8
107 sprechend findet man in diesen Fallen ziemlich gut /ibereinstimmende Globulinwerte (s. Ver- suche 13, 14, 15 und 21 in Tabelle 1V). Es ist zu erwarten, dab man die obwalten- den Verh~iltnisse dadurch einigermat3en klar- legen kann, dab man die Beziehungen zwischen schfitzendem Stoff und Globulin in ihrer Ab- hangigkeit von dem pn eingehend untersucht. Hierzu ist abet die Elektrodialyse nicht geeignet, da wit gefunden haben, dab die Elektrodialyse bet Gegenwart von schfitzenden Stoffen zu niedrigeren p~-Werten ffihrt als der isoelek- trische Punkt des Globulins, was darauf zur/ick- zuffihren ist, dat~ auch der isoelektrische Punkt des Komplexes Schutzstoff -- Globulin niedriger liegt als derjenige des Globulins. Bet diesen sauren Reaktionen sind aber die von uns unter- suchten Schutzstoffe nicht mehr wirksam. Die Tatsache, daf5 auch das Heparin den isoelektrischen Punkt des Globulins verschiebt und bet saurer Reaktion nicht mehr wirksam ist, spricht gegen die Annahme, dab das Heparin der Stoff ist, der unter physiologischen Verhtilt- nissen das Globulin peptisiert. Es ist abet auch wahrscheinlich, dab es uns dutch einfache Ad- dition von Heparin nicht gelungen ist, dieselben Ver~inderungen hervorzurufen, die sich beim Entstehen der BluteiweiBk6rper im Organismus abspielen. Zusammenfassung. Die Ausscheidung des Globulins w~ihrend der Elektrodialyse hangt in ether zun~ichst noch unfibersichflichen Weise yon den Beziehungen zwischen Schutzstoff und Globulin und yon der Beeinflussung dieser durch Aenderung der H+- Konzentration und Entsalzungsgeschwindigkeit ab. Es ist auffallend, daf5 unter den unter- suchten, gegen Ausflockung sch/itzenden Stoffen solche am wirksamsten sind, die auch die Gerinnung hemmen. Unter diesen kommt m6glicherweise unter physiologischen Verhfiltnissen das Heparin in Betracht. Die Wirkung dieser Stoffe besteht in der Verschie- bung des isoelektrischen Punktes nach der sauren Seite, was eine st~irkere Aufladung bet neutraler Reaktion nach sich zieht. Im Gegensatze zu den Behauplungen yon Ettisch und Ewig wird festgestellt, dab die yon R e i n e r benfitzten, mit EiweiB beladenen Kolloidmembranen bet der Elektrodialyse sehr gute Dienste leisten. Es wird die Entstehung einer elektrischen Polarisation in Kolloidmembranen beschrie- ben, die bet der Elektrodialyse zu beobachten war. Institut far Hygiene der 2. ung. Elisabeth-Universitdit in Pdcs. Direktor: Prof. B. v. Fengoessy. Studien fiber dsorption und Quellun9, II. Von V. Kubelka und J. Wagner (Br/inn). (Die Versuche wurden durehgeffihrt yon Herrn Ing. W. S c h o r s c h.) (Mitteilung aus dem Institute Itir (3erbereichernie der Bohm. technischen Hochsehule in Brtinn, Tschechoslowakei.) In einer frtiheren Arbeit 1) wurde die Adsorp- tion der vier ersten aliphatischen S~iuren und der drei Chloressigs/iuren durch das Hautpulver studiert. Die anomalen Adsorptionskurven, welche insbesondere bet den Chloressigs/iuren gefunden wurden, lieBen sich in normale Adsorptions- isothermen verwandeln, wenn wir bet der Be- rechnung der adsorbierten Mengen Siiure die gleichzeitig vom Hautpulver aufgenommene Menge des L6sungsmittels (Quellungswasser) rechnerisch eliminiert haben. Auf diese Weise wurde gefunden, dat~ die so korrigierten Ad- sorptionsisothermen der ersten vier aliphatischen 1) V. Kubelka und J. Taussig, Koltoidchem. Beth. 22, Heft 3--5. S~iuren gerade Linien darstellen, d. i. dab die Verteilung der S~iuren zwischen Wasser und HautpUlver der Konzentration der L6sung direkt proportional verl~.uft. Die urspr/inglich gefundene scheinbar komplizierte Abh~_ngigkeit zwischen der adsorbierten Menge und der Konzentration (Exponentengleichung) ist auf die Wasserent, nahme aus der L6sung, welche infolge der Quellung vor sich geht, zur/ickzuffihren. Die Abh~ingigkeit des Quellungsgrades (d. i. der yon 1 g Hautpulver gebundenen Wassermenge) von der Konzentration der L6sung hat einen logarith- mischen Chara.kter. In der vorliegenden Arbeit wurden ~ihnliche Untersuchungen angestellt, und zwar m i t L 6-

Studien über Adsorption und Quellung, II

Embed Size (px)

Citation preview

107

sprechend findet man in diesen Fallen ziemlich gut /ibereinstimmende Globulinwerte (s. Ver- suche 13, 14, 15 und 21 in Tabelle 1V).

