Klassifikationen disperser Systeme im Zusammenhange mit dem Mechanismus des “wahren” und “kolloiden” Lösens und Niederschlagens

Kolloidchemische Beihefte - Tập 17 - Trang 72-114 - 1923
P. P. v. Weimarn1
1Wladiwostok

Tài liệu tham khảo

Wenn man das Probierglas an seinem oberen Teile gegen das Licht hält und seinen Inhalt durch Schwenken durchschüttelt, sieht, man die charakteristische Bewegung der in der Flüssigkeit schwebenden Teilchen, welche man am treffendsten mit dem Ausdruck “Schlieren” bezeichnet. Dieses Schlieren ist manchmal sehr hübsch und erinnert an das Aussehen der Moiréseide. Sind die schwebenden Teilchen sehr klein, z. B. mit der Lupe nicht mehr erkennbar, so fällt die Erscheinung des Schlierens fort. Diese Tabellen erscheinen hier erstmalig im Druck und bilden einen sehr geringen Teil meines durch zehnjährige Arbeit (1906–1916) erworbenen sehr umfangreichen experimentellen Materials. Die wichtigsten Folgerungen aus den sehr zahlreichen experimentellen Ergebnissen habe ich schon längst in meinen Referaten und Abhandlungen in dem “Journal der Russischen chemischen Gesellschaft”, in der “Kolloid-Zeitschrift” und in den “Kolloidchemischen Beiheften” publiziert. Das ausführliche experimentelle Material (detaillierte Beobachtungstabellen) sollte, wie in der “Kolloid-Zeitschrift”, Jahrgang 1911, Band 9, auf S. 208 angegeben, fortlaufend und systematisch in einer Reihe von Abhandlungen unter dem Titel “Dispersoidchemische Mitteilungen aus dem Laboratorium für physikalische Chemie des Berginstitutes St. Petersburg” veröffentlicht werden. Das Erscheinen dieser Mitteilungen in der “Kolloid-Zeitschrift” ist einer Verzögerung der Uebersetzung, später der kriegerischen Ereignisse wegen bisher verhindert gewesen. Einige von ihnen, wie z. B. “Ueber das dispersoide Chlorkupfer im Benzol”, konnte ich bereits, allerdings mit einer großen Verspätung, in dem “Journal der Russischen chemischen Gesellschaft” 1916 publizieren. P. P. v. Weimarn, Koll.-Zeitschr.2, 78–331 (1907/08);4, 133, Tab. B (1909); Grundzüge der Dispersoidchemie (1911), 79. P. P. v. Weimarn, Journ. d. Russ. chem. Ges.45, 2975 (1913). Weiter vergleiche man S. 1689 daselbst: Die Gewinnung von Schwefel und Selen in Glyzerin, Erytrit und ihren Gemischen mit Wasser. P. P. v. Weimarn, Zeitschr. f. physik. Chem.76, 220 (1911). P. P. V. Weimarn, Grundzüge der Dispersoidchemie (1911), 82. The Svedberg, Die Existenz der Moleküle (1912), 55. A. L. Stein, Journ. d. Russ. chem. Ges.45, 2074 (1913). G. Wegelin, Koll.-Zeitschr.14, 65 (1914). Nils E. Pihlblad, Lichtabsorption und Teilchengröße in dispersen Systemen, Diss. (Upsala 1918), 46–48. Genauer vergleiche man P.P.v. Weimarn und Kagan, Ber. d. Petrogr. Berginstituts4, 76 und Journ. d. Russ. Chem. Ges.48, 2215 (1916). P.P.v. Weimarn, Morosow u. Anosow, Journ. d. Russ. chem. Ges.48, 703 (1916). P. P. v. Weimarn und Wo. Ostwald, Koll.-Zeitschr.6, 1910). Farbige Systeme in 48 Proz. Alkohol gibt nicht nur allein wolframsaures Kalzium, sondern geben z. B. auch wolframsaures Strontium und molybdänsaures kalzium und Strontium, obgleich in letzterem Falle die Erscheinung der Färbung weniger deutlich sichtbar ist. Um den Versuch erfolgreich durchzuführen, verwende man ausschließlich nur frisch angesetzte Lösungen. Die Erscheinung der Färbung bei Systemen mit schwebenden farblosen oder schwach gefärbten Teilchen ist eine allgemeine, jedoch nur bei den entsprechenden Bedingungen. Wo. Ostwald, Koll-Zeitschr.1, 331 (1907). P. P. v. Weimarn, Journ. d. Russ. chem. Ges.48, 1310 (1916). The Svedberg, Studien zur Lehre von den kolloiden Lösungen (Upsala 1907), 74. P. P. v. Weimarn, Koll.-Zeitschr.2, 175 (1907). P. P. v. Weimarn, Koll.-Zeitschr.7, 93 (1910); Grundzüge der Dispersoidchemie (1911), VII. Ueber andere Unterschiede siehe später. Wo. Ostwald, Koll.-Zeitschr.1, 296 (1907). R. Zsigmondy, Zur Erkenntnis der Kolloide (Jena 1905). P. P. v. Weimarn, Koll.