Mitteilungen aus dem Institute für Radiumforschung

Zusammenfassung Es wird der Einfluß der durchdringenden Radiumstrahlung auf die Zersetzungsgeschwindigkeit von Jodkalium und Jodnatrium bei Lichtabschluß sowohl in neutralen als auch in sauren Lösungen von verschiedener Konzentration untersucht und in beiden Fällen beim ersteren Salze größer als beim letzteren gefunden. Auch zeigt sich, daß die Zersetzungsgeschwindigkeit mit wachsender Salzkonzentration zunimmt, aber weit weniger als der letzteren entspricht, ganz analog wie bei der Einwirkung von ultraviolettem Lichte.Es wird gezeigt, daß die Reaktionsgeschwindigkeit durch Zusatz minimaler Säuremengen eine sehr bedeutende Erhöhung erfährt, jedoch von einer bestimmten Säurekonzentration an nur mehr langsam gesteigert wird.Es wird gezeigt, daß, ähnlich wie bei der Zersetzung von Wasserstoffsuperoxyd, die Wirkung mit wachsender Stärke des Präparates wächst, jedoch langsamer als letztere.Analog dem Befunde von Creighton und Mackenzie mit Jodwasserstofflösungen wird auch bei neutralen, normalen Jodkaliumlösungen bei 25° nach etwa einem Tage eine etwas kleinere Zersetzung gefunden als bei 12° und bei 7°.Es werden verschiedene Reaktionsmöglichkeiten diskutiert und es als wahrscheinlich hingestellt, daß die Hauptreaktion eine direkte Einwirkung der Radiumstrahlen auf die nichtdissoziierten Jodalkalimoleküle bildet.     

Untersuchungen über die Veresterung unsymmetrischer zwei- und mehrbasischer Säuren

Zusammenfassung Die Aminodicarbonsäuren und, soweit bekannt, auch andere Dicarbonsäuren, welche Iminogruppen oder Stickstoff als Glied einer offenen Kette enthalten, befolgen im allgemeinen die für die Bildung von Estersäuren geltenden Regeln. Dabei sind die Aminogruppen als sterisch hindernd, ferner die nicht substituierten oder alkylierten Aminogruppen als positivierend, die acylierten Aminogruppen als negativierend anzunehmen. Größere Unregelmäßigkeiten zeigt die Halbverseifung. Vor allem ist nicht selten der Verlauf in alkoholischer und in wässeriger Lösung verschieden; dagegen macht es keinen Unterschied, ob die Verseifung durch Ätzkali oder Chlorwasserstoff bewirkt wird. Bei der Halbverseifung der acylierten Aminosäureester überwiegt der Einfluß der Stärke der Carboxyle gegenüber dem der sterischen Hinderung. Dagegen läßt sich die Halbverseifung der Ester nicht substituierter oder am Stickstoff alkylierter Aminosäuren nicht restlos auf den Einfluß der sterischen Hinderung und der Stärke der Carboxyle zurückführen, insbesondere nicht in wässeriger Lösung. Bei den übrigen untersuchten Reaktionen zeigt nur die Dimethylamino-i-phtalsäure Unregelmäßigkeiten, und zwar bei der Einwirkung von Alkohol auf die Säure ohne Katalysator und bei der Einwirkung von Jodmethyl auf Salze. Es ist nicht undenkbar, daß alle diese Unregelmäßigkeiten (auch bei der Halbverseifung) auf die Beteiligung der Aminogruppe an diesen Reaktionen zurückgeführt werden können.Außerdem werden die Gesetzmäßigkeiten der physikalischen Eigenschaften der Amino-i- und -terephtalsäuren und ihrer Ester (insbesondere die der Schmelzpunkte) besprochen.     

Die Wärmeleitfähigkeit von Gasen bei niederen Drücken

Zusammenfassung Bei dem Versuch, die Wärmeleitfähigkeit von Gasen bei Drücken von 10^–3 bis 10^–1 Torr zu messen, ergab sich, daß höhere Kohlenwasserstoffe eine höhere Wärmeleitfähigkeit zeigten als die niedrigen, und daß Wasserstoff, der bei höheren Drücken die höchste Wärmeleitfähigkeit von allen Gasen aufweist, bei Drücken unter 10^–1 Torr eine geringere Wärmeleitfähigkeit hat als alle Kohlenwasserstoffe. Zur Erklärung für dieses Verhalten wurde angenommen, daß der Wärmeübergang Gas—Gefäßwand sich bei den verschiedenen Gasen in weiten Grenzen ändert und von der Adsorption des Gases an der Wand abhängt.Mit 2 Abbildungen.     