Es ist zu erwarten, dab man die obwalten- den Verh~iltnisse dadurch einigermat3en klar- legen kann, dab man die Beziehungen zwischen schfitzendem Stoff und Globulin in ihrer Ab- hangigkeit von dem pn eingehend untersucht. Hierzu ist abet die Elektrodialyse nicht geeignet, da wit gefunden haben, dab die Elektrodialyse bet Gegenwart von schfitzenden Stoffen zu niedrigeren p~-Werten ffihrt als der isoelek- trische Punkt des Globulins, was darauf zur/ick- zuffihren ist, dat~ auch der isoelektrische Punkt des Komplexes Schutzstoff -- Globulin niedriger liegt als derjenige des Globulins. Bet diesen sauren Reaktionen sind aber die von uns unter- suchten Schutzstoffe nicht mehr wirksam.

Die Tatsache, daf5 auch das Heparin den isoelektrischen Punkt des Globulins verschiebt und bet saurer Reaktion nicht mehr wirksam ist, spricht gegen die Annahme, dab das Heparin der Stoff ist, der unter physiologischen Verhtilt- nissen das Globulin peptisiert. Es ist abet auch wahrscheinlich, dab es uns dutch einfache Ad- dition von Heparin nicht gelungen ist, dieselben Ver~inderungen hervorzurufen, die sich beim Entstehen der BluteiweiBk6rper im Organismus abspielen.

Z u s a m m e n f a s s u n g .

D i e Ausscheidung des Globulins w~ihrend der Elektrodialyse hangt in ether zun~ichst noch unfibersichflichen Weise yon den Beziehungen zwischen Schutzstoff und Globulin und yon der Beeinflussung dieser durch Aenderung der H+- Konzentration und Entsalzungsgeschwindigkeit ab. Es ist auffallend, daf5 unter den unter- suchten, gegen Ausflockung sch/itzenden Stoffen s o l c h e am w i r k s a m s t e n s i n d , d i e a u c h d ie G e r i n n u n g h e m m e n . Unter diesen kommt m6glicherweise unter physiologischen Verhfiltnissen das Heparin in Betracht. Die Wirkung dieser Stoffe besteht in der Verschie- bung des isoelektrischen Punktes nach der sauren Seite, was eine st~irkere Aufladung bet neutraler Reaktion nach sich zieht.

Im Gegensatze zu den Behauplungen yon E t t i s c h und E w i g wird festgestellt, dab die yon R e i n e r benfitzten, mit EiweiB beladenen Kolloidmembranen bet der Elektrodialyse sehr gute Dienste leisten.

Es wird die Entstehung einer e l e k t r i s c h e n P o l a r i s a t i o n in Kolloidmembranen beschrie- ben, die bet der Elektrodialyse zu beobachten war.

Institut far Hygiene der 2. ung. Elisabeth-Universitdit in Pdcs.

Direktor: Prof. B. v. Fengoessy.

Studien fiber dsorption und Quellun9, II. Von V. K u b e l k a und J. W a g n e r (Br/inn).

(Die Versuche wurden durehgeffihrt yon Herrn Ing. W. S c h o r s c h.)

(Mitteilung aus dem Institute Itir (3erbereichernie der Bohm. technischen Hochsehule in Brtinn, Tschechoslowakei.)

In einer frtiheren Arbeit 1) wurde die Adsorp- tion der vier ersten aliphatischen S~iuren und der drei Chloressigs/iuren durch das Hautpulver studiert. Die anomalen Adsorptionskurven, welche insbesondere bet den Chloressigs/iuren gefunden wurden, lieBen sich in normale Adsorptions- isothermen verwandeln, wenn wir bet der Be- rechnung der adsorbierten Mengen Siiure die gleichzeitig vom Hautpulver aufgenommene Menge des L6sungsmittels (Quellungswasser) rechnerisch eliminiert haben. Auf diese Weise wurde gefunden, dat~ die so korrigierten Ad- sorptionsisothermen der ersten vier aliphatischen

1) V. K u b e l k a und J. Tauss ig , Koltoidchem. Beth. 22, Heft 3--5.

S~iuren gerade Linien darstellen, d. i. dab die Verteilung der S~iuren zwischen Wasser und HautpUlver der Konzentration der L6sung direkt proportional verl~.uft. Die urspr/inglich gefundene scheinbar komplizierte Abh~_ngigkeit zwischen der adsorbierten Menge und der Konzentration (Exponentengleichung) ist auf die Wasserent, nahme aus der L6sung, welche infolge der Quellung vor sich geht, zur/ickzuffihren. Die Abh~ingigkeit des Quellungsgrades (d. i. der yon 1 g Hautpulver gebundenen Wassermenge) von der Konzentration der L6sung hat einen logarith- mischen Chara.kter.

