Microanalysis of corrosion films on metal surfaces by Raman spectroscopy

Summary The chemical composition of corrosion films on the surface of metals used in electrical microrelays has been studied by Raman spectroscopy. On the surface of a zinc coated armature one formate species could be detected whereas on the surface of a spring composed of a copper-nickel-zinc alloy the formation of two different formate species was observed. The above formate formation resulted from contamination of the used lubricant by formic acid.

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Mikroanalyse von Korrosionsfilmen auf Metalloberflächen mit Hilfe der Raman-Spektroskopie

Zusammenfassung Die chemische Zusammensetzung von Korrosionsfilmen auf der Oberfläche von Metallen aus elektrischen Mikrorelais wurde mit Hilfe der Ramanspektroskopie untersucht. Auf der Oberfläche eines verzinkten Ankers wurde Formiat festgestellt und auf der Oberfläche einer Feder aus einer Kupfer-Nickel-Zink-Legierung wurden zwei verschiedene Arten Formiat nachgewiesen. Die Bildung dieser Formiate ergab sich aus der Verunreinigung eines Schmiermittels mit Ameisensäure.

     

Surface charge and adsorption properties of polyethylene in aqueous solutions of inorganic electrolytes

Summary The streaming potentials of several sorts of polyethylene were determined as a function of p_H and composition of aqueous solutions and the electrokinetic (zeta) potentials were calculated. The results were compared with the electrokinetic properties of glass and polystyrene. It has been found that H⁺ and OH^– ions are potential-determining on polyethylene. The surface of polyethylene is charged negatively above p_H 2.5, probably due to dissociation of carboxyl groups, contained on polyethylene as a result of its oxidation during its polymerization and/or further processing. The zeta potentials depend in a rather complicated way on the concentration of various 11 inorganic electrolytes. The probable interpretation of this dependence has been given and conclusion was derived about the absence of compact adhered layer of water molecules at the surface of polyethylene. The results of the present work may be of some importance for elucidating the adsorption properties of polyethylene.

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Zusammenfassung Die Strömungspotentiale verschiedener Arten von Polyäthylen wurden als Funktion des p_H-Wertes und der Zusammensetzung wäßriger Lösungen bestimmt und aus diesen die elektrokinetischen Potentiale (Zeta) berechnet. Die Ergebnisse wurden mit den elektrokinetischen Eigenschaften von Glas und Polystyrol verglichen. Es zeigt sich, daß H⁺- und OH^–-Ionen auf Polyäthylen potentialbestimmend sind. Die Oberfläche des Polyäthylen ist oberhalb p_H 2,5 negativ geladen, vermutlich entsprechend der Dissoziation von Carboxylgruppen, die als Ergebnis der Oxydation während der Polymerisation und/oder weiterer Verarbeitungsprozesse im Polyäthylen enthalten sind. Die Zeta-Potentiale hängen in ziemlich komplizierter Weise von der Konzentration verschiedener ein-einwertiger anorganischer Elektrolyte ab. Die wahrscheinlichste Interpretation dieser Abhängigkeit wurde gegeben und Schlüsse über die Abwesenheit kompakter adsorbierter Schichten von Wassermolekülen auf der Oberfläche des Polyäthylens gezogen.Die Ergebnisse der vorliegenden Arbeit mögen von einiger Bedeutung für die Erkenntnisse der Adsorptionseigenschaften von Polyäthylen sein.

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The authors are indebted to Dr.P. Skivan for helpful discussion of the streaming potential method and to Dr.J. Hradil for kindly supplying the polyethylene samples.     

The surface tension of poly(acrylic acid) in sodium chloride solutions

Summary Surface tension of polyacrylic acid (PAA) in sodium chloride solutions was measured at various ionic strengths. Surface activity of PAA solutions increases and shows a large time dependence with increasing salt concentration. Surface activity and time dependence of surface tension is explained by the changing flexibility of PAA chains.

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Zusammenfassung Oberflächenspannung von Polyacrylsäure in Natriumchloridlösung mit verschiedenem Ionisationsgrad wurde gemessen. Die Oberflächenaktivität und Zeitdauer der Gleichgewichtseinstellung nimmt mit der Salzkonzentration zu. Oberflächenaktivität und Zeitabhängigkeit werden durch die Änderung der Beweglichkeit der Polyacrylsäureketten erklärt.

