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.     

Interaction of acridine orange monohydrochloride dye with sodiumdodecylsulfate, (SDS) cetyltrimethylammoniumbromide (CTAB) and p-tert-octylphenoxypolyoxy ethanol (Triton X 100) surfactants

Summary Results of spectrophotometric, conductometric and dialysis studies on the interaction of acridine orange monohydrochloride dye with sodiumdodecylsulfate (anionic), cetyltrimethylammoniumbromide (cationic) and Triton X 100 (nonionic) surfactants have been reported. The anionic surfactant, SDS has been observed to undergo both electrostatic and hydrophobic interactions with the dye cation. Aggregation of the dye molecules can be destroyed when the surfactant is in large excess, whereas, excess dye can check micellization of SD S. At a ratio of AO:SDS=1:7 and above, dye embedded mixed micelles are formed. These remain in a separate phase, probably as coacervates. At lower ratios than 1:7, aggregation of dye molecules is induced, which being complexed with SDS become stabilized as colloids. The colloid and the coacervate have been observed to be thermally stable, negatively charged materials that can be broken by salts, and cations of higher valency are more effective in this regard. An 1:3 = AO:SDS colloid has beeen found to be sufficiently large like the coacervates to pass through a membrane having cut off permeability for molecular weights 12,000 and above. All the above features of AO-SDS interaction have been observed to be absent for AO-CTAB and AO-TX 100 systems, Even hydrophobic interaction has played an insignificant role in these cases. Thus, the dye cation, the cationic and the nonionic surfactants have almost retained their self physicochemical identities in solution in the presence of each other. Electrostatic interaction is thus the primary requirement for acridine orange-surfactant (anionic) system; the hydrophobic effect is secondary and may become co-operative.With 9 figures and 2 tables     

Relaxation spectroscopy on amorphous high polymers

Summary Measurements of the dynamic Youngs modulus and shear modulus of Polymethylmethacrylate (PMMA) in the frequency range from 10^–3 cps to 10^–1 cps and in the temperature range from –20°C to 100°C up to stress amplitudes of 4 kN/cm² are presented. The measured nonlinear viscoelastic behavior is discussed with regard to nonlinear elasticity and nonlinear effects caused by the shift of relaxation times due to the reaction rate theory.

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Zusammenfassung Es wird über Messungen des dynamischen Elastizitätsmoduls und Schubmodells von Polymethacrylsäuremethylester (PMMA) im Frequenzbereich von 10^–3 Hz bis 10^–1 Hz und im Temperaturbereich von –20°C bis +100°C bei Spannungsamplituden bis zu 4 kN/cm² berichtet. Das gemessene nichtlineare viskoelastische Verhalten wird hinsichtlich einer nichtlinearen Elastizität und hinsichtlich nichtlinearer Effekte, die durch eine Verschiebung der Relaxationszeiten nach der Platzwechseltheorie verursacht sind, diskutiert.

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With 21 figures     

Neue stellungsisomere reineckesalzähnliche Verbindungen mit Toluidinen

Zusammenfassung Es wurden eine Reihe von Substitutionsreaktionen mit entwässertem K₃[Cr(NCS)₆] und aromatischen Aminen, ohne Verwendung von Lösungsmitteln, durchgeführt. Es wurde beobachtet, da die sehr schwachen Basen mit p_K-Werten 14–16, wie die isomeren Mono- und Dinitro-aniline, die Anthranil- und Sulfanilsäuren, für diese Substitutionsreaktionen ungeeignet sind. Die Alkyl-anilinderivate, wie daso-, m- undp-Toluidin (p_K=10–11) bilden dagegen leicht reineckesalzähnliche Verbindungen: Amin· H[Cr(Toluidin)₂(NCS)₄]. Die Zusammensetzung der neuen Komplexanionen wurde bei einer Reihe von doppelten Umsetzungsreaktionen mit den Chlorhydraten einiger heterocyclischen Aminen festgestellt.Für die Klärung einiger Strukturfragen wurden spektrophotometrische Untersuchungen im UV und IR durchgeführt und die thermische Stabilität bzw. der Mechanismus des Pyrolysenvorganges auf thermogravimetrischem Wege verfolgt.

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Substitution reactions of anhydrous K₃[Cr(NCS)₆] with aromatic amines without applying of solvents were studied.It was observed, that the very weak bases (pK-values 14–16, e.g. isomeric mono- and dinitro-anilines, the anthranilic and sulfanilic acids) are unsuitable for substitution reactions. The alkylaniline derivates e.g.o-, m- andp-toluidine (pK=10–11) form easily reineckesalt analogous compounds: Amin· ·H[Cr(toluidine)₂(NCS)₄]·The formula of the 3 new complex anions: [Cr(toluidine)₂ (NCS)₄]- was established by preparative methods, with a series of double decomposition reactions, using chlorohydrates of some heterocyclic amines for this purpose. From spectroscopical investigations (UV and IR) some structural problems are resolved and discussed.The thermal stability and the mechanism of pyrolysis of these salts was studied by thermogravimetric analysis.

