-ocr page 1-

•^V-V-V / Q/y

PIËZODYN AMSSCHE STUDIES
OVER DE INVERSIE VAN
RIETSUIKER

!

Diss.
Utrecht

1914

A. M. VALETON

-ocr page 2-
-ocr page 3- -ocr page 4-
-ocr page 5-
-ocr page 6-
-ocr page 7-

PIËZODYNAMISCHE STUDIES

OVER DE

INVERSIE VAN RIETSUIKER

-ocr page 8-
-ocr page 9-
-ocr page 10-
-ocr page 11-

fSécrc // /f/ï

PIËZODYNAMISCHE STUDIES
OVER DE INVERSIE VAN RIETSUIKER

PROEFSCHRIFT TER VERKRIJGING VAN DEN
GRAAD VAN DOCTOR IN DE SCHEIKUNDE
AAN DE RIJKS-UNIVERSITEIT TE UTRECHT,
OP GEZAG VAN DEN RECTOR-MAGNIFICUS
Dr B. J. KOUWER, HOOGLEERAAR IN DE
FACULTEIT DER GENEESKUNDE, VOLGENS BE-
SLUIT VAN DEN SENAAT DER UNIVERSITEIT IN
HET OPENBAAR TE VERDEDIGEN OP VRIJDAG
26 JUNI 1914, DES NAMIDDAGS TE 2 UUR, DOOR

AHASUERUS MARINUS VALETON,

GEBOREN TE UTRECHT.

A. H. KRUYT - UITGEVER — AMSTERDAM

-ocr page 12-
-ocr page 13-

AAN

DE NAGEDACHTENIS MIJNS VADERS
EN AAN MIJNE MOEDER

-ocr page 14-
-ocr page 15-

Nu het oogenblik is gekomen afscheid te nemen van
de Utrechtsche Universiteit, is het mij een behoefte U,
Hoogleeraren in de Faculteit der Wis* en Natuurkunde,
mijn dank te betuigen voor Uw onderwijs.

Dat mijn genegenheid voor de exacte wetenschappen
en speciaal mijn liefde tot de chemie gaandeweg is ge-
groeid, dank ik voornamelijk aan de wijze, waarop gij,
Hooggeleerde
Van Romburgh en Cohen, mij op den weg
der wetenschap hebt voorgelicht.

U in het bijzonder, Hooggeleerde Cohen, Hooggeachte
Promotor, geldt mijn dank. De tijd, gedurende welken ik
onder Uwe leiding aan dit proefschrift heb gewerkt, heeft
mij geleerd met inspanning, nauwgezetheid en volharding
te arbeiden. Uw voorbeeld, evenals de steun en vriend-
schap, mij steeds in ruime mate betoond, zullen mij op
mijn verder levenspad in dankbare herinnering blijven.

-ocr page 16-
-ocr page 17-

INHOUD.

Pa IJ-

INLEIDING ............... 1

EERSTE HOOFDSTUK. De Grondstoffen.

De suiker........................9

Het water......................9

De zuuroplossingen........10

TWEEDE HOOFDSTUK. Bepaling der inversiecon-
stante bij 1 atmosfeer.

A. De invloed van het zuur op het draaiend
vermogen van suikeroplossingen ... II

B. Multirotatieverschijnselen......24

DERDE HOOFDSTUK. Bepaling der inversieconstante
onder druk.

I. De apparaten.

A. Apparaten, welke dienen tot het con-
stanthouden en het nieten van de tempe-
ratuur .............37

B. Apparaten, welke dienen tot het constant-

houden en het meten van den druk . . 41
C. Apparaten, welke dienen tot liet uitvoeren

der eigenlijke snelheidsmetingen ... 54

II. Bepaling der voorkoeltemperaturen .... 57

III. Bepaling der inversieconstante bij 45°. 0 C.

en 1500 atm.............64

-ocr page 18-

Pag.

IV. De correcties............70

Compressibiliteitsbepalingen bij 45°. 0 C. . . 75

VIERDE HOOFDSTUK. De resultaten.

A. Bepaling der inversieconstante bij 45°. 0 C. 88

B. Bepaling der inversieconstante bij 35°. 0 C. 103
Compressiebiliteitsbepalingen bij 35°. OC. 107

C. Bepaling der inversiecontante bij 25°. O C. 112
Compressibiliteitsbepalingen bij 25°. O C. 115

D. Overzicht der resultaten......119

VIJFDE HOOFDSTUK. Discussie der verkregen
resultaten................120

SAMENVATTING.............186

-ocr page 19-

INLEIDING

Over den invloed, dien hooge drukkingen op de snelheid
van reacties uitoefenen, is nog slechts weinig bekend.
Waar het
gasvormige systemen betreft, kan die invloed
op zeer eenvoudige wijze worden uitgedrukt: bij een
reactie n.I. waaraan n-molecuulsoorten deelnemen, ver-
houden zich de snelheden, als de (n-l)stc machten van de
drukkingen. Onze kennis over dien invloed in
geconden-
seerde
systemen echter, is nog slechts in haar eerste
stadium van ontwikkeling. Uitbreiding dier kennis lijkt mij,
vooral met het oog op de oplossing van verschillende
geologische en mineralogische vraagstukken, van groot
belang. Trouwens ook voor den chemicus is nauwkeu-
riger kennis van de wetten, die den drukinvloed beheer-
schen, zeer gewenscht.

De onderzoekingen, door mij uitgevoerd en in de volgende
bladzijden medegedeeld, hebben betrekking op den invloed,
dien de druk uitoefent op de inversie-snelheid van riet-
suiker. Dat ik juist dien invloed bij een dergelijke, weinig
eenvoudige reactie, aan een onderzoek heb onderworpen,
heeft zijn grond in het feit, dat in die richting reeds eenige
proeven zijn genomen, die m.i. echter uitbreiding be-
hoeven.

-ocr page 20-

f

Allereerst dus een enkel woord over hetgeen vroeger
reeds is gevonden.

In 1892 werd door Röntgen >) een meedeeling gepubli-
ceerd over den invloed, dien de druk uitoefent op de snelheid
der rietsuikerinversie. Hij kwam tot het resultaat, dat de
inversie door verdund zoutzuur, bij een druk van
500 atm.
in vrij hooge mate werd vertraagd. Daar men a priori zou
venvachten, dat door drukverhooging de inversiesnelheid
zou toenemen, was dit resultaat zeer onverwacht en gaf
dan ook, daar
Röntgen\'s proeven slechts een qualitatief
karakter droegen, aanleiding tot nauwkeuriger onderzoek.
Zoo kwam o.a.
Rothmund 1) er toe Röntgen\'s werk te
herhalen, maar ook hij vond een dergelijk resultaat, dat
n.1. de inversiesnelheid van 20% rietsuiker en normaal
zoutzuur bij
15° door een druk van 500 atm. verkleind
wordt en wel met ongeveer 1 % per 100 atm.

Veel nauwkeuriger zijn de onderzoekingen van Stern s),
welke uit het jaar 1896 dateeren. Daar de Boer in zijn
academisch proefschrifteen vrij uitvoerige bespreking
van
Stern\'s werk geeft en dit tevens aan kritiek heeft
onderworpen, meen ik te kunnen volstaan met de mede-
deeling van
Stern\'s resultaten, welke verzameld zijn in
onderstaande tabellen, op welke wij ook later nog zullen
terugkomen.

1 5) Zeitschr. f. physik. Chemie 20, 168 (1896); Öfversigt af kongl.
Vetenskaps-Akademiens Förhandlingar, 1897, p. 25.

-ocr page 21-

TABEL 1.
Zoutzuur.

z

m

C,

rJ

P

t-(t)

k,. 10B
i 1

| kp.10»

A k

23.29

3.04

15°.0

524

25m

3812.6

3327.5

—12.73

23.51

2.015

15.0

524

35

1332.6

1202.1

— 9.81

23.43

1.015

15.0

524

lh38

356.99

329.13

— 7.81

23.38

0.501

15.0

522

3 16

131.05

121.47

— 7.31

23.38

0.501

15 .0

510

3 18

132.93

123.20

— 7.32

23.40

0.100

15.0

495

15 0

20.006

18.673

— 6.68

23.40

j 0.00985

15.0

500

38 19

1.7655

1.6695

— 5.45

Zwavelzuur.

23.31

2.560

15°.0

524

2h lm

755.54

697.75

— 7.65

23.33

1.923

15.0

519

2 21

355.30

332.73

— 6.35

23.39

0.971

15.0

510

5 42

141.87

134.97

— 4.38

23.43

0.485

15.0

514

6 52

62.495

60.863

— 2.61

23.40

0.0931

15.0

516

18 16

12.048

11.817

— 1.92

Oxaalzuur.

21.20

1.810

15°.3

508

16h29m

45.887

44.089

— 3.88

23.39

0.999

15.2

512

17 0

27.883

26.917

— 3.47

23.37

0.501

15.2

510

22 59

16.440

15.870

— 3.48

°/iosp/iorzuur.

23.42

4.723

15°.1

510

7h J ym

56.500

57.740

-f 2.19

22.48

2.081

15.0

510

4 13

22.674

23.607

-f- 4.11

22.48

2.081

15.0

510

7 34

22.621

23.606

4.36

22.94

1.059

15.0

512

21 6

12.872

13.550

5.27

23.37

0.516

15.0

513

24 53

7.374

7.827

-1- 6.15

Azijnzuur.

23.47

4.790

15°.0

510

25"19m

1.769

1.822

-f 3.0

23.28

0.503

15.0

517

37 21

0.4776

0.5311

11.20

-ocr page 22-

TABEL 2.
Zoutzuur.

z

m

P

t-(t)

k,. 105

kp.106

A k

23.38
10.50
5.157

0.501
0.511
0.501

15°.0
15.0
15.0

522
514
510

3h 16m

2 15

3 6

131.05
119.05
106.83

121.47
109.85
98.892

— 7.31

— 7.75

— 7.57

Phosphorzuur.

22.94
10.53
5.03

1.059
1.059
1.065

15°.0
15.0
15.0

512
519
517

21h 6m
22 40
22 20

12.872
11.406
11.634

13.550
12.227
12.616

-f 5.27
7.20
7.99

TABEL 3.
Zoutzuur.

z

m

c.

rJ

P

t-(t)

k,.10a

kp.10»

A k

23.38
23.26

0.501
0.504

15°.0
25 .4

522
514

3h 16m
2 8

131.05
617.77

121.47
571.68

- 7.31

— 7.47

Zwavelzuur.

23.43

0.485

15°.0

514

6h 52m

62.495

60.863

— 2.61

23.43

0.485

26 .0

500

6 30.5

310.77

301.02

- 3.14

-

Oxaalzuur.

23.37

0.501

15°.2

510

22h59m

16.440

15.870

— 3.48

23.37

0.501

26 .0

514

7 12

77.342

76.028

- 1.70

Phosphorzuur.

23.37

0.516

15°.0

513

24" 53m

7.374

7.827

6.15

23.37

0.516

25 .6

510

9 14

33.360

35.023

-f 4.99

Azijnzuur.

23.28

0.503

15°.0

517

37h 21m

0.4776

0.5311

11.20

23.28

0.503

25 .9

512

11 18

2.589

2.383

-f- 7.95

-ocr page 23-

Tabel 1 geeft de inversieconstanten (bij 1 atm.) en
kp bij den druk van p atmosferen voor oplossingen, die
ongeveer dezelfde suikerconcentratie hebben, maar ver-
schillende hoeveelheden zuur bevatten.

Tabel 2 bevat deze constanten voor oplossingen van
verschillende suikerconcentraties en ongeveer gelijk zuur-
gehalte.

In Tabel 3 zijn de kj en kp voor twee verschillende
temperaturen opgegeven.

In de eerste kolom is de hoeveelheid suiker aangegeven,
z gram in 100 ccm. oplossing.

Kolom 2 geeft de zuurconcentratie aan, m beteekent het
aantal gramaequivalenten per liter.

In kolom 3 beteekent S de inversietemperatuur, terwijl
p in kolom 4 den druk in atmosferen aangeeft.

Kolom 5 bevat den tijd t—(t), gedurende welken de op-
lossing zich onder druk bevond.

Kolom 6 geeft de inversieconstanten kx • 105 bij den druk van
1 atmosfeer; kolom 7 de inversieconstanten kp. 10fl bij
den druk p, in kolom 4 aangegeven.

Kolom 8 geeft ten slotte het verschil Ak aan, tusschen
beide inversieconstanten, uitgedrukt in procenten van kj.

Uit Tabel 1 volgt, dat de inversiesnelheid van alle op-
lossingen, die op 100 ccm. ongeveer 23 gram rietsuiker
en verschillende hoeveelheden HCI, HsSO*, en Ca04H3
bevatten, bij toeneming van den druk van 1 tot 500 atm.
verkleind wordt. Deze invloed is des te geringer, naarmate
de zuurconcentratie
kleiner is. Wordt daarentegen geïnver-
teerd met phosphorzuur of azijnzuur, dan heeft het tegen-
deel plaats: de druk veroorzaakt een
versnelling, die
grooter wordt bij kleinere zuurconcentraties.

-ocr page 24-

Uit Tabel 2 zien we, dat de inversieconstante kleiner
wordt bij afnemende suikerconcentratie en evenzoo, dat
de verandering van de inversiesnelheid door verhooging
van druk ongeveer dezelfde is voor HCl-oplossingen bij ver-
schillend suikergehalte, terwijl bij phosphorzuur een toe-
neming van Ak met afnemende suikerconcentratie valt
waar te nemen.

Tabel 3 levert het resultaat, dat door een temperatuurs-
verhooging van 15° tot 25° de inversieconstante zelf bij
alle onderzochte zuren ongeveer 5-maal vergroot wordt,
maar dat de verandering der constanten door den druk
slechts weinig invloed van een zoodanige temperatuurs-
verhooging ondervindt. De temperatuurinvloed is het grootst
bij oxaal-, phosphor- en azijnzuur en wel zoodanig, dat de
invloed van den druk op de inversiesnelheid bij lagere
temperatuur grooter is dan bij hoogere.

In 1913 werden door Ernst Cohen en de Boer onder-
zoekingen gepubliceerd, die betrekking hadden op de
inversie onder druk, van rietsuiker met zoutzuur. Zij toch
meenden, dat bij de proeven van
Stern op enkele factoren
niet voldoende was gelet, zoodat het gewenscht leek, deze
proeven gewijzigd te herhalen en het drukinterval
1—500
atm. tot 1500 atm. uit te breiden. Deze factoren zijn o.a.:
1 Het niet voldoende constanthouden der temperatuur.
In het geheel geen rekening houdt Stern bijv. met de
temperatuurstijging (daling), tengevolge van de compressie-
(dilatatie-) warmte, ontstaande bij het op druk brengen
(druk aflaten);
2°. Het niet voldoende constant houden van den druk.

i) Zeitschr. f. physik. Chem. 84, 41 (1913).

-ocr page 25-

Tijdens de inversie n.1. verminderde de druk (soms me
40 atm.) en bij de berekening van de inversieconstanten
werd het gemiddelde van begin- en einddrukking als de
juiste aangenomen. Ook werden de bij de proeven ge-
bruikte manometers niet gecontroleerd;

3°. Het niet experimenteel bepalen van de begin- en de
einddraaiing der oplossingen.
Stern berekende deze waarden
n.1. met behulp van de formules

*0 = 0.665 z. 1.

•*c\\j = (0.2933 — 0.00336 t) z. I.

waarin z het aantal grammen suiker in 100 ccm. oplossing,
I de lengte der polarimeterbuis in dM. en t de polarisatie-
temperatuur voorstelt. Dit mag echter alleen dan geschieden,
indien het bij de inversie gebruikte zuur geen invloed
uitoefent op het spec. draaiend vermogen van saccharose —
resp. op dat van invertsuikeroplossingen, hetgeen zooals
beneden zal worden aangetoond, lang niet altijd het geval is;

4°. Het niet in rekening brengen der verandering van
den dissociatiegraad van het zuur door den druk.
Heel goed
mogelijk is het immers, dat de dissociatie door den druk
zoodanig wordt gewijzigd, dat hiermede rekening moet
worden gehouden;

5°. Het niet in rekening brengen van de compressibiliteit
der oplossingen.
Tengevolge der samendrukking van het
reactiemengsel zal de concentratie van zuur en suiker
veranderen, zoodat dus ook hiervoor correcties dienen te
worden aangebracht.

Ernst Cohen en de Boer bepalen nu, met inachtneming
van bovengenoemde overwegingen, inversieconstanten van
oplossingen, die per 100 ccm. 20 gr. rietsuiker bevatten met
■h n. zoutzuur bij 25° onder drukkingen van 1 tot 1500 Atm.

-ocr page 26-

Zonder verder op de wijze van experimenteeren en de
berekening der constanten in te gaan, wil ik alleen de
verkregen resultaten meedeelen: gevonden werd, dat de
inversiesnelheid bij 500 atm. ongeveer 9%, bij 1000 atm.
ongeveer 19% en bij 1500 atm. ongeveer 26%
verkleind
wordt, een dergelijk resultaat dus als Stern bij zijn meer
qualitatieve proeven verkreeg.

Daar Stern tot de conclusie kwam, dat azijnzuur en
phosphorzuur een uitzondering maken op den regel, dat
de inversieconstante door druk wordt verkleind, en dit
resultaat op slechts zeer enkele waarnemingen steunt,
welke de boven onder 1—5 genoemde bezwaren aan-
kleven, scheen het mij niet van belang ontbloot, deze
proeven, op de wijze als door
Cohen en de Boer aan-
gegeven is, te herhalen en ze tot 1500 atm. druk uit te
breiden.

Alvorens echter tot de bepalingen onder druk over te
gaan, bleek het mij noodig allereerst een onderzoek te
wijden, aan het onder 3°. genoemde punt. Dit onderzoek
werd uitgevoerd bij 1 atmosfeer.

Aan de beschrijving daarvan ga eerst een hoofdstuk
vooraf over de materialen, die bij deze proeven, zoowel
als bij de metingen onder druk werden gebruikt.

-ocr page 27-

EERSTE HOOFDSTUK.

De grondstoffen.

De suiker. Deze werd verkregen uit de beste kristal-
suiker van den handel, door ze eerst op te lossen in zoo
weinig mogelijk, gedistilleerd, lauw water; vervolgens de
oplossing door een zuigfilter met watten te filtreeren en
de suiker door middel van 96% alcohol in de koude neer
te slaan. De aldus verkregen suiker werd scherp afge-
zogen, goed uitgewasschen met over natrium gedistilleer-
den aether en ten slotte in een vacuum-exsiccator boven
zwavelzuur gedroogd. Op deze wijze werd een voorraad
van ongeveer 5 kilo bereid.

Bij langzame verassching van 5 gram dezer suiker in een
ruime platina schaal bleef slechts 0.0003 gram asch over
(dus 0.006%); een dubbelbepaling bevestigde dit resultaat.

Het water. In een groot, zwaarvertitid distilleerapparaat
werd leidingwater, onder toevoeging van een weinig meta-
phosphorzuur, langzaam gedistilleerd. De middenfractie,
zooals die ook voor de bepaling van het electrisch ge-
leidingsvermogen van oplossingen dienst doet, werd in
een glazen flesch van 20 liter inhoud opgevangen; deze
flesch was reeds gedurende vele jaren voor dit doel in
gebruik. Daarna werd gedurende 12 uur een stroom

-ocr page 28-

zuivere buitenlucht, welke door drie waschfleschjes met
sterke loog van koolzuur was bevrijd, door dit water ge-
leid. De flesch was met een gummistop gesloten, waaruit
het water door middel van een glazen hevel met glas-
kraan kon worden afgetapt; de toevloeiende lucht werd
daarbij door natronkalk geleid

De zuuroplossingen. Bereid werden oplossingen van
zoutzuur, azijnzuur en phosphorzuur, door de zuivere zuren
te verdunnen met, resp. op te lossen in het bovenvermelde
zuivere water, tot zij zoo nauwkeurig mogelijk de ge-
wenschte concentraties hadden. De normaliteit werd be-
paald door titreeren met een met zorg bereide natron-
loogoplossing, welker sterkte met behulp eener barn-
steenzuuroplossing was bepaald.

Aldus werd een zoutzuuroplossing bereid van | n.;
de azijnzuuroplossingen waren 0.5, 1.0 en 4.5 n.; die van
phosphorzuur 0.5 en 4.7 n.

-ocr page 29-

TWEEDE HOOFDSTUK.

Bepaling der inversieconstante bij 1 atmosfeer.

A. De invloed van het zuur op het draaiend
vermogen van suikeroplossingen.

In zijn academisch proefschrift geeft de Boer een be-
schouwing over „de methoden ter bepaling van de inversie-
constante". Hij komt daarin tot de conclusie „dat andere
„grootheden dan de draaiing van gepolariseerd licht voor-
„loopig nog niet voor een nauwkeurige meting van de
„inversieconstante kunnen worden gebruikt. Bij mijn onder-
hoek naar den invloed, dien de druk op deze snelheid
„uitoefent, is dan ook van de oude, beproefde polarisatie-
methode gebruik gemaakt".

Ook mij leek het \'t best deze methode te volgen. Zij
komt, gelijk bekend is, hierop neer, dat een bepaald
volumen rietsuikeroplossing wordt gemengd met een gelijk
volumen zuuroplossing. Het oogenblik der menging wordt
als beginpunt der inversie genoteerd. Als de reactie ecnigen
tijd geduurd heeft, wordt een gedeelte der oplossing ge-
bracht in een polarimeterbuis en de draaiingshoek bepaald.

-ocr page 30-

Ter berekening van de inversieconstante wordt gebruik
gemaakt van de bekende vergelijking:

1 A
k = 4-1.

t A-x

waarin t den reactietijd voorstelt, A de beginconcentratie
van de rietsuikeroplossing, en x de hoeveelheid rietsuiker,
die op het tijdstip t is omgezet.

Deze vergelijking kan worden getransformeerd tot:

k 0)
t «t -f- ^cv

Hierin is k de inversieconstante, t de tijd gedurende
welken de inversie heeft geduurd, *0 de oorspronkelijke
rechtsdraaiing der oplossing, de linksdraaiing der geheel
geïnverteerde oplossing en het verschil tusschen de
rechtsdraaiing van de op den tijd t nog voorhanden hoe-
veelheid rietsuiker en de linksdraaiing van de reeds geïn-
verteerde hoeveelheid. De waarde van *0 wordt bepaald
door terstond na de menging een hoeveelheid der oplos-
sing in de polarimeterbuis te brengen en den draaiings-
hoek te meten.

Het bedrag van kan experimenteel worden bepaald
door te polariseeren, nadat de inversie geheel is afge-
loopen; deze waarde kan echter ook worden gevonden
met behulp van een empirisch opgestelde vergelijking;
Stern gebruikte de volgende:

«cv, = (0.2933 — 0.00336 t) z. I. (2)

Hierin stelt t de temperatuur van het mengsel voor, z
het aantal grammen suiker in 100 ccm. oplossing en I de
lengte in dM. van de polarimeterbuis.

Nu doet zich al aanstonds de vraag voor: zijn de
draaiingshoeken en-*™, die voor het berekenen der

-ocr page 31-

inversieconstante noodig zijn, inderdaad onafhankelijk van
den aard en de concentratie van het aanwezige zuur?

Immers, men bezigt de formule (1) onverschillig met welk
zuur en in welke verdunning geïnverteerd werd. Indien
dus mocht blijken, dat het zuur op zich zelf reeds een
invloed uitoefent op het draaiend vermogen van de invert-
of rietsuikeroplossing, zouden de inversieconstanten, volgens
bovenstaande formule berekend, terwijl genoemde invloed
niet in rekening is gebracht, foutief zijn.

Ook zou dan het berekenen der c^-waarden volgens
vergelijking (2) alleen dan tot goede resultaten leiden, als
het zuur, dat bij de inversie werd gebruikt, een invloed op
het draaiend vermogen niet uitoefent; deze formule toch
geeft bij gelijke t, z en I dezelfde waarde voor onaf-
hankelijk van den aard en de concentratie van het zuur,
dat in de oplossing aanwezig is.

In de literatuur komen slechts weinig en veelal tegen-
strijdige gegevens voor over den invloed, dien zuren op
het spec. draaiend vermogen van saccharose- en invert-
suikeroplossingen uitoefenen.\') In elk geval waren deze ge-
gevens voor mijn onderzoek niet voldoende. Ik besloot
daarom zelf eenige voorloopige proeven te nemen, ten
einde vast te stellen, of bij mijn definitieve metingen een
correctie zou moeten worden aangebracht voor den
invloed van het gebruikte zuur. Nagegaan diende dus te
worden, of oplossingen van rietsuiker in verschillende zuren
van verschillende concentraties, bij een bepaalde tempe-
ratuur, in het bijzonder onder de bij mijn proeven heer-

1) Zie o.a. v. LlPPMANN, Chemie der Zuckcrartcn, Braunschweig,
1904, 3de druk, bldz. 922 e. v. en 1181 e. v.

-ocr page 32-

schende omstandigheden, al dan niet gelijke rotaties ver-
toonen, en hetzelfde zou moeten worden bepaald voor
oplossingen van invertsuiker.

Indien echter rietsuiker wordt opgelost in een zuur,
treedt terstond inversie in, die, wat hare snelheid betreft,
o.a. afhankelijk is van de temperatuur. Om dus proeven
over den genoemden invloed te kunnen nemen, moest ge-
zorgd worden, dat de inversiesnelheid zoo klein mogelijk,
liefst practisch nihil, was en dit kon worden bereikt door de
temperatuur der oplossingen in de buurt van 0° C. te houden.

Om dit te bereiken moesten dus suiker- en zuurop-
lossingen bij 0° gemengd en tijdens het polariseeren op
die temperatuur worden gehouden.

De polarimeterbuis was daartoe voorzien van een
metalen mantel, waardoor heen water kon stroomen en
waarin een thermometer was geplaatst. Met behulp van
een electrisch gedreven pompinrichting kon nu uit een
behoorlijk geïsoleerd opgestelden bak, waarin zich water
en stukken ijs bevonden, water van 0° worden gepompt,
dat, na den mantel gepasseerd te zijn, weer in den bak
met ijs terugkeerde. Tijdens het rondstroomen door het
buizenstelsel, dat ter isolatie geheel omwikkeld was met
flanel, werd het water iets warmer, zoodat de temperatuur
in den mantel niet 0° was, maar bij de verschillende proeven
varieerde van 4°.4 tot 3°.9; door sneller te pompen kon
ik de temperatuur nog doen dalen tot 2°.2 & 1°.8.