Interference effect of monobasic open-chain hydroxy carboxylic acids and their zinc complexes in the atomic absorption determination of calcium

Summary Our present work concerns the investigation of the interference effect of zinc complexes of monobasic open-chain hydroxy-carboxylic acids in the atomic absorption determination of calcium in acetylene/air flame. The interfering effect could be eliminated with the help of hydrogen-iodide.The following explanation was found for this fact: the organic acids liberated from the organic zinc complexes (zinc lactate and gluconate) in the presence of hydrogen iodide form lacton by ring closure and the calcium getting into the flame evaporates as calcium iodide and participates in the subsequent flame reactions.

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Über die störende Wirkung einbasischer Hydroxysäuren mit offener Kohlenstoffkette und ihrer Zink-Komplexe bei der Calciumbestimmung durch Atomabsportion

Zusammenfassung Die störende Wirkung der Zink-Komplexe einbasischer aliphatischer Hydroxycarbonsäuren mit offener C-Kette bei der AAS-Bestimmung des Calciums in der Acetylen/Luft-Flamme wurde untersucht. Diese Störung kann mittels Jodwasserstoffsäure umgangen werden.Als Erklärung hierfür wurde gefunden, daß die aus den Zink-Komplexen (Laktat bzw. Gluconat) freigesetzten Säuren unter dem Einfluß von HJ Laktone bilden und das Calcium daher als Jodid in die Flamme gelangt und sich so am Reaktionsablauf beteiligt.

     

Problems in the determination of chromium in biological materials. Comparison of flameless atomic absorption spectrometry and neutron activation analysis

Summary The effects of sample preparation on the analysis of chromium in biological matter have been investigated using brewer's yeast as a test material. The apparent chromium content of the yeast as determined by flameless atomic absorption spectrometry was significantly higher after destruction of the organic matter with HNO₃ in a closed pressure vessel than after wet-ashing in open vessels and after direct introduction of the sample into the graphite furnace. The results obtained by neutron activation analysis without any sample preparation, which corresponded to the atomic absorption values after digestion in the pressure vessel, showed that considerable errors arise in the other methods of sample treatment. Chromium analyses of dried and ashed yeast suggest that losses of volatile organic chromium compounds may occur during heating.

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Probleme bei der Chrombestimmung in biologischem Material. Vergleich der Bestimmung durch flammenlose AAS und Neutronenaktivierung

Zusammenfassung Die Einflüsse der Probenvorbereitung auf die Analyse von Chrom in biologischen Materialien wurden am Beispiel der Bierhefe untersucht. Bei Anwendung der flammenlosen Atomabsorptionsspektrometrie wurden nach der Zerstörung der organischen Substanz mit HNO₃ in einem geschlossenen Druckgefäß signifikant höhere Chromkonzentrationen gefunden als nach der Naßveraschung in offenen Gefäßen und nach direkter Eingabe der Proben in die Graphitrohrküvette. Aus dem Vergleich mit den bei der Neutronenaktivierungsanalyse ohne Probenvorbehandlung erhaltenen Ergebnissen, die den Atomabsorptions-Werten nach der Naßveraschung im Druckgefäß entsprachen, ist ersichtlich, daß bei den anderen Methoden der Probenvorbereitung beträchtliche Fehler auftreten. Die Chromanalysen von getrockneten und veraschten Hefeproben lassen vermuten, daß beim Erhitzen Verluste durch leichtflüchtige organische Chromverbindungen entstehen.

