The changes of adsorption properties of active carbon by wet oxidation

Summary The surface changes of active carbon by wet oxidation and the resulting changes in adsorptivity were studied. The oxidation of active carbon with hydrogen peroxide or nitric acid solutions caused the changes of the specific surface area from 1101 m2/g to 574 m²/g, immersional heat into water from 9.1 cal/g to 22.9 cal/g and immersional heat into ethanol from 28.4 cal/g to 18.8 cal/g. The average electrostatic field strength increased from 0 to 1.90 x 104 e. s. u./cm² as well. Pore structure with the diameter around 14 A was partly damaged. The adsorption of water vapor and alizarin yellow and aniline dissolved in ethanol by the carbon was promoted by these oxidations whereas the adsorption of phenol, aniline and alizarin yellow from aqueous solutions were depressed.

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Zusammenfassung Es wurden Oberflächenveränderungen von Aktivkohlen durch nasse Oxidation und die daraus resultierenden Adsorptionseigenschaften untersucht. Die Oxidation der Aktivkohle mit Wasserstoffperoxid oder Salpetersäure verminderte die spezifische Oberfläche von 1101 m²/g auf 574 m²/g, erhöhte die Benetzungswärme in Wasser von 9,1 cal/g auf 22,9 cal/g und verminderte die Benetzungswärme in Ethanol von 28,4 cal/g auf 18,8 cal/g. Die mittlere elektrostatische Feldstärke stieg gleichzeitig von 0 auf 1,90. 104 e.s.u./cm². Die Porenstruktur mit einem Durchmesser von etwa 14 Å wurde zerstört. Durch die Oxidation wurde das Adsorptionsvermögen von Wasserdampf, Alizaringelb und Anilin in Åthanollösung verbessert, die Adsorption von Phenol, Anilin und Alizaringelb in wäßriger Lösung dagegen herabgesetzt.

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With 8 figures and 2 tables     

Thermodynamics of adsorption of organic vapours on carbon black

Summary An apparatus for gas adsorption on solids has been described and with the help of this apparatus specific surface area of carbon black was calculated by the adsorption of nitrogen gas on carbon black at liquid air temperature.The adsorption of methanol, methyl formate, methyl acetate, methyl cyanide, acetaldehyde and methyl ethyl ketone on carbon black has been measured at a number of temperatures between 0° and 40°, and qst the isosteric heat of adsorption, at different temperatures and coverages were computed by usingClausius-Clapeyron equation. The heats of adsorption are shown to be generally consistent with the idea of two adsorption processes occurring simultaneously, one with a small activation energy and one with a larger activation energy.

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Zusammenfassung Es wird eine Apparatur beschrieben, mit der die Adsorption von Gas an festen Körpern bestimmt werden kann. Mit ihrer Hilfe wurde die spezifische Oberfläche von Ruß berechnet, indem Stickstoff-Gas an Ruß bei der Temperatur von flüssiger Luft adsorbiert wurde.Ferner wurde die Adsorption von Methanol, Methylformiat, Methylazetat, Methylcyanid, Azetaldehyd sowie die der Methyl-Äthyl-Ketone für eine Reihe von Temperaturen zwischen 0° und 40° an Ruß gemessen. Dann wurde mit Hilfe derClausius-Clapeyronschen Gleichung die isosterische Wärme für die Adsorption berechnet. Die so gefundenen Adsorptionswärmen weisen auf zwei voneinander unabhängige Adsorptionsprozesse hin, die sich in der Aktivierungsenergie unterscheiden.

     

DSC study of melting and glass transition in gelatins

In the range from –50° to +130°C, the temperature dependence of the heat capacity for different kinds of gelatins with water contents of from 2 to 95% was studied by the DSC method. It was shown that, in all studied cases, metastable collagen-like structures are formed in gels or crystalline gelatins, with thermodynamic parameters depending on the formation conditions. The characteristic properties of the glass transitions in amorphous gelatins and crystalline gelatins with different melting heats and different contents of the ordered phase were established. Special attention is paid to the structural properties of free and bound water. The dependence of the glass transition temperatureT _g on the bound water content was shown to be of general applicability for many denatured biopolymers. Free water in gelatins, in distinction to the bound water, does not act as a plasticizer, but forms a rigid matrix inhibiting the glass transition.

