76 Krczil, Verhalten der Zuckerkohle F Kolloid- L Zeitschrift

Feinheit-derKohlen, sondern auf eine Aktivierung durch den Luftsauerstoff zurfickzuffihren ist.

7. Durch fraktionierte Sedimentation ge- wonnene Kohlen geben nach vierstfindigem Er- hitzen auf 6000 in Abwesenheit yon Luft (p = 0,003 mm Hg) Kohlen, deren Adsorptionsleistung mit zunehmender Feinheit ansteigt, ohne dab eine ~nderung der Orientierung der Adsorptionsreihen erfolgt.

8. Die durch mechanische Zerkleinerung aus der Zuckerkohle mit einer KorngrOge von 0,2 bis 0,1 mm erhaltene Kohle mit einer TeilchengrOl3e < 50/~ zeigt gegenflber tier Ausgangskohle keine Leistungssteigerung.

9. Es wird gefolgert, dab die beobachtete Zunahme der Adsorptionsleistung mit abneh-

mender Korngr6Be der durch fraktioniertes Sieben oder fraktionierte Sedimentation gewon- nenen Kohlen auf eine h6here Aktivitfit tier kleineren Kohlenteilchen schon in der Ausgangs- kohle zurfickzuffihren ist.

Vorstehende Arbeit wurde im Wintersemester t931 im chemischen Institut der Universitfit Frankfurt begonnen nnd im physikalisch-chemi- schen Institut zu Ende gefflhrt.

Es sei hier gestattet, den Herren Prof. Dr. J. v. B raun und Prof. Dr. B o n h o e f f e r ffir die Oberlassung eines Arbeitsplatzes bestens zu danken.

D i e A u f n a h m e von A n t h r a c h i n o n a b k 6 m m l i n g e n durch B a u m w o l l z e l l u l o s e . ~)

Von K u r t B r a s s und K a r l L a u e r . (Eingegangen am 30,'Oktober $931.) (Aus dem Institut ffir organisch-chemische Technologie der Deutschen Techn. Hochschule in Prag.)

Durch die Arbeiten yon K. Brass ~) ist die Frage nach dem Zustandekommen der F~irbung yon Kfipenfarbstoffen auf Baumwollzellulose dahingehend beantwortet worden, dab die Kfi- pens~iuren yon der Zellulose gel0st werden. Das H e n r g'sche Gesetz hat bet diesem Vorgang volle Gfiltigkeit, undes wurden auch gewisse Zusammen- h/inge zwischen Teilungskoeffizienten und dem Bau der Kfipenfarbstoffe aufgefunden~). Often bleibt abet noch die Frage nach tier Art der Bin- dung des oxydierten Farbstoffes und der Faser. Drei M6glichkeiten sind hier ins Auge zu fassen. Einmal kann keine ~nderung im Bindungsver- h/iltnis eintreten. Znm anderen abet kann vor oder nach der Oxydation des Leukofarbstoffes ~nderung in der Bindung eintreten.

Zur K1/irung dieser Frage wurde zun/ichst das Verhalten ether Reihe yon einfachen Kfipen- farbstoffen der Anthrachinonreihe gegen gerei- nigte Baumwollzellulose 4) untersucht. Die Ver- suche wurden in der Weise ausgeffihrt, dab Baumwollzellulose mit verschieden konzentrier- ten L6sungen der Farbstoffe in getrocknetem

1) Zugleich 4. Mitteilung yon K. Brass: Unter- suchungen fiber das Zustandekommen von Farbungen [3. Mitteilung siehe Koll.-Ztschr. 45, 256 (1928)].

3) Zusammenfassung und Literaturzusammen- stellung siehe Monatssahr. Textil-Ind. 46, 59 (1931).

a) Siehe insbesonders K. Brass und G. Torinus, Koll.-Ztschr. 45, 256 (1928).

~) Siehe Versuchsteil.

