The stabilization of titanium dioxide in dry benzene by n-aliphatic carboxylic acids

Summary

The colloidal stability of rutile, of primary particle radius 25 å, in solutions ofn-aliphatic carboxylic acids in benzene has been examined under rigorously dry conditions. Very stable suspensions were obtained for acid chain lengths of 12 to 18 carbons and surface fractional coverages of 0.4. A rather less stable suspension was given by acetic acid. The C_{4, 6, 8, and 10} acids gave poor stability.

The suspensions generally, and that for lauric acid in particular, appeared to consist mainly of particles whose radius was of the order of 0.08Μ. It has been argued that these particles were probably loosely packed aggregates of primary particles and that their stability was conferred by the C_12–18 molecules by an “entropic” repulsion produced when the hydrocarbon chains on opposing particle surfaces tended to interpenetrate.

The stability in the acetic, and to a lesser extent, butyric acid systems has been attributed tentatively to the existence of some electrostatic repulsion.

Zusammenfassung

Die StabilitÄt von Rutil von einem Radius von 25 å der PrimÄrteilchen in kolloiden Lösungen von Benzol mitn-aliphatischen CarboxylsÄuren wurde unter extremem Feuchtigkeitsausschlu\ geprüft. Sehr stabile Suspensionen lagen für KettenlÄngen von 12–18 Kohlenstoff-Atomen und einer OberflÄchenbedeckung von 0,4 vor. Ziemliche StabilitÄt ergab sich für EssigsÄure als Zusatz. Sehr gro\e InstabilitÄt zeigte sich für KettenlÄngen von 4–10. Die Suspensionen im allgemeinen und die für LaurylsÄure im besonderen scheinen hauptsÄchlich aus Partikeln von einem Radius der Grö\enordnung von 0.08Μ zu bestehen. Es wird vermutet, da\ diese Teilchen wahrscheinlich locker gepackte Aggregate von PrimÄrpartikeln sind und da\ ihre StabilitÄt wahrscheinlich für die C_12–18-Moleküle durch eine entropische Absto\ung hervorgerufen wird, wenn sich die Kohlenwasserstoffketten senkrecht der OberflÄchen der verschiedenen Partikel zu durchdringen beginnen.

Die StabilitÄt in dem EssigsÄure- und in einem geringeren Ausma\ in dem ButtersÄuresystem — wird der Existenz einer gewissen elektrostatischen Abschirmung zugeschrieben.