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With 5 figures     

The surface conductivity at the polystyrene-latex particle/electrolyte interface

Summary The surface conductivity of polystyrene latex particles has been measured in a range of concentrations of potassium chloride, barium perchlorate, aluminium perchlorate, and hexol nitrate. There was an increase of surface conductivity with increasing concentration for the three simple electrolytes; the surface conductivity eventually attained the same constant value in each electrolyte. The measured surface conductivity was several orders of magnitude larger than that calculated for theGouy layer; the results have been interpreted as indicative of a large contribution to the total surface conductivity from the fixed layer and a negligible contribution from the diffuse layer.

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Zusammenfassung Die Oberflächenleitfähigkeit von Polystyrol-Latexpartikeln wurde in Abhängigkeit von der Konzentration in Kaliumchlorid, Bariumperchlorat, Aluminiumperchlorat und Hexolnitrat gemessen. Es besteht ein Anwachsen der Oberflächenleitfähigkeit mit wachsender Konzentration für die drei einfachen Elektrolyte. Dabei erreicht die Oberflächenleitfähigkeit anscheinend in jedem Elektrolyt denselben konstanten Wert. Die gemessene Oberflächenleitfähigkeit ist mehrere Größenordnungen höher als die für eineGouy-Schicht berechnete. Die Resultate wurden dahingehend interpretiert, daß sie auf einen großen Beitrag zur Gesamtleitfähigkeit durch eine fixierte Schicht und einen vernachlässigbaren Beitrag aus der diffusen Schicht hinweisen.

     

Effect of carbon black on the thermal properties and flammability of cis-1,4-polyisoprene vulcanizates

The effect of carbon black with various particle sizes and specific surfaces on the thermal properties of the sulphur vulcanizates ofcis-1,4-polyisoprene was studied by means of thermal analysis. It was found that the addition of carbon black does not change the nature of the thermal processes in isoprene rubber vulcanizates essentially, but it distincly affects the positions of the peaks recorded in the DTA curves. The specific surface of carbon black affects the temperature of the first exothermic process and the temperature and rate of destruction of cross-linked polyisoprene. The presence of carbon black brings about a reduction in the flammability ofcis-1,4-polyisoprene vulcanizates. The specific surface of carbon black influences the value of the oxygen index OI.

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Zusammenfassung Mittels Thermoanalyse wurde der Einfluß von Ruß mit unterschiedlicher Partikelgröße und unterschiedlicher spezifischer Oberfläche auf die thermischen Eigenschaften von Schwefelvulkanisaten von cis-1,4-Polyisopren untersucht. Es wurde festgestellt, daß die Zugabe von Ruß die thermischen Vorgänge in Isoprengummivulkanisaten nicht wesentlich verändert, daß jedoch die Lage der in den DTA-Kurven aufgezeichneten Peaks eindeutig beeinflußt wird. Die spezifische Oberfläche von Ruß beeinflußt die Temperatur des ersten exothermen Vorganges sowie Temperatur und Geschwindigkeit von Abbau des vernetzten Polyisoprenes. Die Gegenwart von Ruß führt eine Verminderung der Entflammbarkeit voncis-1,4-Polyisopren-Vulkanisaten herbei. Die spezifische Oberfläche von Ruß beeinflußt den Wert der Sauerstoffzahl.

     

Investigation of surface reactions of metals by quantitative distribution analysis with SIMS

Summary Surface reactions like carburization or nitriding are important in metallurgy to improve the properties of the surface. In the reaction of FeAlSi-alloys with CO at temperatures of about 1223 K carburization and oxidation occur. Quantitative distribution analysis of C, O, Al and Si in a layer of a few micrometers within a concentration range from x% to x /g is necessary to study the reaction and to calculate diffusion coefficients. Analysis was performed by combination of bulk analysis (thermal analysis for C, O), in situ microanalysis (EPMA/SEM) and surface analysis (SIMS). The investigations focussed on the capability of SIMS for quantitative distribution analysis of trace elements in surface zones of metals.For SIMS measurements a CAMECA IMS 3f ion probe analyzer was used 1. In the analysis of Al and Si matrix and sputter effects could be minimized by careful optimization of the chemical surface reaction with O₂ (oxygen-leak) during analysis. For quantification with an accuracy of approximately 30% rel. external standards were used. For the determination of O and C Ar⁺-primary ions were used. Quantification of oxygen was only possible by combination with bulk analysis (integration method). Due to selective sputtering crater bottoms were rough. Therefore in these measurements depth could not be determined with stylus techniques. Depth scale was obtained by comparing with measurements of Al and Si.

