-ocr page 1-
-ocr page 2-

s5 \'f

-ocr page 3-

28 MEI 1938

UTRECHT, April 1934.

Wie aanteekeningen maakt in de boeken
der Universiteitsbibliotheek, is verpHcht
een nieuvs^ exemplaar te vergoeden. In-
dien bij het uitleenen niet direct is op-
gemerkt en op het reçu vermeld, dat
daarin strepen of aanteekeningen met
potlood of inkt voorkomen, dan wordt
de leener in zijn eigen belang aangeraden
hiervan onmiddellijk kennis te geven,
daar hij anders gevaar loopt hiervoor
aansprakelijk te worden gesteld.

De Bibliothecaris
Dr. A. HULSHOF

16-4-\'34 (10.000).
or. 11091.

-ocr page 4- -ocr page 5-

DE INVLOED VAN NEUTRALE ZOUTEN OP
DE HYDROPHIELE KOLLOIDEN
AMYLUM EN ARABIESE GOM.

-ocr page 6-

¥

■ - -J

\'\'\'Vi^r;

-ocr page 7-

j-rnbsp;j

DE INVLOED VAN NEUTRALE
ZOUTEN OP DE HYDROPHIELE
KOLLOIDEN AMYLUM
EN ARABIESE GOM.

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. D
R. L. S. ORNSTEIN. HOOG-
LEERAAR IN DE FACULTEIT DER WIS- EN NATUUR-
KUNDE. VOLGENS BESLUIT VAN DEN SENAAT DER
UNIVERSITEIT TEGEN DE BEDENKINGEN VAN DE
FACULTEIT VAN WIS- EN NATUURKUNDE TE
VERDEDIGEN OP MAANDAG 26 OCTOBER 1931.
DES NAMIDDAGS TE 4 UUR

DOOR

HENDRIK JOHAN EDELMAN

GEBOREN TE VOORST.

\'BIBLIOTr;i.:EK Cl;
U T E c :; T. ^

UTRECHT - W. LANDSTRA „DE PLOEGquot; - 1931

-ocr page 8-

quot; *

p

......\' \' ■»■ --

■■ T

■ : ■ i : : \'

\' I

M

m-:

SZk:

■■m;

.\'lâ?:

m

-ocr page 9-

AAN MIJN OUDERS
AAN MIJN VROUW

-ocr page 10-

■ M

\' -Kt

-ocr page 11-

Gaarne grijp ik de gelegenheid aan bij de poltoaing van dit
proefschrift allen te bedanken, die tot mijn ontwikkeling hebben
bijgedragen.

Hooggeleerde Kruyt, Hooggeachte Promotor, reeds vanaf
onze eerste ontmoeting voelde ik me sterk tot U aangetrokken
en ik acht het een voorrecht, dat ik, door bizondere omstandig-
heden, van U de beginselen der physiese chemie heb geleerd.
Nooit klopte ik tevergeefs bij U aan om raad, ook betreffende
onderwerpen, die weinig met chemie te maken hadden.

Bij de bewerking van dit proefschrift liet Ge me de grootste
vrijheid tot een oplossing te geraken, doch weesjrne damp; góede
^eg, wanneer ik een verkeerde richting dreigde ih te slaan.

Ook nadat ze de Universiteit verlaten hebben blijft Ge belang
stellen in Uw leerlingen. Ze gevoelen zich daardoor als be-
horend tot één groot gezin, waarvan Gij het hoofd zijt.

Deze vriendschappelike sfeer hebt Gij voorbereid. Hoogge-
leerde Cohen. Vooral tijdens een klein onderzoek, dat Gij me
opgedragen hebt, leerdet Ge mij, dat een wetenschappelik werker
nooit zijn waarnemingen, die niet goed uitkomen, mag weg-
laten. Ook gedenk ik Uw gastvrijheid, die ik genoten heb bij
een onderzoek op het gebied van de organiese chemie.

Hooggeleerde van Romburgh, dat een chemicus in de eerste
plaats ordelik moet zijn, zodat hij naast vele werkende apparaten
nog schone ruimte over houdt, hebt Gij me onder het oog ge-
bracht. Ik heb het betreurd, dat de wetgever U noopte heen
te gaan, zodat ik niet verder onder Uw aangename leiding kon
werken.

De verdere schreden op het pad der organiese chemie heb ik
tijdens Uw verblijf in Holland gezet. Hooggeleerde Ruzicka.

-ocr page 12-

Het vertrouwen mij een bizonder onderzoek te laten uitvoeren
stemt mij dankbaar.

Hooggeleerde Rutten, ook op ander dan kvistallografies ge-
bied, zijt
Ge me vaak behulpzaam geweest, waarvan ik nu nog
de vruchten pluk.

