Electrocapillary phenomena at oil-water interfaces

Summary The electrocapillary phenomena at oil-water interfaces, i. e. the change in the interfacial tension with an applied potential difference, take place over a moderate polarization range of ca. 20 to –20 V, when the systems have sufficiently high electric conductance and contain surface active agents. Experiments were carried out in the presence of potassium chloride in the aqueous phase and ionic surface active agents in the oil phase, respectively. It was found that the interfacial tension was suppressed over the cathodic or anodic polarization range, depending on whether the surface active agent used was cationic or anionic, respectively. Here the sign of polarization was conventionally taken as that of the water phase with respect to the oil phase. It was then concluded by the use of theLippmann-Helmholtz equation that the water side of the interface is charged positively or negatively in the respective case mentioned above. It appears that this charge is due to the counter ion layer which is formed corresponding to the adsorption of ionic surface active agents on the oil side.

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Zusammenfassung Die Elektrokapillarität von Öl-Wasser-Grenzflächen mit Kaliumchlorid in den wässerigen und grenzflächenaktiven Ionen in der Ölphase wurde bei geringer Polarisation im Bereich von +20 V bis –20 V untersucht. Dabei wurde beobachtet, daß die Grenzflächenspannung durch kationische bzw. anionische Polarisation erniedrigt wurde, je nachdem, ob die grenzflächenaktiven Stoffe kationisch oder anionisch waren. Die Ergebnisse wurden mit Hilfe derLippmann-Helmholtz-Gleichung gedeutet. Es bildet sich eine elektrische Doppelschicht mit den grenzflächenaktiven Ionen an der Ölschicht und den anorganischen Gegenionen an der wässerigen Seite der Grenzfläche.

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With 10 figures and 2 tables     

The behaviour of dyes at oil/water interfaces

Summary The adsorption of ionic dyes, the builder effect, and the interaction between ionic dyes and surface active agents were investigated by using the electrocapillarity at oil/water interfaces. The oil phase was the solution of tetra-butylammonium chloride, sodium cetylsulphate, cetylpyridinium chloride or stearylamine in methylisobutylketone, and the water phase contained various dyes in addition to the inorganic electrolyte. The interfacial tension decreased over the anodic (or cathodic) polarization range, when anionic (or cationic) dyes were added to the water phase, thus indicating the dye adsorption at the interface. The interfacial excess of dye ions was found to increase linearly with the cubic roots of dye concentration and of ionic strength of the water phase. The counterion binding took place at the oil/water interface between anionic (or cationic) dyes and positive (or negative) head groups of surface active agent ions adsorbed at the interface. It was found that the equilibrium constants of binding between anionic dyes and cationic surface active agents at the oil/water interface were of the same order of magnitude as, and a little larger than, those obtained at the water bulk phase.

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Zusammenfassung An Öl-Wasser-Grenzflächen wurde die Adsorption ionischer Farbstoffe, die Füllerwirkung und die Wechselwirkung zwischen ionischen Farbstoffen und grenzflächenaktiven Verbindungen mit Hilfe der Elektrokapillarität untersucht. Die Ölphase bestand aus einer Lösung von Tetrabutylammoniumchlorid, Natriumcetylsulfat und Cetylpyridiniumchlorid oder Stearylamin in Methylisobutylketon. Die wässerige Phase enthielt verschiedene Farbstoffe und anorganische Elektrolyte. Die Grenzflächenspannung wurde durch anodische (bzw. kathodische) Polarisation erniedrigt, wenn anionischer (bzw. kationischer) Farbstoff zur Wasserphase gegeben wurde. Dies zeigt an, daß Farbstoff an der Grenzfläche adsorbiert wird. Die Grenzflächenkonzentration des Farbstoffions nimmt linear mit der Kubikwurzel der Farbstoffkonzentration und mit der Ionenstärke zu. Als Gegenionen für die anionischen (bzw. kationischen) Farbstoffe an der Grenzfläche wirken die positiven (bzw. negativen) Endgruppen der Tenside, die ebenfalls in der Grenzschicht adsorbiert sind. Die Gleichgewichtskonstanten für die Wechselwirkung zwischen den ionischen Farbstoffen und den grenzflächenaktiven Verbindungen sind an der Öl-Wasser-Grenzfläche von der gleichen Größenordnung bzw. geringfügig größer als in der wässerigen Volumenphase.