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Zusammenfassung Mittels DSC wurde im Bereich –50° bis +130°C die Temperaturabhängigkeit der Wärmekapazität für verschiedene Arten von Gelantine mit einem Wassergehalt von 2 bis 95% untersucht. Es wurde gezeigt, daß in allen untersuchten Fällen metastabile kollagenähnliche Strukturen in Gelen oder kristallinen Gelantinen gebildet werden, deren thermodynamische Parameter von den Bildungsbedingungen abhängen. Es wurden die charakteristischen Eigenschaften der Glasumwandlungen in amorphen Gelantinen und kristallinen Gelantinen mit unterschiedlichen Schmelzwärmen und einem unterschiedlichen Gehalt an geordneter Phase bestimmt. Spezielle Aufmerksamkeit wurde den strukturellen Eigenschaften von freiem und gebundenem Wasser gewidmet. Es wurde gezeigt, daß die Ab-hängigkeit der GlasumwandlungstemperaturT _g vom Gehalt an gebundenem Wasser generell für viele denaturierte Biopolymere anwendbar ist. Im Unterschied zu gebundenem Wasser fungiert freies Wasser in Gelatinen nicht als ein Weichmacher, bildet aber eine starre Matrix, die die Glasumwandlung verhindert.

     

Spektralphotometrische Bestimmung der Gleichgewichte aromatischer Amine mit Chlorwasserstoffsäure in Methanol

Zusammenfassung Die Ionisationskonstanten des Aniliniumions, der drei Chlor- und der drei Nitroaniliniumionen in Methanol bei 2°C, 15°C und 25°C werden mit Hilfe eines spektralphotometrischen Verfahrens bestimmt. Da die Amine im ultravioletten oder im sichtbaren Bereich starke Absorptionsbanden aufweisen, während die Ionenformen fast nicht absorbieren, ist es möglich, durch Messung der Extinktion von Lösungen, in, denen Anilin (substituiertes Anilin) mit Aniliniumion (substituiertem Aniliniumion) im Gleichgewicht steht, die Ionensationskonstante zu ermitteln.Es zeigt sich, daß die Basizität der untersuchten Amine in Methanol größer als in Wasser ist und daß die Einführung eines Chloratoms oder einer Nitrogruppe in den aromatischen Ring eine Abnahme der Basizität verursacht. Dieser Effekt ist bei den Nitroanilinen stärker als bei den Chloranilinen, und bei den o-Verbindungen stärker als bei den m- und p-Verbindungen ausgeprägt.Die Temperaturabhängigkeit der Ionisationskonstanten und damit auch die Ionisationsenthalpien der Aniliniumionen sind in Methanol ebenfalls größer als in Wasser.Mit 2 AbbildungenAus der Diplomarbeit vonW. Melhardt, Technische Hochschule Wien, 1962.     

The effect of calcination on the surface properties of the systems Al2O3-TiO2, SiO2-Al2O3, and SiO2-TiO2 prepared from metal alkoxides

Summary The effect of calcining temperature on the surface properties of the systems Al₂O₃-TiO₂, SiO₂-Al₂O₃, and SiO₂-TiO₂ prepared by co-hydrolysis of the corresponding metal alkoxide mixtures was studied from the crystal structure, the specific surface area, the heat of immersion in water and the surface acidity.Generally, the crystal growth of the systems accelerates with the rise of temperature of calcination. The specific surface area diminishes markedly with the rise of temperature of calcination, while the surface acidity remains almost constant. But the heat of immersion depends on the composition of the systems.

