Mitteilungen aus dem Institut für Radiumforschung

Zusammenfassung Es wird gezeigt, daß man von Adsorptionsversuchen ausgehend zu einem Verständnis der Fällungsreaktionen der Radioelemente gelangen kann.Bei Adsorptionen ist die Gesetzmäßigkeit gefunden worden, daß Salze jene Radioelemente gut adsorbieren, deren analoge Verbindung — die Verbindung mit dem elektronegativen Bestandteil des Adsorbens — in dem betreffenden Lösungsmittel schwer löslich ist; dies spricht für die Anschauung, daß dem Anion und Kation auch im festen Zustand gesonderte Valenzen zukommen und die Schwerlöslichkeit eines Niederschlages auf das feste Zusammenhalten dieser Valenzen zurückzuführen ist.Unter Berücksichtigung des kinetischen Austausches von Atomen, der an der Oberfläche des Adsorbens stattfinden muß, genügt diese Annahme zur Erklärung der Adsorptionsregel; und auf dieselbe Ursache läßt sich auch die bekannte auffallende Erscheinung zurückführen, daß Radioelemente weit unterhalb der Konzentrationen ihrer Löslichkeitsprodukte gefällt werden können.     

Die Elektronenbeugung als Hilfsmittel der Strukturbestimmung organischer Substanzen

Zusammenfassung Es wurden systematische Untersuchungen über Interferenzen von raschen Elektronen an organischen Substanzen, besonders an hochpolymeren Stoffen, durchgeführt, mit der Absicht, die verschiedenen Typen von Photogrammen, welche hiebei auftreten, zu erklären. Es wurde die ungeheure Empfindlichkeit der Elektronenbeugungsmethode betont und gezeigt, daß in manchen Fällen die Diagramme lediglich auf Spuren von Verunreinigungen zurückzuführen sind, welche die Oberfläche der Präparate bedecken.Die Punktdiagramme, welche von verschiedenen Autoren der Nitrozellulose, dem Zelluloid und anderen Zellulosederivaten zugeschrieben wurden, stammen lediglich von dünnen, wahrscheinlich bimolekularen Adsorptionsschichten von Fetten. Dies ist auch der Grund dafür, daß fast alle organischen Substanzen, und sogar manche anorganische, Punktdiagramme von größter Ähnlichkeit geben. Arbeitet man unter besonderen Vorsichtsmaßregeln und schließt hiedurch jegliche Verunreinigung mit Fett und fettartigen Substanzen aus, dann erhält man Elektronenbilder, welche mit den röntgenographischen übereinstimmen.Der experimentelle Teil über Zellulosederivate ist mit M.Baccaredda, der über die künstlichen Hochpolymeren mit R.Rigamonti gemeinsam durchgeführt worden.     

Zur Kinetik der Grenzflächenaktivität

Zusammenfassung Bei den meisten praktischen Benetzungsvorgängen findet gleichzeitig eine Änderung der Grenzfläche flüssiggasförmig statt. Daher spielt auch die Oberflächenspannung der Flüssigkeit neben den Grenzflächenenergien fest-gasförmig und fest-flüssig eine Rolle; diese kann in gewissen Fällen dominierend sein. Bei verdünnten Netzmittellösungen bewirkt eine Vergrößerung der Oberfläche eine vorübergehende Verminderung der Oberflächenkonzentration und damit eine Zunahme der Oberflächenspannung. Bei einer Verkleinerung der Oberfläche ist es umgekehrt. Zur Erzielung einer großen Benetzungsgeschwindigkeit ist es günstig, wenn diese dynamischen Änderungen der Oberflächenspannung möglichst klein sind.Es wird ein Verfahren zur Messung der dynamischen Veränderlichkeit der Oberflächenspannung beschrieben, das auf dem Unterschied der Oberflächenspannungen an den beiden Menisken eines in einer Kapillare sich bewegenden Flüssigkeitsfadens beruht. Messungen mit einer Reihe von technischen Netzmitteln ergaben, daß die mit ihnen gemessenen Textilnetzzeiten mit der dynamischen Veränderlichkeit der Oberflächenspannung parallel gehen.Weitere Versuche befaßten sich mit Beziehungen zwischen der dynamischen Veränderlichkeit der Oberflächenspannung und dem Diffusionskoeffizienten des Netzmittels. Es wurde der zeitliche Verlauf der Bewegung eines unter konstantem Druck in einer Kapillare unter Benetzung der Wand zurückweichenden Flüssigkeitsmeniskus gemessen. Nimmt man an, daß hierbei die freie Diffusion geschwindigkeitsbestimmend ist, so erhält man aus den Versuchen Werte für den Diffusionskoeffizienten, die um rund eine Zehnerpotenz zu klein sind. Es wird daraus geschlossen, daß die Netzmittelmoleküle beim Übergang aus dem Innern an die Oberfläche der Lösung eine irgendwie geartete Hemmung, sei es eine elektrische Potentialschwelle oder eine sterische Hinderung, zu überwinden haben.     