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With 12 figures and 2 tables     

Modification of properties of ion exchange membranes

Summary Interaction between ion exchange membranes and surface active agents was observed by electrodialyzing the salt solution containing the surface active agent. The behavior of the electric resistance of the membrane during the electrodialysis, the current efficiency and the adsorbed or ion-exchanged amount and the permeated amount of the surface active agent were observed. Generally, the electric resistance of the membrane during the electrodialysis increased remarkably when the ionic surface active agent having the opposite charge to ion-exchange groups of the membrane was contained in the solution. And the correlation of the behavior of the electric resistance of the membrane to the electrodialysis condition, species of surface active agents and species of membranes was mainly observed. Results were as follows. 1) The adsorption' or ion-exchange of ionic surface active agent on the membrane was remarkably emphasized by the electric field. 2) The degree of the increase in the electric resistance of the membrane was remarkable when the surface active agent had the high molecular weight and the bulky molecular structure. 3) The degree of the increase in the electric resistance was remarkably various according to species of the membranes.From these results, a protecting method for the change of these membrane properties was examined. When the ion exchange membrane was treated with the polyelectrolyte solution having the opposite charge to ion exchange groups of the membrane, the increase in the electric resistance by ionic surface active agent was depressed. Generally, though the change of electrodialysic properties of the membrane by the ionic surface active agent was remarkable in the membrane having the tight structure, the change of the properties of the membrane having the tight structure was easy to be protected by the polyelectrolyte treatment. Though the ionic surface active agent having the bulky molecular structure made the properties of the membrane change remarkably, the change of the properties of the membrane by the bulky surface active agent could be easily protected by the polyelectrolyte treatment.

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Zusammenfassung Die Wechselwirkung von Ionenaustauschermembranen mit grenzflächenaktiven Stoffen wird durch Elektrodialyse untersucht. Der elektrische Widerstand der Membranen steigt während der Elektrodialyse beträchtlich an, wenn die grenzflächenaktiven Ionen entgegengesetzte Ladungen wie die Austauschergruppen der Membranen haben. Es wurde gefunden, daß 1. die Adsorption oder der Ionenaustausch der grenzflächenaktiven Ionen an der Membran beträchtlich durch das elektrische Feld verstärkt wird; 2. die Zunahme des elektrischen Widerstandes groß ist, wenn das grenzflächenaktive Ion ein hohes Molekulargewicht hat und möglichst sperrig ist; 3. die Widerstandsänderung merklich von der Art der Membran beeinflußt wird. Auf Grund dieser Versuche wurde die Möglichkeit geprüft, die Zunahme des Membranwiderstandes bei Gegenwart grenzflächenaktiver Stoffe durch Adsorption von Polyelektrolyten zu reduzieren.

     

Interfacial cross-linking polymerisation process in oil/water emulsions

Summary We have studied the effect on the water-oil interfacial tension of a series of diacrylate molecules solubilized in the oil phase. Due to the weak tensio-active behaviour of these compounds, we have verified that the oil in water emulsions of this system were unstable. We have shown that these emulsions can be stabilized by polymerisation of the diacrylic molecules and that this process is essentially a surface cross-linking polymerisation.

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Zusammenfassung Es wurde der Einfluß einer Reihe von Diacrylaten, die in der Ölphase solubilisiert waren, auf die WasserÖl-Grenzflächenspannung untersucht. Es konnte nachgewiesen werden, daß die Öl-in-Wasser-Emulsionen instabil sind, was der geringen Grenzflächenaktivität dieser Systeme entspricht. Es wurde weiter gezeigt, daß diese Emulsionen stabilisiert werden können durch Polymerisation der Diacrylate. Dieser Prozeß ist eine Oberflächen-Vernetzungs-Polymerisation.

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Work partially supported by D. R. M. E. under contract number 73.34.099.