Alkohol oder getrocknetem Benzol bet unge- ffihr 60 0 behandelt wurden. Zur Verwendung kamen: Algolgelb .WG (l-Benzoylaminoanthra- chinon, 12125)), Indanthrengelb 13I( (1,5-Di- benzoyldiaminoanthrachinon, 1220), Indanthren- rot 5 GK (1,4-Dibenzoyldiaminoanthrachinon, 1218), Indanthrenorange 6 RTK (1,2-Dianthri- mid, 1247) und ferner die nicht als Farbstoffe im Handel befindlichen Anthrachinonderivate, 1,8- Dibenzoyldiaminoanthrachinon und 1,4-Trian- thrimid. Die Konzentration der Farbstoffl6- sungen wurde in einer kalt ges/ittigten L6sung dnrch AusfNlen der alkoholischen L6sung mit schwach alkalischem Wasser and der benzolischen mit AlkohoI--Wasset, Absaugen und Trocknen des Farbstoffes bestimmt. Znr Kontrolle wurden die gleichen L6sungen zur Trockene eingedampft und der erhaltene trockene Farbstoff gewogen. Beide Methoden gaben fibereinstimmende Werte. Die ffir die Versuche verwendeten L6sungen wurden hiernach kolorimetrisch bestimmt6). Die Genauigkeit der kolorimetrischen Bestimmung be/rug 0,2-0,3 Proz.

AuBer den oben genannteh Farbstoffen wurde Indanthrenbtau RS (1228) und Indanthrengelb G (1241) in N i t r o b e n z o l gel6st in der gleichen Weise auf Baumwollzellulose einwirken gelassen.

6) Die Zahlen weisen auf die ,,Nummern" in den Farbstofftabellen yon Schul tz-Lehmann, 7. Aufl. (Berlin 1928).

Band LVnI-I Brass und Lauer, Anthrachinonabk6mmlinge 77 H e f t 1 ( 1 9 3 2 ) A

Alle diese Farbstoffe, die aus der Kfipe echte Ffirbungen geben, wurden aus organischen L6sungsmitteln von der Faser nicht aufgenommen. Diese Erscheinung war die Ursache zur Unter- suchung des Verhaltens e i n f a c h e r A n t h r a - c h i n o n a b k 6 m m l i n g e gegen Baumwollzellu- lose. Untersucht wurden alle a-Aminoanthra- chinone, deren Azetylprodukte und andere Ab- k6mmlinge in absolut a l k o h o l i s e h e r L6sungT). Hierbei zeigten sich einige interessante Tat- sachen, die aus den Tabellen des Versuchsteiles und den Fig. 1--3 zu entnehmen sind.

1. Die Aufnahme der untersuehten Anthra- chinonabk6mmlinge aus organischen L6sungs- mitteln dureh Baumwollzellulose ist ein L6sungs- vorgang, bei dem das Henry ' sche Gesetz gilt.

2. Die Teilungskoeffizienten der Amine neh- men yore a-Aminoanthrachinon fiber alas 1,4- und 1,8- zum 1,5-Diaminoanthrachinon ab (Fig.l).

x

,I~) ~0-' ~ ....X

500 ~ " - 15 l)ior,,??. . . . . . . . . . . . . . .

16o - 2'5o -= Fig. 1

3. Die Teilungskoeffizienten der substituier- ten und azylierten a-Aminoanthrachinone neh- men yore Amin fiber das Azetylamin, die Ox- amins~iure und das 1,4-Nitroaminoanthrachinon zum Benzoylaminoanthrachinon ab. Das letztere hat den Teilungskoeffizienten Null, d. h. es wird fiberhaupt nicht mehr aufgenommen (Fig. 2).

4. Die Teilungskoeffizienten azylierter 1,4- Diaminoanthrachinone nehmen vom Amin fiber das Diazetylprodukt, das Monobenzoylprodukt zum Dibenzoyldiaminoanthrachinon mit dem Feilungskoeffizienten Null ab (Fig. 3).

