Die nicht-Newtonsche Oberflächenviskosität

Zusammenfassung In der vorliegenden Arbeit ist die enge Korrelation aufgezeigt, die zwischen der Struktur von Oberfl?chenfilmen und ihren rheologischen Eigenschaften besteht. Sie ergibt gleichzeitig, da? die molekulare Struktur selbst in starkem Ma?e vom Bewegungszustand des Systems abh?ngt. Gleiche Betrachtungen k?nnen natürlich auf dreidimensionale Systeme angewendet werden, und es gibt zweifellos Vorg?nge von dem hier beschriebenen Typ, die Ursprung der rheologischen und optischen Besonderheiten zahlreicher kolloider Systeme darstellen, z. B. der dynamischen Turbidit?t (des dynamischen Lichtstreuungsverm?gens). Vorgetragen auf der Tagung der Kolloid-Gesellschaft am 29. u. 30, Sept. 1951 in K?ln. übersetzt von F.H. Müller, Marburg/L.     

Über die Viskosität und Plastizität disperser Systeme

Zusammenfassung 1.Der Apparat mit rotierendem Zylinder (mit Platina-Iridiumzylindern) des Systems M. Wolarowitsch wurde zur Untersuchung der Viskosit?t geschmolzener Schlacken und Gesteine bei Temperaturen bis zu 1400°C benutzt. 2.Ein Vergleich mit den Daten von Mc Caffery und Feild zeigte übereinstimmung bei hohen Temperaturen (geringe Viskosit?t). Bei niedrigen Temperaturen (gro?e Viskosit?t) ergab sich eine wesentliche Differenz, welche der Autor durch Gleiten der Schlacke am Graphitzylinder im Apparat von Mc Caffery und Feild erkl?rt. 3.Es wurde eine Reihe von Titanschlacken gemessen, wobei die Viskosit?tskurven derselben ein sehr starkes Steigen bei Senkung der Temperatur zeigten, was mit der Kristallisation der Schlacken verknüpft ist. Die Titanschlacken ergaben eine Viskosit?tsanomalie und Plastizit?t, die offenbar gleichfalls mit den Kristallisationsprozessen zusammenh?ngt. 4.Es wurde die Viskosit?t einer Reihe von Gesteinen gemessen, wobei die sauren Gesteinsarten sich sehr viskos erwiesen und Viskosit?tskurven vom gleichen Typus wie gew?hnliche Gl?ser ergaben. Die basischen Gesteinsarten erwiesen sich wenig viskos und zeigten eine anomale Viskosit?t und Plastizit?t, die der Verfasser ebenso wie bei den Schlacken durch Kristallisation erkl?rt. Bei der vorliegenden Arbeit halfen mir bei den Messungen und Berechnungen D. M. Tolstoi und L. W. Zwerew, wofür ich ihnen meinen aufrichtigsten Dank ausspreche.     

Zur Kinetik der Grenzflächenaktivität

Zusammenfassung Bei den meisten praktischen Benetzungsvorgängen findet gleichzeitig eine Änderung der Grenzfläche flüssiggasförmig statt. Daher spielt auch die Oberflächenspannung der Flüssigkeit neben den Grenzflächenenergien fest-gasförmig und fest-flüssig eine Rolle; diese kann in gewissen Fällen dominierend sein. Bei verdünnten Netzmittellösungen bewirkt eine Vergrößerung der Oberfläche eine vorübergehende Verminderung der Oberflächenkonzentration und damit eine Zunahme der Oberflächenspannung. Bei einer Verkleinerung der Oberfläche ist es umgekehrt. Zur Erzielung einer großen Benetzungsgeschwindigkeit ist es günstig, wenn diese dynamischen Änderungen der Oberflächenspannung möglichst klein sind.Es wird ein Verfahren zur Messung der dynamischen Veränderlichkeit der Oberflächenspannung beschrieben, das auf dem Unterschied der Oberflächenspannungen an den beiden Menisken eines in einer Kapillare sich bewegenden Flüssigkeitsfadens beruht. Messungen mit einer Reihe von technischen Netzmitteln ergaben, daß die mit ihnen gemessenen Textilnetzzeiten mit der dynamischen Veränderlichkeit der Oberflächenspannung parallel gehen.Weitere Versuche befaßten sich mit Beziehungen zwischen der dynamischen Veränderlichkeit der Oberflächenspannung und dem Diffusionskoeffizienten des Netzmittels. Es wurde der zeitliche Verlauf der Bewegung eines unter konstantem Druck in einer Kapillare unter Benetzung der Wand zurückweichenden Flüssigkeitsmeniskus gemessen. Nimmt man an, daß hierbei die freie Diffusion geschwindigkeitsbestimmend ist, so erhält man aus den Versuchen Werte für den Diffusionskoeffizienten, die um rund eine Zehnerpotenz zu klein sind. Es wird daraus geschlossen, daß die Netzmittelmoleküle beim Übergang aus dem Innern an die Oberfläche der Lösung eine irgendwie geartete Hemmung, sei es eine elektrische Potentialschwelle oder eine sterische Hinderung, zu überwinden haben.     