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With 1 figure and 4 tables     

Über die grenzflächenenergetische Zustandsfunktion

Zusammenfassung Im Anschluß an vorangehende Untersuchungen, die ergeben hatten, daß zwischen den drei grenzflächenenergetischen Grundgrößen Festkörperoberflächenspannung, Flüssigkeitsoberflächenspannung und Grenzflächenspannung fest/flüssig eine Beziehung in der Art einer Zustandsgieichung besteht, werden in der vorliegenden Untersuchung mögliche Formulierungen dieser Zustandsgieichung diskutiert. Es wird gezeigt, daß der Quotient aus Adhäsionsarbeit und geometrischem Mittel der beiden Kohäsionsarbeiten in dem bisher zugänglichen Bereich von Festkörpern und Flüssigkeiten eine eindeutige Funktion der Grenzflächenspannung ist.Es wird diskutiert, ob diese Zustandsgieichung unabhängig vom Aggregatzustand ist, d. h. also insbesondere auch Systeme flüssig/flüssig beschreibt.Aus dem bisher vorliegenden Meßmaterial an Systemen fest/flüssig wurde die grenzflächenenergetische Zustandsfläche konstruiert.Wir danken dem Fonds der Chemischen Industrie für die Unterstützung der vorliegenden Untersuchung.     

The solubilization of Orange OT in aqueous solutions of alkyl-substituted ammonium salts of polystyrenesulfonic acid

Summary The solubilization of Orange OT in aqueous solutions of alkyl-substituted ammonium salts of polystyrenesulfonic acid has been studied. It has been found that the solubilizing power of polyelectrolytes increases with the increase of the carbon atom number of alkyl groups of counter-ions. It is suggested that the phenomenon originates from the increased hydrophobic nature of polyelectrolytes due to counter-ion binding.

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Zusammenfassung Es wurde die Solubilisation von Orange OT in wässerigen Lösungen alkylsubstituierter Ammoniumsalze von Polystyrolsulfonsäure untersucht. Es wurde gefunden, daß die Wirksamkeit zur Solubilisation von Polyelektrolyten mit der Zunahme der Kohlenstoffatomzahl der Alkylketten der Gegenionen steigt. Die experimentellen Ergebnisse deuten darauf hin, daß die Erscheinung durch die zunehmende hydrophobe Eigenschaft von Polyelektrolyten infolge der Gegenionenbindung verständlich ist.

     

Untersuchungen über bakteriostatische Chinone und andere Antibiotica

Zussammenfassung Es wurde die hemmende Wirkung verschiedener Antibiotica, hauptsächlich aus der Chinonreihe, auf die Harnstoffspaltung durch die Urease gemessen. Die Resultate ergaben, daß gerade die stärkst antibakteriellen Substanzen, wie das 4-Methoxytoluchinon, das 2,6-Dimethoxybenzochinon, das 2-Methyl-5,8-dioxynaphthochinon, sowie das zur Reihe der ungesättigten Lactone gehörige Patulin überhaupt keine hemmende Wirkung auf die Ureaseaktivität ausübten, während Stoffe, deren bakteriostatische Wirksamkeit vergleichsweise gering ist, wie das p-Benzochinon oder das 1,2-Naphthochinon, die Harnstoffzersetzung durch die Urease stark hemmten. Aus den Ergebnissen kann geschlossen werden, daß zwischen den Wirkungsmechanismen der Hemmung des Bakterienwachstums durch die genannten Stoffe und der hemmenden Wirkung auf die Ureaseaktivität durch ebendieselben ein kausaler Zusammenhang kaum bestehen dürfte.Angehöriger der amerikanischen Besatzungsarmee in Österreich.     

Die Oberflächenaktivität einiger Natriumsulfonatlösungen und die chemische Konstitution des Kohlenwasserstoffrestes

Zusammenfassung Naphthensulfonate, in welchen die Sulfongruppe primär gebunden ist, sind im Gegensatz zu Alkylsulfonaten gleicher Molekulargröße leicht löslich, gut kristallisierbar und sind ausgesprochen kapillaraktiv.Sulfonate, welche einen durch kurze aliphatische Seitenketten substituierten Zyklopentanring besitzen, sind besonders stark aktiv.Derivate des Zyklopentans sind stärker aktiv als die des Zyklohexans.Sulfonate mit Zyklopentanring lassen Minima in den Werten der Oberflächenspannung ihrer wässerigen Lösungen erkennen. Diese Minima verschieben sich bei steigendem Molekulargewicht in das Gebiet kleinerer Konzentrationen.Naphthensulfonate aus Naphthensäuren durch Ersatz der Karboxylgruppe durch die Gruppe — CH₂SO₃Na dargestellt, stellen eine neue Klasse aktiver Stoffe dar, deren Aktivität jene der bekannten technischen oberflächenaktiven Substanzen wesentlich übertrifft.     

