Adsorption characteristics of polyvinylpyrrolidone at solid-liquid interface

Summary Adsorption studies of polyvinylpyrrolidone (PVP) on the surface of colloidal silicas, Aerosil 300 and Aerosil R-972 are reported. The adsorption isotherms of PVP at the hydrophilic silica/aqueous solution interface were greater than that at the hydrophobic silica R-972. The PVP adsorption shows that the amount adsorbed decreases with the concentration.The isotherms contain a minimum when water is used as the solvent. The minimum disappears when Na₂SO₄ 0.55 M is used as the solvent. The PVP adsorption behavior could be due to a different adsorption rate of the various molecular species of the fractions. The orientation of macromolecules adsorbed on the surface would depend on the polymer-solvent interaction in solution. The adsorption would be governed by the surface structural characteristics and would be a function of the molecular weight of the polymer depending on the macromoleculer orientation within the interface.

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Zusammenfassung Es wird über Adsorption von Polyvinylpyrrolidone (PVP) an der Oberfläche der Kieselgele Aerosil 300 and Aerosil R-972 berichtet. Die Adsorptionsisothermen von PVP auf der hydrophilen Kieselgel/Wasserlösungs-Grenzphase erwiesen sich als größer als die auf dem hydrophoben Kieselgel R-972. Die adsorbierte Menge nimmt mit der Konzentration ab. Die Isothermen zeigen ein Minimum, wenn Wasser als Lösungsmittel benutzt wird. Das Minimum verschwindet, wenn eine 0.55M wäßrige Natriumsulphat-Lösung verwendet wird. Das Adsorptionsverhalten des PVP könnte auf einer verschiedenen Adsorptionsgeschwindigkeit für die verschiedenen molekularen Spezies in den Fraktionen beruhen. Die Orientierung von den an der Oberfläche adsorbierten Makromolekülen würde von der Wechselwirkung zwischen Polymer und Lösungsmittel in der Lösung abhängen. Die Adsorption wurde von den strukturellen Eigenschaften der Oberfläche beherrscht werden und eine Funktion des Molekulargewichtes des Polymers sein, abhängig von der Orientierung der Makromoleküle in der Grenzphase.

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With 4 figures and 1 table     

Thermisch stimulierte Ströme in Hochdruckpolyäthylen

Zusammenfassung Zur Untersuchung des Leitungsmechanismus in Polyäthylen (LDPE) wurden Messungen thermisch stimulierter Ströme im Temperaturbereich von –190 bis +40 °C durchgeführt. Dabei treten, abhängig von der Polarisationstemperatur, bis zu vier, teilweise nur als Schulter ausgeprägte Maxima auf. Zwei Peaks bei tiefer Temperatur, die im wesentlichen unabhängig von der Polarisationstemperatur sind, werden mit Injektion und Trapping von Ladungsträgern (Elektronen oder Löcher) in Verbindung gebracht. Der Hauptpeak bei hoher Temperatur, dessen Erscheinen abhängig von der Polarisationstemperatur ist, kann mit einer Dipolorientierung PE-eigener Dipole erklärt werden.

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Summary Thermally stimulated currents have been measured in low-density polyethylene in the temperature range from –190 to +40 °C. In this range four peaks are discernable, of which two near –170°C and –135°C are interpreted in terms of electron or hole injection and subsequent detrapping. The depolarisation phenomenon at higher temperatures is strongly sensitive to polarisation temperature and can be explained in terms of dipole orientation.

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Die diesem Bericht zugrunde liegenden Arbeiten werden mit Mitteln des Bundesministers für Forschung und Technologie im Rahmen des Technologieprogramms gefördert. Die Verantwortung für den Inhalt liegt jedoch allein bei den Autoren.     

Infrarot-Untersuchungen an verstrecktem Polyäthylen

Zusammenfassung Strukturänderung und Orientierung von verstrecktem linearem und äthyl-verzweigtem Polyäthylen wurden mit Hilfe der IR-Spektroskopie untersucht. Wie sich zeigte, bieten IR-Untersuchungen mit polarisiertem Licht eine einzigartige Möglichkeit, in oriestierten Proben den Kristallanteil, Konformationsänderungen der Kettenmoleküle in den nichtkristallinen Bereichen sowie die Orientierung der Kettenmoleküle in beiden Phasen zu ermitteln. Diese Daten wurden abhängig vom Verstreckgrad bestimmt. Die Ergebnisse lassen sich mit Hilfe eines einfachen Strukturmodells für verstreckte, teilkristalline Polymere erklären.