Ueber die Kontraktilität von Katgut und die Theorie der Muskelkontraktilität

Zusammenfassung Vorliegende Mitteilung hat den Zweck, einen Beitrag zu einer kolloidchemischen Theorie der Kontraktilität des gestreiften Muskels zu liefern.Eine Anzahl von Versuchen über die Quellung und Kontraktion von Katgut wird beschrieben und darauf hingewiesen, daß die Befunde nicht nur mit den physikalischen Phänomenen bei der Kontraktion gestreifter Muskel, sondern daß auch die chemischen Bedingungen, die beiden Erscheinungsreihen zugrunde liegen, identisch sind.Rückschauend werden die Arbeiten jener Forscher betrachtet, denen das meiste Verdienst zukommt, an der Schaffung einer kolloidchemischen Theorie der Muskelkontraktilität mitgewirkt zu haben. An diesen Rückblick schließen sich einige kritische Bemerkungen an.     

Zur phänomenologischen Theorie der Visko-Elastizität

Zusammenfassung Die Arbeit geht von Einw?nden aus, die in der Literatur sowohl von experimenteller als auch von theoretischer Seite gegen die Gültigkeit der Relaxationstheorie erhoben worden sind. Zur Beseitigung der auftretenden Diskrepanzen wurde der naheliegende Weg verfolgt, die mikroskopischen Tr?gheitseffekte zu berücksichtigen, die bei molekularen Umlagerungen eines relaxierenden Mediums auftreten. Es konnte an Hand elektrischer Modelle des mechanischen Verhaltens gezeigt werden, da? sich durch Einführung von Massen in die Modellmechanismen der Relaxationstheorie erweiterte Mechanismen finden lassen, aus denen Retardationsmodelle aufgebaut werden k?nnen, deren ph?nomenologisches Verhalten die experimentell gefundenen Abweichungen von Relaxationsverhalten beschreibt und den theoretischen Einw?nden gegen die Relaxationstheorie Rechnung tr?gt. Für die wichtige Gruppe von Stoffen mit rein elastischem Anteil wurde gezeigt, da? die erweiterten Retardationsmodelle in ?quivalente Relaxationsmodelle übergeführt werden k?nnen. Die erweiterten Modelle gehen für den Grenzfall verschwindender Massen in die Modelle der normalen Relaxationstheorie über. Die vorliegenden Betrachtungen beschr?nken sich auf den Fall überkritischer D?mpfung der Modelle, was im Sinne einer Korrektur des Grenzfalles verschwindender Masse zu rechtfertigen ist. Die den erweiterten Modellen entsprechenden erweiterten Grundfunktionen und Spektren sind durch die Transformationsbeziehungen der normalen Relaxationstheorie transformierbar.     

Zur phänomenologischen Theorie der Visko-Elastizität

Zusammenfassung Es werden die Grundbeziehungen der linearen skalaren Theorie des ph?nomenologischen Verhaltens visko-elastischer Stoffe zusammenfassend dargestellt, wobei keine einschr?nkenden Voraussetzungen über die zugrunde liegenden Stoffe gemacht werden. Bei der Formulierung der Theorie wird eine verallgemeinerte Spektraldarstellung angegeben, die im Gegensatz zu der bisher üblichen Schreibweise das gesamte viskoelastische Verhalten eines Stoffes umfa\t.     

Kristallinität und mechanische Dämpfung von Polyäthylen

Ohne ZusammenfassungDen Firmen Kalle & Co., Wiesbaden und Norvin, Petersaurach, danken wir wiederum für Folien.     