Cinétique de l'adsorption de certains stéroïdes à l'interface eau-huile neutre

Résumé Dans ce travail est entrepris l'étude de la cinétique d'adsorption de stéroïdes à l'interface eau-huile, en utilisant des mesures de tension interfaciale, par la médiation d'une de l'«équation d'état» dont les fondements théoriques sont précisés.Le processus d'adsorption de 8 stéroides qui possèdent des groupements polaires (fonctions cétone ou hydroxyle) est entièrement déterminé par la diffusion. Cela nous permet de déterminer les coefficients de diffusion des 8 stéroïdes dans l'huile de vaseline à partir des courbes de vieillissement des interfaces (première communication).Dans la seconde communication, il est montré qu'il est possible de se placer dans des conditions expérimentales telles que l'influence de la diffusion soit négligeable et donc que la vitesse d'adsorption soit identifiable au flux de molécules qui franchissent la barrière d'énergie située aux abords de l'interface.

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Zusammenfassung Die Adsorptionskinetik an Phasengrenzflächen wird im allgemeinen durch die Diffusion der grenzflächenaktiven Stoffe an die Grenzfläche und durch Adsorptions-Desorptionsvorgänge der an die Grenzfläche herandiffundierten Moleküle bestimmt. Unter ausgewählten experimentellen Bedingungen wird einer der beiden Prozesse dominant.In Teil I der Arbeit wird die diffusionsbestimmte Adsorptionskinetik von Steroiden an Öl/Wasser-Grenzflächen durch Messung von Grenzflächenspannungen in Abhängigkeit von der Zeit untersucht.Im Teil II der Arbeit wird am Beispiel des unpolaren 5 -Androstans gezeigt, daß hier die Adsorptionsgeschwindigkeit durch eine Aktiverungsschwelle beim Übertritt des Androstans aus der Lösung an die Öl/Wasser-Grenzfläche bestimmt wird. Zur Auswertung wird die Zustandsgleichung für Grenzflächenfilme herangezogen.

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Avec 12 figures et 2 tableaux     

Neuere Ergebnisse über die Benetzung von Polymeren

Zusammenfassung Es wurde die Benetzbarkeit von Polymeroberflächen verschiedener Polarität durch wäßrige Lösungen ionogener Tenside untersucht. Es wurde der vorrückende Randwinkel von Lösungstropfen sowie die Oberflächenspannung der Lösungen gemessen. Die früher vonBernett undZisman und auch vom Verfasser für die Spreitung vonreinen Flüssigkeiten gefundene Linearität zwischen dem Cosinuswert des Randwinkels und der Oberflächenspannung konnte im allgemeinen nicht bestätigt werden. Dagegen trifft im Falle von unpolaren Oberflächen wie Polytetrafluoräthylen und Paraffin die vom Verfasser früher festgestellte Linearität zwischen Benetzungs- und Oberflächenspannung zu. Bei nicht vollkommen unpolaren Oberflächen treten jedoch in den cos, _L -Kurven Wendepunkte, Knickpunkte, ja sogar Minima bei Oberflächenspannungswerten auf, die mitunter weit oberhalb von der _CMC liegen (das ist die der CMC entsprechende Oberflächenspannung). Im Falle von relativ stark polaren Polymeren (z. B. Polyäthylenterephthalat, Polycarbonat) tritt auch unterhalb von der _c (der kritischen Oberflächenspannung nachZisman) keine Spreitung auf. Die der CMC entsprechenden Randwinkel sind — bis auf wenige Ausnahmen — unabhängig von der Art des Tensids und des Polymers.Die Ergebnisse weisen darauf hin, daß die Tensidmoleküle an allen im System vorliegenden drei Grenzflächen adsorbiert werden und dadurch sowohl die Grenzflächenspannung fest/flüssig wie auch die Oberflächenspannung des Polymers geändert wird. Der Flächenbedarf der adsorbierten Moleküle wächst mit zunehmender Polarität der Polymeroberfläche, da die Moleküle um so flacher liegen, je intensiver das auf ihre polaren Enden ausgeübte Kraftfeld ist.     

