Kurzes Lehrbuch Der Kolloidchemie

ISBN-13: 9783642872556 / Niemiecki / Miękka / 2014 / 282 str.

Bruno Jirgensons; Martin Straumanis

Spis treści

Erster Teil.- Chemie und Kolloidchemie.- Einiges aus der Entwicklung der Kolloidchemie.- Bedeutung der Kolloidchemie.- I. Die Grundbegriffe der Kolloidchemie.- Einteilung der Kolloide.- Anorganische und organische Kolloide.- Sphäro- und Linearkolloide.- Molekül- und Micellkolloide.- Solvatisierte (lyophile) und nichtsolvatisierte (lyophobe) Kolloide.- Hydrophile und lipophile Atomgruppen.- Teilchengestalt, Solvatation und Oberfläche.- Zusammenfassendes und Ergänzendes über die kolloidchemische Nomenklatur.- II. Die elementaren Untersuchungsmethoden der Kolloidchemie.- Darstellung einiger Kolloide für Versuchszwecke.- Filtration und Ultrafiltration.- Diffusion und Dialyse.- Die Koagulation.- Die Viskosität.- Die optischen Eigenschaften.- Die Konzentration und Dichte der Sole.- Zweiter Teil.- III. Disperse Systeme vom molekularkinetischen Standpunkt aus betrachtet.- Die Brownsche Bewegung.- Diffusion.- Sedimentationsgleichgewicht.- Der Osmotische Druck.- IV. Die Grenzflächenerscheinungen.- Die Oberflächenspannung.- Zustandekommen und Definition der Oberflächenspannung.- Messung und Größe der Oberflächenspannung.- Die Adsorption. Dynamische und statische Oberflächenspannung.- Beeinflussung der Oberflächenspannung des Wassers durch verschiedene kapillaraktive Stoffe.- Ausbreitung von Stoffen auf Flüssigkeitsoberflächen. Monomolekulare Schichten.- Die Benetzungsvorgänge, Der Randwinkel.- Grenzflächenaktivität.- Oberflächenspannung kolloider Lösungen.- Anorganische Kolloide.- Organische Kolloide.- Die Bedeutung der Oberflächenspannung.- Die Oberfläche des dispersen Anteils. Adsorptionserscheinungen.- Oberflächenvergrößerung bei der Dispergierung.- Oberflächenbeschaffenheit kolloider Teilchen.- Die Adsorption.- Definition und Allgemeines.- Gesetzmäßigkeiten bei der Adsorption.- Adsorption an der Grenzfläche fest-flüssig.- Adsorption organischer Stoffe. Chromatographische Analyse.- Einfluß des Lösungsmittels und der Temperatur auf die Adsorption.- Die Ionenadsorption.- Die Adsorption von Kolloidteilchen.- Die Adsorption an der Grenzfläche festgasförmig.- Die Desorption.- Zur Theorie der Adsorption.- V. Die optischen Eigenschaften disperser Systeme.- Die Streuung des Lichtes in farblosen Solen.- Das Rayleigsche Gesetz.- Abhängigkeit der Lichtstreuung von der Konzentration, Tyndallometrie, Nephelometrie.- Abhängigkeit der Lichtstreuung von der Teilchengröße.- Messung des vom Sol durchgelassenen Lichts.- Opaleszenz und Trübung disperser Systeme.- Absorption des Lichtes in Solen (Farbe).- Messung der Lichtabsorption.- Die absorbierten und zerstreuten Lichtmengen.- Die Absorption ultravioletter Strahlen.- Andere optische Eigenschaften.- Lichtbrechung und Konzentration.- Die optische Anisotropie kolloider Lösungen.- VI. Die elektrischen Eigenschaften disperser Systeme.- Die Elektrophorese (Kataphorese).- Das elektrokinetische Potential.- Die Größe der Teilchenladung.- Die elek-trische Leitfähigkeit.- Anwendungen der Elektrophorese.- Die Elektroosmose.- Die Anwendungen der Elektroosmose.- Das Strömungspotential und Fallpotential.- Die Gründe der Aufladung von Kolloidteilchen.