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Summary Changes in structure and orientation of highly drawn linear and ethyl branched polyethylene have been investigated by means of IR-spectroscopy. Using polarized light the orientation in the crystalline and non-crystalline regions have been evaluated separately. In addition the crystallinity and relative changes in conformation of chain molecules in the noncrystalline phase have been studied. The results can be explained on the basis of a simple model concerning the deformation process and the structure of highly drawn partially crystalline polymers.

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Herrn Prof. Dr.Franz Broich zum 65. Geburtstag.

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Vorgetragen auf der Arbeitssitzung des Fachausschusses Physik der Hochpolymeren in der Frühjahrstagung Berlin 1971 vom 9. bis 13. März des Regionalverbandes Physikalische Gesellschaft zu Berlin.

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Diese Arbeit wurde von derCamille andHenry Dreyfus Foundation in großzügiger Weise unterstützt. Dr.D. Heinze, BASF-Ludwigshafen, vordanken wir das Probenmaterial.     

Das Molekulargewicht von Polymeren aus ihrem Ultrarotspektrum

Zusammenfassung In der vorliegenden Arbeit wird gezeigt, wie der naheliegende Gedanke praktisch durchgeführt werden kann, das Molekulargewicht von Polymeren mit Hilfe der Messung der Intensität der Absorption von ultrarotaktiven Schwingungen in den Endbausteinen der Polymeren zu bestimmen. Die Methode wird auf Polyäthylenglykole, Polypropylenglykole, aliphatische Polyester und Polyäthylenterephthalat angewendet. Es wird dabei die Intensität der Absorption besonders schwach absorbierender Schwingungen der Bausteine der Polymerketten mit der von stark absorbierenden Schwingungen der Endbausteine verglichen. Hierzu ist die Kenntnis der spezifischen Absorptionskonstanten der verschiedenen Arten von Endbausteinen notwendig. Die Bestimmung dieser Größen ist dadurch erschwert, daß die Absorptionsbanden sich überlappen und daß die Endbausteine an die eigene Kette oder fremde Polymerketten assoziiert sind und die spezifischen Absorptionskonstanten von der Art dieser Assoziation abhängig sind. Durch Verdünnung der Polymeren mit Lösungsmitteln und Temperaturerhöhung der Lösung kann die Assoziation teilweise zerstört werden. Dadurch gelingt die Bestimmung der spezifischen Absorptionskonstanten der Endbausteine. Auf diese Weise ist es außerdem möglich, den Einfluß des Wassers zu eliminieren.

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Summary In this paper a new method is developed to determine the molecular weight of high polymers by IR-spectroscopy. Strongly absorbing vibrations of the terminal units are compared with week vibrations of the chain units. Molecular weights can be derived from the relative absorption intensities, if the specific absorption coefficients of the different terminal units are known. Determination of these coefficients is difficult, because the terminal units are associated to their own chain or to other molecules, and the absorption coefficients are dependent on the type of this association. Using high dilution of the polymer and higher temperatures of the solution it is possible to destroy most of the association bonds and the absorption coefficients can be determined. By measuring at high temperatures the influence of water bands also decreases.The method is applied to poly(ethylene glycols), poly(propylene glycols), aliphatic polyesters and poly(ethylene terephthalate).

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Teilweise vorgetragen auf der Physiker-Tagung in Hamburg vom 9. bis 14. 9. 1963.

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Ich danke den Herren Prof. Dr.K.-H. Hellwege und Dr.U. Johnson für die Anregung zu dieser Arbeit und für zahlreiche klärende Diskussionen.     