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Untersuchung von Oberflächenreaktionen von Metallen durch Quantitative Verteilungsanalyse mit SIMS

Zusammenfassung In der Metallurgie werden Oberflächenreaktionen wie Carburierung oder Nitrierung zur Verbesserung der Oberflächeneigenschaften verwendet. Bei der Reaktion von FeAlSi-Legierungen mit CO bei Temperaturen von ca. 1223 K tritt Carburierung und Oxidation auf. Zum Studium der Reaktion und zur Berechnung der Diffusionskoeffizienten ist eine quantitative Verteilungsanalyse von C, O, Al und Si in einer Schicht von einigen Mikrometern und einem Konzentrationsbereich von x% bis x g/g notwendig. Die Untersuchungen wurden mit einer Kombination von Durchschnittsanalyse (thermische Verfahren für C, O), in situ Mikroanalyse (ESMA/REM) und Oberflächenanalyse (SIMS) durchgeführt. Es wurden insbesondere die Möglichkeiten von SIMS für die quantitative Verteilungsanalyse von Spurenelementen in Metalloberflächen untersucht.Die SIMS-Analysen wurden mit einer CAMECA IMS 3f-Ionensonde durchgeführt 1. Bei der Analyse von Al und Si konnten Matrix und Sputtereffekte durch sorgfältige Optimierung der chemischen Oberflächenreaktion mit O₂ (oxygen-leak) während der Analyse minimiert werden. Die Quantifizierung erfolgte mit einer Richtigkeit von ca. 30% rel. unter Verwendung von externen Standards.Für die Bestimmung von O und C wurde mit Ar⁺-Primärionen gesputtert. Die Quantifizierung für Sauerstoff war nur durch Kombination mit der Durchschnittsanalyse (Integrationsmethode) möglich. Die Tiefenskala konnte bei diesen Messungen nicht direkt mit Oberflächenprofilometrie Methoden bestimmt werden, da der Kraterboden durch selektives Sputtern sehr rauh war. Die Tiefe wurde daher durch Normierung auf die Al und Si-Messungen bestimmt.

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Symbols used for Analytical Conditions PI primary ions - i _P primary ions current - d _Z crater depth - d _A diameter of analyzed area - PO₂ pressure in sample chamber if oxygen leak was used     

Preparation and characterization of detergent-free monodisperse polystyrene latices of small particle size

Summary The preparation has been described of detergent-free monodisperse polystyrene latices with particle diameters in the order of 200 nm. Conductometric titration shows the surface charge of the dispersed particles to consist mainly of carboxyl groups. Sulphate groups, if present, can be eliminated by oxidation with persulphate. The surface charge can be varied over a rather large range.Coagulation concentrations for K⁺ are found to be pH-dependent, unlike those for Mg²⁺. Coagulation with Ba²⁺ follows a somewhat capricious pattern, possibly due to specific interaction of these ions with the stabilizing surface entities.From the coagulation concentrations for K⁺ and Mg²⁺ and the corresponding-potentials, Hamaker constants for mutual attraction,A, have been calculated according to the DLVO-theory. TheseA-values show but little variation. Their average value,A = 9.9 × 10^–21 J, compares favourably with the outcome of calculations based on the Lifshits theory and with experimental values obtained for latices with larger particles that have been prepared in different ways.

