interaction of aluminum salt solutions with preformed silica sols. The results were interpreted in terms of the solubilities of silica and alumina, respectively, of their interaction as oppositely charged sols, and of the possible formation of alumino-silicates.

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Zusammenfassung Die Reaktionen zwischen den wässerigen Lösungen von Aluminiumnitrat und Natriumsilikat wurden als Funktion von Lösungskonzentrationen und pH untersucht. Die Fällungsgrenzen sowohl wie die Stabilität der gefällten Systeme wurden durch Trübungsmessungen und Niederschlagvolumen bestimmt. Die Teilchenladungen wurden endo-osrnotisch ermittelt. Die Stabilitätsgebiete wurden mit den schon früher erhaltenen Resultaten bezüglich der Effekte von Aluminiumsalzen an Silica-Solen verglichen und in guter Übereinstimmung gefunden. Die neuen Daten wurden durch die Löslichkeit von Silica und Alumina, sowie durch die Wechselwirkungen der Sole entgegengesetzter Ladungen erklärt.

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With 7 figures

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Supported by Unilever Research Laboratory, Port Sunlight, England, and by the NSF Grant Eng. 75 08403.     

Interaction of silver halides with gelatin of like charge

Summary Interactions of gelatin with silver bromide and silver iodide sols of like charges have been studied as a function of gelatin concentration, pH, and addition of neutral electrolytes. Silver halide solsin statu nascendi and aged sols were used in the experiments. Solsin statu nascendi showed a scattering intensity maximum indicating coagulation, while aged sols did not. At higher pH values, the maximum appeared, if sufficient amounts of electrolyte and gelatin were present. It is suggested that gelatin reduces the effective surface charge density of the colloidal particles. Such silver halide sols of reduced charge are then coagulated by smaller amounts of electrolytes than the same sols in the absence of gelatin. For very large concentrations of gelatin, close to the gel point, coagulation occurred wheter sols were aged orin statu nascendi.

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Zusammenfassung Es wurde die Wechselwirkung zwischen Gelatine und AgBr- bzw. AgJ-Solen gleichen Ladungszeichens in Abhängigkeit von der Gelatinekonzentration, dem pH-Wert und der Konzentration an neutralen Elektrolyten untersucht. Zu den Untersuchungen wurden Solein statu nascendi und gealterte Sole verwendet. Bei Solenin statu nascendi trat ein Maximum in der Streuintensität auf, das Koagulationsvorgänge anzeigt; bei gealterten Solen wurde ein derartiges Maximum erst bei höherenPh-Werten beobachtet, wenn ausreichende Mengen an Elektrolyt und Gelatine vorhanden waren. Bei sehr hohen Gelatine-Konzentrationen (im Bereich um den Gelpunkt) tritt die Koagulation sowohl in gealterten wiein statu nascendi-Solen ein.Es wird angenommen, daß die Gelatine die wirksame Oberflächenladungsdichte der kolloidalen Partikel ver-ringert. Derartige Silberhalogenidesole mit verringerter Oberflächenladung werden dann durch geringere Mengen von Elektrolyt ausgefällt als dieselbe Sole bei Abwesenheit von Gelatine.

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With 8 figures

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Supported by the Federal Water Pollution Control Administration Grant WP-00815 and by the U. S. Army Research Office (Durham), Grant No. DA-ARO (D)-31-124-G 656.

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Presented at the 153. ACS National Meeting, Miami Beach, Florida, April 1967.

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Part of the M. S. Thesis byR. Nemeth     

Ion-exchange across a cationic membrane in concentrated solutions

Summary Equations have been derived, using the quasi-thermodynamic method, relating the diffusion potential, ion and solvent fluxes across a cation exchange membrane with its electrical conductivity and electro-osmotic permeability. A membrane separating two solutions of equal total concentration but containing different cations has been considered and the effect of sorbed anions taken into account. The membrane potential was calculated first and the fluxes of anions and solvent related very closely to this. The cation fluxes were calculated from the membrane potential and the electro-osmotic permeability.The theory has been tested with steady-state flux and potential measurements made using a cation exchange membrane and solutions of sodium and hydrogen chlorides at three temperatures, concentrations and membrane compositions. Excellent agreement was obtained between theory and experiment for the membrane potentials, anion fluxes and solvent fluxes. The cation fluxes were also in good agreement with the theory except when the membrane contained a high proportion of hydrogen ions; then the calculated fluxes were about 30% too small. The suggestion has been made that this may be due to a difference between the electrophoretic and relaxation corrections to the cationic mobilities in conduction and diffusion. These corrections were particularly large with the cations studied.