De gang der proeven was als volgt:

Bereid werden een 40% oplossing van rietsuiker resp.
invertsuiker en oplossingen van verschillende zuren in
verschillende concentraties, die alle op 0° werden gekoeld.
Onder x
%-oplossingen zullen wij steeds zulke verstaan, die

-ocr page 33-

per 100 ccm. oplossing x gram opgeloste stof bevatten.
Van de zuuroplossingen werden gelijke volumina afgepipet-
teerd en bij 0° gemengd met even groote volumina der
suikeroplossing. Voor het pipetteeren der suikeroplossingen,
werd steeds dezelfde, nauwkeurig geijkte pipet gebruikt,
terwijl voor de verschillende zuuroplossingen een andere,
eveneens zorgvuldig geijkte pipet, dienst deed. De meng-
sels werden dan in de polarinieterbuis gebracht ten einde
de draaiingshoeken te meten. Alsnu stuitte men echter
op de volgende moeilijkheid. De temperatuur van de
vloeistof in de polarimeterbuis toch was veel lager dan
de kamertemperatuur en het gevolg hiervan was, dat de
glaasjes, die de polarimeterbuis aan weerszijden afsloten,
besloegen, waardoor het instellen onmogelijk bleek. Ge-
tracht werd het beslaan der glaasjes te voorkomen door
ze met een watje met alcohol te bevochtigen, welk middel
niet afdoende bleek te zijn.

Flg. 1.

De volgende methode nam het bezwaar.weg. Zooals
in fig. l is aangegeven, werd boven de polarimeterbuis

-ocr page 34-

een toestel A geplaatst (Fön), gelijk dit door de kappers
veelal voor het drogen der haren wordt gebruikt. In
principe komt de werking daarvan hierop neer, dat
een electrisch gedreven ventilatortje lucht perst langs
een draadweerstand, die electrisch kan worden verhit.
Aan dit toestel was een wijde metalen buis B aange-
bracht, die zich naar onderen vertakte in twee deelen CC,
zoodanig, dat deze beide buizen juist eindigden schuins
boven de uiteinden van de polarimeterbuis H; op die manier
kan dus een sterke luchtstroom langs de glaasjes
strijken en alsnu bleek, dat ze door deze inrichting
volkomen helder konden worden gehouden. Als de vloeistof
gepolariseerd moest worden, werd de buis gevuld, terwijl
de pomp krachtig water door den mantel der buis voerde;
de glaasjes besloegen daardoor dadelijk, maar door ge-
durende enkele secunden, door middel van den „Fön" een
warmen luchtstroom langs de glaasjes te voeren, werd
het aanslag weggenomen; zoodra dit het geval was, werd
de „Fön" op
koud gezet en de vrij sterke luchtstroom van
kamertemperatuur bleek nu in staat de glaasjes geheel helder
te houden, zoodat in alle kalmte kon worden gepolariseerd.

Van de 40% saccharose-oplossing werd nu telkens
een gelijk volumen gemengd met een even groote hoe-
veelheid water resp. £ n. zoutzuur, 4.5 n. azijnzuur of
4.7 n. phosphorzuur. Onderstaande tabellen geven de resul-
taten. Tabel 4 heeft betrekking op proeven, genomen met
eenzelfde suikeroplossing; voor die van tabel 5 werd een
nieuwe saccharoseoplossing bereid.

*

-ocr page 35-

Temp. der

Rietsuiker, gemengd

Afgelezen

Gemiddelde

buis

met gelijk volumen:

draaiings-
hoeken

draaiings-
hoek

4°.2

H20

26°.72

26°.70

69

68

i

71

4 .2

}- n. HC1

26°.71

26°.71

73

72

69

4 .3

4.5 n. CaH4Oj

26°.81

26° .78

75

79

77

4 .4

4.7 n. H3PO<

26°.76

26°.74

69

74

77

TABEL 5.

Temp. der

Rietsuiker, gemengd

Afgelezen

Gemiddelde

buis

met gelijk volumen:

draaiings-
hoeken

draaiings-
hoek

4°.2

H,0

26°.73

26°.74

76

74

72

4 .2

4.5 n. CjHA

26°.72

26°.73

74

73

73

4 .2

4.7 n. H,POt

26°.73

26°.73

75

73

70

-ocr page 36-

Hoewel de gemiddelde waarden van de draaiingshoeken
niet absoluut gelijk zijn, bedraagt het grootste verschil slechts
0.08°, zoodat bij deze proeven van een invloed van het
zuur op het draaiend vermogen van de rietsuiker niet
sprake is.

Nu moest een dergelijk onderzoek worden uitgevoerd
met invertsuikeroplossingen. Dit bleek echter eenige moei-
lijkheden op te leveren. Bereid werd een 40% invertsuiker-
oplossing door gelijke hoeveelheden glucose en laevulose
in watef op te lossen, en nu bleek, dat er een duidelijk
verschil in draaiingshoeken te constateeren was, al naar-
mate de suikeroplossing gemengd was met water, zoutzuur,
azijnzuur of phosphorzuur. De vraag was echter, of de
beide enkelvoudige suikers wel absoluut zuiver waren en
niet misschien stoffen bevatten, die op de zuren ingewerkt
hadden; dan toch zou het verschil in draaiend vermogen
aan die onzuiverheden toegeschreven kunnen worden.
Beter leek het mij daarom een invertsuikeroplossing te
bereiden, door uit te gaan van zuivere rietsuiker en deze met
behulp van een zuur te inverteeren. De aldus te verkrijgen
invertsuikeroplossing moet echter geheel kleurloos zijn, met
het oog op het polariseeren; ook mag ze geen andere stoffen,
als bijv. zuren, basen of zouten, bevatten. Verschillende
methoden werden beproefd om behoorlijke invertsuiker te
bereiden; de beste bleek de hieronder volgende te zijn:

100 gram zuivere rietsuiker wordt opgelost in 7io
HjSO* tot een volumen van 250 ccm. Deze oplossing
wordt door een wattenpropje gefiltreerd in een uitgestoomd,
droog kolfje van Jenaglas; een korreltje thymol wordt
toegevoegd ter desinfectie. Het kolfje, met gummistop
afgesloten, wordt gehangen in een oliethermostaat van 25°

-ocr page 37-

en blijft gedurende een dag of tien daarin hangen. Na
volledige inversie moet het H2S04 uit de oplossing
worden verwijderd; dit kan geschieden door fijn gepoederd
BaCOs toe te voegen tot neutralisatie juist is bereikt. Om
nu het fijne BaS04-neerslag geheel uit de oplossing te
verwijderen, werd deze gecentrifugeerd; als ze nu nog
door een BaSOt-filter gefiltreerd wordt, verkrijgt men een
geheel zuivere, kleurlooze invertsuikeroplossing.

Zulk eene oplossing bevat echter niet precies 40%
invertsuiker, daar tijdens de inversie voluumvermin-
dering plaats heeft en daar door de inwerking van het
BaC03 op het H2S04 een weinig water in de oplossing
is gekomen. Ik gebruikte bij mijn vergelijkende proeven
steeds dezelfde invertsuikeroplossing, zoodat het feit, dat
men het suikergehalte niet precies kende, bezwaar niet
opleverde. Op dezelfde wijze als bij de proeven met riet-
suiker werd nu een hoeveelheid invertsuikeroplossing ge-
mengd met een gelijk volumen water, resp. Vs n. zoutzuur,
4.5 n. azijnzuur, 4.7 n. phosphorzuur. Hoewel bij deze
vloeistoffen niet meer bij 0° behoefde te worden gepola-
riseerd, deed ik dit toch om daarna dezelfde bepalingen
nog eens te herhalen bij 25°.

Indien terstond na de menging werd gepolariseerd, bleek
de draaiingshoek niet constant te zijn, maar langzamerhand
te veranderen. Dit is aan multirotatie toe te schrijven. Ik
moest daarom met polariseeren wachten, tot dit verschijnsel
was afgeloopen.

De resultaten zijn verzameld in de volgende tabellen.
De bepalingen van de tabellen 6, 7 en 8 werden uitge-
voerd met dezelfde suiker- en zuuroplossingen; die van de
tabellen 6 en 7 eenige uren na de menging, die van tabel

-ocr page 38-

8 drie dagen daarna. Voor de bepalingen in tabel 9 werden
nieuwe zuuroplossingen gemaakt. De tabellen 10 en 11
hebben betrekking op geheel nieuw bereide zuur- en
suikeroplossingen; de bepalingen van tabel 11 zijn een
dag na die van tabel 10 uitgevoerd.

De draaiingshoeken in kolom 3 dezer tabellen opge-
geven, zijn de gemiddelde waarden van aflezingen, die
onderling hoogstens 0°.05 verschilden.

TABEL 6.

Temp. der
buis

Invertsuiker, gemengd
met gelijk volumen:

Draaiingshoek

4°.4
4 .3
4 .2
4 .2

HjO
n. HC1
4.5 n. CjH402
4.7 n. HjP04

TABEL 7.

— 10°.09

— 10 .09

9 .76

— 10 .55

Temp. der
buis

Invertsuiker, gemengd
met gelijk volumen:

Draaiingshoek

4°.2
4 .2

4.5 n. QHA
4.7 n. HsPOt

TABEL 8.

— 9°.75

— 10 .55

Temp. der
buis

Invertsuiker, gemengd
met gelijk volumen:

Draaiingshoek

2°.2
2 .0
2 .2
1 .8

*

H20
| n. HC1
4.5 n. CjH4Oa
4.7 n. HjPO,

— 10°.13

— 10 .17

— 9 .77

— 10 .56

-ocr page 39-

Temp. der
buis

Invertsuiker, gemengd
met gelijk volumen:

Draaiingshoek

2°.0
2 .0
2 .0
2 .0

H20
£ n. HCI
4.5 n. C?H40.
4.7 n. HsP04

TABEL 10.

- 10°.12
— 10 .10

— 9 .73

— 10 .54

Temp. der
buis

Invertsuiker, gemengd
met gelijk volumen:

Draaiingshoek

4°.2
4 .2

4.5 n. CgH.Oj
4.7 n. HsP04

TABEL 11.

— 9°.75
. -10.52

Temp. der
buis

Invertsuiker, gemengd
met gelijk volumen:

Draaiingshoek

4°.2
3 .9

4.5 n. C8H40j
4.7 n. H„P04

— 9°.74
—10 .52

Uit deze bepalingen blijkt, dat er wel degelijk een
invloed van het gebruikte zuur op de draaiing .der invert-
suikeroplossing valt te conslateeren. Immers, terwijl de
draaiingshoek der waterige oplossing gemiddeld — 10°.11
is, bedraagt\'die voor 4.5 n. azijnzuur — 9°.75 en voor 4.7

-ocr page 40-

n. phosphorzuur — 10°.54; de invloed, dien deze beide zuren
uitoefenen, is dus van tegengesteld teeken.

De oplossing met zoutzuur geeft als gemiddelde draaiing
— 10°. 12; dit zuur heeft dus geen of althans een uiterst
geringen invloed.

Deze bepalingen werden herhaald bij 25°. De bak met
ijs werd vervangen door een waterthermostaat met roer-
inriehting en toluolregulator; de temperatuur werd zoo
ingesteld, dat de thermometer in den mantel der polari-
meterbuis juist 25°.0 aanwees. Gebruikt werden oplossingen
resp. van zoutzuur i n.; van azijnzuur 0.5, 1 en 4.5 n.,
van phosphorzuur 0.5 en 4.7 n.

Tabel 12 geeft de resultaten.

TABEL 12.

Temp. der
buis

Invertsuiker, gemengd
met gelijk volumen:

Draaiingshoek

25°.0

H20

— 7°.44

25 .0

i n. HCI

— 7 .45

25 .0

0.5 n. CsH4Oj

— 7 .32

25 .0

1.0 n.

— 7 .25

25 .0

4.5 n.

— 7 .05

25 .0

0.5 n. H3P04

— 7 .52 •

25 .0

4.7 n.

— 7 .86

Vergelijkt men deze tabel met de tabellen 6—11, dan blijkt,
dat in beide gevallen de invertsuikeroplossing, gemengd met
water, geheel andere waarden geeft; dit komt echter door
het verschil in temperatuur. Bij stijgende temperatuur toch
heefteen vrij sterke afneming in draaiing plaats. Ook kunnen

-ocr page 41-

de invertsuikeroplossingen in beide gevallen eenigszins in
suikergehalte verschillen. Evenwel blijkt ten duidelijkste,
dat de invloed van azijn- en phosphorzuur bij deze laatste
proeven overeenkomt met dien bij de proeven bij 2° ge-
vonden. Zoutzuur £ n. vertoont dien invloed niet.

Tegen de proeven, waarvan de resultaten in de tabel-
len 4—12 zijn vermeld, zou nog de volgende bedenking
kunnen worden ingebracht: Zooals reeds is vermeld, werd
voor het pipetteeren, zoowel van het water als van de
zuuroplossingen, steeds dezelfde pipet gebruikt. Daar het
water en de zuuroplossingen in de aangegeven concentraties
echter in viscositeit verschillen, is feitelijk het suikergehalte
der oplossingen na de menging niet steeds hetzelfde; de
kleine verschillen in de gemiddelde draaiingshoeken, zoo-
als de tabellen 4 en 5 die opgeven, zouden dus, behalve
aan experimenteerfouten, ook aan het verschillend suiker-
gehalte der oplossingen kunnen worden toegeschreven.
Zoo zouden ook de grootere verschillen van de tabellen
6—12 aan diezelfde oorzaak kunnen worden geweten.

Dat dit niet het geval is, moge uit het volgende blijken:
Bepaald werd het gewicht van de hoeveelheid 4.5 n. azijn-
zuur, resp. water, die uit de pipet vloeide, als deze bij
17° tot aan de streep was gevuld.

Gewicht
4.5 n. azijnzuur
Gewicht water

Isic bepaling 2dc bepaling Gemiddeld
10.3458 10.3106 10.3282 gr.
10.0225 10.0448 10.0337 gr.
Vervolgens werd het specifiek gewicht bij 17° van 4.5 n.
azijnzuur bepaald; hiervoor werd bij twee onafhankelijke
bepalingen gevonden: 1.0294 en 1.0296; gemiddeld: 1.0295.
Het spec. gew. van water bij 17° bedraagt 0.9988.
Het volumen van de azijnzuuroplossing, dat bij 17° uit

-ocr page 42-

de pipet vloeit, is dus 10.032 ccm, terwijl dat van het
water, dat bij dezelfde temperatuur uit de pipet stroomt,
10.046 ccm. bedraagt.

Een dergelijk klein verschil in volumen mag worden
verwaarloosd.

Later zal nog moeten worden uitgemaakt of het bij mijn
definitieve proeven noodig is, een correctie aan te brengen
voor den invloed van het ter inversie gebruikte zuur op
het draaiend vermogen der suikeroplossing. Zie daartoe
bldz. 35 e.v.

Eerst moet echter nog een andere kwestie worden op-
gelost. Bij het polariseeren der invertsuikeroplossingen toch
was mij gebleken, dat multirotatie een rol kan spelen;
om aan dit verschijnsel te ontkomen, polariseerde ik niet
terstond na de menging, maar wachtte geruimen tijd. Voor
het bepalen der inversieconstante is het echter noodig, op
een bepaald oogenblik den draaiingshoek te kunnen meten
en een wachten tot mogelijke multirotatie verdwenen is,
zou een fout te weeg kunnen brengen.

Daarom moest er een middel worden gevonden, om
deze moeilijkheid op te heffen. Hier volge dus in de
eerste plaats een overzicht van de wijze, waarop ik dit
trachtte te bereiken.

B. Multirotatieverschijnselen.

Zooals in het eerste gedeelte van dit hoofdstuk reeds
werd vermeld, kan het optreden van multirotatie moeilijk-
heden geven bij het polariseeren. Indien bijv. geïnverteerd
wordt bij 50° en dan van de oplossing een deel gebracht

-ocr page 43-

wordt in de polarimeterbuis bij 25°, kan dit temperatuurs-
verschil maken, dat niet terstond de juiste draaiingshoek
wordt gemeten, ten gevolge van multirotatie. De oplossing
moet geruimen tijd op 25° worden gehouden, voordat een
constante draaiing is bereikt. Er moest dus een middel
worden gevonden om van deze multirotatieverschijnselen
bevrijd te worden. De litteratuur raadplegend, vond ik, dat
toevoeging van zuren of basen in het algemeen het multi-
rotatieproces zeer versnelt. De snelheid, waarmede het
multirotatieproces wordt opgeheven, is volgens de onder-
zoekingen van
Levy en Trey 1) afhankelijk van den aard
en de concentratie van de toegevoegde zuren of basen.
Osaka, s) die de onderzoekingen van Levy en Trey voort-
zette, kwam tot het resultaat, dat bij de inwerking van
basen, de snelheid, waarmee de multirotatie wordt opge-
heven, evenredig is met de concentratie der hydroxylionen
en dat deze snelheid bij de aanwezigheid van zuren, onge-
veer evenredig is met den vierkantswortel uit de waterstofio-
nenconcentratie.

Ik besloot daarom, op het oogenblik, waarop een deel der
oplossing moest worden gepolariseerd, dit te verdunnen
met een gelijke hoeveelheid van een sterk zuur of een
sterke base van bepaalde concentratie. Daardoor zou ik
kunnen bereiken, dat de multirotatie snel verdwijnt en
dus bij het polariseeren geen fout veroorzaakt; daar het
suikergehalte der oplossing door deze verdunning juist op
de helft zou zijn teruggebracht, zou ik den gevonden

1  Zeitschr. f. physik. Chcm. 18, 193 (1895); 22, 424 (1895).

-ocr page 44-

draaiingshoek met twee moeten vermenigvuldigen, om de
ware draaiing te vinden.

Om tevens een inzicht te kunnen krijgen in de grootte
van den multirotatieinvloed, meende ik mijn proeven
aldus te moeten inrichten:

In een uitgestoomd, droog kolfje van Jenaglas, dat in
een thermostaat van 50° hing, werden resp. 50 ccm. 40%
rietsuikeroplossing en 50 ccm. 1-n. azijnzuur gebracht,
welke oplossingen op 50° voorgewarmd waren. Het oogen-
blik der menging (dus het beginpunt der inversie) werd
genoteerd. Na een bepaalden tijd werd ongeveer 25 ccm.
van deze oplossing afgepipetteerd in een kolfje, dat in
ijs stond, en als de temperatuur van het mengsel tot
ongeveer 25° was gedaald, werd hiermee de polarimeter-
buis, die omspoeld werd door water van 25°, gevuld en
de draaiingshoek gemeten. Dadelijk daarna werd een
tweede hoeveelheid (precies 10 ccm.) uit het inverteerend
mengsel afgepipetteerd en gebracht in een kolfje, dat reeds
10 ccm. £ n-HCl-oplossing van 25° bevatte. Daarna werd
van dit mengsel de draaiingshoek gemeten. Deze hoek met
2 vermenigvuldigd, verschilde van den hoek bij de vorige
bepaling gevonden. Dit komt dus, doordat bij de eerste
bepaling (zonder HCI) de multirotatie een rol speelt,
terwijl bij de tweede de multirotatie door de aanwezigheid
van het zoutzuur snel werd opgeheven. (Daar de inversie-
snelheid bij 25° uiterst klein is, werd verondersteld, dat in
den tijd, verloopend tusschen de eerste en de tweede be-
paling, de samenstelling van het mengsel niet veranderde).

Nu bleek ook, dat de verschillen tusschen twee bepa-
lingen des te grooter werden, naarmate de inversie verder
gevorderd was. m. a. w.: dat de verschillen des te grooter

-ocr page 45-

werden, naarmate er meer invertsuiker aanwezig was; dit
is dus in overeenstemming met het feit, dat de invertsuiker
en niet de saccharose de multirotatie veroorzaakt.

Deze methode, om de birotatie door toevoeging van
zoutzuur snel op te heffen, zou dus toegepast kunnen
worden, indien er echter niet een andere factor was, die
haar onbruikbaar maakt. In het eerste gedeelte van
dit hoofdstuk is gesproken over den invloed, dien zuren
kunnen uitoefenen op het draaiend vermogen van invert-
suikeroplossingen. Indien ik dus, voordat ik ging polari-
seeren, de suikeroplossing verdunde met zoutzuur, bepaalde
ik den draaiingshoek van een oplossing, die behalve suiker
en water ook nog azijnzuur en zoutzuur bevat; deze zuren
nu kunnen oorzaak zijn, dat ik niet den juisten draaiings-
hoek vind. De verschillen, boven geconstateerd, zouden
dus niet alleen het gevolg kunnen zijn van al of niet op-
heffing van multirotatie, maar ook van het al of niet
aanwezig zijn van het zoutzuur en azijnzuur.

Hoewel dus de multirotatie, door toevoeging van een
zuur snel kan worden opgeheven, maakt de invloed, dien
dit zuur weer op het draaiend vermogen van de invert-
suiker uitoefent, deze methode ongeschikt.

Beter is het dus een middel te bedenken, waardoor de
multirotatie, hoewel niet opgeheven, toch in rekening
wordt gebracht. Dit middel vond ik in een verhandeling
van
Palmaer. ]) Hij bepaalt inversieconstanten (bij 1 Atm.
en 48°. 18 C) van rietsuiker met zoutzuur in concentraties
tusschen 0.1 en 0.001 n. Als bronnen van fouten noemt
hij, de niet absolute zuiverheid van suiker en water; ge-

1) Öfvcrsigt af K. Vetcnsk. Akad. Förhandlingar 1897, pag. 5.

-ocr page 46-

deeltelijke neutralisatie van het zuur door alkali, dat door
den glaswand wordt afgegeven; benevens het optreden van
multirotatie. Als de inversie een bepaalden tijd voortge-
schreden is, brengt hij een deel van het mengsel in de
polarimeterbuis en bepaalt den draaiingshoek. Daar de
inversie bij de temperatuur van het mengsel in de buis
(18° C) buitengewoon langzaam verloopt, verwachtte hij
gedurende den tijd, dien hij noodig had, om zijn aflezingen
te doen, een constante draaiing te zullen vinden. „Urn
„eine genaue Bestimmung der Drehung zu erhalten, machte
„ich daher in aller Ruhe eine grössere Anzahl Ablesungen,
„bemerkte aber dann, besonders bei 0.001-normaler Säure,
„dass der Winkel keineswegs konstant war, sondern eine
„stetige Verschiebung nach der Richtung fortgesetzter
„Inversion erlitt. Mit der Zeit wurde jedoch ein konstanter
„Wert erreicht. Ich fand bald, dass die Ursache der
„Erscheinung eine Birotation des gebildeten Invertzuckers
„war, und zwar so dass der Invertzucker allmählich stärkere
„Linksdrehung annahm. Wie aus der untenstehenden Tabelle
„deutlich hervorgeht, blieb nämlich die Erscheinung aus
„sowohl in der ersten Probe, wo noch keine bemerkens-
werte Mengen Invertzucker entstanden waren, wie auch
„in der ganz vollständig invertierten Lösung.
Tollens
„fand, dass gleich konzentrierte Lösungen von Dextrose und
„Lävulose ihre Drehungen änderten von bezw. 105° bis
„52°.60 und—104° bis —92°.09. Die Aenderung bei der
„Dextrose ist somit bei Weitem grösser wie bei der Lävulose.
„Nimmt man an, dass im Rohrzucker die Dextrose, even-
tuell auch die Lävulose, in der gewöhnlichen, festen Form
„sich vorfindet, so steht die gefundene Erscheinung, dass
„die Rechtsdrehung abnimmt, hiermit in Einklang.

-ocr page 47-

„Ich teile hier eine Beobachtungsreihe mit, die bei der
„Inversion mit 0.001-normaler Säure gemacht wurde. Es
„stehen in der ersten horizontalen Zeile die Zeiten, wo
„die Proben genommen wurden, und in der ersten vertikalen
„die Zeiten, wonach die Ablesungen vorgenommen wurden.
„In der vertikalen Reihe mit Rubrik cv> steht eine Beobacht-
ung bei vollständiger Inversion. In der horizontalen Reihe
„mit Rubrik ™ stehen die Endwerte. Bei diesen ist der
„Fortlauf der Inversion im Polarimeterrohre berücksichtigt
„worden; die diesbezügliche Korrektion betrug einige hun-
„derttel Teilstriche. Ausserdem sind einige Beobachtungen,
„die nach mehr als 4 Stunden gemacht wurden, berück-
sichtigt worden. Die Zeilen
A10-20 und Aio-,^ enthalten
„die Differenzen zwischen den Drehungen nach bezw. 10,
„20 und Minuten.

TABEL 13.

0\'

2700\'

5490\'

8460\'

11250\'

ro\'

10\'

-f 61°.41

31°.32

12° 20

— 0°.5

— 6°.93

—17°.65

20\'

-1-61 .42

4- 30 .84

11 .16

— 1 .61

— 8 .17

-17 .71

30\'

-f 30 .72

10.84

— 1 .68

— 8 .38

—17 .65

60\'

30 .63

10.70

— 1 .95

— 8 .70

— 17 .68

120\'

30.51

10.66

— 1 .97

--

240\'

30 .41

10.59

--

— 8 .75

cvj\'

30 .47

10.60

— 1 .97

— 8 .75

Aio-M

0.48

1 .04

1 .11

1 .24

AlO-cv

0 .85

1 .60

1.47

1 .82

„Zu dieser Tabelle werden einige Bemerkungen gefügt.
„Die Birotation erwies sich in stärkeren Säurelüsungen
„schwächer als in den verdünnteren, und in 0.1-normaler
„Säure war sie kaum mehr bemerkbar. Die Aenderungen

-ocr page 48-

„von 10 bis 20 Minuten waren bei verschiedenen Normali-
täten der Säuren und gleicher Anfangsdrehung etwa
„folgende:

Normalität 0.001 0.002 0.005 0.01

Ai»-» 1.11 0.91 0.56 0.29

„Es stimmt dies mit den Angaben von Trey, \') Levy, 1)
„u. A. wonach die Birotation durch Säuren beschleunigt
„wird. Die Erscheinung lässt sich somit am besten bei
„0.001-normaler Säure studieren, und dies noch deswegen,
„dass dabei die fortgesetzte Inversion im Polarimeterrohre
„die kleinste Bedeutung hat".

