The measurement of forces between particles in disperse systems

Summary An experimental method is described for measuring the forces between particles in a dispersion as a function of the distance of separation of the surfaces. Experimental results have been obtained for plate-like particles, sodium montmorillonite, and spherical particles, polystyrene latices. The force measured was always repulsive. Increasing the concentration of 11 electrolyte from 10^–4 to 10^–1 M, at a constant separation distance for plates and constant volume fraction for spheres, caused a decrease in the force of repulsion between the particles. The experimental results for sodium montmorillonite were compared with theoretical calculations based on a model of two interacting flat plates at constant potential. The experimentally measured repulsion at close distances was higher than that predicted theoretically.

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Zusammenfassung Eine Methode zur Bestimmung der Kräfte zwischen Teilchen in einer Dispersion in Abhängigkeit vom gegenseitigen Abstand wurde beschrieben. Die experimentellen Resultate wurden mit plättchen-förmigen Teilchen des Natrium-Montmorillonits und kugelförmigen Latexteilchen erhalten. Die ermittelten Kräfte zeigten in allen Fällen die Abstoßung. Bei konstantem Abstand zwischen den Plättchen und bei konstantem Volumenbruch von Kugeln, eine Erhöhung in der Konzentration des 1—1 Elektrolyten von 10^–4 zu 10^–1 M verursachte eine Erniedrigung der Abstoßungskräfte zwischen den Teilchen. Die experimentellen Resultate mit Natrium-Montmorillonit wurden mit den theoretischen Berechnungen für zwei wechselwirkende Plättchen bei konstantem Potential verglichen. Die experimentell bestimmten Abstoßungen bei kleinen Abständen wurden höher als die theoretisch vorausgesagten Werte befunden.

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Plenary lecture by Professor Dr.R. H. Ottewill at the 25th Congress of the Kolloid-Gesellschaft, Munich, October 13–15, 1971.     

Direct determination of cadmium in placenta. Comparison with a destruction atomic absorption spectrometric method

Summary A comparison of performance characteristics of a destruction ETA-AAS method and the solid sampling ETA-AAS method experienced in analyzing cadmium in placenta is described. The accuracy of both methods is good; the precision of the destruction method was better. It was concluded that the direct method was preferable for the determination of cadmium in placenta and other tissues as it has a higher speed of analysis and is less sensitive to contamination. Problems with both methods are mentioned and homogenization of samples is shortly described.

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Direkte Bestimmung von Cadmium in Placenta. Vergleich mit einer AAS-Methode mit Aufschluß

Zusammenfassung Die Leistungsfähigkeit einer ETA-AAS-Methode mit Aufschluß wird verglichen mit derjenigen einer Feststoff-ETA-AAS-Methode. Die Richtigkeit beider Verfahren ist gut, während die Präzision bei der Methode mit Aufschluß besser ist. Es wurde der Schluß gezogen, daß die direkte Methode zur Cadmiumbestimmung in Placenta und anderen Geweben vorzuziehen ist, da sie eine größere Analysengeschwindigkeit bietet und geringere Störanfälligkeit gegenüber Verunreinigungen aufweist. Probleme, die bei beiden Verfahren auftauchen, werden aufgezeigt. Die Homogenisierung der Probe wird kurz beschrieben.

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Lecture given at the colloquium on the Analysis of Solids by AAS, Wetzlar, October 8–10, 1984

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These investigations were supported in part by the Netherlands Technology Foundation (STW).     

Serum acetylcholine receptor antibodies in diagnosis and therapy monitoring of myasthenia gravis

Zusammenfassung Durch Einwirkung der Amyloglucosidase auf 0,1 % Stärke wird Glucose freigesetzt. Die Geschwindigkeit der Glucosebildung ist ein Maß für die Enzymaktivität. Sie kann direkt im Meßansatz mittels Glucosedehydrogenase/NAD bei 340 nm verfolgt werden. Bei Verwendung einer Testpackung lassen sich etwa 15 Analysen/h mit einer Standardabweichung von 2–3% durchführen. Die Methode ist automatisierbar.

