Fractionation of poly(vinyl alcohol) derived from poly(vinyl acetate) from its aqueous solution induced by shearing force-IV

Summary In order to clarify the mechanism of crystallization under molecular orientation, the fractionation for poly(vinyl alcohol) (VAc-PVA) derived from vinyl acetate from its aqueous solution was carried out under shearing force. The fibrillar crystals grown by shearing force from solutions were produced on the stirrer and in solution simultaneously. The fibrillar crystals had a diameter of approximately 1 mm and a length of 1 cm in the case of the initial polymer concentration of 2.0%, and approximately 1 mm and 5 cm in the case of 0.5%. The initial rate of precipitation (Rs) for the precipitates produced in solution was higher than that (Rr) on the stirrer. The difference betweenRs andRr increased with an increase in initial polymer concentration. The difference in the percentages of syndiotactic diads of precipitates grown on the stirrer and those in solution was not found, and the percentages of syndiotactic diads of each fraction decreased in the order of fractionation. Furthermore, the difference in the molecular weight of precipitates grown on the stirrer and those in solution was not found in the case of the higher polymer concentration, whereas it was found clearly in the case of lower one.

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Zusammenfassung Um den Mechanismus der Kristallisation unter molekularer Orientierung zu klären, wurde die Fraktionierung von Polyvinylalkohol (VAc-PVA), der aus Vinylacetat hergestellt war, in wäßriger Lösung unter Scherkräften durchgeführt. Die von Lösung unter Scherung gewachsenen flbrillären Kristalle erscheinen gleichzeitig in Lösung und auf dem Rührer. Die aus Lösung gewonnenen Faserkristalle hatten einen Durchmesser von etwa 1 mm und eine Länge von etwa 1 cm bei einer anfänglichen Konzentration des Polymeren von 2.0%, etwa 1 mm und 5 cm resp. für 0.5%. Die anfängliche Fällungsgeschwindigkeit (Rs) der in Lösung wachsenden Niederschläge war höher als diejenige (Rr) auf dem Rührer. Ein Unterschied im Gehalt an syndiotaktischen Diaden zwischen den vom Rührer und aus der Lösung entnommenen Faserkristallen ließ sich nicht feststellen, und die syndiotaktischen Diaden nahmen in beiden Proben mit der Ordnung der Fraktionierung ab. Darüber hinaus ließ sich ein Unterschied im Molekulargewicht zwischen den auf dem Rührer und in der Lösung gewachsenen faserigen Kristallen bei der höheren Anfangskonzentration des Polymeren nicht feststellen, aber bei der niedrigeren Anfangskonzentration des Polymeren war die Auswirkung des Molekulargewichtes deutlich.

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Mechanical Denaturation of High Polymers in Solutions, XXV.     

Untersuchung von Oxidfällungen in Nitratschmelze, 1. Mitt.: Über den Reaktionsmechanismus der thermischen Zersetzung der Nitrate der Seltenerdmetalle

Zusammenfassung Es wurde die thermische Zersetzung von Cer-, Praseodym-und Terbiumnitraten in Sauerstoffatmosphäre sowohl mit reinen Nitraten als auch in Alkalinitratschmelze untersucht und festgestellt, daß die Reaktion über vierwertige Verbindungen verläuft, die sich bei relativ niedriger Temperatur (200–320°C) zersetzen. Dadurch wurde für die Anomalie, daß sich die Nitrate dieser Lanthanide bei wesentlich tieferer Temperatur als jene der anderen Lanthanide (750–880°C) zersetzen, eine Erklärung gefunden. Die Oxydation des Praseodyms in Alkalinitratschmelze wird durch Oxydationskatalysatoren sowie durch Sauerstoff unter Druck begünstigt. Praseodymdioxid wirkt selbst als Katalysator in der Schmelze bei Oxydation des Praseodym(III) zu Praseodym(IV). Es wurde ein Reaktionsmechanismus für die Bildung des Praseodymdioxids in der Schmelze aufgestellt und durch Isolierung definierter vierwertiger Oxidsalze verstärkt. Durch Extraktion mit organischen Lösungsmitteln kann man den Reaktionsverlauf der thermischen Zersetzung verfolgen.Die Nitrate des Cers, Praseodyms und Terbiums wurden in oxydierender Alkalinitratschmelze auch durch Zugabe von konz. Wasserstoffperoxid oxydiert, wobei sich unlösliche Praseodym(IV)- und Terbium(IV)-Nitratkomplexe bildeten. Auf Grund der Untersuchungsergebnisse konnten wirkungsvolle Trennungsmethoden für Lanthan und Praseodym sowie für Cer und Praseodym bzw. Terbium entwickelt werden.     