Komplexometrische Bestimmung des Calciums und Magnesiums in Manganerzen

Zusammenfassung Die vorliegende Arbeit befaßt sich mit den für die Fällung größerer Manganmengen (50–100 mg) mit Natriumdiäthyldithiocarbaminat nötigen Bedingungen sowie mit der Extraktion von Mn(DDTC)₃. Es wird festgestellt, daß für die Fällung des Mangans in Gegenwart einer ammoniakalischen Pufferlösung (p_H 9) mindestens ein 30%iger Überschuß an Reagens erforderlich ist und daß es nötig ist, Luft durch die Lösung zu saugen, um das zweiwertige Mangan zu dreiwertigem zu oxydieren und so die Fällung quantitativ zu gestalten. Zur Extraktion hat sich von einer Reihe untersuchter organischer Lösungsmittel am besten Chloroform mit einem 3%igem Zusatz von Acetessigsäureäthylester bewährt. Der Zusatz verbessert die. Extraktion bedeutend. Das vorgeschlagene Verfahren wurde zur Trennung des Mangans von Calcium und Magnesium benützt.Bei der Analyse von Manganerzen werden nach Abscheidung der Kieselsäure (unter Umständen des Baryts) die Sesquioxyde und der Phosphor durch hydrolytische Fällung mit Acetat abgeschieden. Im Filtrat fällt man das Mangan wie angegeben mit Natriumdiäthyldithiocarbaminat und extrahiert den Niederschlag mit der Acetessigsäureäthylesterlösung in Chloroform. Dadurch werden auch andere Metalle entfernt, von denen bereits Spuren von Kupfer, Nickel und Kobalt den Indicator Eriochromschwarz T blockieren. Nach beendeter Extraktion bestimmt man in der wäßrigen Phase Calcium und Magnesium komplexometrisch.Der Autor möchte hiermit Herrn Harry Matschina seinen Dank für die Übersetzung der Arbeit ausdrücken.     

Deformation und Orientierung isotroper Nitrozellulosefäden

Zusammenfassung Die Herstellung gut dehnbarer, relativ fester isotroper Nitrozellulosefäden wird beschrieben. Mit diesen werden Dehnungsversuche durchgeführt bei verschiedenen Quellungsgraden, die durch Aufquellen in reinem Alkohol und Gemischen von Alkohol und Azeton erzielt wurden.Die Orientierung wird an Hand der Anisotropie der Quellung und des Röntgendiagrammes messend verfolgt. Es werden dabei Ergebnisse erhalten, die in Übereinstimmung sind mit den in früheren Arbeiten bei analogen Untersuchungen an Zellulosefäden gefundenen.Die Orientierung steigt als Funktion des Dehnungsgradesv in gequollenem Zustand um so rascher an, je nachdem der Quellungsgrad höher liegt. Betrachtet man dagegen die Orientierung als Funktion des Dehnungsgradesv _t (d. h. die Verlängerung mit Bezug auf den ungequollenen Zustand), verläuft sie unabhängig vom Quellungsgrad immer in derselben Weise.Die Bruchfestigkeit der in gequollenem Zustand vorgedehnten Fäden erreicht maximal 19 kg/mm².Es ist zu schließen, daß das die deformatorischen Eigenschaften bestimmende netzartige Gelgerüst in den nitrierten Fäden noch dasselbe Verhalten und die gleiche maximale Dehnbarkeit aufweist wie vor der Nitrierung.Beim Verfolgen der Aufquellungsretraktion erweist sich die Deformation gequollen gedehnter Fäden als etwa bis zur Hälfte, die der trocken gedehnten Fäden als völlig umkehrbar.Auszug aus Dissertation D. Vermaas (Utrecht 1941).     

Neue Beobachtungen über den Anwendungsbereich einer einfachen Mikromethode zur Dichtebestimmung von Flüssigkeiten

Zusammenfassung Durch neue Versuche werden die Anwendbarkeit und Fehlergrenzen einer einfachen Mikromethode zur Bestimmung des spezifischen Gewichtes (Dichte) geprüft. Läßt man aus einer senkrecht gestellten Kapillare von gegebenem Durchmesser eine Lösung (Flüssigkeit) von unbekanntem spezifischem Gewicht gegen eine Vergleichslösung von bekanntem spezifischem Gewicht ausfließen, so kann die Fließgeschwindigkeit (Umschichtung) zwischen zwei Fixpunkten mit einer Stoppuhr leicht bestimmt werden. Diese Fließgeschwindigkeit ist von dem Unterschied der spezifischen Gewichte auffallend abhängig und kann somit zur Bestimmung des spezifischen Gewichtes einer Flüssigkeit (Lösung) benützt werden. Nach einer vonCap abgeleiteten Formel läßt sich die fragliche Dichte der einen Flüssigkeit leicht berechnen oder kann an Hand einer Eichkurve unmittelbar abgelesen werden. Die Beobachtung zeigt, daß die Reichweite der Anwendbarkeit dieser einfachen Mikromethode in erster Linie von der Temperatur abhängt und einwandfreie Ergebnisse nur innerhalb eines bestimmten Konzentrationsbereiches zu gewinnen sind, der aber namentlich für biologische Untersuchung oder zur ersten Orientierung vollkommen ausreicht. Die vermutete Möglichkeit, mit dieser Methode eine einfache Viskositätsmessung oder -berechnung von annehmbarer Genauigkeit durchzuführen, konnte bisher nicht realisiert werden.Mit 4 Abbildungen.     