- Aufladung durch Dissoziation der den Teilchen angehörigen Atomgruppen.- Aufladung durch Adsorption von Ionen.- Die Reibungselektrizität als Grund der Aufladung.- Die Beeinflussung der Teilchenladung.- Der Einfluß verschiedener Elektrolyte auf die Ladung bzw. auf das elektro kinetische Potential.- Der isoelektrische Punkt.- Die Proteine als amphotere Kolloidelektrolyte.- VII. Die Viskosität kolloider Lösungen.- Die Meßmethoden.- Das Wilh. Ostwaldsche Kapillarviskosimeter.- Das Rotationsviskosimeter.- Das Kugelfallviskosimeter.- Die Viskosität von Sphärokolloiden.- Die Konzentrationsabhängigkeit der Viskosität.- Viskosität und Teilchengröße.- Die Viskositätszahl.- Die Abhängigkeit der Viskosität von der Tem-peratur.- Einfluß elektrischer Ladungen auf die Viskosität.- Die Viskosität der Linearkolloide.- Viskosität und Teilchenform.- Sol- und Gellösungen.- Die Abhängigkeit der Viskosität vom Polymerisationsgrad (Molekulargewicht, Teilchengröße). Viskositätsmessungen an Sollösungen.- Die Viskosität heteropolarer Linearkolloide.- Einfluß der Temperatur und des Alterns auf die Viskosität der Linearkolloide.- Der Einfluß des Lösungsmittels auf die Viskosität.- Die Beurteilung der technischen Eigenschaften eines gelösten Stoffes aus der Viskosität seiner Lösungen.- Die Strukturviskosität.- Die Abhängigkeit der Viskosität vom Druck bzw. von der Schubspannung.- Die Charakterisierung nicht-Newtonscher Sole durch Fließkurven.- VIII. Die Bestimmung der Teilchengröße.- Bestimmung der Teilchengröße mit Hilfe der Ultrazentrifuge.- Prinzip der Methode.- Beschreibung der Apparatur.- Die mit der Ultrazentrifuge gewonnenen Ergebnisse.- Bestimmung der Teilchengröße mit Hilfe des Ultramikroskops.- Beschreibung der Apparatur.- Anwendungsbereich des Ultramikroskops und die Ergebnisse.- Bestimmung des Molekulargewichts bzw. der Teilchengröße durch Messung des osmotischen Druckes.- Bestimmung des Molekulargewichts durch Viskositätsmessungen.- Weitere Methoden.- Kryoskopie und Ebullioskopie.- Isotherme Destination.- Messung der Diffusion.- Abschätzung der Teilchengröße durch Ultrafiltration.- Bestimmung des Molekulargewichts nach der Dialysemethode.- Bestimmung des Molekulargewichts bzw. der Teilchengröße durch Fällungstitration.- Teilchengröße aus der Fallgeschwindigkeit.- Bestimmung der Teilchengröße nach der Streuung des Lichtes.- Chemische Methoden.- Bestimmung der Polydispersität.- IX. Bestimmung der Teilchenform.- Bestimmung der Teilchenform aus der Lichtstreuung, Depolarisation und Strömungsdoppelbrechung.- Schlierenbildung.- Funkeln im Ultramikroskop.- Messung des zerstreuten Lichtes strömender Teilchen.- Depolarisation.- Strömungsdoppelbrechung.- Doppelbrechung im magnetischen Felde.- Bestimmung der Teilchenform mit der Ultrazentrifuge.- Bestimmung der Teilchenform durch Viskositätsmessungen.- Der Dissymmetriefaktor.- Über die Gestalt der Fadenmoleküle in der Lösung.- Eine einfache Klassifikation der Kolloide nach der Teilchenform.- X. Die Bestimmung der Teilchengröße und -form mittels Röntgen- und Elektronen- strahlen.- Bestimmung mittels Röntgenstrahlen.- Geschichtliches.- Wie kommen die Diagramme kolloider Stoffe zustande?.- Bestimmung der Teilchengröße.- Bestimmung der Teilchenform.- Einige Beispiele der Teilchengröße- und -formbestimmung.