Über die Heterogenität verschiedener Zellulosearten,III

Zusammenfassung Zwecks Bestimmung der Heterogenität von Azetylzellulose-Fraktionen, welche nach der in der ersten Abhandlung beschriebenen Methode erhalten wurden, und zwecks Nachprüfung, ob die unter bestimmten Bedingungen gefällten Fraktionen keine weniger viskosen Produkte mitreißen, wurde eine nochmalige Fraktionierung dieser Azetylzellulose-Fraktionen vorgenommen. Die Fraktionierung wurde durch Fällung der Azetylzellulose aus chloroformiger Lösung durch Methanolzusätze ausgeführt.Es wurde festgestellt, daß die Heterogenität der primären Fraktionen von Azetylzellulose aus Linters von 4–10 Proz., aus Holzzellstoffen zwischen 14 und 55 Proz. schwankt, wobei sich keine Abhängigkeit von der Fraktionsnummer und vom Rohstoff beobachten ließ. Es findet im allgemeinen kein Mitreißen von weniger viskosen Produkten statt, da die sogar aus benachbarten primären erhaltenen sekundären Fraktionen in den meisten Fällen keine ineinandergreifenden Viskositätswerte aufweisen.Die Korrektheit der Methode wurde auch durch einen Versuch bestätigt, in welchem ein künstliches Gemisch zweier Produkte von verschiedener Viskosität fraktioniert wurde, da dabei mit genügender Genauigkeit die ursprünglichen Bestandteile zurückgewonnen wurden.     

Die konduktometrische Bestimmung der Zusammensetzung von alkalischen thioglykolat- und sulfithaltigen L?sungen

Zusammenfassung Die Möglichkeit, durch konduktometrische Maßanalyse die Untersuchung von Lösungen, die neben freien Basen (Ammoniak, Natronoder Kalilauge) deren Thioglykolate oder Sulfite enthalten, sicherer und in mancher Hinsicht auch einfacher zu gestalten, wurde experimentell modellmäßig geprüft, die grundsätzlichen Ergebnisse wurden ausführlich besprochen. Es wurde gefunden, daß zur Titration von Thioglykolat allein in isopropanolischer Lösung bei Raumtemperatur oder ebenso in Gegenwart von Sulfit, aber bei 48–53° C, die Verdrängungstitration nur mit Schwefelsäure zur Bestimmung geeignet ist. Sulfit wird in wäßriger Lösung nach Oxydation mit Wasserstoffperoxyd zu Sulfat in üblicher Weise mit Bariumacetat in Gegenwart von Salpetersäure titriert. Eine erste Arbeitsvorschrift wird mitgeteilt.Für die stetige Förderung der Arbeit danke ich aufrichtigst den Herren Karl und Georg Ströher sowie Herrn Dir. Joh. Pülsch.     

Streulichtmessungen an Lösungen vondl-Phenylalaninpolypeptiden

Zusammenfassung Zur Ermittlung der Aggregation der Polypeptidmoleküle wird die Intensität des Streulichtes der Lösungen von synthetischendl-Phenylalaninopolypeptiden unter Verwendung eines Zeiß-Stufenphotometers in einem Winkelbereich von 35° bis 120° gemessen.Lösungen in Nitrobenzol enthalten sehr große Aggregate und zeigen eine gewisse Instabilität, die in einer Zunahme der Teilchengewichte bei sehr langem Stehen der Lösung zum Ausdruck kommt. Benzollösungen zeigen zwar eine größere Viskositätserhöhung, enthalten aber Teilchen mit geringerem Teilchengewicht, das allerdings immer noch viel größer ist als dem mittleren Molgewicht der einzelnen Polypeptidketten entsprechen würde. Sie sind deutlich instabiler als die Nitrobenzolsysteme.Am meisten dem molekulardispersen Lösungszustand nähern sich die Lösungen in Dichloressigsäure, bei denen auch qualitative Zusammenhänge zwischen den Streulicht-und Viskositätsgrößen gefunden wurden.Mit 3 Abbildungen     