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Zusammenfassung Die Systeme Al₂O₃-TiO₂, SiO₂-Al₂O₃ und SiO₂-TiO₂ wurden durch die Hydrolyse der korrespondierenden Metallalkoxyde hergestellt. Von den Systemen wurden die spezifische Oberfläche, die Kristallstruktur, die Benetzungswärme in Wasser und das Oberflächen-p_H in Abhängigkeit von der Glühtemperatur gemessen.Im allgemeinen wird das Kristallwachstum mit der Erhöhung der Glühtemperatur beschleunigt und die spezifische Oberfläche vermindert. Hingegen ist der Oberflächen-p_H-Wert mit der Erhöhung der Glühtemperatur fast unveränderlich. Aber die Benetzungswärme hängt von der Komposition der Systeme ab.

     

Thermoanalytical investigation of the aluminothermic reduction of iron(III) oxide

Differential thermal analysis technique has been applied to determine the heat of reduction of iron oxide by aluminium. It has been observed that the DTA curve can be used for quantitative determination of heats of reactions at high temperature ranges where differential scanning calorimetry is not applicable. The experimental results obtained agree closely with the theoretical value of the heat of reaction.

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Zusammenfassung Unter Anwendung von DTA wurde die Bestimmung der Reaktionswärme der Reduktion von Eisenoxid mit Aluminium durchgeführt. Es konnte festgestellt werden, daß DTA zur quantitativen Bestimmung von Reaktionswärmen bei hohen Temperaturen geeignet ist, bei denen DSC nicht mehr angewendet werden kann. Die ermittelten experimentellen Ergebnisse stimmen gut mit dem theoretischen Wert für die Reaktionswärme überein.

     

Sorbed water on polymers near 0 °C

Summary Sorption of water has been measured for polyacrylonitrile, polymethylmethacrylate, and atactic and isotactic polystyrene over a range of temperatures from negative to positive degrees centigrade and for polyvinylpyrrolidone at −2 °C, +7 °C and +10 °C. The isosteric heats and differential molar entropies as function of coverage show in the cases of polyacrylonitrile and polymethylmethacrylate that water below monolayer coverage is less strongly bound and of less order then condensed water. At about one monolayer coverage, the sorption goes over to condensation of water. Parameters derived from the BET equation are in agreement with the conclusions derived from isosteric heats and entropies of adsorption. Atactic and isotactic polystyrene do not sorb water at all up to a relative pressure of 0.85 but adsorb some water at higher relative pressures. Polyvinylpyrrolidone is a special case, as it is water soluble. The sorption isotherms have a zero temperature coefficient. They are similar to the “isotherm” previously obtained for “bound” water in freezing PVP solutions. The conclusion is reached that water sorbed on or “bound” to PVP has an ice-like structure.

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Zusammenfassung Das Sorbieren von Wasser an Polyacrylonitril, Polymethylmethacrylat, ataktisches und isotaktisches Polystyrol wurde in einem Temperaturgebiet von negativen bis zu positiven Werten (in der N?he von 0 °C) gemessen. Für Polyvinylpyrrolidon wurde es nur bei drei Temperaturen gemessen (−2, +7, +10 °C). Isosterische W?rmen und Entropien wurden als Funktion der Fl?chenbedeckung ausgewertet. Für Polyacrylonitril und Polymethylmethacrylat wurde gezeigt, da? das absorbierte Wasser für Bedeckungen kleiner als eine monomolekulare Schicht schw?cher gebunden ist als Wasser zu kondensiertem Wasser; die Ordnung ist auch kleiner als im kondensierten Wasser. Die Konstanten der BET-Gleichung sind im Einklang mit den Schlüssen, die von den isosterischen W?rmen und von den Adsorptions-Entropien gezogen werden k?nnen. Ataktisches und isotaktisches Polystyrol absorbieren kein Wasser unter einem relativen Druck von 0.85 und nur sehr wenig bei h?heren Drucken. PVP ist ein besonderer Fall, da es wasserl?slich ist. Die Isothermen sind von der Temperatur unabh?ngig. Sie sind der „Isothermen“ ?hnlich, die in einer früheren Arbeit für „gebundenes“ Wasser beim Gefrieren von PVP-L?sungen gefunden wurde. Der Schlu? kann gezogen werden, da? Wasser, das absorbiert oder von PVP gebunden ist, eine Struktur ?hnlich dem Eis aufweist.

