The heat of immersion of zinc oxide in water

Summary The immersional heats of zinc oxide in water have been measured in connection with the variation of the outgassing temperature of the sample. The heats show a maximum on the sample treated at 400° to 500°C. This phenomenon can be explained in terms of chemisorption which occurs on the dehydrated site on the surface, followed by physical adsorption on the surface hydroxyl groups due to hydrogen bonding.The heats of adsorption and chemisorption of water molecules on the surface of zinc oxide were calculated separately from the data of the immersional heat and the water content.

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Zusammenfassung Es wurde die Benetzungswärme von Zinkoxid in Wasser in Abhängigkeit von der Vorbehandlungstemperatur bestimmt. Bei den Proben, die zwischen 400° und 500°C entgast wurden, trat ein Maximum in der Benetzungswärme auf, das durch eine besonders starke Chemisorption erklärt wird. An den bei anderen Temperaturen entgasten Präparaten findet nur eine physikalische Adsorption statt. Aus den gemesenen Benetzungswärmen und dem H₂O-Gehalt der Oberfläche wurden die Adsorptionswärmen von Wasser an Zinkoxid bei physikalischer und bei chemischer Adsorption berechnet.

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With 4 figures and 1 table     

Trennung von Gasen durch Sorptionsvorgänge. II

Zusammenfassung In Fortsetzung einer früheren Arbeit¹, in der Versuche über die Trennung verschiedener binärer Gasgemische an Aktivkohle nach einem dort näher beschriebenen Verfahren durchgeführt worden sind, wird das Verhalten der gleichen Gasmischungen an Silikagel untersucht. Weiters wird noch die Trennung der Systeme N₂–O₂ und C₂H₆–C₂H₄–C₂H₂–CO₂ an Aktivkohle und Silikagel besprochen. Maßnahmen zur Erhöhung der Trennschärfe und die analytische Anwendung des Verfahrens werden erörtert und eine Vakuumapparatur für das Arbeiten mit Gasen wird beschrieben.Mit 7 Abbildungen     

Über das System N2O5-HNO3

Zusammenfassung Es wurde gezeigt, daß sich durch Auflösen von kristallisiertem N₂O₃ in 100% iger Salpetersäure höchstkonzentrierte Säuren herstellen lassen, die kaum durch N₂O₄ verunreinigt sind. Die Löslichkeit hat bei 90% Gesamt-N₂O₅ — nahezu entsprechend einem Verhältnis von N₂O₅.4HNO₃ (89·96% Gesamt-N₂O₅) — ihre Grenze erreicht. Von diesen Säuren wurden neben der chemischen Zusammensetzung bestimmt: spezifisches Gewicht, elektrische Leitfähigkeit, Dampfdruck, Siedepunkt, Gefrierpunkt, Lösungswärme, spezifische Wärme und Verhalten gegen Schmiedeeisen, Gußeisen und V2A-Stahl.Das spezifische Gewicht von N₂O₅ wurde bei 0° mit 2·05 festgestellt.     

Mise au point d'un dispositif d'analyse thermique haute pression (2 GPa) application a l'etude des systemes quaternaires SiO2-Al2O3-M2O-H2O (M=Li,Na, K)

An apparatus for thermal analysis operating up to 500°C temperature and up to 2 GPa, pressure using a conventional piston-cylinder device, is described.A few results concerning solid phases of the quaternary systems SiO₂-Al₂O₃-M₂O-H₂O (M=Li, Na, K) studied under 2.10⁸ Pa pressure, are discussed.

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Zusammenfassung Es wird eine Apparatur für die Thermoanalyse bis 500°C und bis zum Druck von 2 GPa beschrieben. Dabei wird ein herkömmliches Kolben-Zylinder-Gerät verwendet. Einige Ergebnisse bezüglich der Festphasen des quaternären Systemes SiO₂-Al₂O₃-M₂O-H₂O (M=Li, Na, K) bei einem Druck von 2·10⁸ Pa wurden beschrieben.