The evaluation of the small-angle scattering of anisotropic lamellar two-phase systems by means of interface distribution functions

Summary The application of the concept of interface distribution functions for the evaluation of the small-angle scattering of lamellar two-phase systems has been extended to structures with preferred orientation. For measurements with pin-hole collimation, the evaluation is analogous to that for random orientation. It produces direction dependent interface distribution functions from which the preferred orientation and possible correlations between orientation and structure can be determined. For measurements with slit collimation approximations are given for the direct determination of interface distribution functions from the slit-smeared intensity distributions. The evaluation of Porod's law in the slit-smeared anisotropic intensity distributions and possible errors due to the tangent plane approximation in the case of high preferred orientation are discussed.

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Zusammenfassung Die Anwendung des Konzepts der Grenzflächenverteilungsfunktion für die Auswertung der Kleinwinkelstreuung lamellarer Zweiphasensysteme wurde erweitert auf Strukturen mit Vorzugsorientierung. Für Messungen mit einem Lochblendensystem ist das Auswertungsverfahren ähnlich wie bei einer Struktur ohne Vorzugsorientierung. Man erhält richtungsabhängige Grenzflächenverteilungsfunktionen, aus denen Vorzugsorientierung and eine eventuelle Korrelation zwischen Orientierung and Struktur bestimmt werden können. Für Messungen mit einem Spaltblendensystem werden Näherungen für die direkte Bestimmung von Grenzflächenverteilungsfunktionen aus den spaltverschmierten Streukurven angegeben. Die Auswertung des Porodschen Gesetzes in der spaltverschmierten anisotropen Intensitätsverteilung und mögliche Fehler bedingt durch die Tangentenplannäherung werden diskutiert.

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With 1 figure     

Mehrachsige Orientierungszustände und mechanische Eigenschaften hochpolymerer Werkstoffe

Zusammenfassung Im ersten Teil des vorliegenden Berichts wird eine Übersicht über die Möglichkeiten zur Beschreibung und Bestimmung von mehrachsigen Orientierungszuständen in Polymeren gegeben. Es wird gezeigt, daß zur Charakterisierung der Orientierung diejenigen Eigenschaften besonders gut geeignet sind, die durch Tensoren zweiter Stufe beschrieben werden können. Für solche Eigenschaften kann die Integration über alle (unterschiedlich orientierten) Molekül-bündel einer orientierten makroskopischen Probe in besonders einfacher Weise erfolgen. Aus den Differenzen der Eigenschaftswerte, die parallel zu je zwei der drei Orientierungs-Hauptrichtungen gemessen wurden, ergeben sich die drei Orientierungsfunktionenf _or einer triaxial orientierten Probe. Für die wichtigsten Orientierungstypen (uniaxial und asymmetrisch-biaxial) werden dief _or Werte bei gegebener Orientierungsverteilung berechnet und zusammengestellt. Schließlich werden einige Meßmethoden zur Bestimmung des Orientierungszustandes von Polymer-Proben angegeben.Der zweite Teil des Berichts befaßt sich mit den Zusammenhängen zwischen dem Orientierungszustand und den mechanischen Eigenschaften einer mehrachsig verstreckten Polymer-Probe. Obgleich ebenso wie im Fall uniaxialer Orientierung auch für mehrachsige Orientierungszustände eindeutige Beziehungen zwischen den mechanischen Eigenschaften und der Orientierung existieren müssen, sind diese Beziehungen für mehrachsige Orientierungszustände nur in einfachen Fällen analytisch faßbar. In Bezug auf die Festigkeitseigenschaften (Bruchspannung und -dehnung) ist dies besonders für Polymere möglich, die im wesentlichen spröde brechen (Beisp. Polystyrol, PMMA). - Die Zusammenhänge zwischen der Orientierung und den elastischen Konstanten mehrachsig orientierter Polymer-Proben sind im Prinzip seit längerem bekannt. An Hand eines Beispiels (Polystyrol) wird hier jedoch gezeigt, daß einige sehr häufig benutzte Vereinfachungen dieser Zusammenhänge nicht immer zulässig sind.Mit 40 Abbildungen     

