Coagulation of silver halide sols by thorium nitrate in the presence of potassium nitrate and potassium sulfate

Summary When silver iodide, silver bromide and silver chloride solsin statu nascendi are coagulated by thorium nitrate in the presence of potassium nitrate, three coagulation maxima appear. Two of them are identical with maxima that are found in absence of KNO₃, denoted with (II) and (IV) in fig. 1. The new maximum appears in the stability region of recharged sols (III). It is believed that this maximum is also—as maximum (IV)—caused by the coagulation of recharged silver halide sols by nitrate ions. Appearance of two nitrate coagulation maxima is explained by different charge densities on sol particles at various concentrations of Th(NO₃)₄ where they are formed. The new maximum indicates a lower charge density of sol particles. The possibility that the new maximum could have been caused by ionic complex species between thorium and nitrate ions has been rejected for data are available that the equilibrium constant for such complexes is small. In the presence of K₂SO₄ the coagulation effects of thorium nitrate on silver halide sols are markedly different. In acidified solutions only one coagulation maximum appears at rather high thorium nitrate concentrations [∼ 10⁻³ N Th (NO₃)₄] and the sol remains negatively charged [up to ∼ 10⁻² N Th (NO₃)₄] This is explained by complex formation of Th-ions and sulfate ions whereby ionic species of lower charge are formed, which exert a weaker coagulation effect. In neutral solutions another maximum at lower concentration of Th (NO₃)₄ is formed which appears to be the usual coagulation maximum produced by hydrolyzed thorium ions. The antagonistic effects of the salt pair Th (NO₃)₄-K₂SO₄ upon the coagulation of silver halides has been discussed and we have concluded that the large effects repeatedly reported can be explained not by simple electrostatic effects of ions in solution but rather by the formation of complexes between Th- and SO₄-ions.

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Zusammenfassung Die Koagulationseffekte des Thoriumnitrats in Anwesenheit von Kaliumnitrat und Kaliumsulfat an Silberhalogenid-Solenin statu nascendi wurden ausführlich untersucht. Wenn Silberhalogenid-Sole durch Thoriumnitrat-L?sungen koaguliert werden, bilden sich zwei Koagulationsmaxima (II und IV, Abb. 1). Bei sehr niedrigen Konzentrationen des Thoriumnitrats koaguliert das Thorium-Ion (oder Komplex) die negativen Silberhalogenid-Sole, w?hrend bei h?heren Thoriumnitrat-Konzentrationen die ungeladenen Sole durch die NitratIonen koaguliert werden. Zwischen den zwei Maxima besteht ein weites Gebiet der stabilen umgeladenen Sole (III). Unter dem Zusatz von konstanten Mengen des Kaliumnitrats wird in diesem Gebiet ein neues (drittes) Maximum gebildet (Abb. 2–5), das auch als Koagulationsmaximum identifiziert wurde. Es wird angenommen, da? dieses Maximum wieder eine Koagulation der umgeladenen Silberhalogenid-Sole durch Nitrat-Ionen darstellt. Das Auftreten von zwei Koagulationsmaxima, verursacht durch Nitrat-Ionen, wird durch die verschiedenen Ladungsdichten an Solteilchen in Gebieten der Thoriumnitrat-Konzentrationen, in denen Maxima erscheinen, erkl?rt. Die M?glichkeit eines Koagulationseffektes der komplexen Ionen zwischen Thorium und Nitrat wurde ausgeschlossen, da die Gleichgewichtskonstante solcher Komplexe ziemlich niedrig ist. In Anwesenheit von Kaliumsulfat sieht die Koagulationskurve für Silberhalogenid Sole sehr unterschiedlich aus (Abb. 6–8). In den mit Salpeters?ure (0,001N) versetzten Solen erscheint nur ein Maximum bei ziemlich hohen Thoriumnitrat-Konzentrationen [∼ 10⁻³ N Th (NO₃)₄], wobei die Solteilchen noch immer negativ sind. Da Thorium- und Sulfat-Ionen sehr stabile Ionen-Komplexe bilden, die eine niedrigere Valenz aufweisen, kann das Maximum als Folge der Koagulationseffekte solcher Komplexe an die Silberhalogenid-Sole angesehen werden. In neutralen L?sungen zeigt sich neben dem beschriebenen Maximum noch ein anderes Maximum bei niedrigerer Thoriumnitrat-Konzentration. Dieses Maximum, hervorgerufen durch die hydrolysierten Thorium-Ionen, scheint das „normale“ Koagulationsmaximum zu sein. Dieantagonistischen Effekte des Salzpaares Th (NO₃)₄-K₂SO₄ bei der Koagulation der Silberhalogenide wurden diskutiert, und es wurde geschlossen, da? die gro?en Effekte, die wiederholt ver?ffentlicht worden waren, sehr schwer nur durch die elektrostatischen Anziehungen zwischen den Ionen erkl?rt werden k?nnen. Die Komplexbildung zwischen Thorium- und Sulfat-Ionen wird für den sogenannten antagonistischen Effekt in diesem Falle als verantwortlich angesehen.