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Zusammenfassung Mit einer quasithermodynamischen Methode wurden Gleichungen abgeleitet, die das Diffusionspotential und Ionen- und Lösungsmittelstrom durch eine Kationenaustauschermembran mit deren elektrischer Leitfähigkeit und elektroosmotischer Durchlässigkeit in Zusammenhang setzt. Eine Membran, die zwei Lösungen gleicher Gesamtkonzentration, aber verschiedene Kationen enthaltend, trennt, wird betrachtet und der Einfluß der sorbierten Anionen berücksichtigt. Das Membranpotential wurde zunächst berechnet und dann Anionenstrom und Lösungsmittelstrom in enge Beziehung hierzu gesetzt. Die Kationenströme wurden aus dem Membranpotential und der elektroosmotischen Permeabilität ermittelt.Die Theorie wurde am stationären Fall und durch Potentialmessungen an einer Kationenaustauschermembran geprüft mit Lösungen von Natriumchlorid und Salzzäure bei drei verschiedenen Temperaturen, Konzentrationen und Membranzusammensetzungen. Es ergab sich zwischen Theorie und Experiment ausgezeichnete Übereinstimmung für die Membranpotentiale, die Anionen und Lösungsmittelströme. Die Kationenströme waren ebenfalls in guter Übereinstimmung mit der Theorie, ausgenommen der Fall, daß die Membran einen hohen Anteil an Wasserstoffionen enthielt; dann waren die berechneten Ströme ungefähr 30% zu niedrig. Man kann vermuten, daß dies einer Differenz zwischen elektophoretischen und Relaxationskorrekturen auf die Kationenbeweglichkeiten bei Leitung und Diffusion zuzuschreiben ist. Diese Korrekturen waren für die untersuchten Kationen besonders hoch.

     

Surface properties of sol particles I. Dependence of peptizability of flocculated sols on the aging time

Summary The peptizability of floes of various sols was studied as a function of peptizer concentration and of the aging period of flocs. The order of peptizability of these sols correlates well with the order of other properties such as the kinetic stability, the recrystallization during drying and the resistance against freezing. The presented experimental technique appears to be suitable for a qualitative characterization of the rate of surface recrystallization of various sols. On the basis of the obtained results, the rate of recrystallization may be suggested as a factor determining the kinetic stability of relatively stable sols in addition to the height of the barrier of the repulsive potential.

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Zusammenfassung Es wurde die Peptisierbarkeit von Koagula verschiedener Sole in Abhängigkeit von der Peptisatorkonzentration und der Alterungszeit untersucht. Die Reihenfolge der Peptisierbarkeit stimmt in befriedigen dem Maße überein mit der von anderen Eigenschaften, wie z. B. der Stabilität der Sole, der Rekristallisationsfähigkeit der Teilchen unter dem Einfluß des Trocknens und der Beständigkeit gegen Frostkoagulation.Die beschriebene Methode ist auch anwendbar, um die Rekristallisationsgeschwindigkeit auf halbquantitative Weise zu charakterisieren. Aus den Ergebnissen haben wir gefolgert, daß für die Beständigkeit der verhältnismäßig stabilen Sole neben dem Verlauf der Potentialkurven auch die Rekristallisationsfähigkeit eine wichtige Rolle spielt.

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With 5 figures and 3 tables     

Orientierungsverhalten von segmentierten Polyurethanen in Abhängigkeit von der Folienpräparation und dem Zeitpunkt der Orientierungsbestimmung

Zusammenfassung Bei der Drehung von entmischten Block-Copolymeren treten kontinuums- und molekularmechanische Dremomente an den Domänen der härteren Phase auf. Dies führt im Fall der segmentierten Polyurethane zu einer anfänglichen Negativorientierung der Hartsegmente, die als Hinweis auf eine stark anisotrope Domänenform zu verstehen ist, wobei die Hartsegmente in Richtung der kurzen Domänenachse liegen. Hiervon ausgehend werden in der vorliegenden Arbeit Zusammenhänge zwischen der Probenpräparation (ca. 6m dicke Folien) und der Negativorientierung erarbeitet, um so ein Kriterium für die von Fall zu Fall unterschiedliche Domänenmorphologie zu gewinnen. Gleichzeitig ergeben sich Hinweise auf unterschiedliche Relaxationsmechanismen, die sich überlagern und so teilweise eine Erhöhung, teilweise eine Erniedrigung der Orientierung bedingen.Herrn Prof. Dr. F. H. Müller gewidmet.     