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Presented at the 154th National Meeting of the ACS in Chicago, September 1967.     

Adsorption of propane andn-butane on polystyrene adsorbents

Summary The adsorption isotherms of propane andn-butane adsorbed on two polystyrene adsorbents with high and low specific surface areas were measured in the concentration range from 500 ppm to 10 800 ppm in a helium carrier gas at 273, 298, 303, and 313K. The isotherms can be represented by either a Freundlich or a Langmuir-Freundlich type equation. The energetic heterogeneities of the two adsorbents were characterized in terms of the dispersion of the adsorption energy. Also, the isosteric heats were calculated from the dimensionless adsorption capacities.

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Adsorption von Propan undn-Butan auf Polystyrol-Adsorbentien

Zusammenfassung Es wurden die Adsorptionsisothermen von Propan undn-Butan an zwei Polystyrol-Adsorbentien mit hohen und niederen spezifischen Oberflächen im Konzentrationsbereich von 500 bis 10 800 ppm in einem Helium-Trägergas bei 273, 298, 303 und 313 K gemessen. Die Isothermen können entweder mittels Gleichungen vom Freundlich- oder Langmuir-Freundlich-Typ dargestellt werden. Die energetische Heterogenität der zwei Adsorbentien wurde in Termen der Dispersion der Adsorptionsenergie charakterisiert. Es wurden auch die isosterischen Adsorptionswärmen aus den dimensionslosen Adsorptionskapazitäten berechnet.

     

Einfluß der Kristallisationsbedingungen auf das Zug-Dehnungsverhalten von Polyäthylenterephthalat

Zusammenfassung Es wurde der Einfluß der Morphologie auf das Zug-Dehnungsverhalten und den Bruch von Polyäthylenterephthalat untersucht. Dazu wurden verstreckte und unverstreckte Folien fünf Stunden lang bei verschiedenen Temperaturen zwischen 100° und 240°C getempert. Zusätzlich wurden die Aufheiz- und Abkühlgeschwindigkeiten variiert. Die Proben wurden anschließend bis zum Bruch verstreckt. Sowohl bei den verstreckten als auch bei den unverstreckten Proben geht die Bruchdehnung als Funktion der Kristallisationstemperatur durch ein Minimum. Die verstreckten Proben besitzen einen bedeutend höheren Elastizitätsmodul und auch eine bedeutend höhere Bruchfestigkeit als die unverstreckten Proben. Desweiteren wurde festgestellt, daß das Streckverhältnis nach einer Kaltverstreckung entlang der Probe nicht einheitlich ist und daß eine Alterung des Materials das mechanische Verhalten der Proben wesentlich beeinflußt.

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Summary The influence of the morphology on the stress-strain curves and fracture of polyethylene terephthalate was studied. Undrawn and drawn samples of polyethylene terephthalate were crystallized at various temperatures between 100° and 240°C. Different heating and cooling rates were applied. Afterwards the samples were drawn until fracture occured. Both, for the undrawn as well as for the drawn samples it turned out that the elongation at break plotted as a function of the crystallization temperature goes through a minimum. For the drawn samples the fracture stress andYoungs modulus was larger than for the undrawn samples. It could be further shown that the draw ratio after cold drawing is not uniform and that aging effects considerably the mechanical behaviour of the samples.

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Wir danken der Deutschen Forschungsgemeinschaft für die finanzielle Unterstützung dieser Arbeit im Rahmen des SFB 41, sowie der Firma Kalle AG., Wiesbaden, für die Überlassung der Folien.     