     

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     

Montmorillonite intercalated with SiO2, SiO2-Al2O3 or SiO2-TiO2 pillars by surfactant-directed method as catalytic supports for DeNOx process

The intercalation of natural montmorillonite with SiO₂, SiO₂-Al₂O₃ or SiO₂-TiO₂ pillars by the surfactant-directed method resulted in the formation of high surface area porous materials; these were tested as catalytic supports for the process of selective catalytic reduction of NO (DeNOx). The incorporation of titanium or aluminium into the structure of the silica pillars significantly increased the surface acidity of the clay samples. Iron and copper were deposited onto the surface of the pillared clays mainly in the form of monomeric isolated cations and oligomeric metal oxide species. The contribution of the latter species was higher in the clay intercalated with SiO₂-TiO₂ pillars than in the samples modified with SiO₂ and SiO₂-Al₂O₃ pillars. The pillared clay-based catalysts were active in the DeNOx process but, in this group, the best results were obtained for the clay intercalated with SiO₂-TiO₂ pillars and doped with iron and copper. The catalytic performance of the samples is discussed in respect of their surface acidity and active forms of transition metal species deposited.     

A simple method for determining the multilayer effects in adsorption of alcohols on silica gel

The excess adsorption isotherms ofn-pentanol, pentan-2-ol and 2-methylbutan-2-ol from binary and ternary solutions in benzene andn-heptane were measured. Experimental adsorption data are discussed in terms of a multilayer model of the surface phase. The main assumption of this model is that the surface layers being near the solid surface contain the molecules of the preferentially adsorbed component only. The phase-exchange reaction of molecules between bulk phase and last surface layer has been taken into account.On the basis of this theory it has been established for the investigated systems that the surface phase contains three molecular layers. Simultaneously appropriate surface phase capacities were determined.

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Eine einfache Untersuchungsmethode für Mehrschicht-Effekte bei der Adsorption von Alkoholen an Kieselgel

Zusammenfassung Die Adsorptionsisothermen binärer und ternärer flüssiger Mischungen vonn-Pentanol, 2-Pentanol oder 2-Methyl-2-butanol in Benzol und/odern-Heptan wurden bezüglich Kieselgel gemessen. Die experimentellen Daten der Adsorption wurden mittels des Mehrschichts-Modells der Oberflächenphase diskutiert. Die Hauptvoraussetzung dieses Modells ist die Annahme, daß die Oberflächenschichten, die sich in der Nähe des Kieselgels befinden, nur Moleküle der bevorzugt adsorbierten Komponente enthalten. Es wurde auch die Phasen-Austauschreaktion von Molekülen zwischen Phaseninnerem und der letzten Oberflächenschicht in Betracht gezogen.Auf der Basis dieser Theorie wurde für die untersuchten Systeme festgestellt, daß die Oberflächenphase aus drei Molekülschichten besteht. Außerdem wurden die ermittelten Volumina der Oberflächenphase berechnet.

     

Beitrag zum Wesen der Grenzflächenspannung zwischen flüssigen Phasen

Zusammenfassung Ausgehend von der Dupréschen Gleichung wird gezeigt, daß die Grenzflächenspannung an der Grenze zweier im Gleichgewicht stehenden flüssigen Phasen allein die Spannung der Grenzfläche der Phase, die die größeren molekularen Wechselwirkungen hat, gegen die andere Phase ist. Die Antonowsche Regel wird durch eine thermodynamische Ableitung bewiesen. Diese Aussagen über die Grenzflächenspannung und die Antonowsche Regel gelten für zweiphasige Systeme im Gleichgewicht, die sich an der Grenzfläche durch einen reversiblen Vorgang unter Bildung von zwei Oberflächen trennen lassen.

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Summary Starting with the equation of Dupré it is shown that the interfacial tension at the interface of two liquid phases in the equilibrium is only the tension of the interface of that phase with the greater molecular interactions against the other phase. The Antonow rule is proved by a thermodynamic derivation. These statements about the interfacial tension und about the Antonow rule are valid for systems of two liquid phases in the equilibrium, which you can separate at the interface by a reversible process with the formation of two surfaces.

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Zusammenstellung der Formelzichen A Fläche der Grenzfläche - G _a freie Adhäsionsenthalpie - G ₁ bzw.G ₂ freie Oberflächenenthalpie der Phase 1 bzw. 2 - G ₁₂ freie Grenzflächenenthalpie - S Entropie - T Temperatur - W reversible Arbeit - g spezifische freie Oberflächenenthalpie - g _a spezifische freie Adhäsionsenthalpie - g _k spezifische freie Kohäsionsenthalpie - g ₁ bzw.g ₂ spezifische freie Oberflächenenthalpie der Phase 1 bzw. 2 - g ₁₂ spezifische freie Grenzflächenenthalpie - Grenzflächenspannung Mit 1 AbbildungHerrn Prof. Dr. phil.Hans Kroepelin zum 75. Geburtstag gewidmet.     