The effects of alkali cation complexation on the fluorescence properties of crown ethers

The effects of alkali metal complexation on the fluorescence properties of two crown ethers (a podand and a coronand) were investigated. Metal ion binding leads to changes in fluorescence intensity along with slight shifts in the emission maxima. This is attributed to a rigidization of the fluorophore and an interaction of the metal ion with non-bonding electrons of the crown ethers. The effects on the spectra are more pronounced in fluorescence than in absorption.Fluorescence titration with metal ions provides a simple and sensitive means for the determination of complexation constants, which were found to be highly dependent upon the water content of the methanol solution. Halide counterions, in particular iodide, act as dynamic fluorescence quenchers withStern-Volmer constants that are different for the sodium and potassium complexes, respectively.

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Die Effekte der Komplexierung von Alkalimetallionen auf die Fluoreszenzeigenschaften von Kronenethern

Zusammenfassung Die Effekte der Komplexierung von Alkalimetallionen auf die Fluoreszenzeigenschaften zweier Kronenether (eines Podanden und eines Coronanden) wurden untersucht. Die Bindung des Metallions fürt zu Veränderungen in der Fluoreszenzintensität und zu Verschiebungen in den Emissionsmaxima. Dies wird einer gesteigerten Starrheit des Fluorophors und einer Wechselwirkung des Metallions mit nichtbindenden Elektronen des Kronenethers zugeschrieben. Die Auswirkungen auf die Spektren sind in der Fluoreszenz ausgeprägter als in der Absorption.Fluoreszenztitrationen mit Metallionen bieten eine einfache und empfindliche Möglichkeit zur Bestimmung von Komplexkonstanten, welche stark vom Wassergehalt der methanolischen Lösung abhängig befunden werden. Halogenidgegenionen, insbesonders Iodid, wirken als dynamische Fluoreszenzlöscher und weisenStern-Volmer-Konstanten auf, welche für die Natrium- bzw. Kalium-Komplexe verschieden sind.

     

Separation of heavy metals, in particular uranium, from sea water by use of anchor groups of high selectivity

Summary The separation of the trace elements Fe, Ni, Cu, Zn and U from sea water in a fluidized bed of Hyphan on bead cellulose and Hyphan on polystyrene is studied in parallel experiments during a period of 8 months. Samples from the incoming water and from the exchangers are taken from time to time for determining the trace element content. The loading curves are presented and discussed.At the beginning the trace elements are taken up quantitatively by Hyphan on bead cellulose whereas about one half or less is fixed on Hyphan on polystyrene. This is due to the fast exchange on bead cellulose and the slow exchange on polystyrene.It is shown that the loading curves of the individual elements can be calculated in the range where loading is proportional to concentration. The loading is restricted by the exchange equilibria. At the end of the experiments loading with the above mentioned trace elements corresponds to about 40% of the capacity. Hyphan on bead cellulose is well suited for separation of U from sea water whereas the network of the polystyrene beads shows pronounced exclusion of the voluminous tris-carbonato complex of U.