Some applications of thermal analysis to fullerenes

Thermal analysis is a convenient means of characterizing the soot used as a source of the carbon clusters, the extracted mixture of fullerenes, and the individual clusters themselves. TG in an inert atmosphere will rapidly assay the volatile fractions, presumably the lower molecular weight clusters. TG in oxygen indicates — a slight weight gain for the soots and clusters prior to their combustion.DSC in oxygen is used to determine the heat of combustion for the separated C₆₀ and C₇₀ materials. The combustion occurs around 300°C for the clusters. There is a small exothermic peak before this which is attributed to the oxidation associated with the slight weight gain. The heats of combustion measured are –18.7 and –21.0 kJ·mol^–1 for the C₆₀ and C₇₀ respectively.MS-EGA indicates the loss of small amounts of water and argon at temperatures around 250°C in vacuum and of solvent at about 350°C prior to sublimation.

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Zusammenfassung Thermoanalyse ist ein praktisches Hilfsmittel zur Charakterisierung von Ruß als Quelle für Kohlenstoffcluster, extrahierte Gemische von Fullerenen und die individuellen Cluster an sich. TG in einer inerten Atmosphäre ergibt schnell die flüchtigen Fraktionen, wahrscheinlich die niedermolekularen Cluster. TG in Sauerstoff zeigt einen leichten Gewichtszuwachs für Ruß und Cluster vor ihrer Zersetzung.DSC in Sauerstoff wurde angewendet, um die Verbrennungswärme der getrennten C₆₀ und C₇₀ Materialien zu ermitteln. Die Verbrennung erfolgt für die Cluster bei etwa 300°C. Davor kann ein kleiner exothermer Peak beobachtet werden, welcher der Oxidation in Verbindung mit dem geringen Gewichtszuwachs zugeschrieben wird. Die gemessenen Verbrennungswärmen betragen –18.7 und –21.0 kJ·mol^–1 für C₆₀ bzw. C₇₀.MS-EGA zeigt den Verlust von geringen Mengen an Wasser und Argon bei Temperaturen von etwa 250°C in Vakuum und von Lösungsmittel bei etwa 350°C, bevor die Sublimation eintritt.

     

Calorimetric study of the acidity of alumina-boria catalysts by gaseous ammonia adsorption

Alumina-boria catalysts were prepared by impregnation of porous and non porous aluminas with various amounts of boron oxide. A calorimetric investigation of their acidity was performed by gaseous ammonia adsorption. The differential heat evolved decreases when the amount of boria on alumina increases while the corresponding number of acid sites, as determined by volumetry, increases with the amount of boron oxide. The thermal behaviour and the stability of the catalysts, when dehydration occurs, were studied by differential scanning calorimetry linked to thermogravimetry.

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Zusammenfassung Mittels Imprägnierung von porösen und nichtporösen Tonerden mit verschiedenen Mengen Boroxid wurden Aluminiumoxid-Boroxid-Katalysatoren hergestellt. Durch Adsorption von gasförmigem Ammoniak wurde eine kalorimetrische Untersuchung ihrer Azidität durchgeführt. Die differentielle freigesetzte Wärme sinkt bei Zunahme der Boroxidmengen auf Tonerde, während die entsprechende Anzahl von Säurestellen mit der Menge von Boroxid zunimmt, wie durch Volummetrie festgestellt wurde.Das thermische Verhalten und die Stabilität der Katalysatoren wurden bei Vorkommen von Dehydratation mittels DSC in Verbindung mit TG untersucht.

