Eine semiempirische Gleichung zur Beschreibung des Lösungsmitteleinflusses auf Statik und Kinetik chemischer Reaktionen. Teil I

A model has been developed for calculating the enthalpy, entropy and free energy change associated with the creation of cavities in a liquid the size of which corresponds to the volume occupied by a solvent molecule. The molar enthalpy change H _cav equals the molar enthalpy of vaporization of the liquid, the free energy change G _cav is given by G _cav=–RT ln (V _m ·p _eq /RT) (V _m =molar volume,p _eq =equilibrium vapor pressure) and is related to the standard free energy of vaporization. This relationship provides an estimate of the free energy of cavity formation required to accomodate a substrate in the liquid. It has been shown, that the free energy of solvation of a substrate can be dissected into different contributions accounting for (1) the concentration dependence of partial molar free energy quantities, (2) the formation of holes in the solvent, (3) the existence of specific, short range solute-solvent interactions and (4) the dielectric polarization of the medium. Application of this concept leads to an equation of the general form G ^S –G ^R =a(DN ^S –DN ^R )+b(AN ^S –AN ^R )+c(G _vp ^oS –G _vp ^oR ), where G represents the free energy of reaction or activation,DN the donor number,AN the acceptor number and G _vp ^o the standard free energy of vaporization of a solventS and a reference solventR, resp.

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Mit 3 Abbildungen     

Untersuchung der Temperaturabhängigkeit derg ik -Tensoren von Polyäthyleneinkristallen

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

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

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Mit 3 Abbildungen

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Vorgetragen auf der Arbeitssitzung des Fachausschusses Physik der Hochpolymeren in der Frühjahrstagung 1970 des Regionalverbandes Hessen-Mittelrhein-Saar der Deutschen Physikalischen Gesellschaft in Darmstadt, 10.–13. März 1970.     

Die Schmelzdiagramme der Systeme CsN3/Zn(N3)2 und KN3/Zn(N3)2

The phase diagrams of the systems CsN₃/Zn(N₃)₂ and KN₃/Zn(N₃)₂ have been obtained employing the microscopic technique ofL. Kofler andA. Kofler. Within the system CsN₃/Zn(N₃)₂ three eutectics at 148°C, 142°C, and 210°C were found. Besides Cs₂Zn(N₃)₄, melting incongruently in the interval 153°C to 170°C, there exist two further compounds of the most probable composition Cs₃Zn₂(N₃)₇ and CsZn₂(N₃)₅, melting congruently at 170°C and 210°C, resp. In the system KN₃/Zn(N₃)₂ there exist two eutectics at 203°C and 172°C and two compounds, one of them, i.e. K₂Zn(N₃)₄, melting congruently at 206°C, the other one, with composition KZn₃(N₃)₇ or KZn₄(N₃)₉, melting incongruently at 210°C.

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Mit 8 Abbildungen

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Herrn Professor Dr.Heribert Grubitsch zum 70. Geburtstag gewidmet.     

Über einige Eigenschaften von Zinkphosphiten mit Berücksichtigung ihrer Wasserstoffbrückenbindung

Zinc phosphites ZnPHO₃·2.5 H₂O, Zn₂H₂P₃H₃O₉·H₂O, Zn₃H₄P₅H₅O₁₅·1.5 H₂O, ZnH₂H₂P₂H₂O₆ have been studied at higher temperatures and by X-rays and molecular spectroscopy. Hydrates ZnPHO₃·2.5 H₂O and Zn₂H₂P₃H₃O₉·H₂O, when heated, yield an anhydrous salt. Thermal decomposition of dihydrogen triorthophosphite and tetrahydrogen pentaorthophosphite leads, before oxidation of the anion, to a mixture of zinc phosphite ZnPHO₃ and dihydrogen diorthophosphite ZnH₂P₂H₂O₆ and then after loss of water of constitution dihydrogen diorthophosphite converts to zinc diphosphite ZnP₂H₂O₅. The results of the thermal decomposition study were confirmed by X-ray investigation. Anhydrous zinc dihydrogen triorthophosphite Zn₂H₂P₃H₃O₉ and zinc diphosphite ZnP₂H₂O₅ were hitherto unknown. Infrared spectra confirmed the existence of hydrogen bonding in all the phosphites studied and in the case of zinc phosphite ZnPHO₃·2.5 H₂O exhibited a symmetry decrease of the anion PHO₃ ^2– from the point group C_3v to C_s. In the crystal lattice of ZnPHO₃·2.5 H₂O hydrogen bonding by water molecules participates, with polyorthophosphites hydrogen bonding shares in the production of anions and in the case of their hydrates there is in addition hydrogen bonding by water molecules.

