Solvent effects on the polarographic behaviour of halobenzenes in aprotic media

The polarographic behaviour of fluoro, chloro, bromo and iodobenzene in dimethylformamide, dimethylsulfoxide and acetonitrile at 25 °C is reported. The viscosities and densities of these species in the three solvents have been measured and the corresponding viscosityB-coefficients and molar partial volumes at infinite dilution for halobenzenes are reported. The results, which show a clear dependence upon solvent nature, are analysed in terms of solute-solvent interactions and solvent structure.

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Lösungsmitteleffekte des polarographischen Verhaltens von Halogenbenzolen in aprotischen Medien

Zusammenfassung Es wird über das polarographische Verhalten von Fluor-, Chlor-, Brom- und Iodbenzol in Dimethylformamid, Dimethylsulfoxid und Acetonitril bei 25 °C berichtet. Viskositäten und Dichten wurden in diesen drei Lösungsmitteln gemessen und die entsprechenden Viskositäts-B-Koeffizienten und die molaren partiellen Volumina für unendliche Verdünnung der Halogenbenzole bestimmt. Die Ergebnisse, die eine starke Abhängigkeit vom Lösungsmittel zeigen, werden mittels der Wechselwirkung Lösungsmittel —gelöster Stoff und Lösungsmittelstruktur interpretiert.

     

Electrical conductivities of sodium bromide in formamide-water mixtures

The limiting equivalent conductances for sodium bromide in formamide-water mixtures of different composition have been determined at 25°C. The diffusion coefficient for Br^– ion has also been determined by the polarographic technique in various solvent compositions at 25°C. From these data the corresponding limiting equivalent conductances for Na⁺ and Br^– ions were calculated. The results are discussed in terms of structural changes of the solvent and specific acid-base interactions between the ions and solvent molecules. Finally, the influence of the cation size on the ionic solvation in the different formamide-water mixtures is analysed.

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Elektrische Leitfähigkeit von Natriumbromid in Formamid/Wasser-Mischungen

Zusammenfassung Es wurden die Grenzäquivalentleitfähigkeiten für Natriumbromid in verschiedenen Formamid/Wasser-Gemischen bei 25°C bestimmt. Der Diffusionskoeffizient für Br^– wurde ebenfalls für verschiedene Lösungsmittel-gemische bei 25°C mittels einer polarographischen Methode erhalten. Aus diesen Daten wurden die entsprechenden Grenzäquivalenzleitfähigkeiten für Na⁺ und Br^– berechnet. Die Ergebnisse werden als Resultat von Strukturänderungen des Lösungsmittels und von spezifischen Säure-Base-Wechselwirkungen zwischen den Ionen und den Lösungsmittelmolekülen interpretiert. Zusätzlich wird der Einfluß der Kationengröße auf die Ionen-Solvatation in den verschiedenen Formamid/Wasser-Mischungen diskutiert.

     

Electrical conductivities of halide salts in aqueous formamide solutions

The electrical conductivities of sodium chloride and sodium iodide solutions in formamide-water mixtures of different composition have been measured at 25°C. From these data, the limiting equivalent conductances for these salts have been determined. The correspondingWalden products are compared together with the one reported for sodium bromide in the same solvent mixtures, and they are analysed as functions of the anion size. Further, the limiting ionic equivalent conductances are estimated for the different ions. The variation of the ionicWalden products with solvent composition is discussed in terms of ionic solvation and solvent structure.

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Elektrische Leitfähigkeit von Halogensalzen in wäßrigen Formamid-Lösungen

Zusammenfassung Es wurden die elektrischen Leitfähigkeiten von Natriumchlorid- und Natriumjodidlösungen in Formamid-Wasser-Mischungen verschiedener Zusammensetzung bei 25°C gemessen. Aus diesen Daten wurden die Grenzäquivalenzleitfähigkeiten für diese Salze bestimmt. Die entsprechendenWalden-Produkte wurden mit den für Natriumbromid in den gleichen Lösungsmittelgemischen berichteten verglichen und hinsichtlich der Anionengrößen analysiert. Außerdem wurden die ionischen Grenzäquivalenzleitfähigkeiten für die einzelnen Ionen abgeschätzt. Die Variation der ionischenWalden-Produkte mit der Lösungsmittelzusammensetzung wurde bezüglich Ionensolvatation und Lösungsmittelstruktur diskutiert.

     

Two parameter donor-acceptor approach to solvent effects on the electrode kinetics of cations

A two parameter approach to solvent variations in the electroreduction rate constants of cobalt complexes and europium cations is presented and discussed in terms of solvent—solute and solvent—solvent interactions.

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Ein Zwei-Parameter Donor-Acceptor-Ansatz für Lösungsmitteleffekte bei der Elektrodenkinetik von Kationen (Kurze Mitteilung)

Zusammenfassung Es wird eine Zwei-Parameter-Annäherung der Lösungsmitteleinflüsse auf die Geschwindigkeitskonstanten der Elektroreduktion von Kobalt-Komplexen und Europium-Kationen präsentiert und auf der Basis von Lösungsmittel—gelöster Stoff- und Lösungsmittel—Lösungsmittel-Wechselwirkung diskutiert.