Oberflächenentfaltung und Energieaufnahme bei der Schwingmahlung von Kristallzucker Zum Einfluß der Bindungsverhältnisse auf die Feinstzerkleinerung

Zusammenfassung Beim Feinstmahlen von Kristallzucker in einer Kugelschwingmühle kommt es nach wenigen Stunden zu einem Maximum der Oberflächenentfaltung. Die spezifische Oberfläche nimmt bei längerem Mahlen auf einen konstanten Wert ab, der weniger als die Hälfte des Maximalwertes beträgt. Die gesamte Energiezunahme des Mahlgutes — über die Lösungswärme bestimmt — nähert sich dagegen einem Grenzwert, der erst bei Mahldauern von mehreren Tagen erreicht wird und einer Energieaufnahme in der Höhe der Schmelzenthalpie entspricht. Wie auch Röntgendiffraktogramme bestätigen, wird Kristallzukker bei der Schwingmahlung in einen glasartigen Zustand übergeführt. Eine allgemeine Deutung der Befunde im Hinblick auf den Einfluß der Bindungsverhältnisse im Kristall und der damit zusammenhängenden physikalisch-chemischen Eigenschaften wird gegeben.Herrn Prof.K. Winnacker zum 70. Geburtstag gewidmet.     

Surface properties of mixed anionic/cationic surfactant solutions

Summary Published experimental surface pressures for mixtures of anionic and cationic surfactants are compared to what can be predicted from the surface behaviour of the separate constituents. Simple theory correctly predicts, for soluble surfactants, a large increase of surface pressure upon mixing an anionic and a cationic solution having the same surface pressure, and, for insoluble surfactants, a decrease of surface pressure upon mixing at a given area per long chain ion. These effects are due to the different adsorption characteristics of the four electroneutral combinations involved, and will occur even in the absence of specific surface interactions.

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Zusammenfassung Es wurden bekannte Oberflächendrucke für Mischfilme von Aniontensiden und Kationtensiden mit theoretischen Voraussagen, begründet auf dem Grenzflächenverhalten der einzelnen Komponenten, verglichen. Die einfache Theorie sagt richtig voraus, daß die Mischung zweier wäßriger Lösungen von Aniontensid bzw. Kationtensid mit gleichem Oberflächendruck, eine starke Erhöhung des Oberflächendruckes zur Folge haben muß, während die Mischung zweier unlöslicher Filme bei gegebener Tensidadsorption den Oberflächendruck herabsetzt. Dieses Verhalten wird aufgrund der verschiedenen Adsorptionseigenschaften der vier betreffenden Salze gedeutet, und ist von spezifischen Oberflächenwechselwirkungen unabhängig.

     

Beeinflussung der Oberflächeneigenschaften des Systems Gelatine + Tensid durch die Art der Gelatine

Zusammenfassung Adsorptionsschichten tensidmodifizierter Gelatinelösungen verschiedener Molmasseverteilung und unterschiedlichen Aschegehaltes wurden durch Messung der Oberflächenspannung und oberflächenrheologischer Kriechdeformationskurven charakterisiert. Die Oberflächenspannungsisothermen der Gelatinesysteme mit geringem Aschegehalt und einer engen Molmasseverteilung weisen bei Tensidkonzentrationen unterhalb der CMC der ionogenen Tenside einen Knickpunkt auf. Die ausgeprägt viskoplastischen Eigenschaften der Phasengrenzschicht in diesem Bereich bestätigen die Existenz einer gesättigten Adsorptionsschicht, bestehend aus Gelatine-Tensid-Komplexen hoher Grenzflächenaktivität.Die Konstanz der Oberflächenspannung bei gleichzeitigen geringem Abfall der Ober-flächenviskosität bei weiterer Erhöhung der Tensidkonzentration weist einerseits auf die Komplexbildung nach einem diskreten Mechanismus und andererseits auf die Ausdehnung der Phasengrenzschicht in Bereiche der Subphase hin. Bei Tensidkonzentrationen oberhalb der CMC der Tenside erreicht die Oberflächenspannung Werte, die denen des gelatinefreien Tensidsystems entsprechen, verbunden mit einer Verringerung der Oberflächenviskosität um mehrere Größenordnungen.Die Ergebnisse der Untersuchungen der Systeme, welche eine Gelatine mit einer breiten Molmasseverteilung bei gleichzeitig geringem Aschegehalt beinhalten, zeigen, daß das maximale Bindungsvermögen der Gelatine von der Molmasseverteilung vernachlässigbar gering beeinflußt wird. Demgegenüber weisen die Oberflächenspannungsisothermen für die Ausbildung von Mehrfachgleichgewichten von Komplexen unterschiedlicher Grenflächenaktivität charakteristische Änderungen des Kurvenverlaufs auf.Ein hoher Aschegehalt bewirkt eine Verschiebung der Oberflächenspannungsisotherme zu geringeren Tensidkonzentrationen. Im Bereich des Plateaus der Oberflächenspannungsisotherme und der maximalen Oberflächenviskosität kommt es bei Anwesenheit eines kationogenen Tensids zu einer Fällung unlöslicher Komplexe. Die spezifische Wirkung des hohen Aschegehaltes entspricht der eines entsprechenden Elektrolytzusatzes.