Palmaer bepaalt nu den invloed, dien de multirotatie
uitoefent en brengt voor dezen een correctie aan. Ik besloot
op dezelfde wijze dien invloed te bepalen en, indien deze
belangrijk mocht blijken te zijn, hem in rekening te brengen.

De inrichting der proeven was als volgt:

In een uitgestoomd, droog kolfje van Jenaglas bracht
ik ruim 100 ccm. eener 40% rietsuikeroplossing; in een
tweede ruim 100 ccm. eener azijnzuuroplossing van 0.996 n.
Beide kolfjes, gesloten met gummistoppen, werden in een
oliethermostaat op 50° gehangen. Na eenigen tijd werd
van beide oplossingen 100 ccm. afgepipetteerd en gebracht
in een derde kolfje, dat eveneens in den thermostaat hing.

Het oogenblik der menging werd genoteerd.

Alsnu werd eerst de begindraaiing bepaald; daartoe
mengde ik 10 ccm. van de 40% suikeroplossing en 10
ccm. zuiver water en bracht dit mengsel in de polarime-
terbuis, die omspoeld werd door water van 25°. Tien mi-
nuten na de menging werd de draaiingshoek bepaald;

1  Zeitschr. f. physik. Chem. 18, 193 (1895).

-ocr page 49-

gevonden werd 26°.74; 20 min. na de menging werd een
2de aflezing gedaan; resultaat 26°.74; een half uur na de
menging geschiedde de 3de aflezing, die weer 26°.74 ople-
verde. (Onder aflezing wordt hier verstaan het gemiddelde
van 3 of 4 instellingen, die snel achter elkaar geschiedden
en die onderling nooit meer dan 0°.03 of 0°.04 verschilden).

Van het mengsel, dat ter inversie in den thermostaat van
50° hing, werd nu na een bepaalden tijd 25 ccm. afge-
pipetteerd en gebracht in een kolfje, dat in ijs stond; daar-
door kreeg ik een snelle temperatuurdaling; was de temp.
ongeveer 25° geworden, dan werd het mengsel in de
polarimeterbuis gebracht. Daarna deed ik snel aflezingen,
die eerst elke minuut, later elke 10 minuten werden herhaald.

Na verloop van tijd nam ik uit het inverteerende mengsel
een 2de hoeveelheid, die op gelijke wijze werd behandeld enz.

De resultaten van dit onderzoek zijn in Tabel 14 vereenigd.

TABEL 14.

0\'

345\'

744\'

1441\'

2164\'

2906\'

cv\'

8\'

19° .62

12°.99

5°. 18

0°.15

— 2°.84

9\'

19 .59

12 .90

5.09

0 .06

— 3 .05

10\'

26° .74

19 .56

12 .85

4.98

— 0 .04

— 3 .25

— 7°.94

11\'

19 .51

12 .84

4.93

-0 .15

— 3 .26

12\'

19 .51

12 .83

4.91

— 0 .21

— 3 .28

13\'

19 .50

12 .82

4.90

— 0 .24

— 3 .32

20\'

26 .74

19 .50

12 .80

4.84

— 0 .27

— 3 .36

— 7.94

30\'

26 .74

19 .48

12 .77

4.82

— 0 .31

— 3 .37

— 7.94

60\'

26 .74

19 .44

12 .76

4.81

-0 .33

— 3 .39

— 7.94

Ag—ia

--

0 .12

0 .17

0.28

0 .39

— 0 .48

--

A13-6O

--

0 .06

0 .06

0.09

0 .09

0 .07

--

-ocr page 50-

Deze tabel heeft dus betrekking op de inversie bij 50°
van de 20% suiker met 0.5 n. azijnzuur. In de eerste
horizontale rij staan de tijden van inversie, in minuten; in
de eerste kolom de tijden in minuten, gedurende welke pola-
rimeter-bepalingen bij 25° werden uitgevoerd. In de kolom
met cv aangeduid, staan de draaiingshoeken na volledige
inversie.

As-is en A13-60 geven het verschil in draaiingshoeken
aan van het mengsel, dat resp. 8\', 13\' en 60\' indepolari-
meterbuis was gebleven. Terwijl de waarden van
Aj-is
van links naar rechts grooter worden, blijven die van Ais-eo
ongeveer gelijk en zijn ook veel kleiner. Deze laatste ver-
schillen geven eenvoudig het voortschrijden van de inversie
in de polarimeterbuis aan; de verschillen tusschen de tijden
8 en 13 daarentegen moeten aan een andere oorzaak
worden toegeschreven. Om uit te maken, of multirotatie
er de oorzaak van is, moest echter eerst nog een andere
proef worden genomen. Zooals gezegd, werd n.l. het
mengsel, dat onderzocht moest worden, van 50° (inversie-
temp.) afgekoeld tot ongeveer 25° (polarisatietemp.) Als de
eerste aflezingen worden gedaan, is het echter niet zeker, dat
de temperatuur van 25° precies is bereikt. De genoemde
verschillen (As-u) zouden dus wel eens het gevolg kunnen
zijn van temperatuursveranderingen, daar het mengsel
eenigen tijd noodig heeft, om die temperatuur te be-
reiken. Om uit te maken, of de verschillen aan multi-
rotatie, aan temperatuursveranderingen of aan beide
oorzaken tegelijk, moeten worden toegeschreven, nam ik
de volgende proef. Gemengd werd een 40% rietsuiker-
oplossing met een gelijk volumen zuiver water; dit mengsel
werd in den thermostaat op 50° gebracht; daarna een

-ocr page 51-

hoeveelheid afgepipetteerd in een kolfje, dat in ijs stond;
als de temperatuur tot ongeveer 25° was gedaald, werd de
polarimeterbuis gevuld en deed ik aflezingen, die elke
minuut werden herhaald.

Deze proef had dus betrekking op een mengsel, waarbij
van multirotatie niet sprake kan zijn, wel echter van
temperatuursveranderingen. Ik vond:

Op den tijd o, als draaiingshoek 26°.73
na 1 minuut „ „ 26 .73

„ 2 minuten „ „ 26.74

. -3 „ „ 26.72

. 4 „ 26 .74

* 8 „ „ „ 26 .75

* 10 „ „ 26.74
«12 „ „ „ 26.73

Gedurende 12 minuten veranderde de draaiing dus niet.
Hieruit blijkt dus, dat het mengsel op het oogenblik der eerste
aflezing reeds de juiste temperatuur (25°) heeft bereikt.
Tevens volgt hieruit, dat de op bldz. 32 genoemde ver-
schillen As-is "iet het gevolg van temperatuurinstelling
zijn, maar wel degelijk aan multirotatie moeten worden
toegeschreven.

Om na te gaan, of het al dan niet in rekening brengen
van dezen multirotatieinvloed merkbare verandering geeft
in de inversieconstante, bepaalde ik deze laatste volgens
de gegevens van tabel 14 en bracht bij de eerste bereke-
ning den multirotatieinvloed
niet, bij de tweede met in
rekening.

-ocr page 52-

TABEL 15.

Multirotatie-invloed niet in rekening gebracht.

t

\\

k. 107

0

26°.74

--

345\'

19 .62

2893

744\'

12 .99

2948

1441\'

5 .18

2930

2164\'

0 .15

2921

2906\'

— 2.84

2865

CNj\'

— 7 .94

--

Gemiddeld k. 10« = 291.

TABEL 16.

Multirotatie-invloed wel in rekening gebracht.

t

«»

k. 107

0

26°. 74

--

345\'

19 .51

2953

744\'

12 .82

2995

1441\'

4 .90

2995

2164\'

— 0 .24

3020

2906\'

— 3.32

3013

cv\'

- 7 .94

--

Gemiddeld k." 10° = 300.

Het al of niet rekening houden met de multirotatie geeft
dus een verschil van ongeveer 3% in de inversieconstante.

-ocr page 53-

Er is echter een meer eenvoudige manier om tot een
oplossing te komen. Uit tabel 14 blijkt immers, dat, indien
bij het polariseeren met de eerste aflezing ongeveer 10
minuten wordt gewacht, de multirotatie tijd heeft gehad te
verdwijnen, terwijl de inversiesnelheid bij 25° zoo klein is,
dat een dusdanig wachten is geoorloofd en geen fout met
zich brengt. Bij de polarisatiebepalingen zal dus steeds
ongeveer 10 min. moeten worden gewacht, voor de
eerste aflezingen geschieden.

Tevens kan nu worden uitgemaakt, of de in het eerste ge-
deelte van dit hoofdstuk besproken invloed van het azijnzuur
op de draaiing, in rekening moet worden gebracht. Op bldz. 22
staat aangegeven, dat bij 25° de draaiing van een onge-
veer 40% invertsuikeroplossing, gemengd met een gelijk
volumen normaal azijnzuur, — 7°.25 is, terwijl de draaiing der-
zelfde invertsuikeroplossing—7°.44bedraagt als ze gemengd
is met een gelijk volumen water. Om dus de waarden van
a in tabel 16 te corrigeeren voor den zuurinvloed, moet
de «cvj worden verminderd met (7.44 — 7.25 =)0°.19en
wordt dus —7°.75. Om de *.2m te corrigeeren, moeten we
weten, hoeveel procent van de oorspronkelijk aanwezige
rietsuiker is omgezet in invertsuiker; een eenvoudige be-
rekening geeft tot resultaat, dat er op den tijd 2906 is ge-
vormd 86.7% invertsuiker; de aan te brengen correctie

wordt dus 86,7 J^0\'19 =0.17; ^ wordt dus —3°. 15.

Deze methode op de andere waarden van * toepassend,
vindt men de gegevens in tabel 17 vermeld.

-ocr page 54-

t

at

klO7

0

26°.74

--

345\'

19 .44

2994

744\'

12 .74

3040

1441\'

4 .78

3052

2164\'

— 0 .09

3019

2906\'

— 3.15

3011

co\'

— 7 .75

--

Gemiddeld k. 106 = 302.

Vergelijkt men de inversieconstanten van de tabellen
16 en 17, dan blijkt, dat de gemiddelde waarden (k.108)
slechts ongeveer 0.7 % verschillen, en dat de waarden van
k.107 in beide tabellen door elkaar heen loopen. Een
correctie aan te brengen voor den invloed van het azijn-
zuur bij mijn latere proeven leek mij daarom niet noodig.

Uit de onderzoekingen in het tweede gedeelte van dit
hoofdstuk beschreven, blijkt dus, dat, hoewel in het alge-
meen, multirotatieverschijnselen fouten kunnen veroor-
zaken, zulks bij mijne proeven niet het geval is, omdat de
multirotatie voldoende snel verdwijnt.

-ocr page 55-

DERDE HOOFDSTUK.

Bepaling der inversieconstante onder druk.

I. De Apparaten.

Alvorens tot behandeling der proeven onder druk over
te gaan, zij eerst een hoofdstuk gewijd aan de bij die
proefnemingen gebruikte apparaten. Deze kunnen worden
verdeeld in 3 categorieën, te weten:

A. Apparaten, welke dienen tot het constanthouden en
het meten der temperatuur.

B. Apparaten, welke dienen tot het constanthouden en
het meten van den druk.

C. Apparaten, welke dienen tot het uitvoeren der eigen-
lijke snelheidsmetingen.

A. Daar de temperatuurcoëfficiünt van de inversiesnel-
heid zeer groot is, zooals door de proeven van
Spohr
Stern
1) e.a. is aangetoond, moest er speciaal naar worden
getracht, de temperatuur van den thermostaat zoo constant

1 1) Journ. f. prakt. Chcm. 32. 32, (1885); 33, 265 (1886)

2) Wied. Ann. 59, 652 (1896).

-ocr page 56-

mogelijk te houden. Een temperatuurverandering van 0°.02
geeft reeds een verandering van 1% in de inversiecon-
stante.

De thermostaat, waarin de compressiebom (C. B. zie
beneden) was opgehangen, bestond uit een koperen cylinder
van 50 cM. hoogte en 40 cM. middellijn, waarin zich dun
vloeibare minerale olie bevond en die geheel was inge-
bouwd in een houten kist (buitenafmetingen: 75 cM. hoog;
63 cM. breed; 74 cM. diep) met dubbelen wand, opgevuld
met poetskatoen. De kist was van boven met een dubbel-
wandig deksel, eveneens met poetskatoen gevuld, afge-
sloten ; in dit deksel waren eenige gaten aangebracht, door
welke een roerder, een regulator, eenige thermometers enz.
(zie beneden) waren gestoken.

Door deze inrichting was de olie met de daarin geplaatste
C.B. geheel van de omgeving geïsoleerd; zoodoende kon
ook bij hoogere temperatuur, zonder dat merkbare tempera-
tuuruitwisseling met de omgeving plaats had, worden
geëxperimenteerd.

Een roerinrichting met metalen schoepen, gedreven door
een heeteluchtmotor, zorgde voor energische beweging
der olie.

Ter temperatuurregeling werd een electrische regulator
gebruikt, welks inrichting en werking blijkt uit fig. 2. Het
glazen vat A is met kwik gevuld en aan de glazen
capillair B gesmolten. Bij E is een platinadraad door den
glaswand aangebracht, welke tegen buigen wordt gevrij-
waard door de eveneens aan A gesmolten capillair C.

In B kan een platinadraad F op en neer worden be-
wogen; de grove instelling kan met de hand geschieden,

terwijl de fijnere regeling wordt uitgevoerd met de micro-

-ocr page 57-

Flg. 2.

-ocr page 58-

meterschroef G. De koperdraad K blijft voortdurend in
contact met het kwik, dat zich in de capillair C bevindt.

Van essentieel belang, ter verkrijging van een behoorlijk
constante temperatuur, is, dat dit instrument gevrijwaard
worde tegen trillingen, die door het krachtige roeren in den
thermostaat, alsook door de werking van den electromotor
(waarover later) gemakkelijk zouden kunnen ontstaan.

De regulator was daarom opgehangen aan een metalen
stang, die rechtstreeks aan den kamerwand was bevestigd
en die op geenerlei wijze met de overige apparaten in
aanraking was.

De temperatuurregeling geschiedde nu als volgt. (Zie
fig 2). Stijgt de temperatuur in den thermostaat, dan maakt
de kwikzuil in B contact met de fijne spits van den pla-
tinadraad F. Door den stroom, geleverd door een batterij
van 5 accumulatoren, die in parallelschakeling waren opge-
steld (akk. 1) en welke voortdurend door den hoofdstroom
der stedelijke centrale (220 Volt) werd bijgeladen, terwijl
een gloeilamp als weerstand was tusschengeschakeld,
wordt de stroomloop akk. 1-C-E-A-F-relais 1-Wrakk. 1
gesloten. Daardoor wordt relais 1 in werking gesteld en
de stroomloop akk. 2-W2-relais 2-relais 1-akk. 2 gesloten.
Het gevolg hiervan is, dat de hefboom 000 (zie relais
2. Seitenansicht) bij M wordt aangetrokken en het contact
OP verbroken. Dit contact maakt deel uit van den
stroomloop pos. pool—gloeilamp T—relais 2—neg. pool—
pos. pool.

De gloeilamp T, die zich onder de olie in den
thermostaat bevindt, wordt dus uitgeschakeld. De tempe-
ratuur in den thermostaat daalt iets en zoodra het contact
van kwik en platina in den regulator wordt afgebroken,

-ocr page 59-

wordt ook de stroomloop 1 en 2 verbroken; de magneet
M van relais 2 trekt den hefboom OOO niet meer aan;
er ontstaat dus weer contact bij OP en de lamp T gaat
weer gloeien.

Door deze inrichting, alsmede door de goede isoleering
van den thermostaat, was het mogelijk de temperatuur
gedurende onbepaalden tijd tot op slechts enkele duizendste
graden constant te houden.

Ter temperatuurmeting diende een thermometer vol-
gens
Beckmann, die verdeeld was in honderdste graden,
zoodat duizendsten konden
 ode

worden geschat. Deze ther-
mometer was geijkt op een
normaal thermometer (in 0°.1
verdeeld), die door de Phy-
sikalisch-Technische Reichs-
anstalt te Charlottenburg was
gecontroleerd.

B. In de eerste plaats dient
de compressiebom (C. B.) te
worden genoemd. Deze is
afgebeeld infig. 3; ze bestaat
uit een stalen cylinder A,
welke 35 cM. hoog is, terwijl
haar middellijn 14—127, cM.
bedraagt; zij is door middel
van een paar ijzeren stangen
aan een houten stellage opge- _______

hangen en tot aan haar opening «nC..LLL1_1_LL
in de olie van den thermostaat 3-

-ocr page 60-

gedompeld. Van bin-
nen heeft zij een holte,
welker afmetingen 13
bij 4 cM. zijn. Als
sluitstuk dient een
stalen cylinder B met
twee vleugels L L. Bij
het inzetten van dit
sluitstuk glijden de
vleugels langs een
paar in den cylinder A
uitgesneden openin-
gen; na een draaiing
om 90° is de C. B.
gesloten.

Fig. 4 geeft een
overzicht van het in-
wendige van dit sluit-
stuk (Bomstop B. S.).

Teneinde electrische
metingen binnen in de
bomholte te kunnen
uitvoeren, was de B. S.
doorboord door een ka-
naal B, door hetwelk
vier platinadraden N
(in de figuur zijn er
slechts driegeteekend)
waren gebracht. Van
boven waren deze
door middel van vier

Fig. 4.

-ocr page 61-

schroeven, die in de ebonieten schijf O waren bevestigd,
verbonden met vier koperen beugels R, voorzien van pool-
schroeven. Ter versterking der beugels, was ongeveer
te halver hoogte een ebonieten schijf P aangebracht, tegen
welke de beugels waren geschroefd.

Ter onderlinge electrische isolatie der draden in het
kanaal B, waren daaraan zeventien ebonieten, viervoudig
doorboorde kralen geregen, die juist het geheele kanaal B
opvulden (op teekening de nos. 1-17; rechts de doorsnede
van het kanaal). Het kanaal B was van onderen afgeslo-
ten door een ebonieten conus C, waarin vier conische ka-
nalen waren geboord; hierin pasten vier koperen conussen
L, die om de platinadraden N waren gesoldeerd. Deze
laatste waren aan de stalen beugels S en K verbonden, die
door middel van de in de ebonieten schijf H. bevestigde
schroeven I werden vastgehouden.

Door deze inrichting waren niet alleen de vier platina-
draden geheel van elkander geïsoleerd, maar werd tevens
een zeer goede afsluiting verkregen. Immers, indien in de
bomholte een druk van eenige honderden atmosferen
heerschte, werden door de olie, die zich in de C. B. be-
vond, de koperen conussen L naar boven in den ebonie-
ten conus C gedrongen en werd deze laatste op zijn beurt
weer met kracht tegen den stalen cylinder A gedrukt.

Teneinde lekkage langs de randen der B. S. te voor-
komen,- was deze van onderen voorzien van- een schijf
D en een manchet E, die beide van leer waren gemaakt,
dat in een oplossing van celluloid in aceton was gedrenkt;
zij werden gedragen door twee stalen ringen F en G,
welke laatste door middel van de schroefjes M, aan den
stalen cylinder A was bevestigd. Door den in de bom

-ocr page 62-

heerschenden druk werd de leeren manchet E door de
olie in de C. B. zóódanig tegen de wanden der C. B.
gedrukt, dat ook langs dezen weg lekken niet kon in-
treden.

Door de inrichting van de B. S. was de afsluiting der
C. B. zoo buitengewoon goed, dat lekkage, vooral bij een
druk van 1500 atm. nagenoeg uitgesloten was. Hoehooger
de druk in de C. B. is, des te beter is de afsluiting.

De cylindrische holte in A (zie fig. 3) staat door middel
van een stalen capillair F, welks uitwendige middel-

Fig. 5.

Zooals in fig. 5 is te
zien, is aan A nog een
tweede stalen capillair
C aangebracht, welke
eveneens met een plug
B aan A is bevestigd
en die juist onder de
B. S. in A uitmondt. Deze
capillair, die met een

kraan D kan worden afgesloten, dient om de later te
beschrijven drukbalans niet alleen met de C. B. in ver-
binding-te brengen, maar tevens ook om te voorkomen,
dat bij het sluiten der C. B. lucht in de bomholte achter-
blijft. Immers, na het sluiten kan zoo lang olie in de C. B.

lijn 15 m.m. bedraagt,
(lumen 2.5 m.m.) en die
met behulp van een
plug G in A is bevestigd,
met de perspomp (zie
beneden) in verbin-
ding.

-ocr page 63-

worden gepompt tot deze bij E begint uit te stroomen,
alle lucht uit de C. B. met zich voerend.

Deze capillair is .met het oog hierop een zeer belangrijk
deel der .C. B.
Ter verkrijging van den druk in de C. B., kan olie,

welke zich in het reservoir van de perspomp (P. P.; zie
fig. 6) bevindt, met behulp van een hefboom worden samen-
geperst in een stalen vat, dat met een manometer
(waarover later) is verbonden. Dit vat staat door

-ocr page 64-

middel van drie kranen in verbinding met de C. B.

(kraan A), met de buitenlucht (kraan B) en met de pomp

(kraan C).

Met den hefboom kan, bij gesloten kraan B, terwijl de

Fig. 7.

kranen A en C open zijn, een druk van 500 atm. worden
bereikt. Hoogere drukken (tot 1800 atm.). kunnen worden
verkregen door de kranen B en C te sluiten, en met
geopende kraan A het rad rond te draaien, waardoor een

-ocr page 65-

stalen cylinder in het lichaam der P. P. wordt ge-
schroefd.

Moest een bepaalde druk constant worden gehouden,
dan diende daartoe de volgende inrichting. (Zie fig. 7).
Als de druk in de C. B. door de een of andere reden iets
daalt, maakt de wijzer P van den manometer contact met
een tweeden wijzer A, die op het glazen deksel van den
manometer is aangebracht. Daardoor wordt een stroomloop
gesloten, waarin zich relais 1 bevindt; dit relais sluit een
tweeden stroomloop, waarin relais 2 is opgenomen en dit
stelt een derde relais 3 in werking, dat den hoofdstroom
van de stedelijke centrale (220 volt, 6 ampère) inschakelt.
Door dezen sterken stroom wordt een electromotor(l P.K.)
in beweging gebracht, welks rotatie (1700 omwentelingen
per minuut) door 2 houten vliegwielen, welke een lier
doen draaien, zeer vertraagd wordt overgebracht op het
rad van de P. P., dat door een ketting met het kamrad
van bovengenoemde lier is verbonden. Daardoor wordt
de schroef van de P. P. een weinig in den cylinder ge-
schroefd en stijgt de druk in de C. B. Heoft de druk zijn
oorspronkelijke waarde weer bereikt, dan wordt hetelectrisch
contact tusschen de wijzers P en A op den manometer
weer verbroken en tengevolge daarvan wordt de electro-
motor uitgeschakeld. Door dit afwisselend in- en uitscha-
kelen van den motor, varieert de druk in de C. B. niet
meer dan ongeveer 1 %o van zijn waarde.

Hierbij dient nog hfct volgende te worden opgemerkt:
Als de stroom, die door het contact tusschen de wijzers
A en P wordt gesloten, niet uiterst zwak is, kan lang-
zamerhand het platina vuil worden, waardoor het apparaat
slecht zou gaan werken. Door inschakeling van een pos-

-ocr page 66-

senden weerstand kon de stroom uiterst gering worden
gemaakt.

Relais 1 moest daarom zeer gevoelig zijn en reeds bij een
stroomsterkte van 0.1 ampère in werking kunnen worden
gebracht.

Het contact D in relais 2 werd bewerkstelligd door
aanraking van een sterke grafietstift met een kool-
plaatje.

Ten opzichte van relais 3 zij nog vermeld, dat bij aan-
raking der koolplaten K K een stroom van 6 ampère

Fig. 8.

(220 Volt) wordt ingeschakeld, die het gebruik van metaal-
contacten onmogelijk maakt.

Bij het uitschakelen van den stroom, ontstaat tusschen
K en K een sterke lichtboog, die door een tusschen de
beide contactplaatsen aangebracht chamotteplaatje wordt

-ocr page 67-

uitgeslagen, zoodra de bovenste koolplaat K door het
verbreken van den stroom, door het gewicht B naar boven
wordt bewogen.

Het rad van de P. P., dat door den electromotor in be-
weging wordt gebracht, is afgebeeld in fig. 8. De schijf
S, welke de vier handvatsels G draagt, is aan de as V on-
wrikbaar bevestigd. Hiermee kan de cylinder met de hand

in het stalen vat van de P. P. worden geschroefd. Aan
V is nu een tweede schijf S aangebracht, terwijl tusschen
S en S een schijf van kleiner diameter met behulp van
de schroeven D is bevestigd. Om deze laatste schijf draait
een kamrad Z Z, dat de bovengenoemde ketting draagt.
In dit kamrad zijn op bepaalde afstanden evenals in de

4

-ocr page 68-

schijven S S, gaten L geboord, waardoor een ijzeren pin
C kan worden gestoken. Draait nu de electromotor, dan
zal de ketting het tandrad Z in beweging brengen en dit
neemt op zijne beurt, wanneer de pin
C op haar plaats
is, de schijven S S mede, waardoor ook de as gaat draaien
en de druk dus wordt verhoogd.

Ter meting van den druk, werd een veermanometer
volgens
Bourdon (tot 2500 atm.) gebruikt; hij is afgebeeld
in fig. 9.

Daar de verdeeling van de manometerschaal vrij grof
was, werd deze vervangen door een nieuwe, die langs
fotografischen weg was gemaakt. Aan den wijzer B was
een fijne naald aangebracht, waardoor de stand van den
wijzer tot op 1 atmosfeer nauwkeurig kon worden afge-
lezen.

Van groot belang is de wijze, waarop het contact tus-
schen de wijzers B en
C tot stand komt. Daartoe diende
de volgende inrichting: De wijzer
C was voorzien van
een fijne potloodpunt a, terwijl aan den wijzer B een
ijzeren blokje b, waarop zich een dun platinablikje bevond,
was gesoldeerd.