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Supported in part by U.S. Atomic Energy Commission Contract No. AT (30-1)-1801.     

Influence de la temperature de polymerisation sur le taux de branchement de divers polybenzofurannes obtenus par amorçage cationique

Several polybenzofuranes, obtained by cationic initiation at various temperatures, have been fractionated by preparative G.P.C. The fractions have been studied by various physical methods, mainly osmometry, light scattering, viscometry and G.P.C. These determinations have been made in benzene and the Mark-Houwink relations have been obtained. From the differences observed between these various relations, the gyration radii and the determination of branching indexes, we have found very numerous branches in the samples obtained at the highest temperatures. These branches very probably result from a Friedel-Crafts attack on benzene rings by the carbocations of growing chains. Quantum chemistry determinations are in agreement with this view.     

Crystal structure,Mössbauer,and magnetic behavior of mixed valence compounds in the BaFeS system: Ba3(Ba1−xAlx)Fe2S6[S1−y(S2)y]

The compounds $\text{Ba}{}_4\text{Fe}{}_2\text{S}{}_6\text{[S}{}_{\mathrm{<mtext>2</mtext><mtext>3</mtext>}}\text{(}\text{S}{}_2\text{)}{}_{\mathrm{<mtext>1</mtext><mtext>3</mtext>}}\text{]}$ and Ba_3.6Al_0.4Fe₂S₆[S_0.6(S₂)_0.4], designated I and II, were prepared by reacting BaS, Fe, and S powders and Al foils in graphite containers sealed in evacuated quartz ampoules at approximately 1100°C. The crystal structure of I was determined using 1682 independent, nonzero X-ray reflections, while 3589 were used for II. They are triclinic, $\text{A}\text{l}$:

$\text{a=9.002(2)}\text{A}\text{?}\text{,b=6.7086(8)}\text{A}\text{?}\text{,c=24.658(4)}\text{A}\text{?}\text{α91.49(2)°,}$

$\text{β=105.10(2)°y=90.74(2)°,ψ}{}_{\mathrm{calc}}\text{=4.15g/cm}{}^3\text{,for I:}$

$\text{a=8.993(6)}\text{A}\text{?}\text{,b=6.708(7)}\text{A}\text{?}\text{,c=24.70(1)}\text{A}\text{?}\text{α91.11(6)°,}$

$\text{β=105.04(6)°y=90.90(9)°,ψ}{}_{\mathrm{calc}}\text{=3.90g/cm}{}^3\text{,for II:}$

BaS₆ trigonal prisms share edges to form distorted hexagonal rings which form one-dimensional chains leaving two free lateral edges. The chains link in a stairstep manner with the rings offset along the [301] direction. These stairsteps join in a complicated manner to form a three-dimensional network. Fe ions are in two sites forming isolated FeS₄ tetrahedra and isolated Fe₂S₆ dimers by edge-sharing tetrahedra. The Al substitution occurs in the trigonal prisms which have free edges with Al replacing Ba. Room-temperature Mössbauer isomer shifts are 0.20 mm/sec. for I and 0.30 mm/sec for II. These data indicate that upon Al substitution charge compensation occurs by reducing Fe³⁺. Valence calculations indicate that Fe in edge-sharing tetrahedra are reduced while the Fe in the isolated tetrahedron remains unchanged. The effective charge distribution in the Al substituted compound is approximately Fe³⁺, Fe^2.5+ with electron delocalization across the shared edge. Room temperature electrical resistivity is 10⁵ ohm/cm. The compositions of the crystals are best represented by the formulas $\text{[}\text{Ba}{}_4\text{Fe}{}_2\text{S}{}_7\text{]}{}_{\mathrm{<mtext>2</mtext><mtext>3</mtext>}}\text{·[}\text{Ba}{}_4\text{Fe}{}_2\text{S}{}_6\text{(S}{}_2\text{)]}{}_{\mathrm{<mtext>1</mtext><mtext>3</mtext>}}$ and [Ba₃AlFe₂S₇]_0.4·[Ba₄Fe₂S₇]_0.2·[Ba₄Fe₂S₆(S₂)]_0.4. The replacement of a sulfide by a disulfide ion is thought to be strongly dependent on the sulfur activity during the preparation.     