     

New effective and selective extractants for separation and determination of silver

Summary Isopropyl-N-alkylthiocarbamates have been studied as extractants for preconcentration of silver trace amounts and for separation of silver macroquantities. It has been shown that the 0.05M reagents in chloroform extract trace amounts of silver with high distribution coefficients from HNO₃, H₂SO₄, HClO₄ and HCl solutions in wide range of their concentrations. The highest selectivity is obtained when HNO₃, H₂SO₄ or HClO₄ solutions are used. Besides silver only mercury and palladium are extracted. When HC1 solutions are used, gold is also transferred into organic phase. Isopropyl-N-alkylthiocarbamates are effective for extraction of silver from its concentrated (up to 1M) solutions, particularly from HNO₃ solutions: more than 99.9% of silver is extracted even at 2-fold reagent excess. Some characteristics of reagents themselfes have been investigated, such as dissociation, protonation, distribution between organic and aqueous phases and association in organic solvents. The thion forms are found to be predominant. Silver is extracted as coordination solvated compounds Ag(HL) _n X, where X=Cl, Br, J, NO₃. Sulfur serves as a donor atom for their formation.The procedures for silver determination in geological samples by flame atomic absorption (3×10^–7%) and atomic emission (1×10^–7%) have been developed. The procedures for atomic emission determination of 23 trace elements (5×10^–8–1×10^–5%) and for electrothermal atomic absorption determination of 17 trace elements (4×10^–9–8×10^–6%) in high purity silver have also been developed.

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Neue wirksame und selektive Extraktionsmittel für die Trennung und Bestimmung von Silber

Zusammenfassung Isopropyl-N-alkylthiocarbamate wurden als Extraktionsmittel für die Anreicherung von Silberspuren und für die Abtrennung von Makromengen Silber geprüft. Es ergab sich, daß solche 0,05M, in Chloroform gelöste Reagenzien Silberspuren mit hohen Verteilungskoeffizienten aus HNO₃, H₂SO₄, HClO₄ und HCl extrahieren. Die beste Selektivität wurde mit HNO₃, H₂SO₄ oder HClO₄erzielt. Neben Silber werden nur Quecksilber und Palladium extrahiert. Verwendet man HCl, so geht auch Gold in die organische Phase. Isopropyl-N-alkylthiocarbamate eignen sich für die Extraktion von Silber aus konzentrierten (bis zu 1M) Lösungen, besonders aus HNO₃: mehr als 99,9% Silber werden mit zweifachem Reagensüberschuß extrahiert. Einige charakteristische Eigenschaften der in Rede stehenden Reagenzien wurden untersucht: z. B. die Dissoziation, die Protonation, die Verteilung zwischen organischer und wäßriger Phase und die Assoziation in organischen Lösungsmitteln. Hauptsächlich liegen diese Reagenzien in Thionform vor. Silber wird als Ag(HL) _n X extrahiert, worin X für Cl, Br, J oder NO₃ steht. Schwefel fungiert als Donatoratom für deren Bildung.Verfahren zur Silberbestimmung in geologischen Proben mit Hilfe der Flammen-Atomabsorption (3×10^–7%) bzw. der atomaren Emission (l×10^–7) wurden ausgearbeitet. Außerdem wurden auch Verfahren zur Bestimmung von 23 Spurenelementen mittels atomarer Emission (5×10^–8 bis 1×10^–5%) und von 17 Spurenelementen mittels elektrothermaler Atomabsorption (4×10^–9 bis 8×10^–6%) in hochgereinigtem Silber entwickelt.

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The paper has been presented at the Fifth European Conference on Analytical Chemistry (Euroanalysis V), Cracow, August 26–31, 1984.     

ViscosityB-coefficients for lithium perchlorate in ethylene glycol-water mixtures

Viscosities and densities of lithium perchlorate solutions in different ethylene glycol-water compositions have been measured at 25.0 and 35.0 °C. From these data, the correspondingB-coefficients of theJones-Dole equation have been determined. TheB-value depends on the solvent composition and it reaches a maximum in the water-rich region. This behaviour is analysed in terms of ionic solvation and solvent structure.

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Viskositäts-B-Koeffizienten für Lösungen von Lithiumperchlorat in Ethylenglykol-Wasser-Mischungen

Zusammenfassung Es wurden die Dichten und Viskositäten für Lösungen von Lithiumperchlorat in verschieden zusammengesetzten Ethylenglykol-Wasser-Mischungen bei 25 °C und 35 °C gemessen. Auf Grund der erhaltenen Daten wurden dieB-Koeffizienten in den entsprechendenJones-Dole-Gleichungen für die relative Viskosität bestimmt. DieB-Werte hängen von der Zusammensetzung des Lösungsmittels ab und erreichen im wasserreichen Konzentrationsgebiet ein Maximum. Dieses Verhalten wird in Hinblick auf die Ionensolvatation und die Struktur des Lösungsmittels analysiert.