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Abtrennung von Schwermetallen, insbesondere Uran, aus Meerwasser mit Hilfe von Ankergruppen hoher SelektivitätII. Kontinuierlicher Durchfluß in einem Fließbett

Zusammenfassung Die Abtrennung der Spurenelemente Fe, Ni, Cu, Zn und U aus Meerwasser in einem Schwebebett von Hyphan auf Bead Cellulose und Hyphan auf Polystyrol wird in Parallelversuchen während einer Zeitdauer von 8 Monaten untersucht. Von Zeit zu Zeit werden Proben des einfließenden Wassers und der Austauscher für die Bestimmung des Spurenelementgehaltes entnommen. Die Beladungskurven werden diskutiert.Am Anfang werden die Spurenelemente von Hyphan auf Bead Cellulose quantitativ aufgenommen, während nur etwa die Hälfte oder weniger von Hyphan auf Polystyrol gebunden wird. Dies ist zurückzuführen auf den raschen Austausch an Bead Cellulose und den langsamen Austausch an Polystyrol.Es wird gezeigt, daß die Beladungskurven für die einzelnen Elemente in dem Bereich, in dem die Beladung proportional mit der Konzentration ansteigt, berechnet werden kann. Die Beladung wird begrenzt durch die Austauschgleichgewichte. Am Ende der Versuche entspricht die Beladung mit den oben genannten Elementen etwa 40% der Kapazität.Hyphan auf Bead Cellulose ist gut geeignet für die Abtrennung von Uran aus Meerwasser, während der voluminöse Tris-carbonato-Komplex des Urans kaum in das Netzwerk der Polystyrolkörner eindringen kann.

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We thank Uranerzbergbau GmbH, Bonn, in particular Dr. Schöning for the possibility of using their equipment, Prof. Dr. W. Duing from the School of Marine and Atmospheric Science, University of Miami, for his effective help and for taking samples and the Bundesministerium für Forschung und Technologie for financial support.     

Entwässerung von Kristallhydraten als Verfahren zur Reinigung von Salzen, 2. Mitt.: Bestimmung der Effektivitätsgrenzen des Reinigungsprozesses bei der Entwässerung von Na2SO4 · 10 H2O durch organische Lösungsmittel unter Anwendung der Methode der Vergleichsberechnung

The alteration of the purification coefficient (W) in the dehydration of Na₂SO₄ · 10 H₂O with organic solvents was studied, varying kind and concentration of the impurity, the latter being sodium halides. This alteration was further investigated by repeating the dehydration process several times.The experimental data were worked out, applying the 4th variation of the Method of Comparative Calculation, given byKarapetyants, which allows to determineW in the investigated process, further, to establish the limits of effectivity of that process with the various impurities, as well as to obtain data onW when the impurity is NaF.

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Entwässerung von Kristallhydraten als Verfahren zur Reinigung von Salzen, 2. Mitt.: Bestimmung der Effektivitätsgrenzen des Reinigungsprozesses bei der Entwässerung von Na₂SO₄ · 10 H₂O durch organische Lösungsmittel unter Anwendung der Methode der Vergleichsberechnung

Zusammenfassung Die Veränderung des Reinigungskoeffizienten (W) bei der Entwässerung von Na₂SO₄ · 10 H₂O mittels organischer Lösungsmittel wurde in Zusammenhang mit der Änderung der Verunreinigungskonzentration im Ausgangskristallhydrat behandelt, auch bei wiederholter Durchführung des Prozesses. Als Verunreinigungen wurden Alkalihalogenide benutzt.Anschließend wurde auf die Versuchsergebnisse die vierte Variante der Vergleichsberechnungsmethode vonKarapetjanz angewendet, um den Reinigungskoeffizienten beim untersuchten Prozeß bestimmen zu können, die Effektivitätsgrenzen für verschiedene als Verunreinigungen verwendete Halogenionen zu ermitteln und Angaben über den Reinigungskoeffizienten bei Verunreinigung mit NaF zu bekommen.

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Mit 6 Abbildungen     

Die kalorimetrische Erfassung der Dehnungskristallisation Polymerer

Zusammenfassung Naturkautschuk gehört ebenso wie Polyisobutylen zu denjenigen Polymeren, die beim Verstrecken gut kristallisieren. Die die Kristallisation begleitende Wärmeentwicklung kann im Verstreckungskalorimeter mit sehr hoher Empfindlichkeit erfaßt werden. Wesentlich dafür ist, daß man die Registrierkurven für den die die Apparatur liefert, in bezug auf ihre zeitliche Verzeichnung entzerrt. Aus den entzerrten Kurven läßt sich die Kristallisationswärme von der zur statistischen Orientierung der Ketten gehörigen Entropiewärme abtrennen und auf diese Weise sowohl der zeitliche Verlauf der Kristallisation als auch bei Entlastung der zeitliche Verlauf des Schmelzens der Kristallite verfolgen. Der Kristallisationsgrad läßt sich mit erheblicher Genauigkeit, selbst bei sehr geringen Anteil, bestimmen.