Op het deksel van den manometer was een kamrad
D aangebracht, dat door middel van een schroef zonder
eind G kon worden rondgedraaid. Aan het uiteinde van
deze spil bevond zich een schroefknop E. Het rad D was
aan een as bevestigd, die door het glas van het deksel
liep en aan welke de wijzer
C was bevestigd. Daar deze
laatste van de overige deelen van den manometer moest
zijn geïsoleerd, was tusschen het rad D en de as een
ebonieten ring K aangebracht. Aan de as kon een koper-
draad H worden bevestigd (in contact met den wijzer
C),

*

-ocr page 69-

ter toeleiding van den electrischen stroom; de andere
koperdraad L was aan de achterzijde van den manometer
aangebracht en stond in verbinding met den wijzer B.

Moest nu de manometer op een bepaalden druk worden
ingesteld, dan werd eerst de schroef F losgedraaid; daar-
door kon de spil G zoover van het kamrad D worden
verwijderd, dat dit met de hand kon worden rondgedraaid.
De druk in de C. B. werd met behulp van de P. P. op
een zoodanige waarde gebracht, dat de wijzer B een iets
te lagen druk aanwees. Vervolgens werd het kamrad D
rondgedraaid, totdat de punt a van den wijzer C het pla-
tinablikje van b aanraakte. Dan werd de spil G weer
tegen het rad D gedrukt, en de schroef F vastgezet. Door
nu den schroefknop E te draaien, kon het rad D met den
daaraan bevestigden wijzer C worden voortbewogen tot
hij juist den gewenschten druk aangaf. Alsdan werd door
omzetting van een handel de stroomloop, van welken de
wijzers B en C deel uitmaakten, gesloten, waardoor de
electromotor werd ingeschakeld.

De manometer kon telkens worden geijkt met een druk-
balans (D.B.) zooals fig. 10 aangeeft. De inrichting van dit
apparaat is aldus: in het stalen blok C is een holte ge-
boord, die den vorm heeft van twee cylinders van verschil-
lende middellijn, welker assen in eikaars verlengde liggen.
In deze opening past een zuiger van volkomen den-
zelfden vorm. Wordt nu door de capillair R dunne mine-
rale olie uit de C. B., welke onder druk staat, onder den
zuiger geperst, dan wordt deze opgeheven.

Om evenwicht te kunnen maken, zijn aan den zuiger
met behulp van de stang A een aantal gewichten G opge-
hangen. Wordt de stang te zwaar belast, dan zal de zuiger

-ocr page 70-

de olie te veel samenpersen; is de belasting te klein, dan
is het omgekeerde het geval. Alleen als het aanhangende
gewicht overeenkomt met den druk in de C. B. zal de zuiger

in evenwicht zijn. Ten-
einde de wrijving, die
de zuiger tegen den
wand van den cylin-
der uitoefent, zoo ge-
ring mogelijk te ma-
ken, kon de zuiger
met de daaraan op-
gehangen gewichten,
door middel van een
knop K, om zijn as
worden gedraaid. De
gewichten vertegen-
woordigden resp. 100,
40 en 20 atm.; ten-
einde ook drukken tot
op enkele atmosferen

te kunnen meten, werden deze gewichten gewogen, waar-
door het mogelijk werd, den zuiger ook met gewone ge-
wichten te belasten en deze in atmosferen uit te drukken.

De D. B. stond op drie schroeven, waardoor het mogelijk
was, haar horizontaal te plaatsen, hetgeen met het water-
pas L kon worden gecontroleerd.

Om nu den manometer te controleeren, werd de D. B.,
die door middel van de capillair R met de C. B. in
verbinding staat, bezwaard met gewichten, die een wil-
lekeurigen druk vertegenwoordigden; daarna werd dan
met de P. P. zoolang olie in de C. B. gepompt tot

-ocr page 71-

de zuiger van de D. B. in evenwicht was. Dan kon de
druk, dien de manometer aangaf, worden afgelezen; het
verschil tusschen deze waarde en die, welke de gewichten
representeerden, gaf de fout van den manometer aan op
het punt van de schaal, waarop de wijzer was ingesteld.

Uit Tabel 18 blijkt, dat de manometer in den loop van
den tijd niet noemenswaard veranderde, niettegenstaande
hij soms dagen achtereen onder hoogen druk had gestaan.

TABEL 18.

Reëele waarden

Aanwijzingen van den manometer op:

van den druk
volgens druk-
balans:

21 Mei
1913

5 Juli
1913

12 Nov.
1913

17 Febr.
1914

3 April
1914

18 April
1914

1500

1460

1460

1461

1459

1461

1250

1212

1211

1209

1000

959

962

961

961

961

962

750

711

711

709

710

500

463

465

464

463

464

463

250

214

214

214

214

Ten slotte dient nog melding te worden gemaakt van
de veiligheidsinrichting.

Wanneer de druk in de C. B. gedurende zeer langen tijd
(langer dan 5 dagen en nachten achtereen) constant moest
worden gehouden, kon het gebeuren, dat door de automa-
tische draaiing van het kettingrad (fig. 8) de zuiger geheel in
den cylinder van de P.P. was ingeschroefd, zoodat bij verdere
draaiing van het kettingrad, tengevolge van het inschakelen
van den electromotor, het geheele apparaat uit elkaar zou
moeten springen, daar eenige honderden paardekrachten

-ocr page 72-

op het kettingrad werken. Om een dergelijke catastrophe
te voorkomen, gebruikten wij de volgende inrichting:
Zoodra aan de schroef, die den druk in de C. B. veroor-
zaakt, nog slechts één winding vrij was, werd automatisch
de stroomloop van den manometer naar de relais verbro-
ken en gelijktijdig een electrische bel ingeschakeld, waar-
door de experimentator op het apparaat opmerkzaam werd
gemaakt. Door het verbreken van den stroomloop tusschen
den manometer en relais 1 werd gelijktijdig de electromotor
automatisch uitgeschakeld.

De geheele opstelling van het drukapparaat is in de
figuur tegenover den titel weergegeven.

C. Tot deze groep van apparaten behooren de polari-
meter, de mengpipetten en de twee waterthermostaten
met pomp- en roerinrichting.

De polarimeter was een toestel volgens Landolt-Lippich,
met een in drieën gedeeld gezichtsveld. Om dit instrument
was een zwart houten geraamte gebouwd, aan alle zijden
met zwart doek omhangen en van boven afgesloten met
een los deksel in twee helften. Deze inrichting deed dienst
als donkere kamer, zoodat het mogelijk was, ook zonder
dat het vertrek donker gemaakt werd, te polariseeren.

Als lichtbron diende een TECLU-brander, waarin langs
electrischen weg broomnatrium werd verstoven.

De in honderdste graden verdeelde polarimeterschaal kon
met behulp van een loupe en een klein electrisch gloeilampje
worden afgelezen.

De te polariseeren vloeistof bevond zich in een 2
dM. lange buis, welke aan weerszijden met twee glaasjes
werd afgesloten en welke was omgeven door een

-ocr page 73-

metalen mantel met aan- en afvoerbuis voor water. In
dezen mantel kon een thermometer worden geplaatst, ten-
einde de temperatuur van het doorstroomende water te meten.
In fig. 11 stelt H de buis voor met den thermometer T

Fig. ll.

en de aan- en afvoerbuizen. Het water, dat door den
mantel stroomen moest, werd door middel van een elec-
trisch gedreven centrifugaalpompje E uit den thermostaat A
gepompt, om, na den mantel gepasseerd te zijn, weer in
dezen thermostaat terug te keeren. Daar steeds bij 25° C.

-ocr page 74-

moest worden gepolariseerd, werd deze laatste door mid-
del van een toluolregulator V zóó ingesteld, dat de ther-
mometer T in den thermostaat 25°. 1 C. aanwees; de tem-
peratuur in den mantel der buis was dan juist 25°.0 C.

Het centrifugaalpompje kon dus in de eerste plaats
water uit den thermostaat A door den mantel der polari-
meterbuis pompen, zoodat dit weer in A terugkwam; daar-
toe moesten de kranen C en F geopend zijn, terwijl de
kranen D en G gesloten bleven. In de tweede plaats kon
het pompje ook worden gebruikt, om water uit een tweeden
thermostaat B te pompen, dat dan als de kranen C en F ge-
sloten, D en G geopend waren, in de richting der pijltjes
werd gevoerd en daarbij de mengpipetten K en L passeerde,
om tenslotte weer in den thermostaat B terug te keeren.

Deze mengpipetten werden daartoe door twee glasman-
tels M en N omgeven, die van boven en van onderen
door caoutchouc stoppen waren afgesloten. Door middel
van de thermometers TT kon de temperatuur van het door
de mantels stroomende water worden afgelezen.

De mengpipetten zelf hadden een inhoud van ongeveer
50 ccm. De eene werd uitsluitend voor de suikeroplos-
singen, de andere voor de zuuroplossingen gebruikt. Ze
waren beide zorgvuldig bij 25° C. geijkt, zoodat de oplos-
singen, die uit de pipetten vloeiden, gelijk volumen had-
den. Uit eenige proefnemingen bleek, dat, hoewel de pipet-
ten bij 25° C. waren geijkt, de volumina van suiker- en
zuuroplossingen, ook bij een niet al te veel van 25° C.
verschillende temperatuur praktisch gelijk waren.

De inhoud der pipetten werd bepaald, door deze bij
25° C. tot aan de merkstrepen met de oplossingen te
vullen, de vloeistoffen uit de pipetten te laten vloeien en

-ocr page 75-

ze te wegen. Van deze oplossingen werd het specifiek
gewicht bij 25° C. bepaald, met behulp van een Pyk-
nometer in den vorm van een fleschje, terwijl ter be-
rekening werd gebruik gemaakt van de vergelijking:

S = - (Q — 0.0012) -f 0.0012
w

waarin S het spec. gew. van de oplossing (water bij
4° C. = 1), m het gewicht van de oplossing in den
Pyk-
nometer, w het gewicht van een gelijk volumen water,
Q het spec. gew. van dit water bij de temperatuur der
bepaling en 0.0012 het spec. gew. van de lucht voorstelt.

Op de pipetten waren door middel van caoutchouc slan-
getjes twee glazen capillairen R en S aangebracht; met
behulp van de klemkranen O en P kon de stand van de
vloeistoffen in de pipetten worden geregeld.

II. Bepaling der voorkocltemperaturen.

Ter berekening der inversieconstante bij 1 atm. wordt
gebruik gemaakt van de vergelijking (1) van bladz. 12.
Wanneer men deze vergelijking ook wil bezigen, waar
het oplossingen, die onder druk worden geïnverteerd, geldt,
zal men er voor moeten zorgen, dat het inverteerend
mengsel zoo spoedig mogelijk na de menging de tempe-
ratuur en den druk, waaronder de inversie moet verloopen,
bereikt. Het op druk brengen gaat zeer snel; voor het
verkrijgen van een druk van 1500 atm. is op zijn hoogst 2
minuten noodig. Anders is het echter, waar het de tempe-
ratuur betreft. Zooals reeds door
Ernst Cohen en de Boer \')

1) Zcitschr. f. physik. Chem. 84, 61 (1913).

-ocr page 76-

is uitgemaakt, stijgt de temperatuur in de C. B. bij een
drukverhooging van 1500 atm., tengevolge der compressie,
ongeveer 15° C. Indien dus met deze compressiewarmte
niet rekening wordt gehouden, zal de bovengenoemde
vergelijking ter berekening der inversieconstante, verkeerde
resultaten opleveren, omdat de temperatuur der oplossing
in het begin van de inversie aanzienlijk te hoog was, ter-
wijl de vergelijking alleen geldt voor constante tempe-
ratuur.

Om te maken, dat een oplossing, die onder een druk
van 1500 atm. moet worden geïnverteerd, gedurende de
inversie eene constante temperatuur heeft, zullen dus de
suiker- en zuuroplossingen, voordat zij worden gemengd,
moeten worden voorgekoeld op een temperatuur, die onge-
veer 15° C. lager is dan de inversietemperatuur. Dan
immers zal de temperatuur van het mengsel bij het op
druk brengen, tengevolge der compressiewarmte, zooveel
stijgen, dat ze gelijk wordt aan die, waarbij moet worden
geïnverteerd.

Voor het verkrijgen van behoorlijke constanten bij de
inversie onder verschillende drukkingen, is het dus van
groot belang, de temperaturen te leeren kennen, op welke
de oplossingen moeten worden voorgekoeld, opdat deze
bij het onder druk komen, juist de juiste temperatuur
bereiken.

Ten einde deze temperaturen te bepalen, maakte ik ge-
bruik van een electrischen weerstandsthermometer; deze
bestond uit een dunne glazen buis, op welker omtrek
een schroefvormige gleuf was gesneden. In deze gleuf
was een bifilair gewonden platinadraad van 0.03 mM. dikte
en 2 M. lengte, gelegd. Dit instrument, dat onder aan de

-ocr page 77-

B. S. kon worden bevestigd, maakte deel uit van een brug
van
Wheatstone. Op deze wijze kon dus de temperatuur
in de C. B,, zoowel bij 1 atm. als bij hoogen druk op
een bepaald oogenblik worden gemeten, en konden ook
de temperatuursveranderingen bij het op druk brengen
worden gevolgd.

Daar echter bleek, dat het zeer lang duurt alvorens een der-
gelijke thermometer constante eigenschappen verkrijgt en
een geheel en al constant worden zelfs niet kon worden ge-
constateerd, \') werd al spoedig van
deze methode tot bepaling der voor-
koeltemperaturen afgezien.

In plaats van den weerstand van
een platinadraad te nieten, besloot
ik daarom dien van een electrolyt te
bepalen.

Daartoe werd gebruik gemaakt van
een dompelelectrode, zooals in fig. 12,
links is afgebeeld. Zij bestaat uit een
vat A van Jenaglas, met een inge-
slepen stop B. Deze stop is hol en
van boven afgesloten door een ebo-
nieten schijf F, die door middel van
loodwit-glycerine is vastgekit. (Om te voorkomen, dat
de stop door eenzijdigen hoogen druk zou breken, was
door de schijf F een kanaal G geboord.) Naar onderen
loopt de stop in een dunnere buis C uit. Deze laatste is

1) Ernst Cohen en de Boer dcelcn hieromtrent mede: Unserc
Erfahrungen iiber die Konstanz solcher unter hohem Driieke verwen-
neten Platindrfihte sind bis dahln nicht besonders giinstig. [Zeitschr.
f- Physik. Chcm. 84, 57 (1913).]

3

h -MM*

A

ooo
ooo
ooo
ooo

TTT

Fig. 12.

-ocr page 78-

voorzien van twee platinablikjes 1 en 2, die als electroden
dienen; zij zijn 0.1 mm. dik en 5 mm. breed, terwijl hun
onderlinge afstand 7 mm. bedraagt. Aan deze blikjes zijn
platinadraden (0.3 mm. dik) bevestigd, die door den wand
van C gesmolten en naar boven zijn omgebogen; zij loo-
pen in de buis C naar boven, gaan door de ebonieten
schijf F en komen tenslotte in twee holten HH uit, die in de
schijf geboord en met kwik zijn gevuld. In deze kwik-
bakjes worden twee koperdraadjes, die aan de beugels
K van de B. S. (zie fig. 4; bldz. 42) zijn gesoldeerd.
Op deze wijze kan dus de dompelelectrode in de C. B.
worden opgenomen in een stroomloop buiten de C. B.

Met het vat A, welks inhoud 23 ccm. bedraagt, is, door
middel van een capillair, een tweede vaatje D (inhoud 4
ccm.) verbonden.

Dit vaatje heeft van onderen een capillaire opening. Het
bakje E, dat juist om het vat D past, wordt met kwik
gevuld; indien de vloeistof in A en D door den druk
wordt gecomprimeerd, stijgt kwik uit E door de capillair,
naar boven en komt in D. Door de aanwezigheid van dit
vaatje wordt voorkomen, dat het kwik in A treedt, waar-
door de capaciteit van dit vat zou veranderen.

Teneinde de electrode met de vloeistof, waarvan de
weerstand moest worden bepaald, te vullen, werd het
instrument in een bekerglaasje, dat deze vloeistof bevatte,
gedompeld; als D en een gedeelte van A waren gevuld,
werd het snel uit de vloeistof genomen en de capillair
aan den onderkant van D met den vinger afgesloten; het
vat A werd dan verder geheel met vloeistof volgegoten,
waarna de stop B er stevig op werd gezet.

De dompelelectrode werd in een ijzeren mandje (fig. 12

-ocr page 79-

rechts), dat door middel van twee sterke beugels LL aan
de B. S. kon worden bevestigd en waarin het bakje E
was geplaatst, vastgebonden.

Om den weerstand te meten, werd gebruik gemaakt
van de bekende combinatie volgens
Kohlrausch, waartoe
behalve de dompelelectrode, een inductorium, een accu-
mulator, een meetlat en een telefoon
dienst deden.

De electroden (1 en 2, fig. 12) waren
geplatineerd volgens de methode van
Lummer en Kurlbaum. »)

Bij het vervaardigen van de dompel-
electrode was er voor gezorgd, dat zij
ten naastenbij dezelfde warmtecapaci-
teit had, als de vaatjes, die later bij de
inversiebepalingen zouden worden ge-
bruikt.

Als electrolyt werd eerst een TV n.
KCI-oplossing gebruikt. Daar echter bij
 Fig. 13.

de latere proeven, oplossingen moeten
worden gebezigd, die behalve een zuur, ook nog 20%
rietsuiker bevatten, leek het mij beter de dompelelectrode
te vullen met een electrolyt, die bestond uit 20 gram riet-
suiker, opgelost in een n- KCI.-oplossing tot een volu-
men van 100 ccm. Bij het bepalen der voorkoeltempera-
turen toch, moesten de omstandigheden zooveel mogelijk
gelijk worden gemaakt aan die, onder welke de inver-
siebepalingen zouden worden uitgevoerd.

1) Kohlrausch en Holborn, Lcitvermögen der Elcktrolyte, Lcip-
zig 1898, pag. 9.

-ocr page 80-

Om te maken, dat de temperatuursverschillen tusschen
den electrolyt en de olie, waarin de C. B. was opge-
hangen, zoo snel mogelijk werden uitgewisseld, werd in
de C. B. een ijzeren cylinder A (fig. 13) neergelaten, die
juist in de bomholte paste en die halverwege met kwik
was gevuld. Daarna werd de bomholte geheel gevuld met
vaseline. (Eerst werd dunne minerale olie gebruikt, maar
daar het bleek, dat deze bij 50° C. te dunvloeibaar werd,
om een goede sluiting der C. B. te verkrijgen, werd ze
vervangen door dikkere olie; maar ook deze bleek bij de
hooge temperatuur nog te weinig visceus te zijn. Ten
slotte werd door het gebruik van vaseline een voldoende
afsluiting verkregen, vooral nadat de temperatuur tot
45° C. was verlaagd.)

Werd nu de B. S. met het daaraan hangende ijzeren
mandje, dat de dompelelectrode droeg, in de C. B. gezet,
dan was deze laatste dus door kwik omgeven, terwijl de
overige ruimte in de bomholte, alsook de holle stop B met
vaseline was gevuld. Eventueel in de bomholte ingesloten
lucht kon door even met de
P. P. te pompen, door de
buis E (zie fig. 5; bldz. 44) worden verwijderd.

Allereerst werd nu de weerstand van den electrolyt
bij 45° C. en 1 atm. bepaald; deze bleek 342.7 n te zijn.
Vervolgens werd de druk op 1500 atm. gebracht. Door de
compressie stijgt de temperatuur van den electrolyt; de
weerstand is daardoor eerst te klein, wordt echter tenge-
volge van het uitwisselen der compressiewarmte grooter,
om ten slotte constant te blijven. De eindwaarde, die na
ongeveer een half uur werd bereikt, was 329.3 n.

Om na te gaan, of de weerstand met den tijd veran-
derde, liet ik den electrolyt 24 uur bij constante tempe-

-ocr page 81-

ratuur onder druk staan en bepaalde toen den weerstand
nogmaals. Hij bleek nog 329.3
Cl te zijn.

Een drukverhooging van 1500 atm. geeft dus een ver-
laging van den weerstand van 13.4 n.

Nu werd de druk weer afgelaten.

Tengevolge der dilatatie daalt de temperatuur van den
electrolyt; de weerstand wordt daardoor grooter; hij neemt
langzamerhand weer af, om, zoodra de temperatuur van
den electrolyt weer 45° C. is geworden, constant te wor-
den. Hiervoor was ongeveer een half uur noodig. Weer
bleek de weerstand 342.7 n te zijn.

Verschillende malen werd de weerstand van den elec-
trolyt bij 1 en bij 1500 atm. bepaald en telkens werden
dezelfde waarden 342.7 n en 329.3 n gevonden.

De electrolyt werd nu voorgekoeld op 35° C. Daartoe
werd het mandje (zie fig. 12, rechts), waarmee de dom-
pelelectrode aan de B. S. was bevestigd, in een water-
thermostaat, die op 35°.0 C. was ingesteld, gehangen.

Na een half uur werd dit geheel zoo snel mogelijk
uit den thermostaat genomen en in de C. B. geplaatst.

Nadat deze laatste was gesloten, werd in den kortst moge-
lijken tijd de druk op 1500 atm. gebracht en de weerstand
gemeten. Van het oogenblik, waarop de electrolyt uit den
thermostaat werd genomen, tot dat, waarop de eerste meting
werd uitgevoerd, verliepen 5 minuten. Bij de eerste meting
bleek de weerstand 326.7 n te zijn. Na elke minuut werd
een meting gedaan. Na 8 minuten was de weerstand tot
329.3 n gestegen, na welken tijd hij constant bleef. Weer werd
dus dezelfde waarde 329.3 n teruggevonden, welke nu echter
reeds 8 minuten na de eerste meting werd bereikt.

Gezocht werd nu naar een zoodanige voorkoeltempe-

-ocr page 82-

ratuur, dat de weerstand, na het op druk brengen, in zoo
kort mogelijken tijd zijn constante waarde (329.3 n) zou
kunnen bereiken.

Na eenige proefnemingen bleek de juiste temperatuur
32.°2 C. te zijn; bij de eerste meting (4| min. na het
overbrengen van den electrolyt uit den thermostaat naar
de C. B.) bleek de weerstand reeds constant te zijn.

Een dubbelbepaling met versch bereide electrolytoplos-
sing bevestigde dit resultaat.

De electrolyt moet dus op 32°.2 C. worden voorgekoeld, om
te maken, dat hij in zoo kort mogelijken tijd de juiste inversie-
temperatuur (45° C.) en den juisten druk (1500 atm.) bereikt.

Op dezelfde wijze werden de voorkoeltemperaturen voor
drukkingen van 1250, 1000, 750, 500 en 250 atm. bepaald;
deze bleken 34°.4, 36°.5, 38°.7, 40°.8 en 42°.9 C. te zijn.

III. Bepaling der inuersieconstanten bij 45° C.
en 1500 atm.

Als voorkoeltemperatuur, dit is de temperatuur, welke
de vloeistof moet hebben op het oogenblik, dat ze in de
C. B. komt, werd dus 32°.2 C. gevonden. De temperatuur,
op welke de suiker- en de zuuroplossing moet worden
gemengd, moet echter iets hooger zijn, omdat tusschen
het tijdstip van mengen en het oogenblik, waarop de
C. B.
wordt gesloten, eenige tijd verloopt, gedurende welken de
vloeistof afkoelt. Eenige proefnemingen, daaromtrent uit-
gevoerd, leerden, dat de mengtemperatuur 35°. 1 C. moest
zijn, om te maken, dat het reactiemengsel op het oogenblik,
waarop het in de bom komt, 32°.2
C. zij.

-ocr page 83-

Ter bepaling van de inversieconstante bij 45° C. en
1500 atm. werd nu als volgt gehandeld:

Pipet K (zie fig. 11, bldz. 55) werd met een 40% riet-
suikeroplossing gevuld; pipet L met 0.997 n. azijnzuur.
Met behulp van het centrifugaalpompje E werd vervol-
gens water uit den thermostaat B, die op 35°.6 C. was
ingesteld, gepompt; dit water stroomde in de richting der
pijltjes door de glasmantels M en N en keerde weer in den
thermostaat B terug.

Als ondersteld mocht worden, dat de inhoud der pipetten
de temperatuur van het langsstroomende water
had aangenomen, werden de beide thermo-
meters T afgelezen; temperatuur: 35.°1 C.

Het vaatje, waarin zich de vloeistof tijdens
de inversie onder druk bevindt, is afge-
beeld in fig. 14. Het bestaat uit een dubbel-
wandigen glasmantel, welke bij B de vloei-
stof bevat, terwijl het bij C een opening
heeft. Het doel van het kanaal A zal later
worden toegelicht.

Een dergelijk reactievaatje, vastgebonden
in het ijzeren mandje K (zie fig. 12, rechts),
werd tot aan zijn opening onder het water
van den thermostaat B gehangen.

Daar steeds naast de proef onder druk een parallelbe-
paling bij 1 atm. werd uitgevoerd, werd naast den ther-
mostaat een tweede reactievaatje van denzelfden vorm
geplaatst. Terwijl dus het eerste op 35°.6 C. werd ver-
warmd, bleef het tweede op kamertemperatuur.

Verder werd nog een kolfje van 150 ccm. inhoud, dat met
een gummistop was gesloten, in den thermostaat gehangen.

5

<

-ocr page 84-

Moest nu worden gemengd, dan werden allereerst, door
de klemkraantjes O en P een weinig te openen, de vloei-
stoffen in de pipetten op de ijkstrepen ingesteld. Vervol-
gens werd het kolfje van 150 ccm. snel uit den thermo-
staat genomen, afgedroogd, geopend en onder pipet K
geplaatst. Door de capillair R weg te nemen en het klem-
kraantje O geheel te openen, stroomde de suikeroplossing
snel uit de pipet in het kolfje. Dan werd dit laatste onder
de azijnzuur-pipet L geplaatst en ook deze geledigd. Het
oogenblik, waarop deze pipet voor de helft was leeg ge-
loopen, werd genoteerd (tijd A).