     

Spektrochemische Bestimmung von Spurenelementen in Eisen und Stahl

Zusammenfassung Eine schnelle spektrochemische Methode zur Bestimmung von Mikrogramm-Mengen von Silber, Blei, Zinn, Arsen, Tellur und Wismut in Eisen und Stählen wurde ausgearbeitet. Die spektrographische Analyse wird nach dem Auflösen der Probe in Salpetersäure und dem Eindampfen der Lösung zur Trockne durchgeführt. Die Methode beruht auf der Anwendung eines Siliciumdioxid-Kaliumnitrat-Puffers, der die Verdampfung der zu bestimmenden Elemente erhöht und gleichzeitig die Verdampfung des Eisens so verzögert, daß seine Störung vollständig ausgeschaltet wird. Antimon(III)-oxid dient als innerer Standard. Genauigkeit und Reproduzierbarkeit sind gut.

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Spectrochemical determination of trace elements in iron and steelPart 1. Application of a buffer

A spectrochemical method has been worked out for the rapid determination of microgram quantities of silver, lead, tin arsenic, tellurium and bismuth in iron and steel. The spectrographic analysis is carried out after dissolution of the sample in nitric acid and evaporation of the solution to dryness. The method makes use of a silicon dioxide/ potassium nitrate buffer which increases the volatility of the elements to be determined and at the same time causes such a delay in the volatility of iron that its interference is fully eliminated. Antimony(III) oxide serves as an internal standard. Accuracy and precision are good.

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Die in der Literatur beschriebenen Verfahren zur spektrochemischen Bestimmung von Spurenelementen in Gußeisen und Stahl beruhen auf chemischer Voranreicherung nach Auflösen in Säure. Livic u. Mosova [3] fällen die Hydroxide mit Ammoniak und dampfen die Lösung zur Trockne ein. Aus dem Trockenrückstand werden Briketts von 6 mm gepreßt, die in 2 Stufen abgebrannt werden. Zur Bestimmung der leichtflüchtigen Spurenelemente wird das Brikett anodisch geschaltet, die entstehende Schmelze wird dann zur Bestimmung der schwerflüchtigen Komponenten als Kathode geschaltet. Die Bestimmungsgrenze liegt dabei je nach Element zwischen 2 · 10^–3 und 5 · 10^–4%.Balfour und andere [1] bestimmen Silber, Arsen, Wismut und andere Elemente in niedrig legierten Stählen und Eisenlegierungen durch Auflösen der Probe und Zugabe von Kupfernitrat als innerer Standard mit nachfolgender Behandlung der Lösung mit Schwefelwasserstoff. Der entstehende Niederschlag wird bei 500°C geglüht, in die Bohrung einer Graphitelektrode gebracht und im Gleichstrombogen von 5 A angeregt. Zur Aufnahme der Spektren dient ein hochauflösender Spektrograph.Ein komplizierterer chemischer Bearbeitungsgang wurde für ein Aerosol-Funken-Verfahren von Répás, Sajo u. Gegus [6] vorgeschlagen. Diese Autoren bestimmen Aluminium, Arsen, Blei, Wismut und Silber in Eisen und Stahl mit Bestimmungsgrenzen zwischen 2 · 10^–3 und 1 · 10^–4% bei Untergrundkorrektur. Das Verfahren erfordert eine Vorabtrennung von Kieselsäure und die Extraktion des Eisens.     

Applications of infrared and Raman spectroscopy in industry

Summary There have been many recent explosive advances in both IR and Raman spectroscopy which have developed in response to industrial problems of increasing complexity. Probably the biggest factor in these advances has been computerization, which has contributed not only to substantial improvements in data handling but to enormous gains in sensitivities of analyses as well.In this paper numerous examples of Raman and IR applications in industry are given using many of these recent advances, including in-situ techniques, microprobe analyses, unusual combinations of instruments — i.e., hyphenated methods — and new sample handling techniques. The bright future of FT-IR and Raman spectroscopy is also briefly discussed.

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Anwendungen der Infrarot- und Ramanspektroskopie in der Industrie

Zusammenfassung Infrarot- und in geringerem Maße Raman-Spektroskopie sind etablierte und wirklich alltägliche Techniken in einem gut ausgerüsteten Industrielabor. Sie werden routinemäßig bei Problemen eingesetzt, die von großer Bedeutung für den Erfolg einer Forschungs- und Entwicklungsindustrie sind.Die Untersuchung von Katalysatorstrukturen und der Oberflächenadsorptionsstellen in Hinblick auf Katalysevorgänge kann Isotopensubstitution und in situ Bestimmungen bei mittleren bis hohen Drücken und Temperaturen einschließen. Für die in situ Untersuchungen von Katalysatoren ist Raman-Spektroskopie die einfachere Methode, da das Trägermaterial keinen Einfluß hat.Untersuchungen bei hohen Drücken sind wichtig für Modellstudien bei der Ölproduktionsforschung, da hier Bandenpositionen und -intensitäten von gasförmigen/flüssigen Mischungen von Kohlenwasserstoffen mit dem Druck korreliert und für die Analyse der Zusammensetzung verwendet werden.Relativ neue Entwicklungen in der Schwingungsspektroskopie, wie Mikrotechniken und Mikroskopanordnungen, berühren alle Gebiete der Forschung und Entwicklung, die für die Ölindustrie typisch sind. Dazu gehören in der Raman-Spektroskopie die räumliche Trennung von Probe und Detektionssystem, die durch optische Fibern überbrückt wird, und viele Probentechniken in der IR-Spektroskopie wie IRAS, DRIFT und FTIR-PAS. In situ IRAS ist eine sehr leistungsstarke Methode bei der Untersuchung von beschichteten Metalloberflächen, Adhäsionsschichten und des zeitlichen Verhaltens von Beschichtungen bei Wärmebehandlung.Bei vielen analytischen Problemen liegen komplexe Gemische vor, zu deren Lösung Verbundverfahren wie GC/ FT-IR oder TGA/FT-IR beitragen können. Ebenso ist ein mobiles FT-IR-Spektrometer ein interessantes und sehr nützliches Konzept. Schließlich werden Beispiele für spektroskopische Einzelanalysen gezeigt, die entweder die besonderen oder auch die sich ergänzenden Möglichkeiten der FT-IR- und Raman-Spektroskopie ausnutzen.