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Summary Natural rubber belongs just like polyisobutylene to the class of polymers that crystallize well when stretched. The heat development arising out of the crystallization may be especially well be determined by means of the stretching calorimeter. It is essential that the registered heat curves will before be corrected as far as an erroneous time factor is involved. Then from the corrected curves the crystallization heat may be separated from the entropy belonging to the statistical orientation of the chains. This way the time factor involved for the crystallization as well as the time factor involved in melting of the crystallites when released may be well determined. The rate of crystallization and also the degree of crystallization may be possible with great precision-even if very small.

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Mit 10 Abbildungen

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

Recherches optiques sur les processus d'écoulement dans les solutions colloïdales

Conclusion En résumé, l'étude simultanée de la biréfringence et de la turbidité d'un système en écoulement permet d'obtenir des informations sur les processus d'écoulement à l'échelle des unités cinétiques. Elle fournit des indications sur le degré d'indépendance des particules et aide à suivre les perturbations de la structure (orientation, agrégation, dissociation ou changement d'état) en fonction du gradient de vitesse. On peut, par ces méthodes, repérer les irrégularités de régime d'écoulement et trouver les causes de nombreuses anomalies de comportement rhéologique. En apportant des renseignements assez directs sur les changements de l'état de dispersion des constituants d'un système en écoulement, l'étude optique fournit une base expérimentale précise aux recherches sur la corrélation entre l'état de mouvement et la structure des systèmes colloïdaux et, en particulier, contribue à élucider la question de la correspondance entre écoulement et changement de phase.

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Zusammenfassung Untersuchungen der Variation von Doppelbrechung und optischer Trübung in strömenden Systemen erweisen sich als fruchtbare Methode zur Aufklärung der Fließvorgänge im einzelnen. Für kolloide Lösungen steht die Strömungsdoppelbrechung häufig in Zusammenhang mit einem nicht-Newtonschen Verhalten, das eine Folge von Orientierung und Verformung der Teilchen oder der Zerstörung der gesamten Struktur der Lösung ist. Änderungen der optischen Trübung weisen im allgemeinen auf Veränderung des Bindungszustandes zwischen den Teilchen, auf Vergrößerung oder Verkleinerung der kinetischen Einheiten hin. Die Form der Kurven, die den Auslöschwinkel und die Doppelbrechung als Funktion der Geschwindigkeitsgradienten darstellen, hängt von dem Grad der freien Beweglichkeit der Teilchen ab und gibt darüber Auskunft. Die Kurven ermöglichen somit, die in Abhängigkeit vom Geschwindigkeitsgefälle aufeinander folgenden Störungen der Flüssigkeitsstruktur zu verfolgen. Die Beobachtung der optischen Turbulenz in konzentrierten Systemen weisen auf Abweichungen von der laminaren Strömung hin, die schon bei viel kleineren Werten des Geschwindigkeitsgradienten auftreten als bei den für das Einsetzen der Turbulenz kritischen. Weiterhin ermöglicht die Untersuchung der Trübungen auch das in kleinsten Bereichen durch Strömung bedingte Auftreten von Zustandsänderungen (Phasen-) festzustellen. Hierdurch kann eine genauere Erklärung von Thixotropie und Rheopexie für gewisse Fälle gegeben werden. Die behandelten Beispiele betreffen hauptsächlich homogene Seife-Salz-Wasser-Mischungen mit mannigfacher Zusammensetzung und Suspensionen von denaturierten Proteinen.

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Vortrag, gehalten auf der 5. Tagung der Deutschen Rheologischen Gesellschaft in Frankfurt a. M. vom 17.–18. 5. 1955.     

