Adsorption of lignosulphonates on polystyrene latex particles from aqueous solution and flocculation of the dispersions by electrolytes

Summary The adsorption isotherms of lignosulphonates with various degrees of sulphonation (0.5, 1,0, 2.0 and 4.0 moles per 840 unit weight of lignin) were measured on polystyrene latex particles from aqueous solution at 25 °C. The results showed that the lignin with the lowest degree of sulphonation gave the highest adsorption. The lignin with 1.0 and 2.0 degrees of sulphonation gave similar adsorption which was lower than that obtained with the half sulphonated lignin. However, further increase in degree of sulphonation resulted in an increase in the adsorption.Adsorption layer thickness measurements showed that the lignosulphonate with half degree of sulphonation gave thicker layers than that with 2.0 moles sulphonation. Increasing electrolyte (NaCl and CaCl,) concentration resulted in a decrease in the adsorbed layer thickness. Microelectrophoresis at 25 °C, showed only small differences in the zeta potential as a function of degree of sulphonation. Addition of electrolytes (KCl, Na₂SO₄ and CaCl₂) showed a reduction in the zeta potential. Flocculation by salts of various valence types, namely KCl, Na₂SO₄ and CaCl₂ showed that the critical flocculation concentration (C.F.C.) decreases in the order KCl > Na₂SO₄ > CaCl₂. The change in degree of sulphonation had only a marginal effect on the C.F.C.

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Zusammenfassung Die Isothermen der Adsorption von Lignosulfonaten mit verschiedenen Sulfonierungsgraden (S = 0,5, 1,0, 2,0 und 4,0 Mole pro 840 Gewichtseinheit des Lignins) an PolystyrolLatex-Teilchen in wäßriger Lösung wurden bei 25 °C gemessen. Hiernach wird Lignin mit den niedrigsten S-Werten am stärksten adsorbiert. Lignine mitS = 1,0 und 2,0 zeigen ähnliche Adsorption; sie ist aber kleiner als die fürS = 0,5. Mit weiter steigendemS nimmt die Adsorption zu.Aus der Messung der Dicke der Adsorptionsschicht folgt, daß fürS = 0,5 größer als fürS = 2,0 ist. Bei wachsendem Zusatz von NaCl oder CaCl₂ fällt ab. Nach Mikroelektrophorese-Messungen bei 25 °C hängt das -Potential nur wenig vonS ab. fällt durch die Gegenwart von KCl, Na₂SO₄ oder CaCl₂ ab. Mit den gleichen Salzen erfolgt eine Ausflockung, wobei die kritische Flockungskonzentration CFC in der Reihenfolge KCl, Na₂SO₄, CaCl₂ abnimmt; CFC ändert sich nur wenig mitS.