     

Die polarographische Oxidation von Jodid,Bromid und Chlorid und der Einfluß von Cadmium(II)-perchlorat auf die Oxidation von Jodid in Abhängigkeit vom Lösungsmittel

Zusammenfassung Das polarographische Verhalten von Tetraäthylammoniumjodid,-bromid und-chlorid wurde an der rotierenden Platinelektrode in Dimethylsulfoxid, Dimethylformamid, Propandiol-1,2-carbonat, Acetonitril, Benzonitril und Nitrobenzol untersucht. In diesen Lösungsmitteln wurde der Einfluß von Cadmium(II)-perchlorat auf die polarographische Oxidation des Jodids studiert. Die bei 25°C in 0,1M-Lösungen von Tetraäthylammoniumperchlorat erhaltenen konzentrationsabhängigen Halbwellenpotentiale sind auf die Bisbiphenylchrom(I)-Skala bezogen. Die Oxidation von Jodid und Bromid erfolgt in zwei Stufen, die von Chlorid in einer Stufe zum Halogen. Eine Beziehung zwischen Donizität und Halbwellenpotential ist für die J₃-J₂-Stufe in vielen Fällen gegeben, wie auch für die J-/J₃ ^–-Stufe, sofern die Lösungsmittel von annähernd gleicherEPA-Stärke gegenüber dem Jodidion sind. Der Einfluß von Cadmium(II) auf die Oxidation des Jodids ist um so größer, je geringer die Lösungsmitteldonizität ist.

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Polarographic oxidation of iodide, bromide and chloride and the influence of cadmium(II)-perchlorate on the oxidation of iodide in different solvents

The polarographic behaviour of tetraethylammonium iodide, bromide and chloride has been investigated at the rotating platinum electrode in dimethylsulfoxide, dimethylformamide, propandiol-1.2-carbonate, acetonitrile, benzonitrile and nitrobenzene. In these solvents the influence of cadmium(II)-perchlorate on the polarographic oxidation of iodide has been studied. The half-wave potentials at 25°C in 0,1M solutions of tetraethylammonium perchlorate are referred to the bisbiphenylchromium(I)-scale. The electro-oxidation to elementary halogene proceeds in the case of iodide and bromide in two steps, in the case of chloride in one step. The I₃–/I₂-step half-wave potentials are related to solvent donicities, as well as the I–/I_3–-step in solvents of similarEPA-strength towards iodide. The influence of cadmium(II) on the oxidation of iodide increases with decreasing solvent donicity.

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Mit 5 Abbildungen     

Über die Aufnahme von Blei und Wismut durch Glasoberflächen

Zusammenfassung Versuche über die Adsorption von Radioblei an Glas zeigen, daß aus wäßrigen Lösungen aufgenommene Bleiionen in zwei verschiedenen Zuständen am Glas vorliegen — einem lockeren Adsorptions-Zustand, der auf Ionenaustauschadsorption beruht, und einer festen, vorwiegend homöopolaren Bindung an das Glasnetzwerk. Weitere Versuche gaben Aufschluss über den Mechanismus der Aufnahme in die beiden Zustände. Die Messung der Adsorption und Desorption von Radioblei ist zur Untersuchung von Glasoberflächen geeignet: So ist es — wie durch Versuche an Natronglas und Quarzglas gezeigt wird —möglich, charakteristische Unterschiede zwischen den Oberflächen verschiedener Gläser festzustellen. Weiters erhält man für Glasproben gleicher Zusammensetzung Einblick in die chemische und thermische Vorgeschichte der Oberflächen. Schließlich liefert die Ablösung von Radioblei von Gläsern unter gewissen Bedingungen Aussagen über den Angriff von Lösungen auf das Glas. Auch Wismut kann an Glasoberflächen sehr fest gebunden werden.Herrn Prof. Dr.L. Ebert in Verehrung zum 60. Geburtstag gewidmet.     

Adsorption from solutions of nonelectrolytes on heterogeneous solid surfaces: A four-parameter equation for the excess adsorption isotherm

A four-parameter single-solute adsorption isotherm equation is generalized to the adsorption of binary liquid mixtures of nonelectrolytes. This equation comprises all isotherms being a simple extension of theEverett isotherm to liquid adsorption on heterogeneous solid surfaces. The benzene—cyclohexane excess adsorption data on silica gel are studied by using this new equation.

