HSBSSSESasaSSSHSHSi

1926

DE AFSTERVING VAN

MICRO-ORGANISMEN

ONDER INVLOED VAN TEMPERATUUR
WATERSTOF-IONEN EN

ONGEDISSOCIEERDE ZUREN

F. TEKELENBURG

bibliotheek der
rijksuniversiteit
MTRecht,

iBasasasasBSBsasESHssBasasBsasasgsBSEsasasHSgsaBssasasasEBHBHS.

A. qu.

192

■■ - t , •

m- ■

\'\'.■•\'s . ■ \' \' r..
. .. -,

ƒ

t ■

1-: ■ :

] , ■"

tßW:

X ..V-

sm:..

vV-

DE AFSTERVING VAN MICRO-ORGANISMEN
ONDER INVLOED VAN TEMPERATUUR, WATERSTOF-IONEN
EN ONGEDISSOCIEERDE ZUREN

rijksuniversiteit ut^

1295 2523

De Afsterving van Micro-Organismen
onder Invloed van Temperatuur, Waterstof-ionen
en Ongedissocieerde Zuren

proefschrift ter verkrijging van den graad
van doctor in de wis- en natuurkunde aan
de rijks-universiteit te utrecht, op gezag
van den rector-magnificus Dr A. NOORDTZU,
hoogleeraar in de faculteit der godge-
leerdheid, volgens besluit van den senaat
der universiteit tegen de bedenkingen van
de faculteit der wis- en natuurkunde te
verdedigen op maandag 13 december 1926,
des namiddags te 4 uur, door

françois tekelenburg
geboren te utrecht

H. J. PARIS
AMSTERDAM MCMXXVI

BIBLlOlNfciEK DER

rwksunjversiteit
iiirecht.

t-5\'

AAN DE NAGEDACHTENIS VAN
MARIA DUYST VAN VOORHOUT
AAN MIJN AANSTAANDE VROUW

T "7. .tf >£f

"■\'i\'î^}

Nu, na het voltooien van dit proefschrift, is het mij een welkome
gelegenheid, U, Oud-Hoogleeraren, Hoogleeraren en Lectoren in
de faculteit der Wis- en Natuurkunde te danken voor het onderricht
en de vorming, die ik van U heb mogen ontvangen.

Hooggeleerde van Romburgh, Uw heldere en boeiende colleges
zullen mij steeds in aangename herinnering blijven.

Hooggeleerde Cohen, U dank ik voor het vele, dat ik op colleges
en practica van U heb mogen leeren.

Zeer erkentelijk ben ik U, Hooggeleerde Kruyt, voor Uw onder-
richt. Ik beschouw het als een voorrecht. Uw belangwekkende
colleges te hebben gevolgd.

U, Hooggeleerde Ornstein, dank ik voor het genoten onderwijs
in de theoretische natuurkunde.

Hooggeleerde de Graaff, Hooggeachte promotor, U in het bij-
zonder dank ik voor den steun en de belangstelling, mij bij de
bewerking van dit proefschrift betoond. Gevoelens van groote
erkentelijkheid vervullen mij voor de wijze, waarop Gij mij geleid
hebt op een terrein, waar nog zooveel werk voor den chemicus
is weggelegd. De tijd, dat ik als Uw assistent werkzaam was,
beschouw ik van groot belang voor mijn wetenschappelijke
ontwikkeling.

Hooggeleerde Schoorl, U dank ik voor de gastvrijheid mij
steeds in Uw laboratorium verleend.

Tot U, Zeergeleerde Kolthoff, richt ik een hartelijk woord van
dank voor de steeds aanwezige bereidwilligheid tot gedachten-
wisseling, waarbij Uw kennis der literatuur mij van veel nut was.

inhoud

Inleiding ......................l

PHYSISCH-CHEMISCH DEEL

Hoofdstuk I — Het bepalen van de waterstof-ionencon-
centratie bij hoogere temperaturen.......15

Hoofdstuk II — De veranderingen van de waterstof-ionen-
concentratie van eenige organische zuren en buffer-
mengsels met de temperatuur.........38

Hoofdstuk III — Bespreking van de resultaten .... 47

BACTERIOLOGISCH DEEL

Hoofdstuk I — De werking van waterstof-ionen bij ver-
schillende temperaturen op Bacterium coli commune,
Bacterium pyocyaneum en Staphylococcus pyogenes
aureus...................

Hoofdstuk II — De werking van hydroxyl-ionen bij ver-
schillende temperaturen...........57

Hoofdstuk III — De relatieve bactericide eigenschappen
van waterstof-ionen, ongedissocieerde zuren en anionen
bij constante temperatuur...........60

Samenvatting................71

Literatuur.................72

Tabellen..................74

INLEIDING

Talrijk zijn de verrichte onderzoekingen omtrent de beteekenis
van de chemische reactie van den voedingsbodem voor het leven
van de verschillende bacteriën. Zoo o.a. door Lübbert (Biolo-
gische Spaltpilzuntersuchugen. Würzburg 1886), Deelemann (Arb.
a. d. Kaiserl. Ges. Amt. Bd 13), Cobbett (Ann. de l\'Inst. Past.
Bd 11, (1897), Schreiber (C. f. Bakt. Abt. I Orig. Bd 19, (1896),
Laitiner (Ibid. Bd 23, (1898), Wladimiroff en Kresling (Dtsch.
med. Wochenschr. 1899), Uffelmann (Berlin. Klin. Wochenschr.
1899), Ficker (C. f. Bakt. Abt. I Orig. Bd 27, (1900), Finkelstein
(Dtsch. med. Wochenschr. 1900), Schlütter (C. f. Bakt. Abt. 1
Orig. Bd 29, (1901), Rodella (Ibid. 29, (1901), Permi (Ibid. 1901),

In het algemeen geldt een neutrale of zv^ak alkalische reactie
als eerste levensvoorv^aarde: echter komen z.g. acidophiele
(d. w. z. resistent ten opzichte van zuur) zoowel als alkali-resistente
rnicro-organismen voor.

Door Dreser i) werd het eerst op het verband, dat bestaat
tusschen de toxische werking van verschillende stoffen en hun
dissociatiegraad, gewezen. Hij sprak het vermoeden uit, dat de
meer of mindere giftigheid van enkele kwikverbindingen ten op-
zichte van de levende cel afhankelijk zou zijn van het aantal
aanwezige kwik-ionen.

Paul en Krönig^) verrichtten een uitgebreid onderzoek omtrent
de juistheid van deze veronderstelling. Het resultaat was, dat zij
niet geheel de meening van Dreser konde« bevestigen. De des-
infecteerende werking van verschillende zouten hangt niet alleen
af van de concentratie van het zich in de oplossing bevindende
metaal-ion, doch eveneens van de specifieke eigenschappen van
het zout en van het oplosmiddel. Sterke zuren vertoonen in con-

1) Arch. f. exp. Pathologie 32.

2) Z. f. phys. Chem. 21, 414, (1896).

T. 1

centraties van 1 mol. per L. en grooter, behalve een specifieke
werking van het waterstof-ion, ook eene van het anion. De ver-
dunde sterke zuren werken naarmate zij gedissocieerd zijn, en
wel in dien zin, dat de giftigheid grooter is naarmate de disso-
ciatie grooter is.

Verrassende verschillen in toxische werking van allerlei zuren
vond J. F. Clark 1). De mate van dissociatie toch hield blijkbaar
geen verband met de giftige werking, en hij zag zich genoodzaakt
de ongedissociëerde moleculen een belangrijke rol toe te kennen.

Evenmin konden Scheuerlen en Spiro 2) als Stevens 3) de
ontwikkeling van schimmels in bepaalde oplossingen met behulp
van de ionen-theorie verklaren.

Uit de onderzoekingen van Bial^) is af te leiden, dat anor-
ganische zuren, bij gelijke verdunning, des te sterker remmend
werken op de vergisting van glucose door Saccharomyces ceri-
visea, naar gelang de dissociatie grooter is. De sterke zuren
als H2SO4, HNO3, HCl en trichloor-azijnzuur zijn in toxisch ver-
mogen ongeveer gelijkwaardig.

Oxaalzuur, mierenzuur en phosphorzuur moeten, om een zelf-
den invloed als de genoemde sterke zuren te kunnen uitoefenen, in
twee tot driemaal grootere concentratie worden aangewend, terwijl
deze concentratie voor zwakke organische zuren als azijnzuur, pro-
pionzuur en boterzuur ongeveer tien maal zoo groot moet zijn.

Verder toonde Bial aan, dat door terugdringing van de disso-
siatie, door toevoeging van een neutraal zout van het betrokken
zuur, de remmende werking op de gisting wordt verzwakt. Daar
nu de anionen afzonderlijk in de gebruikte concentratie geen
merkbaren invloed uitoefenen — hetgeen blijkt uit het niet giftige
gedrag der alkali-zouten —, meent Bial, dat de storende werking
geheel aan het waterstof-ion moet wórden toegeschreven.

Winslow en Lockridgeö) vonden, dat sterke zuren als HCl
en H2SO4 in die concsntratie, waar ze voor een groot deel ge-
dissocieerd zijn, zeer giftig werken, terwijl zwakke zuren als

1) Bot. Gaz. 28, 378, (1899).

2) Münch, med. Wochenschr. 1897.

3) Bot. Gaz. 26, 377.

4) Z. f. ]5hys. Chem. 40, 513, (1902).

6) J. infect. Dis. 3, 547, (1906).

azijnzuur en benzoëzuur juist bij de concentraties, waar de disso-
ciatiegraad klein is, het zelfde effect hebben. Dit laatste schreven
zij toe aan de ongedissociëerde moleculen.

Paul, Birstein en Reusz i) vonden, dat niet alleen de water-
stof-ionenconcentratie de oorzaak is van de giftwerking van ver-
schillende zuren, doch dat het anion hierbij eveneens een belangrijke
rol speelt. Voor de anorganische zuren geldt, dat anionen, welke
op zichzelf niet toxisch zijn, den desinfecteerenden invloed van
het waterstof-ion begunstigen, zoodat aan deze de eigenschappen
van positieve katalysatoren moeten worden toegeschreven. Zij
nemen aan, om de sterk giftige werking te kunnen verklaren,
dat bij de onderzochte organische zuren, in casu azijnzuur en
boterzuur, de ongedissociëerde moleculen werkzaam zijn.