De inhoud van het kolfje werd alsnu, ter innige men-
ging der oplossingen, krachtig doorgeschud. Met behulp
van een trechtertje met fijn uitgetrokken punt, werd dan
eerst het reactievaatje, dat naast den thermostaat stond,
gevuld; vervolgens het vaatje, dat in den thermostaat
hing. Dit laatste werd dan snel uit het water genomen
en door middel van de beugels L L van het koperen
mandje (fig. 12 rechts) onder aan de B. S. gehangen.

In de bomholte was van tevoren de ijzeren cylinder,
waarover op bldz. 62 is gesproken (fig. 13) en die voor
de helft met kwik was gevuld, neergelaten. Het kanaal
A (fig. 14) vulde zich, als het reactievaatje in de bomholte
werd geplaatst, met kwik, waardoor een zeer snelle instel-
ling van het temperatuurevenwicht tusschen het kwik buiten
en de vloeistof binnen het vaatje werd verkregen.

Nadat nu de C. B. was gesloten, werd de druk zoo
snel mogelijk op 1500 atm. gebracht, de wijzer C (zie
fig. 9, bldz. 49) van den manometer in den juisten stand
gebracht en de electromotor ingeschakeld, waardoor be-
werkstelligd werd, dat de druk constant bleef.

-ocr page 85-

Alsdan werd het reactievaatje, dat naast den thermo-
staat stond, geheel onder de olie van den thermostaat,
waarin zich de C. B. bevond, gehangen en de tijd geno-
teerd (tijd B); het vaatje was, ten einde het recht te houden,
met een stuk lood bezwaard.

Tenslotte werd het deksel op den thermostaat gelegd
en de thermometer van
Beckmann op zijn plaats gebracht.

Het verschil tusschen de tijden A en B bedroeg nooit
meer dan 7 minuten. Als beginpunt der inversie werd het
gemiddelde dezer tijden genomen.

Nadat de inversie gedurende zekeren tijd had plaats gehad,
werd de druk snel afgelaten; het reactievaatje uit de C. B.
genomen; de vloeistof (I), met behulp van een pipet van
25 ccm. uit het vaatje gezogen en in een kolfje, dat in
ijs stond, gebracht, waardoor de inversie praktisch werd
gestopt. Dit oogenblik werd genoteerd (tijd C).

Evenzoo werd met de vloeistof (II), die bij 1 atm. was
geïnverteerd, gehandeld; de tijd, waarop de inversie stop
werd gezet, werd genoteerd (tijd D).

Het gemiddelde der tijden C en D werd als eindpunt
der inversie genomen. Het verschil tusschen C en D be-
droeg nooit meer dan 3 minuten.

Alsnu werd de polarimeterbuis H (fig. 11, bldz. 55) met
vloeistof I gevuld. Ten einde de oplossing zoo helder
mogelijk te krijgen, werd ze bij het vullen der buis, door
een trechter met wattenpropje gefiltreerd.

Daar bij 25° C. moest worden gepolariseerd, was een
half uur van te voren het centrifugaalpompje E in werking
gesteld, zoodat, met uitschakeling van den thermostaat
B, water uit den thermostaat A, die op 25°. 1 C. was inge-
steld, in de richting der pijltjes, door den mantel van de

-ocr page 86-

polarimeterbuis werd gevoerd. De thermometer T in dezen
mantel wees dan juist 25°.0 C. aan.

Na ongeveer 10 minuten werd de draaiingshoek bepaald.
Deze tijd was, zooals vroeger (bldz. 35) is aangetoond, noo-
dig en voldoende om de multirotatie-verschijnselen te doen
verdwijnen. Snel achtereen werden 4 a 5 metingen ge-
daan, welke nooit meer dan 3 a 4 honderdste graad ver-
schilden ; het gemiddelde dezer waarden werd als de juiste
draaiingshoek aangenomen.

Nadat het pompje was stil gezet, werd de polarimeter-
buis geledigd, snel schoongemaakt en met de oplossing II
gevuld. Na ongeveer 10 minuten werd de draaiingshoek
bepaald.

Ter berekening van de inversieconstante onder druk,
zoowel als bij 1 atm., werd gebruik gemaakt van de ver-
gelijking

t «t "T

Voor t werd de tijd in minuten, verloopen tusschen
het gemiddelde der tijden A en B en dat der tijden Cen
D in rekening gebracht. Als tijdmeter werd bij alle proe-
ven hetzelfde zeer betrouwbare horloge, dat naast de C. B.
was opgehangen, gebezigd.

at stelt den gevonden draaiingshoek na den tijd t voor.

Ten einde de begindraaiing «0 te bepalen, werden de
mengpipetten weer gevuld en de menging bij 35°. 1 C.
uitgevoerd. Dadelijk na het mengen werd het kolfje in ijs
geplaatst en als de temperatuur van de vloeistof tot onge-
veer 25° C. was gedaald, de polarimeterbuis gevuld en de
draaiingshoek bij 25° C. gemeten.
v Ook de einddraaiing «cv, werd experimenteel bepaald.

-ocr page 87-

Daartoe werd de vloeistof, die na de bepaling der begin-
draaiing overbleef, in een oliethermostaatje van ongeveer
65° C., totaal geïnverteerd. Het kolfje, dat de vloeistof
bevatte, was met een gummistop gesloten en tot aan den
hals in de olie gehangen. Ter vermijding van bacteriën-
vorming werd aan de oplossing een korreltje thymol
toegevoegd. Na eenige dagen werd een gedeelte dezer
oplossing bij 25° C. gepolariseerd en de rest weer in den
thermostaat geplaatst. Ten einde zeker te zijn, dat de ge-
vonden draaiingshoek inderdaad de einddraaiing voorstelde,
werd eenige dagen later een tweede hoeveelheid gepola-
riseerd, die gewoonlijk denzelfden draaiingshoek opleverde.

Op deze wijze werd de reactieconstante van 20% riet-
suiker en 0.5 n. azijnzuur bij 45° C. en 1500 atm. bepaald,
eerst na een inversietijd van ongeveer 8 uur; daarna
werden op gelijke wijze nieuwe bepalingen uitgevoerd, bij
welke de tijden van inversie resp. ± 12,20 en 30 uur waren.

Voor elke bepaling werden opnieuw de begin- en de
einddraaiing experimenteel bepaald.

Ook werd herhaaldelijk het nulpunt van den polarimeter
gecontroleerd; dit geschiedde door de buis met zuiver
water te vullen en bij 25° C. te onderzoeken.

Aldus werden voor de inversieconstante bij 45° C. en
1500 atm. vier waarden verkregen, terwijl tevens (daar naast
elke proef onder druk een parallelbepaling bij 1 atm. werd
uitgevoerd) een even groot aantal waarden voor de con-
stante bij dezelfde temperatuur en bij den druk van 1 atm.
werd gevonden.

Ten opzichte van deze proeven dient nog te worden
opgemerkt, dat de azijnzuuroplossing in grooten voorraad
was bereid; bij
alle inversiebepalingen werd van deze zelfde

-ocr page 88-

standaardoplossing, welker normaliteit 0.997 n. bedroeg en
die in een uitgestoomde flesch met gummistop en glazen
hevel werd bewaard, een hoeveelheid gebruikt. (Van tijd
tot tijd werd de sterkte dezer standaardoplossing titrime-
trisch bepaald; ze bleek niet te veranderen.)

Daar suikeroplossingen aan bederf onderhevig zijn, werd
steeds een zoodanige hoeveelheid 40 % saccharoseoplos-
sing bereid, als voldoende was voor een serie van vier be-
palingen. Deze oplossing werd, voorzien van eenige
korreltjes thymol, in de ijskast bewaard.

Alvorens de resultaten mijner proefnemingen mede te
deelen, mogen eerst eenige bladzijden worden gewijd aan
de bespreking der correcties, welke op de inversiecon-
stanten moeten worden toegepast.

IV. De Correcties.

De op de bovenbeschreven wijze bepaalde inversiecon-
stante onder druk heeft feitelijk niet betrekking op een
mengsel, dat 20% rietsuiker en 0.5 n. azijnzuur bevat,
maar op een van eenigszins andere samenstelling. Immers,
tengevolge van de compressie wordt het volumen van
het reactiemengsel en daardoor zoowel de suiker- als de
zuurconcentratie veranderd.

Om de inversieconstante van een mengsel, dat bij 1500
atm. inderdaad 20% rietsuiker en 0.5 n. azijnzuur bevat,
te leeren kennen, dient te worden nagegaan, op welke
concentratie van suiker- en zuuroplossing de experimenteel
bepaalde inversieconstante bij 1500 atm. betrekking heeft.
Daardoor zal het mogelijk zijn een zoodanige correctie

-ocr page 89-

toe te passen, dat de constante inderdaad aan den gestelden
eisch voldoet.

Bepaald zal dus moeten worden: A. hoe groot de ver-
andering der azijnzuurconcentratie door een druk van
1500 atm. is en
B. hoeveel die voor de suikeroplossing
door denzelfden druk bedraagt.

Teneinde deze beide grootheden (bv. bij 45° C.) te
leeren kennen, moeten wij weten, hoe groot de compres-
sibiliteit van het gebezigde suiker-azijnzuurmengsel bij
deze temperatuur bedraagt. Aangezien echter een zoodanig
mengsel, tengevolge der inversie, van samenstelling ver-
andert, is het niet mogelijk de compressibiliteit direct te
meten. Wel werd getracht dit te doen, door zoo snel
mogelijk te experimenteeren, maar voldoende resultaten
konden aldus niet worden verkregen.

Tijdens de inversie heeft voluumvermindering plaats.
Eenige dilatometerbepalingen bij 45° C. en 1 atm. leerden,
dat het volumen gedurende het eerste uur van inversie
0.16%, gedurende het 75B,C uur 0.02% van zijn oorspron-
kelijk bedrag, kleiner werd. Indien dus wordt gewacht tot
de inversie geheel is afgeloopen, is van voluumverande-
ring niet meer sprake en kan dan de compressibiliteit worden
bepaald. In plaats van deze te bepalen voor een mengsel,
bestaande uit rietsuiker en azijnzuur, wordt ze dan bepaald
van een mengsel, waarin de rietsuiker geheel is omgezet
in invertsuiker. De hierdoor begane fout mag echter, daar
het hier slechts een correctie geldt, worden verwaarloosd.

Gehandeld werd volgens de methode van Tm. W. Ricmards
en Stull, \') welke voor ons doel eenigszins werd gewijzigd.

1) Carnegle Institulion of Washington. Publication Nr. 7 (1903);
Nr. 76 (1907).

-ocr page 90-

Daartoe werd gebruik gemaakt van een piëzometer
zooals in fig. 15 is afgebeeld. De ruimte A kan de te
onderzoeken vloeistof bevatten. Het vaatje is afgesloten
door een holle stop D, die passend in A is geslepen en
die van boven open is. Onder aan A is een capillair H,

die in een trechterbuis E uitloopt,
aangebracht. F en Q zijn platinadra-
den, die door den glasmantel zijn
gesmolten en welker uiteinden door
de buizen B en C tegen afbreken
worden beschermd. De draad G loopt
in een zeer fijne punt uit, die juist
in de monding van de capillair H
eindigt en nauwkeurig gecentreerd
moet zijn.

Het vat A wordt met zuiver, twee-
maal gedistilleerd kwik gevuld en de
stop D, die met een spoortje vase-
line is ingevet, op haar plaats ge-
bracht. Met behulp van een capillair,
die aan een waterstraalluchtpomp is
bevestigd, wordt nu zooveel kwik uit de trechterbuis E
gezogen, dat het overblijvende kwik, wanneer de piëzo-
meter in een bekerglas met water van 45° C. is gedom-
peld, juist even met de platinaspits G in aanraking is.

De piëzometer, die leeg was gewogen, wordt afgedroogd
en opnieuw gewogen. Bekend is dus het gewicht van het
kwik in A.

De buis E wordt met water gevuld, teneinde te voor-
komen, dat het kwik met de vaseline in de C. B. in
aanraking zou komen.

-ocr page 91-

De buizen B en C worden bijna geheel met kwik
en verder met water gevuld. Ook de stop D wordt
voorzien van kwik; dit heeft ten doel de stop zwaar
te maken, zoodat bij de later te beschrijven manipulaties,
de kans op verschuiven zoo gering mogelijk wordt.

Onder aan de B. S. zijn twee koperdraadjes, die in
verbinding staan met twee der platinadraden N (zie fig.
4, bldz. 42) gesoldeerd, en die bij het bevestigen van
den piëzometer aan de B. S. in het kwik van de buizen
B en C reiken. Wordt nu de B. S. in een stroomloop, van
welke een weerstandsbank, een droogelement en een
galvanometer deel uit maken, opgenomen, dan zal deze
laatste een uitslag geven, omdat de kringloop door het
contact tusschen B, F, H, G en C is gesloten.

Wordt nu de druk in de C. B. verhoogd, dan wordt
het kwik in den piëzometer samengeperst en bij een
bepaalden druk zal het kwik in de capillair H een zoo-
danigen stand aannemen, dat het contact met de platina-
spits G wordt verbroken; de stroomloop is daardoor
geopend en de galvanometer verliest zijn uitslag. Door
den druk iets te verlagen, wordt het contact weer her-
steld; de naald van den galvanometer slaat uit. Een kleine
drukverhooging doet de naald weer op het nulpunt terug-
keeren enz.

Telkens wanneer de naald van den galvanometer een
uitslag geeft, wordt de druk op den manometer afgelezen.

Op deze wijze wordt dus de druk bepaald, bij welken
het contact tusschen liet kwik in H en de platinapunt G
weder intreedt.

Alsnu wordt de druk afgelaten, de C. B. geopend, de
piëzometer van de B. S. los gemaakt, de buis Ezorgvul-

-ocr page 92-

dig van vaseline bevrijd en een afgewogen druppeltje
kwik door deze buis aan het kwik in A toegevoegd. Na
het vaatje weer in de C. B. te hebben geplaatst, wordt
opnieuw de druk, bij welken nu het contact tusschen het
kwik in A en de punt C wordt verbroken en weer her-
steld, bepaald.

Aldus wordt voortgegaan tot het geheele drukinterval
tusschen 1 en 1500 atm. is doorloopen.

De piëzometer wordt vervolgens geledigd en schoon-
gemaakt. Dan brengt men zooveel kwik in A, dat de
platinapunt F er mede in aanraking is en weegt. De trechter-
buis E wordt met een gummistopje afgesloten en A geheel
gevuld met de te onderzoeken vloeistof, in casu het wate-
rige mengsel van azijnzuur en invertsuiker (zie bldz. 71).

De stop, die met eenige milligrammen van een meng-
sel vaseline, paraffine en schapenwolvet is ingevet, wordt,
onder zorgvuldig vermijden van luchtbelletjes, op haar
plaats gebracht. Nadat het gummistopje bij E is verwij-
derd, wordt de piëzometer weer gewogen, zoodat dus
het gewicht der te onderzoeken vloeistof bekend is.

Dan wordt met een capillair zooveel kwik uit de trech-
terbuis weggezogen, dat het overblijvende kwik, als de
piëzometer tot 45° C. is verwarmd, juist in aanraking met
de punt C is. Nadat de buizen B en C, evenals de stop
D, gedeeltelijk met kwik zijn gevuld, worden zij verder
met water aangevuld; ook de buis E wordt geheel met
water volgegoten.

Verder wordt geheel op dezelfde wijze als bij de proeven
met kwikvulling gehandeld.

Het volgende voorbeeld moge deze bepalingen ver-
duidelijken.

-ocr page 93-

Compressibiliteitsbepalingen bij 45° C.

Proef I met kwikvullling.

Gewicht van den piëzometer ingevette
stop Hg = 92.7027 gr.

Gewicht van den piëzometer -j- ingevette
stop 
= 19.0299 gr.

Gewicht van het Hg = 73.6728 gr.

De druk, bij welken zich het contact instelt, is 195.5 atm.
Na toevoeging van 0.0341 gr. Hg, was die druk 497 atm.

* verdere „ „ 0.0315 „ „ „ B „ 790.5 „

„ 0.0220 „ „ „ „ „ 1001 „
«I * n 0.0362 „ „ „ „ „ 1344.5 „
n 0.0208 „ „ „ „ „ 1553 „

Met behulp van deze getallen, werd een kromme ge-
trokken, met de hoeveelheden toegevoegd kwik als ordi-
naten (0.1 mgr. = 1 mm.) en de drukkingen als abscissen
(1 atm. = 1 mm.). Uit deze curve kan ook de hoeveel-
heid kwik, die zou moeten worden toegevoegd, oni van
een willekeurigen druk Pa tot een hoogeren druk P, te
geraken, worden afgelezen.

Ter controle werd een nieuwe bepaling uitgevoerd, die
de volgende resultaten opleverde.

Proef 11 met kwikvulling.

Gewicht van liet kwik = 73.6832 gr.

Contact stelt zich in bij 317 atm.

Verder werd gevonden:
Na toevoeging van 0.0288 gr. Hg, een druk van 553 atm.

* verdere * * 0.0284 „ „ „ „ * 830 *

„ 0.0266 „ . „ „ „ 1087 ti
* 0.0219 „ . * „ „ 1303 ,

-ocr page 94-

Na verdere toevoeg, van 0.0179 gr. Hg, een druk v. 1488.5 atm.

Met behulp dezer getallen werd een tweede curve ge-
trokken, die met de eerste identiek bleek te zijn.

Proef I met suikeruulling.

Gewicht van den piezometer met inge-
vette stop -f Hg -f- suikeroplossing = 32.0891 gr.

Gewicht van den piezometer met inge-
vette stop Hg 
= 26.5869 gr.

Gewicht van de suikeroplossing = 5.5022 gr.
De druk, bij welken zich het contact instelt, js 543 atm.
Na toevoegingvan0.2284gr.Hg,isdedruk 653.5 atm.
„ verdere „ * 0.2759 „

n n v n 786.5 „
„ „ n D 0.3773 „ „ „ „ 985 „

* 0.3302 „ „ „ „ „ 1161 „
„ 0.4562 „ „ „ „ „ 1405 „

Proef II met suiker vulling.

Gewicht van de suikeroplossing = 5.3230 gr.
Contact stelt zich in bij 474 atm.
Verder werd gevonden:
Na toevoeging van 0.4203 gr. Hg, een druk van 682 atm.
„ verdere „ „ 0.4470 „ „ „ „ „ 913 r

* 0.4180 „ „ „ „ „ 1142 „
» 0.3265 „ , „ „ „ 1322 „
« 0.3206 „ „ „ „ „ 1502 „

Teneindeuitdezegegevensdencompressibiliteitscoëfficiënt
der suikeroplossing te berekenen, wordt gebruik gemaakt van
een vergelijking (3), die op de volgende wijze wordt afgeleid.

Noemen wij w het gewicht van het kwik, dat bij de
bepalingen met suikervulling moet worden toegevoegd,

-ocr page 95-

om den druk, bij welken het contact zich instelt, van
de waarde P3 op de hoogere waarde te brengen;
w1 de overeenkomstige hoeveelheid bij de proeven met
kwikvulling;
W het gewicht van de suikeroplossing;
D het specifiek gewicht dier oplossing bij 45° C.;
ÖHg het spec. gew. van kwik bij 45° C.;
13 den waren of absoluten compressibiliteitscoëfficiënt van
de suikeroplossing in het drukinterval ?ï—Ps bij dezelfde
temperatuur;
/31 de overeenkomstige waarde voor kwik,
dan stelt de uitdrukking

W

de voluumvermindering van de suikeroplossing bij 45° C.
in het drukinterval Pj—P9 voor, terwijl

W

(Pi-P.) &

de vermindering van een gelijk volumen kwik in hetzelfde
interval en bij dezelfde temperatuur aanduidt.

Het verschil tusschen deze beide uitdrukkingen kan
echter ook worden weergegeven door

w—w\'

n O-Pi

Hg

of

We vinden dus:

U Hg

^ ~ DHg W (Pi—P^

-ocr page 96-

Om (3 voor een bepaald drukinterval, bijv. van 543 atm.
tot 653.5 atm. te berekenen, moeten wij kennen:

w; uit de cijfers van proef I met suikervulling blijkt
dat w = 0.2284 gram is;

w1; uit de curve, over welke op blz. 75 is gesproken,
lezen we voor w1 0.0118 gram af;
Pi en P2; deze waarden zijn resp. 543 en 653.5 atm.;
D; twee onafhankelijke bepalingen van het spec. gew.

45°

der suikeroplossing bij 45° C. leverden d--^5-= 1.0751 op;

DHg; hiervoor werd 13.485 genomen;
W; het gewicht der suikeroplossing bedroeg 5.5022 gr.;
/31; in aansluiting met de onderzoekingen ven Bridg-
man
werd hiervoor 4.10-6 genomen.
We vinden dus:

„ _ (0.2284—0.0118)(1 -653.5X0.000004) 1.0751 nmnm,
543 ---13.485X5.5022 (653.5-543)  0.000004

653.5

Of

(3 = 0.0000324.

543

6535

Tabel 19 bevat de compressibiliteitscoëfficiënten /3. 10G
bij 45° C. van een totaal geïnverteerde suikeroplossing
(vóór de\' inversie bestond de oplossing uit 20 gram riet-
suiker, opgelost in 0.5 n. azijnzuur, tot een volumen van
100 ccm.), berekend volgens de gegevens van proef I met
suikervulling (bldz. 76).

Proceed. Amer. Acad. of Arts and Sciences 47 , 377 (1911).

-ocr page 97-

Temperatuur 45° C.

Drukintervallen (atm.)

0. 106

543 — 653.5

32.4

653.5- 786.5

32.4

786.5— 985

29.9

985 —1161

29.6

1161 —1405

29.5

Tabel 20 geeft de waarden van (3.10°, berekend vol-
gens de cijfers van proef II met suikervulling (blz. 76).

TABEL 20.

Temperatuur 45° C.

Drukintervallen (atm.)

(3. 106

474— 682

32.6

682— 913

31.3

913—1142

29.7

1142—1322

29.5

1322—1502

29.1

Beide tabellen vereenigd, leveren ons de volgende
serie waarden voor den compressibiliteitscoëfficiënt der
bedoelde oplossing bij 45° C.

-ocr page 98-

Temperatuur 45° C.

Drukintervallen (atm.)

0. 10«

474 — 682

32.6

543 — 653.5

32.4

653.5— 786.5

32.4

682 — 913

31.3

786.5— 985

29.9

913 —1142

29.7

985 —1161

29.6

1142 —1322

29.5

1161 —1405

29.5

1322 —1502

29.1

Ter verkrijging van goede resultaten bij de compressi-
biliteitsbepalingen, zijn de volgende aanwijzingen van zeer
groot belang.

1°. De piëzometer moet absoluut schoon zijn. Dit wordt
bereikt door het apparaat eerst in een bekerglas met
ligroïne te plaatsen, ten einde de vaseline, die bij het
uitnemen uit de C. B. in groote hoeveelheid aan het instru-
mentje blijft hangen, te verwijderen. Vervolgens wordt
de ligroïne met alcohol weggenomen en het vaatje met
gedistilleerd water nagespoeld. Dan wordt, ten einde de
platinapunt G te reinigen, eenig warm geconcentreerd
salpeterzuur in het vaatje gebracht; de minste verontrei-
niging der platinapunt n.1. doet de bepalingen mislukken.
Na verwijdering van het salpeterzuur wordt eerst met
gedistilleerd water, vervolgens met 96% alcohol en ten-

-ocr page 99-

slotte met absoluten aether gewasschen. Na het apparaatje
in een luchtstroom te hebben gedroogd, is het voor ge-
bruik gereed.

2°. Bij het sluiten van den piëzometer met de stop,
moet er op worden gelet, dat geen luchtbelletjes worden
ingesloten.

3°. De stop moet onwrikbaar vastzitten. Bij eenige
mijner proeven, werden de vreemdste verschijnselen
waargenomen, zonder dat er schijnbaar een reden voor
bestond; ten slotte bleek het niet voldoende vastzitten
der stop de oorzaak te zijn. Bij de bepalingen
met kwikvulling werd de stop met een spoortje va-
seline ingevet. Bij de vulling met suikeroplossing werd
eerst vet niet gebruikt, daar ik meende, dat de oplossing
zelve een voldoende sluiting tusschen stop en vaatje zou
bewerkstelligen. Dit bleek echter niet het geval te zijn.
Bij 45° C. toch werd de suikeroplossing zoo dunvloeibaar,
dat zij langzamerhand langs de stop uit het vaatje naar
buiten drong. Gezocht werd daarom naar een vet, dat bij
kamertemperatuur niet te hard is en ook bij 45° C. niet
te week wordt. Uitstekend bleek een mengsel van scha-
penwolvet met paraffine en vaseline te voldoen.

4°. Bij de proeven met kwikvulling moet, voordat de
druk, bij welken zich het contact instelt, wordt bepaald,
deze eerst gedurende eenige oogenblikken een paar hon-
derd atmosferen te hoog worden gehouden. Hierdoor
wordt het kwik een eind in de capillair teruggedrongen,
zoodat de capillairwand met water wordt bevochtigd,
hetgeen voor een scherpe instelling noodzakelijk bleek
te zijn.

Bij de proeven met suikervulling, kan het echter ge-

c

-ocr page 100-

beuren, dat het kwik, door den druk te veel te verhoo-
gen, tengevolge der groote samendrukbaarheid van de
suikeroplossing, geheel uit de capillair wordt weggedron-
gen, zoodat eenig water in de gelegenheid is door de
capillair in de oplossing te geraken, waardoor de bepaling
foutief wordt. Nooit werd daarom bij deze bepalingen de
druk meer dan 100 atm. te hoog gemaakt.

5°. Steeds moet de druk worden afgelezen op het oogen-
blik, waarop het contact tusschen het kwik en deplatina-
punt wordt
hersteld en niet op dat, waarop het wordt
verbroken. Bij het verbreken van het contact heeft, vooral
als de platinapunt niet absoluut schoon is, wel eens
vertraging plaats.

Bij volkomen zuiverheid zoowel van kwik als platina-
punt en bij zeer zorgvuldig experimenteeren, is echter het
verschil tusschen den druk, bij welken het contact ver-
broken en dien, bij welken het hersteld wordt, zoo gering,
dat dit op den manometer niet valt waar te nemen.

Een dergelijke kleine drukvariatie kan worden ver-
kregen door de kraan A (zie fig. 6, bldz. 45), met de
hand een weinig open of dicht te draaien.