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Adsorption layers of gelatin solutions with different weight averages and ash contents modified by the addition of surfactants (Na-dodecylsulfate, Hexadecyltri-methylammonium-bromide) were characterized by measuring the surface equilibrium tension and surface rheological creep curves. The surface tension isotherms of the gelatin system with a low ash content and a narrow distribution of the molecular weight shows a break at surfactant concentrations below the CMC. The strongly pronounced surface viscoplastic properties at this concentration point confirms the existence of a saturated adsorption layer, containing gelatin surfactant complexes of high surface activity.The constant surface tension and the slight decrease of surface viscosity with increasing surfactant concentration on the one hand refers to a complex formation with a discrete mechanism and on the other hand an expansion of the surface layer towards the bulk.At surfactant concentrations higher then the CMCs of the pure surfactants, surface tension values are obtained which agree with those of the pure surfactants connected with a simultaneous decrease of surface viscosity by some orders of magnitude.The results of the systems with a wide distribution of molecular weight and a small ash content show that the maximum binding capacity of the gelatin only negligibly depends on the distribution. In contrast the isotherms show characteristic changes of the formation of multiple equilibriums of complex with different surface activity.A high ash content causes a shift of the isotherms to lower surfactant concentrations. In the presence of a cationic surfactant in the concentration range of the plateau in the-log C — isotherm and at maximum surface viscosities a precipitation of insoluble complexes appears. The specific effect of a high ash content is that of an addition of a corresponding electrolyte.

     

Quantitative characterization of surface layers on corroded medieval window glass with SIMS

Summary Dark green coloured panes, consisting of lead oxide, potash, lime, magnesia, silica and phosphorus oxide show minor corrosion phenomena compared with other stained glasses used in medieval painted windows. Surface layers and leaching zones on such naturally weathered glass samples can be succesfully characterized by SIMS. This analytical technique enables quantitative depth profiling of the main and trace components of the glass as well as the depth distribution of hydrogen. With the use of relative sensitivity factors of the elements and the different sputtering coefficients of the various layers, a quantification of the depth profiles is possible. According to the results, an ion exchange process leads to incorporation of water and depletion of the glass components potassium, calcium, sodium and lead at the glass surface. The leached elements form precipitations with components of the ambient atmosphere (CO₂, SO₂ etc.). A layer containing compounds of low solubility is built up, which protects the glass surface from further attack by water and moisture.

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Quantitative Charakterisierung von Oberflächenschichten verwitterter mittelalterlicher Fenstergläser mit SIMS

Zusammenfassung Die Sekundärionenmassenspektrometrie (SIMS) wurde zur Charakterisierung von Oberflächenschichten natürlich verwitterter Bleigläser aus mittelalterlichen Glasgemälden verwendet. Diese Gläser enthalten als Hauptkomponenten Kalium-, Calcium-, Silicium- sowie Blei- und Phophoroxid und weisen im Gegensatz zu den übrigen, in Glasgemälden verwendeten gefärbten und ungefärbten Gläsern wesentlich geringere Verwitterungsschäden auf. Mit Hilfe der relativen Empfindlichkeitsfaktoren und unter Berücksichtigung der unterschiedlichen Sputterkoeffizienten in den einzelnen Schichten ist es möglich, die Tiefenprofile zu quantifizieren. Dabei zeigt sich, daß die aufgrund des Verwitterungsprozesses an der Glasoberfläche ausgebildete Gelzone an Blei, Alkalien und Erdalkalien gegenüber dem Bulk verarmt ist. Reaktionen dieser gegen Bestandteile des Wassers ausgetauschten Elemente mit Bestandteilen der Luft (CO₂, SO₂ usw.) führten zur Ausbildung einer weitgehend kompakten Oberflächenzone, die in erster Linie aus wasserunlöslichen Verbindungen besteht und die darunter liegende Glasoberfläche vor einem weiteren Angriff durch Wasser und atmosphärische Schadstoffe schützt.