- Bestimmung der Teilchengröße mittels Elektronenstrahlen.- Elektronenmikroskopische Bestimmung der Teilchengröße und -form.- Die Methode.- Das Elektronenübermikroskop.- Die Resultate der übermikroskopischen Untersuchungen.- Einige weitere Ergebnisse der Untersuchungen von Kolloiden mit Röntgen strahlen.- Anorganische Kolloide im Röntgenstrahl.- Aufbau der Seifenlösungen.- Kleinwinkelstreuung.- XI. Die Herstellung kolloider Lösungen.- Die Dispergierungsmethoden.- Herstellung kolloider Lösungen durch Mahlen.- Dispergierung durch Ultraschallwellen.- Herstellung von Solen durch elektrische Zersteubung von Metallelektroden.- Herstellung kolloider Lösungen durch Peptisation von Niederschlägen.- Die Kondensationsmethoden.- Der Vorgang der Kondensation.- Kondensationsprozesse durch Verminderung der Löslichkeit.- Die chemischen Kondensationsmethoden.- Herstellung von Gold- und Silbersolen und dereh Eigenschaften.- Die Schwefelscle.- Die Oxydhydratsole.- Kolloide Salze.- Reinigung und Konzentrierung der Kolloide durch Elektrodekantation.- Die Eigenschaften der erhaltenen Lösungen.- Die Bildung kolloider Stoffe in Polymerisations- bzw. Polykondensationsreaktionen.- Isolierung hochpolymerer Naturstoffe.- Fraktionierte Fällung.- Die Löslichkeit von Molekülkolloiden.- XII. Die Zustandsänderungen lyophober Sole.- Die Beständigkeit der Sole. Alterungserscheinungen.- Die Ursachen der spontanen Alterung.- Chemische Änderungen während des Alterns.- Alterung und Teilchenform.- Der Lebenslauf eines Sols.- Die Koagulation lyophober Sole durch Elektrolyte.- Quantitative Untersuchung der Koagulation.- Der Flockungswert.- Die Schultze-Hardysche Regel.- Der Einfluß hochwertiger Ionen.- Die verschiedene Wirkung gleichgeladener Ionen.- Die Wirkung mehrwertiger Ionen, die dasselbe Ladungsvorzeichen wie die Kolloidteilchen haben.- Der Einfluß der Wasserstoffionenkonzentration.- Koagulation durch Elektrolytgemische.- Das Phänomen der „Unregelmäßigen Reihen“ (Doppelflockung).- Der Einfluß der Solkonzentration.- Die physikalisch-chemischen Gründe der Koagulation.- Warum und wie bewirken die Elektrolyte die Ausflockung?.- Flockungswert und Aktivitätskoeffizient.- Die Koagulationsgeschwindigkeit.- Abnahme der Teilchenzahl.- Schnelle und langsame Koagulation.- Die Koagulation polydisperser Sole.- Der Einfluß der Teilchenform auf die Koagulationsgeschwindigkeit.- Hervorrufung und Beeinflussung der Koagulation durch verschiedene Mittel.- Die Gewöhnung.- Die mechanische Koagulation.- Die thermische Koagulation.- Die Koagulation durch Stromwirkung.- Koagulation durch Strahlenwirkung.- Der Einfluß verschiedener Nichtelektrolyte auf die Beständigkeit lyophober Sole.- Die Beständigkeit verschiedener Solgemische.- Die, gegenseitige Koagulation entgegengesetzt geladener lyophober Sole.- Die Wirkung gleichgeladener lyophober Sole aufeinander.- Die Flockung lyophober Sole durch lyophile.- Die Schutzwirkung lyophiler Sole.- XIII. Die Zustandsänderungen lyophiler Kolloide.- Die Bedeutung der Solvatation und Ladung für die Beständigkeit lyophiler Sole.- Stark und schwach solvatisierte Teilchen.- Versuche, den Solvatationsgrad zu bestimmen.- Teilchengröße, Teilchenbau und Solvatation.- Die Umwandlung lyophiler Kolloide in lyophobe.- Einteilung lyophiler Kolloide hinsichtlich der Beständigkeit.