Hun conclusies zijn o.a. dat de desinfecteerende werking van
azijnzuur en n. boterzuur veel sterker is dan die van HCl in iso-
hydrische oplossingen, en verder, dat de desinfectie-snelheids-
constante (zie blz. 13) van HCl van V25—Viso"- ongeveer even-
redig is met den wortel uit de zuurconcentratie, terwijl voor
n. boterzuur van Vg—726". deze constante evenredig is met het
quadraat van de zuurconcentratie. Voor azijnzuur van V2—Vs
is deze grootheid evenredig met de zuurconcentratie. n. Boterzuur
werkt dus relatief het sterkst, daarna azijnzuur en tenslotte zoutzuur.

Ook Johannessohn 2) vond, dat ongedissociëerde moleculen
van organische zuren een rol spelen bij de vergisting van glucose
door gist, en wel, dat de invloed een remmende is.

Michaelis en MarcoraS) stelden vast, dat Bacterium coli in
een melksuiker bevattenden voedingsbodem altijd dezelfde Pn eind-
waarde bereikte, n.1. p^ 5, terwijl zij vonden, dat genoemd
organisme bij een zuurgraad overeenkomende met p^ 4,7 altijd
ten gronde ging, Zij meenden, dat Bact. coli het vermogen bezit,
om zichzelf te behoeden tegen het bereiken van een schadelijke
waterstof-ionenconcentratie.

Brünn onderzocht verschillende azijnzuurmengsels, waarvan
hij de Ph berekende, op hun toxische werking. Hij vond, dat bij

1) Bioch. Z. 29, 202, (1910).

2) Bioch. Z. 47, 97, (1912).

3) Z. f. Imm. forsch, u. exp. Ther. 14, 170, (1912).

Diss. Berlijn 1913.

zuren, waarvan de alkali-zouten geen bactericide werking be-
zitten, de waterstof-ionenconcentratie de doodende factor is. Zoo
wordt volgens genoemden onderzoeker liet Bact coli na 24 uur
gedood bij een pjj van 4,69.

W. M. Clark 1) wees er op, dat toevoeging van kleine lioe-
veelheden melkzuur aan een lactose bevattenden, met Bact colt
geënten voedingsbodem de eindwaterstof-ionenconcentratie be-
ïnvloedde en dat deze kleiner werd, naarmate de bufferwerking
van den gebruikten voedingsbodem grooter was. Hij veronder-
stelde, dat er een toxische werking was van de ongedissociëerde
zuren naast die van de waterstof-ionen.

Norton en Nsu^) meenen ook dat de anionen de werking van
de waterstof-ionen begunstigen en bovendien, dat de ongedisso-
ciëerde moleculen negatief katalytisch ten opziciite van de water-
stof-ionen weiken. Toevoeging van een zout met lietzelfde anion
als het betrokken zuur had verzwakking van de desinfecteerende
werking ten gevolge, hoewel deze verzwakking grooter was
dan alleen van de vermindering van de waterstof-ionenconcen-
tratie verwacht kon worden. Zouten, weike geen invloed op de
dissociatie van het zuur hadden, veroorzaakten een toename van
het desinfecteerend vermogen.

Deze resultaten zijn niet in overeenstemming met andere, door
Paul, Birstein en Reusz^) gepubliceerde gegevens. Hier toch
wordt vermeld, dat zouten, welke op zich zelf niet giftig zijn,
de desinfecteerende werking van anorganische zuren, zoowel
met dezelfde als met verschillende anionen vermogen te versterken.

Taylor bestudeerde de desinfectie van in den oorlog ver-
kregen verwondingen en bepaalde de concentraties van eenige
organische en anorganische zuren, noodig om den groei van
Staphylococcus pyogenes te verhinderen. Het viel hem op, dat
organische zuren onderling zeer groote verschillen vertoonden
wat toxisch vermogen betrof.

Wolf en Harris s) wijzen op den schadelijken invloed van

1) J. of biel. Chem. 22, 87, (1915).

2) J. Infect. Dis. 18, 180, (1916).
8) Bloch. Z. 29, 249, (1910).

4) Lancet 2, 192, 294, (1917).

5) Bloch. Z. 11, 213, (1917).

de waterstof-ionen zoowel als van de ongedissociëerde mole-
culen. Melkzuur had ongeveer dezelfde werking als zoutzuur,
terwijl barnsteenzuur en boterzuur bij een geringere waterstof-
ionenconcentratie den groei belemmerden.

Wyeth i) vindt iets dergelijks bij Bact. coli. Hij bepaalde de
Pu waarbij de groei van Bact. coli werd verhinderd door toe-
voeging van acetaat, lactaat of chloride. Deze waarde bedroeg
respectievelijk 4,68; 4,47 en 4,27. Hieruit volgt dus, dat azijn-
zuur meer remmend werkt dan melkzuur, hetgeen aan de kleinere
dissociatieconstante van azijnzuur zou kunnen worden toege-
schreven, daar hieT dan eerder een bepaalde concentratie onge-
dissociëerd zuur bereikt zou worden dan dit het geval is bij
melkzuur.

Als men de actieve massa van de zuren beschouwde, was
zoutzuur werkzamer dan melkzuur of azijnzuur, doch de letale
waterstof-ionenconcentratie lag voor de organische zuren lager
dan voor HCl.

Van Dam 2) maakte het waarschijnlijk, dat het eindigen van
de melkzuurgisting, door de gewone lactococcen veroorzaakt,
moest worden toegeschreven zoowel aan de werking van de
ontstane waterstof-ionen als aan die van de ongedissociëerde
melkzuur-moleculen, indien men van aangezuurde melkwéi uitging.
Wordt bij melkwei een oplosbaar lactaat gevoegd, waardoor
dus de dissociatie van het ontstane melkzuur teruggedrongen en
het aantal ongedissociëerde moleculen vergroot wordt, dan blijkt
de gisting niet meer mogelijk te zijn, zoodra de concentratie
van de ongedissociëerde zuurmoleculen ongeveer 0,01 n. bedraagt.
De eind Ph is dan ook kleiner dan de eigenlijke letale.

Wordt aan de melkwei vóór het enten zoutzuur toegevoegd,
dan vormt zich zooveel melkzuur als met een waterstof-ionen-
concentratie van 10 ä 20X10"^ overeenkomt. Hier is het uit-
blijven van verdere gisting toe te schrijven aan de waterstof-
ionen, daar nu de letale concentratie van het ongedissociëerde
melkzuur niet bereikt wordt.

Van Dam wijst er op, dat bij het bestudeeren van de biolo-
gische eigenschappen van zuur-produceerende micro-organismen

1) Bioch. J. 12, 382, ^1918).

2) Bioch. Z. 87, 107, (1918).

op de bufferwerking van den voedingsbodem moet worden gelet.

Ook proeven door Svanberg i) verricht wijzen in deze richting.
Bovendien toonde Svanberg aan, dat de belangrijk meer zuur-
produceerende lactobacillen, bij kweeken in melkserum ook door
de ongedissociëerde melkzuurmoleculen in ontwikkeling gehinderd
worden. De letale zuurconcentratie is hier ± 0,1 n. Hieruit volgt,
dat noch de in een bepaald medium bereikte waterstof-ionen-
concentratie, noch de potentieele zuurgraad een biologisch ken-
merk van de melkzuur-bacteriën kan zijn. Mogelijk geldt dit wel
voor de concentratie van de ongedissociëerde melkzuurmole-
culen. De moeilijkheid is echter een voedingsbodem te bereiden,
waarbij het mogelijk is deze letale zuurconcentratie aan te toonen.
Wel vond Holwerda^) een zekere constante, welke echter af-
hankelijk is van de samenstelling van den voedingsbodem, in
casu het milieu.

Lord 3) schrijft het uitblijven van verderen groei in glucose-
bouilloncultures van pneumococcen toe aan de waterstof-ionen.

Baldwin-1) meent, dat alleen de waterstof-ionenconcentratie
en niet de totale hoeveelheid aanwezig zuur invloed heeft op
den groei van bacteriën. Daarom vindt hij het verkieslijker de
waterstof-ionenconcentratie te meten in plaats van den titreer-
zuurgraad te bepalen. Bovendien moet bij het bepalen van den
titreerzuurgraad rekening gehouden worden met de aanwezige
buffers.

Jones toonde aan, dat daarentegen bij aanwezigheid van
bloedserum en ascitesvloeistof (zie Lord I.e.) de resistentie van
pneumococcen ten opzichte van waterstof-ionen aanmerkelijk is
vermeerderd.

Iets dergelijks nam Forster ß) waar hi\\ Streptococcushemolyticus.

Vermast 7) verrichtte proeven over de desinfecteerende wer-
king van salicylzuur en benzoëzuur. Deze bleek onafhankelijk

1) Z. physiol. Chem. 108, 120, (1919).

2) Bioch. Z. 128, 465, (1922). Diss. Utrecht 1922.

3) J. Am. M. Ass. 72, 1364, (1919).

4) Proc. Indiana Acad. Sc. 171—3, (1919); Chem. Abstr. 4018, (1921).

5) J. Inf.\'Dis. 26, 160, (1920); Ibid. 26, 435, (1920).

6) J. of Bact. 6, 161, (1921).

7) Bioch. Z. 125, 106, (1921).

te zijn van de totale hioeveellieid zuur zoovi^el als van de w^ater-
stof-ionenconcentratie, doch afhanlcelijlc van de concentratie van
het ongedissociëerde zuur.

joachimoglu ging den invloed van de waterstof-ionencon-
centratie na op de antiseptische werking van sublimaat. Met
behulp van verschillende buffermengsels werden de verlangde
Ph\'s verkregen en aan deze oplossingen sublimaat toegevoegd.
Het bleeli nu, dat de giftige eigenschappen van een zelfde hoeveel-
HgCl2 bij een p^ 5,0—6,6 het sterkst waren.