Über Hydrate in Lösung

Zusammenfassung Aus der Gefrierpunktserniedrigung des Pyridins in wässeriger Lösung wurde ein abnorm großes Molekulargewicht ermittelt, das mit steigender Konzentration zunimmt. Dies gab Anlaß zur Vermutung besonderer Hydrate des Pyridins, zu deren Auffindung die Gefrierpunktserniedrigungen untersucht wurden, die Pyridin und Wasser zusammen in verschiedenen Lösungsmitteln bewirken. Aus den kryoskopischen Messungen in Äthylenbromid wurde die Gleichgewichtskonstante für ein bisher unbekanntes Hydrat aus 2 Molekülen Pyridin und 1 Molekül Wasser ermittelt. Eine daraufhin angestellte Berechnung der ersten Versuchsergebnisse ergab, daß in reiner wässeriger Lösung dieses Hydrat jedenfalls nur bei sehr geringer Pyridinkonzentration vorherrschend sein kann, während sich zwischen 7% und 17% Pyridingehalt eine Konstante für ein Hydrat aus 5 Molekülen Pyridin und 1 Molekül Wasser ergab.In Formamid als Lösungsmittel wurden ferner noch verschiedene kryoskopische Untersuchungen mit Mineralsalzen ausgeführt; ihr hauptsächliches Ergebnis war die Auffindung von Hydraten des Natriumsulfats und des Calciumchlorids auch bei Gegenwart eines hundertfachen Überschusses an Formamid.Dissertation, überreicht der philosophischen Fakultät der Deutschen Universität in Prag.Zum Schlusse sei mir noch gestattet, Herrn Professor Rothmund, unter dessen Anleitung die vorliegende Arbeit ausgeführt wurde, aufrichtigen und herzlichen Dank für die stete wohlwollende Förderung zu sagen.     

Eine Methode zur volumetrisehen Bestimmung von Blei mit Kaliumchromat

Zusammenfassung Es wurden verschiedene Farbstoffe auf ihre Verwendbarkeit als Indikator bei der Titration von Blei mit Chromat geprüft. Dabei wurde ein neuer Indikator in dem 2,6-Dichlorphenolindophenol gefunden. Seine Verwendbarkeit bei der Bleititration wurde eingehender erprobt, und zwar bei Halbmikro- und bei Makrotitration, jeweils mit einfachen Lösungen, nach vorheriger Säuerung und darauffolgender Neutralisation sowie bei Zusatz von Fremdsalzen.Betrug der Fremdsalzgehalt mehr als das etwa Zehn- bis Zwanzigfache des zu titrierenden Bleies (in äquivalenten), so wurde bei einer Reihe von Salzen die Erkennung des Umschlages mit zunehmender Fremdsalzkonzentration unschärfer. Hydrolysierende Salze störten besonders stark.Für die Makrotitration liegt bei richtiger Durchführung der mittlere Fehler unter 0,5%, für die Halbmikrotitration bei ungefähr 1%.     