     

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     

Thermal stability of polystyrene blends with polybutadiene,and effects of miscibility of the two polymers on thermal parameter values

The influence of a 1–20% content of polybutadiene (PB) in polystyrene (PS) films on their thermal stability was investigated. It was found that the thermal stabilities of these blends are higher than that of pure PS. This stabilizing effect is significant when the PB content in the blends is 1%. A higher amount of PB causes either no significant change in the thermal stability of the blends (determined in nitrogen) or a rise in thermal stability (determined in air). The cause of these changes is the crosslinking and oxidation which occur with varying efficiency, depending upon the miscibility of the two polymers.

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Zusammenfassung Es wurde dir thermische Stabilität von Polystyrolfilmen mit einem Polybutadiengehalt von 1–20% untersucht. Es konnte festgestellt werden, daß die thermische Stabilität dieser Mischungen höher liegt als die von reinem Polystyrol. Ein ausgeprägter Einfluß läßt sich bei einem Polybutadiengehalt der Gemische von 1% erkennen. Ein höherer Polybutadiengehalt führt entweder zu keiner weiteren nennenswerten Veränderung der thermischen Stabilität (in Stickstoff) oder zu einer höheren thermischen Stabilität (in Luft) der Gemische. Der Grund für diese Veränderungen liegt in Abhängigkeit von der Mischbarkeit beider Polymere in einer unterschiedlich starken Vernetzung bzw. Oxydation.

     

A study of interferences in the iodometric determination of copper in fluoride medium

Summary The iodometric determination of copper in fluoride solution has been investigated with regard to interference or non-interference by a large number of elements.Elements that interfere are: gold, palladium, platinum and vanadium. A number of elements interfere in one valency state but not after an easily performed oxidation or reduction. Barium does not interfere if first precipitated as sulphate. The interference of calcium and strontium is only partially eliminated by precipitation as sulphate.In the presence of more than 20 mg of aluminium titration has to be carried out in a tartrate-fluoride solution at a p_H between 1.5 and 2.5. This procedure has been applied succesfully to the determination of copper in aluminium alloys.

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Zusammenfassung Es wurde der Einfluß zahlreicher Elemente auf die jodometrische Kupferbestimmung in fluoridhaltiger Lösung untersucht. Gold, Palladium, Platin und Vanadium stören die Bestimmung. Einige andere Elemente stören nur in einer Wertigkeitsstufe; durch eine einfach durchzuführende Oxydation oder Reduktion läßt sich die Störung beheben. Barium stört nicht, wenn man es zuvor als Sulfat ausfällt. Die Störung durch Calcium und Strontium läßt sich durch Sulfatfällung nur zum Teil vermeiden. In Gegenwart von mehr als 20 mg Aluminium muß die Titration in tartrat- und fluoridhaltiger Lösung bei p_H 1,5–2,5 durchgeführt werden. Dieses Verfahren wurde mit gutem Erfolg bei der Kupferbestimmung in Aluminiumlegierungen angewendet.

     

Beitr?ge zur ma?analytischen Bestimmung der Bors?ure

Zusammenfassung An den Beispielen Zink, Blei, Aluminium, Eisen und Nickel wurde gezeigt, daß solche Metalle, die die Titration der Borsäure stören, leicht als krystalline Oxinverbindungen abgetrennt werden können und daß im Filtrat nach Entfernung des Oxinüberschusses die Borsäure in üblicher Weise titriert werden kann.In der folgenden, zweiten Mitteilung werden wir über eine neue Arbeitsweise zur maßanalytischen Bestimmung der Borsäure und ihre Anwendung auf die Bestimmung der Borsäure bei Gegenwart oder nach Abtrennung störender Stoffe berichten.     

Die Anwendung von Strontium als innerer Standard und Normalisator zur flammenspektrometrischen Bestimmung von Calcium in Gegenwart von verschiedenen St?rpartnern