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Zusammenfassung Es wird beschrieben, wie man tensidfreie Polystyroldispersionen mit Teilchendurchmessern in der Größenordnung von 200 nm herstellen kann. Konduktometrische Titrationen zeigen, daß die Oberflächenladung hauptsächlich von Carboxylgruppen gebildet wird. Oberflächensulphatgruppen können durch Oxidierung mit Persulphat beseitigt werden. Die Größe der Oberflächenladung kann ziemlich breit variiert werden.Die Flockungskonzentration für K⁺ ist pH-abhängig; die für Mg²⁺ aber nicht. Die Flockung mit Ba²⁺ benimmt sich ein wenig kapriziös, vielleicht weil spezifische Interaktion mit Oberflächengruppen stattfindet.Die Flockungskonzentrationen für K⁺ und Mg²⁺ ermöglichen, zusammen mit den entsprechenden-Potentialen, die Berechnung der Hamakerkonstanten für gegenseitige Attraktion,A, aus der DLVO-Theorie. DieseA-Werte sind sich ziemlich gleich. Ihr Mittelwert,A = 9.9 × 10^–21 J, verhält sich günstig zu denen, welche auf Grund der Lifshits-Theorie berechnet wurden, und zu experimentellen Werten für Latices mit größeren Teilchendurchmessern, die in anderer Weise hergestellt wurden.

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With 2 figures and 2 tables     

Deposition of polymethyl methacrylate latex on fibers

Summary In order to study the deposition of polymethyl methacrylate latex on fibers,viz., polyamide (Nylon 6), polyacrylonitrile (Vonnel), polyester (Tetoron), and cotton, the amount of latex deposited was measured and the interaction energy between fiber and latex particles was determined from -potentials by the application of heterocoagulation theory. The amount of latex deposited decreased and the total interaction energy increased with increasing pH for all fibers. However, it was found that the deposition of latex on Vonnel and cotton could not be interpreted satisfactorily by only the interaction energy, because latex deposited on those fibers in spite of the large total interaction energy.From the observation of the state of deposition of latex particles in terms of scanning electron microscope, it was found that latex particles deposited on Nylon and Tetoron in a single particle layer, while those on Vonnel in a multiple or blocky layer. It was suggested that the deposition of latex on fiber was influenced by the surface roughness of fiber and the uniformity of the filament diameter.

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Zusammenfassung Um die Ablagerung von Polymethylmethacrylat auf Fasern Polyamid (Nylon 6), Polyacrylnitril (Vonnel), Polyester (Tetoron) and Baumwolle zu studieren, wurde die Menge des abgelagerten Latex gemessen, and die Wechselwirkungsenergie zwischen Faser and Latex-Teilchen wurde aus den -Potentialen durch die Anwendung der Heterokoagulationstheorie bestimmt. Die Menge des abgelagerten Latex nahm ab und die totale Wechselwirkungsenergie stieg mit steigendem pH für alle Fasern an. Jedoch zeigte sich, daß die Ablagerung von Latex an Vonnel und Baumwolle nicht zufriedenstellend allein durch die Wechselwirkungsenergie erklärt werden konnte, weil Latex sich an diese Fasern trotz der großen totalen Wechselwirkungsenergie ablagerte.Aus der Beobachtung des Ablagerungszustandes von Latex-Teilchen im Rasterelektronenmikroskop fand man heraus, daß Latex-Teilchen sich an Nylon und Tetoron in einer einfachen, an Vonnel aber in einer mehrfachen oder dickeren Schicht ablagerten. Es wurde darauf hingewiesen, daß die Ablagerung von Latex an Fasern durch die Oberflächenrauheit der Fasern und die Einheitlichkeit des Faser-Durchmessers beeinflußt wurde.

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With 7 figures     

A chemically bonded glass-whisker column for gas chromatography

Summary Silica whiskers were grown on the inside of an open-tubular glass capillary column according to a modified version of Schieke's method. The surface of the silica whiskers was modified by reaction with a flowing solution of octadecylsilyl trichloride and hexamethyl-disilazane, then with a mixture of trimethylchlorosilane and hexa-methyldisilazane. The whiskers grown and the surface modifications were examined with a scanning electron microscope and an electron microprobe X-ray analyser. Finally, the chemically bonded glasswhisker columns thus prepared were evaluated with mixtures of hydrocarbons, fatty acid methyl esters andn-alcohols under isothermal or programmed-temperature conditions.