Scheer 2) toonde de onjuistheid aan van de veronderstelling
van Michaëlis en Marcora (l.c.). Door aan voedingsbodems van
nagenoeg geiijl^e bufferweriiing verschillende suiliers toe te voegen
en de begin- en eindwaterstof-ionenconcentratie te bepalen, bleelt,
dat het slechts van het medium afhangt, welke eind-p^ de cul-
tuur bereikt, zoodat zelfsteriliseering zeer wel mogelijk is. Een
bepaalde invloed van de aanvangswaarde der waterstof-ionen-
concentratie, welke door middel van zoutzuur- of loog-toevoeging
willekeurig veranderd kan worden, werd niet waargenomen, mits
deze beginconcentratie natuurlijk niet op zich zelf reeds toxisch
werkte. Anders was het, wanneer melkzuur of azijnzuur werd
toegevoegd. Het was mogelijk de eind-pn steeds grooter (dus
de waterstof-ionenconcentratie kleiner) te doen worden door meer
melkzuur of azijnzuur in den voedingsbodem te brengen. Ook
hier dus werd een groote invloed aan de ongedissociëerde mole-
culen toegekend.

Indien het juist is, dat het gistingsvermogen van bepaalde
bacteriën eerst bij een steeds dezelfde eind-aciditeit verdwijnt
(Michaëlis, Scheer, Adam) dan is te verwachten, dat in ver-
schillende voedingsbodems, al naar gelang het buffervermogen
(d.i. de weerstand, welke het medium vertoont ten opzichte van
zuur of loog, om den reëeien zuurgraad te veranderen, dus

d (zuur) d verschillende hoeveelheden zuur gevormd

dpH dpH ^ ^

worden.

Müller s) toonde aan, dat de invloed van pepton op de ver-

1) Bioch. Z. 134, 490, (1922).

-) Bioch. Z. 130, 535, 545. (1922).

3) Bioch. Z. 131, 485, (1922).

gisting van rietsuiker door Bacterium lactis aërogenes berust:
le op de eigenschap van stikstof bron te zijn en 2e op zijn buffer-
werking. Om in de noodige hoeveelheid stikstof te voorzien is
een gehalte van 1 % pepton voldoende, terwijl verdere toevoeging
van pepton de gisting versterkt door bufferwerking, welke wel-
licht ook door citraat- of phosphaatmengsels kan verkregen
worden. Het verloop van de gisting van een met Bact. tact.
aërogen. geënte pepton-suikeroplossing wordt minder beïnvloed
door de waterstof-ionenconcentratie dan wel door de specifieke
eigenschappen van de ongedissociëerde zuren. Zoo bestaat er
samenhang tusschen de suikerconcentratie en het bufferend ver-
mogen van het medium. Is dit laatste klein ten opzichte van de
suikerconcentratie, dan heeft toevoeging van suiker geen ver-
meerdering van de gisting ten gevolge, terwijl, indien dit ver-
rhogen relatief groot is, de aciditeit eerst toeneemt om ten slotte
weer te verminderen en zelfs negatief kan worden.

Ook Verzar 1) en medewerkers wijzen op den invloed van den
bufferrijkdom van den voedingsbodem. Kweekt men Bact. coli in buf-
ferarmen 1 % glucosebouillon, dan bereikt de cultuur, onafhankelijk
van de beginreactie, een p^ van 4,08. Evenzoo bij een gehalte van
3 % in zoowel bufferarme als bufferrijke vloeistoffen. Daarentegen
wordt in 1 % bufferrijke glucose-bouillon al naar de aanvangsreactie
bedraagt een andere pH bereikt. De hoeveelheid gevormd zuur
hangt af van het punt, waarbij de karakterestieke p^ is bereikt.
Dit gebeurt, wanneer alle buffers gebonden zijn, dus in buffer-
arme oplossingen eerder en bij kleiner zuurconcentratie dan in
bufferrijke. Alle waargenomen gevallen, eveneens de onafhan-
kelijkheid van de beginreactie zoowel als de gevonden constante
titreereindwaarden, laten zich volgens- genoemden auteur aldus
verklaren.

De meeningen van de verschillende onderzoekers loopen dus
nog al uiteen. Uit het bovenstaande literatuuroverzicht blijkt echter
wel voldoende, dat noch de reëele, noch de potentieele aciditeit
elk afzonderlijk den groei van bacteriën beheerschen, doch samen.
Het bepalen van de waterstof-ionenconcentratie is dus van even
groot belang als het bepalen van den titreerzuurgraad.

1) Bioch, Z. 141, 13, (1923).

Terwijl men vroeger allerlei eigenschappen aan den titreer-
zuurgraad toeschreef, beschouwden velen, na de door Sörensen
(1909) gepubliceerde gegevens, den reëelen zuurgraad als den maat-
gevenden factor. Vele bepalingen van de eind p^ van verschil-
lende culturen zijn verricht, omdat men meende hierin een
diagnostisch kenmerk te bezitten. Langzamerhand bleek echter
dat dit geenszins het geval is en dat de samenstelling van den
voedingsbodem een belangrijke rol speelt.

Indien men zich echter rekenschap geeft van wat eigenlijk de
waterstof-ionenconcentratie beteekent en welk verband er bestaat
tusschen deze en de concentratie van de gedissocieerde en niet
gedissocieerde moleculen, dan is zulks in het geheel niet vreemd.
Van physisch-chemisch standpunt beschouwd is het reeds te
verwachten, dat van een constante eind-p^ geen sprake kan zijn
indien de voedingsbodem niet altijd dezelfde eigenschappen bezit.

Beschouwen we een zwak zuur HA, dat gedissocieerd is vol-
gens de evenwichtsvergelijking:

HAj;H\' A~

dan krijgen we, door toepassing van de wet van GuLDBERGen
Waage :

. [H^ (2)

[A-]

Hierin stelt [H"^] de concentratie van het waterstof-ion voor,
[A~] die van het anion en [HA] die van het ongedissociëerde
zuur. K is de voor elk zuur specifieke dissociatieconstante.

Produceert een micro-organisme tijdens zijn groei in een be-
paalden voedingsbodem een zuur, dan zal dit met de aanwezige
buffers reageeren en er heeft zoutvorming plaats. De totale hoe-
veelheid gevormd zuur, waaronder we dus verstaan zoowel de
concentratie van het gedissocieerde als ongedissociëerde zuur, is
te bepalen door een zekere hoeveelheid met loog van bekende
sterkte te titreeren tot dezelfde waterstof-ionenconcentratie als
de voedingsbodem oorspronkelijk bezat. Aldus vindt men:

[HA] [A-] = X

Meet men nu ook de waterstof-ionenconcentratie [H"^], dan is uit

vergelijking (2) de concentratie van het ongedissociëerde zuur
te berekenen:

= (3)

Verwekt nu een bacterie in een voedingsbodem een karak-
terestieke waterstof-ionenconcentratie, dan correspondeert hiermee
een evenzoo karakterestieke verhouding van de concentratie
van het ongedissociëerde zuur tot het gedissociëerde gedeelte.
Het is dus geenszins toelaatbaar om de verdere verschijnsels
geheel aan de waterstof-ionenconcentratie toe te schrijven. In
tegendeel, de concentratie van het ongedissociëerde zuur is in
den regel aanmerkelijk grooter dan die van de waterstof-ionen.
En al hebben deze laatste ongetwijfeld sterk toxische eigen-
schappen, hetgeen men ziet in de groote desinfecteerende werking
van de sterke anorganische zuren, de waterstof-ionenconcentratie,
welke meestal ter sprake komt bij de zwakke organische zuren
(en het zijn juist deze, die- voornamelijk een rol spelen in biolo-
gische processen) is.veel kleiner dan die van de ongedissociëerde
moleculen. Zoo heeft een oplossing van 0,1 n. zoutzuur een
Ph van 1,04, hetgeen overeenkomt met een waterstof-ionencon-
centratie van ongeveer 0,1 n., terwijl de Ph van een 0,1 n. op-
lossing van azijnzuur 2,87 bedraagt, wat correspondeert met een
waterstof-ionenconcentratie van 1,3X10"^ d.i. dus 75 maal
kleiner.

Evenmin mag een eventueele invloed van het anion uitge-
sloten worden.

Indien het juist is, dat de ongedissociëerde moleculen een
schadelijken invloed uitoefenen, dan is te verwachten, dat een
zuur-produceerend micro-organisme, geënt op voedingsbodems
met verschillend bufferend vermogen, in dat milieu, hetwelk het
^tr-* ^^^ bufferstoffen, eenj\\i}ßirr€r Ph bereikt, dan in het buffer-

^ arme medium. Want in den eerstgenoemden voedingsbodem toch
zal eerder de toxische concentratie van het ongedissociëerde
zuur bereikt zijn dan in den tweeden.

Omgekeerd, indien de eind-pH gelijk is, dan zal in den eersten
voedingsbodem meer ongedissociëerd zuur aanwezig zijn dan in
den tweeden. Immers: indien b.v. de totale hoeveelheid gevormd

zuur in liet bufferrijlce milieu x bedraagt en die in het bufferarme
y, waarbij dan x grooter is dan y, dan zal:

ro^i - tHi^i] = [H2A2]
x-[HiAi] y-[H2A2]

Vele in de literatuur vermelde gegevens zijn van dit standpunt
beschouwd te verlilaren.

Uit het voorafgaande blijlit wei voldoende, datdeeind-p^ slechts
dan als diagnostisch Itenmerii toegepast zal liunnen worden, indien
men algemeen een voedingsbodem van volltomen dezelfde samen-
stelling en bufferwerliing gebruikt i).

Niet alleen voor de bacteriologische systematielf is het van
belang den invloed van de gedurende den groei zich.vormende
waterstof-ionen, ongedissociëerde zuren en anionen te Icennen,
ooli voor de pliysische en chemische sterilisatie is dit een fac-
tor van beteekenis.

Een andere zijde van het vraagstuli is verder hoe de sterilisatie
feitelijk tot stand komt.

De celdood is het gevolg van de verandering en beschadiging
van het levend celprotoplasma, en voor dit mogelijk is, zal het
gift den celwand moeten doordringen. Volgens M. Traube 2), den
ontdekker van de z.g. neerslagmembranen, is dit slechts mogelijk,
indien de poriën van den celwand een voldoende grootte be-
zitten om de betreffende deeltjes door te laten, en hij beschouwt
dus den celwand als een soort molecuulzeef.

Nernst huldigde de opvatting, dat de doordringbaarheid van
een membraam voor een bepaalde stof afhangt van het oplossend
vermogen van de membraan voor die stof. Dit was een der
grondslagen van de theorie van Overton^). Deze zegt, dat de
celwand rijk is aan iipoïden, d. z. stoffen, welke de meeste eigen-
schappen van vetten bezitten. De celwand is dan doorlaatbaar voor
verbindingen welke z.g. „lipoïdiöslich" zijn, een eigenschap, die

Kolthoff. Tijdschr. v. Vergel. Geneesk. enz. 9, (1925).