Über die Löslichkeit und das Lösungsgleichgewicht von Kieselsäuren

Zusammenfassung Die Schwierigkeiten der experimentellen Bestimmung der Löslichkeit der Kieselsäure werden erläutert und auf die unterschiedlichen Lösungsgeschwindigkeiten der verschiedenen SiO₂-Modifikationen und die Polykondensationsneigung der Kieselsäure zurückgeführt. Es wird eine von der Lösungsgeschwindigkeit und der Ausgangsmodifikation unabhängige Löslichkeit der Kieselsäure postuliert, die nur mit dem Kieselsäuregel als Bodenkörper in einem echten Gleichgewicht steht.Das Gleichgewicht in der Lösung wird unter Berücksichtigung der Polykondensationsgleichgewichte zwischen den Kondensationsstufen der Kieselsäure unter bestimmten Modellvorstellungen berechnet. Für die einzelnen Stufen ergeben sich feste Grenzkonzentrationen, die bei den niedrigsten Kondensaten am schnellsten erreicht werden und mit zunehmendem Kondensationsgrad abnehmen.Die äußerst geringe Lösungsgeschwindigkeit kompakter SiO₂-Phasen wird durch die notwendige gleichzeitige Hydrolyse mehrerer Bindungen an der Grenzfläche erklärt. Für die Hydrolyse- und Kondensationsgeschwindigkeiten der Polykieselsäuren werden unter bestimmten Annahmen für die beteiligten chemischen Prozesse formelmäßige Ausdrücke abgeleitet, aus denen dieph-Abhängigkeit der Geschwindigkeiten abzulesen ist und eine Beziehung für die Konstanten der Kondensationsgleichgewichte erhalten wird. Auf den Einfluß von Anionen als Lösungsgenossen wird hingewiesen.Die theoretischen Ergebnisse werden an vorliegendem experimentellem Material geprüft und zeigen durchweg gute qualitative Übereinstimmung.     

Wechselstrompolarographie organischer Verbindungen und L?sungsmitteleinflu?

Zusammenfassung Die Breyersche Methode wurde zur Bestimmung von reversiblen Depolarisatoren herangezogen, insbesondere Natrium, Kalium und Ammonium.Das Adsorptionsverhalten speziell von organischen Verbindungen an Quecksilber, sowie ihre Desorption unter dem Einfluß des elektrischen Feldes läßt sich mit dieser Methode gut studieren.Man kann zeigen, daß organische Lösungsmittel die organischen Depolarisatoren aus der Adsorptionsschicht zu verdrängen vermögen.Das steht in Übereinstimmung mit Befunden über die Maxima unterdrückende Wirkung solcher Lösungsmittel und die Verschiebung der Halbstufenpotentiale.     

Der hydrothermale Abbau von Glucose

Zusammenfassung Im Zusammenhang mit hydrothermalen Abbauversuchen von cellulosehältigen Substanzen wurde der Abbau von Glucose in wäßrigen Lösungen unter neutralen Anfangsbedingungen untersucht.Der analytische Nachweis von Glucose wurde, nach papierchromatographischer Auftrennung, über die Aktivitätsbestimmung der mit¹⁴C markierten Verbindung durchgeführt. Es konnte nachgewiesen werden, daß mit den kolorimetrischen Methoden die erforderliche Genauigkeit nicht erzielt werden kann.Im Temperaturbereich von 200 bis 300°C folgt der Abbau der Glucose bis zu 90% Umsatz einer Reaktionsgleichung erster Ordnung. Die Aktivierungsenergie beträgt 28,9 kcal/Mol, die Stoßkonstante ist 8,85×10⁹ sec^–1. Die kinetischen Reaktionsdaten lassen die Abbaugeschwindigkeit von Glucose in entsprechenden hydrothermalen Prozessen vorausberechnen.Mit 3 AbbildungenHerrn Prof. Dr.L. Schmid herzlichst zu seinem 70. Geburtstag gewidmet.     

Zur mercurimetrischen Bestimmung von Cystin unter Anwendung von Natriumsulfit

Zusammenfassung Es wird eine direkte und eine indirekte titrimetrische Bestimmungs-methode für Cystin vorgeschlagen, die auf der Reaktion mit Sulfiten und o-Hydroxymercuribenzoesäure in schwach alkalischer Lösung (p_H 8 bis 8,5) unter Anwendung von Thiofluorescein als Indicator beruht. Für die Bestimmung des Cystingehaltes in Wolle wird die Probe zuerst 5 Std mit einem Säuregemisch (Schwefel- + Phosphorsäure) bei 105°C hydrolisiert. Der Cystingehalt in Schafwolle wurde zu 11,26% gefunden.     