Bemerkungen über Plastizität

Ohne Zusammenfassung Uebersetzt von K. Popp (Leipzig).     

Die Plastizität des Eises

Zusammenfassung Die Bedingungen für eindeutige und reproduzierbare kristalloplastische Verformungen werden er?rtert und festgelegt. Mit dem H?ppler-Konsistometer werden Flie?kurven von Eis innerhalb eines Temperaturbereiches von −1° bis − 30° bei unterschiedlichen Schubspannungen bis zu 63 kg · cm⁻² aufgenommen, mit dem Ergebnis, da? das Theologische Verhalten des als achsenparalleler Polykristall vorliegenden Eises gekennzeichnet ist durch das Vorhandensein eines Flie?punktes, quasiplastischen Flie?kurvenverlauf bei niedrigen und reinplastisches Flie?en bei hohen Schubspannungen. Aus den Me?ergebnissen wird die Quasiviskosit?t ηq errechnet, die stark abh?ngig ist von der Temperatur und der Schubspannung. Die Me?ergebnisse bewegen sich in den Grenzen von 1,72 · 10¹¹ bis 2,13 · 10¹⁵ cP und stimmen mit den Angaben ?lterer Autoren, deren Me?ergebnisse und Berechnungen diskutiert werden, gut überein. Die Temperaturabh?ngigkeit der Quasiviskosit?t des Eises betr?gt in dem Intervall von −1° bis −10° etwa 150 Proz. für 1°.     

Zur Theorie der Strukturviskosität

Zusammenfassung Mit Hilfe der Annahme von Anziehungskr?ften zwischen den Teilchen einer Suspension gelingt es, unter Benutzung einfacher reaktionskinetischer Vorstellungen eine Gleichung für das Flie?verhalten strukturviskoser Suspensionen abzuleiten, die mit der von R. V. Williamson empirisch gefundenen Gleichung übereinstimmt. Dabei werden die von dem hydrodynamischen Verhalten der suspendierten Teilchen herrührenden Effekte v?llig au?er acht gelassen. In übereinstimmung mit experimentellen Ergebnissen von J. E. Arnold und C. F. Goodeve wird dabei für die Binghamflie?grenze eine quadratische Abh?ngigkeit von der Konzentration der suspendierten Teilchen erhalten. Durch Vergleich der Anla?werte und der Binghamflie?grenzen von Graphitsuspensionen in verschiedenen Suspensionsmitteln konnte gezeigt werden, da? die Strukturviskosit?t fast ausschlie?lich durch die Wechselwirkungskr?fte der suspendierten Partikel bedingt sein kann. Herrn Professor H. Braune bin ich für sein stets f?rderndes Interesse und wertvolle Hinweise zu besonderem Dank verpflichtet.     

Die Konzentrationsabhängigkeit der Viskosität,IV

Zusammenfassung Es werden weitere Beispiele angeführt für die allgemeine Gültigkeit unserer zweikonstantigen Viskosit?ts-Konzentrationsformeln für kolloide Dispersionen. Der früher schon gefundene Unterschied im Viskosit?tsverlauf bei Konzentrations-erh?hung zwischen natürlichen und synthetischen Hochpolymeren verschiedenen Polymerisationsgrades wird dabei best?tigt. Derselbe steht jetzt au?er Zweifel fest, über die Ursache dieses Unterschiedes wird diskutiert. Es wird gezeigt, da? unsere Formeln hervorragend geeignet sind, dieη _r-c_v-Kurven auch bei grob-dispersen Systemen (Emulsionen) und niedermolekularen L?sungen (sowohl w?sserigen L?sungen von Nichtelektrolyten als nichtw?sserigen L?sungen) zu beschreiben. Die beiden Materialkonstanten, Voluminosit?tV ₀ und visk?simetrischer Gestrecktheitsfaktora oderA, erhalten in diesen letzten F?llen durch st?rende Umst?nde bisweilen schwer interpretierbare Zahlenwerte. Zum Schlusse werden zwei rezente Ver?ffentlichungen, die den gleichen Gegenstand behandeln, kritisch besprochen. Es zeigt sich, da? die Ergebnisse dieser Arbeiten durch die schon in unseren ersten Abhandlungen mitgeteilten Betrachtungen v?llig erkl?rt werden k?nnen.