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Eine Säule mit chemisch gebundenen Whiskers für Zwecke der Gaschromatographie

Zusammenfassung Die Innenseite einer kapillaren Glasrohrkolonne wurde nach den Angaben von Schieke mit Quarz-Whiskers versehen. Deren Oberfläche wurde durch Reaktion mit einer fließenden Lösung von Oktadecylsilyltrichlorid und Hexamethyldisilazan, dann mit einer Mischung von Trimethylchlorsilan und Hexamethyldisilazan modifiziert. Die Whiskers und die veränderte Oberfläche wurden mit einem Raster-Elektronenmikroskop und mit einer Röntgenstrahlensonde untersucht. Schließlich wurden diese Säulen mit Kohlenwasserstoff-Gemischen, Fettsäuremethylestern undn-Alkoholen unter isothermen Bedingungen oder bei programmierten Temperaturen getestet.

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Presented at the 8th International Microchemical Symposium, Graz, August 25–30, 1980.     

Enhanced raman scattering from small metallic particles and Metallic Films

Summary We report surface enhanced Raman scattering of benzene adsorbed on nickel and platinum particles and on cold evaporated copper films. The vibrational bands of benzene are only slightly shifted with respect to solid benzene. Additional bands are found, which are symmetry forbidden in the free benzene molecule. These bands result from the low site symmetry of the molecule at the surface. The Raman enhancement depends strongly on the size and shape of the metal particles involved. To better understand this geometrical dependence, we made up a program to study the interaction of small metal clusters with adsorbed molecules. Some preliminary results obtained with matrix isolated copper clusters are reported.

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Verstärkte Ramanstreuung an kleinen Metallteilchen und Metallfilmen

Zusammenfassung Es wurde der oberflächenverstärkte Ramaneffekt von Benzol adsorbiert auf katalytischen Nickel- und Platinteilchen und von kalt aufgedampften Kupferfilmen untersucht. Die Schwingungsbanden von Benzol sind nur unwesentlich verschoben verglichen mit festem Benzol. Es wurden zusätzliche Schwingungsbanden gefunden, die im freien Benzol symmetrieverboten sind. Diese Banden resultieren von der niedrigen Mikrosymmetrie des Moleküls auf der Oberfläche. Die Ramanverstärkung ist stark abhängig von Größe und Form der Metallteilchen. Um ein besseres Verständnis der Abhängigkeit von geometrischen Faktoren zu erlangen, haben wir damit begonnen, die optischen Eigenschaften kleiner Teilchen und ihre Wechselwirkung mit adsorbierten Molekülen zu studieren. Es werden erste Ergebnisse von matrixisolierten Kupferclustern diskutiert.

     

Selective liquid adsorption and structural properties of montmorillonite and its hexadecylpyridinium derivatives

Summary An X-ray diffraction method was used to study the structures of montmorillonites, the surfaces of which were covered to a systematically increasing extent with hexadecylpyridinium (HDP) cations. It was found that, depending on the degree of cover of the surface, the HDP cations form a mono- or bimolecular layer in the interlayer space. A detailed investigation was made of the selective sorption of binary mixtures on montmorillonite and on HDP-montmorillonites with different surface coverages. The adsorption excess isotherms were determined, as were the adsorption capacities from analysis of the isotherms, and also the equivalent specific surface areas.It was established that from benzene-n-heptane mixtures the benzene is adsorbed only on the external surface of montmorillonite, while in the case of organocomplexes it causes moderate disaggregation.From benzene, alcohols with different numbers of carbon atoms are also preferentially adsorbed on the internal surfaces of montmorillonite; with the rise in the number of carbon atoms, the extent of interlamellar adsorption decreases. In the case of HDP-montmorillonites in methanol-benzene mixtures, the adsorption capacity exhibits a monotonous increase with the degree of organopbility in the range under consideration. In the event of optimum organophility the disaggregation of the organocomplex is complete, and the equivalent specific surface area is 764-778 m² · g^–1. The swelling of the organocomplex, which can be characterized by X-ray diffraction measurement, is in close correlation with the interlamellar liquid adsorption. The results show modification of the surface of montmorillonite with HDP cations fundamentally determines the nature and extent of the selective liquid adsorption.