Eine einfache chromatographische Methode zur Charakterisierung bitumin?ser Stoffe

Zusammenfassung Die Methode der Ringpapierchromatographie unter Anwendung von UV-Licht als einfachem Hilfsmittel zur Unterscheidung organischen Materials wurde hinsichtlich der Möglichkeit überprüft, zahlenmäßig greifbare Ergebnisse zu erhalten, die eine sichere Klassifizierung und Unterscheidung bituminöser Stoffe ermöglichen. Es wurde gefunden, daß für eine gute Reproduzierbarkeit der Ergebnisse die gleichmäßige Aufgabe der Lösung auf das Papier wesentlich ist. Ein äußerst gleichmäßiger Zufluß, der mit der Sauggeschwindigkeit des Papieres korrespondiert, konnte mit Hilfe eines Mikrodosiergerätes, das von einem Motor gleichmäßig angetrieben wurde, erzielt werden. Die erhaltenen Flächen für die verschiedenen Substanzgruppen stellen ein relatives, gut reproduzierbares Maß für die Zusammensetzung der untersuchten Proben dar.Herrn Prof. Dr. W. Fischer zum 60. Geburtstag gewidmet.     

Analytische Anwendungsm?glichkeiten des Feldionen-Massenspektrometers

Zusammenfassung Die Möglichkeiten der Anwendung des Feldionen-Massenspektrometers zur Lösung von Problemen der analytischen Chemie wurden eingehend diskutiert. Nach kurzer Beschreibung wesentlicher Teile der Feldionenquelle und ihrer Betriebsbedingungen wurden die Fragen nach Stabilität, Druckproportionalität und Reproduzierbarkeit der Feldionenströme an Hand von Meßergebnissen beantwortet. Es zeigte sich, daß die kurzfristigen Ionenstromschwankungen etwa ±5% betragen, daß die Ionenströme proportional dem Einlaßdruck sind, und daß Relativspektren bei konstanter Feldstärke mit einer relativen Standardabweichung reproduziert werden, die in der Größenordnung der kurzfristigen Ionenstromschwankungen liegt.Die Feldionen-massenspektrometrische Relativempfindlichkeit wurde für die Molekelionen verschiedener organischer Substanzen bestimmt und ihre Abhängigkeit von der Feldstärke verfolgt.Eine Reihe von Gesetzmäßigkeiten des feldinduzierten Zerfalls organischer Molekelionen wurde angegeben und die Möglichkeit angedeutet, das Feldionen-Massenspektrometer für die Lösung bestimmter Probleme der Strukturaufklärung organischer Molekeln zu benutzen.Die Feldionen-Massenspektren recht komplizierter Gemische von Kohlenwasserstoffen wurden diskutiert und mit gaschromatographisch oder Elektronenstoß-massenspektrometrisch gewonnenen Analysenergebnissen verglichen. Die Methoden ergänzen sich zu einem gewissen Grade.Das Feldionen-Massenspektrum kann vor allem dazu dienen, rasch einen Überblick über die Zusammensetzung eines komplizierten Gemisches organischer Substanzen zu gewinnen.Auszug aus der Dissertation von G. Wagner.     

Über die Elektrolyse der Lösungen einiger fettsaurer Salze in den entsprechenden wasserfreien Säuren

Zusammenfassung Die elektrolytische Zersetzung von Alkaliacetaten, gelöst in wasserfreier Essigsäure, von Alkalipropionaten in wasserfreier Propionsäure und von Natriumformiat in Ameisensäure wurde untersucht und der Einfluß der Konzentration der Lösungen, der Temperatur und der Stromdichte auf die Zusammensetzung der entwickelten Gase festgestellt.Die bei der Elektrolyse der Lösungen in den Säuren entstehenden Produkte sind qualitativ dieselben wie bei der Zersetzung angesäuerter wässeriger Lösungen der gleichen fettsauren Alkalien, ihr Mengenverhältnis ist jedoch vielfach anders. Eine Ausnahme macht das bei der Formiätelektrolyse gebildete Kohlenoxydgas, das bei wässerigen Lösungen bisher anscheinend noch nicht nachgewiesen wurde, und möglicherweise das aus Propionat entstehende Butylen, falls dessen Bildung sich bestätigt, für welches dasselbe gilt.Temperaturerhöhung, Konzentrationssteigerung und Vermehrung der Stromdichte wirken bei Lösungen in den Säuren im großen und ganzen im gleichen Sinne wie bei wässerigen. Nur die Größe ihres Einflusses ist in beiden Fällen verschieden, und zwar bei den Säurelösungen durchwegs gering.Diese Gleichartigkeit des Verlaufes legt den Schluß nahe, daß in beiden Fällen die Hauptreaktionen dieselben sind. Da aber bei den Lösungen in den Säuren Wasser ausgeschlossen ist, wird man für die Formulierung der mutmaßlichen Vorgänge alle Reaktionen außer Betracht lassen müssen, die mit der Teilnahme des Wassers rechnen, und zwar nach Möglichkeit auch bei den wässerigen Lösungen.In allen Fällen ließen sich im Anschluß an Formeln von Hamonet die Vorgänge als verschiedenartig verlaufende Wechselwirkungen zwischen zwei (oder mehr) entladenen Säureanionen darstellen.     