In der vorliegenden Arbeit wurden ~ihnliche Untersuchungen angestellt, und zwar m i t L 6-

108

s u n g e n d e r C h l o r w a s s e r s t o f f - u n d d e r S c h w e f e l s / i u r e .

In Folgendem werden wir die Resultate dieser Versuchsreihen beschreiben und zwar:

I. Die sog. Brutto-Adsorption von Chlor- wasserstoff- und Schwefels~iure aus wiisserigen L6sungen durch Hautpulver.

II. Die Quellung des Hautpulvers in den wfisserigen LOsungen von H C1 und H~SO4.

III. Die sog. korrigierte (trockene)Adsorption von H CI und H2SO4 dutch Hautpulver (vgl. K u b e l k a - T a u s s i g , loc. cit., S. 176 u. f.).

I. D i e s o g . A d s o r p t i o n v o n S a l z s i ~ u r e u n d S c h w e f e l s i i u r e a u s w ~ i s s e r i g e n

L 6 s u n g e n d u r c h H a u t p u l v e r . B e m e r k u n g e n zu d e r M e t h o d i k d e r

V e r s u c h s r e i h e n . Die Methodik unserer Versuche war im

groften und ganzen /~hnlich wie in unseren frfiheren Arbeiten2). Es wurde nichtchromiertes Hautpulver der Versuchsanstalt in Freiberg aus dem Jahre 1926 mit 12,6 Proz. FeuChtigkeit verwendet.

Eme gr61~ere Menge desselben wurde, um eine Aenderung des Wassergehaltes zu verhindern, in einer Flasche mit sorgf~iltig eingeschliffenem St6psel aufbewahrt. Die Feuchtigkeit wurde 6fters kontrolliert, wobei festgestellt wurde, daft sie sich praktisch nicht ~indert. Da jedes Pulver eine gewisse Azidit/it aufweist, wurden Leer- versuche mit destilliertem Wasser ausgeffihrt, und es wurde gefunden, daft der w/isserige Auszug yon 5 g Hautpulver mit 100 ccm Wasser eine Azidit[it aufweist, die so unbedeutend ist, daft sie fiberhaupt nicht in Betracht kommt (Ver- braueh maxim. 0,05 ccm n/10 NaOH).

Temperatur: Von der Verwendung des Thermostaten wurde aus dem Grunde abgesehen, weft derselbe nur dann einen Zweck h/itte, wenn man auch die Filtration im Thermostaten durch- ftihren k6nnte, was aber eine komplizierte Ap-

~) S. insbesondere: V. Kubelka, Collegium 389; Koll.-Zeitschr. 19, 172 (1916). - - Kubelka-Tauss ig ' , Kolloidehem. Beih. 22, Heft 3--5.

paratur erfordern wtirde. Das Laboratorium hatte w~ihrend der ganzen Zeit der Versuche eine Temperatur yon 21 0 C mit maximaler Schwan- kung 4- 10 C, so daft alle Versuche zwischen 2 0 - - 2 2 o C durchgeftihrt wurden.

Die Versuchsmethodik: In ein Pulverglas yon etwa 200 ccm Inhalt, mit sorgf/iltig ein- geschliffenem St6psel, wurden 5 - - 6 g Haut- pulver abgewogen, dazu 100 ccm der unter- suchten S~iurel6sung abpipettiert und in einem Schfittelapparat mit etwa 70 Drehungen in der Minute geschtittelt. Nach einer gewissen Zeit, die spoiler als n6tig far die Gleichgewichtsein- stellung angegeben wird, wurde der Inhalt der Plasche durch ein S c h 1 e i c h e r & S c h ti 11 - Filter Nr. 597 gegossen. Das Filtrat war immer klar, �9 die Filtration dauerte etwa ftinf Minuten. Um den eventuellen Einfluft des Filterpapiers zu besei- tigen, wurden immer die ersten 2 0 - - 3 0 ccm abgegossen. Zur Titration wurden bei niedrigen Konzentrationen (bis 0,4 Mol) 25 ccm, bei h6heren 10 ccm abpipettiert. Alle Resultate be- ziehen sich auf das Hautpulver mit dem oben erw/ihnten Feuchtigkeitsgehalt.

Die Bezeichnung : 7 = Anfangskonzentration in Mi!limolen ftir 1 ccm c=Gleichgewichtskonzentration in Millimolen

fiir 1 ccm

X = d i e im Augenblick des Gleichgewichtes ad- m sorbierte Menge in Millimolen ftir 1 g Haut-

pulver. Versuchsfehler: Es wird vorausgesetzt, dat~

bei der Titration ein Fehler yon q-0,1 ccm ent- stehen kann, wodurch bei Beniitzung yon 5 - - 6 g

Hautpulver in der Gr6fte x bei h6heren Konzen- m

trationen ein Fehler von q-_ 0,015, bei niedrigeren von +_ 0,008 Millimol verursacht wird.