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Zusammenfassung Die Struktur von mit Hexadecyl-pyridinium(HDP)-Kationen im systematisch gesteigerten Maße bedeckten Montmorilloniten wurde mit der Röntgendiffraktions-Methode untersucht. Es wurde festgestellt, daß die HDP-Kationen, von der Bedeckung der Oberfläche abhängend, im Schichtzwischenraum eine mono- bzw. bimolekulare Schicht bilden. Die selektive Sorption binärer Gemische wurde an Montmorilloniten und an HDP-Montmorilloniten verschiedener Bedeckung eingehend untersucht. Es wurden die Adsorptionsisothermen von Flüssigkeitsgemischen und aus deren Analyse die Adsorptionskapazitäten und die äquivalenten spezifischen Oberflächen bestimmt.Es wurde festgestellt, daß aus Benzol-n-Heptan-Gemischen das Benzol nur an der äußeren Montmorillonite-Oberfläche adsorbiert wird, während es bei Organokomplexen eine mäßige Desaggregation verursacht. Die Adsorption von Alkoholen verschiedener Kohlenstoffzahl aus Benzol erscheint auch an inneren Montmorillonit-Oberflächen bevorzugt; mit zunehmender Kohlenstoffzahl nimmt das Ausmaß der interlamellaren Adsorption ab. Bei HDP-Montmorilloniten zeigt die Adsorptionskapazität aus Methanol-Benzol-Gemischen mit zunehmender Organophilität im untersuchten Gebiet eine monotone Steigerung. Im Falle optimaler Organophilität ist die Desaggregation vollständig, die äquivalente spezifische Oberfläche beträgt 764-778 m²/g. Die durch Röntgenn-diffraktionsmessung charakterisierbare Quellung des Organokomplexes steht mit der interlamellaren Flüssig-keitsadsorption in engern Zusammenhang. Unsere Ergebnisse zeigen, daß Charakter und Ausmaß der selektiven Flüssigkeitsadsorption durch die Modifizierung der Montmorillonit-Oberfläche mit HDP-Kationen grundlegend verändert wird.

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With 14 figures and 4 tables     

Characterization of colloidal wood resin in newsprint pulps

Summary The dispersed colloidal wood resin in newsprint pulps has been characterized in samples taken from mills both during periods of pitch difficulties and during periods of smooth operation. The chemical composition of the resin particles in pitch troublesome and nontroublesome pulps resembled those of the extractives in freshly cut and seasoned wood, respectively, which suggests that pitch problems were encountered when the mills were pulping relatively unseasoned wood. Electrophoretic mobilities of the resin particles, measured as functions of pH, and particle size distributions were the same, within experimental error, in troublesome and nontroublesome pulps. Much higher resin particle concentrations were observed in pitch troublesome samples, which has led to a previously published method for forecasting or diagnosing certain types of resin problems. The shelf life of colloidal wood resin suspensions in their native process liquids is considerable; particle concentration half-lives of the order of 5 months were observed. Stability was unaffected even by relatively high concentrations of Na⁺, Ca²⁺ and Al³⁺, which suggests that the stability of the particles is governed by more than surface charge effects and that steric stabilization plays a role.

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Zusammenfassung Dispergiertes kolloidales Holzharz wurde in Holzstoffen für die Herstellung von Zeitungsdruckpapier charakterisiert und in Proben der Produktionsanlage entnommen, und zwar während Schwierigkeiten im Betrieb auftraten, sowie bei zufriedenstellenden Betriebszuständen. Die chemischen Zusammensetzungen der Harzteilchen in harzproblematischen und unproblematischen Stoffen ähnelten den Zusammensetzungen der Extraktivstoffe in frisch geschnittenem bzw. gelagertem Holz, woraus zu schließen ist, daß Harzprobleme in den Betrieben auftreten, die verhältnismäßig frisches Holz verarbeiten. Die elektrophoretische Mobilität der Harzteilchen, gemessen als Funktion des pH-Wertes, sowie die Größenverteilung der Harzteilchen waren für problematische und unproblematische Stoffe innerhalb der Grenzen der Meßgenauigkeit nicht zu unterscheiden. Eine viel höhere Konzentration an Harzteilchen war in den problematischen Stoffen zu finden, was zu einer Methode führte, Harzprobleme vorherzusagen oder zu diagnostizieren. Diese wurde in einer vorhergehenden Veröffentlichung beschrieben. Die kolloidalen Holzharzsuspensionen im ursprünglichen Prozeßwasser sind sehr haltbar; Halbzeiten von ca. 5 Monaten wurden beobachtet. Diese Stabilität wurde auch nicht von verhältnismäßig hohen Konzentrationen von Na⁺, Ca²⁺ und Al³⁺ beeinflußt. Somit scheint nicht nur die Oberflächenladung, sondern auch die sterische Stabilität eine Rolle zu spielen.