6°. Alvorens een nieuwen druppel kwik in den piüzo-
meter te brengen, moet de trechterbuis zorgvuldig worden
gereinigd. Steeds dringt tijdens de proeven n.l. eenige
vaseline uit de C. B. in de buis en bij het toevoegen van
een druppel kwik zou deze laatste bij het glijden langs
den wand der buis eenigszins vet kunnen worden, waar-
door het contact zich niet scherp kan instellen. Deze rei-
niging geschiedt door, na eerst eenig water uit de buis
te hebben gezogen, kleine wattenpropjes, die metligroïne
zijn bevochtigd, met behulp van een platinadraad in de

-ocr page 101-

buis op en neer te bewegen; dan wordt de buis weer met
water gevuld en de kwikdruppel er in gebracht.

De correcties, welke voor de concentratievermeerdering
der
azijnzuur-oplossing door den druk moeten worden
aangebracht (zie A. bldz. 71), kunnen nu op eenvoudige
wijze met behulp der gevonden compressibiliteitscoëfficiënten
worden berekend.

Uit tabel 21 volgt, dat (3 bij 1500 atm. 0.0000291 is. Het
volumen van het reactiemengsel wordt door dien druk dus
100 X 1500 X 0.0000291 = 4.4% kleiner, de bruto zuur-
concentratie dus evenveel grooter.

De experimenteel bepaalde inversieconstante bij 1500 atm.
heeft dus betrekking op een oplossing, die wat zuurconcentra-
tie betreft, bij dien druk niet 0.499 n. was, maar4.4% sterker.

Ten einde dus de constante te leeren kennen, die ge-
vonden zou worden als de zuurconcentratie bij 1500 atm.
inderdaad 0.499 n. was, moet de experimenteel bepaalde
inversieconstante met 4.4% worden verminderd.

De op deze wijze berekende correcties voor verschillende
drukkingen zijn in onderstaande tabel verzameld.

TABEL 22.

Temperatuur 45°.0 C.

Druk in atm.

Correcties in proc.

1

0

250

— 0.8

500

— 1.6

750

— 2.3

1000

— 3.0

1250

— 3.7

1500

— 4.4

-ocr page 102-

Als tweede correctie moet de verandering der suiker-
concentratie door den druk (zie B. bldz. 71) in rekening
worden gebracht.

Hoewel men, volgens de wet der massawerking,*) zou
verwachten, dat een verandering der suikerconcentratie
een invloed op de snelheid van inversie niet uitoefent, is
door de onderzoekingen van
Ostwald 2) en door die van
Spohr 3) bewezen, dat dit wel het geval is.

Een verklaring voor dit verschijnsel werd gegeven door
Ernst Cohen, 4) die er op wees, dat uit kinetisch oogpunt
in een meer geconcentreerde suikeroplossing de ruimte,
waarin de zuur- en de suikermoleculen elkaar kunnen
ontmoeten, kleiner en dus de botsingswaarschijnlijkheid
(dus ook de reactiesnelheid) grooter is, dan in een oplossing,
die minder suikermoleculen bevat, m.a.w., dat het eigen
volumen der suikermoleculen in de oplossing in rekening
moet worden gebracht.

Het volumen van de moleculen in een 20% suikerop-
lossing, b20, kunnen wij op de volgende wijze berekenen:

Aangenomen, dat er evenredigheid tusschen inversie-
snelheid en zuurconcentratie bestaat, mogen we voor een
25% resp. 20% suikeroplossing van gelijke zuurconcen-
tratie, de vergelijking opstellen:

. . __1 1

_ 36 \' k2° - 100 -bJt : 100 — bj0

1) Door de onderzoekingen van ROSANOFF IJourn. Americ. Chem.
Soc. 33, 1911 (1911)1 is aangetoond, dat zelfs bij gebruik van vrij
geconcentreerde zuuroplossingen de inversie van rietsuiker volgens
deze wet verloopt.

2) Journ. f. prakt. Chem. 31, 315 (1885).

3) Journ. f. prakt. Chem. 33, 2G5 (188G).

*) Zeitschr. f. physik. Chem. 23, 442 (1897).

-ocr page 103-

waarin k20 en k25 de inversieconstanten, b30 en b3B de eigen
volumina der suikermoleculen in de oplossing voorstellen.
Daar b35 = £ b20 is, vinden wij:

. _ 100 (k„ - k20) .
bj0 ~ * k9B - k20 (4)

Om dus bJ0 bij een bepaalde temperatuur en bij ver-
schillende drukkingen te berekenen, moeten we, behalve
de inversieconstanten van 20% rietsuiker en 0.5 n. azijn-
zuur bij dezelfde temperatuur en dezelfde drukkingen, ook
nog de constanten van 25% rietsuiker onder overigens
gelijke omstandigheden, kennen.
Voor k20 bij 45° O. was gevonden (zie tabel 36, blz. 99):
bij 1 atm. 0,000157
„ 500 » 166

„ 1000 „ 172

„ 1500 „ 175

De k36 werd bij dezelfde temperatuur bepaald en leverde
de volgende waarden:

bij 1 atm. 0.000161
„ 1500 „ 177

Deze waarden achtereenvolgens in vergelijking (4) sub-
stitueerend, vinden wij voor bjo:

bij 1 atm. 9.1

„ 1500 „ 4.3

Tusschen 9.1 en 4.3 intcrpoleerend, vinden wij voor b30
bij 500 atm. 7.5

„ 1000 5.9

Noemen wij x de suikerconcentratie bij een bepaalden
druk en bx het volumen der suikermoleculen in de

-ocr page 104-

oplossing bij denzelfden druk, dan kunnen wij zeggen:

k 20 K

20 ~ ¥ x

of: bx = x ^ (5)

De waarden van x bij 45° C. en verschillende drukkingen
volgen zonder meer uit de compressibiliteitscoëfficiënten
(zie tabel 21). De suikerconcentratie, die bij 1 atm. 20%
bedroeg, is door den druk van 1500 atm. 20 (1 1500X
0.0000291) = 20.87% geworden.

Aldus vinden wij voor x:

bij 500 atm. 20.33%
„ 1000 „ 20.59%
„ 1500 „ 20.87%

De aldus berekende waarden van bM J) en van x in
vergelijking (5) substitueerend, vinden wij voor bx:
bij 500 atm. 7.62
„ 1000 „ 6.07
„ 1500 „ 4.49

Noemen wij ten slotte r en s het suikergehalte der oplos-
singen per 100 ccm.; br en bs de eigen volumina der suiker-
moleculen in de oplossingen; kr en ks de bij r en s behoo-
rende snelheidsconstanten, dan kunnen wij uit de vergelijking:

. . _ 1 . 1

Kr.Ks — 100_br \'100—b8

de verhouding dezer snelheidsconstanten bij verschillende
drukkingen berekenen.

i) Door de Boer (procfschrif, Utrecht, 1013) werd bij het bepalen
van bx bij
verschillende drukkingen steeds de waarde van b2o bij
1 atm. gesubstitueerd. Dat daardoor een fout wordt begaan, blijkt wel
uit het feit, dat volgens bovenstaande berekening de ba, bij 1500 atm.
meer dan de helft kleiner is dan de b» bij 1 atm.

-ocr page 105-

Zoo wordt b.v. voor 1500 atm.:

kr 1 ks = 100-4.49:100=43 = 1,002

Op deze wijze vinden wij:

bij 500 atm. kr :ks = 1.001
„ 1000 jf „ „=1.002
„ 1500 „ „ „ = 1.002
De correcties, die dus ten gevolge van de verandering
der suikerconcentratie door den druk, op de inversieconstan-
ten moeten worden toegepast, zijn in tabel 23 opgegeven.
(Daar de concentratie door den druk grooter dan 20% is
geworden, moeten de inversieconstanten, om ze op 20%
suiker te reduceeren, met het gevonden aantal procenten
worden
verminderd.)

TABEL 23.

Temperatuur 45°.0 C.

Druk in atm.

Correcties in proc.

1

0

250 0

— 0.1

5Ó0

— 0.1

750 0

— 0.2

1000

-0.2

1250»)

— 0.2

1500

— 0.2

Dc correcties voor de drukkingen van 250, 750 en 1250 atm. zijn
gevonden, door dc waarden van b.jo bij deze drukkingen te interpo-
leeren tusschen de waarden van bso bij 1, 500, 1000 en 1500 atm.

-ocr page 106-

VIERDE HOOFDSTUK.

De Resultaten.

A. Bepaling der inversieconstante bij 45° .0 C.

Wij geven hier uitvoerig een voorbeeld van den gang
der proeven bij 1500 atm.; wij kunnen ons dan bij de
andere drukkingen niet het weergeven der verkregen
cijfers tevreden stellen.

Bepaling der inversiecontante bij 45°.0 C. en 1500 atm.
20 gram rietsuiker per 100 ccm.; azijnzuur 0.499 n.

Zie voor de beschrijving der bepaling: bldz. 64—70.

I. Invers ie tijd ± 8 uur.

De thermostaat B is ingesteld op 35°.6 C.

De temperatuur van de vloeistoffen in de mengpipetten
(40% rietsuiker resp. 0.997 n. azijnzuur): 35°.1 C.

De suiker- en de zuuroplossing wordt gemengd: 7 October
12" 21 (tijd A).

Het reactiemengsel is onder druk: 7 October 12U 27 (tijd B).

Het verschil tusschen de tijden A en B bedraagt dus
6 minuten.

De inversie is begonnen: 7 October 12u 24 (het ge-
middelde tusschen de tijden A en B).

De begindraaiing bij 25°.0 C. bepaald; vijf aflezingen
uitgevoerd: 204°.04

09

07
06

08

-ocr page 107-

Het nulpunt van den polarimeter bepaald: 177°.57.

De begindraaiing is dus (204°.07 — 177°.57 =) 26°.50.

Ten einde de einddraaiing te leeren kennen, werd de
rest van het reactiemengsel, ter volledige inversie, in een
thermostaat van ± 70° C. gehangen.

De inversie van de oplossing onder druk (oplossing I)
werd gestopt: 7 October 8U 44 (tijd C).

De inversie van de oplossing bij 1 atm. (oplossing II)
werd gestopt: 7 October 8U 46 (tijd D).

Het verschil der tijden C en D bedraagt dus 2 minuten.

Eind der inversie: 7 October 8U 45 (het gemiddelde
tusschen de tijden C en D).

De inversie heeft dus 8° 21 min. of 501 minuten geduurd.

De oplossing I wordt gepolariseerd (temp. 25°.0 C.). Vier
aflezingen uitgevoerd: 197°.80

79

78

79

Gemiddeld: 197°.79

Het nulpunt bedraagt (zieboven): 177°.57

Draaiingshoek: 20°.22

De oplossing II wordt gepolariseerd (temp. 25°.0 C.); vijf
aflezingen uitgevoerd: 198°.42

43

45

42

43

Gemiddeld: 198°.43

Het nulpunt is (zie boven): 177°.57

-ocr page 108-

Na acht dagen werd de einddraaiing bepaald; deze
bleek — 7°.94 te zijn.
De inversieconstante wordt berekend met behulp der

vergelijking:

k=t

-f" "(M

Bovenstaande bepaling levert dus:
Voor oplossing I

t = 501 min.
«0 = 26°.50
«t = 20°. 22
= — 7°.94
1 . 34.44

1*1500 —

1 1 1 34-44
1 501 28.80

501 28.16

= 0.0001745 =0.0001551

II. Inuersietijd ± 12 uur.

Temperatuur thermostaat B: 35°.6 C.

„ mengpipetten: 35°. 1 C.

Tijd A: 7 October 10" 19 n.m. Tijd B: 7 October

10u 25 n.m.

Begin der inversie: 7 October 10u 22 n.m.

Begindraaiing: 26°.50; einddraaiing: — 7°.94.

Tijd C: 8 October 10u 47 v.m. Tijd D: 8 October
10u 49 v:m.

Eind der inversie: 8 October 10u 48 v.m.

Geïnverteerd gedurende 746 minuten.

Oplossing I gepolariseerd: 195°.17

16

16

19

Gemiddeld: 195°. 17

Nulpunt: 177°.57

1 , «0

Voor oplossing II

t = 501 min.
«Q = 26°.50
«t = 20°.86
= _ 7°.94

-ocr page 109-

Gemiddeld:
Nulpunt:

Draaiingshoek:
Oplossing I.

t = 746 min.
*0 = 26°.50
«t = 17°.60
^ = _ 7°.94
. 1 , 34.44

^1500 —

746 25.54

= 0.0001741

Oplossing II gepolariseerd:

195°.99
196 .00

195 .97

196 .01
195 .99
177 .57

18°.42

Oplossing II.

t = 746 min.
«o = 26°.50
«t = 18°.42
= - 7°.94
. J_. 34.44
1 746 26.36 ~

= 0.0001557

III. Inoersietijd ± 20 uur.
Temperatuur thermostaat B: 35°.7 C.

„ mengpipetten: 35°.2 C.
Tijd A: 8 October 4U 59. Tijd B: 8 October 5U 06.
Begin der inversie: 8 October 5U 03.
Begindraaiing: 26°.50; einddraaiing: — 7°.94.
Tijd C: 9 October 12» 52. Tijd D: 9 October 12" 55.
Eind der inversie: 9 October 12" 54.
Geïnverteerd gedurend 1191 minuten.
Oplossing I gepolariseerd; gemiddeld: 190°.97
Nulpunt: 177°.57

Draaiingshoek: 13°.40

Oplossing II gepolariseerd; gemiddeld: 191°.99
Nulpunt: I77°.57

-ocr page 110-

Oplossing I.

t = 1191 min.

= 26°.50
«t = 13°.40
«cv = - 7°.94
1 . 34.44

^1500

K

1191 21.34

= 0.0001745

Oplossing II.

t = 1191 min.

= 26°.50
*t = 14°.42
= - 70.94
1 , 34.44

1191

22.36

= 0.0001575

IV. Inuersietijd ± 30 uur.
Temperatuur thermostaat B: 35°.7 C.

„ mengpipetten: 35°. 1 C.
Tijd A: 9 October 3U 55. Tijd B: 9 October 4U 01.
Begin der inversie: 9 October 3U 58.
Begindraaiing: 26°.50; einddraaiing: — 7°.94.
Tijd C: 10 October 8U03 n.m. Tijd D: 10 October
8U 05 n.m.

Eind der inversie: 10 October 8U04 n.m.
Geïnverteerd gedurende 1686 minuten.
Oplossing I gepolariseerd; gemiddeld: 186°.95
Nulpunt: 
177°.57

Draaiingshoek: 9°.38

Oplossing II gepolariseerd; gemiddeld: 188°.37

Nulpunt:
Draaiingshoek:
Oplossing I.
t = 1686 min.

= 26°.50
«t = 9°.38
«cv, = - 7°.94

1 3444 =
1686 17.32

= 0.0001758

MB 00

177°.57
10°. 80
Oplossing II.
t = 1686 min.
«o = 26°.50
«t = 10°.80
«cv = — 7°.94
1 , 34.44

18.74

= 0.0001567

ki =

1686

-ocr page 111-

Opmerking. Allereerst een enkel woord over de begin-
draaiing.

Armstrong en Caldwell1) meenden op grond van hun
onderzoekingen over de inversie van rietsuiker te moeten
aannemen, dat deze reactie niet volgens de wet der massa-
werking verloopt.
Rosanoff s) heeft echter bewezen, dat
de afwijkingen moeten worden toegeschreven aan onnauw-
keurige bepaling der begindraaiing.

Uit de vergelijking:

t x<™

volgt n.1. voor een bepaalde serie waarden van t, «t en
(omdat door een kleine verandering van x0 de waarde
«o «.-V3 practisch constant blijft)

dk 1 1

— = -;-r- = — • constante

d*o t(«0 *~) .t

Rosanoff schrijft nu: „In words: the effect of an error
„in the initial reading *Q upon the value of the velocity
„constant k is inversely proportional to the time elapsed
„since the beginning of the reaction. This means that
„even a slight error in the value of Jt0 assumed in com-
muting k is liable to lead to grossly erroneous values of
„k for the earliest stages of the reaction (especially in
„dilute solutions, where *Q -f «cv is small). The error rap-
„idly decreases and becomes inappreciable for the more
„advanced stages of the reaction. A far more reliable value
„of «o than can be obtained by direct observation may be
„calculated as follows."

\') Proc. Roy. Soc. London 74, 195 (1904).
2) Journ. Amcric. Chem. Soc. 33, 191G (1911).

-ocr page 112-

Hij geeft dan twee methoden, volgens welke •*<, kan
worden berekend. De tweede komt hier op neer, dat op
een zoo groot mogelijke schaal een curve wordt gecon-
strueerd met 1. (*t en t als ordinaten; door t = o te
stellen, kan dan de waarde van I. uit de curve
worden afgelezen, waardoor dus bekend is.

Rosanoff schrijft dan verder: „Armstrong and Cald-
„well\'s
results, when plotted in this manner on a large
„scale, yielded perfectly straight lines for all series, with-
out the slightest indication of curvature anywhere, demon-
strating sugar hydrolysis to be a simple reaction, mono-
molecular with respect to sugar, and free from disturbing
„(i.e. relatively slow) mutarotation reactions or other side-
„reactions throughout its course."

Hoewel bij mijne proeven de begindraaiing, wegens het
langzame verloop der reactie, gemakkelijk experimenteel
kon worden bepaald, leek het mij toch gewenscht, ter
controle, de methode van
Rosanoff te volgen. Volgens
de resultaten, die mijn bepalingen bij 45°.0
C. en bij 1
atm. mij hadden opgeleverd, construeerde ik daarom op
de aangegeven wijze een curve en nu bleek inderdaad
dat de aldus gevonden waarde van «0 overeenstemde met
de experimenteel bepaalde.

Zooals op bldz. 7 reeds is vermeld, berekende Stern
de waarde van «0 met behulp van de vergelijking

«o = 0.665 z. 1.

waarin z het aantal grammen suiker in 100 ccm. oplossing
en 1 de lengte in dm. van de polarimeterbuis voorstelt. Aldus
de begindraaiing berekenend, vind ik: «0 = 26°.60, terwijl
de experimenteel bepaalde waarde
26°.50 is. De door Stern
gebruikte vergelijking is dus niet voldoende nauwkeurig.

-ocr page 113-

De einddraaiing kan, volgens de onderzoekingen van
Gubbe, 1) op nauwkeurige wijze, met behulp van een formule
worden berekend. Deze berekening komt op het vol-
gende neer:

Allereerst wordt de specifieke draaiing van de suiker-
oplossing bij 20° C. berekend met behulp van de vergelijking:

= -(19.657 0.03611 c)

waarin c het aantal grammen invertsuiker per 100 ccm.
oplossing voorstelt; c wordt verkregen door vermenig-
vuldiging van de hoeveelheid rietsuiker met of yjj.

Deze formule houdt dus rekening met de verandering van
de spec. draaiing met de concentratie.
De vergelijking:

Md = Mj° °-3041 (t—20) 0.00165 (t—20)2
waarin t de temperatuur in de polarimeterbuis voorstelt,
geeft den invloed der temperatuur.

De [a]^ kan nog worden gecorrigeerd voor den invloed,

dien het bij de inversie gebruikte zuur op de draaiing
uitoefent, maar, aangezien die invloed bij mijne bepalingen
kan worden verwaarloosd (zie bldz. 36), laat ik deze correctie
achterwege.

Om de einddraaiing te berekenen, wordt ten slotte de
vergelijking:

01. I. c.

d

<Xc\\3 \'

100

gebezigd, waarin 1 de lengte in dm. van de polarimeter-
buis voorstelt en c het aantal grammen invertsuiker in
100 ccm. oplossing.
\') Bcr.
d. d. chcm. Ges. 18, 2207 (1885).

-ocr page 114-

Aldus berekenend, vond ik, na voor c, t en 1 resp.
20

de waarden 20 X jg, 25 en 2 te hebben gesubstitueerd,

— 7°.94. De berekende waarde van is dus gelijk aan de
experimenteel bepaalde.

Stern x) berekent bij zijn proeven de einddraaiing met
behulp der vergelijking:

«.-v = — (0.2933—0.003361) z. I.
waarin t de temperatuur in de polarimeterbuis voorstelt,
z het aantal grammen rietsuiker in 100 ccm. oplossing en
1 de lengte in dm. van de polarimeterbuis.

Terwijl de door mij experimenteel bepaalde waarde van
de einddraaiing —
7°.94 was, levert bovenstaande vergelij-
king echter
«oo = — 8°.37. De vergelijking door Stern ge-
bezigd, is dus niet voldoende nauwkeurig.

De tabellen 24—29 geven een overzicht van de resultaten
der bepalingen bij 45°.0 C. en bij verschillende drukkingen.

TABEL 24.

Inversie bij 1500 atm. en 45°.0 C. — 20 gram rietsuiker
per 100 ccm., 0.499 n. azijnzuur. — Temperatuur der
beide oplossingen voor het mengen 35°. 1 C.

«0 = 26°.50; = — 7°.94.

No.

Inversie bij 1500 atm.

Inversie bij 1 atm.

tijd in min.

«t

kp. 107

«»

kx. 107

1.
2.

3.

4.

501
746
1191

1686

20°. 22
17 .60
13 .40
9 .38

1745
1741
1745
1770

20°.86
18 .42
14 .42
10 .80

1551
1557
1575
1567

i) Wied. Ann 59, 654 (1896).

-ocr page 115-

Inversie bij 1250 atm. en 45°.0 C. — 20 gram rietsuiker
per 100 ccm., 0.499 n. azijnzuur. — Temperatuur der
beide oplossingen voor het mengen 37°.4 C.
*o= 260.48; *~ = -7°.92.

No.

Inversie bij 1250 atm.

Inversie bij 1 atm.

tijd in min.

«t

kp. 107

kj . 107

13.

527

19°.92

1744

20°. 5 4

1562

14.

794

17 .17

1726

17 .87

1576

15.

1302

12 .50

1740

13 .47

1585

TABEL 26.

Inversie bij 1000 atm. cn 45°.0 C. — 20 gram rietsuiker
per 100 ccm., 0499 n. azijnzuur. — Temperatuur der beide
oplossingen voor het mengen 39°.7 C.
«0 = 26°.49; = -7°.94.

No.

Inversie bij 1000 atm.

Inversie bij 1 atm.

tijd in min.

«t

kp. 107

«4

k,. 107

5.

6.

7.

8.

466
734
1221
1797

20°. 70
17 .82
13 .19
8 .87

1716

1717
1736
1732

21°.23
18 .46
14 .16
9 .98

1545
1571

1577

1578

-ocr page 116-

Inversie bij 750 atm. en 45°.0 C. — 20 gram rietsuiker
per 100 ccm., 0.499 n. azijnzuur. — Temperatuur der beide
oplossingen voor het mengen 41°.9 C.
«0= 26°.49; «cv = — 7°.94.

No.

Inversie bij 750 atm.

Inversie bij 1 atm.

tijd in min.

«t

kp. 107

«t

kt . 107

16.

498

20°. 40

1696

20°.79

1577

17.

766

17 .64

1684

18 .18

1565

18.

1148

14 .11

1686

14 .71

1584

TABEL 28.

Inversie bij 500 atm. en 45°.0 C. — 20 gram rietsuiker
per 100 ccm., 0.499 n. azijnzuur. — Temperatuur der beide
oplossingen voor het mengen 44°. 1 C.
*0 = 26°.52; = — 7°.94.

No.

Inversie bij 500 atm.

Inversie bij 1 atm.

tijd in min.

«t

kp.107

"t

ki . 107

9.
10.
11.

12.

434
749
1168
1828

21°.26
17 .96
14 .07
9 .22

1658
1656
1667
1656

21°.52
18 .31
14 .52
9 .73

1569
1578
1591
1587

-ocr page 117-

*0 = 26 .48; «cv =

No.

Inversie bij 250 atm.

Inversie bij 1 atm.

tijd in min.

«t

kp. 107

«t

kt . 107

19.

20.
21.

477
751
1207

20°.90
18 .13
14 .15

1612
1608
1597

21°.06
18 .27
14 .39

1561
1577
1558

Dat bij de bovenvermelde bepalingen de invloed der
compressiewarmte inderdaad is geëlimineerd, blijkt uit de

tabellen 30—35, in welke de verhouding jip, die bij een

Kl

serie proeven onder denzelfden druk constant moet zijn,
is opgegeven.

TABEL 29.

Inversie bij 250 atm. en 45°.0 C. — 20 gram rietsuiker
per 100 ccm., 0.499 n. azijnzuur. — Temperatuur der beide
oplossingen voor het mengen 46°.2 C.

7°.92.

TABEL 30.

Druk 1500 atm.
kp.107 k,.107 jk

1745 1551 1.12

1741 1557 1.12

1745 1575 1.11

1770 1567 1.13

Druk 1000 atm.

liPL
ki

1716 1545 1.11

1717 1571 1.10
1736 1577 1.10
1732 1578 1.10

TABEL 32.

kp.107 k,. 107

TABEL 34.

Druk 500 atm.

kp.107 MO7

1658 1569 1.06

1656 1578 1.05

1667 1591 1.05

1656 1587 1.04

-ocr page 118-

Druk 1250 atm.
kp. 107 k^lO7

ki

1744 1562 1.12
1726 1576 1.10
1740 1585 1.10

Druk 750 atm.

kp. 107 k,. 107 ^

P ki

1696 1577 1.07
1684 1565 1.08
1686 1584 1.06

TABEL 31. TABEL 33. TABEL 35.

Druk 250 atm.
kp.107 ki. 107

1612 1561 1.03
1608 1577 1.02
1597 1558 1.03

Zooals in het vierde gedeelte van het derde hoofdstuk
uitvoerig is besproken, moeten de experimenteel bepaalde
inversieconstanten worden gecorrigeerd:

1°. voor de verandering van de zuurconcentratie door
den druk;

-2°. voor de verandering van de suikerconcentratie door
den druk.

Tabel 36 bevat de aldus gecorrigeerde waarden van de
inversieconstanten. Hierin is bij eiken druk voor „kp.10"
ongecorrigeerd" het gemiddelde van de waarden genomen,
die een serie bepalingen bij denzelfden druk had opgeleverd.
(Zie voor de correcties de tabellen 22 en 23.)

-ocr page 119-

Druk
in
atm.

kp . 106
onge-
corri-
geerd

Correctie
voor de
zuurconc.
in proc.