5. Die Teilungskoeffizienten der azylierten 1,5-Diaminoanthrachinone nehmen vom Amin fiber alas Monoazetylamin zum Diazetyl- und Di- benzoylamin, beide mit dem Teilungskoeffi- zienten Null .ab.

6) Verwendet wurde ein Kolorimeter yon Du- bosq (F. Hellige und Co. in Freiburg i. B.) vom Jahre 1929.

~) ~thylalkohol wird bekanntlich yon Zellulose nicht aufgenommcn. Siehe K. Brass und J. K. Frei, Koll.-Ztschr. 45, 244 (1928), sowie Diss. J. K. Frei, T. H. Stuttgart 1928.

6. Die Aufnahme durch die Faser ist rever- sibel gegen reines L6sungsmittel.

P

7005b00 2/. ~'/~':i~~ 0~oi 7 ~-; ~7~-o ~ ,~ o

5 ~

Fig. 2

C,

i qdt2c-x

~00~ 1 " ~,~~

50 iO0 c-~

Fig. 3

Zusammenfassend kann gesagt werden, dab Baumwollzellulose nicht befiihigt ist,inlorganischen Mitteln gel6ste Kfipenfarbstoffe aufzunehmen. Hingegen 16st sie Anthrachinonabk6mmlinge, die nicht den Charakter yon Kfipenfarbstoffen be- sitzen, d .h . deren Kfipens~iuren v o n d e r Faser nicht oder nicht genfigend fest aufgenommen werden, so dab ihre F~irbungen nicht echt sind bzw. fiberhaupt keine F~irbung erfolgt.

Mit der Zunahme des sauren Charakters der Substituenten sinkt die F~ihigkeit, aus organischen L6sungsmitteln von Baumwollzellulose aufge- nommen zu werden, bzw. steigt die Eignung als Kfipenfarbstoff. In diesem Sinne wirkt wohl auch die H~iufung von Kernen bei den hoeh- molekularen KfipenfarbstoffenS), da bekanntlieb Vergr6gerung des Kernes stfirker sauren Charak- ter bedingt.

Aus den Ergebnissen der berichteten Ver- suche glauben wir den Schlufi ziehen zu dfirfen, dab bei der Oxydation der Leukofarbstoffe auf der Faser eine Sprengung der Bin(tung Kfipen- s~iure--Faser nicht erfolgt. Die mit L6sungen der nicht aufgenommenen Kfipenfarbstoffe be- handelte Baumwolle war nach dem Trocknen

8) K. B r a s s und O. T o r i n u s , loe. cir.

78 Brass und Lauer, Anthrachinonabk6mmlinge l- Kolloid- L Zeitschrift

rein weiB, w~ihrend die Baumwolle, die auch nur ganz geringe Mengen eines AnthrachinonabkOmm- lings aufgenommen hatte, deutlich gef~irbt war und die Ffirbung auch durch Waschen und Seifen nicht verlor.

Wir wollen nun noch nachprfifen, wie sich die f l - A m i n o a n t h r a c h i n o n e , deren einfache Ab- kOrnmlinge nicht als Kiipenfarbstoffe geeignet sind, sowie die O x y a n t h r a c h i n o n e in organi- schen LOsungsmitteln gegen Baumwollzellulose verhalten und weiterhin, ob ein Zusammenhang zwischen L a d u n g s s i n n der Anthrachinon-Ab- kOmmlinge in organischen LOsungsmitteln und ihrer Aufnahmef~ihigkeit durctl Baumwollzellu- lose besteht.

Versuchs te i l . Baumwol l ze l l u lo se .

Ffir die Versuche wurde ein Baumwollgarn, 20er Amerika Mule, verwendet, das mit lau- warmem Wasser genetzt und hierauf mit einer 0,2proz. Sodal6sung unter Zusatz yon etwas Nekal BX zwei Stunden gekocht wurde. Die so gereinigte Baumwolle wurde schlieBlich zur Entfernung der Soda vier Stunden in flieBendem Wasser gesp~ilt,

Asche: 0,489 Proz. Kupferzahl (nach C. G. Schwalbe) : 0,089.