2) Arch. f. Anat, Physiol. u. Med. 87, (1867).

3) Z. f. phys. Ch. 6, 37, (1890)

Vierteljahrsschr. d. Naturf. Gesellsch. Zürich 44, (1899); S udien über
Narkose. Jena 1901).

onder meer ongedissociëerde organische moleculen zou toekomen,
terwijl gedissociëerde stoffen dit vermogen missen. Echter vermag
deze theorie lang niet van alle verschijnsels een verklaring te geven.

I. Traube!) stelt tegenover de theorie van Overton zijn „Haft-
druck" theorie. Onder „Haftdruck" wordt verstaan de aantrek-
kende kracht tusschen oplosmiddel en opgeloste stof: deze
grootheid is niet te verwarren met den osmotischen druk en vindt
een maat in de oppervlaktespanning van het oplosmiddel. Ook
deze theorie heeft tegenspraak verwekt, voornamelijk van phy-
sisch-chemische zijde. In verdere publicaties zoekt Traube dan
ook meer een verklaring der desinfectie langs kolloidchemischen
weg en meent, dat factoren als oppervlaktespanning, adsorptie,
electrische potentiaal, zwelling, uitvlokking en osmose een be-
langrijke rol spelen 2).

Bij de vele zijden, die het vraagstuk der desinfectie vertoont,
dient men bij de beoordeeling der experimenten en resulaten,
zooals deze in de betreffende literatuur te vinden zijn, wel in
het oog te houden of getracht is een verklaring van de des-
infecteerende werking te vinden, dan wel deze laatste te bepalen.

Verder moet onderscheid gemaakt worden tusschen groeibe-
lemmerden invloed en vernietiging van het levend micro-organisme.

Wil men de mate van desinfecteerend vermogen van giften
kennen, dan kan dit geschieden door bepaling van de z.g. des-
infectie-snelheidscontante, waarbij de afsterving quantitatief ge-
volgd wordt. Madsen en Nymen toonden aan, dat bij behan-
deling van bacteriën met desinfectantia de afsterving met den
tijd volgens dezelfde wetten plaats heeft als de mono-moleculaire
chemische reactie. Is N het oorspronkelijke aantal levende bacterie-
cellen, n het aantal na den tijd t gedoode cellen dan stelt (N — n)
de hoeveelheid levende cellen na den tijd t voor. We krijgen

dan de differentiaalvergelijking: ^ = K (N — n) waarin ^ de

desinfectie-snelheid voorstelt en K de desinfectie-snelheidscon-

1) Pflügers Arch. 105, 541, (1904); 123, 419, (1908)); 132, 511, (1910); 140,
109, (1911); Intern. Z. f. phys. chem. Biol. I, 275, (1914). Bioch. Z. 42,150,
190, 205, 207, (1912); Bioch. Z. 100, 148, (1919).

2) Bioch. Z. 98, 197, (1919); Z. f. Immunität!. 29, 286-302, (1920); Bioch.
Z. 120, 90, (1921); Ibid. 157, 383, (1925).

3) Z. f. Hyg. u. Inf. Bd 57.

stante. Hieruit volgt: = Integreering heeft tot re-

sultaat : — In (N — n) = K t constante. Is t = O, dan n = O, dus

1 N

de constante = —Ln N of

Door dus op bekende tijden quantitatieve tellingen van het aantal
levende cellen te verrichten kan K berekend worden, en heeft
men hierin een maat voor het desinfecteerend vermogen van
de betrokken stof.

Reichenbach en Paul 2) hebben op deze wijze verschillende
constanten kunnen berekenen.

Rideal en Walker 3) nemen een waterige phenol-oplossing
als maatstaf en bepalen dan de concentratie van het desinfectie-
middel, waarbij een zekere hoeveelheid bacterie-materiaal in
denzelfden tijd vernietigd wordt als door de phenol-oplossing.
De verhouding tusschen de concentraties van het desinfectans
en de phenol-oplossing noemen zij phenol-coëfficient. Eenigszins
gewijzigd wordt deze methode in de Vereenigde Staten gevolgd 4).

Ook kan men een zekere hoeveelheid bacteriën in het desin-
fectans brengen en op bekende tijden hieruit overenten op een
voedingsbodem, en op deze wijze vinden wanneer de vloeistof
steriel geworden is.

Op die manier kan men dus de gebruikte agentia vergelijken,
waarbij echter niet uit het oog verloren mag worden, dat de
tijd, gedurende welken men zijn waarneming uitstrekt, relatief
is, zoodat, indien in de eene vloeistof steriliteit optreedt en in
de andere niet, dit geenszins wil zeggen, dat het tweede milieu
alle giftige eigenschappen mist. Ook komt het voor, dat enkele
nog levenskrachtige kiemen overblijven, nadat de grootste meer-
derheid gedood is en men dus verwarrende resultaten kan ver-
krijgen.

De laatste methode is toegepast bij dit onderzoek, hetwelk
zich ten doel gesteld heeft de werking van de waterstof-ionen
in goed gedefinieerde buffermengsels bij verschillende tempera-

1) Z. f. Hyg. u. Inf. Bd 69.

2) Bioch. Z. 29, 202, (1910),

3) J. of the Royal San. Inst. London 24, 424, (1903).

4) Hyg. Laboratory. Buil. 82, (1912).

turen, benevens die van eenige organische zuren en hun zouten
en mengsels van beide, op rein-culturen van enkele micro-orga-
nismen na te gaan, om eventueel hieruit den relatieven invloed
van de waterstof-ionen, de ongedissociëerde moleculen en de
anionen te kunnen beoordeelen.

Daar het meten van waterstof-ionenconcentraties in de toege-
paste natuurwetenschappen thans veel voorkomt en over de
bepaling van de Ph bij andere temperaturen dan kamertempera-
tuur weinig in de literatuur gevonden wordt, is hieraan bijzon-
dere aandacht besteed.

PHYSISCH-CHEMISCH DEEL
Hoofdstuk I

Het bepalen van de waterstof-ionenconcentratie
bij hoogere temperaturen

Door gebruiii te malten van de wetten der elementaire phy-
sische chemie is het mogelijk de waterstof-ionenconcentratie van
verschillende oplossingen te berekenen.

De afleiding van de formules kan men vinden in de bekende
boeken van Michaëlis : Die Wasserstoff-ionenkonzentration, Berlin
1914 en 1. M. Kolthoff: Der Gebrauch von Farbenindikatoren,
Berlin 1926.

Voor de waterige oplossingen van zwakke zuren, waarvan de
dissociatie minder dan 1% bedraagt, geldt:

(4)

waarin [H"^] de waterstof-ionenconcentratie voorstelt, K de dis-
sociatieconstante van het betrokken zuur en c de concentratie.

Heeft men een twee-basisch zuur, waarvan de eerste dis-
sociatieconstante groot is ten opzichte van de tweede, dan geldt
dezelfde berekening als voor een één-basisch zuur. Is het ver-
schil echter niet zoo groot, dat een verwaarloozing van de tweede
dissociatieconstante is gerechtvaardigd, dan wordt het geval iets
ingewikkelder en komt men ten slotte tot een derde machtsver-
gelijking van [H\'].

Heeft men een mengsel van aequivalente hoeveelheden van
een zwak zuur met zijn Na-zout, dan is bij benadering

[H1 = K (5)

Voor oplossingen van zouten van zwakke zuren vindt men:

= A/"K„;7XK (6)

waarin Kh^o het ionen-product van water voorstelt, K de dis-
sociatieconstante van het zuur en c weer de concentratie. Voor
zure zouten is de formule:

[H] = I^K^ (7)

toe te passen, indien de dissociatieconstante K^ klein is t. o. v. de
concentratie c.

We zien dus, dat het mogelijk is de waterstof-ionenconcen-
tratie van verschillende oplossingen in bepaalde gevallen bij be-
nadering te berekenen. Voorwaarde is echter, dat de dissociatie-
constanten bekend zijn: bovendien gelden de formules slechts
bij niet te groote concentraties.

Het zal dus in de meeste gevallen wenschelijk zijn de water-
stof-ionenconcentraties door directe meting te bepalen. Eiectrome-
trisch kan dit geschieden door gebruik te maken van de water-
stofelectrode of de chinhydronelectrode.

De quantitatieve betrekking, welke bestaat tusschen osmoti-
schen druk en E. M. K. wordt weergegeven door de formule van
Nernst 1) :

= (8)

Ec is hierin het potentiaalverschil tusschen electrode en vloei-
stof, P de electrolitische oplossingsdruk van de electrode, c de
concentratie van de ionen, welke de electrode kan leveren. Deze
formule geldt ook voor de waterstofelectrode, welke zich geheel
als een metaalelectrode gedraagt. In dat geval stelt dus c de con-
centratie van de H-ionen voor.

Om echter het potentiaalverschil tusschen een electrode en
omspoelende electrolyt te kunnen meten, heeft men een tweede
electrode met electrolyt noodig om de verbinding met den electro-
meter mogelijk te maken. Daar bij alle metingen steeds de alge-
braïsche som der E. M.K.\'s van twee „half-elementen" wordt

1) Z. f. phys. Chem. 4, 129, (1889).

bepaald, kan men dus één E. M. K. een willekeurige waarde toe-
kennen. Op voorstel van Nernst neemt men het potentiaalver-
schil tusschen een waterstofelectrode onder atmospheerdruk en
een vloeistof normaal aan H-ionen, gelijk nul aan (de z.g, ver-
gelijkingselectrode).

Is dan de vergelijkingselectrode normaal aan H-ionen, waar-
voor dus geldt:

RT P

= (9)

dan krijgt men de bekende formule voor de concentratieketen:

^ „ ^ RT, P RT, P RT, 1

^ ^ nF ^ c nF ® 1 nF ^ c ^ \'

RT

of wel, als ^ wordt omgerekend en de natuurlijke logarithme
tot de Briggsche herleid:

E = 0,0001983 T log I

Op voorstel van Sörensen i) rekent men met de negatieve
logarithme van de waterstof-ionenconcentratie om met positieve
getallen te kunnen werken. Onder de waterstofionen-exponent
Ph wórdt aldus verstaan:

Ej; — Ej Eq — t-/
- log c = = ö;o001983 T (11)

nF

Echter brengt het gebruik van de normaal waterstof-electrode
als vergelijkingselectrode practische bezwaren mee, daar de
groote diffusiepotentiaal, welke veroorzaakt wordt door het
verschil in ionen-beweeglijkheid, aanleiding geeft tot het maken
van fouten.