     

Critical concentrations of polymers in solutions according to measurements of the viscosity and specific surface area of aerogels resulting after sublimation of the solvent

Summary Critical concentrations of polystyrene and cyclolinear polyphenylsiloxane solutions corresponding to rising of structural networks have been determined by viscosity measurements and by measurements of specific surface of aerogels obtained by solvent sublimation. Theoretical and experimental values of critical concentrations coincide. Conditions for preparation of aerogels with developed surface by sublimation drying have been determined. Dependence of aerogel specific surface on polymer concentration in solutions shows distinct maximum at critical concentration found by viscosimetric method.

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Zusammenfassung Mit Viskositätsmessungen und mittels Bestimmung der spezifischen Oberfläche an Aerogelen, erhalten durch Sublimation des Lösungsmittels aus Lösungen Polymerer, wurde die Existenz einer kritischen Konzentration für Polystyrol und zyklisches lineares Polyphenylsiloxan festgestellt, hervorgerufen durch Aufbau struktureller Netzwerke.Theoretisch vorausgesagte und experimentell gefundene Werte für die kritischen Konzentrationen stimmen überein. Bedingungen für die Präparation von definierten Aerogelen mit durch Sublimationstrocknung erzielter Oberfläche wurden festgelegt. Die Abhängigkeit der spezifischen Oberflächen von Aerogel von der Polymerkonzentration in Lösung zeigt ein ausgeprägtes Maximum bei der kritischen Konzentration, die man aus den Viskositätsmessungen findet.

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With 19 figures and 3 tables     

Adsorption of polymers at the solution-solid interface

Summary The adsorption of ethylene-vinyl acetate copolymer which consists of two different adsorption energy segments from solution onto glass sphere was studied. The adsorption depends on molecular weight and the constant obtained by application ofUllman's equation is decreased with the increase of molecular weight. The molecular weight dependence of adsorption suggests that the polymer chain adsorbed at solution-solid interface consist of sequences and loop chains. The relation between maximum adsorption and area occupied with adsorbed polymer chain from various solution was discussed, and the solvent dependence of maximum adsorption was explained in the difference of polymer solubility.

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Zusammenfassung Die Adsorption von Äthylen-Vinylacetat-Copolymeren, die aus zwei unterschiedlichen Segmenten hinsichtlich der Adsorptionsenergie bestehen, aus der Lösung an Glaskugeln wurde untersucht. Die Adsorption hängt vom Molekulargewicht ab; und die Konstante , erhalten durch Anwendung derUllmanschen Gleichung, nimmt mit der Zunahme des Molekulargewichts ab. Die Molekulargewichts-Abhängigkeit der Adsorption läßt vermuten, daß die Polymerketten, in der Grenzfläche adsorbiert, aus Sequenzen und Schleifen bestehen. Die Beziehungen zwischen maximaler Adsorption und mit adsorbierter Polymerketten besetzter Fläche aus verschiedener Lösung wird diskutiert und die Lösungsmittel-Abhängigkeit der maximalen Adsorption wurde aus dem Unterschied der Polymer-Löslichkeit erklärt.

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With 7 figures and 3 tables     

Hydrodynamics of thin liquid films Effect of surface diffusion on the rate of thinning of foam films

Summary The rate of thinning of foam films of aqueous solutions of valeric and caproic acids is studied. Substantial deviations from Reynolds' equation have been obtained which correspond to the previous theoretical prediction. The higher rate of thinning of the films is considered to be due to the effect of surface diffusion. From the experimental data and the theory the order of magnitude of the surface diffusion coefficient for these systems has been estimated.

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Zusammenfassung Die Verdünnungsgeschwindigkeit von Schaumfilmen aus wäßrigen Lösungen der Valerian- und Capronsäure wurde erforscht. Bedeutende Abweichungen von der Reynolds' Gleichung, die der theoretischen Vorhersagung entsprechen, wurden festgestellt. Die erhöhte Verdünnungsgeschwindigkeit wurde als Folge der Oberflächendiffusion betrachtet. Die Größenordnung der Koeffizienten der Oberflächendiffusion dieser Systeme wurde aus den experimentellen Werten und der Theorie berechnet.