Hooggeleerde Ornstein, Uw meningen over de teoretiese na-
tuurkunde hebben me steeds zeer geboeid.

Zeergeleerde Kolkmeyer, niet alleen gedurende de korte tijd,
dat ik onder Uw opgewekte leiding mocht werken, ook daarna
waart Gij steeds belangstellend en behulpzaam. Hiervoor ben ik
U zeer erkentelïk.

Uw nuchter oordeel. Zeergeleerde Moesveld, heeft me dik-
wijls behoed besluiten te
nemen, die niet volkomen door waar-
nemingen gemotiveerd waren.

Zeker mag ik hier niet vergeten ook U te bedanken. Direk-
teur en Leraren der Rijks Hogere Burgerschool te Deventer.
Gij hebt de basis gelegd voor mijn studie, in welker vorderingen
Gij steeds veel belangstelling toondet.

Tenslotte dank ik het personeel van het van \'t Hof f-labora-
torium voor de bereidwilligheid, waarmee het aan mijn wen-
sen tegemoet kwam.

-ocr page 13-

EERSTE DEEL.

HET AMYLUMSOL.

A. Inleiding.

HOOFDSTUK I.

Oude Literatuur.

Het zetmeel, zoals de plant ons dit verschaft is niet in staat
m water op te lossen. Toch is het van groot belang het zetmeel
in een zodanige vorm in de handel te brengen, dat het reeds
met koud of desnoods met warm water geheel in oplossing gaat.
Het moet daarvoor enige bewerkingen ondergaan, die in ver-
schillende fabrieken, die dit „oplosbare zetmeelquot; maken, niet
geheel gelijk zijn i). Het spreekt dan ook vanzelf, dat de eigen-
schappen van die verschillende soorten niet geheel met elkaar
overeenstemmen, ook al is hetzelfde uitgangsmateriaal gebruikt.

Toch hebben ze steeds enkele zeer belangrijke eigenschappen
gemeen. De „oplossingenquot; van dit zetmeel, dat we in het ver-
volg zullen aanduiden met de naam stijfsel 2), vertonen onder
het ultramikroskoop een Tyndallkegel zonder gedifferentieerde
deeltjes. Het opale^rende gedeelte van de vloeistof beweegt OS
zich in een elektrieä veld naar de positieve pool. Elektrolyten
als MgS04 kunnen Ue gedispergeerde stof uitzouten. De „op-
lossingquot; gedraagt zich dus als een hydrophiel kolloid. De

1)nbsp;Lijnst Zwikker, Ree. T^rav. Chim. des Pays Bas, 40, 605 (1921), 41,

49 (1922); Witüch, Kuriststoffe pag. 161 (1912).

2)nbsp;In het Duits worden bWde vormen zetmeel aangeduid met de naam
Stärke.nbsp;\\

-ocr page 14-

verschillen tussen de diverse fabrikaien komen in hoofdzaak
hierop neer, dat de viskositeit van cTe „oplossingquot; en de snel-
heid waarmee het opalescerende gedeelte zich onder dezelfde
omstandigheden verplaatst verschillend is. De inwendige bouw
is bij allen vrijwel gelijk. We willen nu eerst nagaan hoe de
opvattingen hierover in de loop der jaren geweest zijn.

Reeds in 1716 nam AntonxeJ van Leeuwenhoek waar. dat
zetmeelkorrels, die met water verwarmd werden voor een deel
in oplossing gingen.
Dit deel noemde hij voedend zetmeel xn
tegenstelling met de niet oplosbare delen, die hij ook aantrof
in de excrementen van vogels en dus blijkbaar niet voedend
waren. D e S a u s s u r
e i) nam de blauwe kleur waar, die de
„oplossingquot; gaf met jodium en noemde de opgeloste stof amidine.
quot; Verschillende onderzoekers hebben zich daarna met het zet-
meel beziggehouden.
We willen hier slechts enkele namen
noemen: Caventoux 2).
Raspail 3). C. Nageli^).
die niet meer geloofde aan oplosbare delen, maar toch onder-
scheid moest maken in meer of minder gemakkelik door
enzymen
aan te grijpen komponenten en M e y e r 5). die de namen gaf
van «- en /3-amylose. De laatst bedoelde stof was in staat te
verstijfselen. M a q u e n n e G) ging^nals N a g e
1 i de eigen-
schappen ten opzichte van moufextra^ti na.
Hij stelde vast, dat
een gedeelte van de oplossing of de pap (de gekonsentreerde
„zetmeeloplossingquot;) niet aangegrepen werd.
Dit deel nam toe
naarmate het langer geleden was. dat hij de „oplossing bereid
had.
Dit verschijnsel noemde hij retrogradatie, waarmee we nu
nog de verandering van de eigenschappen in het algemeen met

toenemende ouderdom aanduiden.