- Die Koagulation lyophiler Kolloide durch Elektrolyte.- Die Koagulation typischer (stabiler) lyophiler Sole.- Einfluß der Wasserstoff-ionenkonzentration.- Quantitative Zusammenhänge zwischen Salz- und Kolloidkonzentration.- Die Koagulation durch Schwermetallsalze.- Die physikalisch-chemischen Gründe der Koagulation lyophiler Sole durch Elektrolyte.- Drei Arten der Solvatation.- Die peptisierende Wirkung von Elektrolyten.- Fällbarkeit durch Nichtlösungsmittel.- Fällbarkeit und Löslichkeit.- Eigenschaften des Fällungsmittels.- Die Konzentration des Kolloids. Einfluß der Temperatur.- Einfluß der Wasserstoffionenkonzentration.- Fällbarkeit, Teilchengröße und Teilchenform.- „Unregelmäßige Reihen“ bei der Koagulation durch Nichtlösungsmittel.- Die Koagulation lyophiler Sole durch Nichtelektrolyte und Salze.- Niedrige Salzkonzentration.- Hohe Salzkonzentration.- Die Gründe der Sensibilisation und Stabilisation.- Bedeutung der Sensibilisations- und Stabilisationseffekte.- Die Beeinflussung der Größe und Struktur der Teilchen lyophiler Kolloide.- Reversible Änderung der Teilchengröße von Mizellkolloiden.- Reversible Dissoziation der Proteinmoleküle.- Hervorrufung der Flockung durch verschiedene Mittel.- Durch chemische Mittel erzwungene irreversible kolloidchemische Umwandlungen.- Gegenseitige Flockung und Entmischung zweier lyophiler Kolloide.- Die Koazervation.- Deutung der gegenseitigen Fällung und Entmischung.- Die Gelatinierung.- XIV. Die Gele.- Klassifikation der Gele.- Was sind Gele?.- Einteilung der Gele.- Die Gelbildung.- Gelbildung durch Koagulation bzw. Löslichkeitserniedrigung.- Erstarrung eines Sols infolge von Abkühlung.- Gele als Reaktionsprodukte zweier konzentrierter Lösungen.- Die Quellung.- Der Quellungsdruck.- Die Quellungsgeschwindigkeit.- Beeinflussung der Quellung durch verschiedene Mittel.- Die Eigenschaften der Gele.- Die Struktur.- Die Flüssigkeitsabgabe und Aufnahme.- Das Gefrieren von Gelen.- Die optischen Eigenschaften der Gele.- Die Synaerese.- Die Thixotropie.- Die technischen Eigenschaften einiger Xerogele.- Die Membranen als Gele.- Die Porenweite und Quellungsgrad.- Donnansches Membrangleichgewicht.- Permeabilität und Ladung von Membranen.- Komplizierte Membranen mit veränderlichen Struktur.- Diffusion und Reaktionen in Gelen.- Diffusion in Gelen.- Rhythmische Fällungen in Gelen.- Organische Gele im Röntgenstrahl.- XV. Die Emulsionen.- Herstellung und Eigenschaften der Emulsionen.- Aggregatzustand, Dispersitätsgrad und Konzentration.- Die Emulgatoren. Struktur der Emulsionsteilchen.- Umkehrbare Emulsionen.- Einige praktisch wichtige Emulsionen.- XVI. Gasdispersionen und Schäume.- Einiges über Gasdispersionen.- Die Schäume.- Der innere Aufbau der Schäume.- Die Schaumbildner (Schäumer).- Zwei- und mehrphasige Schäume.- Zerstörung der Schäume.- Die Schäume in der präparativen Praxis und in der Technik.- XVII. Ärosole (Nebel, Staub, Rauch).- Definitonen.- Darstellungsmethoden.- Die optischen Eigenschaften der Ärosole.- Die Teilchengröße und -Form der Ärosole.- Stabilität, Koagulation und Entnebelung.- Die Bedeutung der Ärosolforschung.- XVIII. Feste Sole.- Einschränkung des Gebiets fester Sole.- Amorphe Stoffe als Dispersionsmittel.- Durchsichtige kristalline Stoffe als Dispersionsmittel.- Namenverzeichnis.