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Mit 3 Abbildungen     

Hydroxybromierung und Methoxybromierung von (Z)-Cycloocten

In addition totrans-2-bromocyclooctanol andtrans-1,2-dibromocyclooctane,cis-4-bromocyclooctanol,cis-1,4-dibromocyclooctane,trans-1,4-dibromocyclooctane, and (Z)-5-bromocyclooctene are obtained, when (Z)-cyclooctene is treated with N-bromosuccinimide in the presence of water. Similarly the methoxybromination of (Z)-cyclooctene gives transanular products.     

Interaction of dextran sulfates with positively and negatively charged silver bromide hydrosols

Summary The effects of dextran sulfates of different molecular weights and charge densities on the stability of positively and negatively charged silver bromide solsin statu nascendi have been studied by means of light scattering.The plots of scattering intensities of a positively charged sol against the concentration of the added dextran sulfates show one pronounced maximum, the position which is independent on the molecular weight of the polyelectrolyte used. The maximum shifts to lower polyion concentrations with dilution of the sol.The effect of polyanions on the stability of silver bromide sols of the same sign of charge were investigated as a function of molecular weight of the polymers, the sol concentration, the charge and the concentration of counterions, and the addition of methanol. Destabilization only occurred if sufficient amount of indifferent electrolyte was present in the system. However, the concentration of counterions necessary to produce a flocculation maximum was lower in the presence of the polyelectrolytes than in their absence. The results obtained were compared with the data on sols containing nonionic dextrans reported earlier.

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Zusammenfassung Der Einfluß der Dextransulfate von verschiedenen Molekulargewichten und Ladungsdichten auf die Stabilität der positiv und negativ geladenen Silberbromid-Solein statu nascendi wurden durch Lichtstreuung untersucht. Wenn die Intensitäten der Lichtstreuung eines positiv geladenen Silberbromid-Sols gegen die Konzentration der zugesetzten DextranSulfate aufgetragen werden, tritt ein ausgeprägtes Maximum auf, dessen Lage von dem Molekulargewicht des angewandten Polyelektrolyten unabhängig ist. Bei Verdünnung des Sols wird das Maximum zur niedrigeren Konzentration des Polyanions verschoben.Der Einfluß der Polyanionen auf die Stabilität der Silberbromid-Sole mit gleichem Ladungsvorzeichen wurde in Abhängigkeit von dem Molekulargewicht des zugesetzten Dextransulfats, der Solkonzentration, der Ladung und Konzentration der Gegenionen und dem Zusatz von Methylalkohol untersucht. Destabilisierung wird nur in Anwesenheit einer genügenden Menge von Neutralelektrolyten in den untersuchten Systemen beobachtet. Die Konzentration der Gegenionen, die ein Flockungsmaximum verursachen, ist immer niedriger als die kritische Koagulationsmenge derselben Ionen für das gleiche Sol in Abwesenheit von Makroionen. Die Resultate wurden mit den Wechselwirkungen der Silberbromid-Sole mit nichtionogenen Dextranen verglichen, und der Mechanismus der Flockung durch Polyelektrolyte wurde diskutiert.

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5 figures and 1 table

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Supported by the NSF Grant GP 42331 X.

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A part of the Ph.D. Thesis by David Lindsay.     

Liquid chromatographic retention behaviour and separation of promethazine and isopromethazine on a β-cyclodextrin bonded-phase column

A liquid chromatographic method for the separation of promethazine (PR) and its positional isomer isopromethazine (IPR) is described.PR is an N-substituted phenothiazine with the actions and the uses of the antihistamines (H1-receptor antagonists). IPR is an impurity in the pharmaceutical preparations of PR and must be controlled at a level below 1%. The liquid chromatographic behaviour of PR and IPR on a hydrolytically stable β-cyclodextrin (β-CD) column with respect to mobile phase composition, pH, ionic strength and the nature of the organic modifier was also investigated. Based on the results, conditions were chosen for the isocratic separation of the two isomers. The proposed separation method is simple and rapid and permits the simultaneous determination of PR and IPR. The separation selectivity of a cyclodextrin bonded-phase column was examined. Special attention was devoted to modelling the inclusion complexes of PR and IPR with β-CD in order to predict their optimum orientation within the β-CD cavity.     