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Adsorption aus Lösungen von Nichtelektrolyten an heterogenen festen Oberflächen: Eine Vierparametergleichung für die Excess-Adsorptions-Isotherme

Zusammenfassung Es wird eine Vierparameter-Isothermengleichung für binäre Lösungen von Nichtelektrolyten diskutiert. Diese Gleichung umfaßt alle Isothermen vom Typ der einfachen Erweiterung derEverett-Isotherme für Flüssig-Adsorption auf heterogenen festen Oberflächen. Die Daten für die Adsorption von Benzol—Cyclohexan werden mittels dieser neuen Gleichung behandelt.

     

Comparison of spectroscopic and electrochemical studies of disproportionation equilibria of 1,3,5-triphenylverdazyl radical inDMF containing carboxylic acids

Summary Stoichiometry and equilibrium constants for the disproportionation of the title radicals in N,N-dimethylformamide containing salicilic, chloroacetic, and phenylacetic acids were determined on the basis of absorption spectra. On the other hand, only apparent equilibrium constants depending on concentrations of an acid and a radical could be obtained from electrochemical measurements at a mercury electrode. Significant differences in reaction stoichiometry and in order of magnitudes of disproportionation constants found under spectroscopic and electrochemical conditions were discussed in terms of an influence of the electric field in the double layer on the distribution of different associates formed by verdazyl species with acids.

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Vergleich spektroskopischer und elektrochemischer Untersuchungen von Disproportionierungsgleichgewichten von 1,3,5-Triphenylverdazylradikalen inDMF/Carbonsäure-Mischungen

Zusammenfassung Die Stöchiometrie und die Gleichgewichtskonstanten für die Disproportionierung der Titelradikale wurden in N,N-Dimethylformamid mit einem Gehalt an Salizyl-, Chloressig- bzw. Phenylessigsäure auf Basis der Absorptionsspektren bestimmt. Andererseits wurden lediglich effektive Gleichgewichtskonstanten — in Abhängigkeit der Konzentration von einer Säure und einem Radikal — aus elektrochemischen Messungen an der Quecksilberelektrode erhalten. Signifikante Unterschiede der Reaktionsstöchiometrie und die Größenordnungen in den Disproportionierungskonstanten, die bei den spektroskopischen bzw. elektrochemischen Bedingungen gefunden wurden, werden im Hinblick auf den Einfluß des elektrischen Feldes in der Doppelschicht auf die Verteilung verschiedener Assoziate von Verdazylspezies mit Säuren diskutiert.

     

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.

     

Preferential solvation of silver(I) acetate in water,methanol and their mixtures with dimethyl sulfoxide

The solvent transport number, , of dimethyl sulfoxide andGibbs solvation energies of silver acetate in the binary solvent systems, water—DMSO and methanol—DMSO, were determined by employingEMF and solubility measurements. While the transfer free energy of the salt increases from water to water—DMSO mixtures (up toX _DMSO =0.7) and then decreases, it continuously decreases from methanol to methanol—DMSO mixtures. In both mixed solvents, G° _t(Ag+) decreases down to pureDMSO and that of acetate ion increases with increasing composition ofDMSO indicating that silver ion is preferentially solvated byDMSO and acetate ion by water or methanol in these mixtures. The solvent transport numbers, , ofDMSO are positive throughout, passing through a maximum atX _DMSO =0.45 (=1.0) in the case of water—DMSO mixtures and atX _DMSO =0.25 (=1.8) in methanol—DMSO mixtures. This observation is shown to be in accord with the conclusions arrived at from the transfer energy data of the salt in the two mixtures.

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Bevorzugte Solvatation von Silber(I) acetat in Wasser, Methanol und deren Mischungen mit Dimethylsulfoxid

Zusammenfassung Es wurde die Lösungsmitteltransportzahl () von Dimethylsulfoxid und dieGibbssche Solvatationsenergie von Silberacetat in den binären Lösungsmittelsystemen Wasser—DMSO und Methanol—DMSO mittelsEMK- und Löslichkeitsmessungen ermittelt. Während die freie Energie des Transfers des Salzes beim Übergang von Wasser zu Wasser—DMSO-Mischungen zunächst ansteigt (bisX _DMSO =0,7) und dann abfällt, ist für das System Methanol bzw. Methanol—DMSO ein kontinuierlicher Anstieg feststellbar. In beiden Mischsystemen fällt G°t(Ag⁺) bis zu reinemDMSO, der entsprechende Wert für Acetat steigt bei großeren Anteilen vonDMSO an. Das zeigt, daß das Silber(I)ion bevorzugt vonDMSO solvatisiert wird, Acetat von der jeweils anderen Komponente (Wasser bzw. Methanol). Die Lösungsmitteltransportzahl fürDMSO ist stets positiv mit Maxima beiX _DMSO =0,45 (=1,0) für Wasser—DMSO undX _DMSO =0,25 (=1,8) für Methanol—DMSO. Diese Beobachtung steht im Einklang mit Rückschlüssen, die aus den Transferenergiedaten des Salzes in den zwei untersuchten Systemen getroffen werden können.