Correctie l)

voor de
suikerconc.
in proc.

Som der
correcties
in proc.

kp. 10°
gecorri-
geerd

1

157

0

0

0

157

250

161

— 0.8

— 0.1

— 0.9

160

500

166

— 1.6

— 0.1

— 1.7

163

750

169

— 2.3

— 0.2

— 2.5

165

1000

172

— 3.0

— 0.2

— 3.2

167

1250

174

— 3.7

— 0.2

— 3.9

167

1500

175

— 4.4

— 0.2

— 4.6

167

Uit deze tabel blijkt dus: 1°. dat de reactiesnelheid door
den druk wordt vergroot; 2°. dat de invloed van den druk
bij lagere drukkingen relatief grooter is dan bij hoo-
gere; 3°. dat in het interval 1000—1500 atm. de druk-
invloed dezelfde blijft.

Tabel 37 geeft de versnelling in procenten van de
waarde bij 1 atm.

Hoewel deze correctie zoo klein is, dat ze geen verandering in
de inversicconstante teweegbrengt, meende ik ze volledigheidshalve
toch te moeten vermelden.

-ocr page 120-

Druk in atm.

Versnelling
in proc.

1

0

250

1.9

500

3.8

750

5.1

1000

6.4

1250

6.4

1500

6.4

Daar het van belang was, na te gaan, of een dergelijk
resultaat ook bij andere temperaturen wordt verkregen,
besloot ik dezelfde inversiebepalingen bij 35°.0 C. en bij
25°.0 C. te herhalen.

Alvorens echter de resultaten mede te deelen, zij eerst
een enkel woord gezegd over de nauwkeurigheid der
bepalingen, vermeld in de tabellen 24—29.

Daar bij elke proef onder druk een parallelbepaling bij
1 atm. werd uitgevoerd, hebben de proeven bij 45° C.,
21 waarden voor de inversieconstante bij 1 atm. opgele-
verd. In tabel 38 zijn deze waarden vereenigd.

-ocr page 121-

No.

k,. 107

No.

kx. 107

No.

k1( 107

1.

1551

8.

1578

15.

1585

2.

1557

9.

1569

16.

1577

3.

1575

10.

1578

17.

1565

4.

1567

11.

1591

18.

1584

5.

1545

12.

1587

19.

1561

6.

1571

13.

1562

20.

1577

7.

1577

14.

1576

21.

1558

De grootste afwijking van het gemiddelde (1571) komt
voor bij proef No. 5; ze bedraagt slechts 1.6%.

Bij de bepalingen onder druk wordt de grootste afwij-
king van het gemiddelde gevonden bij proef No. 4; terwijl
de gemiddelde waarde bij 1500 atm. 1750 bedraagt, werd
bij proef 4 (zie tabel 24) 1770 gevonden; de afwijking
bedrnagt hier dus 1.1 %.

B. Bepaling der irwersieconstante bij 35°.0 C.

De proeven werden geheel overeenkomstig aan die bij
45°.0 C. uitgevoerd. Allereerst werden dus de voorkoel- en
de mengtemperaturen bepaald, vervolgens de eigenlijke
inversiebepalingen uitgevoerd en ten slotte de compressi-
biliteitsbepalingen.

Als inversietijden werden resp. 24, 36 en 48 uur ge-
nomen.

-ocr page 122-

Een verschilpunt is, dat bij de bepalingen bij 45° C. de
tijd van inversie bij de oplossingen I en II (zie bldz. 67)
dezelfde was, terwijl bij deze proeven de inversie van de
oplossing II eerst werd gestopt, als het polariseeren van de
oplossing I was geëindigd. De inversietijd van de oplos-
sing, die onder druk was geïnverteerd, is daardoor ver-
schillend van den tijd, gedurende welken de oplossing bij
1 atm. was geïnverteerd.

Daar verder bleek, dat de vaseline in de bomholte (zie
bldz. 62) bij deze temperatuur niet voldoende vloeibaar
was, werd ze vervangen door dikke minerale olie.

TABEL 39.

Inversie bij 1500 atm. en 35°.0 C. — 20 gram rietsuiker
per 100 ccm.; 0.499 n. azijnzuur. — Temperatuur der beide
oplossingen voor het mengen 22°.2 C.

*0= 26°.50; «cv = - 7°.94.

No.

Inversie bij 1500 atm.

Inversie bij 1 atm.

tijd in min.

at

kp. 109

tijd in min.

*t

k,.10K

23.

1457

21°.51

4665

1433

22°.09

4152

24.

2205

19 .30

4619

2236

19 .86

4160

22.

2820

17 .51

4659

2820

18 .30

4182

-ocr page 123-

Inversie bij 1000 atm. en 35°.0 C. — 20 gram rietsuiker
per 100 ccm.; 0.499 n. azijnzuur. — Temperatuur der beide
oplossingen voor het mengen 28°.3 C.
«0= 26°.50; *cv> = — 7°.94.

No.

Inversie bij 1000 atm.

Inversie bij 1 atm.

tijd in min.

«t

kp.10»

tijd in min.

k,. 108

25.

1418

21°.74

4556

1440

22°.06

4163

27.

2258

19 .22

4567

--

--

-l)

26.

2877

17 .54

4549

2903

18°.11

4177

TABEL 41.

Inversie bij 500 atm. en 35°.0 C. -- 20 gram rietsuiker
per 100 ccm.; 0.499 n. azijnzuur. — Temperatuur der beide
oplossingen voor het mengen 34°.0 C.
•»o = 26°.50; = - 7°.94.

No.

Inversie bij 500 atm.

Inversie bij 1 atm.

tijd in min.

*t

kp. 10"

tijd in min.

k,. 108

28.

1349

22°. 13

4368

1369

22°.28

4147

29.

2277

19 .50

4334

2299

19 .65

4189

30.

2831

17 .97

4366

2861

18 .20

4185

De verhouding y*, die van eventueele temperatuur-

\') Door ccn ongelukkig tocvnl mislukte deze bepaling.

-ocr page 124-

schommelingen tijdens eenzelfde proef onafhankelijk is en
dus in een bepaalde serie constant moet zijn, vindt men
in de tabellen 42—44.

TABEL 43.

TABEL 44.

TABEL 42.

Druk 1500 atm.
kp.108 kj.108 kp

kp.108 kj.108 -r^

4556 4163 1.09

4619 4160 1.12 4567 --—

4659 4188 1.11 4549 4177 1.09

Druk 1000 atm.

kp

vp.w ki

4665 4152 1.12

Druk 500 atm.

kp.108 MO8 ^
ki

4368 4147 1.05
4334 4189 1.04
4366 4185 1.04

In tabel 45 zijn de inversieconstanten bij 1 atm. verzameld:
TABEL 45.
Temperatuur 35°.0 C.
Druk 1 atm.

No.

k,.108

No.

kj. 108

No.

k,.10®

22.

4188

25.

4163

28.

4147

23.

4152

26.

4177

29.

4189

24.

4160

27.

--

30.

4185

De grootste afwijking van het gemiddelde (4170) be-
draagt 0.5% (proef No. 28).

Bij de bepalingen onder druk wordt de grootste afwijking
van het gemiddelde gevonden bij proef No. 24 (zie tabel
39); de daar gevonden waarde bedraagt n.1. 4619, terwijl
het gemiddelde 4648 en dus de afwijking ruim 0.6% is.

Ten einde de correcties, die op de inversieconstanten
moeten worden worden toegepast, te leeren kennen,

-ocr page 125-

werden bij 35°.0 C, compressibiliteitsbepalingen uitgevoerd.
(Zie voor de beschrijving van dergelijke bepalingen blz.
72—78).

Compressibiliteitsbepalingen bij 35°.0 C.

Proef met kwikvulling.

Gewicht van den piëzometer 4- ingevette

stop Hg = 92.8095 gr.

Gewicht van den piëzometer ingevette stop = 19.0416 gr.

Gewicht van het Hg = 73.7679 gr.

De druk, bij welken zich het contact instelt, is 409 atm.
Na toevoeging van 0.0295 gr. Hg, was die druk 662 „

* verdere „ „ 0.0279 „ „ * „ „ 920 „

* 0.0283 „ „ „ „ „ 1186 „
. * n * 0.0205 „ „ „ „ „ 1385 „
„ „ „ , 0.0173 „ „ „ „ 1590 „

Met behulp dezer getallen werd een kromme getrokken,
op de wijze, zooals op blz. 75 is vermeld.

Proef / met suikervulling.

Gewicht van den piëzometer met ingevette

stop Hg suikeroplossing = 32.7862 gr.

Gewicht van den piëzometer met ingevette
stop Hg =
27.3849 gr.

Gewicht van de suikeroplossing = 5.4013 gr.

De druk, bij welken zich het contact instelt, is 296 atm.
Na toevoeging van 0.2670 gr. Hg, is de druk 421 „

* verdere „ „ 0.3814 * „ „ * * 605 „
„ 0.4441 n , „ , , 833 ,

-ocr page 126-

Na verdere toevoeging van 0.4992 gr. Hg, is de druk 1096 atm.

* 0.4267 „ „ „ „ „ 1337 „
„ 0.3680 „ „ „ „ „ 1562 „
Ter berekening van den compressibiliteitscoëfficiënt werd
de vergelijking (3) van bldz. 77 gebezigd.

Tabel 46 bevat de cijfers, die voor deze berekening
noodig zijn.

TABEL 46.

W =5.4013 gram.

D = 1.0772, gevonden uit twee onafhankelijke bepalingen

van het spec. gew. der suikeroplossing bij 35°.0 C.
(*■?)

DHg= 13.510.
/?» = 0.000004.

Drukintervallen (atm.)

w

w1

296— 421

0.2670

___

421— 605

0.3814

0.0215

605— 833

0.4441

0.0253

833—1096

0.4992

0.0280

1096—1337

0.4267

0.0252

1337-1562

0.3680

0.0201

Tabel 47 bevat de waarden van fi. 10", berekend volgens
bovenstaande gegevens.

-ocr page 127-

Drukintervallen (atm.)

e. 106

421— 605

32.8

605- 833

31.0

833—1096

30.3

1096-1337

28.5

1337—1562

26.7

Alsnu werd een tweede bepaling uitgevoerd (proef II
met suikerviilling).
Kortheidshalve laat ik het getallen-
materiaal weg en geef alleen de resultaten, welke ver-
zameld zijn in onderstaande tabel.

TABEL 48.
Temperatuur 35°.0 C.

Drukintervallen (atm.)

0.108

457- 703

32.5

703- 974

30.5

974—1222

29.9

1222—1529

26.1

De resultaten van de proeven I en II met suikervulling
vereenigd, leveren ons tabel 49.

-ocr page 128-

Drukintervallen (atm.)

0. 10«

421- 605

32.8

457— 703

32.5

605— 833

31.0

703— 974

30.5

833—1096

30.3

974—1222

29.9

1096—1337

28.5

1222—1529

26.1

1337—1562

26.7

Volgens hetgeen op bldz. 83 is medegedeeld, vinden
wij dus voor de correctie wegens de verandering der
zw
//TX)ncentratie door den druk:

TABEL 50.

Druk in atm.

Correctie in proc.

500

— 1.3

1000

—3.0

1500

—4.9

Bij de proeven bij 45°.0 C. is gebleken, dat de correctie,
die wegens de verandering der stf//«m:oncentratie door
den druk, op de inversieconstante moet worden toege-
past, zóó klein is, dat ze kan worden verwaarloosd. (Zie

-ocr page 129-

noot op bldz. 87). Ook bij 35°.0 C. is deze correctie van
dezelfde orde; eenvoudigheidshalve Iaat ik haar daarom
achterwege.

De correcties voor de zuurconcentratie toepassend op
de inversieconstanten van 20% rietsuiker en 0.499 n. azijn-
zuur bij 35°.0 C. en bij verschillende drukkingen, vinden wij
de waarden „kp. 107 gecorrigeerd", in onderstaande tabel
vermeld. Voor „kp.107 ongecorrigeerd" werd voor eiken
druk het gemiddelde genomen van de waarden, die een
serie bepalingen bij dien druk had opgeleverd (tabel 39—41).

TABEL 51.

Druk in atm.

kp. 107
ongecorri-
geerd

Correctie voor
de zuurcon-
centratie

kp.107
gecorrigeerd

1

417

0

417

500

436

— 1.3

430

1000

456

— 3.0

442

1500

465

-4.9

442

Evenals bij de bepalingen bij 45°.0 C. blijkt ook hier
1°. dat de snelheid der inversie door den druk wordt ver-
groot; 2°. dat deze versnelling bij lageren druk relatief
grooter is dan bij hoogeren; 3°. dat in het interval 1000—
1500 atm. de versnelling dezelfde blijft.

Ten einde ook nog gegevens bij een derde temperatuur
te verkrijgen, werden inversiebepalingen bij 25°.0 C. uitge-
voerd. De resultaten zijn in de volgende bladzijden vermeld.

-ocr page 130-

C. Bepaling der inversieconstante bij 2F.0 C.

De inversie van 20% rietsuiker en 0.5 n. azijnzuur ver-
loopt bij 25° C. zoo langzaam, dat eerst na zeer langen
inversietijd een behoorlijke verandering van de draaiing
der suikeroplossing kan worden geconstateerd.

Met het oog op dit langzame verloop der reactie werden
bij de verschillende drukkingen telkens twee bepalingen
uitgevoerd met inversietijden van 3 resp. 5 etmalen. Ge-
durende deze tijden veranderde de draaiing gemiddeld
3°.3 resp. 5°.4.

Daar bij deze proeven de inversie- en polarisatie-tem-
peratuur gelijk zijn, werd het reactiemengsel vóór het
polariseeren niet in een kolfje, dat in ijs stond, gekoeld,
maar terstond in de polarimeterbuis gebracht. Als eindpunt
der inversie (tijd C en tijd D; zie bldz. 67) werd daarom,
zoowel bij oplossing I als bij oplossing II, het oogenblik
genomen, waarop de eerste bepaling van den draaiings-
hoek geschiedde.

De dikke minerale olie, die tijdens de proeven bij
35° C. in de bomholte was, werd voor deze bepalingen
door een dunner soort vervangen.

Overigens werden de bepalingen der voorkoel- en der
mengtemperaturen, der inversieconstanten en der com-
pressibiliteitscoëfficiënten op geheel gelijke wijze uitge-
voerd, als bij de proeven bij 45° C. is beschreven. (Zie
bldz. 64—68).

TABEL 52.

Inversie bij 1500 atm. en 25°.0 C. — 20 gram riet-
suiker per 100 ccm; 0.499 n. azijnzuur. — Tempera-

-ocr page 131-

tuur der beide oplossingen voor het mengen 12°.4 C.
«O=26°.50; «cv, = — 7°.94.

No.

Inversie bij 1500 atm.

Inversie bij 1 atm.

tijd in min.

«t

kp.108

tijd in min.

«t

k,. 10®

31.

4165

22\'.98

1124

4191

23°.28

1017

32.

7054

20. 87

1099

7080

21. 26

1013

TABEL 53.

Inversie bij 1000 atm. en 25°.0 C. — 20 gram rietsuiker
per 100 ccm; 0.499 n. azijnzuur. —Temperatuur der beide
oplossingen voor het mengen 17°.3 C.
«0 = 26°.50; «cv, =— 7°.94.

No.

Inversie bij 1000 atm.

Inversie bij 1 atm.

tijd in min.

*t

kp. 108

tijd in min.

«t

kx .10«

33.

4167

23°.07

1093

4196

23°.27

1019

34.

7073

20 .80

1111

7104

21 .24

1013

TABEL 54.

Inversie bij 500 atm. en 25°.0 C. — 20 gram rietsuiker
per 100 ccm.; 0.499 n. azijnzuur. — Temperatuur der beide
oplossingen voor liet mengen 23°.9 C.
«0 = 26°.50;
«cv, = — 7°.94. _

No.

Inversie bii 500 atm.

Inversie bij 1 atm.

tijd in min.

«t

kp.108

lijd in min.

«i

k,. 10"

35.

36.

4335
6925

23°.07
21 .11

1051
1068

4356
6948

23°. 19
21 .29

1007
1025

-ocr page 132-

De verhouding die in een bepaalde serie constant
Ki

moet zijn, vindt men in onderstaande tabellen.

TABEL 56.

TABEL 57.

TABEL 55.

Druk 1500 atm.
kp.108 kj. 108 ^

1124 1017 1.10
1099 1013 1.09

Druk 1000 atm.
kp.108 MO8

«M

1093 1019 1.07
1111 1013 1.10

Druk 500 atm
kp.108 kj.108

K

1051 1007 1.04
1068 1025 1.04

De waarden van de inversieconstante bij 1 atm. zijn
verzameld in

TABEL 58.
Temperatuur 25°.0 C.
Druk 1 atm.

No.

k:. 108

No.

k, . 108

No.

kx. 108

31.

1017

33.

1019

35.

1007

32.

1013

34.

1013

36.

1025

De grootste afwijking van het gemiddelde komt voor
bij de proeven No. 35 en 36, en bedraagt daar ongeveer
0.9%. Bij de bepalingen onder druk bedraagt de
grootste
afwijking 1.1% (bij de proeven No. 31 en 32; zie tabel 52).

Wanneer men bedenkt, dat de draaiingshoek «t tot op
0°.03 nauwkeurig kan worden bepaalden bij een inversie-
tijd van 3 etmalen een verschil van 0°.03 in *t reeds een
verandering in de inversieconstante van ongeveer 1 %
veroorzaakt, terwijl deze verandering bij een inversietljd
van 5 etmalen ongeveer 0.7% bedraagt, mag men con-

-ocr page 133-

cludeeren, dat bij bovenstaande bepalingen de grootst
mogelijke nauwkeurigheid is bereikt.

Dat een zoodanige nauwkeurigheid kon worden ver-
kregen, is te danken aan het uitstekend constant blijven
zoowel van de temperatuur als van den druk.

» n
n v

Compressibiliteitsbepalingen bij 25°.0 C.

Proef met kivikvulling.

Gewicht van het Hg = 73.8090 gram.
De druk, bij welken zich het contact instelt, is 246atm.
Na toevoeging van 0.0185 gr. Hg, was die druk 408 atm.
„verdere „ „ 0.0247 „ „ „ , „ 628 „
* » „ „ 0.0368 „ „ „ „ „ 969 „

y) * * „ 0.0263 „ „ „ „ „ 1230 „

•n n n 0.0335 „ „ „ „ „1551„

Met behulp dezer getallen werd een kromme getrokken,
op de wijze, als op bldz. 75 is vermeld.

Proef I met siiikervulling.

Gewicht van de suikeroplossing = 5.4067 gram.
De druk, bij welken zich het contact instelt, is 329 atm.
Na toevoeging van 0.4723 gr. Hg, was die druk 549 atm.
„ verdere „ „ 0.4804 „ „ „ „ „ 787 „
„ 0.4940 „ „ , „ „ 1051 „
„ 0.4740 „ „ „ „ „ 1322 „
„ „ „ 0.3267 „ „ „ „ „ 1525 „

Tabel 59 bevat de cijfers, die voor de berekening van
den compressibiliteitscoüfficiünt der suikeroplossing volgens
vergelijking (3) van bldz. 77 noodig zijn.

-ocr page 134-

W = 5.4067 gram.

D = 1.0808, gevonden uit twee onafhankelijke bepalingen

van het spec. gew. der suikeroplossing bij 25° C.
(-?)

DHg = 13.534.
fi1 =0.000004.

Drukintervallen (atm.)

w

w1

329— 549

0.4723

0.0246

549— 787

0.4804

0.0265

787—1051

0.4940

0.0276

1051—1322

0.4740

0.0278

1322—1525

0.3267

0.0208

De waarden van £ . 10®, volgens bovenstaande gegevens
berekend, zijn verzameld in

TABEL 60.
Temperatuur 25°.0 C.

Drukintervallen (atm.)

P. 10«

329— 549

34.0

549— 787

32.1

787—1051

30.0

1051—1322

28.2

1322—1525

26.1

Nog een tweede proef met suikervulling werd uitge\'
voerd; ze leverde de volgende resultaten op:

-ocr page 135-

Drukintervallen (atm.)

P. 106

308-

534

34.2

534-

765

32.3

765—

1010

30.9

1010—

1276

28.4

1276—

1543

26.0

De proeven I en II met suikervulling geven ons dus
de volgende waarden voor 10°:

TABEL 62.
Temperatuur 25°.0 C.

Drukintervallen (atm.)

/9 . 10®

308-

534

34.2

329-

549

34.0

534—

765

32.3

549-

787

32.1

765-

1010

30.9

787—

1051

30.0

1010—

1276

28.4

1051 —

1322

28.2

1276—

1543

26.0

1322—

1525

26.1

Volgens deze gegevens de correctie voor de verande-
ring der zwwrconcentratie door den druk berekenend,
vinden wij:

-ocr page 136-

Druk in atm.

Correctie in proc.

500

— 1.7

1000

— 3.0

1500

— 3.9

Evenals bij de proeven bij 45° C. en bij 35° C. bleek
ook hier, dat de correctie wegens de verandering der
s«/£e/-concentratie door den druk, kan worden verwaarloosd.

De gecorrigeerde waarden der inversieconstanten van
20% rietsuiker en 0.499 n. azijnzuur bij 25°.0 C. en bij
verschillende drukkjngen, zijn in onderstaande tabel ver-
eenigd.

TABEL 64.

Druk in atm.

kp.107
ongecorri-
geerd

Correctie voor
de zuurcon-
centratie

kp.107
gecorrigeerd

1

102

0

102

500

106

— 1.7

104

1000

110

-3.0

107

1500

111

— 3.9

107

Ook hier dus hetzelfde resultaat, als bij de proeven bij
45°.0C. en 35°.0C. was verkregen, n.1. 1°. dat de snelheid
van inversie door den druk wordt vergroot; 2°. dat de
versnelling bij Iageren druk relatief grooter is dan bij
hoogeren; 3°. dat de versnelling in het interval 1000—1500
atm. dezelfde blijft.

-ocr page 137-

Tabel 65 geeft een overzicht over alle verkregen resul-
taten. Bij elke temperatuur zijn in de eerste kolom de
gecorrigeerde waarden van kp.108 opgenomen, in de
tweede de versnellingen door den druk, berekend in pro-
centen van de waarde bij 1 atm.

TABEL 65.

45°.0 C.

35°.0 C.

25°.0 C.

Druk in atm.

kp.106

Ak

kp.100

Ak

kp.100

Ak

1

157

41.7

10.2

250

160

1.9

500

163

3.8

43.0

3.1

10.4

2.0

750

165

5.1

1000

167

6.4

44.2

6.0

10.7

5.2

1250

167

6.4

1500

167

6.4

44.2

6.0

10.7

5.2

-ocr page 138-

VIJFDE HOOFDSTUK.

Discussie der verkregen resultaten.

Alvorens over te gaan tot een nadere beschouwing over
den invloed van den druk op de inversiesnelheid, wil ik
eerst de door mij gevonden inversieconstanten voor zoo
ver dit mogelijk is, vergelijken met die, welke door
Stern \')
zijn verkregen.

Om de redenen, op blz. 6 uitvoerig uiteengezet, meende
ik n.1. te moeten twijfelen aan de juistheid van zijn
resultaten.

Zooals uit tabel 3 op bldz. 4 blijkt, is door Stern de
inversieconstante bepaald van 23.28 % rietsuiker en 0.503 n.
azijnzuur bij 25°.9 C. en bij den druk van 1 resp. 512 atm.
Voor de inversieconstante van 20 % rietsuiker en 0.499 n.
azijnzuur bij 25°.0 C. en bij 1 atm. werd door mij 0.00001016
gevonden. De overeenkomstige waarde bij 25°.9 C. kan,
op grond der metingen van
Palmaer 2), worden berekend
met behulp der vergelijking:

12810

kTx = kT0-e T°>Ti

-ocr page 139-

waarin k en k de inversieconstanten bij de absolute

\'O T1

temperaturen to en t, voorstellen.

Deze berekening uitvoerend, vindt men voor k bij 25°.9 C.
de waarde 0.00001156.

Daar Stern bij de berekening der inversieconstante
natuurlijke logarithmen gebruikt, ik daarentegen die van
Brigg, moet deze waarde nog met 2.3026 worden verme-
nigvuldigd; resultaat: 0.0C00266^
Stern vindt voor k: 0.00002589
Het verschil bedraagt ongeveer 3 %•
Dat er verschil bestaat, kan m.i. worden toegeschreven
aan het feit, dat
Stern de en de met behulp van
formules berekend, die zooals op bldz. 94 en 96 is aan-
getoond, niet geheel juiste resultaten opleveren.

Ook kan de zeer korte inversietijd (678 min.) bij de
bepaling van
Stern een fout hebben veroorzaakt. Immers,
in dien tijd is de draaiing van de suikeroplossing slechts
ongeveer 0°.5 veranderd, terwijl bij mijn proeven deze
verandering varieerde tusschen 3°.5 en 6° en de nauw-
keurigheid van de inversieconstante grooter is naarmate
de draaiing meer is veranderd.

Ook door het feit, dat Stern de inversieconstante bij
een bepaalden druk en een bepaalde temperatuur slechts
uit
een enkele proef berekent, terwijl de door mij gevonden
waarden van k steeds de gemiddelden zijn van een
aantal
bepalingen (varieerend tusschen 2 en 4), lijken mij de
door
Stern opgegeven inversieconstanten minder betrouw-
baar. Buitendien zegt
Stern niets omtrent zijn tempera-
tuurregeling; ook aan de thermometrie wordt geen enkel
woord gewijd, terwijl aan dit een en ander bij de boven-
beschreven proeven groote zorg werd besteed.

-ocr page 140-

Het verschil, dat bij de constanten bij 1 atm. betrekkelijk
gering is, wordt echter veel grooter, als men de waarden
bij 500 atm. met elkaar vergelijkt.

Indien men de door mij gevonden waarde van k500,
ongecorrigeerd voor de verandering der suiker- en der
zuurconcentratie door den druk, op de bovenvermelde
wijze omrekent, vindt men: k500 =
0.00002775,
terwijl Stern vindt k513 = 0.00002383.