Zusammenfassung Die bekannten Störeinflüsse von Al, SiO₂, H₂SO₄, H₃PO₄, Fe und U auf die flammenspektrometrische Ca-Bestimmung und ihre Beeinflussung durch Strontium wurden am Flammenspektrometer Beckman DU untersucht und die Resultate diskutiert.Es wurde gezeigt, da\ Störpartner bei gleichzeitiger Anwesenheit von Strontium innerhalb weiter Bereiche auf dessen Emission dieselbe Depression ausüben, wie auf die des Calciums. Das Strontium kann demnach — über seine Wirkung als Normalisator hinaus — als innerer Standard dienen. Unsere Beobachtungen und Vorstellungen stehen in übereinstimmung mit den von Schuhknecht ^14,15 und Alkemade ^2,3 gegebenen.Es wurde ein Analysenverfahren entwickelt, das unter Anwendung von Strontium als Normalisator und innerem Standard eine schnelle flammenspektrometrische Bestimmung von Calcium neben verschiedenartigen Störpartnern ohne Abtrennung oder empirische Korrektur mit guter Genauigkeit gestattet.Der Bereich der Anwendbarkeit der Methode für GerÄte, die mit Filtern und mit der an sich gegen Störungen durch Partner weniger empfindlichen VorzerstÄubung arbeiten, wurde umrissen.Auszug aus der Dissertation von R. Kropp, UniversitÄt Frankfurt/M., 1960. Ein weiterer Auszug ist in einer Veröffentlichung in den Deutschen Glastechnischen Berichten¹⁰ erschienen.     

Determination of ascorbic acid in fruits and pharmaceuticals by titration with thallium(III)

Summary Ascorbic acid has been determined in fruits and pharmaceuticals by titration with thallium (III) sulfate using promethazine or 4-me-thoxychrysoidine as visual indicators or by potentiometry. Interference of cysteine, glutathione and hydrogensulfite is avoided by their masking with acrylonitrile. Use of cysteine or hydrogensulfite is recommended as an antioxidant during the extraction of ascorbic acid from plant materials.

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Bestimmung von Ascorbinsäure in Früchten und Arzneimitteln durch Titration mit Thallium(III)

Zusammenfassung Die potentiometrische Titration von Ascorbinsäure in Früchten und Arzneimitteln mit Thallium(III) läßt sich unter Verwendung von Promethazin oder 4-Methoxychrysoidin als Indikator durchführen. Die Störung durch Cystein, Glutathion und Hydrogensulfit läßt sich durch Maskierung mit Acrylnitril verhindern. Cystein oder Hydrogensulfit dienen als Antioxydantien bei der Extraktion der Ascorbinsäure aus pflanzlichem Material.

     

Die Bromaufnahme von Phenolen, Phenolalkoholen und Phenol-Formaldehyd-Kondensationsprodukten

Zusammenfassung Es wird eine neue Variante der von Ripper ²⁵ angegebenen jodometrischen Sulfitmethode ausgearbeitet, die eine quantitative Formaldehydbestimmung im Anschluß an die Behandlung der Probe mit Brom ermöglicht. Die Formaldehydabspaltung bei der Bromierung einer Reihe Phenolalkohole in saurer wäßriger Lösung wird — was bisher noch nicht geschehen war — quantitativ untersucht. Hierbei zeigt sich, daß 2 Reaktionen auftreten, die beide zu Formaldehydverlusten führen, sich aber in ihrem Einfluß auf die Bromaufnahme der betreffenden Phenolalkohole kompensieren, nämlich die Oxydation von Formaldehyd zu Ameisensäure einerseits und der Einbau von Formaldehyd als Brücke zwischen den Phenolkernen andererseits. Diese Nebenreaktionen treten um so mehr hervor, je mehr Methylolgruppen je Phenolkern vorhanden sind. p-Kresoldialkohol verhält sich anomal, da er kaum Formaldehyd abspaltet. Dimethylenätherbrücken und Methylenbrücken liefern bei der Bromierung, wie zu erwarten, keinen Formaldehyd.Obgleich also die Substitution der Methylolgruppen durch Brom nicht vollständig ist, entspricht die Bromaufnahme der Phenolalkohole annähernd dem einfachen Schema, daß Brom alle orthound paraständigen Stellen der Phenolkerne substituiert, die nicht durch Brücken oder Alkylgruppen besetzt sind. Orthound paraständige Alkylgruppen führen dabei allerdings, wie aus der Literatur bekannt ist, zu einer anomal hohen Bromaufnahme. Unter Berücksichtigung dieser Tatsache werden eingehende Untersuchungen an Harzen aus Phenolen und Paraformaldehyd in verschiedenen Stadien der Polykondensation durchgeführt. Es ergibt sich, daß die Bromaufnahme in einem gewissen Bereich ein Maß des mittleren Polykondensationsgrades von Phenolharzen darstellt. Ein Vergleich mit der Zunahme des freien Wassers in diesen Harzen ergibt gute Übereinstimmung zwischen der gefundenen und der berechneten Bromaufnahme.Diese Arbeit wurde im Rahmen eines umfassenderen Forschungsprogramms, das der exakteren Erfassung der Kondensationsvorgänge dient, durchgeführt, und ich danke der Geschäftsführung der H. Römmler G.m.b.H. für die Erlaubnis zur Veröffentlichung. Ferner möchte ich meinem Mitarbeiter, Herrn D Keller, für die Durchführung eines Teiles der Experimente danken.     