Spektrophotometrische Bestimmung von L-Askorbinsäure mit 2,2',5,5'-Tetra-(4-nitrophenyl)-3,3'-(3,3'-dimethoxy-4, 4'-biphenyl)-ditetrazoliumchlorid (TNBT)

Zusammenfassung Die Optimalbedingungen für die spektrophotometrische Bestimmung der L-Askorbinsäure mit TNBT wurden ermittelt. Die L-As-korbinsäure wurde in Anwesenheit eines 100fachen Überschusses folgender Stoffe bestimmt: Glukose, Fruktose, Saccharose, Wein-, Zitronen-, Oxal-, Äpfel- und Bernsteinsäure. 0,5g/ml ist die minimale Askorbinsäurekonzentration, die sich bestimmen läßt. Die rel. Standardabweichung beträgt 2,1%, der rel. Fehler 0,875%.

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Spectrophotometric assay of L. ascorbic acid with 2,2,5,5-tetra-(4-nitro-phenyl)-3, 3-(3,3-dimethoxy-4,4-biphenyl)-ditetrazolium chloride (TNBT)

Summary The optimal conditions for spectrophotometric assay of L-ascorbic acid with TNBT were determined. L-ascorbic acid was assayed in the presence of a 100 fold excess of the following substances: glucose, fructose, sucrose, tartaric acid, citric acid, oxalic acid, malic acid and succinic acid. 0.5g/ml is the minimum concentration of ascorbic acid which can be assayed. The relative standard deviation is 2.1%, the relative error 0.875%.

     

Anwendung mikroanalytischer Methoden zur Lösung kunst- und kulturgeschichtlicher Probleme

Zusammenfassung Mit bekannten mikroanalytischen Arbeitsmethoden — Oberflächenreaktionen, Abstrichuntersuchungen mit dem Korundstäbchen, Schutzschichtreaktionen sowie dem Abdruckverfahren — lassen sich archaeometrische Probleme einer Lösung näherbringen. Die Art der Korrosion kupferhaltiger Oberflächen wurde diskutiert.

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Application of microanalytical methods to the solution of artistic- and cultural historical problems

Summary Archeometrical problems are brought closer to a solution by means of known microanalytical procedures-surface reactions, surface scraping studies with the corundum rod, protective layer reactions as well as the imprint method. A discussion of the corrosion of copper-bearing surfaces is included.

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Vortrag anläßlich der Tagung Chemische Analysen — Kunst- und Kulturwissenschaften im Reiß-Museum in Mannheim, 19.–21. September 1974.     

The surface activity of the lower homologues of n-alkylammonium chlorides in aqueous solutions. Effect of hydrophobic hydration

Summary The surface tensions of aqueous solutions ofn-alkylammonium chlorides (methyl to hexyl) have been measured at 25 °C. With methylammonium chloride the surface tension increased with concentration, whereas with ethylammonium chloride and higher homologues, the surface tension decreased with concentration. The results suggest that this transition is attributed to the effect of hydrophobic hydration. For propylammonium chloride and higher homologues, the relation between the surface tension lowering da and the concentrationC in the range of 0–10 dyne/cm, can be expressed by the equation; = AC + BC, whereA andB are constants. The surface tension coefficientB has been found to increase approximately twofold for each additional CH₂ group of alkyl chain.

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Zusammenfassung Es wurden die Oberflächenspannungen wäßriger Lösungen vonn-Alkylammoniumchloriden (Methyl- bis Hexylammoniumchloride) bei 25 °C gemessen. Für Methylammoniumchlorid nimmt die Oberflächenspannung mit der Konzentration zu, aber bei allen höheren Homologen mit der Konzentration ab. Die Ergebnisse deuten darauf hin, daß dieser Übergang durch die hydrophobe Hydration bedingt wird. Für Propylammonium-chlorid und die höheren Homologen wird die Beziehung zwischen der Erniedrigung der Oberflächenspannung und der KonzentrationC in dem Bereich von 1 bis 10 dyn/cm durch die folgende Gleichung ausgedrückt: = AC + BC (A undB sind Konstanten). Es wurde gefunden, daß B für jede zusätzliche CH₂-Gruppe etwa um den Faktor 2 größer wird.