D i e R e v e r s i b i l i t ~ i t d e r A d s o r p t i o n . Die Umkehrbarkeit der Vorg~inge, welche

durch das Hautpulver in ChlorwasserstofflSsungen hervorgerufen werden, sind in einer frtiheren Arbeit beschrieben 3).

3) V. K u b e l k a , Koll.-Zeitschr. 23, 57 (1918).

T a b e l l e I.

Ol eichgewichts- Konzentration

0,0187 0,0190

0,7391 0,7395

Hautpulver g

5,0677 5,0900

5,7862 5,7033

A n m e r k u n g

Gesehiittelt mit 100 ccm S~iure 7 ~ 0,0428 . Geschfittelt mit 50 ccm Saure 7 = 0,0876, dann ver-

dtinnt mit 50 ccm Wasser und weiter gesehfittelt Gesehfittelt mit 100 ecru S/iure ; / = 0,7694 Geschfittelt mit 50 ccm S/~ure 7 = 1,5388, dan'n ver-

dfinnt mit 50 ecm Wasser und welter geschfittelt

X

m

0,476

0,487 0,524

0,524

109

Ftir die L6sungen der Schwefelsfiure ist die Reversibilit~it derAdsorptionserscheinungen durch vorstehende Versuchsreihe bewiesen (Tab. I).

Z e i t v e r l a u f d e r A d s o r p t i o n .

In der oben zitierten Arbeit wurden zahl- reiche Versuchsreihen verSffentlicht, welche be- weisen, daB die durch Hautpulver in Salzs~iure- 16sungen verursachten I(onzentrations~inderungen so rasch verlaufen, dab bei allen Konzentrationen das Gleichgewicht schon nach ffinf Minuten er- reicht wird. Um zu sehen, ob die Schwefels~iure- 16sungen sich in dieser Hinsicht ~ihnlich ver- halten, wurden die zwei nachstehenden Ver- suchsreihen durchgeffihrt.

T a b e l l e II.

X Zeit m c m

10 Min. 30 Min.

1 Std. 4 Stdn.

10 Min. 30 Min.

1 Std. 4 Stdn.

Ffir 7 = 0 , 0 2 9 8

5,7829 0,0066 5,7877 0,0066 5,7860 0,0066 5,7810 0,0060

Ffir 7 = 0 , 7 6 9 4

5,7862 0,7391 5,7811 0,7391 5,7827 0.7391 5,7889 0,7391

0,401 0,401 0,401 0,412

0,524 0,524 0,524 0,524

Aus den Resultaten der beiden Reihen ist zu sehen, dab auch in Schwefels~iurel6sungen die durch Hautpulver verursachten Aenderungen so rasch verlaufen, dab der ganze Vorgang praktisch schon nach zehn Minuten zum Stillstand kommt.

Da es sich also gezeigt hat, dab die Gleich- gewichtseinstellung schon nach wenigen Minuten erfolgt, wurde f/Jr die folgenden Konzentrations- versuche wohl mit genfigender Sicherheit als Versuchszeit eine Stunde gew~ihlt.

D i e A d s o r p t i o n s i s o t h e r m e n .

Wir haben in einer frfiheren Arbeit 4) die quantitativen Verh~iltnisse des Gleichgewichtes in dem System Salzs~iurel6sung-Hautpulver stu- diert und gefunden, dal~ die v o n 1 g H a u t - p u l v e r a u s d e r L S s u n g a u f g e n o m m e n e M e n g e HCI v o n d e r K o n z e n t r a t i o n d e r L 6 s u n g u n a b h f i n g i g i s t , u n d z w a r i n d e m K o n z e n t r a t i o n s i n t e r v a l l v o n ca.O, l n b i s 1,On.

4) V. K u b e l k a , loc. cit.

P. P a w l owS) hat diese Angabe bestfitigt, jedoch gefunden, dat~ bei Konzentrationen unter 0,1 n H CI diese Regel nicht gilt ; er hat bei den niedrigsten Konzentrationen eine groBe Ab- h~ingigkeit der adsorbierten Menge H CI yon der Stfirke der L6sung gefunden. Anffinglich steigt nach P. P a w l o w die adsorbierte Menge HC1 stark mit steigender Konzentration, erreicht bald ein Maximum, von welchem an die Steigung der Konzentration keinen EinfluB mehr auf die adsorbierte Menge verursacht. Bei ungef~ihr

c = 0,1n ist das x gleich ca. 0,61 Miili~iquiva- m

lent, und bleibt von nun an konstant und von steigendem c unabh~,ngig.

Das w~ire also eine ~ihnliche Abhfingigkeit, wie man sie bei den Quellversuchen mit starken S~uren findet.

Unsere Versuchsreihen best~itigen diese An- gabe vollstandig, wie z. B. aus der Tab. III deut- lich ersichtlich ist.