     

Analysis of intrinsic viscosity data on polyacrylonitrile in various solvents

Summary In the preceding paper, a method was proposed for interpreting quantitatively intrinsic viscosity data in terms of the parameters expressing the contributions of the excluded volume effect and the partially free draining effect, respectively. The purpose of this paper is mainly to demonstrate the usefulness of the method in obtaining wide ranges of informations concerning the dimensions of a polymer chain and the polymer-solvent interactions, without recourse to more laborious experiments usually made. Merely intrinsic viscosities of an unfractionated polyacrylonitrile (PAN) have been measured in various solvents at 30 and 50 °C, which is necessary and sufficient for this line of analysis. The solvents used were dimethylformamide (DMF), aqueous solutions of zinc chloride in the concentration range, 5770%, mixtures of dimethylsulfoxide (DMSO) and acetone in the range, 60100 vol.% of DMSO, and aqueous solutions of perchloric acid at the concentrations, 55 and 65%. First of all, making use of the parameters in theMark-Houwink equation obtained for two different solvents, quantitative discussions have become possible, with fair success, on the contributions of the draining effect and the excluded volume effect to the intrinsic viscosities of PAN solutions. The consideration of the draining effect, as well as of the differences in molecular heterogeneity, seems capable of accounting for considerably wide discrepancies in theMark-Houwink constants among several literatures on PAN in DMF. Next, making use of theMark-Houwink constants, theFlory's parameterK was evaluated (K=1.256 × 10^–3 at 35 °C), from which the dimensions of the PAN chain were discussed. Furthermore, theMark-Houwink constants were calculated for the various solvents from the intrinsic viscosity of the single sample. Finally, the thermodynamic interactions of the polymer with the various solvents were discussed in terms of the parameters appearing in the theory ofFlory andFox. In all cases studied, the heat of dilution parameter and even the entropy of dilution parameter are negative, indicating strong attractive interactions between them.

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Zusammenfassung In der Arbeit wird eine Methode vorgeschlagen zur quantitativen Interpretation von Daten der intrinsic-Viskosität in Parametern, die die Beiträge des ausgeschlossenen Volumens und die teilweise Durchspülung betreffen. Der Sinn dieser Arbeit ist hauptsächlich, den Nutzen der Methode zu beweisen, weitere Informationen über die Dimension einer Polymerenkette und die Wechselwirkung von Polymer-Lösungsmittel ohne Rückgriff auf die normalen aufwendigeren Untersuchungen zu erhalten. Es wurden einfach intrinsic-Viskositäten von unfraktioniertem Polyacrylnitril (PAN) in verschiedenen Lösungsmitteln bei 30 und 50° C gemessen, die notwendig und ausreichend für diese Analysen sind. Lösungsmittel waren Dimethylformamid (DMF), wäßrige Lösungen von Zinkchlorid im Konzentrationsbereich 57–70% gemischt mit Dimethylsulfoxyd (DMSO) und Aceton im Bereich 60–100 Volumen-% von DMSO und wäßrige Lösungen von perchloriger Säure in Konzentrationen von 55–65%. Zunächst, indem von den Parametern derMark-Houwink-Gleichung aus zwei verschiedenen Lösungsmitteln Gebrauch gemacht wurde, wurden quantitative Diskussionen mit gutem Erfolg über den Beitrag der Durchspülung und den Effekt des ausgeschlossenen Volumens möglich. Die Betrachtung der Durchspülung wie auch der Unterschiede in molekularer Heterogenität scheint für beträchtlich starke Diskrepanzen derMark-Houwink-Konstanten aus der Literatur über PAN in DMF verantwortlich zu sein. Aus denMark-Houwink-Konstanten läßt sichFlorys ParameterK ermitteln (K=1.256 · 10^–3 bei 35 °C), aus dem die Dimension der PAN-Kette folgt. Weiter wurden dieMark-Houwink-Konstanten für die intrinsic-Viskosität in verschiedenen Lösungsmitteln für eine einzelne Probe berechnet. Schließlich läßt sich die thermodynamische Wechselwirkung dieses Polymers mit verschiedenen Lösungsmitteln in Parametern diskutieren, die in der Theorie vonFlory undFox erscheinen. In allen untersuchten Fällen ist die Verdünnungswärme und auch die Verdünnungsentropie negativ, was auf eine starke Wechselwirkung schließen läßt.

     

Solvent and catalyst effects on the complexation of toluene with Cr(CO)6

Summary The effect of 8 solvents on the rate as well as the yields of complexation of toluene with Cr(CO)₆ has been studied. It has been found that the intensity of boiling has a profound effect on the rate of complexation in some cases (whenn-hexanol, cyclohexanone or diglyme is used as solvent). The rates of complexation are highest in these cases, but a considerable extent of decomposition results in lower yields. Butyl acetate, dibutyl ether and decalin have been found to be the most feasible solvents. Additionally, 27 different catalysts have been tested for the complexation of toluene in decalin solution, their effect being quantified by rate constants and the isolated yields of the reaction. The rate constants have been obtained from the rate of CO evolution and vary from 6.6·10^–5 s^–1 for formic acid to 6.5·10^–4 s^–1 for ethyl acetamidomalonate. Cycloalkanones proved to be more efficient catalysts than acyclic ketones with a close boiling point. Lactones are more efficient than esters, both cyclic and acyclic ketones, and diesters, all having a similar boiling point.