Über Trichlorphosphazo-Verbindungen aus Nitrilen. III. Die Reaktion zwischen Acrylnitril und PCl3

On Trichlorophosphazo Compounds from Nitriles. III. The Reaction between Acrylonitrile and PCl₃. The reaction of PCl₃ with acrylonitrile at higher temperatures gives CH₂Cl? CCl₂? CCl₂? N? PCl₃ ( II ). On pyrolysis of (II), CH₂Cl? CCl₂? CN (IV) is form- ed. Treatment of (II) with SO, results in CHzCL? CCl₂? CCl?N-P(0)Cl₂ ( III ). At lower temperatures and/or in the presence of PCl₃, acrylonitrile reacts with PCl₃ to give the cis/ trans isomers VIa and VIb .     

Synthesen von Heterocyclen, 62. Mitt.: Über Reaktionen mit Betain

Zusammenfassung Beim Erhitzen von Betain mit Phenylisocyanat (12) auf 140–160° entsteht Diphenylimidazolidin-dion-(2,4) (I).

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Diphenylimidazolidine-dion-2,4 (I) was obtained by the reaction of betaine with phenylisocyanate (12) at 140–160°.

     

Zur Hemmung der katalytischen Jodwirkung auf das system Cer(IV)-sulfat—arsenige Säure

Zusammenfassung Die Hemmung der katalytischen Jodwirkung auf die Redoxreaktion Cer(IV)-sulfat—arsenige Säure wird hinsichtlich ihrer Vorund Nachteile bei analytischer Anwendung untersucht. Brucinacetat gibt mit Ceriion in schwefelsaurer Lösung nachFischl eine quantitativ auswertbare Farbreaktion. Kritische Untersuchungen hierzu ergeben, daß die Lösungen zur vollen Entwicklung und Stabilität der orangeroten Farbe (Absorptionsmaximum 470 nm) mindestens 10 bis höchstens 12 Min. auf 105° zu erhitzen sind. Die Anwendung auf die Jodbestimmung im Blutserum nachSpitzy, Reese undSkrube bietet infolge methodischer Komplizierung keinen besonderen Vorteil.

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Summary The inhibition of the catalytic action of iodine on the redox-reaction ceric sulphate—arsenious acid was investigated with regard to the advantages and disadvantages in its analytical application. Brucine acetate gives, according toFischl, a quantitative colour reaction with ceric ions in sulphuric acid. Critical investigations carried out show that the solution only develops a stable, orange-red colour (absorption maximum 470 nm) between 10 and 12 minutes heating. Application of this procedure to the determination of iodine in blood serum by the method ofSpitzy, Reese, andSkrube introduces complications and has, therefore, no special advantage.

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Résumé Etude des avantages et des inconvénients de l'emploi en chimie analytique de l'inhibition de l'effet catalytique de l'iode sur la réaction d'oxydo-réduction cerium(IV)-sulfate—acide arsenieux. Avec les ions cériques l'acétate de brucine donne, en solution sulfurique, d'aprèsFischl, une réaction colorée susceptible d'être employée pour une détermination quantitative. Des recherches critiques ont montré que les solutions devaient être chauffées pendant au moins 10 min. et au plus 12 min. à 105° pour développer complètement la couleur rouge orangé et obtenir sa stabilité (maximum d'absorption à 470 nm). L'application à la détermination de l'iode dans le sérum sanguin d'aprèsSpitzy, Reese etSkrube n'offre aucun avantage particulier du fait de la complication de la méthode.

     

Investigations in the 1,2,4-triazole series

To select a method for the synthesis of the previously difficulty accessible 5-bromo-1-phenyl-1,2,4-triazole (I) and 1-phenyl-1,2,4-triazoline-5-thione (II), a MO LCAO calculation has been carried out in Huckel's approximation of the energies of the radical, electrophilic, and nucleophilic localization on the various carbon atoms of 1-phenyl-1,2,4-triazole (III). In accordance with this calculation, the required compounds have been obtained in good yields by reactions taking place by a radical mechanism: I by bromination with bromosuccinimide and II by the direct thionation of III. The high reactivity of the bromine atom in position 5 has been noted.For part VIII, see [1].     

