Zum Viscositätsproblem bei organischen Kolloiden

Abstract

Vcirgetragen im Pachgebiet fur Physikalische Chemie (Dtscli. Bunsen-Ces.) auf den1 Keichstreffen der Deutschen Cheniiker in Miinchen am 10. Juli 1936. Kaiser-Wilhelm-Institut fur Cheniie, Aht. HeB (k;':l~ipeg. 10. Jull 1 9 3 1~) Wie allgemein bekannt ist, hangt die Viscositat von Nitrocelluloselosungen, wie auch von allen organischen Kolloiden : Kautschuk, Balata usw., stark vom 1,osungsniittel ab. Nicht nur die absolute Viscositat in Poise, sondern die schon wesentlich weniger von den Eigenschaften des Losungsmittels abhangige relative Viscositat (Verhaltnis der Viscositat von I,osung zu I,osungsmittel) zeigt unabhangig von der Angabe der Konzentration der Losung in Volum-bzw. Gewichtsprozenten erhebliche Unterschiede, die entgegen der Meinung einiger Autoren (Duclnux und DobryQ) bei allen Konzentrationen vorhanden sind. Dieses Problem ist in neuester Zeit in Deutschland besonders von 8cheiber u. Bnier2) und Stnudinger u. Heuer') untersucht worden. dhnliche Verhaltnisse wie bei der Viscositat treten auch bei den dielektrischen Eigenschaften und bei der optischen Drehung auf. Die Ursache dieser Einfliisse sieht man allgemein in der S o l v a t a t i o n , d. h. der F'liissigkeitsbindung und somit einer Volumnvergrof3erung des gelosten Teilchens. Da die bisherigen Untersuchungen bei ZOO oder bei 20 und 60° zur Erfassung der Erscheinung ungeeignet erschienen, sind Versuche in einem moglichst breiten MeBbereich in Angriff genommen worden. Die praktische Bedeutung liegt darin, daW versucht werden sollte, durch Erweiterung der einzelnen Binflusse den Losungsmittel-und Temperatureinflu0 auf die Viscositat ebenso weit wie z. B. den Konzentrationseinflulj zu fassen, um aus wenigen Versuchen Aussagen auf andere Temperaturen und auch andere Losungsmittel machen zu konnen. Dieses Ziel konnte nicht in allen Einzelheiten erreicht werden, der eingeschlagene Weg weicht aber stark genug vom gewohnlichen ah, uni ihn besonders ZII heschreiben. Wie schon dargelegt worden ist4, 5), kann die E'lieWk u r v e , d. h. die Abhangigkeit der mittleren FlieBgeschwindigkeit V von der Schubspannung P, als Kennzeichen des Materials angesehen werden. Hierbei ist, wie ails 4, ersichtlich, ftir das Capillarviscosimeter : P == RP ~ in dyn/cm', 2 I, 4 a V = . R. sec-l; R und I, CapillarniaBe in cm, p = Uberdruck, Q r= Stromungsvolumen in cni3/s. Weiterhin ergibt sich daraus die Moglichkeit, zwei von den Versuchsbedingungen unabhangige Viscositaten (Materialkonstanten) qo und q abzuleiten. Auch zur Untersuchung des Losungsmitteleinflusses ist hier die FlieBkurve herangezogen worden. Ebenso ist gezeigt worden, daB qo und qrn auf matheinatische Ausdriicke, und die Messungen bei beliebigen Konzentrationen auf die Konstanten [q] und M, zuriickgefiilirt werden konnen. Die Darstellung der Messungen geschah in der Weise, daB Messungen an bequem meWbaren Konzentrationen in [ -q] umgerechnet wurden, um einen von Schubspannung Ti I ) i. DucZa.ux u. A . llobry, J . Chirn. physique 31, 571 i1934'. und Konzentration unabhangigen Temperaturkoeffizienten zu erhalt...