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Lösungsmittel- und katalytische Effekte bei der Komplexierung von Toluol mit Cr(CO)₆

Zusammenfassung Es wurde der Effekt von 8 Lösungsmitteln auf Komplexierungsgeschwindigkeit und Ausbeute der Komplexbildung von Toluol mit Cr(CO)₆ untersucht. Dabei wurde festgestellt, daß die Intensität der Erhitzung beim Sieden in einigen Fällen einen wesentlichen Effekt auf die Komplexierungsgeschwindigkeit hat (bein-Hexanol, Cyclohexanon und Diglyme). Die Komplexierungsgeschwindigkeit ist in diesen Fällen die größte, die bereits beträchtlich einsetzende Zersetzung ergibt aber geringere Ausbeuten. Butylacetat, Dibutylether und Decalin erwiesen sich als die günstigsten Lösungsmittel. Außerdem wurden 27 verschiedene Katalysatoren für die Komplexierungsreaktion in Decalin als Lösungsmittel getestet und ihre Effizienz durch Geschwindigkeitskonstanten und isolierbare Ausbeute charakterisiert. Die Geschwindigkeitskonstanten wurden aus der Entwicklung von CO berechnet; sie liegen zwischen 6.5·10^–5 s^–1 für Ameisensäure bis zu 6.5·10^–4 s^–1 für Ethylacetamidomalonat. Cycloalkanone erwiesen sich als die besseren Katalysatoren gegenüber acyclischen Ketonen vergleichbaren Siedepunkts. Lactone sind effektvoller als Ester, cyclische sowohl als auch acyclische Ketone und Diester mit ähnlichen Siedepunkten.

     

Veresterungsgeschwindigkeiten von Alkoholen in Ameisensäure II

Zusammenfassung Es werden die Veresterungsgeschwindigkeiten bei 15⁰ von Äthanol, Propanol-1, Butanol-1, 2-Methylpropanol-1, 2-Methylbutanol-4, Oktanol-1, Propanol-2, Butanol-2, Pentanol-2, Oktanol-2 und 2-Methylbutanol-2 in wasserarmer und wasserreicherer Ameisensäure — die der fünf letzten Alkohole auch bei Anwesenheit von Chlorwasserstoff — durch Messung der Zunahmen der Gefrierpunktserniedrigungen bestimmt und die Geschwindigkeitskonstanten nach der Gleichung für monomolekulare Reaktionen berechnet.Für die Lösungen von Benzol, Benzoesäure, Chloroform und von einigen Ameisensäureestern in Ameisensäure werden die scheinbaren kryoskopischen Konstanten ermittelt und vom Wassergehalt der letzteren abhängig gefunden. Beträgt dieser nur 0·1 Mol prokg, so sind sie durchwegs kleiner als der aus der vonZanninovich-Tessarin beobachteten Schmelzwärme berechnete Wert 2·73. Für Lösungen von 0·3 bis 2·1 Molen Wasser prokg Ameisensäure ergibt sich, unabhängig von der Konzentration des Wassers, für dieses eine molare Depression von 2·44⁰.Die hier untersuchten Alkohole zeigen, ebenso wie die seinerzeit von G.Brunner gemessenen, praktisch vollständige Veresterung.Erhöhung des Wassergehaltes bewirkt mit und ohne Chlorwasserstoff eine Verkleinerung der Geschwindigkeitskonstanten.Diese sind bei den hier untersuchten primären Alkoholen innerhalb der weiten Fehlergrenzen ungefähr gleich groß und etwa viermal größer als die der hier gemessenen sekundären Alkohole, die der letzteren aber nur in wasserreicherer und in chlorwasserstoffhaltiger Ameisensäure ungefähr doppelt so groß wie die des tertiären Amylalkohols, in chlorwasserstof ffreier, wasserarmer Ameisensäure aber höchstens um ein Viertel größer.Reduziert auf gleiche Temperatur verestern die hier untersuchten primären und sekundären Alkohole ohne Chlorwasserstoff in Ameisensäure 15.000–20.000-, mit Chlorwasserstoff beim kleineren Wassergehalt 8000–10.000-, beim größeren etwa 2000- mal rascher als in Essigsäure.     

Analysis of insoluble silicate: Decomposition with molten sodium hydroxide and determination of Zr(IV) with chloranilic acid in medium-strong acid

Summary A rapid, accurate and precise method for the determination of zirconium in silicates is proposed. Insoluble or sparingly soluble samples are decomposed by means of molten sodium hydroxide. Chloranilic acid is employed as reagent for the spectrophotometric determination of Zr(IV). The limit of detection is 1.2×10^–7 M and the relative standard deviation is 0.24%.