T a b e l l e l l l . (Zu Fig. 1.)

x --~ber. nach frfiheren Be- Nr. m- funden von Kubelka*)

lTab. IV auf S. 61

m c

5,0719 0,0022 0,350 5,7811 0,0076 0,572 5,7807 0,0630 0,657 5,7815 0,0901 0,627 5,7826 0,1301 0,623 5,7821 0,2124 0,609 5,7856 0,4682 0,617 5,7878 0,5750 0,609 5,7840 1,0214 0,610

0,637 0,632

0,612 0,640 0,644

*) K u b e l k a , Koll.-Zeitschr. 23, 57 (1918).

AuBer der Best~itigung der Befunde yon P a w l o w im (3ebiete der niedrigsten Konzen- trationen zeigt diese Tabelle vollkommene Ueber- einstimmung der seinerzeit yon uns gefundenen Werte ffir die Adsorption yon HC1 durch Haut- pulver (siehe letzte Kolonne).

Die graphische Darstellung dieser Abh~ingig- keit zeigt die Kurve I in Fig. 1.

D i e G l e i c h g e w i c h t s v e r h ~ l t n i s s e im S y s t e m S c h w e f e l s ~ u r e l 6 s u n g e n -

H a u t p u l v e r

sind in der Tab. IV und der Fig. 1 (Kurve II) wiedergegeben.

5) P. P a w l o w , Koll.-Zeitschr. 40, 73, 116, 129 (1926).

~ru~o-~qdsorplio,

X m

i i ' -

--+C

@1 0'2, O~ 0"~ 05 06 07 Oa OB "i'0 ~!1 Mi]limol

Fig. 1

T a b e l l e IV.

X Nr. m i n

m c

5,7829 0,0066 5,7820 0,0187 5,7821 0,0433 5,7849 0,0580 5,7822 0,0780 5,7828 0,1279 5,7824 0,4034 5,7862 0,7391

0,401 0,417 0,435 0,437 0,448 0,465 0,503 0,524

Belrachten wir an Han:t der angeftihrten Tabellen III und IV, bzw. Fig. 1, den Verlauf der Adsorption, so ist es auffallend, dag die bei der Salzs~iure innerhalb des Konzentrationsintervalles

0 ,1 - -1 Mol beobachtete Konstanz der x Werte m

ffir die SchwefeMiure nicht gilt. Bei dieser S~iure x

beobachteten wir ein Ansteigen von - , so daft m

das Bild der Isotherme das gleiche ist wie bei der typischen Adsorption.

Da auch P. P a w l o w 6) analoge Versuche mit Salz- und Schwefels/iure anstellte, war es inter- essant, seine Ergebnisse mit den unsrigen in elne Parallele zu stellen. Zu diesem Zwecke wurden die Grammzahlen P a w l o w ' s auf unsere Ausdrucksform in Millimole pro ccm umgerechnet Die Ergebnisse sind in Tab. IV a bzw. Fig. 1 a zusammengestellt.

6) p. P a w l o w , Koll.-Zeitschr. 41, 85 (1926).

110

Wie man sieht, decken sich die Versuchs- ergebnisse yon P a w 1 o w praktisch vollkommen mit unseren. Auch dieser Autor findet in oben angeffihrtem Konzentrationsintervall die Konstanz

X X yon - f/ir Salzs~ure, bzw. die a n s t e i g e n d e n -

m m Werte ffir Schwefels~iure.

T a b e l l e IVa. (Zu Fig. la.)

Adsorptionsversuche nach P a w l o w , analog unserer Versuchsanordnung.

F/ir Chlorwasserstoffs~iure :

x x korr. C - - - - m m

0,023 0,069 0,160 0,431 0,882 1,183

0,664 0,633 0,579 0,573 0,579 0,573

0,721 0,782 0,886 1,179 1,506 1,650

0,002 0,005 0,013 0,022 0,038 0,243 0.499

F/Jr Schwefelsfiure :

0,323 0,352 0,371 0,377 0,398 0,449 "0,475

B

0,401 0,433 0,476 0,886 1,232

X

o,[T ~ " K~bdM-W Pa~low

o'~ ---> C

Fig. la

II. D i e Q u e l l u n g d e s H a u t p u l v e r s in d e n w ~ i s s e r i g e n L 6 s u n g e n v o n H C l u n d

H2 S 04.

Die Methodik zur Bestimmung des Quellungs- grades des Hautpulvers war dieselbe, wie sie in dem ersten Teile dieser Arbeit auf S. 1 6 6 - - 1 6 8 beschrieben wurde ~).

111

Den Einflut~ von H CI und H~SO4 'auf die Quellung yon Gelatine hat A. Ku hn 8) verfolgtg).

Er hat die Quellung durch die volume- trische Nlethode (Messung der ,,Quellh6he" in Reagenzr6hren) bestimmt, lnfolge dessert k6nnen wit zwar seine Werte nicht direkt mit den uns- rigen vergleichen, doch ist abet ein Vergleich der gefundenen RegelmS.t~igkeiten m6glich.

K u h n findet, daB: 1. Die Salzs~iure eine viel gr6gere Quellung

der Gelatine verursacht als die Schwefels~iure. 2. Dag beide SS_uren in niedrigen Kon-

zentrationen (ungeffihr 0,01n) ein QueIlungs- maximum verursachen.