In den folgenden Tabellen bedeutet: c = die Anfangskonzentration in 0;01 Milli-

mol in 100 ccm, c--x = die Endkonzentration in 0,01 Millimol

in 100 ecm, x = die yon 2g Baumwollzellulose aufge-

nommene Menge in 0,01 Millimol, c 1 = die yon 100 g Baumwollzellulose aufge-

nommene Menge in 0,01 Millimol, Q = d e r Teilungskoeffizient (Quotient aus c 1

und c--x).

a - A m i n o a n t h r a c h i n o n (Fig. 1). 2g B a u m w o l l z e l l u l o s e , 100ccm a lkoho l i -

sche LOsung, t = 60~ c x c--x ci Q

93,3 52,7 40,6 3162 77,7 46,6 29,6 19,7 1345 68,3 23,3 13,6 9,7 680 71,1 15,6 29,3 6,3 465 73,8

Mittel 72,7

a - A z e t a m i n o a n t h r a c h i n o n (Fig. 2). C X C - - X C 1 Q

70,9 37,2 33,7 1860 55,2 36,6 20,4 16,2 1020 63,0 17,4 9,3 8,1 465 57,4 11,3 5,8 5,5 290 52,8

Mittel 55,9

a-Oxamins~iure (Fig. 2). C X C - - X " C 1 O

70,6 9,5 61,1 475 7,7 33,9 4,5 29,4 225 7,65 16,9 2,28 14,62 114 7,8 12,9 1,82 11,08 91 7,72

Mittel 7,71

1 , 4 - N i t r o a m i n o a n t h r a c h i n o n (Fig. 2). C X C - - X C 1 Q

70,9 6,86 64,04 343 5,36 39,1 3,73 35,37 186,5 5,23 19,6 1,75 17,85 78,5 4,91 9,3 0,76 8,54 38,0 4,45

Mittel 4,99

1 , 4 - D i a m i n o a n t h r a c h i n o n (Fig. 1). c x c--x c 1 Q

132,o 21,o 111,o lO5O,O 9,55 116,4 19,4 97,0 970,0 lO,OO 58,4 9,7 48,7 485,0 9,25 30,6 5,2 25,4 26o,o lO,23

MitteI 9,93 1 , 5 - D i a m i n o a n t h r a c h i n o n (Fig. 1).

c x c--x c l Q 287,8 13,9 274,9 695,0 2,51 137,6 6,8 130;8 340,0 2,60 68,9 3,60 65,30 180,0 2,76 43,7 2,1 41,6 105,0 2,53

Mittel 2,60

1 , 8 - D i a m i n o a n t h r a c h i n o n (Fig. 1). c x c--x c 1 Q

252,9 24,5 228,4 1225,0 5,36 126,5 11,8 I 14,7 690,0 6,02 84,2 8,2 76,0 410,0 5,40 42,1 3,8 38,3 190,0 4,97

/~littel 5,35

1 , 4 - D i a z e t y l d i a m i n o a n t h r a c h i n o n (Fig. 3). c x c--x cl Q

34,1 3,54 30,56 177,0 5,80 16,4 1,55 14,85 77,5 5,23 8,4 0,78 7,62 39,0 5,13 4,7 0,43 4,27 21,5 5,04

Mittel 5,30

1 , 4 - M o n o b e n z o y l d i a m i n o a n t h r a c h i n o n (Fig. 3).

c x c--x c1 Q 57,8 2,74 55,06 137,0 2,49 28,9 1,39 27,51 69,5 2,52 21,6 1,04 20,56 52,0 2,53

7,22 0,35 6,87 17,5 2,55 Mittel 2,52

t,5-M o n o a z e t y l d i a m i n o a n t h r a c h i n o n C X C - - X C 1 Q

89,3 4,11 85,19 205,5 2,41 44,6 2,43 42,17 121,5 2,89 24,1 1,14 22,96 57,0 2,48 14,8 0,71 14,09 35,5 2,52

Mittel 2,57