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Analyse natürlicher Silicate: Aufschluß mit geschmolzenem Natriumhydroxid und Bestimmung von Zr(IV) mit Chloranilsäure in mittelstark saurer Lösung

Zusammenfassung Eine schnelle, genaue und präzise Methode für die Analyse von Zirkonium in Silicaten wird vorgestellt. Der Aufschluß von Zirkoniumsilicat mit geschmolzenem Alkalihydroxid ist für schwerlösliche Proben besonders geeignet. Die spektralphotometrische Bestimmung von Zirkonium mit Chloranilsäure (2,5-Dichlor-3,6-dihydroxy-1,4-benzochinon) zeigt, daß diese Methode sehr empfindlich und selektiv ist (Nachweisgrenze 1,2 · 10^–7 M, Standardabweichung 0,24%).

     

Sterisch gehinderte Stickstoffbasen zur selektiven Extraktion von Silber

Zusammenfassung Lösungen von sterisch gehinderten Pyridinbasen wie 4-Octadecylthio-2,6-dimethylpyridin (= Lut-S-18 = III) und anderen sterisch gehinderten aliphatischen (und cycloaliphatischen) Stickstoffbasen in Heptanon-3 werden für die radiochemisch verfolgte Extraktion von Silber(I)-Ionen aus wäßriger Lösung eingesetzt. In Gegenwart von 0,5 M NaNO₃ extrahiert die Pyridinbase Lut-S-18 im pH-Bereich 5–10 bis zu 88% des Silbers in einem einzelnen Extraktionsschritt. Das Extraktionsmittel Lut-S-18 ist selektiv für Silber in dem Sinne, daß unter den genannten Bedingungen die Aquokationen Co²⁺, Ni²⁺, Cu²⁺ und Zn²⁺ nur in sehr geringem Ausmaß extrahiert werden. Die Rückextraktion des Silbers aus der organischen Phase kann leicht mit verdünnter Ammoniak-Lösung durchgeführt werden. Die Amine 3-Amino-2,4-dimethylpentan und 2,2,6,6-Tetramethylpiperidin sind auch gute Extraktionsmittel für Silber, aber sie wirken weniger selektiv.

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Sterically hindered nitrogen bases for the selective extraction of silver

Summary Heptanone-3 solutions of sterically hindered pyridine bases such as 4-octadecylthio-2,6-dimethylpyridine (= Lut-S-18=III) and of other sterically hindered aliphatic (and cycloaliphatic) nitrogen bases are used for the radiochemically monitored extraction of silver(I) ions from aqueous solution. In the presence of 0.5 M NaNO₃ the pyridine base Lut-S-18 extracts up to 88% of the silver in a single extraction step in the pH range 5–10. The extraction agent Lut-S-18 is selective for silver in the sense that under the conditions described the aquo cations Co²⁺, Ni²⁺, Cu²⁺, and Zn²⁺ are extracted to a very minor extent only. Back extraction of the silver from the organic phase is easily achieved with dilute ammonia solution. The amines 3-amino-2, 4-dimethylpentane and 2,2,6,6-tetramethylpiperidine are also good extraction agents for silver, but they are less selective.

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Herrn Prof. Dr. K. H. Lieser zum 65. Geburtstag gewidmet

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Die Autoren danken der Deutschen Forschungsgemeinschaft und dem Verband der Chemischen Industrie e.V. für Unterstützung sowie der Firma E. Merck, Darmstadt, für Zusammenarbeit. Die Durchführung der radiochemischen Messungen wurde durch das Entgegenkommen der Arbeitsgruppe von Herrn Prof. Dr. K. H. Lieser wesentlich erleichtert. Einige der aliphatischen Stickstoffbasen wurden freundlicherweise von der Fa. Hüls zur Verfügung gestellt.     

Kinetics and mechanism of the addition of iodine monochloride to some alkenes in nitrobenzene solvent. Effect of polarity of the solvent

The kinetics of the addition of iodine monochloride (ICl) to some vinyl compounds in nitrobenzene solvent was investigated. In all cases the reaction follows second order dependence on ICl and first order on the substrate, making the total order three. Rate constants were measured for each substrate at 20°, 30°, 40° and 50°C.Arrhenius plots were made from which activation energies were evaluated. Other kinetic and thermodynamic parameters are reported. A suitable mechanism is proposed for the reaction and based on this, the various parameters are discussed. Solvent effects are discussed and the data with nitrobenzene and acetic acid solvents are compared.

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Kinetik und Mechanismus der Addition vonICl zu einigen Alkenen in Nitrobenzol als Lösungsmittel. Effekt der Polarität des Lösungsmittels

Zusammenfassung Die Kinetik der Addition von ICl zu einigen Vinylverbindungen in Nitrobenzol als Lösungsmittel wurde untersucht. In allen Fällen ist die Reaktion von zweiter Ordnung hinsichtlich ICl und von erster Ordnung hinsichtlich des Substrats, d. h. mit einer Gesamtordnung von drei. Geschwindigkeitskonstanten wurden für jedes Substrat bei 20°, 30°, 40° und 50°C gemessen. AusArrhenius-Diagrammen wurden Aktivierungsenergien ermittelt und auch andere kinetische und thermodynamische Parameter wurden bestimmt. Ein Mechanismus wird vorgeschlagen, wobei die verschiedenen Parameter diskutiert werden. Lösungsmitteleffekte werden ebenfalls diskutiert und die Daten mit Nitrobenzol und Essigsäure als Lösungsmittel miteinander verglichen.