Thermodynamics of transfer processes, 1. Solubility of hydrophilic solutes in dioxane-water mixtures

Summary The solubility profiles of oxalic and malonic acid in various dioxane-water mixtures are reported. These values are analyzed in terms of dipole moment and solubility parameter using theHildebrand treatment for regular solutions. The effect of temperature upon the solubility values was investigated and thus the thermodynamic parameters of the solutions were derived. The thermodynamic transfer functions of oxalic and malonic acid from water to aquo-dioxane mixtures were also calculated and analyzed in terms of solute-solvent interactions.

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Thermodynamik von Transferprozessen, 1. Mitt. Löslichkeit hydrophiler Verbindungen in Dioxan-Wasser-Mischungen

Zusammenfassung Das Löslichkeitsverhalten von Oxalsäure und Malonsäure in verschiedenen Dioxan-Wasser-Mischungen wurde untersucht. Die erhaltenen Werte werden im Hinblick auf Dipolmoment und Löslichkeitsparameter unter Verwendung derHildebrandschen Beziehung für reguläre Lösungen diskutiert. Aus der Temperaturabhängigkeit der Löslichkeit wurden die thermodynamischen Parameter der Lösungen abgeleitet. Die thermodynamischen Transferfunktionen für Oxalsäure und Malonsäure zwischen Wasser und Wasser-Dioxan-Mischungen wurden ebenfalls berechnet und werden im Zusammenhang mit Wechselwirkungen zwischen Lösungsmittel und gelöster Substanz diskutiert.

     

Particle size and sol stability in metal colloids

Summary It is shown experimentally that the stability of metal sols depends on particle size. Sols with small particles are more stable against electrolyte coagulation than coarser suspensions. It is possible to separate metal particles of different radii by fractionated coagulation. Results are explained from the diminishedvan der Waals attraction between small particles. Consequences for the repeptization of metal sols and for the measurement ofHamaker constants are discussed. It is concluded that the smallness of the particles is a decisive factor for the stability of metal colloids.

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Zusammenfassung Es wird gezeigt, daß die Stabilität von Metallkolloiden von der Teilchengröße abhängig ist. Systeme aus kleinen Teilchen sind bei Elektrolytkoagulation wesentlich stabiler als Systeme mit größeren Teilchen. Durch fraktionierte Flockung werden Kolloidteilchen dem Teilchenradius nach getrennt. Die Erklärung dieser Ergebnisse folgt aus der verringertenvan der Waalsschen Anziehung zwischen kleinen Teilchen. Konsequenzen für die Repeptisierung von Metallkolloiden und für die Bestimmung derHamakerschen Konstante werden diskutiert. Die Stabilität der Metallkolloide wird von der Teilchengröße weitgehend beeinflußt.

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Presented at the 25th Colloid-Meeting in Munich, October 13–15, 1971.     

