Einlagerung von Jod und Thallium in die gitterungeordneten und gittergeordneten Bereiche von Zellulosefasern; ein Beitrag zur Reaktionsweise von Zellulose

Zusammenfassung

Die in der vorliegenden Untersuchung durchgeführte Jodierung und Thallisierung von Zellulose war durch die Beobachtung veranla\t, da\ derartige, in geeigneter Weise „angefärbte“ Zellulosefasern charakteristische gro\e Perioden in Faserrichtung im Elektronenmikroskop erkennen lassen.

Die Voraussetzung für das Auftreten dieser Perioden ist zwecks Kontrastierung die Einlagerung von Jod bzw. Thallium ausschlie\lich in den gitterungeordneten Bereichen der Präparate. Die Jodierung wurde mit wä\rigen Jod-Jod-Kalium-Lösungen durchgeführt, die Thallisierung nach Purves durch Einwirkung von Thalliumäthylat in Benzollösung auf die ätherfeuchten Fasern. In beiden Fällen wurde festgestellt, da\ in Abhängigkeit von der Konzentration der Reagenzien diese oberhalb charakteristischer Schwellenwerte auch in das Gitter der Zellulose eindringen und zur Ausbildung neuer Röntgendiagramme führen, die der Ausdruck einer im Gitter gerichteten Einlagerung der schweren Atome sind.

Es wurden die Bedingungen ermittelt, unter denen die Einlagerung ausschlie\lich in den gitterungeordneten Faserabschnitten erfolgt. Auf Grund der Feststellung, da\ beim Aufbau z. B. der Zellulose-Jod-Verbindungen zuerst die gitterungeordneten Faserabschnitte und anschlie\end die gittergeordneten umgesetzt werden, beim Abbau durch Behandeln mit Wasser das Jod aus den ungeordneten Bereichen zuerst austritt und Jod aus den Gitterbereichen in die ungeordneten nachrutscht, wird ein allgemein gültiger Mechanismus für die chemische Umsetzung in Zellulosefasern abgeleitet. Dieser Mechanismus ist dadurch charakterisiert, da\ die Moleküle der Reagenzien sich in Richtung der Zelluloseketten bewegen und nicht quer dazu. Dies wird durch die elektronenmikroskopisch erschlossene Feinstruktur der Zellulose verständlich, bei der die gittergeordneten und gitterungeordneten Bereiche in periodischer Wechselfolge in Richtung der Faserlängsachse angeordnet sind.