Elektrokinetische Untersuchungen über die lyophilen Eigenschaften von Zellulosederivaten

Zusammenfassung

• 1. Um ein Maß für das Grenzflächenpotential an der Grenzfläche von Zellulosederivat-Solen (Nitrozellulose und Azetylzellulose) in Azeton bei verschiedenen Konzentrationen gegenüber dem Lösungsmittel Azeton zu bekommen, ließen wir das zu prüfende Sol in der Mitte zwischen zwei isolierten Platten, zwischen denen ein gleichförmiges elektrisches Feld erzeugt wurde, in dem reinen Dispersionsmittel (Azeton) hinabfließen und beobachteten die durch das elektrische Feld verursachte Ablenkung der Strömung. Der so erhaltene Wertl/t·η/E·D wurde die Grenzflächenladungszahl genannt, worin t die Zeit, bei der der Strom die durch das äußere elektrische Feld verursachte Verschiebung,l, erreicht,η den Koeffizienten der inneren Reibung des Dispersionsmittels (hier Azeton), D seine Dielektrizitätskonstante, E das Potentialgefälle des gegebenen elektrischen Feldes bedeuten. (Anstatt des Wertesl/t·η/E·D wurde bei dem vorliegenden Falle der Wertl/t·1/E genommen, weil als umgebendes Dispersionsmittel immer Azeton verwendet wurde, so daß der Wert D immer konstant blieb.)

• 2. Die Grenzflächenladungszahl des Sols der Nitrozellulose in Azeton gegenüber dem Dispersionsmittel Azeton erniedrigt sich mit zunehmender Konzentration des Sols und bei einer bestimmten Konzentration wird das Sol umgeladen; wenn die Konzentration noch weiter zunimmt, wird die Grenzflächenladungszahl des Sols nun nach der negativen Seite hin mit steigender Konzentration erhöht, und zwar ist die Konzentration, bei der die Umladung stattfindet, um so niedriger, je höher die Viskosität der Nitrozellulose ist. Aus der gemessenen Viskosität der Sole wurde das immobilisierte Flüssigkeitsvolumen berechnet und gefunden, daß sich beinahe das ganze Lösungsmittel in dem Nitrozellulosesol im immobilisierten Zustande befindet, wenn man die Konzentration des Sols soweit erhöht, daß das Sol gegenüber dem Lösungsmittel gerade umgeladen ist. Diese interessante Tatsache wurde einer theoretischen Bearbeitung gewürdigt und die folgenden Schlüsse gezogen: Wenn die Konzentration des Sols höher wird als die, bei der die Umladung des Sols stattfindet, wird der die Grenzflächenladung nach der einen Seite hin erhöhende Effekt, d. h. der Effekt der Orientierung der Dipole der umgebenden Flüssigkeit (hier also der Azetondipole) nach der Oberfläche des Stromes stärker; wenn die Konzentration niedriger wird als diese Konzentration, wird der diese Ladung nach der entgegengesetzten Richtung hin erhöhende Effekt stärker, d. h. der Effekt, daß die locker orientierten Dipole der beweglichen Solvatschicht, welche außerhalb der fixierten Schicht nahe bei dem Umladungspunkt eben entstanden ist, durch die relative Bewegung des Stromes gegen die umgebende Flüssigkeit desorientiert werden; wenn diese zwei Effekte einander ausgleichen, ist die Entladung des Stromes zu erwarten.

• 3. Während die Grenzflächenladung des Nitrozellulosesols mit steigender Konzentration des Sols gegenüber seinem Dispersionsmittel Azeton von der positiven nach der negativen Seite hin umgeladen wird, wird bei der azetonlöslichen Azetylzellulose (Cellit) diese Ladung nach entgegengesetzter Richtung umgeladen, so daß man vermuten darf, daß die Nitrozellulose sich negativ und die Azetylzellulose positiv gegenüber ihrem Lösungsmittel Azeton auflädt.