     

Methode zur Bestimmung von Spurenkonzentrationen in Luftproben durch heterogene Derivatisierungsreaktionen

Zusammenfassung Am Beispiel der Bestimmung kleiner HCl-Mengen wurden Kriterien und Methoden aufgezeigt, die für den Einsatz heterogener Systeme bei der Derivatisierung und für die Untersuchung heterogener Oberflächenreaktionen von Bedeutung sind. Diese Systeme sind von großem allgemeinem analytischem Interesse für Luftanalysen weil die Probenahme in einem Absorptionsrohr direkt mit der Umsetzung gekoppelt werden kann und gleichzeitig die Möglichkeit einer Speziesbestimmung gegeben ist.Bei der HCl-Analyse zeigte sich, daß im Unterschied zu anderen von uns entwickelten Methoden bei der Umsetzung von Metalloxiden mit HCl zu Oxidchloriden eine Vielzahl von Nebenreaktionen zu berücksichtigen ist, was den Einsatz dieser Meßmethode nur dann gestattet, wenn die Herstellung gleichmäßig stabiler und reproduzierbarer Oberflächen gewährleistet ist.Die Verflüchtigungsanalyse wurde mit dem System CrO₃/HCl in einer Kreislaufapparatur ausführlich untersucht. Die Temperaturund Reaktionsführung wurden optimiert und eine Gaspumpe für kleine Volumina und stark adsorbierende Medien entwickelt. Während bei radioaktiv markiertem⁵¹CrO₃ die Ausbeute der Reaktion durch Reduktion der Oberfläche gering blieb, konnte diese im inaktiven Versuch bis auf 73% gesteigert werden. Der Nachweis erfolgte durch Kopplung der Verflüchtigungsanalyse mit der AAS. Dazu wurde eine speziell konstruierte Graphitrohrküvette in die Kreislaufapparatur eingesetzt. Es konnten noch absolute Konzentrationen von 2–3 ng HCl umgesetzt und nachgewiesen werden. Auch bei Zugabe eines Überschusses von H₂O ist die Reaktion deutlich nachweisbar. Die Linearität des Nachweisverfahrens erstreckt sich über 5 Zehnerpotenzen.Der Wert dieser Untersuchung liegt nicht in der Ausarbeitung eines Verfahrens zur Bestimmung geringer HCl-Mengen, da wir inzwischen bessere Verfahren entwickelt haben. Wir sind jedoch der Auffassung, daß die grundsätzlichen Erkenntnisse einer heterogenen Umsetzung im Probenahmerohr sehr wichtig bei der Ausarbeitung ähnlicher analytischer Verfahren sind. Der Umsatz der zu bestimmenden Spezies mit einer festen stationären Phase in einem Adsorptionsrohr hat den Vorteil, daß Kontamination weitgehend ausgeschlossen werden kann, während es immer schwierig ist, reproduzierbare Oberflächen und damit reproduzierbare Reaktionen zu erzielen.

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Determination of traces in air samples by heterogenous derivatization

Summary The example of the determination of low concentrations of HC1 is used in order to demonstrate methods which apply derivatisation of a gaseous compound at a solid surface. These systems are of general interest for analyses of compounds in air.When metal oxides react with HC1 and form oxide chlorides, a great number of side reactions has to be taken into account. These reactions depend on the surface properties, so that one important point is the production of uniform reproducable surfaces. In the present investigation HCl reacts with CrO₃ and forms CrO₂Cl₂, which is volatile and can be separated by heating. The CrO₂Cl₂ is decomposed in a grahpite tube, which can be used for a direct determination in an atomic spectrophotometry. The limit of detection is 3 ng HCl.In principle this example shows that a derivatisation using a heterogenous reaction is quite complex and should only be used in favourable cases.