Über die Geschwindigkeit der Zersetzung des Ozons in wässeriger Lösung

Zusammenfassung Es wurde eine Methode angegeben, um eine relativ starke Lösung von Ozon in verdünnten Säuren herzustellen.Die Bedingungen, unter denen sich der Ozongehalt jodometrisch bestimmen läßt, wurden geprüft.Es wurde festgestellt, daß sich bei der Zersetzung des gelösten Ozons kein anderes Endprodukt bildet als Sauerstoff.Bei den Versuchen in saurer Lösung zeigte sich, daß die Zersetzungsgeschwindigkeit unter anscheinend gleichen Bedingungen sehr variabel war; doch waren die Bemühungen, diese Unregelmäßigkeiten auf die Anwesenheit eines Katalysators zurückzuführen, ergebnislos.In alkalischer Lösung waren derartige Unregelmäßigkeiten nicht deutlich bemerkbar.Die Zersetzung des Ozons geht in einigermaßen stark sauren Lösungen langsam vor sich, ihre Geschwindigkeit nimmt mit abnehmender Konzentration des Wasserstoffions zu, aber nicht proportional derselben, sondern langsamer.In den stärksten der untersuchten sauren Lösungen (0·01 normal) verläuft die Reaktion annähernd nach der zweiten Ordnung, in den schwächer sauren und den alkalischen liegt ihre Ordnung zwischen der ersten und zweiten.Macht man die Annahme, daß sich zwei Reaktionen superponieren, von denen die eine mono-, die andere bimolekular ist, so gelangt man zu der Differentialgleichungdx/dt=A(a–x)²+B(a– x), durch welche sich die Versuche gut darstellen lassen.In den sauren Lösungen überwiegt das erste Glied; der Verlauf der Reaktion ist daher annähernd bimolekular, in den schwächer sauren und alkalischen Lösungen kommt die monomolekulare Reaktion mehr zur Geltung.     

Zur Bestimmung des Caleiums als Wolframat.

Zusammenfassung Das Gewicht und die Zusammensetzung des ausgefällten Calciumwolframats sind abhängig von der Hydroxyl-Ionen-Konzentration in der Lösung. Der Calciumwolframatniederschlag enthält ungefähr 2% Wasser, das nur bei etwa 800–900° C vollständig entweicht. Sehr konstante Resultate erhält man, wenn man das Calciumwolframat in streng definierter, schwach ammoniakalischer oder neutraler Lösung mit einem 100%igen Überschuß an Na₂WO₄ fällt und darauf bei 800–900° glüht. Die Zusammensetzung der gewonnenen Niederschläge entspricht nicht genau der theoretischen. Ein sehr großer Mangel der Methode ist die verhältnismäßig große Löslichkeit des Calciumwolframats, was bei genauen Arbeiten zu beachten ist. Wegen dieser Löslichkeit kann man die Wolframatmethode, entgegen der Angabe von Katakousinos, nicht zur Trennung des Calciums vom Magnesium benutzen. Die gravimetrische Bestimmung des Calciums nach der hier geprüften Methode bietet keinen Vorteil gegenüber der Oxalat- und Sulfatmethode, sondern eher mehrere Nachteile. Die Methode kann jedoch eine größere Bedeutung bei der colorimetrischen Bestimmung kleiner Calciummengen erlangen, wie das schon Beutels-pacher bezeigt hat.