Gewoonlijk wordt daarom de kalomel-electrode 2) als standaard
gebezigd.

Is nu n de E. M. K. gemeten tegen de standaardelectrode en
^o de E. M. K. van die standaardelectrode ten opzichte van de

1) Compt. rend. du Lab. de Carlsberg 8, 28, (1909).

Ostwald-Luther. Phys. chem. Messungen IV. Aufl. 481.
T. 2

normaal-waterstofelectrode bij dezelfde temperatuur T, dan is

p„ == (12)
0,0001983 T

Deze formule geldt voor verschillende temperaturen. Wil men
uit de gemeten waarde t. de p„ berekenen, dan moet de waarde
van jtq bij de temperatuur T bekend zijn. De verandering van ttq
met de temperatuur hangt af van de temperatuurcoëfficient van de
electrode, welke normaal is aan waterstof-ionen en van die der
standaardelectrode; en wel is de temperatuurcoëfficient van t.q gelijk
aan de algebraïsche som van die der beide electroden afzonderlijk.

De waarde van ttq bij kamertemperatuur is niet met groote
zekerheid bekend. Men moet n.l. metingen verrichten met vloei-
stoffen, waarvan de waterstof-ionenconcentratie nauwkeurig be-
kend zijn. Buffermengsels zijn in dit geval niet te gebruiken,
omdat juist met de kennis van de standaardwaarde ttq de water-
stof-ionenconcentraties van buffer-oplossingen worden berekend.
Gewoonlijk gebruikt men zoutzuur in kleine concentraties waaraan
KCl is toegevoegd. De zuurconcentratie moet klein zijn ten einde
de diffusiepotentiaal geen te groote waarde te doen krijgen,
terwijl er aan den anderen kant een grens gesteld moet worden,
opdat verontreinigingen uit de lucht of het glas niet storend
werken. De hoeveelheid toegevoegd KCl moet dienen om de
diffusiepotentiaal te elimineeren. Internationaal neemt men bij
gebruik van de 0,1 n. kalomel-electrode als standaard-electrode
algemeen de waarde aan, welke door Sörensen (l.c.) is gevonden.
Die waarde is berekend uit de E.M.K. van de keten: H-elec-
trode - 0,01 n. HCl 0,09 n. KCl - 0,1 n. kalomel-electrode. Daar-
bij heeft Sörensen de Ph van het zoutzuur-kaliumchloride-mengsel
berekend uit het electrisch geleidingsvermogen volgens het iso-
hydrische principe van ArrheniusI):

Ph = 2,038

Volgens Arrhenius wordt de dissociatiegraad van het zuur
beheerscht door de concentratie van het gemeenschappelijk ion:
de dissociatiegraden worden uit het electrisch geleidingsver-
mogen berekend.

1) Z. phys. Chem. 31, 204, (1899).

Volgens de tegenwoordige opvattingen neemt men voor sterke
electrolyten een volledige dissociatie aan. De actieve massa van
een ion a is eciiter niet gelijk aan de totale concentratie c, doch
ten gevolge van inter-ionische krachten een functie hiervan:

a = faC

fa is de activiteitscoëfficient van het betrokken ion.

Er zijn verschillende formules om dezen activiteitscoëfficient
te berekenen o.a. door Bjerrum en Brönsted i) gegeven.

Echter, zoodra de zoutconcentraties niet meer klein zijn, vindt
men met behulp van deze formules evenmin een constante waarde
voor tcq als op de wijze van berekening door Sörensen toege-
past, terwijl bij een geringere zoutconcentratie het weinig uit-
maakt, of men met de waterstof-ionenconcentratie dan wel met
de activiteit der waterstof-ionen rekent.

Wel bestaat er een meer ingewikkelde formule van Bjerrum
ter berekening van den activiteitscoëfficient, welke ook bij grooter
zoutconcentratie slechts geringe verandering in de TUo-waarde
doet te voorschijn komen. Echter spelen in deze formule hydra-
tatiecijfers een rol, terwijl het bestaan der hydratatie geenszins
bewezen is. In tegendeel, van physische zijde (Debye, Hückel)
is er op gewezen dat het waarschijnlijker is dat electrische
krachten tusschen ionen en oplosmiddel werkzaam zijn, dat het
oplosmiddel als het ware geperforeerd is door de ionen 2). De
onderlinge electrische afstooting van de in water opgeloste ionen
komt hierop neer, dat zij zich bij voorkeur met HaO-moleculen
omhullen en niet met andere ionen. De z.g. hydratatiecijfers
zouden dan geen reëele beteekenis hebben.

Debye en Hückel berekenen op meer exacte wijze activiteits-
coëfficienten: echter is de theorie der activiteit nog niet „af"
en verdient het aanbeveling zich te beperken tot het oude iso-
hydrische principe en dus voor ttq de waarde aan te nemen
zooals Sörensen deze reeds in 1909 heeft aangegeven,

Of dit dus de juiste standaardwaarde is, wordt in het midden
gelaten; Lewis, Brighton en Sebastian s), die de E. M. K. gemeten

1) J. Am. Chem. Soc. 44, 877. 942 (1922). Zie ook: Walden. Das Leit-
vermöge der Elektrolyte. Leipzig 1924.

2) Hückel. Physik. Z. 26, 93, (1925).

3) J. Am. Chem. Soc. 39, 2245, (1917).

hebben van de keten H-electrode - 0,01 n. HCl - 0,1 n. kalomel-
electrode, dus zonder KCl, berekenen een waarde voor ttq welke
2 m. Volt lager is dan die van Sörensen.

Voor dit onderzoek maakt het ook weinig uit welke standaard-
waarde aangenomen wordt, daar het slechts gaat om den tem-
peratuurcoëfficient van te weten te komen.

Het eenige onderzoek over den temperatuurcoëfficient van de
n-waterstofelectrode is door Sörensen en Koefoed verricht
De metingen geschiedden tegen de 0,1 n. kalomelelectrode in een
luchtthermostaat. Verdere bijzonderheden worden niet vermeld.
Uit den bekenden temperatuurcoëfficient van de 0,1 n. kalomel-
electrode berekent Sörensen, dat de potentiaal dee,n-waterstof-
electrode bij stijgende temperatuur per graad 0,85 m. Volt daalt.

Daar het voor dit onderzoek noodig was de waterstof-ionen-
concentratie van verschillende vloeistoffen te kennen bij hoogere
temperaturen en daar er in de literatuur weinig gegevens zijn
over den temperatuurcoëfficient van de waterstofelectrode, leek
het ons gewenscht dezen, zoowel als dien van de kalomelelec-
trode, te bepalen om aldus een voorstelling te krijgen van de
betrouwbaarheid der methodiek.

Bij toepassing van de compensatie-methode van Poggendorf-
du Bois-Reymond werd de Student\'s potentiometer met galvano-
meter van Leeds en Northrup gebruikt.

Deze potentiometer berust op het volgende principe (zie fig. 1).
A is het stroomleverende element en E de onbekende E.M.K.,

1) Sörensen. Compt. rend. d. Lab. d. Carlsberg, no. 9, (1912); Sörensen
en K. Linderström-Lang. Ibid. 15 no. 6, (1924).

terwijl tusschen C en F een aantal weerstanden van onderling
dezelfde grootte zijn aangebracht, waarbij bovendien elke weer-
stand gelijk is aan dien van den draad FB. De weerstand kan
zoowel bij D als H worden veranderd: de grove instelling ge-
schiedt bij D, de fijnere bij H. Is nu door juiste schakeling van
de weerstanden de zijketen stroomloos, wat met behulp van den
galvanometer G geconstateerd kan worden, dan is:

DH

X potentiaalverschil B—C.

BC

Is nu b.v. de totale weerstand tusschen B en C 1000 Ohm
en het potentiaalverschil 1 Volt, dan komt 1 Ohm overeen met
een E.M.K. van 1 m. Volt. Leest men dus af voor DH = a Ohm,
dan is E = aX 0,001 Volt en men kent dus direct de verlangde
E.M.K.

Bij den Student\'s potentiometer nu is de totale weerstand
tusschen de punten C en B 2300 Ohm en wel verdeeld in 22
klosjes van 100 Ohm en een draad met sleepcontact van 100 Ohm.

Men begint nu door in plaats van het onbekende element E
een normaalelement in te schakelen en verplaatst de respectie-
velijke krukken van de weerstandklosjes en den verdeelden draad
zoodanig, dat men de E, M. K. van het normaal element op de
bijbehoorende schaalverdeeling afleest (1,0184 Volt bij 18°). Nu
regelt men de weerstandsbank W zoo, dat bij sluiting de zijketen
stroomloos is. Dit komt hier op neer, dat de E.M.K. tusschen
begin- en eindpunt van den potentiometer .tot 2,3 Volt geredu-
ceerd is. (Als stroombron A worden 2 accumulatoren gebruikt).
Daar de totale weerstand 2300 Ohm bedraagt, komt dus 1 Ohm
overeen met 1 m. Volt. Nu schakelt men het normaal element
uit en het onbekende in en plaatst de krukken (zonder dat iets
aan den weerstand W veranderd wordt!) zoodanig, dat de zij-
keten stroomloos is. Men kan dan de E.M.K. op den potentio-
meter direct aflezen.

De bijbehoorende galvanometer met sterke demping maakt een
aflezing tot op 0,1—0,05 m. Volt mogelijk.

Alvorens de potentiometer in gebruik te nemen werd het toestel
eerst geijkt met behulp met 2 precisie-rheostaten (zie fig. 2).

en Ro zijn precisie-rheostaten. Gedurende het ijken is de

totale weerstand in Ri en Rg gelijk aan 2300 Ohm. De begin-
weerstand in Ri is 1000 Ohm, die in R2 1300 Ohm. De poten-
tiometer wordt op 1,000 Volt gesteld en de weerstand Rheo
zoodanig geregeld, dat de zijketen stroomloos is, hetgeen met
behulp van den galvanometer G te constateeren is. Nu wordt
de potentiometer op 0,900 Volt (enz.) gesteld, de weerstand in
Rj 900 Ohm gemaakt, in R2 1400 Ohm, enz. enz.

