Kolloide aus der Sicht der Assoziation des Wassers

Zusammenfassung

Hydratationskomplexe, die sich um die hydrophile Gruppe von grenzflächenaktiven Verbindungen ausbilden, sind u.a. eine Voraussetzung für deren kolloidchemisches Verhalten. Nach unserer Vorstellung ist besonders das Vierer-Assoziat für die Emulgierwirkung verantwortlich, dessen Platzbedarf sich aus der Größe der hydrophilen gruppe und dem vierfachen Platzbedarf eines Wassermoleküls von 7,3 Ų berechnen läßt. Experimentell konnten bereits 1939 3,5 Wassermoleküle je hydrophile Gruppe an Kolloiden nachgewiesen werden (J. Am. Chem. Soc. 61, 539 1939). Der Zusammenhang zwischen Kolloiden und der Assoziation des Wassers wird an einigen Beispielen verdeutlicht:

• 1. Der Krafftpunkt liegt zwischen dem Schmelzpunkt der Alkylcarbonsäure und T _Jo ; das ist jene Temperatur, oberhalb der das Vierer-Assoziat beständig ist. Der Schmelzpunkt begrenzt die Beständigkeit der Mizelle nach oben. Daß die Emulgiereigenschaften aufgrund der Hydratationskomplexe zur Beständigkeit der Mizelle beitragen, zeigt die untere Begrenzung durch T _Jo .

• 2. Oberhalb der kritischen Temperatur des Vierer-Assoziates rahmen zahlreiche Öl/Wasser-Emulsionen auf, weil in diesem Gebiet der entsprechende Hydratationskomplex unbeständig ist, wie F/A-Isothermen zeigen.

• 3. Berechnungen an Mizellen, die unter Einbeziehungen dieser Hypothese durchgeführt werden, zeigen gute Übereinstimmung mit den bekannten Meßergebnissen.