C. N a g e 1 i 4) is de eerste geweest, die zich op het standpunt

1)nbsp;Ann. de Chimie, lie série, 11, 379 (1819).

2)nbsp;Ann. de Chim. et Phys. Ile série, 31, 358 (1826).

3)nbsp;Ann. des Sciences naturelles 1825 en 1826.

4)nbsp;C. Nägeli en Crammer, Die Stärkekömer, 1858.

5)nbsp;Untersuchungen über die Stärkekömer, Jena 1895.

6)nbsp;C. r. 137, 88 (1903), 146, 317 (1908).

-ocr page 15-

Steide, dat de deeltjes, die de zetmeelkorrel opbouwen en ook
in de stijfselpap voorkomen, geen makromolekulen zijn, maar
molekuulagregaten, die hij micellen noemde. Hij stelde zich
voor, dat deze micellen kleine kristallen waren,\'die men niet
met het mikroskoop kon waarnemen.

Hiertegenover staat de opvatting, dat we te doen hebben met
zetmeelmolekulen van zeer grote afmetingen, die uit glukosiden
van glukose zouden bestaan. Vooral in de kringen van de
Organiese Chemie kwamen veel aanhangers voor, die echter
langzamerhand in aantal afnemen, waartoe de onderzoekingen
van Bergmann i) en Pringsheim 2) veel hebben bij-
gedragen. Zij hebben een stof geïsoleerd van de samenstelling
J^ÄpOs)^ waarin x zeer klein (1 of 2). Echter/polimeri-
seer^deze verbinding spoedig.nbsp;r—----

ta m e c 3) neemt aan. dat de deeltjes bestaan uit een ver-
binding tussen zetmeel en fosforzuur. Het gehalte aan fosfor-
2uur neemt naar het binnenste van de zetmeelkorrel snel af.
We moeten dus onderscheid maken tussen verschillende lagen.
De buitenste bestaan volgens hem uit amylopektine met veel
fosforzuur, de binnenste zouden elektrolytvrije poIjMcchariden
zijn. Gedurende het ouder worden van de stijfseloplossinglieemt
de viskositeit af en het geleidingsvermogen toe. De stijfsel zelf
moet elektrolyten aan de oplossing afgestaan hebben. De retro-
gradatie is dus volgens hem het splitsen van het polisaccharide-
elektrolyt-komplex. dat de grote viskositeit veroorzaakt. Dit
komplex zou de eigenschappen hebben van een ester, die onder
invloed van water verzeept. Hierdoor ontstaan produkten
(amylosen), die een kleinere viskositeit hebben en anderziid«ï
geïoniseerd zijn.

1)nbsp;Lieb. Ann. 448, 76 (1926).

2)nbsp;Papier Fabr. 24, 258 (1926).

quot;j irajjier raor. /Dö (\\yiÖ).

3) Koll. Beih. 4, 132 (1912). 5, 141 (1913), 6. 23 (1924). Handbuch der
Kolloidwissenschaft in Einzeldarstellungen. Band H,
Kolloidchemie der
Stärke (1927).

-ocr page 16-

Een steun hiervoor noemt hij het onderzoek van Northrop
en Nelson i). Door behandeling met water wordt hier echter
bijna geen fosforzuur afgesplitst, in elk geval is dit niet zo veel,
dat het een dergelike verhoging van het geleidingsvermogcn
geeft als S a m e c gevonden heeft. Er blijft natuurlik de moge-
likheid, dat de grondstoffen, waaruit deze Amerikanen het zet-
meel bereid hebben niet dezelfde soort geweest is, die Samec
gebruikt heeft, hoewel beide onderzoekingen verricht zijn aan
aardappelmeel. Het zetmeel van de Amerikanen splitste eerst
na langdurige behandeling met 10 % HCl fosforzuur af. Echter
wijzen ze er op, dat dit fosforzuur afkomstig is van buitenste
lagen, terwijl het „oplosbarequot; zetmeel in hoofdzaak uit het
binnenste van de korrel komt.

De stijfselbereiding uit het plantaardige zetmeel komt in grote
trekken hierop neer: Door behandeling met HCl wordt een
scheiding teweeggebracht tussen de komponenten van de bui-
tenste lagen en die van de binnenste, waarbij tevens fosforzuur
afgesplitst wordt. Door toevoeging van alkohol slaan de poli-
sacchariden neer, het fosforzuur blijft in oplossing. De polisac-
chariden lossen in water op en bevatten dus geen of bijna geen
fosforzuur meer.