Ion exchange in dimethylsulfoxide media. I

Summary Distribution ratios between Dowex 50 W-X 8 resin and DMSO-H₂O-HCl systems have been determined for Mg, Ca, Sr, Ba, Ga, In, Sn(II) and Pb(II) as a function of both DMSO content and HCl-molarity. At high DMSO concentrations and high HCl concentrations theD values for all metal ions were not much different from those in corresponding aqueous systems. However, at lower and intermediate HCl concentrations (0.10 to 0.60M) D values differed greatly from those in aqueous systems, especially in the range from 20 to 50 mole% DMSO. Maxima in the logD vs. mole% DMSO plots at constant HCl concentrations were obtained for all cations except Sn(II) and Pb(II). Separation procedures for various pairs and combinations of cations seem feasible in DMSO-media [e. g., Ga/In and Sn(II)/Pb(II)] and the DMSO-water system is suggested as a very promising novel solvent medium for ion exchange separations.

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Zusammenfassung Für Mg, Ca, Sr, Ba, Ga, In, Sn(II) und Pb(II) wurden die Verteilungsverhältnisse zwischen Dowex 50 W-X 8 und Dimethylsulfoxid—Wasser—Salzsäure in Abhängigkeit vom DMSO-Gehalt und der Salzsäuremolarität bestimmt. Bei hohen DMSO-Konzentrationen und hohen HCl-Konzentrationen unterscheiden sich die Verteilungskoeffizienten (D) aller Metallionen nicht sehr von denen in entsprechenden wäßrigen Systemen. Aber bei niederen und mäßigen HCl-Konzentrationen (0,10-bis 0,60-m) istD sehr verschieden gegenüber wäßrigen Systemen, besonders bei Anwesenheit von 20 bis 50 Mol-% DMSO. Trägt man logD gegen Mol-% DMSO bei konstanter HCl-Konzentration auf, so erhält man für alle Metalle außer Sn(II) und Pb(II) Maxima. Trennungsverfahren für verschiedene Ionenpaare und -gemische scheinen in DMSO-hältigem Plasma durchführbar zu sein, z. B. Ga/In und Sn(II)/Pb(II). Wäßrige DMSO-Systeme sind neue, vielversprechende Lösungsmittel für Trennungen mit Hilfe von Ionenaustauschern.

     

Beiträge zur Gewinnung von Hirudin,der Wirksubstanz des medizinischen Blutegels (Hirudo medicinalis L.)

Zusammenfassung Bei den vorliegenden Untersuchungen wurde Hirudin, die blutgerinnunghemmende Wirksubstanz von Hirudo medicinalis L., dadurch gewonnen, daß man Blutegel physiologische Kochsalzlösung, mit oder ohne Zusatz von roten Blutkörperchen, saugen ließ und den Darminhalt künstlich entnahm. Außer dem Darminhalt enthält auch die Futterrestlösung Hirudin, wodurch bewiesen wurde, daß der Egel diesen Wirkstoff auch in die Bißwunde abgibt. Das angereicherte Rohhirudin wurde auf seine gerinnunghemmende Wirkung mit Kaninchenblut und Pferdeblut getestet und seine Antithrombinwirkung, Wirkung auf die Rekalzifikationszeit, Prothrombinzeit und Thrombingerinnungszeit von Oxalatplasma untersucht. Die Untersuchungen zeigen, daß die II. Phase der Blutgerinnung beeinflußt wird. Der Temperatureinfluß (100°, 70° und 37°) auf Lösungen der Wirksubstanz wurde untersucht, ebenso die Wirkung angereicherter Rohprodukte auf das lebende Kaninchen. Bei wiederholter Injektion trat kein anaphylaktischer Schock auf.Die Reinigung des angereicherten Rohproduktes durch Papierelektrophorese wird beschrieben.Herrn Prof. Dr.A. Wacek zum 60. Geburtstag mit den besten Wünschen gewidmet (O. H.).     

A new method for the synthesis of CF3-containing aminovinyl ketones

A new method for the synthesis of aminovinyl trifluoromethyl ketones was developed. The method is based on the reactions of 4-sulfonyl-1,1,1-trifluorobut-3-ene-2,2-diols with various alkyl-, aryl-, dialkyl-, and alkylarylamines. The stereochemistry of the compounds obtained was studied.