The electrocapillary adsorption of surface active agents at oil/water interfaces

Summary The adsorption of surface active agents, and the builder effect, were investigated by using the electro-capillarity at oil/water interfaces. The oil phase was the solution of tetrabutylammonium chloride in methylisobutylketone, and the aqueous phase contained the surface active agent in addition to the inorganic electrolyte. The interfacial tension decreased over the anodic (or cathodic) polarization range, when an anionic (or cationic) surface active agent was added to the aqueous phase, thus indicating the adsorption of this material at the interface. It was found that, in agreement with the theoretical deduction, linear relations held between the interfacial excess of surface active agent and the cubic root of its concentration, as well as of ionic strength, of the aqueous phase. For alkylsulphate anions of various chain lengths, the free energy of desorption was estimated from the above linear relation to be ca. 750 cal mole⁻¹ for each methylene group.

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Zusammenfassung Die Adsorption von grenzfl?chenaktiven Stoffen wurde mit Hilfe der Elektrokapillarit?t an ?l-Wasser-Grenzfl?chen untersucht. Die ?lphase ist eine L?sung Tetrabutylammoniumchlorids in Methylisobutylketon, w?hrend die Wasserphase einen grenzfl?chenaktiven Stoff und einen anorganischen Elektrolyten enth?lt. Die Grenzfl?chenspannung wird durch anodische bzw. kathodische Polarisation erniedrigt, je nachdem, ob der grenzfl?chenaktive Stoff in der Wasserphase anionisch oder kationisch ist. Diese Ergebnisse zeigen eine Adsorption an den Grenzfl?chen an. Im Einklang mit der Theorie tritt eine lineare Beziehung zwischen der Oberfl?chenkonzentration des oberfl?chenaktiven Stoffes und der Kubikwurzel der Konzentration und Ionenst?rke auf. Im Falle der Alkylsulfat-Ionen mit verschiedenen Kettenl?ngen wird die freie Energie der Desorption aus der Linearit?t zu ca. 750 cal per Mol CH₂-Gruppe gesch?tzt.

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The authors' gratitude is due to Mr. S. Ishida, Nippon Yushi Company, for the supply of cationic surface active agents. Thanks are also to the Ministry of Education for the financial support of a part of the present study.     

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.

     

Dimerer Zimtalkohol

Zusammenfassung Die Stammsubstanzen des Lignins gehören der Gruppe der p-Hydroxyzimtalkohole an. Sie werden durch wäßrige Mineralsäure polymerisiert. Um das Wesen dieser Reaktion kennenzulernen, wurde der Zimtalkohol selbst in verdünnter wäßriger Lösung der Wirkung von Säure ausgesetzt. Er bildet ein Dimeres der Konstitution VIII, die durch Abbau und Synthese bewiesen wurde. Es ist anzynehmen, daß die Polymerisation der p-Hydroxyzimtalkohole nacl, einem Schema verläuft, von dem die Dimerisation des Zimtalkohols die erste Stufe ist.Institut für die Chemie dei Holzes und der PolysaccharideKollegenA. Wacek in alter Freundschaft zum 60. Geburtstag gewidmet.K. Freudenberg.     

Untersuchungen über bakteriostatische Chinone und andere Antibiotica

Zusammenfassung Es wurde die hemmende Wirkung verschiedener Antibiotica, hauptsächlich aus der Chinonreihe, auf die Wasserstoffperoxydspaltung durch Blutkatalase gemessen. Die Blutkatalase diente in diesem Falle als Modellsubstanz für Katalasen bakteriellen Ursprungs. Die Resultate ergaben, daß von den Chinonen gerade die antibiotisch stärkst wirksamen, wie das 4-Methoxytoluchinon und das Methylnaphthazarin, eine nur sehr geringe hemmende Wirkung gegenüber der Katalaseaktivität zeigten, während bakteriostatisch schwach wirksame Substanzen, wie das p-Benzochinon und das 1,2-Naphthochinon, die Katalasewirkung stark hemmten. Bei den Chinonen wurde eine bemerkenswerte Übereinstimmung mit den Hemmungswerten, welche bei früheren Versuchen über die Hemmung der Ureaseaktivität durch dieselben Substanzen erhalten wurden, festgestellt. Von den Antibiotica anderer chemischer Konstitution, die auch auf ihre antikatalatische Wirkung geprüft wurden, hatten das Na-Salz des Penicillins, das Patulin und die Salicylsäure in den geprüften Konzentrationen keine oder nur eine sehr geringe Hemmwirkung auf die Katalaseaktivität.Aus den Ergebnissen kann geschlossen werden, daß es unwahrscheinlich ist, daß die antibakterielle Wirkung der untersuchten Substanzen auf ihrer katalasehemmenden Wirkung beruht.     