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Kinetic determination method of amyloglucosidase activity

Summary Amyloglucosidase acting on 0.1% starch solutions liberates glucose. The rate of glucose formation is a measure for the enzyme activity. It can be pursued continuously with the aid of glucose-dehydrogenase/NAD at 340 nm. Using a test set 15 analyses per hour may be performed with a standard deviation of 2–3%. The method may be automated.

     

Differential capacity measurement by means of oscillographic polarography

Summary Measurement is described of the differential capacity of the electrode double-layer of the mercury electrode polarized with rectangular alternating current. The evaluation is carried out using the curves in coordinates dE/dt and E on the screen of an oscilloscope. The oscillographic measurements of differential capacity in solutions of various electrolytes and also in presence of surface active substances are compared with those obtained by bridge methods performed at adjusted adsorption equilibrium. The eventual differences in the results obtained with both methods are discussed.

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Zusammenfassung Es wurde eine oscillographische Methode zur Ermittlung der differentiellen Doppelschichtkapazität der Quecksilberelektrode ausgearbeitet, die auf der Polarisation der Elektrode mit Wechselstrom von rechteckigem Verlauf beruht. Die Messung wird an Hand der Kurven dE/dt= f(E) auf dem Bildschirm des Oscillographen durchgeführt. Die mit dieser Methode in verschiedenen Elektrolytlösungen sowie in Lösungen mit verschiedenen oberflächenaktiven Verbindungen gemessenen Doppelschichtkapazitäten werden mit den Resultaten verglichen, die mit einer Kapazitätsmeßbrücke bei eingestelltem Adsorptionsgleichgewicht erhalten wurden. Eventuelle Unterschiede in den bei Anwendung beider Methoden erreichten Meßwerten werden besprochen.

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Dedicated to Prof. Dr. M. von Stackelberg on his 70th birthday.     

On the photochemical behaviour of 1-methyl-4-ethoxycarbonylpyridinium iodide

The effect of ultraviolet light on a methanol-water solution of 1-methyl-4-ethoxycarbonylpyridinium iodide has been studied. It has been established that the 225 nm irradiation of air-saturated solution initiates the formation of species which absorb at 358 nm. The 280 nm irradiation of a solution containing newly formed particles causes a reverse process of a gradual diminuation of the concentration of the complex formed.

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Über das photochemische Verhalten von 1-Methyl-4-ethoxycarbonylpyridiniumjodid (Kurze Mitteilung)

Zusammenfassung Die Wirkung des Ultraviolettlichtes auf eine methanolisch-wäßrige Lösung von 1-Methyl-4-ethoxycarbonylpyridiniumjodid wurde studiert. Es wurde festgestellt, daß die Belichtung der luftgesättigten Lösung bei 225 nm eine Bildung von Spezies, die bei 358 nm absorbieren, hervorruft. Die Belichtung einer Lösung, die die neugebildeten Partikel enthält, verursacht bei 280 nm einen Rückgang bzw. eine allmähliche Abnahme der Konzentration des gebildeten Komplexes.

     

A chemically bonded glass-whisker column for gas chromatography

Summary Silica whiskers were grown on the inside of an open-tubular glass capillary column according to a modified version of Schieke's method. The surface of the silica whiskers was modified by reaction with a flowing solution of octadecylsilyl trichloride and hexamethyl-disilazane, then with a mixture of trimethylchlorosilane and hexa-methyldisilazane. The whiskers grown and the surface modifications were examined with a scanning electron microscope and an electron microprobe X-ray analyser. Finally, the chemically bonded glasswhisker columns thus prepared were evaluated with mixtures of hydrocarbons, fatty acid methyl esters andn-alcohols under isothermal or programmed-temperature conditions.

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Eine Säule mit chemisch gebundenen Whiskers für Zwecke der Gaschromatographie

Zusammenfassung Die Innenseite einer kapillaren Glasrohrkolonne wurde nach den Angaben von Schieke mit Quarz-Whiskers versehen. Deren Oberfläche wurde durch Reaktion mit einer fließenden Lösung von Oktadecylsilyltrichlorid und Hexamethyldisilazan, dann mit einer Mischung von Trimethylchlorsilan und Hexamethyldisilazan modifiziert. Die Whiskers und die veränderte Oberfläche wurden mit einem Raster-Elektronenmikroskop und mit einer Röntgenstrahlensonde untersucht. Schließlich wurden diese Säulen mit Kohlenwasserstoff-Gemischen, Fettsäuremethylestern undn-Alkoholen unter isothermen Bedingungen oder bei programmierten Temperaturen getestet.