     

Zur Geschwindigkeit der Adsorption von Tensiden

Zusammenfassung Es wird ein Verfahren zur Messung dynamischer elektrischer Oberflächenpotentiale beschrieben. Mit dieser Methode untersuchten wir die Geschwindigkeit der Adsorption von 3 Tensiden an der Wasser/Luft-Grenzfläche. Die bei verschiedenen Adsorptionszeiten theoretisch zu erwartenden Oberflächenkonzentrationen werden aus dem Stofftransport durch Diffusion ermittelt. Durch Vergleich der dynamischen Me\werte untereinander und mit den Gleichgewichtswerten folgt, da\ mit kürzer werdender Adsorptionszeit die Abweichungen von einer Diffusionskinetik grö\er werden. Grundsätzlich wird eine Verlangsamung der Adsorption gefunden. Diese Erscheinung wird als Hemmung bei der Einstellung des Adsorptionsgleichgewichtes diskutiert, wobei die Möglichkeit besonderer Eigenschaften von Ungleichgewichtsfilmen offen gelassen wird. Die beschriebenen Anomalien sind allerdings nur bei kleinen Adsorptionszeiten geschwindigkeitsbestimmend und damit nachweisbar.     

Die Löslichkeit von aromatischen Verbindungen mit polaren Gruppen in Wasser

Zusammenfassung Die Löslichkeiten folgender Verbindungen wurden in Wasser bei 5°-Intervallen von 0° bis 40° bestimmt; Anilin, Mtrobenzol, Chlorbenzol,-Oxynaphthalin und-Nitronaphthalin. Aus diesen Ergebnissen wurden die thermodynamischen Parameter für den Lösungsprozeß der reinen flüssigen Verbindungen in Wasser berechnet. Das Resultat wurde mit Hilfe des Begriffs der Eisberge erklärt.Beim Benzol, Anilin und Chlorbenzol waren die Lösungswärmen negativ bei niedrigeren Temperaturen und wurden mit steigender Temperatur positiver. Dagegen traten beim Nitrobenzol,-Oxynaphthalin und-Nitronaphthalin stets die positiven Lösungswärmen auf. Dies sollte auf die großen intermolekularen Kräfte in der reinen Flüssigkeit zurückzuführen sein.     

Gaschromatographische Untersuchung von Brenzcatechinderivaten

Zusammenfassung Bei der fraktionierten Destillation von Tallöl gelangt die Hauptmenge der Phenole in den Vorlauf. Bei den Phenolen handelt es sich um Ligninabbauprodukte, die bei der alkalischen Zellstoffkochung entstanden sind. Bis auf Phenol, das in geringen Mengen nachgewiesen wird, leiten sich alle Phenole von Guajacol (Brenzcatechinmonomethyläther) ab. Folgende Verbindungen konnten identifiziert werden: Guajacol, Äthylguajacol, Propylguajacol, Eugenol, cis- und trans-Isoeugenol und Acetovanillon. Als flüssige Phase zur Trennung der Phenole wurden Apiezonfett undPolypropylenglykol auf Kieselgur herangezogen. Für die höhersiedenden Anteile der Phenolfraktion brachte die Überführung in die methylierten Verbindungen auf der polaren Glykolsäure eine bessere Trennung.Für Phenole mit sterisch unbehinderten Hydroxylgruppen erhält man auf beiden Phasen für den Logarithmus des relativen Retentionsvolumens eine lineare Abhängigkeit vom Siedepunkt. Starke Abweichungen von der linearen Abhängigkeit ergeben sich bei Phenolen, die in o-Stellung durch nukleophile Gruppen substituiert sind. In Verbindungen wie o-Chlorphenol, o-Nitrophenol und Guajacol errechnen sich aus den Retentionswerten auf der Polyglykolsäule scheinbare Siedepunktserniedrigungen bis zu 40° C. Diese Abweichungen können durch die Ausbildung von innermolekularen Wasserstoffbrücken erklärt werden, wodurch eine Wechselwirkung zwischen den phenolischen Hydroxylgruppen und den polaren Gruppen der flüssigen Phase herabgemindert wird. Umgekehrt findet man bei diesen Verbindungen eine scheinbare Siedepunktserhöhung auf der unpolaren Apiezonfettsäule.Auszug aus der Dissertation G. Weissmann, Universität Hamburg 1961.     