Über die Temperatur-und Konzentrationsabhängigkeit der Bildung und Struktur von Molekülschichten der Arachinund der Stearinsäure

Zusammenfassung An der Phasengrenze Dekalin/Phosphatpufferlösung kommt es bei Verwendung von Archin- oder Stearinsäure als grenzflächenaktive Substanzen nur dann zu einer sofortigen Einstellung der Gleichgewichtswerte der Grenzflächenspannung, wenn kondensierte Molekülschichten gebildet werden. Die für die Bildung expandierter Schichten erforderliche Zeit von mehreren Stunden ergibt sich als Folge der nur sehr langsamen Einstellung des Gleichgewichtes zwischen den Assoziaten in der Lösung und den Einzelmolekülen in der Grenzschicht. Auch das Schmelzen kondensierter Schichten ist im Gegensatz zur Kondensation ein langsam verlaufender Vorgang; letztere ist mit einer Abnahme des Spreitungsdruckes, bzw. mit einer Zunahme der Grenzflächenspannung verbunden, aus der sich die Kohäsion der Moleküle im zweidimensionalen Kristallgitter ermitteln läßt. Die Lage des Schmelzpunktes der Molekülschicht ist vom SpreitungsdruckP _S () abhängig. Die experimentell ermittelte Konzentrationsabhängigkeit der Grenzflächenspannung entspricht nicht der GleichungSzyszkowskis, da die Assoziation der Fettsäuren in Dekalin konzentrationsabhängig ist und die Assoziate weniger grenzflächenaktiv sind als die Einzelmoleküle.Unter bestimmten Bedingungen kann eine Erhöhung der Temperatur eine beträchtliche Erhöhung der Grenzflächenspannung zur Folge haben; dieser Effekt ist reversibel und beruht auf der Erhöhung der Löslichkeit der Fettsäure in Dekalin bei Temperaturzunahme. Aus dem Verlauf der Grenzflächenspannung/Temperaturkurve läßt sich die Lage des Schmelzpunktes kondensierter Molekülschichten entnehmen und auf diesem Wege mit einer Fehlerbreite von zirka 1°C bestimmen.Es wird auf die Bedeutung der beschriebenen Reaktionsmöglichkeiten mehrphasiger Systeme für das Verständnis biologischer Reaktionen hingewiesen.Mit 11 Abbildungen.     

Zur Kinetik des Eindringens und der Verdrängung von Flüssigkeiten in Kapillaren

Zusammenfassung Im Laufe von Versuchen, die vonHaller angegebene Methode zur Messung der Benetzungsspannung auf wäßrige Lösungen oberflächenaktiver Stoffe anzuwenden und sie durch Hinzunahme einer Hilfsflüssigkeit auch im Fall vollständiger Benetzung der Kapillarenwand durch die Lösung brauchbar zu machen, ergaben sich neue, anschauliche Beobachtungen über die dynamische Veränderlichkeit der Oberflächen- und Grenzflächenspannung von Lösungen oberflächenaktiver Stoffe, sowie über den Einfluß dieses Effektes auf die Geschwindigkeit des Eindringens und der Verdrängung der wäßrigen Phase in Glaskapillaren. Ferner wurden neue Befunde und klarere Vorstellungen über die Benetzungs- und Umnetzungsspannung erhalten, insbesondere über ihre Kinetik und ihre Änderung bei wiederholter Umnetzung.     

Die Anwendung einer Elektrodialyse mit konstanter Leistung zur L?sung analytischer Probleme

Zusammenfassung Es wurde ein Gerät zur Konstanthaltung der Leistung (Volt mal Ampere) konstruiert und bei der automatischen reproduzierbaren Durchführung von Elektrodialysen eingesetzt. Mit diesen wurde die Bindungsfestigkeit adsorbierter Ionen an Eisen- und Aluminiumhydroxiden und-oxiden und an Erdböden studiert durch quantitative Bestimmung der während der Elektrodialyse schrittweise herausgelösten Ionen. Das Gerät kann auch zur Regenerierung von Ionenaustauschern und deren Mischungen dienen.     