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Mit 8 Abbildungen     

Vernetzung und Abbau von Polyäthylenterephthalat durch Elektronenbestrahlung

Zusammenfassung PÄT-Folien wurden in Luft, Stickstoff und Vakuum bei 20 °C mit 1 MeV-Elektronen bestrahlt. Untersucht wurden Löslichkeit und Viskosität von Proben, die unmittelbar nach der Bestrahlung gelöst wurden.In allen untersuchten Fällen trat bei hohen Bestrahlungsdosen ein unlöslicher, d. h. vernetzter Anteil auf, dessen Ausbildung jedoch durch in den Proben enthaltene Feuchtigkeit verzögert werden kann. Bei niedrigen Bestrahlungsdosen bewirkt Feuchtigkeit einen Abbau des Polymeren, wie durch Viskositätsmessungen gezeigt wird.Aus den Gel-Messungen wurde derp ₀/q ₀-Wert für Bestrahlung in Luft, Stickstoff und Vakuum zu 1,05 bestimmt.Die Änderung des Gel-Anteils bei Lagerung der Proben zwischen Bestrahlung und Lösung wird diskutiert.

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Summary Polyethyleneterephthalate samples were irradiated in air, nitrogen and vacuum at 20 °C with 1 MeV electrons. The solubility of the samples and the viscosity of the solutions were studied immediately after irradiation. At high doses an insoluble crosslinked part was always observed. Crosslinking was delayed by moisture in the samples. At low irradiation doses moisture causes chain scission as shown by viscosity measurements. The ratiop ₀/q ₀ of degradation to crosslinking in the case of irradiation in air, nitrogen and vacuum was found by gel measurements to be 1.05. The insoluble gel-part changes with increasing storage time of the samples between irradiation and solution.

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Herrn Diplom-PhysikerH. Fischer sei an dieser Stelle für wertvolle Anregungen und Diskussionen besonders gedankt.     

Viskoelastische Eigenschaften von Polyisobutylenen in verdünnten Lösungen

Zusammenfassung Die Speicher- und VerlustmodulnG undG verdünnter Lösungen (2–4%) dreier Isobutylenpolymerisate mit den Molekulargewichten 0,63, 1,29 und 11×10⁵ wurden in der Apparatur vonBirnboim undFerry über einen Frequenzbereich von 0,4–400 Hz und einen Temperaturbereich von –17,5 bis 25,0° bestimmt. Für die scharf fraktionierten Polymerisate von niederem Molekulargewicht ergab die Frequenzabhängigkeit der Moduln eine ausgezeichnete Übereinstimmung mit der Theorie vonZimm. Die aus den experimentell erhaltenen Kurven ermittelten Molekulargewichte und größten Relaxationszeiten waren von der erwarteten Größenordnung. Für das Polymerisat mit höherem Molekulargewicht entsprach die Frequenzabhängigkeit vonG undG – _s jedoch der Theorie vonRouse. Der Einfluß der hydrodynamischen Wechselwirkung in der Bewegung der Knäuelsegmente, in welchem der Unterschied zwischen den beiden Theorien besteht, erscheint als von der Größe des Molekulargewichts abhängig.

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Summary The storage and loss moduliG andG of dilute (2–4%) solutions of three polyisobutylenes of molecular weight 0.63, 1.29, and 11×10⁵ were determined in the apparatus ofBirnboim andFerry over a frequency range of 0.4 to 400 cps, and a temperature range of –17.0 to 25.0°. The sharply fractionated polymers of low molecular weight showed a frequency dependence in excellent agreement with the theory ofZimm. The experimentally determined molecular weights and terminal relaxation times were of the expected order of magnitude. The frequency dependence of the polymer of highest molecular weight, however, conformed more closely to the theory ofRouse. The influence of the hydrodynamic interaction on the motion of the coil segments, which constitutes the difference in the two theories, appears to depend on the magnitude of the molecular weight.

     

A Novel Environmentally Benign Method for the Selective Oxidation of Alcohols to Aldehydes and Ketones

In the presence of [Ru(terpyridine)(2,6‐pyridinedicarboxylate)], aliphatic and benzylic alcohols are oxidized to the corresponding aldehydes or ketones with high selectivity by using hydrogen peroxide as the oxidant. There is no need for the addition of co‐catalysts or organic solvents. By applying an optimized reaction protocol, high catalyst productivity (turnover number>10 000) and activity (turnover frequency up to 14 800 h^?1) has been achieved.     

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.     

Sorption of water vapor by poly(vinyl acetate)

Summary The sorption property of water vapor by poly(vinyl acetate) (PVAc) of relatively low glass transition temperature (T _g) was studied at temperatures nearT _g.Tc_g of humidity-controlled samples of various moisture contents was measured and its variation with the moisture content was determined.T _g of the dry sample was estimated by dilatometry and DSC methods, and to confirm the value, the temperature dependence of mutual diffusion coefficient of the system of water vapor + PVAc was determined. A difference between the sorption mechanisms of water vapor by PVAc at 20 and 30 °C was observed: two sorption mechanisms are involved at 30 °C, while three mechanisms at 20 °C are involved which include the above two and another intermediate one. In earlier stage of sorption, at both 20 and 30 °C, water molecules sorbed by PVAc showed a tendency towards aggregation, while a mixing effect was found at higher stage of the sorption.

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Zusammenfassung In der Arbeit werden Wasserdampfsorptionseigenschaften von Polyvinylacetat mit relativ niedriger Glastemperatur (T _g) in der Nähe vonT _g untersucht. Es wurden Plastizitätseinflüsse und Veränderungen vonT _g mit dem Wassergehalt studiert. Es wurde gefunden, daß bei 30 °C ein 2-Stufen-Sorptionsmechanismus, bei 20 °C ein 3-Stufen-Mechanismus existiert.

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With 7 figures