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

Influence of solvent polarity upon salt solubilities,III: Solubilities of KCl in water/tetrahydrofuran at 25°C

The solubilities of KCl in aqueous tetrahydrofuran at a temperature of 25°C are reported together with a quasi-thermodynamic treatment of the experimental results.

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Einfluß der Lösungsmittelpolarität auf die Löslichkeit von Salzen, 3. Mitt.: Die Löslichkeit von KCl in wäßrigem Tetrahydrofuran bei 25°C

Zusammenfassung Die Löslichkeit von KCl in wäßrigem Tetrahydrofuran bei einer Temperatur von 25°C wird zusammen mit einer quasi-thermodynamischen Behandlung der experimentellen Daten diskutiert.

     

Surface tension of polymer solutions

Summary Heats of dilution and surface tensions of a polystyrene-cyclohexane solution have been measured in a wide temperature range covering the theta-temperature. Surface tensions as well as interaction parameters obtained from heats of dilution show no discontinuity at0. Concentration of polymer adsorbed on the surface has been calculated, it decreases with increasing temperature. Plots of interaction parameter vs.1/T give two straight lines which cut at the theta-temperature.

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Zusammenfassung Verdünnungswarmen and Oberflächenspannungen einer Polystyrol-Cyclohexan-Lösung wurden in einem großen Temperaturbereich gemessen, der die Thetatemperatur einschließt. Aus den Verdünnungswärmen wurden die Wechselwirkungsparameter berechnet. Sowohl Oberflächenspannung als such Wechselwirkung zeigen gegen die Temperatur aufgetragen keine Diskontinuität an der Thetatemperatur. Die Konzentration des an der Oberfläche adsorbierten Polymeren wurde berechnet, sic nimmt mit steigender Temperatur ab. Auftragungen des Wechselwirkungsparameters gegen die reziproke Temperatur ergeben zwei Gerade, die sich bei der Thetatemperatur schneiden.

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With 5 figures     

Retardation of the motion hexadecyltrimethylammoniumbromide micelles in an electrical field by dextran

Summary The specific electrical conductance of hexadecyl-trimethylammoniumbromide micelles in dextran solutions was measured. The results could be satisfactorily described by the theory ofOgston et al. (1) adapted to electrical conductance. Within the restrictions of the theory the agreement is reasonably good.

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Zusammenfassung Die spezifische Leitfähigkeit wäßriger Dextran-Hexadecyltrimethylammoniumbromid Lösungen über der C. m. c. wurde gemessen. Zur Beschreibung der Resultate wurde eine Theorie, entwickelt vonOgston und Mitarbeitern, modifiziert. Die Übereinstimmung zwischen den Resultaten und der Theorie ist ziemlich gut.

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With 3 figures     

Die thermische Zersetzung der Erdalkalinitrate

Zusammenfassung Die Zersetzung von Calcium-, Strontium- und Bariumnitrat wurde thermogravimetrisch untersucht. Die Zersetzungstemperaturen wurden bei einer Erwärmungsgeschwindigkeit von 5° C/min festgestellt und isotherme Messungen in einem breiterem Temperaturintervall ausgeführt. Die Bedingungen, bei welchen Ba(NO₃)₂ quantitativ zu BaO₂ zerfällt, werden angegeben und der Einfluß der Menge des Nitrates, der Atmosphäre (O₂, N₂) und der Schmelze auf die Zersetzungsgeschwindigkeit untersucht.

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The decomposition of calcium, strontium and barium nitrates has been studied by thermogravimetric analysis. The decomposition temperature has been determined at a heating rate of 5° C/min and isothermal measurements are given for various temperatures. The experimental conditions for quantitative transition of Ba(NO₃)₂ to BaO₂ are given. The influence of different factors such as the quantity of nitrates, atmosphere (nitrogen, oxygen) and melt on the decomposition have been determined.

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Mit 6 Abbildungen

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Auszug aus einem Teil der Magisterarbeit vonF. Lazarini.     