De resultaten zijn, zooals uit de tabel blijkt, bevredigend.

Omdat bij deze proeven de temperatuur geleidelijk werd op-
gevoerd, was een luchtthermostaat minder geschikt voor ons doel,
daar het bij gebruik hiervan veel te lang duurt voor de electrode-
vaten de gewenschte temperatuur hebben aangenomen. De be-

palingen werden dus in een watertliermostaat verricht, waarbij
een laag vloeibare paraffine het hinderlijlte, eventueel storende
verdampen voorkwam. Hoewel Michaëlis (Die Wasserstoffionen-
konzentration, Berlin 1914) het gebruik van een waterthermostaat
afraadt, heeft ons onderzoek op dit punt geen moeilijkheden
ondervonden. De temperatuur werd tot op 0,1° C constant ge-
houden, hetgeen voor ons doel voldoende was.

Daar de gebruikelijke vormen van electrode-vaten minder ge-
schikt zijn indien men een waterthermostaat aanwendt, moest
de apparatuur eenigszins worden gewijzigd. Het. electrode-vat
voor de kaiomelelectrode was uit Jena-normaalglas vervaardigd
en had een inwendige diameter van 2 cm en een hoogte van
7 cm. Het was gesloten door een twee maal doorboorde gummi-
stop : door de eene opening stak de capillair, waarin van onderen
een stukje platina was gesmolten, hetwelk contact maakte met
het kwik, terwijl door de andere de verbindingshevel met het
tweede electrode-vat werd aangebracht. Deze verbindingshevel
was een u-vormige buis met een inwendigen diameter van
0,5—1 mm. Als verbindingsvloeistof deed dienst 1,75 respec-
tievelijk 3,5 n. KCl, waaraan 2 »/o agar-agar was toegevoegd. De
agar-agar werd boven de vrije vlam in de zout-oplossing opge-
lost, gefiltreerd en de warme vloeistof in de capillair gezogen.
Daar nu tijdens het afkoelen en stollen de agar-houdende vloei-

stof zich uit de einden van de capillair terugtrekt, werd met
behulp van een stukje gummislang en een stukje capillair de
u-buis aan beide einden verlengd zoodanig, dat een verbinding
glas op glas werd verkregen. Was de buis gevuld en afgekoeld,
dan werden voorzichtig de stukjes gummislang langs de u-buis
naar Doven geschoven en de losse stukjes capillair loodrecht op
de verschuivingsrichting afgenomen. Indien de verbindingshevels
niet in gebruik waren werden ze met beide beenen in 1,75
respectievelijk 3,5 n. KCl bewaard.

Het vat, waarin de metingen met de waterstofelectrode werden
uitgevoerd had grootere afmetingen dan het boven beschreven.
Ook hier was de sluiting een gummistop met verschillende door-
boringen. Door een van deze stak de toevoerbuis van de water-
stof. Deze buis was van onderen u-vormig omgebogen, terwijl
een deel van de geplatineerde platinadraad-electrode in het buisje
stak. Op deze wijze was de electrode voortdurend in contact
met de instroomende waterstof. De waterstof, ontwikkeld uit
zuiver zink en zwavelzuur, werd gewasschen door zilvernitraat,
kaliumpermanganaat en-een alkalische pyrogalloi-oplossing. Ten
slotte werd ze geleid door een in de thermostaat geplaatste
waschflesch, welke dezelfde vloeistof bevatte als het electrode-
vat. Door een tweede doorboring van de kurk kon de verbin-
dingshevel worden aangebracht, terwijl de overtollige waterstof
door een derde doorboring kon ontwijken.

Indien men de normaal-kalomelelectrode verwarmt tot een be-
paalde temperatuur en de electrode zonder schudden rustig in
de thermostaat laat staan, dan behoudt zij langen tijd de poten-
tiaal, behoorende bij de oorspronkelijke temperatuur. Het duurt
soms 2 uur en langer voor het evenwicht zich heeft hersteld,
en wil men zeker zijn van de waargenomen E. M. K. dan moet
men nog langer wachten om te controleeren of de E. M. K. in-
derdaad constant is.

Schudt men de electrode bij de gewenschte temperatuur ge-
durende enkele minuten, dan moet worden gewacht tot het ge-
suspendeerde kalomel volkomen is bezonken, daar anders een
te edele potentiaal wordt waargenomen, en ook in dit geval
kost alles veel tijd, daar men toch steeds controle-metingen moet
verrichten. Meet men reeds terwijl de vloeistof nog troebel is

van het opgeschudde kalomel, dan kan men fouten maken van
1 tot 1,5 m. Volt. Een ander bezwaar is, dat de kalomelelectrode,
nadat ze op hoogere temperatuur geweest is na het afkoelen
tot kamertemperatuur niet meer de oorspronkelijke potentiaal
vertoont. Zoo kon worden waargenomen, dat een tot 60° ver-
warmde electrode bij 18° een potentiaal had, welke 5 m. Volt
positiever was dan oorspronkelijk. Deze afwijking kan het ge-
volg zijn van zoowel het oververzadigd zijn van de vloeistof
aan kalomel na het afkoelen als van het veranderde evenwicht:
Hg^"" Hg Hg2^^ Bij hoogere temperatuur verandert dit even-
wicht en het herstelt zich slechts langzaam na het afkoelen. In-
dien de electroden na het afkoelen worden geschud en men
wacht tot alles bezonken is, of indien de electrodevloeistof wordt
ververscht door een bij dezelfde temperatuur geschudde 1 n.
KCl-oplossing met HgCl en kwik, vindt men weer de oorspron-
kelijke waarden.

Uit dit alles blijkt dus, dat bij het gebruik van een kalomel-
electrode als standaard, het electrode-vat steeds op die tempe-
ratuur moet worden gehouden, waarbij wordt gemeten. Bij steeds
wisselende temperaturen is het werken met de kalomelelectrode
als standaard niet aan te bevelen.

Om na te gaan of het inderdaad mogelijk is een kalomel-
electrode te gebruiken bij steeds wisselende temperaturen (in
de literatuur wordt over eenige experimenteele moeilijkheid niet
gerept (Walbum i), werd de temperatuurcoëfficient bepaald van
de n. kalomelectrode. Door vergelijking van de aldus gevonden
waarden met de door Richards 2) opgegevene, zouden we kunnen
concludeeren of onze opstelling en methode goed was.

Er werden twee verschillende electroden gebruikt, terwijl een
derde electrode, geplaatst in een Dewar\'s vat, door smeltend
ijs op 0° werd gehouden. Eerst werd nu gecontroleerd of de
electroden, bij 18° met elkaar verbonden, geen potentiaalverschil
vertoonden. De resultaten zijn in de volgende tabellen weerge-
geven 3).

1) Compt. rend. d. 1. Soc. Biol. 83, 707 (1920).

2). Z. phys. Chem. 24, 49, (1897).

I. M. Kolthoff en F. Tekelenburg. Versl. Kon. Ac. v. W. 35, 190, (1926).

Bij hoogere temperaturen wordt de potentiaal positiever.

De gevonden temperatuurcoëfficient is dus in goede overeen-
stemming met het resultaat der nauwkeurige metingen van
Richards (l.c.) die 0,00061 opgeeft.

Hoewel de kalomelelectrode dus, indien men met de noodige
voorzorgen werkt, te gebruiken is, zal voor metingen bij steeds
andere temperaturen een vergelijkingselectrode welke zich vlugger
instelt, wenschelijker zijn. Daarom werd nagegaan of de chinhy-
dronelectrode, geplaatst in een oplossing van 0,01 n. HCl 0.09
n. KCl, voor genoemd doel bruikbaar Is. Deze electrode heeft
een bepaalden waterstofdruk, welke door de omkeerbare reactie:

CcH^Os Ha ^ CCH4O2H2
chinon hydrochinen

wordt beheerscht. De chinhydronelectrode kan in vele gevallen
in plaats van de waterstofelectrode toegepast worden. Vooral
biilmann en medewerkers hebben veel werk op dit gebied ge-
presteerd^). Een voorstel om de chinhydronzoutzuurelectrode

1) Voor literatuur zie: I. M. Kolthoff. Chem. Weekbl. 22, (1925).

als vergelijkingselectrode aan te wenden is reeds door Veibel i) ge-
daan. Hij bepaalde den temperatuurcoëfficient van de cel: Pt-
chinhydron, electrolyt, waterstof-Pt, bij verschillende temperaturen
(oo _ 180). Ook Biilmann en Krarup 2) verriciitten dergelijke me-
tingen (0° - 37°). Zij vonden dat de potentiaal-temperatuurcurve
van de chinhydronelectrode een rechte is, terwijl de temperatuur-
coëfficient van de E. M. K. van genoemde cel - 0.00074 bedraagt.

Om deze waarde te verifieeren hebben we een en ander ge-
controleerd. Ter elimineering van de diffusiepotentiaal werd de
extrapolatiemethode van Bjerrum s) toegepast.

Er zijn verschillende manieren aangegeven om de fouten, door
de diffusiepotentiaal veroorzaakt, uit te schakelen. Zoo is het
mogelijk in sommige gevallen de diffusiepotentiaal met behulp
van door Planck 4) gegeven formules te berekenen. Tower 0)
heeft deze methode iets veranderd.

Een andere weg is de diffusiepotentiaal te verminderen door
een indifferente electrolyt in overmaat toe te voegen aan beide
electrode-vloeistoffen, zoodat de concentraties van deze electrolyt
in beide half-elementen gelijk is en veel grooter dan die der
overige aanwezige stoffen ß).

Ostwald-Luther7) bevelen de methode van Bjerrum aan:
de verbinding der beide vloeistoffen wordt door middel van een
3,5 n. KCl-oplossing gemaakt. Bovendien wordt een tweede meting
met 1,75 n. KCl als verbindingsvloeistof verricht. Wordt de E. M. K.
door ir voorgesteld, dan geldt de betrekking:

= (^3,5 ~ ^1,75)

Michaëlis») neemt op de gebruikelijke hierboven genoemde
manier een verzadigde KCl-oplossing als tusschenvloeistof, doch
plaatst tusschen deze en de electrode de met KCl verzadigde
electrodevloeistof.

1) J. Chem. Soc. 123, 2203, (1923).