Het verschil bedraagt ruim 16 %•

Een dergelijke groote afwijking kan onmogelijk aan het
drukverschil van 12 atm. worden toegeschreven, maar moet
m. i., behalve aan de vroeger vermelde factoren, o. a.
worden geweten aan den invloed der compressiewarmte,
die, gelijk reeds door
de Boer *) is aangetoond, door
Stern niet op voldoende wijze in rekening werd gebracht.

De conclusies, welke Bogojawlensky en Tammann 1),
op grond van Stern\'s resultaten trekken, mogen daarom
m. i. niet zonder meer worden aanvaard.

Zooals op bldz. 6 is medegedeeld, vindt Stern, dat de
invloed van den druk op de inversiesnelheid bij lagere
temperatuur grooter is dan bij hoogere. Inverteerend met
azijnzuur, vindt hij n
.1. bij 15°.0 C. een versnelling van
11.20%, terwijl deze c.p. bij 25°.9 C. 7.95% bedraagt.
Mijn proeven leveren echter het tegenovergestelde resul-
taat; bij
45°.0 C. vind ik n.1., dat een druk van 500 atm.
een versnelling van
3.8 % teweegbrengt, terwijl deze bij
35°.0 C. 3.1 % en bij 25°.0 C. 2.0 % bedraagt.

Daar door mij inversieconstanten bij drie verschillende

1 ) Zeitschr. f. physik. Chem. 23, 13 (1897).

-ocr page 141-

temperaturen zijn bepaald, kunnen deze dienen ter toet-
sing van de vergelijking

12810

u =kT .e To Tl

o

T1 ~ "T

(zie blz. 120), die ons in staat stelt de inversieconstanten
bij verschillende temperaturen te berekenen, als de con-
stante bij een andere temperatuur bekend is.

In onderstaande tabel zijn in de tweede kolom de expe-
rimenteel bepaalde inversieconstanten aangegeven bij 1
atm. en bij de temperaturen, in de eerste kolom vermeld-
De kolommen 3, 4 en 5 geven de constanten, die met
behulp van bovenstaande vergelijking zijn berekend, waarbij
voor elke kolom de tusschen haakjes geplaatste waarde
als bekende heeft gediend.

TABEL 66.
Druk 1 atm.

Temperatuur

kp.10® gevonden

kp. 10° berekend

45°.0 C.
35°.0 C.
25°.0 C.

157
41.7
10.2

(157)

42.4

10.5

154
(41.7)
10.3

152
41.2
(10.2)

Hieruit blijkt dus, dat bovenstaande vergelijking vol-
doende resultaten oplevert, waar het de berekening van
inversieconstanten bij 1 atm. betreft. De constanten onder
druk op deze wijze berekenend, vindt men de waarden in
de tabellen 67 en 68 vermeld.

-ocr page 142-

Temperatuur

kp. 10° gevonden

kp.

10® berekend

45°.0 C.

163

(163)

169

155

35°.0 C.

43.0

41.5

(43.0)

42.0

25°.0 C.

10.4

10.9

10.6

(10.4)

TABEL 68.

Druk 1000—1500 atm.

Temperatuur

kp. 10® gevonden

kp.

10° berekend

45°.0 C.

167

(167)

164

160

35°.0 C.

44.2

45.1

1(44.2)

43.2

25°.0 C.

10.7

11.2

10.9

(10.7)

Uit mijn proeven blijkt ten slotte, dat zoowel bij 1 atm.
als bij 1500 atm. de inversie bij 45°.0 C. ongeveer 3.7 maal
sneller loopt, dan bij 35°.0 C. en bij deze laatste tempe-
ratuur weer ongeveer 4 maal sneller dan bij 25°.0 C. In
het interval 25°—45° C. geeft dus een temperatuurver-
hooging van 10° C. een versnelling van ongeveer 285%-
Hierbij dient nog het volgende te vvorden opgemerkt.
Wanneer men den invloed, dien de
temperatuur op de
snelheid eener reactie uitoefent, wil bestudeeren, mag
alleen de temperatuur een variabele grootheid zijn; m.a.w.
men moet de secundaire veranderingen, die door de tem-
peratuurverandering in het reactiemengsel ontstaan, eli-

-ocr page 143-

mineeren. Wanneer men bijv. de inversieconstante van
van 20 % rietsuiker, en 0.5 n. azijnzuur bij 25° C. heeft
bepaald en men verhoogt dan de temperatuur 10° C.,
teneinde ook de inversieconstante bij 35° C. te leeren
kennen, dan zal door deze temperatuurverhooging het
reactiemengsel veranderen. Immers, het volumen van de
oplossing wordt grooter en daardoor vermindert de bruto-
concentratie zoowel van de suiker als van het zuur; tevens
verandert de dissociatiegraad van het azijnzuur; ook de
viscositeit van het reactiemengsel blijft niet dezelfde en
zoo zijn er misschien nog meer factoren te noemen, die
afhankelijk zijn van de temperatuur.

Bepaalt men dus de inversieconstante bij 35° C., dan
heeft deze betrekking op een reactiemengsel, dat niet
overeenkomt met dat van 25° C. Wil men dus de con-
stanten bij deze temperaturen met elkaar vergelijken, ten
einde den invloed van de temperatuur op de reactiesnel-
heid te leeren kennen, dan moet er voor worden gezorgd,
dat deze constanten betrekking hebben op reactiemengsels,
die alleen in temperatuur van elkaar verschillen, maar
verder in alle opzichten aan elkaar gelijk zijn.

Men kan dit bereiken door de bij 35° C. experimenteel
bepaalde inversieconstante te corrigeeren voor al die facto-
ren, die tengevolge van de temperatuurverhooging mede zijn
veranderd. Eerst dan kunnen de beide inversieconstanten
worden vergeleken en kan men den gezochten tempera-
tuurinvloed leeren kennen.

Gewoonlijk worden deze correcties echter niet in rekening
gebracht, omdat ze zeer klein zijn in vergelijking met den
eigenlijken temperatuurinvloed. Ook bij de berekening, boven
uitgevoerd, is dit niet geschied. De fout, die hierdoor

-ocr page 144-

wordt begaan, is echter zoo klein, dat ze mag worden
verwaarloosd, hetgeen uit het volgende moge blijken:

Daar het soortelijk gewicht van het gebruikte azijnzuur-
mengsel bij
25° C. 1.0808 (zie tabel 59, bldz. 116) en bij
35° C. 1.0772 (zie tabel 46, bldz. 108) is, volgt hieruit, dat

een hoeveelheid der oplossing, die bij 25° C. 100 ccm.

1 0808

inneemt, bij 35° C. een volumen van \' X100 =

100.33 ccm. heeft.

De concentratie van het azijnzuur is dus 0.33% kleiner
geworden en evenzoo die van de suiker.

Indien wij aannemen, dat de inversiesnelheid evenredig
is met de concentratie van het zuur, zal een verandering
van 0.33% de snelheid niet noemenswaard veranderen.
Een dergelijke kleine verandering in de suikerconcentratie
zal in het geheel geen invloed hebben.

De vermindering van den dissociatiegraad van het azijn-
zuur blijkt uit de cijfers, die
Noyes *) opgeeft. Volgens
hem is een azijnzuuroplossing van 0.5 n. bij 18° C. voor
2.45% gedissocieerd, bij 100° C. voor 1.90% en bij
218° C. voor 0.743%- Hieruit volgt, dat door een tem-
peratuurverhooging van 10° C. de dissociatiegraad van
0.5 n. azijnzuur 0.06% kleiner wordt, hetgeen op de
inversiesnelheid geen of een uiterst geringen invloed zal
hebben.

De verandering van de viscositeit is betrekkelijk groot,
ongeveer
2% per graad. Reformatsky 1) heeft echter
aangetoond, dat de katalyse van methylacetaat door zout-

1 ) Zeitschr. f. physik. Chem. 7, 34 (1891).

-ocr page 145-

zuur bij 25° C. in water met dezelfde snelheid verloopt
als in een waterige oplossing van ongeveer 0.4% agar-
agar, waaruit hij concludeert, dat de vloeistofwrijving niet
in verband staat met de snelheid der reactie.

Tot hetzelfde resultaat kwamen ook Voigtlünder en
Levi 2). Wel is waar hebben de onderzoekingen van
Bechhold en Ziegler 3), alsmede die van Buchböck4)
e.a. eenigszins andere resultaten opgeleverd, toch schijnt
de invloed van de viscositeit op de reactiesnelheid in het
algemeen gering te zijn.

Hoewel de genoemde factoren alle tezamen de inversie-
constante wel eeniger mate zullen wijzigen, is hun ge-
zamenlijke invloed toch zeker zoo gering, vergeleken met
den eigenlijken temperaluurinvloed, die zooals op bldz. 124
is medegedeeld ongeveer 285% bedraagt, dat eerstge-
noemde mag worden verwaarloosd.

Wanneer men den invloed van den druk op dereactie-
snelheid wil leeren kennen, moet men denzelfden weg
volgen als bij de bepaling van den temperatuurinvloed.
Indien men dus de inversieconstante van 20% rietsuiker
en 0.5 n. azijnzuur bij 45° C. en 1 atm. heeft bepaald, mag
men niet zonder meer de inversieconstante, die bij 1500
atm. wordt gevonden, met deze eerste vergelijken, om zoo
doende den drukinvloed te leeren kennen, omdat men dan
constanten vergelijkt, die betrekking hebben op reactie-
mengsels, die behalve in den druk, ook nog in andere

i) Zeitschr. f. physik. Chem. 3, 316 (1889).

=) Gazz. Chini. 30, II, 64 (1900).

») Zeitschr. f. pliysik. Chem. 50, 105 (1906).

<) Zeitschr. f. pliysik. Chem. 23, 123 (1897).

-ocr page 146-

opzichten verschillen. De bij 1500 atm. experimenteel be-
paalde inversieconstante zal dus moeten worden gecorri-
geerd voor al die factoren, die door de drukverhooging
in het reactiemengsel tegelijkertijd zijn veranderd.

Indien men de inversieconstanten, die de bepalingen
bij 1 atm. en bij 1500 atm. hebben geleverd, met elkaar
vergelijkt, blijkt, dat ze slechts weinig verschillen; bij
45° C. bijv. slechts ongeveer 11 %. De correcties, die men
op de constante bij 1500 atm. moet toepassen, mogen
daarom, al blijken ze misschien klein, niet worden ver-
waarloosd.

Vandaar dus, dat ik de bij 1500 atm. bepaalde inversie-
constante corrigeerde voor de concentratieverandering, die
het reactiemengsel door de drukverhooging had ondergaan.
Hierdoor werd het verschil, dat eerst ongeveer 11 %
bedroeg, teruggebracht op 6.4%.

Er zullen echter nog andere correcties moeten worden
aangebracht, hetgeen uit de volgende beschouwing moge
blijken.

In het algemeen kunnen wij zeggen, dat de reactie-
snelheid (hier de inversieconstante) (k) een functie is van
de temperatuur, van den druk (p), van de bruto concen-
tratie van het zuur (c) J), van den dissociatiegraaad (•*),
van de viscositeit (^) en misschien van nog andere groot-
heden. Bij constante temperatuur is dus:
k = F (p. c. x.vj____)

Differentieeren wij deze betrekking naar p, dan vinden wij:

De verandering, die k ondergaat ten gevolge eener concentratie-
verandering van de suiker is zóó gering (zie blz. 101) dat zij hier
buiten beschouwing kan worden gelaten.

-ocr page 147-

dp [dpjc«>*---- (dcjp-a-^____dp [d*]p-c->7____dp

p • c •«____

dk

Hierin stelt het eerste lid, ^ , de experimenteel bepaalde

verandering van de inversiesnelheid met den druk voor.
Deze is gelijk aan de som van de termen in het tweede
lid der vergelijking: hiervan geeft de eerste term

(cïp)c veranderi"g van met P aan> a\'s

alleen de druk variabel is, terwijl de andere onafhankelijk
veranderlijken alle constant zijn; dit is dus de term, waar
het ons feitelijk om te doen is. Indien wij nu schrijven:

/dk\\ _ dk r/dk\\ dc /dk\\ d*

\\dp) c-u\'Vj----"dp [\\dc/p*))----\' dp \\da/p-c«>j____\'dp

......] (6)

dan is de waarde, die wij moeten berekenen, gelijk aan
de experimenteel bepaalde waarde, verminderd met de
som van al de veranderingen, die door de drukverhooging
zijn ontstaan.
Kortheidshalve schrijven wij:

X = -f-S
dp

dk

Hierin is -r- bekend. Om X nu te leeren kennen, moet
dp

de som S van al de correcties, die moeten worden toe-
gepast, worden berekend.

dp

-ocr page 148-

Wij willen de termen, waaruit S bestaat, een voor een
behandelen.

dc , dc

3— kan -j—

p • x\' vj... dp dp

paald door metingen der~compressibiliteit. (^r)

kan eveneens op experimenteelen weg worden vastgelegd,
door na te gaan, hoe de inversiesnelheid verandert, wan-
neer wij de bruto concentratie van het zuur bijv. bij 1
atm. varieeren, terwijl * op de een of andere wijze (wij
denken hierbij aan toevoeging van een zoutoplossing met
gelijknamig ion) constant wordt gehouden.

Thans richten wij ons tot den tweeden term van S,
/
dk \\ d«

\\d«/ p-C\'j*____ dp

Over de verandering van den dissociatiegraad van het

inverteerende zuur door den druk,-j--, zijn tot dusverre

in de literatuur experimenteele gegevens niet voorhanden;
a fortiori is dit het geval, waar het een suiker-azijnzuur-
mengsel betreft, zooals bij mijn proeven werd gebruikt.

Indien het zuur, waarmede geïnverteerd wordt, zoo ver-
dund is, dat het totaal in ionen is gesplitst, zal de dis-
sociatiegraad door den druk niet kunnen worden veranderd

en wordt dus = o. Is het zuur echter slechts gedeel-
de

telijk gedissocieerd, dan zal niet gelijk nul zijn.Trouwens,

Van den term _ -jt- kan "tz1 worden be-

als x verandert, wordt tevens het aantal ongesplitste zuur-
moleculen gewijzigd. Hoewel
Palmaer \') bewees, dat bij

Öfversigt af K. Vetensk. Akad. Fürhandlingar 1897, pag. 5.

-ocr page 149-

de inversie van rietsuiker met zoutzuur van 0.01 tot 0.001
n. evenredigheid bestaat tusschen de inversiesnelheid en
de vvaterstofionenconcentratie, blijken bij sterker geconcen-
treerde oplossingen afwijkingen te bestaan, die wijzen op
een sterken katalytischen invloed der ongesplitste zuur-
moleculen. Door
H. Goldschmidt 3), Acree 1),Snethlage s),
Taylor 4)
e.a. zijn juist in den allerlaatsten tijd uitgebreide
onderzoekingen hierover uitgevoerd.

Bij de berekening van moet dus, vol-

gens deze nieuwere onderzoekingen, behalve met de ver-
anderingen der waterstofionenconcentratie, ook met die van
het aantal ongesplitste zuurmoleculen rekening worden
gehouden.

De verandering van den dissociatiegraad door den druk
bij zwak gedissocieerde zuren, als azijnzuur, experimenteel
te bepalen, lijkt mij bezwaarlijk, daar dan bepalingen van
het geleidingsvermogen in oneindig verdunde azijnzuur-
oplossingen in een medium, dat 20% rietsuiker bevat,
moeten worden uitgevoerd. Zelfs indien men van rietsuiker-
preparaten gebruik maakt, als het hier gebezigde, dat slechts
0.006 % zouten bevat, zal het moeilijk zijn tot betrouw-
bare resultaten der waarden van « te geraken.

dn

Over de verandering ^» die de druk in de viscositeit

van een suiker-azijnzuurmengsel, zooals door mij werd
gebezigd, teweegbrengt, valt voorshands niets te zeggen,

1  Amcric Chcm. Journ. 48, 352 (1912).

\') Zeitschr. f. pliysik. Chcm. 85, 211 (1913).

l) Mcdd. fr. K. Vctensk. Akad.\'s Nobel Institut, (1913) Nos. 34, 35
en 37.

-ocr page 150-

daar betrouwbare studies over den drukinvloed op de
viscositeit nog niet zijn uitgevoerd en het, gelijk boven
reeds is gebleken, nog steeds een open vraag is, in
hoeverre de viscositeit bij het tot stand komen van om-
zettingen een rol speelt.

Indien mag worden aangenomen, dat de inversiesnelheid
onafhankelijk is van de viscositeit van het medium, waarin

geïnverteerd wordt, dan zou ) p • c •«----= 0 worden

en dus de derde term van S verdwijnen.

In bepaalde gevallen zal onze vergelijking (6) een een-
voudiger vorm aannemen. Als voorbeeld zij hier gewezen
op het door
Kaiser1) bestudeerde geval der verzeeping
van 0.01 n. aethylacetaat door 0.01 n. natron bij 2°. 40 C.

De termen ^ en (jj|r) ____ ^ kunnen met be-

hulp der door hem gevonden resultaten worden berekend.

Daar 0.01 n. natron practisch geheel in ionen is ge-
splitst, zal de dissociatiegraad door den druk niet worden

veranderd; ^ wordt dus = 0 en de term p • c • y... •
vervalt.

Voor de viscositeit van het door hem gebezigde mengsel
kan zonder bezwaar die van water worden genomen. Of
een verandering in de viscositeit al dan niet invloed op
de inversieconstante uitoefent, is nog onbekend; zeer
waarschijnlijk zal de invloed, dien een dergelijke veran-
dering teweegbrengt, wel mogen worden verwaarloosd.

p-c-« .... kan dus = 0 worden gesteld en hier-
mede verdwijnt de term (^-J p«c*—• jjL

Proefschrift, Utrecht 1914.

-ocr page 151-

Vergelijking (6) krijgt in dit geval dus de eenvoudige
gedaante:

(ók\\ _ dk_(dk^ dc ^

dpjc.x.y---- dp V dc) p . j: . y,----\' dp \'

De bepalingen, door Kaiser uitgevoerd, leveren voor
het drukinterval 1—500 atm. de volgende waarden op:
dk
1.38— 1.22
dp ~ 500

Aangenomen, dat er evenredigheid bestaat tusschen de
concentratie en de reactieconstante, vinden wij, daar k
bij 0.01 n. natron 1.22 is en dus bij 0.02 n. natron 2.44

wordt, voor I ^ 1 de waarde 2,44 1,22 .

Vdcjp. 0.02 — 0.01

Aangezien de toeneming der concentratie, tengevolge

der compressibiiiteit van het systeem bij 500 atm. 2.4%

bedraagt, wordt de normaliteit van de natron, die bij 1

dc

atm. 0.01 was, bij 500 atm. 0.01024; voor -t— vinden wij

dus M1024 - 001.
500

De aldus berekende waarden In de vergelijking (7)
substitueerend, krijgen wij:
dk\\ _ 1.38—1.22 2.44 — 1.22 .0.01024 —0.01

j

dp/c.«.jf.... 500 0.02 — 0.01 500

= 0.0002566.

De gecorrigeerde reactieconstante bij 500 atm. wordt
dus:
1.22 0.0002566X500= 1.35.
Kaiser komt tot hetzelfde resultaat (k500 = 1.35).

Uit de bovenstaande beschouwingen volgt, dat in bepaalde
gevallen slechts de eerste term van S kan worden be-

-ocr page 152-

rekend. Hoe groot de andere termen van S zullen zijn,
is niet te zeggen; dat zij echter in rekening moeten worden
gebracht, moge uit het volgende blijken:

De door mij experimenteel bepaalde inversieconstanten
onder druk werden gecorrigeerd voor de verandering, die
de zuur- en de suikerconcentratie door den druk onder-
gingen, m. a.w. met den eersten term van S werd reke-
ning gehouden. Indien wij nu voor elk der onderzochte
temperaturen een curve construeeren met de drukkingen
als abscissen en de zoo gecorrigeerde waarden van k
als ordinaten, blijkt, dat deze krommen van 1 tot 1000
atm. vrij steil oploopen, bij 1000 atm. een scherpen
knik vertoonen en van 1000—1500 atm. horizontaal blijven.
Indien de druk een invloed op de reactiesnelheid uitoefent,
is niet in te zien, waarom de curve, die dezen invloed
graphisch voorstelt, niet continu zou verloopen. Het
discontinue verloop der curven móet m.i. worden geweten
aan onvolledige correctie der waarden van k.

Wij kunnen ons zelfs voorstellen, dat bij volledige ken-
nis van alle termen van S, de som dezer termen gelijk

blijkt te zijn aan de waarde van m. a. w. dat X = o
wordt. \'

Indien dit het geval mocht zijn, zou tevens een nog
open kwestie zijn opgelost.
De Boer j) vindt bij zijn onder-
zoekingen over de inversie van 20% rietsuiker met TV n.
zoutzuur, dat de druk een
vertraging in de inversiesnel-
heid veroorzaakt, terwijl bij mijn proeven met 0.5 n. azijn-
zuur onder overigens gelijke omstandigheden een
versnel-

-ocr page 153-

ling werd geconstateerd. Indien echter juist is, dat de
inversieconstanten, door
de Boer en door mij gevonden,
nog niet voldoende gecorrigeerd zijn, is het niet ondenk-
baar, dat bij volledige correctie in beide gevallen
S = ~

wordt en dus de vertraging, die de Boer meende te vin-
den en de versnelling, die ik constateerde, beide nihil
worden.

Uit hetgeen in de vorige bladzijden werd uiteengezet,
zal in elk geval duidelijk zijn, dat over den invloed, dien
de druk op de inversiesnelheid van rietsuiker uitoefent,
nog niets met zekerheid kan worden gezegd, alvorens de
aldaar behandelde grootheden nauwkeurig experimenteel
zijn bepaald. Het lijkt mij daarom ook niet geoorloofd,
de betrekking

dl. k

—— = constante
dp

die door van \'t Hoff \') is opgesteld, te toetsen aan de
door mij gevonden inversieconstanten.

-ocr page 154-

SAMENVATTING.

1. Bestudeerd werd de invloed, dien zuren op het draaiend
vermogen van suikeroplossingen uitoefenen (bldz. 11—24).

2. Nagegaan werd op welke wijze rekening kan worden
gehouden met het optreden van multirotatieverschijnselen
bij het bepalen der draaiingshoeken van suikeroplossingen
(bldz. 24—36).

3. Een overzicht werd gegeven van de apparaten en de
inrichting der proeven, zooals die voor het bepalen van
inversieconstanten onder druk noodig zijn (bldz. 37—70).

4. Bepaald werden inversieconstanten van 20% rietsuiker
en 0.499 n. azijnzuur

a. bij 45°.0 C. en bij drukkingen van 1 resp. 250, 500,
750, 1000, 1250, 1500 atm. (bldz. 88—103).

b. bij 35°.0 C. en bij drukkingen van 1 resp. 500, 1000,
1500 atm. (bldz. 103—111).

c. bij 25°.0 C. en bij drukkingen van 1 resp. 500, 1000,
1500 atm. (bldz. 112-119).

5. Compressibiliteitsbepalingen van een suiker-azijnzuur-
mengsel werden uitgevoerd bij 45°.0 C., 35°.0 C. en
25°.0 C. (bldz. 70—83; 107—110; 115—117).

6. De gevonden inversieconstanten werden vergeleken

-ocr page 155-

met die, welke de bepalingen van Stern hadden opge-
leverd (bldz. 120—122).

7. De bekende temperatuurformule werd getoetst aan de
inversieconstanten bij 1 atm. en aan die onder druk
(bldz. 123).

8 Een beschouwing werd gegeven over den invloed
der temperatuur op de inversiesnelheid (bldz. 123—127).

9. Een beschouwing werd gegeven over den invloed van
den druk op de inversiesnelheid, waarbij tevens de richting
werd aangegeven, in welke verder onderzoek zich zal
moeten bewegen (bldz. 127—135).

-ocr page 156-
-ocr page 157-

STELLINGEN

i

De onderzoekingen van Kahlenberg over den osmoti-
schen druk laten de wetten der verdunde oplossingen
onaangetast.

II

Acetylazijnester is bij gewone temperatuur een mengsel,
waarin ongeveer 7% enolvorm.

III

De proef van John Mayow over de samenstelling der
lucht (
Ostwald\'s Klassiker No. 125, pag. 22) heeft niet
de bewijzende waarde, door den uitvinder er aan toegekend.

IV

De waarnemingen, betreffende de ionisatie der lucht
met r-stralingen verdienen geen vertrouwen.

V

De verdeeling der kolloïden in omkeerbare en onom-
keerbare, zooals die door
Zsigmondy in zijn leerboek wordt
bepleit, heeft geen voordeelen boven andere.

-ocr page 158-

Tetraphenyl-metaxylyleen is niet metachinoïd gecon-
stitueerd.

VII

De proef met den voltameter over de ontleding van
water, zooals die gewoonlijk aan beginners wordt ver-
toond, is van geringe paedagogische beteekenis.

VIII

De dimorfie van den Boraciet hangt samen met een
verandering in zijn molecuulgroepeering.

IX

De verklaring, die Wurtz in de Dictionnaire de Chimie,
1876, pag. 1174, geeft voor het feit, dat buskruit in het
luchtledige niet ontploft, als zou het medium, dat de
warmte overbrengt te verdund zijn, is onaannemelijk.

X

Adsorptie is een zuiver grensvlakproces.

XI

Van triphenylmethylchloride bestaan geen tautomere
magnesiumverbindingen

-ocr page 159-

t

In Agatharchides\' beschrijving (Diodorus Siculus III,
Cap. 14) van de goudzuiveringsmethode der Aëgyptenaren,
moet in plaats van xpfcivov1) worden gelezen: MBtvov1).

XIII

Voor de hedendaagsche Chemie is de studie harer ge-
schiedenis ook van actueel belang.

XIV

De verklaring voor de vergiftigende werking van stof-
fen als HgClj, KCN e.a. op kontakt-katalytische processen,
als zou een verstoring der adsorptieprocessen grond dezer
verschijnselen zijn, is onjuist.

XV

De aanwezigheid van vele onverzadigde verbindingen
in de steenkolenteer moet worden toegeschreven aan de
hooge temperatuur, waarop de kolen zijn verhit geweest.

1  = stccnen —

-ocr page 160- -ocr page 161-
-ocr page 162-
-ocr page 163-
-ocr page 164-
-ocr page 165-
-ocr page 166-