-Zeitschr.3, 26 (1908);5, 44 (1909); Journ d. Russ. chem. Ges. 1914, 1909 und 1947. Man darf nicht vergessen, daß auch ein makroskopischer Tropfen und ein makroskopischer massiver Kristall ebenfalls außer der äußeren eine “innere” Oberfläche haben, da wir ja nach der Molekulartheorie es auch hier mit porigen Körpern zu tun haben. Für derartige innere disperse Systeme, wie die Kristalle, ist noch ein Begriff: “Vektorialitätsgrad der Systeme” erforderlich (vgl. P.P.v. Weimarn, Journ. d. Russ. chem. Ges. 1916, 1309 und andere Veröffentlichungen). Es empfiehlt sich, hier die Ausdrücke “Gasiride, Gasiroide und Gasirionen” zu brauchen und die eingeklammerten Ausdrücke für andere disperse Systeme, von denen am Schluß vorliegender Uebersicht die Rede sein wird, zu reservieren. Vgl. P. P. v. Weimarn, Kolloidchem. Beih.4, 85 (1912). Diese Frage habe ich verhältnismäßig etwas eingehender beleuchtet, da u. a. auch verschiedene Fachgelehrte sich die hier bestehenden Unterschiede nicht ganz deutlich veranschaulichen. Das angeführte Kriterium, jedoch in einer etwas veränderten Form, ist auch dann am Platze, wenn bei dispersen Systemen der dispersionsgrad mit der Zeit zunimmt und der disperse Teil sich in eine neue, im gegebenen Dispersionsmittel wahr lösliche Substanz verändert; in diesem Falle muß man sich nach dem Aggregatzustande des dispersen Teiles gleich zu Beginn des Dispergationsprozesses richten, so lange der disperse Teil noch genügend grob dispers ist. Wenn wir z. B. beim Lösen einer pulverigen festen Substanz in irgend einer Säure zu einer bestimmten Zeit eine dispersoide Lösung erhalten, so nennen wir sie suspensoide Lösung; gehen wir aber bei einem ähnlichen Prozeß von einer groben Emulsion von Tropfen einer Flüssigkeit aus, so werden wir naturgemäß das dispersoide Stadium des Lösens als emulsoide Lösung ansehen usw. (Genaueres siehe unten bei der Betrachtung des Mechanismus des “dispersoiden” Lösens.) Leider haben einige Forscher (z. B. Wo. Ostwald, W. W. Taylor und andere) den Sinn des Unterscheidens nach Aggregatzuständen bei Systemen hoher Dispersionsgrade nicht erfaßt. P. P. v. Weimarn, z. B. Grundzüge der Dispersoidchemie (1911); Journ. d. Russ. chem. Ges. 1914, 1948. Es sei hier hervorgehoben, daß die Notwendigkeit die “Kompakten” dispersen Teilchen (z. B. einzelne Ultramikrokristalle) von den “Aggregat”-Teilchen (z. B. schwammartige Ultramikroaggregate feinster Kriställchen, welche Aggregate in verschiedenem Maße von dem Dispersionsmedium durchtränkt sein können) auf irgendeine weise zu unterscheiden, auch früher von mehreren Fachgenossen anerkannt wurde, wie z. B.: R. Zsigmondy's α-und β-Teilchen (Zur Erkenntnis der Kolloide [1905] 13); meine “primäre” und “sekundäre” Strukturelemente (P. P. von Weimarn, Kolloidchem. Beih.1, 373 (1909);4, 97 (1912) usw.; Grundzüge der Dispersoidchemie (1911) 30; vgl. auch die von mir aufgestellten Begriffe von einer “molekularen” und einer “Aggregations”-Kristallisation in dispersen Systemen; Wo. Ostwald's “Komplexe” Dispersoide (Grundriß, 2. Aufl., 41, 49 u. folg. [1911]) und schließlich W. Mecklenburg's “Primärteilchen” und “Sekundärteilchen” (Zeitschr. f. anorgan. Chem. [1912]). P. P. von Weimarn, Zeitschr. f. physik. Chem.76, 224 (1911); Grundzüge der Dispersoidchemie VI (1911) und andere Aufsätze. Wo. Ostwald selbst hat seine Ansichten in bezug auf diese Ableitungen in seinem “Grundriß”, 2. Aufl., S.61 (1911), und besonders ausführlich in Koll.-Zeitschr.11, 230 (1912) klargelegt. Ueber den Uebergang von dispersoiden zu wahren Lösungen siehe Wo. Ostwald: “Grundriß”, 2. Aufl., 36–37 (1911). Was diese letzte Frage anbelangt, so sind meine Ansichten von den Ansichten Wo. Ostwald's etwas verschieden. Um etwaige Mißverständnisse zu vermeiden, muß ich hier noch einmal ausdrücklich betonen, daß ich nach wie vor die Meinung aufrecht erhalte, daß Gallerten von Gelatine und ähnliche Stoffe keine “solvatisierten Emulsoide” sind, wie dies von Wo. Ostwald angenommen wird, sondern “solvatisierte Suspensoide”. Ferner bin ich der Meinung (siehe z. B. meine Abhandlung über die dispersoidologische Theorie der wahren Lösungen in der Koll.-Zeitschr.), daß nur die “dynamische” (kinetische) Solvatation als Stabilisierungsfaktor in dispersen Systemen (Dispersionen, Dispersoiden und Dispersiden) von Geltung ist, und dabei auch das nur bei bestimmten Werten der dynamischen (kinetischen) Faktoren, welche an diesem Prozesse Anteil haben. Die “Statische” Solvatation, auch wenn sie reichlich ist, kann keineswegs als Faktor betrachtet werden, welcher die Dauerhaftigkeit der homogenen Verteilung disperser Teilchen im Dispersionsmedium bewirkt. Diese Frage wird im folgenden Teil dieser Abhandlung ausführlicher betrachtet.)