Note on thermodynamic instability ofM 4C3-type carbides of gallium group metals

The paper deals with thermodynamic stability of hypothetical solid binaryM ₄C₃ carbides of gallium, indium and thallium. Heats of formation whose contribution to the stability of these compounds is dominant, were estimated by two independent methods: semiempirical theory ofMiedema and empirical trends in the heats of formation of nitrides and carbides of Group III elements. Entropies were calculated with the use of theCantor equation. The estimated values suggest thatM ₄C₃ carbides of gallium, indium and thallium are thermodynamically unstable with regard to their decomposition to elements.

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Über die Instabilität von Galliumgruppenkarbiden des TypsM ₄C₃

Zusammenfassung Es wird die thermodynamische Stabilität von hypothetischen Gallium-, Indium- und Thalliumkarbiden diskutiert. Zur Abschätzung von Bildungswärmen, deren Beitrag zur Stabilität dieser Verbindungen dominant ist, wurden zwei unabhängige Methoden verwendet: die semiempirischeMiedema-Theorie und empirische Trends der Bildungswärmen bei den Nitriden und Karbiden der Elemente der III. Gruppe. Die Entropiewerte wurden mittels derCantor-Gleichung berechnet. Aus den abgeschätzten Werten geht hervor, daß die Galliumgruppenkarbide bezüglich der Zersetzung in die Elemente thermodynamisch instabil sind.

     

Untersuchung der Temperaturabhängigkeit derg ik -Tensoren von Polyäthyleneinkristallen

Zusammenfassung Es wurden die Kristallitgröße und die Änderungen der parakristallinen Gitterstörungen aus den Linienbreiten des Röntgenweitwinkeldiagramms von lösungskristallisiertem linearem Polyäthylen bei den Temperaturen 15°K, 73°K, 173°K und Zimmertemperatur bestimmt. Es wurde eine Zunahme der Gitterstörungen mit fallender Temperatur gefunden.

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Summary The crystallite size and the paracrystalline distortions in polyethylene single crystals were evaluated by the measurement of the linewidth in the X-ray wide angle diagram at four different temperatures (15°K, 73°K, 173°K and 297°K). An increase of the lattice distortions with decreasing temperature was found.

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Mit 3 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.     

Surface tensions and surface heats of mixing of mixtures containing bromobenzene at 293.15 and 303.15 K

Surface tensions of mixtures of bromobenzene with cyclohexane, benzene,o-, m-, andp-xylene have been determined by the capillary rise method at 293.15 and 303.15 K. The data have been used to check the various theories of surface tension of liquid mixtures. The surface heats of mixing have been computed at 293.15 K as a function of composition.

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Oberflächenspannungen und Oberflächen-Mischungswärmen von Mischungen mit Brombenzol als eine Komponente, bei 293,15 und 303,15 K

Zusammenfassung Die Oberflächenspannungen von Mischungen von Brombenzol mit Cyclohexan, Benzol undo-, m- undp-Xylol wurden mit der Kapillarmethode bei 293,15 und 303,15 K bestimmt. Die Daten wurden zur Überprüfung verschiedener Theorien der Oberflächenspannung herangezogen. Die Oberflächen-Mischungswärmen wurden für 293,15 K berechnet.

     

Effect of annealing on thermal properties and crystalline structure of polyamides. Nylon 11 (polyundecaneamide)

Summary The effect of prolonged annealing at a low super-cooling on the thermal properties and crystalline structure of nylon 11 has been investigated. Annealed nylon 11 formed the lamellar spherulites of the alpha-crystalline modification. Thickness of the lamellae increased with time of annealing from 50 to 165 Å for the samples annealed for 20 and 2000 hours respectively. Corresponding values of the melting temperature and the heat of melting increased from 190 °C and 10 cal/g to 211 °C and 20 cal/g.The extrapolated heat of melting of the crystalline phase of nylon 11 is 47 cal/g.