Molekulartheorie der Ungleichgewichtszustände von Flüssigkeiter

Zusammenfassung Der einsinnige Verlauf irreversibler Vorgänge wird für Gase aus der statistischen Unabhängigkeit aufeinanderfolgender Zusammenstöße hergeleitet. In Kristallen spielt die anharmonische Kopplung von Eigenschwingungen eine ähnliche Rolle wie Zusammenstöße von Gasen. Für den flüssigen Zustand, für welchen sich weder Zusammenstöße noch Eigenschwingungen definieren lassen, wird die Irreversibilität der Reibung und Wärmeleitung aus dem Postulat abgeleitet, daß ein zeitlicher Auto-Korrelationskoeffizient der molekularen Beschleunigung nach einem endlichen Zeitabschnitt verschwinden soll. Durch Verknüpfung dieser Hypothese mit den Bewegungsgleichungen der Molekeln läßt sich die Wahrscheinlichkeitsverteilung der Relativkoordinaten eines Durchschnittspaares von Molekeln ableiten. Für den Fall ungleichförmiger Temperatur oder Strömungsgeschwindigkeit wird die Verteilungs-funktion durch Auflösung einer Differentialgleichung gewonnen, welche aus der Theorie der Brownschen Bewegung bekannt ist.In Flüssigkeiten werden Impuls und Energie von Molekel zu Molekel durch Wechselwirkungskräfte übertragen. Energie der Impulsübertragung durch die Fortbewegung einzelner Molekeln ist im Gegensatz zu Gasen von untergeordneter Bedeutung. Impuls- und Energiestrom, und demgemäß Viskosität und Wärmeleitfähigkeit lassen sich als Erwartungswerte der Beiträge eines Durchschnittspaares berechnen; hierfür ist die Verteilungsfunktion der Relativkoordinaten anzuwenden.Die Theorie liefert allgemeine Aussagen über den Temperatureinfluß auf die Wärmeleitfähigkeit und Viskosität; sie wurde zur Berechnung des Einflusses eines elektrischen Feldes auf die innere Rèibung von Flüssigkeiten verwendet und auch zur Ableitung einiger Zahlenwerte der inneren Reibung von Argon. Übereinstimmung mit vorhandenem Erfahrungsmaterial erweist sich als hinreichend, um den weiteren Ausbau der Theorie als lohnend erscheinen zu lassen. Hierbei ist die wichtigste noch ungelöste Aufgabe die Berechnung der Auto-Korrelation der molekularen Beschleunigung.Vortrag, gehalten auf dem Herbert-Freundlich-Gedächtnis-Kongreß in Berlin vom 5. bis 8. Mai 1954.     

Processes taking place in the graphite tube: Anion and matrix effects in atomic absorption spectrometry. II. Determination of mercury

Summary The atomic-absorption behaviour of different mercury compounds in the graphite tube was investigated. It was established that in the case of water-soluble volatile mercury compounds (nitrate, chloride) there is a considerable mercury loss even during the drying of the drop. The mercury can be determined, however, in the form of colloidal mercury sulphide atca. 200° C and with atomization at a relatively low temperature. Some interferences limit the use of the method in practice (compounds evaporating together with the mercury, presence of other metals producing sulphide precipitates) but the use of mercury dithizonate overcomes these limitations. The method was applied for determination of the mercury content of waste water and waste water sludge.

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Reaktionen im Graphitrohr: Anionen- und Matrix-Effekte bei der Atom-Absorptions-Spektrometrie. II. Bestimmung von Quecksilber

Zusammenfassung Das Verhalten verschiedener Quecksilber-Verbindungen im Graphitrohr bei der Bestimmung der Atomabsorption wurde untersucht. Bei wasserlöslichen, flüchtigen Quecksilberverbindungen (Nitrat, Chlorid) tritt schon bei dem Eintrocknen des Tropfens ein erheblicher Quecksilberverlust auf. Quecksilber kann aber in Form des kolloidalen Quecksilbersulfids bei ca. 200° C und Versprühung bei relativ niedriger Temperatur bestimmt werden. Einige Störungen begrenzen die Verwendbarkeit des Verfahrens in der Praxis (mit Quecksilber flüchtige Verbindungen, Anwesenheit anderer Metalle als Sulfide), aber die Verwendung von Quecksilber-Dithizonat beseitigt diese Störungen.

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Presented at the 8th International Microchemical Symposium, Graz, August 25–30, 1980.     

Die Berechnung der Standardabweichung in der Atomabsorptionsspektralanalyse

Zusammenfassung Die Standardabweichung des Meß-resultates stellt eine der wichtigsten Analysenkenngrößen dar. Für den Fall der Atomabsorptionsanalyse werden theoretische Beziehungen für den Zusammenhang zwischen der zu messenden Elementkonzentration und der zu erwartenden Standardabweichung abgeleitet. Die gewonnenen Beziehungen werden anhand von Literaturdaten und eigenen Meßwerten am Beispiel der Cadmiumbestimmung sowohl für den Fall der Flammenatomisation als auch für Messungen mit der Graphitrohrküvette überprüft. Insgesamt ergibt sich eine gute Übereinstimmung zwischen Theorie und Experiment.