Die ErhBhung der Konzentration h a t ein rapides Sinken der Quellh6he zur Folge.

Die Resultate unserer Versuche sind aus den Tab. V und VI, sowie aus Fig. 2 ersichtlich.

T a b e l l e V. Q u e l l u n g v o n H a u t p u l v e r in v e r s c h i e -

d e n k o n z e n t r i e r t e n H C 1 - L 6 s u n g e n .

Nr. ~ ccmWasser, aufgeuommen von 1 g Hautpulver

0,01227 0,04068 0,10051 0,12676 0,16612 0,24764 0,50384 1,0614

9,47 11,11 10,42 9,57 8,76 7,55 7,01 6,61

T a b e l l e VI. Q u e l l u n g v o n H a u t p u l v e r i n v e r s c h i e - d e n k o n z e n t r i e r t e n H 2 S O 4 - L 6 s u n g e n .

ccm Wasser, aufgenommen Nr. ~, von 1 g Hautpulver

1 2 3 4 5 6 7 8

0,02989 0,04281 0,06845 0,08329 0,10391 0,15478 0,43248 0,76943

7,II 7,10 7,07 7,23 7,17 7,00 6 33 5,89

Aus den angcffihrten Resuhaten ist ersicht- lich, dag nach unscren Versuchen:

7) V. K u b e l k a und J. T a u s s i g , loc. cit. s) A. Kuhn, Kolloidchem. Beih. 14, 147 (1921). 9) Die Uebersicht der Irtiheren Arbeiten, welche

dieses Thema ber/ihren, siehe in der Einleitung bei Kuhn, loc. cit., sowie auch im ersten Teile dieser Arbeit, Kolloidchem. Beih. 22.

m~H,O z.

I ~ Oue'lll o ngs~urve des Hautpu]vers

7 ~ . . . . H(.I

3 2,

'1

Fig. 2

1. Die Salzsg.ure eine hedeutend st~rkere Quellung des Hautpulvers verursacht als die Schwefels~ure.

2. Die Salzs~iure verursacht in niedrigen Kon- zentrationen ein Quellungsmaximum des Haut- pulvers, welches ca. bei 0,06n LSsung erreicht wird. Von diesem Punkte sinkt die Hautpulverquel- lung sehr rasch mit steigender Konzentration, bis bei der Konzentration 0,Sn HC[ das Quellungs- vermSgen der Chlorwasserstoffl6sung dem des reinen, destillierten Wassers gleichkommt. Noch st~irkere Salzs~turel6sungen (fiber 0,5 n) z e i g e n k e i n p o s i t i v e s , s o n d e r n e in n e g a t i v e s Q u e l l u n g s v e r m 6 g e n g e g e n f i b e r H a u t - p u l v e r , d.i. v e r u r s a c h e n e i n e g e r i n g e r e Q u e l l u n g a l s r e i n e s W a s s e r .

3. Die Schwefelsiiure zeigt kein ausgespro- chenes Quellungsmaximum. Ihre verdfinnten L6sungen (yon 0,01--0,15) verursachen eine Quellung des Hautpulvers, welche nur wenig gr6t3er ist als die durch reines Wasser verursachte. St~irkere L6sungen der Schwefels~iure (fiber 0,15) verhalten sich ganz ~ihnlich wie die st~irkeren L6sungen der Salzs~iure, d. i. quellen das Haut- pulver weniger als reines Wasser; je h6her die Konzentration, desto geringer ist die Quellung.

4. Die L6sungen von H CI und H~ SO4 zeigen in bezug auf die Quellung des Hautpulvers das-

112

selbe Verhalten, wie es K u h n 10) ffir die Ge- latinequellung gefunden hat. Sie folgen ganz genau der Regel, welche wir in dem ersten Tell dieser Arbeit 11) fiir die starken Chloressigs/iuren und Hautpulver gefunden haben, niimlich, da$ das Quellungsmaximum schon bei den niedrigsten Konzentrationen erreicht wird; in h6heren Kon- zentrationen der Siiurel6sungen ist eine immer kleinere Quellung zu beobachten, bis in konzen- trierten L6sungen die Quellung des Hautpulvers geringer ist als in reinem Wasser.

5. Der Unterschied in dem Verhalten yon HCI und H~SO 4 bei der Quellung des Haut- pulvers (vgl. Abt. 2 und 4) ist analog demjenigen, welcher sich auch schon in dem Gesamtbilde der sog. Brutto-Adsorption dieser zwei Siiuren zeigt, wie aus der Fig. 1 auf den ersten Blick ersichtlich ist.

Ill . B e r e c h n u n g d e r sog . k o r r i g i e r t e n A d s o r p t i o n s i s o t h e r m e n .