2) J. Chem. Soc. 125, 1954, (1924).

3) Z. phys. Chem. 53, 428, (1905); Z.f. Elektroch. 17, 58, 389, (1911).

Wied. Ann. 40, 581, (1890).

. Z. f. phys. Chem. 20, 198, (1896).

®) Bugarszky. Z. f. anorg. Chem. 14, 150, (1897).

Phys. chem. Messungen. 4 Aufl. 489.

8) Bioch Z. 141, 394, (1923); Ibid. 142, 398, (1923).

Lamb en Larson i) maken gebruik van de z.g. „flowing junction",
waarbij telkens een versch aanrakingsoppervlak wordt verkregen.

Echter zijn de uitkomsten van al deze verschillende werkwijzen
niet beter dan van de door Bjerrum toegepaste, terwijl deze laatste
tevens zeer eenvoudig is. Ook Aten en van Dalfsen^) geven
de voorkeur aan Bjerrum\'s extrapolatie-methode.

Gemeten werd dus de E.M.K. van het element H/Pt —HCt
0,01 n. KCl 0,09 n. — chinhydron/Pt. bij verschillende tempera-
turen. Correcties werden aangebracht voor barometerstand en
diffusiepotentiaal. (Zie voor correctie barometerstand tabel 1).

In deze cijfers blijkt bij hoogere temperaturen een zekere gang
aanwezig te zijn. Het is niet onwaarschijnlijk dat de chinhydroii-
zoutzuurelectrode bij hoogere temperatuur minder houdbaar is.
Om dit na te gaan werd het element dat bij 25° een E. M. K.
van 0.6981 Volt vertoonde, na verwarmd te zijn tot 60" en

1) J. Am. Chem. Soc. 42, 229, (1920); Ibid. 43, 2563, (1921).

2) Ree. 45, 177, (1926).

weer afgekoeld tot 25°, bij deze laatste temperatuur weer
gemeten. De E.M.K. bedroeg 0,6913 Volt, d.i. dus 6,8m. Volt
te laag.

Ook werd geconstateerd dat de chinhydronelectrode slechts
korten tijd bij temperaturen van 60°—70° constant blijft.

Werd nu bij 50°, 60° en 70° de chinhydronelectrode telkens
vernieuwd, dan werd gevonden:

Echter schuilt bij al deze metingen wellicht een fout in het
ïeit, dat de verbindings-u-buis tusschen de beide halfelementen
niet overal dezelfde temperatuur heeft als deze, daar slechts de
electrode-vaten geheel in de thermostaat stonden. Om nu na te
gaan of dit werkelijk van grooten invloed is op den bepaalden
temperatuurcoëfficient werd gebruik gemaakt van een element
Waarbij dit bezwaar niet bestond. Zoowel de beide electroden
als de verbindingsvloeistof bevonden zich in het thermostaat-
^ater. Het gebruikte toestel is in fig. 3 afgebeeld. Het eene been
diende als vat voor de waterstof-, het andere als vat voor de
chinhydronelectrode. Beide vaten waren gevuld met dezelfde
vloeistof (0,01 n. HCl -f 0,09 n. KCl). Om te voorkomen dat er
chinhydron in het waterstofelectrode-vat diffundeerde, werd nog

vloeistof was ge-
vuld. Een diffu-
siepotentiaal lion
dus niet optre-
den. In het vat,
waarin de chin-
hydronelectrode
was gedompeld,
was een glazen
roerder aange-
bracht, zoodat de
vloeistof bij de
betreffende tem-
peraturen kon
worden geroerd
en op deze wijze
snel kon worden

■ii-3.

verzadigd met chinhydron. De verbindingskraan, welke ook in de
thermostaat was gedompeld, werd bij de meting met beiiulp van
een houten gaffel geopend en na de aflezing weer gesloten.
Het bleek nu, dat met dit element practisch dezelfde resultaten
verkregen werden als met de eerste opstelling.

Ook metingen met enkele andere electrolyten leverden een
zelfde resultaat.

0,1 mol. sec. Na-citraat.

Uit deze gegevens kunnen we dus besluiten, dat de tempera-
tuurcoëfficient van het element H/Pt — electrolyt — chinhydron/Pt.
bedraagt: - 0,00076 ± 0,00002.

In de volgende tabel wordt het resultaat meegedeeld hetwelk
verkregen is bij het meten van den temperatuurcoëfficient der
chinhydronelectrode in het standaard zoutzuur-mengsel. Gemeten

werd tegen een chinhydronelectrode, welke op 0° gehouden
werd. Oorspronkelijk hadden de beide electroden bij 18° tegen
elkaar gemeten een E. M. K. van 0,0 m. Volt.

De chinhydronelectrode, geplaatst in het staandaard zoutzuur-
mengsel heeft dus een temperatuurcoëfficient van -0,00031.

Vervolgens werd de temperatuurcoëfficient bepaald van de
waterstofelectrode, welke laatste in aanraking was met het
standaard-zoutzuur-mengsel. De metingen zijn uitgevoerd tegen
de chinhydronelectrode in hetzelfde mengsel, gehouden op 0°.

Als gemiddelde waarde Ican dus worden aangenomen:
0,00046 ± 0,00002.

Daar de ctiiniiydronelectrode in liet zoutzuur-lcaliumchloride
mengsel een temperatuurcoëfficient heeft van - 0,00031, de water-
stofelectrodein dezelfde vloeistof 0,00046, zoo moet het element
chinhydronelectrode/electrolyt/waterstofelectrode, beide in de-
zelfde vloeistof, een temperatuurcoëfficient van — 0,00077 ver-
toonen, hetgeen in overeenstemmig is met de gevonden waarde
door de directe meting van de E. M. K. van genoemd element:
-0,00076 tusschen 0° en 60°.

E. Biilmann en Krarup (l.c.) vonden tusschen 0° en 40°:
- 0,00074 ± 0,00002.

Uit den temperatuurcoëfficient van de waterstofelectrode in het
standaard zoutzuur-lcaliumchloride mengsel is nu oolc de tempe-
ratuurcoëfficient van de normaal-waterstofelectrode te berekenen.

De Ph van het standaardmengel bedraagt 2,038. Nemen we
aan, dat deze Pn onveranderd blijft bij hoogere temperatuur (de
dissociatiegraad van HCI verandert bij toenemende temperatuur
slechts weinig) dan is de E.M.K. van het element H-electrode/0,01
n. HCl 0,09 n. KCl/vloeistof 1 normaal aan H-ionen;H-electrode:

RT

T: = 2,038 X -et

Rekent men de waarde uit voor tu bij een temperatuur T en
die bij een temperatuur T 1, dan vindt men dat de E. M. K.
toeneemt met 0,0004 Volt. Daar de potentiaal van de waterstof-
electrode ten opzichte van het standaardmengsel per graad
T. 3

0,00047 Volt toeneemt, en deze electrode de kathode van ge-
noemd element is, moet dus de potentiaal van de waterstof-
electrode ten opzichte van de vloeistof normaal aan H-ionen
per graad met 0,00087 Volt toenemen, of wel: de temperatuur-\'
coëfficiënt van de normaalwaterstofelectrode is 0,00087

Sörensen berekend uit de cijfers van Koefoed (l.c.j - O 00085
Het minteeken is waarschijnlijk aan een vergissing toe te schrijven
Uit het voorgaande blijkt dus, dat de kalomelectrode bij
wisselende temperaturen niet als standaard electrode is aan te
bevelen. De evenwichtstoestand wordt bij verandering van tem-
peratuur slechts langzaam bereikt, terwijl kalomel in gesuspen-
deerden toestand invloed op de potentiaal heeft. In het bijzonder
stelt het evenwicht zich uiterst langzaam in, wanneer men een
electrode van hoogere temperatuur op lagere brengt

MichaèlisI) beveelt als vergelijkingselectrode een" azijnzuur-
acetaatmengsel, waarin een waterstofelectrode, aan.

Bij dit onderzoek heeft de chinhydronelectrode geplaatst in het
standaard zoutzuur-kaliumchloride mengsel van Sörensen als
vergelijkingselectrode zeer voldaan. Tot een temperatuur van 40°
blijft de potentiaal langen tijd constant: bij hoogere temperaturen
zijn evenwel veranderingen merkbaar wanneer men eenigen tijd
laat staan. Gedeeltelijk kan dit een gevolg zijn van een ver-
vluchtiging van chinon, doch bovendien schijnt er een reactie
plaats te hebben tusschen chinon en zoutzuur 2). Men vindt n.l
ook na het verwarmen van chinhydron met de electrodevloeistof!
bij 60° in een gesloten vat, dat na het afkoelen de potentiaal
is gedaald.

Na het langzaam opwarmen van een chinhydronelectrode tot
60° kon na afkoeling tot 18° geconstateerd worden, dat de poten-
tiaal met 6 tot 8 m. Volt was verminderd. Omdat echter de
chinhydronelectrode zeer vlug voor gebruik gereed is, bestaat
er geen bezwaar om bij 50° respectievelijk 60° en 70° de ver-
gelijkingselectrode te vernieuwen. De electrode wordt dan uit-
gegloeid, nieuw zoutzuur-kaliumchloride toegevoegd en in het

1) Die Wasserstoffionenkonzentration, Berlin 1914, blz. 148.

2) Ook is het mogelijk dat de oplosbaarheid van chinon en hydrochinon
verschillen. Een chinon-chinhydron- resp. hydrochinon-chinhydronelectrode
zou dan betere resultaten moeten geven.

thermostaatwater gedurende 3 minuten geschud. Er moet zooveel
chinhydron toegevoegd worden totdat de vloeistof verzadigd is.
Bij 70° blijft de potentiaal- 15 minuten constant.

Bij reeksen metingen die op verschillende dagen onder dezelfde
omstandigheden werden uitgevoerd vonden we tot op 0,2 m. Volt

overeenstemmende resultaten.

Principieel echter is voor het meten bij hoogere temperaturen
de waterstofelectrode in het standaard zuurmengsel te verkiezen.

Gebruikt men de chinhydron-zoutzuurelectrode als vergelijkmgs
halfelement, dan moet om de Ph uit de formule:

_ ^ ~ (9)

P" ~ 0,00019831

te berekenen, 71^, d.i. de E. M. K. van de vergelijkingselectrode
ten opzichte van de normaal waterstofelectrode bij alle tempe-
raturen bekend zijn. De standaard electrode bevat een vloeistof
van bekende pH;in geval men de zoutzuur-electrode gebruikt,
is deze 2,04 (nauwkeuriger 2,0j8). We kunnen deze waarde bij
de verschillende temperaturen als constant beschouwen, daar
de dissociatie-graad van zoutzuur practisch niet verandert.