Der Aktivitätskoeffizient von Zink in verdünnten flüssigen Lösungen von Zink in Zinn im Temperaturbereich von 470–540°K nach der Torsions-Effusionsmethode

Zusammenfassung Chang und Mitarb.¹ haben das Problem der Konzentrationsverarmung in der Grenzfläche Dampfraum—Legierungsinneres im Laufe eines Torsions-Effusionsversuches quantitativ behandelt, indem sie die Diffusionsgleichung aus dem zweitenFick-schen Gesetz lösten. Es wurde auch experimentell gezeigt, daß ihre theoretische Methode erfolgreich den Unterschied der Zn-Konzentrationen in der Grenzfläche und im Legierungsinneren erklären kann, der auftritt, wenn Zn bei 500°C aus verd. flüss. ZnSn-Legierungen verdampft. In der vorliegenden Arbeit wird diese Vorgangsweise in ausgedehnten Messungen der Verdampfung von Zn aus verd. ZnSn-legierungen in Abhängigkeit von der Temperatur angewendet. Es werden Effusionszellen mit verschieden großen Effusionsöffnungen verwendet. Die Meßergebnisse werden ausgewertet und der Aktivitätskoeffizient von Zn bei unendlicher Verdünnung als Funktion der Temperatur dargestellt.

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Activity coefficient of zinc in dilute zinc-tin liquid solutions in the temperature interval 470–540°C by the method of torsion-effusion

The problem of the concentration depletion at the bulkvapor interface during the course of a torsion-effusion experiment was tackled quantitatively byChang et al.¹ by solving theFick's second law diffusion equation. It was also shown experimentally that their theoretical method was successful in accounting for the difference between the interface and bulk concentrations of Zn vaporizing from dilute ZnSn liquid alloys at 500°C. In the present study, extensive measurements are made using this approach for studying the volatilization of Zn from dilute ZnSn alloys as a function of temperature using several torsion-effusion cells with varying orifice sizes. The experimental results are evaluated and reported in terms of the activity coefficient of Zn at infinite dilution as a function of temperature.

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Mit 8 Abbildungen

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Herrn Prof. Dr.H. Nowotny gewidmet.

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Diese Arbeit beruht auf der vonM. Lathrop an der Universität von Wisconsin-Milwaukee, Milwaukee, WI 53201, eingereichten Dissertation als teilweise Erfüllung der Anforderungen für die Verleihung des Titels eines Master of Science in Metallurgical Engineering.     

Automatisierte Jodbestimmung in R?ntgen-Kontrastern

Zusammenfassung Eine neue Dehalogenierungs-Methode mit 0,15% Natriumborhydrid in 1 N Natronlauge und Palladium als Katalysator (2 m mit Palladium beschichtetes Messing-Reaktionsrohr) ermöglicht die Ionisierung des organisch gebundenen Jods in 5 min bei 85° C. Anschließend wird die wäßrige Lösung mit Schwefelsäure angesäuert, das Jodid mit Nitrit zu Jod oxydiert und photometrisch bei 455 nm gemessen. Die Prozedur läuft in einem Technicon AutoAnalyzer.

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Automatic iodine determination in X-ray contrasters

A new dehalogenation method with 0.15% sodium tetrahydroborate in 1 N sodium hydroxide and palladium as a catalyst (2 m Pd coated brass reaction tube) makes possible the ionisation of the organic bound iodine in 5 min at 85° C. Subsequently the aqueous solution is made acidic with sulphuric acid, the iodide oxidized to iodine with the aid of nitrite and then measured photometrically at 455 nm. The procedure is carried out in a Technicon AutoAnalyzer.

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Wir danken Herrn Marcel Bonnafé für seine Mithilfe und die wertvollen Ratschläge bei der Aufstellung der Apparatur.     