In dem ersten Teile dieser Arbeit 12) haben wir uns zum Zwecke einer Analyse der irreguliiren Adsorptionsisothermen einer hypothetischen Vor- aussetzung bedient, dutch welche wir lheoretisch den Gesamtvorgang der Adsorption in zwei selbst~indige Vorgiinge zerlegten:

1. Wasseraufnahme durch das Hautpulver aus der L6sung (Quellung)bewirkt eine Steige- rung der Konzentration der L6sung.

2. S~iureaufnahme durch das Hautpulver aus der L6sung (reine S~iureadsorption), bewirkt eine Abnahme der Konzentration der L6sung.

Den EinfluI~ des ersten Vorganges k6nnen wir durch die Bestimmung der Quellung genau messen; auf Grund dieser Messungen k/Snnen wit dann den zweiten Vorgang, welchen wir ,,korrigierte" oder ,reine" Adsorption nannten, berechnen 1~).

Wir haben auf genau dieselbe Weise die Zahlen ftir die ,,korrigierten" Adsorptionen der vorliegenden Salz- und Schwefels~ureversuche berechnet.

Die Resultate dieser Berechnungen sind in den Tab. VII und VIII zahlenmiit~ig zusammen- geslellt, und in Pig. 3 graphisch veranschaulicht.

lo) A. K u h n, loc. cit. 11) V. K u b e l k a und J. Tauss ig , loc. cit. 12) V. Kube lka und J. Taus s ig , loc. cit. a3) Ausffihrliche Erklarung der Berechnungsweise

siehe im ersten Teile dieser Arbeit, Kolloidchem. Beth. 22, 176--177.

T a b e l l e VII. Korrigierte Adsorptionsresultate.

Hautpulver- H C I.

Nr. m ~ c korr. --x korr. m

Nr.

5,7811 5,7807 5,7815 5,7826 5,7821 5,7856 5,7840

0,0407 0,1005 0,1268 0,1661 0,2476 0,5038 1,0613

0,0027 0,0249 0,0404 0,0642 0,1197 0,2784 0,6310

0,656 1,308 1,493 1,762 2,213 3,897 7,441

T a b e l l e VIII. Korrigierte Adsorptionsresultate.

Hautpulver- H ~, S O 4.

I l l

5,7829 5,7820 5,7821 5,7849 5,7822 5,7828 5,7824 5,7862

u c korr.

0,0299 0,0039 0,0428 0,0110 0,0685 0,0256 0,0833 0,0338 0,1040 0,0457 0,1548 0,0762 0,4325 0,2557 0,7694 0,4871

korr. m

0,449 0,550 0,741 0,856 1,007 1,360 3,057 4,880

x

t

o'

/ H, SO,

~0rri~ierlr Ads0rpti0 nsJs0thermr

Fig. 3

C Kor.

113

Die Resultate zeigen ein ~hnliches Bild wie wir 14) es seinerzeit bei den Chloressigs~iuren ge- funden haben: die korrigierten Adsorptionsiso- thermen zeigen einen normalen Verlauf, d. i. die Erh6hung der Konzentration verursacht im Ge- biete der niedrigsten Konzentrationen eine groi]e, bei h6heren Konzentrationen eine immer geringere Erh6hung der vom Hautpulver aufgenommenen S~iuremenge.

Wegen der mit P. P a w l o w fibereinstim- menden Brutto-Adsorption wurde auch nach- geprfift, ob sich die Quellungs- und korrigierten Absorptionskurven mit dessen Angaben decken.

Nach Umrechnung der Versuchswerte Paw- l ow ' s auf unser Bezeichnungssystem muBte aber konstatiert werden, dab die Quellungs- messungen und hiermit auch die korrigierte Ad- sorption sich mit den Ergebnissen Pawl o w's nicht decken. Dies ist wohl haupts/ichlich darauf zur/ick- zuf/ihren, dab P. eine ganz andere Methodik der Quellungsmessungen seinen Berechnungen der korrigierten Kurven zugrunde legt. Hierbei daft nicht unerw~ihnt bleiben, dab auch in den Eigenschaften der Hautpulver wesentliche Unter- schiede vorliegen k6nnen, was dann natfirlich auch in den Ergebnissen f/Jr die Korrektur der Adsorptionskurven zum Ausdruck kommt.

T a b e l l e IX. D i e l o g a r i t h m i s c h e T a b e l l e f t i r d i e

I s o t h e r m e n . Ffir Hautpulver -HCl und Hautpulver-H~ SO4.

x (korr.) log c (korr.) log

Hautpulver- HCI : 0,43136--3 0,39620-2 0,60638-9 0,80760--9 0,07802--1 0,44461--1. 0,80003--1

0,81717--1 0,11661 0,17415 0,24608 0,34498 0,59076 0,87163

Hautpulver-H~ S04 :

0,59218--3 0,04195--~ 0,40800--~ 0,52825--2 0,65974--2 0,88165--2 0,40775--1 0,68758--1

0,65250-1 0,74028"1 0,87005--1 0,93265-1 0,00303 0,13348 0,48530 0,68842

14) V. K u b e l k a und J. Tauss ig , loc. cit.

