Zusammenfassung
Die vom Verfasser und van Dijck für Emulsionen hochviskoser Stoffe angegebene Beziehung zwischen Viskosität und Konzentration, den Bedingungen für das Viskositätsverhalten bei unendlicher Verdünnung und bei dichter Kugelstapelung genügend, wurde auf Lösungen hochpolymerer Stoffe in organischen Lösungsmitteln angewendet; dafür war es nötig, die Gleichung auszubauen, da bei vielen dieser Lösungen die „Voluminosität“ der Teilchen eine Funktion der Konzentration ist.
Über ein sehr großes Konzentrationsgebiet wurde ein linearer Zusammenhang gefunden zwischen der Voluminosität dieser Teilchen und der rheologischen Konzentration, d. h. dem Produkt von Voluminosität und Konzentration in Volumenteilen, so daß das Viskositätsverhalten beschrieben werden kann durch:
in der
, V0=Voluminosität bei unendlicher Verdünnung; Q0=die rheologische Quellung=V0-1; b=Länge, abgeschnitten durch die V-Linie von der Abszisse durch Q0=0(V0=1). Bei einer Theologischen Konzentration VcvCv > etwa 0,65 treten in manchen Fällen Abweichungen auf, wahrscheinlich dadurch verursacht, daß die Mizellen des gelösten Stoffes nicht den bei der Aufstellung der Gleichung gestellten Bedingungen: Kugelform, Nichtverformbarkeit und gleiche Größe, genügen.
Bei den von Staudinger ausführlich studierten Lösungen von Polystyrolen in Tetralin ist die rheologische Quellung Q0=V0-1, d.h. die rheologisch bestimmte Volumenzunahme der Volumeneinheit des Stoffes in trocknem Zustande, dem Molekulargewicht proportional, M variierend von 600 bis 600000: Q0= KM.
Diese Beziehung trifft auch für andere Gruppen polymerer Substanzen zu, z. B. für Lösungen von Azetylglukosen von Cellobioseoctazetat bis einschließlich Staudinger und Daumillers löslicher eukolloider Triazetylzellulosen.
Manche Kunstharze, wie Phenolformaldehydharz, besitzen einen praktisch konstanten Wert für Vcv; dabei ist b also sehr groß.
Die Größe b, die den Widerstand gegen Abnahme der Theologischen Quellung bei Konzentrationserhöhungen darstellt, ist für manche Gruppen von Lösungen unabhängig vom Molekulargewicht des Polymers (Poly-ω-oxydekansäuren in C2H2Cl4, Nitrozellulosen in Butylazetat, Azetylzellulosen in m-Kresol); bei anderen nimmt b bei steigendem Molargewicht zu (Gummilösungen in Chlorbenzol, Balata in Tetralin, Polyäthylenoxyden in Dioxan), während diese Größe bei Polystyrolen in Tetralin bei zunehmendem Molargewicht abnimmt.
Bei niedrigmolekularen Gummikohlenwasserstoffen (durch Plastifizieren weit abgebauter Kautschuk, hemikolloide Balata) zeigt die VcvCv-Vcv-Linie einen Knick; sie verläuft anfänglich horizontal und geht später in eine geneigte Linie über, die zu dem auch von den höhermolaren Produkten gelieferten Bündel gehört; bei diesen Produkten gibt also wahrscheinlich das Viskositätsverhalten in äußerst verdünnter Lösung keinen richtigen Maßstab für das Molekulargewicht. Sondern man erhält einen besseren Wert durch Extrapolation der bei höheren Konzentrationen gefundenen Werte der Voluminosität.
Article PDF
Explore related subjects
Discover the latest articles, news and stories from top researchers in related subjects.Avoid common mistakes on your manuscript.
Schrifttum
H. Eilers, Kolloid-Z. 97, 313 (1941).
A. Einstein, Ann. Physik (4) 19, 289 (1906); 34, 591 (1911).
H. L. Bredée und J. de Booys, Kolloid-Z. 79, 32 (1937).
H. L. Bredeé und J.de Booys, Kolloid-Z. 91, 39 (1940).
R. Houwink und K. H. Klaassens, Kolloid-Z. 79, 138 (1937); R. Houwink, Österr. Chemiker-Ztg. 40, 472 (1937).
R. Houwink und K. H. Klaassens, Kolloid-Z. 98 (1942); H. L. Bredée und J. de Booys, Kolloid-Z. 99, 171 (1942).
K. H. Klaassens und R. Houwink, Kolloid-Z. 76, 217 (1936).
H. Staudinger, Die hochmolekularen organischen Verbindungen (Berlin 1932) (weiter als „Buch“ bezeichnet), S. 176, 193, 203.
H. Staudinger, Buch, S. 56.
H. Staudinger, Buch, S. 56 und 182.
H. L. Bredée und L. A. van Bergen, Chem.Weekbl. 30, 223 (1933).
R. Signer, Helv. chim. Acta 18, 701 (1935).
J. M. Burgers, in: Second Report on Viscosity and Plasticity. Acad. of Science (Amsterdam 1938).
R. Signer, in: T. Svedberg und K. O. Pedersen, Die Ultrazentrifuge (Dresden und Leipzig 1940), S. 401.
T. Svedberg, Ind. Engng. Chem., Analyt. Edit. 10, 113 (1938).
R. Signer, Trans. Faraday Soc. 32, 296 (1936).
H. Mark, Trans. Faraday Soc. 32, 311 (1936).
J. H. de Boer, Trans. Faraday Soc. 32, 10 (1936); Chem. Weekbl. 33, 73 (1936).
H. Staudinger und W. Heuer, Z. physik. Chem.Abt. A 171, 129 (1934).
R. Signer und R. Gross, Helv. chim. Acta 17, 59 (1934).
J. H. de Boer, Trans. Faraday Soc. 32, 118 (1926).
E. O. Kraemer und F. J. van Natta, J. physic. Chem. 36, 3175 (1932).
H. Staudinger, Buch, S. 304.
. Staudinger, Buch, S. 472.
H. Staudinger und G. Daumiller, Liebigs Ann. 529, 219 (1937).
H. Staudinger und H. Freudenberger, Liebigs Ann. 501, 162 (1933).
H. Fikentscher und H. Mark, Kolloid-Z 49, 135 (1929).
H. de Mosenthal, J. Soc. chem. Ind. 26, 443 (1907).
H. Fikentscher, Cellulosechem. 13, 58 (1932).
H. Staudinger und F. Reinecke, Ber. Dtsch. chem. Ges. 71, 2521 (1938).
H. Staudinger, Buch, S. 407, 410.
Author information
Authors and Affiliations
Rights and permissions
About this article
Cite this article
Eilers, H. Die Viskositäts-Konzentrationsabhängigkeit kolloider Systeme in organischen Lösungsmitteln. Kolloid-Zeitschrift 102, 154–169 (1943). https://doi.org/10.1007/BF01521392
Received:
Issue Date:
DOI: https://doi.org/10.1007/BF01521392