     

Surface reactions and the effects of oxygen on Pb atomization in graphite furnace atomic absorption spectrometry

Summary Previous papers have shown a pronounced shift in appearance temperatures of Pb as a result of O₂ in the system. This paper briefly summarizes the surface chemistry occurring on graphite as a result of exposure to O₂. Chemisorbed oxygen and an altered surface are suggested as the cause for the pulse shift of the Pb absorbance signal. A significant shift with an oxygenated surface but no gas phase O₂ present supports this conclusion. Time and spatially resolved absorbance traces suggest multiple release processes and readsorption of Pb on the surface. Pb/O₂ gas phase reactions do not appear to significantly alter the atomization efficiency and cannot explain the observed shifts. Similarly, O₂/Pb _x O _y(s) reactions cannot account for the first shot back and may play only a secondary role in the presence of O₂ in the gas phase. It was also observed that a significant (> 30%) amount of Pb remained on the surface after the solution was deposited and withdrawn 10 s later. This is attributed to binding of Pb to surface functionalities before the sample is desolvated.

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Oberflächenreaktionen und Wirkungen von Sauerstoff auf die Blei-Atomisierung in der Graphitofen-AAS

Zusammenfassung Vorangegangene Untersuchungen haben eine deutliche Verschiebung der Erscheinungstemperatur von Blei unter dem Einfluß von Sauerstoff im System gezeigt. In dieser Arbeit werden die Oberflächenreaktionen am Graphit unter Sauerstoffeinwirkung zusammenfassend diskutiert. Als Ursachen für die Pulsverschiebung des Bleisignals wurden der chemisorbierte Sauerstoff sowie Veränderungen der Oberfläche gefunden. Eine signifikante Verschiebung bei oxygenierter Oberfläche aber ohne gasförmigen Sauerstoff unterstützt diesen Schluß. Zeitlich und räumlich aufgelöste Absorptionsspuren deuten auf multiple Freisetzungsprozesse und Re-adsorption von Blei an der Oberfläche. Pb/O₂-Reaktionen in der Gasphase scheinen die Atomisierungswirkung nicht signifikant zu beeinflussen und können die beobachteten Verschiebungen nicht erklären. Ebenso können auch die O₂/Pb _x O _y(s)-Reaktionen nicht den first shot back erklären und spielen vielleicht nur eine sekundäre Rolle in Gegenwart von O₂ in der Gasphase. Es wurde ebenfalls beobachtet, daß ein beträchtlicher Anteil des Bleis (> 30%) an der Oberfläche zurückblieb, wenn die Lösung eingebracht und nach 10 s wieder entfernt wurde. Dies wird der Bindung von Blei an Oberflächenfunktionen vor der Desolvatation der Probe zugeschrieben.

     

Über den Einbau von Fremdionen in γ-Al2O3, 2. Mitt.: Der Einfluß von Ca2+, Sr2+ und Ba2+ auf die thermische Beständigkeit von γ-Al2O3

Zusammenfassung Aluminiumhydroxidgele wurden aus Al-Nitratlösungen bei konstantem pH-Wert mittels NH₄OH gefällt, Ca, Sr und Ba-Ionen in Form ihrer Nitrate vor der Fällung zugesetzt und die Menge der in -Al₂O₃ eingebauten Fremdionen bestimmt. Diese ist bei konstantem pH-Wert von Menge und Art des vorgelegten Ions abhängig und wird von der Alterungszeit in Lösung nicht beeinflußt.Die thermische Stabilität des -Al₂O₃ wird durch den Einbau von Erdalkaliionen erhöht, wobei die für eine maximale Stabilisierung benötigte Fremdionenmenge mit steigendem Ionenradius abnimmt.Röntgenographische Untersuchungen zeigten, daß das Intensitätsverhältnis von Interferenzen bei reinen und erdalkalihältigen -Al₂O₃-Präparaten konstant bleibt, die Gesamtintensität der Reflexe bei erdalkalihältigen Präparaten jedoch geringer und die Linienbreite größer ist als bei reinem -Al₂O₃.

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Aluminium hydroxide gels have been prepared from aluminum nitrate solutions by precipitation with NH₄OH at constant pH. Ca-, Sr- and Ba-ions where added as nitrates prior to the precipitations, and the amount determined, which was incorporated in the -Al₂O₃. At constant pH-value incorporation is dependent on the amount and the kind of ion present, and independent of aging in solution.The thermal stability of -Al₂O₃ is enhanced by the presence of ions of alkaline earths. The amount of foreign ions necessary for maximum stabilisation decreases thereby with increasing ionic radius.Investigation of X-ray diffractions showed that the ratio of intensities of the interference remains constant with pure -Al₂O₃ and preparations containing alkaline earths, while the total intensity of the reflexes with alkaline earths decreases, and the width of the lines increases, compared with pure -Al₂O₃.