1

Fig. 4

Z u s a m m e n f a s s u n g .

A. A d s o r p t i o n :

1. DerVerlauf der Bruttoadsorption im System Hautpulver-Salzs~iure ist dadurch gekennzeichnet,

x dab ein Maximalwert v o n - schon in ganz ver-

m

dtinnter S~iurel6snng bei ca. 0,06 Millimol vorliegt.

2. Mit steigender S~iurekonzentration ist ffir

Salzs~iure das x praktisch konstant. m

3. Die Bruttoadsorption der Schwefels~iure zeigt im geprfiften Konzentrationsintervall kein ausgepr~gtes Maximum, sondern stetig an-

x steigendes - .

m

B. Q u e l l u n g :

1. Die Quellung des Hautpulvers in Wasser ergab eine maximale Aufnahme von 7 g H20 pro 1 g luftrockenes Hautpulver.

2. Die Salzs~iure-Quellungsversuche ergaben mit dem gleichen Hautpulver schon in ganz ver- dfinnter L6sung eine starke Maximalquellung; fast im ganzen geprtiften Konzentrationsintervall ist der Quellungseffekt ein wesentlich gr6Berer als in reinem Wasser.

3. Analoge Versuche im System Schwefel- s~iure-Hautpulver geben ein v o n d e r Salzs~iure- quellung ganz verschiedenes Ergebnis. In diesem Falle erscheint kein ausgepr~igtes Quellungs- maximum; in ganz verdfinnten LSsungen ist die Quellung bei Schwefelsfiure zahlenm~iBig nicht viel h6her als die des Hautpulvers in reinem Wasser. Mit steigender S~iurekonzentration ist sogar der Quellungseffekt kleiner als die Haut- pulverquellung in Wasser.

114

C. K o r r i g i e r t e A d s o r p t i o n :

1. Die korrigierten Adsorptionskurven zeigen den ffir die Adsorptionsisotherme charakteristi- schen Verlauf.

2. Das Bild der logarithmierten Adsorptions- kurve beweist aber, da6 ftir beide S~iuren die logarithmische Adsorptionsgleichung nur ffir ein bestimmtes Konzentrationsintervall genaue Ofil- tigkeit hat.

Die Roagulation stark solvatisierter Sole mit organischen Stoffen und Salzen, I1,'/

Von B r. J i r g e n s o n s. (Eingegangen am 28. Juli 1928.)

(Aus dem dispersoidologischen Laboratorium der Universit~it Riga.)

Aus den bisherigen Untersuchungen fiber die Koagulation stark solvatisierter Sole (Hiimoglo- bine, Kasein und Eieralbumin) mit organischen Stoffen plus Salzen kann man zusammenfassend folgendes schliet~en 2): 1. Verwendet man kapil- laraktive organische Stoffe und Salze in kleinen und mittleren Konzentrationen, so verl~iuft die Flockung (auch wenn die eine Komponente in sehr groper Konzentration angewandt wird) rascher als nut mit Salzen oder nur mit orga- nischen Stoffen 8). 2. Koaguliert man mit orga- nischen Stoffen plus Salzen in grol3en Konzen- trationen, so kommt bei der Verwendung kapil- laraktiver organischer Stoffe mit kleiner Dielek- trizit~tskonstante die Stabilisation zustande.

Die Ergebnisse kann man graphisch in folgender Weise darstellen (Fig. 1--4) . Auf der Abszisse sind die wachsenden Salzkonzentra- tionen (bei konstanter Konzentration der orga-

.-~ / . K~,d" /

I ' / - / " ,,.

Fig. 1 Die Konzentration des organ. Stoffes ist klein.

1) I. Teil s. Biochem. Zeitschr. 195, 184 (1928). 2) S. darfiber Br. J i r g e n s o n s , Koll.-Zeitschr.

41, 331 (1927); 42, 59 (1927); 44, 76 (1928); Bio- chem. Zeitschr. 193, 109 (1928) und 195, 134 (1928).

8) In dem I. Tell dieser Arbeit [Biochem. Zeit- schr. 195, 184 (1928)] ist folgender Druckfehler zu verbessern: S. 137, 15. Zeile yon oben statt 0,033 Mol muS stehen 0,0033 Mol.

%

%,

nischen Stoffe) oder die Kubikzentimeter orga- nischer Stoffe (in 15 ccm Koagulationsgemisch bei konstanter Salzkonzentration), auf der Ordi- nate der Flockungsgrad (nach einer bestimmten Zeit) aufgetragen.

Konz. d opgon. 6 to~ Fig. 2

Die Salzkonzentration ist klein.

f -

,5olzkonz. ,.5/obi//bo/ion Fig. 3

Die Konzentration des organ. Stoffes ist grot3.

In den folgenden Versuchen wurden nun noch andere Salze sowie auch einige andere organische Stoffe in verschiedenen Konzentra- tionen verwendet. Es wurden ferner auch Flockungsversuche in basischen und sauren