     

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.

     

Die Oxydation von Blei in Wasser bei Gegenwart von atmosphärischem Sauerstoff, 2. Mitt.

Zusammenfassung Der zeitliche Verlauf der Oxydation von granuliertem Blei ist unregelmäßig, weil sich dessen Oberfläche während der Reaktion nicht konstant vermindert. Die Reaktion verläuft an der Luft mit und ohne CO₂ mit gleicher Geschwindigkeit, weil auch an der Luft nur eine Mischung von Bleioxyd und Hydroxydcarbonat entsteht. Auf die geometrische Oberfläche bezogen, hat die Oxydationsgeschwindigkeit unter den beschriebenen Bedingungen eine Größenordnung von 0,6 g/dm²h. Auch die Abhängigkeit der oxydierten Bleimenge vom Partialdruck des Sauerstoffes (0,00–0,21) wurde bestimmt. Die Bleikonzentration hat in breitem Intervall praktisch keinen Einfluß. Der Lichteinfluß ist positiv, auf die Reaktion in der Dunkelheit bezogen, ist die oxydierte Bleimenge 1,2mal höher. Die Bedingungen für die Herstellung von tetragonalem Bleioxyd, dessen Bildung über das rhombische Bleioxyd verläuft, werden wiedergegeben.Mit 3 Abbildungen     

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     

Flocculation studies of non-aqueous poly(methyl methacrylate) dispersions stabilized by AB block copolymers of polystyrene and poly(dimethyl siloxane)

Summary Well defined non-aqueous dispersions of poly(methyl methacrylate) stabilized by AB block copolymers of polystyrene and poly(dimethyl siloxane) were prepared with a dispersion medium consisting of a binary mixture of n-heptane and ethanol. Flocculation was induced by cooling, and the lower critical flocculation temperature was studied as a function of the molecular weight and composition of the stabilizing copolymer, the particle size of the dispersion, and the surface coverage of the particles. The theta temperature for poly(dimethyl siloxane) homopolymer in the same binary liquid mixture was determined by two procedures. The lower critical flocculation temperature was found to be close to the theta temperature and was independent of the length of the stabilizing poly(dimethyl siloxane) chains for the molecular weight range 3200-48000.

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Zusammenfassung Gut definierte, durch AB-Block-Copolymere von Polystyrol und Polydimethylsiloxan stabilisierte nichtwässerige Dispersionen von Polymethylmethacrylat wurden mit binären Mischungen von Heptan und Äthylalkohol als Dispersionsmittel hergestellt. Die Flockung wurde durch Abkühlung herbeigeführt und die untere kritische Flockungstemperatur wurde als Funktion des Molekulargewichts und der Zusammensetzung des stabilisierenden Copolymeren, der Größe der dispergierten Teilchen und dem Bedeckungsgrad der Teilchenoberfläche studiert. Die Theta-Temperatur des Polydimethylsiloxan-Homopolymers in derselben binären flüssigen Mischung wurde durch zwei Verfahren bestimmt. Es wurde gefunden, daß die untere kritische Flockungstemperatur nahe an der ThetaTemperatur liegt und im Molekulargewichtsbereich 3200–48000 von der Länge der stabilisierenden Polydimethylsiloxan-Ketten unabhängig ist.

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With 2 figures and 2 tables     

Bestimmung der Oberfl?che von hochdisperser Kiesels?ure durch automatische potentiometrische Titration mit Natronlauge

Zusammenfassung Die Bestimmung der spezifischen Oberfläche von hochdisperser Kieselsäure kann durch Titration von pH 4 auf pH 9 mit 0,1 N Natronlauge erfolgen. Es wird eine Titrationseinrichtung beschrieben, die diese Bestimmung automatisch durchführt und den erhaltenen Oberflächenwert (Quadratmeter/Gramm) auf einem Papierstreifen ausdruckt.

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Determination of the surface area of highly dispersed silica by automatic potentiometric titration with sodium hydroxide solution

The specific surface area of finely divided silica can be determined by titration from pH 4 to pH 9 using aqueous 0.1 N sodium hydroxide solution. An apparatus is described performing this titration automatically with direct print-out of the resulting surface area (m²/g).