Versuche zur Variierung der Adsorptionseigenschaften von handelsüblichem Silikagel durch thermische und chemische Veränderungen dessen Oberfläche

Zusammenfassung Es wird untersucht, inwieweit es möglich ist, die spezifischen, vorwiegend hydrophilen adsorptionseigenschaften von handelsüblichem Silikagel durch nachträgliche Veränderungen der chemischen Struktur, insbesondere an der inneren Oberfläche, womöglich in organophile Eigenschaften umzuwandeln. In der Annahme, daß die an der Oberfläche des Gels befindlichen Si–OH-Gruppen für die bevorzugte Wasseradsorption verantwortlich seien, wurden diese durch Substitution mit organischen Resten entfernt. Ferner wurde Silikagel bei drei verschiedenen Temperaturen behandelt, um auch diesen Effekt auf die Adsorptionseigenschaften zu studieren. Diese Organogele und die thermisch behandelten Gele wurden auf ihre Adsorptionsfähigkeit für Äthylen — als Beispiel eines relativ kleinen dipollosen organischen Moleküls — und für Wasser untersucht. Außerdem wurde die Zahl der Si–OH-Gruppen quantitativ bestimmt und die Größe der Oberfläche nach der BET-Methode durch Aufnahme der Adsorptionstherme von Argon bei—183° C ermittelt.Bei den Organogelen wurde die Adsorptionsfähigkeit für Äthylen und Wasserdampf etwa gleichmäßig verkleinert, während die Oberfläche wohl kleiner wurde, quantitativ jedoch einen anderen Verlauf zeigt. Auch für die thermisch behandelten Gele nahm die Adsorptionsfähigkeit ab, und zwar um so stärker, je höher die Temperatur war, der das Gel ausgesetzt war. Die Zahl der Si–OH-Gruppen nimmt ebenfalls sowohl bei der Substitution durch organische Gruppen als auch bei der thermischen Behandlung ab, doch zeigt die Abnahme in quantitativer Hinsicht einen anderen Verlauf. Daher scheint die Ansicht, daß die Wasseradsorption mit der Zahl der OH-Gruppen zusammenhängt, nicht berechtigt. Mit Hilfe von Infrarotspektren gelang es nachzuweisen, daß bei den Organogelen die Substitution wirklich an den Si–OH-Gruppen stattgefunden hat.Mit 5 Abbildungen     

Beitrag zur Erkenntnis der Bestandteile des Leclanché-Elementes I

Zusammenfassung Es wird bewiesen, daß das verschiedentliche Verhalten der Naturbraunsteine nicht allein auf die Teilchengröße zurückzuführen ist. Es wird versucht, auch die Kristallbaufehler bei diesen Phänomenen zur Erklärung heranzuziehen. Auf deren Vorhandensein wird aus den Intensitätsverhältnissen der Röntgeninterferenzen geschlossen und durch ein Studium des isothermen Abbaues und insbesondere der Zersetzungsgeschwindigkeit der verschiedenen Arten von Naturbraunsteinen gestützt.Wir halten es für unsere Pflicht, auch an dieser Stelle Herrn Prof.Hüttig für sein stetes Entgegenkommen und Wohlwollen zu danken.     