Mixed adsorption of ionic and nonionic surfactants on active carbon

Summary Adsorption depends mainly on the relative amounts of anionic and nonionic surfactants present, the equilibrium concentration and the duration of exposure. In the case of similar hydrophobic chain lengths nonionic surfactants will be adsorbed more strongly than anionic compounds, thus displacing the latter from the carbon surface.The difference in the attraction to the carbon surface can be such, that significant adsorption of anionics is only observed where anionics are present in considerable excess.Under such conditions, anionics will diffuse more rapidly into the pore system of the adsorbant than nonionics. Therefore, the surface coverage with anionics will be higher after short exposure than after a longer period of time, when replacement by nonionics has started.At very low equilibrium concentrations (corresponding to low surface coverage), adsorption of anionics will be even increased by the presence of nonionics. This is due to the formation of mixed layers and the fact that in such layers the repulsion between the charged hydrophilic groups of the anionic surfactants will decrease.

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Zusammenfassung Die Adsorption hängt entscheidend von dem Mischungsverhältnis Aniontensid/ nichtionogenes Tensid, der Gleichgewichtskonzentration und der Adsorptionszeit ab. Bei annähernd gleicher hydrophober Kette werden nichtionogene Tenside stärker adsorbiert als Aniontenside und verdrängen diese von der Kohlenstoffoberfläche. Der Unterschied in der Attraktion zur Kohlenstoffoberfläche ist so groß, daß eine signifikante Adsorption von Aniontensiden erst bei hohem Überschuß in der Mischung im Vergleich zum nichtionogenen Tensid beobachtet werden kann. Unter diesen Verhältnissen diffundieren Aniontenside schneller in das Porensystem des Adsorbens, so daß im Bereich kurzer Zeiten, bevor die Verdrängung durch das nichtionogene Tensid einsetzt, an der Oberfläche Aniontenside stärker adsorbiert sind. Im Bereich sehr geringer Gleichgewichtskonzentrationen und dementsprechend geringen Oberflächenbelegungen wird jedoch wegen der Bildung von Mischfilmen beider Tensidarten und Verminderung der gegenseitigen Abstoßung der gleichsinnig geladenen hydrophilen Gruppen des Aniontensides durch das nichtionogene Tensid die Adsorption des Aniontensids sogar gesteigert.

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With 7 figures

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Presented at IUPAC-International Conference on Colloid and Surface Science, Budapest 15–20 September 1975.     

Spektrophotometrisches Verfahren zur raschen Beurteilung von Ru?en auf ihren Gehalt an polycyclischen, aromatischen Kohlenwasserstoffen

Zusammenfassung Es wird ein Verfahren beschrieben, bei dem durch Soxhlet-Extraktion, Reinigung des Extraktes an Aluminiumoxid und Messung der Extinktion im Ultraviolett-Gebiet summarisch der Gehalt an polycyclischen, aromatischen Kohlenwasserstoffen in Rußen erfaßt wird. Die Extinktionsmeßwerte bei 7 Wellenlängen werden auf gleiche Bedingungen umgerechnet und als Extinktions-Kennzahlen bezeichnet. Ihr Mittelwert (Hauptkennzahl) kennzeichnet den Gehalt an polycyclischen, aromatischen Kohlenwasserstoffen eines Rußextraktes mit einer Zahl. Hauptkennzahlen unter 1 zeigen extrem niedrige, zwischen 1 und 10 geringe und zwischen 10 und 100 mäßige Konzentrationen an.

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Spectrophotometric procedure for a quick estimation of the amount of polycyclic aromatic hydrocarbons in soot samples

Soxhlet extraction, purification of the extract on alumina and determination of ultraviolet absorbance allow to estimate summarily the amount of polycyclic aromatic hydrocarbons in a soot sample. The values of the absorbance measurements at seven wavelengths are calculated on the same conditions and are called absorbance numbers. Their average value (chief-absorbance-number) characterizes the amount of the polycyclic aromatic hydrocarbons of a soot extract with a single number. Chief-absorbance-numbers below 1 mean extremly small, between 1 and 10 small and between 10 and 100 moderate concentrations.

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Das richtige Mischungsverhältnis Chlorbenzol/Benzol in der Vergleichsküvette ist durch das Verhältnis 25 ml Chlorbenzol zu Meßvolumen gegeben.     

Das polarographische Verhalten von Übergangsmetallverbindungen in Dimethylsulfoxid und N,N-Dimethylformamid, 4. Mitt.

