Neue Hypothese über die Ursachen der Schichtenbildung in Suspensionen

Koll.-Zeitschr.21, 1 (1917).

Kolloidchem. Beih.14, 63–96 (1921).

Kolloidchem. Beih.21, 461 (1926).

Koll.-Zeitschr.41, 51–54 (1927).

F. Powis (Zeitschr. f. physik. Chem.89, 188, 189 [1915], der beim Arbeiten mit Emulsionen von Zylinderöl in Wasser nebenbei Schichtenbildung beobachtete, stellte durch mikroskopische Untersuchung fest, „daß kein merklicher Unterschied sowohl in der mittleren Größe als auch in dem Grenzflächenpotential der Teilchen der beiden Schichten vorhanden war”.

Die Absinkkraft eines Teilchens ist proportional der dritten Potenz des Teilchendurchmessers, weshalb die Unterschiede der Absinkkräfte von verwandten Korngrößen mit abnehmender Korndimension sehr rasch abnehmen.

Das ergibt sich, wenn die Anziehungskraft A und die Abstoßungskraft B als Funktionen des Korndurchmessers D dargestellt werden: Es ist $$A = k_1 .\frac{{D^3 \cdot D^3 }}{{a^2 }} = k_1 .\frac{{D^6 }}{{a^2 }}$$ und $$B = k_2 .\frac{{D \cdot D}}{{a^2 }} = k_2 .\frac{{D^2 }}{{a^2 }}$$ worin k1 und k2 Konstante und a den mittleren Teilchenabstand bedeuten. Letzterer ist, wie sich leicht zeigen läßt, bei gleicher prozentischer Suspensionskonzentration dem Korndurchmesser D proportional. Es ist daher für eine konstante Suspensionskonzentration: A=Konstante1 mal D4, B=Konstante2. Mit abnehmendem Korndurchmesser nimmt also, wenn die Suspensionskonzentration konstant gehalten wird, die Anziehungskraft der Teilchen mit dervierten vierten Potenz des Durchmessers ab, während die elektrische Abstoßungskraft unter gleichbleibender Suspensionskonzentration bei Abnahme des Durchmessers sich theoretisch nicht ändert. Da jedoch immer Teilchen verschiedener Größe aufeinander einwirken und die gewichtsmäßige Suspensionskonzentration von unten nach oben abnimmt, sind die Beziehungen komplizierter.

Die von Gallay erwähnten Schichtenbildungen bei der Koagulation konzentrierter Suspensionen zeigen andere Eigenschaften und bleiben hier außer Betracht. Diese Koagulationsschichten erfuhren inzwischen eine eingehendere Besprechung in der neuesten Arbeit von P. Tuorila, Über orthokinetische und perikinetische Koagulation, Kolloidchem. Beih.24, 97ff. (1927).