Einfluß von Tensiden auf das kolloidchemische Verhalten hochdisperser Kieselsäuren in polaren und unpolaren Lösungsmitteln

Zusammenfassung In arzneilichen Suspensionen, Lotionen und Salben wird kolloide Kieselsäure Aerosil in steigendem Maße als stabilisierendes Verdickungsmittel eingesetzt. Die Konservierung solcher Zubereitungen mit grenzflächenaktiven Invertseifen oder die Verwendung nichtionogener Netzer zur Dispergierung hydrophober Wirkstoffe erweist sich dabei als problematisch. Reaktionen zwischen diesen Hilfsstoffen und der kolloiden Kieselsäure beeinflussen sowohl die Arzneiwirkung als auch das kolloidchemische Verhalten der Arzneiformen.Neben Sedimentation und Flockung der hochdispersen Kieselsäure wird vor allem die Konsistenz von Aerosilsuspensionen durch ionogene und nichtionogene Tenside verändert. Die Ursache dafür sind Sorptionsvorgänge an der Grenzfläche der kolloiden Kieselsäure, die in wäßrigem Milieu bei Invertseifen auf Ionenaustausch und Ionenpaarsorption zurückzuführen sind. Die starke Sorption nichtionogener Tenside in wäßrigen Aerosilsuspensionen ist neben Wasserstoffbrücken auf den Einfluß hydrophober Wechselwirkungen zurückzuführen. Wie IR-spektroskopische Untersuchungen zeigen, werden die nichtionogenen Tenside vom Typ der Polyäthylenglykol-Derivate in schwach polaren Lösungsmitteln über Wasserstoffbrücken an das Aerosil gebunden.

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Summary Colloidal silica Aerosil is very often used as a thickening agent in pharmaceutical suspensions, lotion and ointments. Cationic and nonionic surfactants, which serve as preservatives or wetting agents respectively, react with the colloidal silica, influencing drug availability as well as the colloidal chemical properties of these dosage forms. So changing of sedimentation, flocculation and viscosity of the silica suspensions can be observed in the presence of these surfactants. The reactions are caused by adsorption phenomena on the surface of the Aerosil particles. In aqueous media the cationic surfactants are bound by ionic exchange and ion pair adsorption, while nonionic surfactants are adsorbed by hydrogen bonding and hydrophobic interactions. In weak polar solvents the hydrogen bonding between PEG-derivatives and the Aerosil surface is evaluated from IR-spectroscopic datas.

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Herrn Professor Dr.R. Pfleger zum Gedenken.

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Vorgetragen auf der 25. Hauptversammlung der Kolloid-Gesellschaft am 13.–15.10.1971 in München.     

Spurennachweis und quantitative Bestimmung von grenzfl?chenaktiven Poly?thylenoxidverbindungen und von Poly?thylenglykolen

Zusammenfassung Es wird eine neue Arbeitsweise zur quantitativen Spurenbestimmung von grenzflächenaktiven Polyäthylenoxidverbindungen und von Polyäthylenglykolen mittels eines modifizierten Reagenses nachDragendorff (Tetrajodowismutsäure + Bariumchlorid) beschrieben. Die Bestimmung erfolgt durch Sedimentation in eine Capillarküvette mit Hilfe einer Zentrifuge und nachfolgender Messung der Sedimenthöhe in Millimetern. In Verbindung mit der selektiven Trennung mit Butanon-Wasser (siehe II. Mitteilung) können in einer Probe die grenzflächenaktiven Kondensate und die Polyäthylenglykole getrennt bestimmt werden.

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Summary The quantitative determination of traces of surface-active polyethylene oxide compounds and of polyethylene glycols is achieved by use of a modifiedDragendorff reagent (tetraiodobismuthic acid + barium chloride). The precipitate is centrifuged into a capillary tube and the sediment height is measured (in mm). Surface-active condensates and polyethylene glycols can be determined separately in one sample by a combination of this method and the selective separation using butanone-water (as described in the second communication of this series).

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Methoden zur quantitativen Mikrobestimmung und zum Spurennachweis grenzflächenaktiver Verbindungen. III. Mitteilung.

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II. Mitteilung: Z.196, 22 (1963).     

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).