Voor de E.M.K. van de keten: chinhydronelectrode/electrolyt/

H-electrode geldt:

E = 0,7038 - 0,00076 (t - 18°)
We krijgen door toepassing van formule (9)

0,7038 - 0,00076 (t - 18) - tt« .

2,04= 0,0001983 T

of:

7Ü0 = 0,7038 - 0,00076 (t - 18) - 2,04 X 0,0001983 T (11)

Meet men dus met de waterstofelectrode tegen de standaard
chinhydronelectrode een E.M.K. van ::, dan is de p«:

0,7038 4 0,00076 (t - 18) 4 2.04 X 0,0001983 T )
~ 00001983 f )

of:

O \\ ( 0,7038-4-O,OUU/OU
Ph = 2.04 Ö:ÖÖ0Ï9^ T

In tabel II vindt men de waarden voor 0,7038 - 0,00076 (t - 18)
benevens log 0,0001983 T voor verschillende temperaturen aan-
gegeven.

Gebruikt men voor de vloeistof, waarvan de p« bepaald moet
worden, ook een chinhydronelectrode, dan wordt de formule:

(14)

Heeft de vloeistof met onbekende p» een waterstofionencon-
centratie grooter dan de vergelijkingselectrode dan is deze laatste
de kathode van het element en heeft de tweede term van het
tweede lid van bovenstaande vergelijking het minus-teeken.

Volgens de hierboven beschreven methode is nu de verande-
ring van de Ph met de temperatuur van de voor het bacterio-
logisch onderzoek gebruikte buffermengsels en oplossingen van
organische zuren bepaald.

De ter sprake komende chemicaliën waren alle Kahlbaum-
preparaten welke zoo mogelijk ongekristalliseerd of gedistelleerd
en door karakteristieke reacties werden geïdentificeerd.

a en p-oxy-boterzuur zijn zonder nader onderzoek gebruikt,
daar wij hiervan slechts weinig tot onze beschikking hadden.\'

Meestal is zoowel van de waterstofelectrode als van de chin-
hydronelectrode gebruik gemaakt. De metingen met behulp van
deze laatste electrode zijn makkelijker en vlugger uit te voeren
dan die met waterstofelectrode verricht. Echter is het chinhydron
slechts in zuur milieu te gebruiken, daar in alkalische vloeistoffen
het hydrochinon, dat zich als een zwak zuur gedraagt, met de
hydroxyl-ionen reageert. Bovendien heeft in alkalisch milieu
makkelijk oxydatie van het hydrochinon plaats. Evenmin is het
chinhydron voor alle zure vloeistoffen toe te passen, daar zijn
componenten chinon en hydrochinon makkelijk met verschillende
stoffen in reactie treden. Daarom is het noodzakelijk de uit-
komsten met behulp van de chinhydronelectrode verkregen, te
vergelijken met die, welke door middel van metingen met\' de
waterstofelectrode zijn bepaald. In de volgende tabellen zijn de
verkregen resultaten verzameld. •

In de. eerste kolom is de samenstelling van de electrode-
vloeistof aangegeven. In enkele gevallen zijn willekeurige hoe-

veelheden van twee verschillende oplossingen met elkaar ge-
mengd: men vindt dan achter de ter sprake komende vloeistoffen

„mengsel". Indien geen mengverhoudingen worden vermeld
bestaat de vloeistof uit aequivalente hoeveelheden van de be-
treffende componenten.

De tweede kolom geeft de temperatuur aan, de derde de

barometerstand. In de vierde kolom vindt men de E.M.K. gemeten

met 1,75 n. KCl als verbindingsvloeistof, in de vijfde kolom de
overeenkomstige waarde bij gebruik van 3,5 n. KCl. Onder
^aecorrieeerd in de zesde kolom wordt de door extrapolatie vol-
glns Bjerrum(1.c.) verkregen waarde van de E.M.K. gevonden,
waarbij tegelijkertijd voor een barometerstand van 76 cm. is
gecorrigeerd. Kolom 7 vermeldt de hieruit berekende p^. Dit
alles heeft betrekking op de waterstofelectrode. Kolom 10 bevat
de geëxtrapoleerde waarde van de E. M. K. voor de chinhydron-
electrode, terwijl kolom 11 de daaruit berekende Ph weergeeft.
Zoo is Ph van 0,1 m. mierenzuur bij 18° als volgt berekend:
De E.M.K. gevonden bij gebruik van 1,75 n., resp. 3,5 n. KCl
als verbindingsvloeistof bedroeg ^1,75 = 0,7173 Volts en irg^g
= 0,7179 Volts. De correctie voor de barometerstand bedraagt
volgens tabel (1) 0,2 m. Volt. Dit gesubstitueerd in formule (13):

PH = 2,04 0 0001983X291 "

Bij gebruik van de chinhydronelectrode geldt voor dezelfde
vloeistof de volgende berekening:

75 = 0,0225, 713 5 = 0,0205, zoodat ^Tgecorrigeerd = O\'^l^S
Gesubstitueerd in formule (14):

0,0185 _ 2 og
Ph - 2,04 0^0001983 X 291 \' \'

Hoofdstuk II

De verandering van de waterstof-ionenconcentratie van eenige
organische zuren en buffermengsels met de temperatuur

Chinhydronelectrode

Electrodevloeistof

Mierenzuur 0,1 m.

Onscherpe aflezing bij ge-
bruik van H-electrode.

Berekend volgens formule(4)

iVlierenzuur 0,1 m.

Na-formiaat 0,1 m.

Met de chinhydronelectrode
waarschijnlijk de juiste
waarde.

Berekend volgens formule(5)

Azijnzuur 0,1 m.

Azijnzuur 0,1 m.
Na-acetaat 0,1 m.

Standaardmengsel van

Michaelis:4,63 (18°).

Berekend volgens formule(5)

Oxaalzuur 0,1 m.

Berekend volgens formule(4)

Electrodevloeistoî

^^xaalzuur 0,1 m.
Zuur Na-oxalaat 0,1 m.

Zuur Na-oxalaat 0,1 m.

^frekend volgens forniiile(7)

^alonzuur 0,1 m.

Malonzuur 0,1 m.
^uur malonz.-Na 0,1 m.

2uur malonz.-Na 0,1 m.

Barnsteenzuur 0,1 m.

^erekend volgens formule (4)
\'\'H,, =2,59.

Barnsteenzuur 0,1 m.
^a-bisuccinaat 0,1 m.

Na-bisuccinaat 0,1 m.

^erekend volgens formule(7)

Waterstofelectrode

Chinhydronelectrode

Bar.

758

766,3

758,9

765

763,2

Chinhydronelectrode

Bar.

Na-succinaat 0,1 m.

Glykolzuur 0,1 m.

Glykolzuur 0,1 m.
Glykolzuur-Na 0,1 m.

Melkzuur 0,1 m.

Melkzuur 0,1 m.
Na-lactaat 0,1 m.

«-Oxy-boterzuur ± 0,01 m.

KCl 0,09 m.

a-Oxy-boterzuur 0,01 m.
a-Oxy-boterzuur-Na

0,01 m.

j3-Oxyboterzuur 0,01 m.

18o 759,5
30o
40o
50o
60o

764,9

ISo
30o
40o
50o
60o

25o
40o
50o
60o

ISo
30o
40o
50o
60o

18o
30o
40o
50o
60o

18o

30o
40o

180
30o
40o

18o

30o
40o

1,1185
1,1188
1,1178
1,1176
1,1168

0,7197
0,7122
0,7053
0,6990
0,6905

0,7910 0,7921

0,7836
0,7810
0,7753

0,7965
0,7922
0,7879
0,7840

0,7798 0,7800

0,7455
0,7389
0,7337

0,7642
0,7589

0,7538 I 0,7548

Waterstofelectrode

Wijnsteenzuur 0,01 m.

KCl 0,09 m.
berekend volgens formule (4)

Wijnsteenzuur 0,1 m.
^a-bitartraat O.l m.

0,0024
0,0037
0,0041
0,0030

Chinhydronelectrode

Bar.

Wijnsteenzuur 0,01 m
Na-bitartaat 0,01 m.

Na-bitartraat 0,1 m.

Berekend volgens formule(7)

f^H, s. =

Na-bitartraat 0,01 m.
Berekend volgens formule (7)

Na-tartraat 0,01 m.
Na-bitartraat 0,01 m.

Citroenzuur 0,01 m.

KCl 0,09 m.
Berekend volgens fonnule(4)

Citroenzuur 0,1 m.
Prim. Na-cîtraai 0,1 m.

Prim. Na-citraat 0.1 m.

Berekend volgens formule (7)
(derde dissociatieconstante
verwaarloosd)
0,0537
0,0531
0,0549
0,0578
0,0595

0,0906
0,0942
0,0964

0,1229 I 0,1225
0,1265 0,1262
0,1327 0,1322
0,1369 0,1363
0,1413 0,1410 0,1407

0,0300
0,0311
0,0320
0,0320

0,0510
0,0542
0,0565
0,0589

0,0960
0,0986
0,1013
0,1054
0,1085

Electrodevloeistof

m. Sec. Na-citraat 4,75

cm3

m. HCl 5,25 cms.
^^rensen: p^ = 3,53 (18o).

JJ\'Ï m. Sec. Na-citraat 7 cras.
m. HCl 3 cm3.

\'msen: 4,45.

^ec. Na-citraat 0,1 m.

forensen: 4,96.

^a-citraat 0,1 m.

\'^yro-druivenzuur 0,1 m.

gebruik van de waterstof-
electrode is de aflezing
onscherp.

\'^yro-druivenzuur 0,1 m.

^yro^druivenzuur-NaO,l m.

^ier verandert de dissociatie
merkbaar. De op 40° ver-
ivarmde cellen vertoonden
na afkoelen op 18° weer
de oorspronkelijke E.M.K.
(Keto-enolaorm ?)

^«maarzuur 0,01 m.

Zuur f umaarzuur-Na 0,01 m.

Waterstofelectrode onregel-
matig: onverzadigde ver-
binding!

Electrodevloeistof