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Zusammenfassung Untersucht wurden die thermischen Eigenschaften und kristallinen Strukturen des 11-Polyamid nach langfristiger Temperung mit Temperaturen nahe dem Schmelzpunkt.Getempertes 11-Polyamid bildete lamellenartige Sphärolithe und kristallisiert in alpha-Modifikation.Die Dicke der Lamellen vergrößert sich mit der Temperungszeit von 50 Å bei einer Temperungszeit von 20 Stdn. bis auf 165 Å bei einer Zeit von 2000 Stdn.Schmelzpunkt und Schmelzwärme dieser getemperten Proben erhöhen sich entsprechend von 190 °C und 10 cal/g auf 211 °C und 20 cal/g.Die extrapolierte Schmelzwärme der kristallinen Phase von 11-Polyamid beträgt 47 cal/g.

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With 8 figures

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Presented in part at the 8th Europhysics Conference on Macromolecular Physics, Bristol, 1978.     

Lamellar thickness of polyethylene single crystal isothermally crystallized in dilute solution

Summary Polyethylene single crystals were formed isothermally from 0.1% solution in tetralin (at 77.2, 84.8, and 89.8°C) and n-hexadecane (106.6°C), and those lamellar thicknesses were investigated as a function of crystallization time. These crystals have revealed no change or, if any, a little change in the lamellar thickness. Even for the crystals formed at considerably high temperature, 106.6°C, at which the segmental motion in a cyrstal begins to become active, the increase in those lamellar thicknesses was of the order of 10 Å. When polyethylene fractions with different molecular weight were crystallized at the same temperature, those lamellar thicknesses have shown nearly the same values. The results observed in this study are in striking contrast to those from isothermal crystallization in bulk, as observed byHoffman andWeeks. The constancy of the thickness of solution-grown crystals is interpreted as that the longitudinal translation of chains and chain ends in the interior of a crystal, necessary to thickening, will have been restrained on account of a considerably lower crystallization temperature than that in bulk. The lamellar thickness observed is presumed to have nearly equal value to the thickness of the growth nucleus as derived from the kinetic theory byLauritzen andHoffman.

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Zusammenfassung Es wurden Polyäthylen-Einkristalle isotherm aus 0,1%iger Lösung in Tetralin bei 77,2, 84,8 und 89,8 °C und aus n-Hexadecane (106,6 °C) hergestellt, und es wurden die Lamellendicken als Funktion der Kristallisationszeit untersucht. Diese Kristalle haben keine Änderung gezeigt oder, wenn, dann nur eine sehr geringfügige Änderung der Dicke. Sogar für Kristalle bei beträchtlich höherer Temperatur, erzeugt bei 106,6 °C, bei der die Segmentbeweglichkeit in den Kristallen aktiv zu werden beginnt, war der Anstieg der Lamellendicken nur von der Größenordnung 10 Å. Wenn Polyäthylenfraktionen von verschiedenen Molekulargewichten bei derselben Temperatur kristallisiert wurden, zeigten die Lamellendicken nahezu dieselben Werte. Die beobachteten Ergebnisse sind in schlagendem Kontrast zu denjenigen isothermer Kristallisation aus der Masse, wie sie beiHoffman undWeeks beobachtet wurden. Die Konstanz der Dicke von lösungsgewachsenen Kristallen wird damit interpretiert, daß die longitudinale Translation der Ketten und Kettenenden im Inneren eines Kristalls, notwendig zum Dicken-Wachstum, infolge der beträchtlich langsameren, niedrigeren Kristallisationstemperaturen als bei Kristallisation in der Masse stark behindert ist. Die beobachteten Lamellendicken haben nahezu den gleichen Wert wie die Dicke des Wachstumskeims, wie er sich aus der kinetischen Theorie vonLauritzen undHoffman ableilet.

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With 1 table