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Calculation of standard deviation in atomic absorption spectrometry

Summary The standard deviation of measurements is one of the most important characteristics of any analytical method. For the case of atomic absorption spectrometry, theoretical relations are given revealing the relation between concentration of the element in question and the standard deviation expected. These relations are tested against data from literature and own measurements by determination of cadmium by flame atomization and using the cuvette as an example. The agreement between theory and experimental data is quite satisfactory.

     

Elektronenmikroskopische Untersuchung von Aktivkohlen

Zusammenfassung Nach feinstem Mahlen in der Kolloidmühle und Suspendierung in Xylol mit demArdenneschen Vibrator konnten von der Gasadsorptionskohle Degea 106, der Pulverkohle Norit-Supra und einer selbsthergestellten Zuckerkohle elektronenmikroskopische Aufnahmen erhalten werden, die erstmalig guten Einblick in die Mikroporenstruktur von Aktivkohlen gestatten.Das Elektronenmikroskop bestätigt die bisherigen Annahmen, daß die Durchmesser der Mikroporen etwa in der Größenordnung von 10^–7 cm liegen, und zeigt deutlich den Unterschied in Kornform und Porenstruktur zwischen der Gasadsorptionskohle und der zum Reinigen von Flüssigkeiten bestimmten Pulverkohle auf.Die Wirkung der Aktivierung von Aktivkohlen durch langsames Abbrennen im CO₂-Strom bei etwa 950° wird durch die elektronenmikroskopische Untersuchung direkt sichtbar. Besonders schön wird die Aktivierung der aus Saccharose hergestellten Zuckerkohle, die vorher bei 1300° verkokt worden war, im Elektronenmikroskop erkannt.Mit 3 Abbildungen.     

Mehrachsige Orientierungszustände und mechanische Eigenschaften hochpolymerer Werkstoffe

Zusammenfassung Im ersten Teil des vorliegenden Berichts wird eine Übersicht über die Möglichkeiten zur Beschreibung und Bestimmung von mehrachsigen Orientierungszuständen in Polymeren gegeben. Es wird gezeigt, daß zur Charakterisierung der Orientierung diejenigen Eigenschaften besonders gut geeignet sind, die durch Tensoren zweiter Stufe beschrieben werden können. Für solche Eigenschaften kann die Integration über alle (unterschiedlich orientierten) Molekül-bündel einer orientierten makroskopischen Probe in besonders einfacher Weise erfolgen. Aus den Differenzen der Eigenschaftswerte, die parallel zu je zwei der drei Orientierungs-Hauptrichtungen gemessen wurden, ergeben sich die drei Orientierungsfunktionenf _or einer triaxial orientierten Probe. Für die wichtigsten Orientierungstypen (uniaxial und asymmetrisch-biaxial) werden dief _or Werte bei gegebener Orientierungsverteilung berechnet und zusammengestellt. Schließlich werden einige Meßmethoden zur Bestimmung des Orientierungszustandes von Polymer-Proben angegeben.Der zweite Teil des Berichts befaßt sich mit den Zusammenhängen zwischen dem Orientierungszustand und den mechanischen Eigenschaften einer mehrachsig verstreckten Polymer-Probe. Obgleich ebenso wie im Fall uniaxialer Orientierung auch für mehrachsige Orientierungszustände eindeutige Beziehungen zwischen den mechanischen Eigenschaften und der Orientierung existieren müssen, sind diese Beziehungen für mehrachsige Orientierungszustände nur in einfachen Fällen analytisch faßbar. In Bezug auf die Festigkeitseigenschaften (Bruchspannung und -dehnung) ist dies besonders für Polymere möglich, die im wesentlichen spröde brechen (Beisp. Polystyrol, PMMA). - Die Zusammenhänge zwischen der Orientierung und den elastischen Konstanten mehrachsig orientierter Polymer-Proben sind im Prinzip seit längerem bekannt. An Hand eines Beispiels (Polystyrol) wird hier jedoch gezeigt, daß einige sehr häufig benutzte Vereinfachungen dieser Zusammenhänge nicht immer zulässig sind.Mit 40 Abbildungen