Beitr?ge zur Trennung und Bestimmung des Natriums und Kaliums

Zusammenfassung Es wurde die Trennung und Bestimmung des Natriums und Kaliums als Jodid untersucht. Als geeignetes Lösungsmittel erwies sich ein Gemisch von gleichen Raumteilen wasserfreien Isobutylalkohols und wasserfreien Äthers. Wenn man nach der angegebenen Vorschrift verfährt, enthält das ausgelaugte Natriumj odid nur Spuren von mitgelöstem Kaliumsalz, das zurückgebliebene Kaliumjodid gleichfalls nur Spuren von zurückgebliebenem Natriumsalz. Da aber die zwei entgegengesetzt wirkenden Fehler sich nur teilweise kompensieren, ist es empfehlenswert, eine empirische Korrektion von 0,6mg zu benutzen, welche Menge vom gefundenen Natriumoxyd abgezogen und zum gefundenen Kaliumoxyd hinzugezählt wird.Die Trennung des Natriums von Kalium als Jodid hat den prinzipiellen Vorteil, daß auch die Menge des Natriumsalzes unmittelbar bestimmt und nicht aus der Differenz des gefundenen Kaliumsatzes und des gesamten Salzgemisches berechnet wird. Ein praktischer Vorteil ist die Tatsache, daß Sulfatsalzgemische sich zur Trennung glatt in Jodide überführen lassen. Phosphat-Ion jedoch muß vor der Trennung zuerst abgeschieden werden.     

Die Bestimmung der Oberflächenaktivität von Saponinen

Zusammenfassung Zur Messung der Oberflächenspannung von Saponinlösungen sind nur wirklich statische Methoden geeignet, bei denen die Messung selbst das Adsorptionsgleichgewicht an der Oberfläche nicht stört.Die Abreißmethode mit Platinscheiben nach Verschaffelt hat den Nachteil, daß das Gegengewicht auf der Waage durch wiederholte vorangehende Versuche bis auf einige 0,1 mg eingestellt werden muß.Es wurde daher eine Methode ausgearbeitet, stützend auf Wilhelmys Prinzip, aber angewendet auf rechtwinklige Platinplättchen, die in die Flüssigkeit eintauchen. Ändert sich die Oberflächenspannung, dann wird das Gleichgewicht der Kettenwaage wieder hergestellt durch Änderung der BelastungG bei gleichbleibender Eintauchtiefeh. Man richtet sich so ein, daßh=0 wird, damit die Oberflächenspannung in jedem Augenblick in absolutem Wert gemessen werden kann, undzwar mit Hilfe der Gleichung(4).Die Genauigkeit der Beobachtungen wurde mit neun verschiedenen Plättchen von wechselnden Dimensionen an Wasser, Benzol, Äthanol, Tetrachlorkohlenstoff und Schwefelkohlenstoff geprüft, und war durchaus höher wie 0,1 Proz.Von Sapoalbin und Digitoninlösungen wurde bei steigenden Konzentrationsserien die Oberflächenspannung bestimmt als Funktion der Zeit nach dem Eindringen der Flüssigkeit in das Meßglas. Nach 24 Stunden wurden konstante Gleichgewichtswerte erreicht.Übersetzt von H. Peter (Leipzig).     

Adsorption of Freon 113

Summary The adsorption of Freon 113 (1,1,2 trichloro-1,2,2 trifluoroethane) at 260–310 K on Graphon was measured and compared with the adsorption of krypton at 104–120 K on the same surface. The adsorption isotherms, and resulting thermodynamics, for both adsorbates were similar over the entire pressure range studied. Surface area analysis of the data suggests that the Freon molecule occupies approximately 2.5 times the area of the krypton molecule on Graphon. Further, the Freon molecules are hindered in their rotational freedom on this surface at these temperatures, with their dipole axes aligning perpendicular to the surface of the Graphon.

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Zusammenfassung Es wurde die Adsorption von Freon 113 (1,1,2 Trichlor-1,2,2 Trifluoräthan) an Graphon bei 260–310 °K gemessen und mit der Adsorption von Krypton bei 104–120 °K auf der gleichen Grenzfläche gemessen. Die Adsorptionsisothermen und die daraus resultierenden thermodynamischen Daten waren für beide Adsorbate im gesamten untersuchten Druckbereich ähnlich. Eine Analyse der Daten legt nahe, daß ein Freonmolekiil annähernd das 2,5fache der Fläche eines Kryptonmoleküls auf Graphon beansprucht. Es ist anzunehmen, daß die Freonmoleküle auf dieser Oberfläche und bei diesen Temperaturen in ihren Rotationsfreiheitsgraden gehindert sind und ihre Dipolachsen senkrecht zur Oberfläche liegen.

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With 9 figures and 2 tables