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Mit 4 Abbildungen     

IR-spectral investigation of the structure of glasses in the Fe2O3-V2O5 system

The structure of glasses in the Fe₂O₃-V₂O₅ system in the 0–50 mol% Fe₂O₃ range is studied by IR-spectroscopy. It is found that the introduction of Fe₂O₃ favours the transformation of the VO₅-groups into VO₄ ones. This effect may be shown with the aid of IR-spectra, owing to the fact that these glasses are characterized by two high-frequency bands at 1020 and 930 cm^–1. The first is determined by the vibrations of the short V=O nonbridging bonds in the VO₅-groups, while the second is assigned to the vibrations of the V—O-bonds in deformed VO₄-tetrahedra.

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IR-spektroskopische Strukturuntersuchung von Gläsern des Systems Fe₂O₃-V₂O₅

Zusammenfassung Die Struktur von Gläsern des Systems Fe₂O₃-V₂O₅ in dem Bereich von 0–50 Molprozent Fe₂O₃ wurde mit Hilfe der IR-Spektroskopie untersucht. Zusatz von Fe₂O₃ begünstigt die Umwandlung der VO₅- in VO₄-Gruppen. Das kann in den IR-Spektren durch zwei Banden bei 1020 und 930 cm^–1 festgestellt werden. Die erste wird durch Schwingungen der kurzen V=O-Nichtbrücken-bindungen in den VO₅-Gruppen verursacht, die zweite wird auf Schwingungen der V—O-Bindungen in dem deformierten VO₄-Tetraeder zurückgeführt.

     

Die Assoziation des Wassers an gespreiteten Filmen IX.: Benetzungseigenschaften siliconisierter Gläser

Zusammenfassung An Polydimethylsiloxan, das auf Wasser gespreitet ist, lagert sich je nach Flächenangebot eine diskrete Anzahl von Wassermolekülen je (CH₃)₂SiO-Einheit an. Bei der Kompression solcher Filme entstehen vier definierte Orientierungszustände.Diese Modellvorstellung wird auf Festkörperoberflächen übertragen. Es wird nachgewiesen, daß bei der Beregnung siliconisierter Gläser vier definierte Benetzungsstufen entstehen, die den Orientierungszuständen zuzuordnen sind.Gläser dieser verschiedenen Siliconbelegung werden hergestellt; an ihnen werden Randwinkel gemessen, die sie mit verschiedenen Flüssigkeiten ausbilden. Aufschlußreiche Zusammenhänge von Adhäsionsarbeit, Festkörperoberflächenspannung, Benetzbarkeit usw. mit der Grenzschichtbelegung werden nachgewiesen, wenn man die Oberflächenspannung der Flüssigkeit gegen die Adhäsionsarbeit aufträgt. Es wird festgestellt, d2ß sich die Moleküle innerhalb der Komplexe bei der Adsorption an der Festkörpergrenz-fläche stark polarisieren, und daß die so gebildete oberste Molekülschicht für die Eigenschaften des Festkörpers verantwortlich ist.Aus der Adhäsionsarbeit wird die Assoziationswärme berechnet, die bei den auf Wasser und auf Glas adsorbierten Polydimethylsiloxanfilmen gleich groß ist. Schließlich lassen sich aus der Assoziationswärme Rückschlüsse auf die Reißfestigkeit von Siliconkautschuk ziehen.

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Summary Depending on the surface area available, a discrete number of water molecules per (CH₃)₂SiO unit attach themselves to polydimethyl siloxane spread upon water. When such films are compressed, four defined states of orientation will result.This concept is transferred to surfaces of solids. It is shown that when silicone-treated glass plates are sprayed with water, four defined states of wetting will form which are to be co-ordinated with the states of orientation.Glass plates with these different states of silicone coating are prepared; they are subjected to measurement of contact angles which they form with various fluids. Informative relationships of adhesion energy, surface tension on solids, wettability, etc., to the interfacial coating are shown when the surface tension of the fluid is plotted versus the adhesion energy. Pronounced polarization of the molecules within the complexes is found while they are adsorbed on .the interface of the solid.The heat of association, which is the same whether the polydimethyl siloxane films are adsorbed on water or glass, is calculated from the adhesion energy. Finally the heat of association allows conclusions to be drawn as to the tensile strength of silicone rubber.