Über die Reduktion der Titanchloride

Es wird über den Verlauf der Reduktion eines Ti(IV)-chlorid-Wasserstoff-Gemisches in der elektrischen Entladung in Gegenwart einer Na-Elektrode berichtet. Titanmetall entsteht in feinverteilter Form. An der Reduktion ist im verwendeten Entladegefäß Natrium wegen der Rückreaktion von HCl stärker beteiligt als der Wasserstoff.Die Teilung des Vorganges in zwei Stufen durch Herstellung von Ti(II)-chlorid mit Wasserstoff in der elektrischen Entladung und nachträgliche Umsetzung mit Natrium bei 300°C führt zu feinem, aber gut kristallisiertem Titanmetall.Aus Ti(II)-chlorid-haltigen NaCl–KCl-Schmelzen läßt sich bei rd. 800°C Titan kompakt abscheiden.Die Löslichkeit von Ti(II)-chlorid in verschiedenen nichtwäßrigen Lösungsmitteln wird geprüft und die Leitfähigkeit gemessen. In gleicher Weise werden auch Ti(IV)-chlorid und Dicyclopentadienyltitanchlorid untersucht.

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Mit 4 Abbildungen     

X-ray diffraction method for the investigation of the oxidation kinetics in thin iron films

Summary The time-dependent decrease of the intensity of X-ray diffraction peaks due to the interaction of the investigated metals with gases can be measured in situ with the help of a recently developed ultrahigh-vaccum diffraction chamber. We have used this method to study the oxidation kinetics of about 450 nm thick iron films. The activation energy obtained from the temperature dependence of the kinetics at a relatively high oxygen exposure corresponds to the well-known cation vacancy diffusion while distinctly smaller values are found for short duration of exposure. This result leads to the conclusion that grain boundary diffusion becomes effective in the films at the early stages of the oxidation process.

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Röntgenographisches Verfahren zur Untersuchung der Oxidationskinetik in dünnen Eisenschichten

Zusammenfassung Die zeitliche Änderung der Intensität von Röntgenbeugungsreflexen, die von der Wechselwirkung der untersuchten Metalle mit Gasen herrührt, kann in situ mit Hilfe einer kürzlich entwickelten Ultrahochvakuum-Röntgenbeugungskammer gemessen werden. Wir haben diese Methode zum Studium der Oxidationskinetik ca. 450 nm dicker Eisenfilme herangezogen. Die Aktivierungsenergie, die man aus der Temperaturabhängigkeit der Kinetik bei relativ hohen Einwirkungszeiten des Sauerstoffs erhält, entspricht der wohlbekannten Kationenleerstellendiffusion, während deutlich kleinere Werte für kurze Einwirkungszeiten gefunden werden. Dieses Ergebnis legt den Schluß nahe, daß zu Beginn des Oxidationsprozesses eine Korngrenzendiffusion wirksam wird.

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Financial support of the Deutsche Forschungsgemeinschaft is gratefully acknowledged. Thanks are due to Mrs Schuster of the Institute of Material Science I of our University for preparing the SEM micrographs.     

Berechnung von Titrationskurven

Zusammenfassung Es wird eine Möglichkeit angegeben, die Titrationskurven für die Titration starker Säuren mit starken Basen mit Hilfe eines Digitalrechners zu berechnen. Es werden die Volumenänderung während der Titration, der mittlere und spezifische Aktivitätskoeffizient sowie Alkalifehler, Elektrodensteilheit und Elektrodennullpunkt berücksichtigt. Je nach Größe des Wertes für die Wasserstoffionenkonzentration werden verschiedene Rechenwege beschritten, um die endliche Maschinengenauigkeit des Rechners zu umgehen. Es werden ebenso die 1. und 2. Ableitung der Titrationskurven formelmäßig beschrieben. Eine Algol-Prozedur gestattet es, die gewünschten Werte der Titrationskurve als direkt von der Titrationsmittelzugabe abhängige Größen abzurufen.

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Computation of titration curvesTitration of strong acids with strong bases

The computation of the neutralization curves of strong acids with strong bases in aqueous solutions is carried out with respect to change of volume and mean or individual activity coefficient during titration. The electrode function and alkaline error of the glass electrode have been taken into consideration. The limiting precision of modern computers cause two sets of equations in relationship to the value of hydrogen-ion concentration. An Algol-procedure is described for the computation of neutralization curves and their first and second differentiations explicit to the added volume of titrant.

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Der Deutschen Forschungsgemeinschaft danke ich für die großzügige Unterstützung der Arbeit durch Sachbeihilfen und für die kostenlose Benutzung der TR4 der Zentralen Rechenanlage der Philipps Universität Marburg.