Festigkeitsuntersuchungen an Aerosolsedimenten

Zusammenfassung Es wird eine Methode zur experimentellen Bestimmung der Zerreißfestigkeit von fadenförmigen Sedimenten aus kolloiden Zerteilungen in gasförmigem Medium angegeben. Die damit erhaltenen Ergebnisse werden verglichen mit Werten, die nach Hamaker bei ausschließlicher Wirkung von London-van der Waals'schen Kräften zwischen zwei kugelförmigen Teilchen berechnet werden können. In einigen Fällen stimmen diese theoretisch abgeleiteten Werte mit den experimentellen Befunden größenordnungsmäßig überein, so daß man hier die Reißfestigkeit im wesentlichen auf London-van der Waalssche Kräfte zurückführen kann. In anderen Fällen, in denen die gemessenen Werte wesentlich größer sind als die nach Hamaker berechneten, muß je nach dem System entweder eine Verkittung der Einzelteilchen durch Oberflächen-diffusion oder aber die Wirkung von zusätzlichen Coulomb'schen Kräften zwischen polaren Einzelteilchen angenommen werden.Dem Direktor des Instituts, Herrn Prof. Dr. P. A. Thiessen, danke ich bestens für das fördernde Interesse an den vorliegenden Untersuchungen.     

Über das Kriechen kristallisierender Salze, 6. Mitt.: Einfluß des Charakters der Unterlage auf die Kriechtendenz kristallisierender Salze

Zusammenfassung Die Versuche betreffen die Frage, wieweit die Kriechtendenz von der Innen- und Oberflächenstruktur der Unterlage — bei sonst gleichen Bedingungen — abhängig ist, auf der die kriechende Kristallisation stattfindet. Als Unterlagen wurden verschiedene Plaste, vulkanisierte Kautschuke u. a. benutzt; die verwendeten Salze waren Kaliumchlorid und Kupfer (II)-chlorid. Es wurde auch untersucht, wieweit die Natur des Lösungsmittels einen Einfluß auf die Kriechtendenz ausübt.Die Ergebnisse zeigen, daß die Kriechtendenz sich in Abhängigkeit von der Innen- und Oberflächenstruktur der Unterlage ändert, sowie von der Natur des Lösungsmittels — bei sonst gleichen Bedingungen — abhängt.     

Protonenresonanzspektrometrische Untersuchungen der Trimethylsilyl?ther von Polyolen

Zusammenfassung Trimethylsilyläther von Polyolen wurden protonenresonanzspektrometrisch untersucht, und die erhaltenen Spektren wurden mit denen der unveränderten Polyole verglichen. Dabei konnte festgestellt werden, daß die einzelnen Resonanzsignale in den Spektren der TMS-Äther — verglichen mit denen der Polyole — schärfer sind und die Unterschiede in den chemischen Verschiebungen etwas größer sind, wodurch ganz allgemein die Auflösung der Spektren verbessert wird. Da ferner die OSi(CH₃)₃-Gruppe auf die Nachbarschaft in bezug auf die Elektronenverteilung einen charakteristischeren Einfluß ausübt als die OH-Gruppe, sind einzelne Polyole in Mischungen, wie sie z. B. bei der Analyse von Polyestern, Alkydharzen u. ä. nach der Hydrolyse anfallen, nach der Trimethylsilylierung besser zu identifizieren.Wir danken der Fa. BASF Farben + Fasern AG, Unternehmensbereich Lackchemie, Münster-Hiltrup, für die Überlassung von Polyolen.