Zusammenfassung Die wasserfr. Chloride von Niob(V), Tantal(V), Molybdän(V) und Wolfram(VI) wurden in Dimethylsulfoxid und N,N-Dimethylformamid polarographisch untersucht. Die Lage der Halbwellenpotentiale (bez. auf die gesätt. wäßr. Kalomelelektrode), die Art der auftretenden Grenzströme und der Abscheidungsvorgänge sowie der Einfluß von Wasser wurden bei 25,0° in 0,1M-Lösungen von Tetraäthylammoniumperchlorat angegeben. Alle untersuchten Verbindungen werden irreversibel zur Oxydationsstufe III reduziert.

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Polarographic investigations on the anhydrous chlorides of niobium(V), tantalum(V), molybdenum(V) and tungsten(VI) have been carried out in dimethylsulfoxide and N,N-dimethylformamide. The half-wave potentials (vs. aqueous saturated calomel electrode), the nature of the limiting currents, the reversibility or irreversibility of the electrode processes and the influence of water have been determined in 0,1M-solutions of tetraethylammonium perchlorate at 25,0°. For all compounds investigated irreversible reductions to the oxidation state III have been found.

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Mit 4 Abbildungen

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3. Mitt.:M. Michlmayr undV. Gutmann, Inorg. Chim. Acta, im Druck.     

Kernmagnetische Relaxation in Polyisopren

Zusammenfassung Die Temperaturabhängigkeit der longitudinalen ProtonenrelaxationszeitT ₁ in festem und gequollenem cis-Polyisopren (Naturkautschuk) zeigt zwischen –195°C und +150°C bei den Larmorfrequenzen 4, 22, 44 und 86 MHz zwei deutlich getrennte Minima, die zweierlei Kettenbewegungen mit unterschiedlichen Aktivierungsenergien zuzuordnen sind. Das Hochtemperaturminimum läßt sich durch Kinkumlagerungen, das Tieftemperaturminimum durch Methylgruppen-rotation beschreiben. In beiden Fällen muß eine Sprungzeitverteilung nachCole-Davidson eingeführt werden.

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Summary The temperature dependence of the longitudinal proton relaxation timeT ₁ in solid and swelled cispolyisoprene (natural rubber) shows in the range between –195°C and +150°C at the Larmor frequencies 4, 22, 44 and 86 MHz two well separated minima, which can be ascribed to two kinds of chain segment motion with different activation energies. The high-temperature minimum is interpreted by kink jumps and the low-temperature minimum by methyl-group rotation. In both cases one has to assume aCole-Davidson distribution of jumping times.

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Mit 4 Abbildungen

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Vorgetragen auf der Arbeitssitzung des Fachausschusses Physik der Hochpolymeren in der Frühjahrstagung 1970 des Regionalverbandes Hessen-Niederrhein-Saar der Deutschen Physikalischen Gesellschaft in Darmstadt, 10.–13. März 1970.     

Zur Strömungsdoppelbrechung des isotaktischen Polystyrols

Zusammenfassung Die Strömungsdoppelbrechung einer Probe von isotaktischem Polystyrol wird in Bromoform bei Raumtemp. und in o-Dichlorbenzol in einem breiten Temperaturbereich untersucht. Der spannungsoptische Koeffizient wird in letzterem Lösungsmittel beinahe unabhängig von der Temperatur gefunden, so daß ein von anderen Autoren bei 80°C geforderter Konformationsübergang nicht bestätigt werden konnte. Die Anwesenheit relativ großer Teilchen (Kristallkeime) in o-Dichlorbenzol unterhalb 80°C wird durch eine Anomalie in der Auslöschungswinkelkurve deutlich angezeigt.

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Flow birefringence of isotactic polystyrene

The flow birefringence of an isotactic sample of polystyrene is investigated in bromoform at room temperature, and in o-dichlorobenzene in a broad range of temperatures. In the latter solvent the stress optical coefficient appears to be nearly independent of temperature. In this way no evidence could be found for a conformational transformation, which has been proposed to occur at 80°C. The presence of relatively large particles (crystal nuclei) becomes apparent from an anomaly of the extinction angle curve when measured on o-dichloro-benzene below 80°C.

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Mit 6 Abbildungen

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Herrn Prof. Dr.O. Kratky zum 70. Geburtstag gewidmet.