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Mit 3 Abbildungen und 3 Tabellen

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Vorgetragen anläßlich der Arbeitssitzung des Ausschusses Grenzflächen der Gesellschaft für Verfahrenstechnik und Chemieingenieurwesen (GVC) im Verein deutscher Ingenieure am16. 10. 1975 in Boppard.     

La rhéologie superficielle: un modèle pour les processus d'écoulement des systèmes colloïdaux

Zusammenfassung Eine quantitative Beschreibung aller rheologischen Eigenschaften der monomolekularen Oberflächenschichten kann von der bestimmten Kenntnis der Struktur und der intermolekularen Wechselwirkungen der Oberflächenfilme her gegeben werden. Es ist möglich, zum Beispiel, alle Eigentümlichkeiten des newtonschen oder nichtnewtonschen Verhaltens sowie der Thixotropie und der Rheopexie in Abhängigkeit von dem Geschwindigkeitsgradienten und der Fließdauer zu berechnen, wenn man die isotherme Kurve Oberflächenspannung — Oberflächenkonzentration ebenso wie die Kettenlänge der Moleküle des Oberflächenfilms kennt. Aber die molekulare Struktur selbst ist in starkem Maße vom Bewegungszustand des Systems abhängig; Struktur und Fließzustand erscheinen als korrelative Vorgänge.Gleiche Betrachtungen können natürlich auf dreidimensionale Systeme angewendet werden. Infolgedessen kann man eine allgemeine, aber nur qualitative Erklärung von zahlreichen rheologischen Besonderheiten der kolloiden Systeme erreichen. Die Grundlagen dieser Darstellung sind 1. die Übertragung von Molekülen des Lösungsmittels, die an die kolloiden Partikel fest gebunden werden; 2. die Verformung der Quasi-Netzstruktur des fließenden Systems und die entsprechende Relaxation; 3. die mikroskopischen (oder makroskopischen) Phasenumwandlungen, die durch das Fließen verursacht werden.Verschiedene Beispiele von unregelmäßigem Fließverhalten werden von dieser gegenseitigen Wechselwirkung zwischen Struktur und Strömungszustand aus gedeutet.

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Vortrag, gehalten auf dem Herbert-Freundlich-Gedächtnis-Kongreß in Berlin vom 5. bis 8. Mai 1954.     

Zur Kenntnis des Hydroxylapatits

Zusammenfassung Durch Gleichgewichtsuntersuchungen im System CaO–P₂O₅–H₂O bei 40°, insbesondere Röntgen- und Elektronenmikroaufnahmen, wird für das neutrale und alkalische Gebiet die ausschließliche Existenz der Bodenkörper CaHPO₄·2 H₂O, Hydroxylapatit und Ca(OH)₂ nachgewiesen. Ein einfaches Verfahren der Reindarstellung des Hydroxylapatits wird angegeben und begründet, sowie elektronenoptische Abbildung gut ausgebildeter Kristalle gezeigt. Sein Löslichkeitsprodukt wird bestimmt, seine Entstehung durch Hydrolyse des sekundären Phosphates und sein Verhalten beim Glühen näher untersucht.Verschiedene schwer zu deutende Erscheinungen im untersuchten System lassen sich auf die geringe Kristallisationsgeschwindigkeit des schwerlöslichen Hydroxylapatits zurückführen, welche durch starke Adsorption infolge großer Oberflächenentwicklung und infolge der ebenfalls geringen Löslichkeit des sich oft im Stabilitätsgebiet des Hydroxylapatits zunächst bildenden sekundären Calciumphosphates weiter verzögert werden kann. *** DIRECT SUPPORT *** A3615030 00002     

Zur Charakterisierung des Überganges von amorphem EisenIIIoxydhydrat in α-Fe2O3 durch Sorptions- und katalytische Messungen

Zusammenfassung Durch Entwässern von röntgenographisch amorphem FeIIIoxydhydrat bei verschiedenen Temperaturen gewonnene verschieden aktive -FeIIIoxyde wurden mit folgenden Methoden untersucht:Messung der CO₂-Adsorption, der Adsorptionswärme des CO₂, Messung der H₂O₂-Katalyse in Abhängigkeit von der Anfangskonzentration und der Temperatur (Auswertung auf scheinbare Reaktionsordnung, Aktivierungswärme und Aktionskonstante), Messung der Hygroskopizität.Der Deutschen Forschungsgemeinschaft danken wir für Überlassung wertvoller apparativer Hilfsmittel.