Samec blijft echter volhouden, dat het amylofosforzuur de
hoge viskositeit veroorzaakt. Uit het onderzoek van B u n g e n-
berg de
Jong 2), waarop we later uitvoerig terugkomen,
is duidelik gebleken, dat de stijfseloplossing alle eigenschappen
bezit van een hydrophiel kolloid. Kruyt en zijn leerlingen
hebben een verklaring gevonden voor deze hoge viskositeit,
die voor alle hydrophiele kolloiden geldt. De verklaring van
Samec geldt uitsluitend voor de stijfsel en hij zou voor elk
ander kolloid een nieuwe verklaring moeten geven. Doordat
hij zich tot het zetmeel en daaruit bereide stoffen beperkt, is
hij zich waarschijnlik niet bewust, dat zijn teorie de eigenschap-

1)nbsp;J. Amer. Chem. Soc. 38, 472 (1916).

2)nbsp;Ree. Trav. Chim. des Pays Bas 43, 189 (1924).

-ocr page 17-

pen van alle andere hydrophiele Mloiden niet kan verklaren.
In zijn boek ruimt hij ook slechtsr :en kleine plaats in voor het
onderzoek van B u n g e n b e r g de Jong. Later i) heeft hij
aan solen, waarvan de droge\'stof op bizondere wijze behandeld
was, enkele metingen vari Bungenberg de long her-
haald. Hij nam dezelfd^verschijnselen waar, maar durfde zijn
standpunt toch niet ^|verlaten.

Wij hebben ons a priori op het standpunt gesteld, dat de
stijfseloplossing een hydrophiel kolloid is.

1) Koll. Beih. 33, 103 en ook 269 (1931).

-ocr page 18-

HOOFDSTUK II.

De Formule van Einstein-von Smoluchowski.

Wanneer in een vloeibaar systeem onsamendrukbare deeltjes
gedispergeerd zijn, wordt de viskositeit van het systeem volgens
Einstein i) voorgesteld door:

J?. = gt;70 (1 2 5 95)

rjt stelt hierin voor de viskositeit van het systeem, rjo die van
het dispersiemiddel en 97 het totale volume van de deeltjes.

Oorspronkehk heeft Einstein dit verband afgeleid voor
bolvormige deeltjes. Von Smoluchowski
2) heeft hier-
aan een uitbreiding gegeven voor deeltjes met een willekeurige
vorm:

= ^o (1 K. lt;P),
waarin K een konstante is afhankelik van de vorm en voor een
bol een minimum bezit (= 2.5).

Deze formule geldt slechts, wanneer de straal van de deeltjes
klein is ten opzichte van hun onderlinge afstand, dus bij kleine
konsentraties. Bij grotere konsentraties moeten we ook nog
rekening houden met de volgende termen van de reeks naar 97
en we krijgen:

• V3

= Vo (1 K. K,. ....)

d.w.z. bij kleine konsentraties is het verband met de viskositeit
lineair en bij hogere konsentraties neemt de viskositeit steeds
sneller toe.

1)nbsp;Ann. d. Phys. 19, 289 (1906), 34, 591 (1911). Volgens Bancelin zou de
konstante 2.9 moeten zijn: Koll. Z. 9. 154 (1911), Cr. 152, 1382 (1911).

2)nbsp;Koll. Z.^8, 190 (1916).

-ocr page 19-

Berekenen we langs deze weg het volume van een emulsoid
als agar, dan blijkt, dat dit volume zeer vele malen grooter is dan
dat der droge stofi). Er is niets anders toegevoegd dan het
oplosmiddel, water, en dit is dus de enige stof. die gereageerd
kan hebben.

Hoe moeten we dit reageren nu opvatten?

De verkregen „oplossingquot; vertoont in het ultramikroskoop
een Tyndallkegel zonder gedifferentieerde deeltjes. Er is dus
geen scherpe begrenzing van agardeeltjes, zoals we die kennen
bij metaalsolen, maar een geleidelike overgang van het zuivere
oplosmiddel naar de kern. Het deeltje kan natuurlik water op-
genomen hebben door een sponsachtige bouw. Echter kan de
volumevergroting nog een andere oorzaak hebben.

Wanneer water op de een of ander wijze in zijn beweeglik-
heid belemmerd wordt en gedwongen is de bewegingen van het
deeltje mee te maken, neemt het ook deel aan de vergroting van
het deeltje. Dergelike deeltjes, die aan de buitenkant een krans
van watermolekulen hebben, noemen we gehydrateerd 2).

Von Smoluchowski heeft de formule van E i n s t e i n
nog verder uitgebreid dan we eerst vermeldden. Niet alleen
voor deeltjes met een willekeurige vorm, ook voor deeltjes, die
een lading dragen, moest de oorspronkelike formulering ver-
anderd worden, doordat die geladen deeltjes een werking op
elkaar uitoefenen.

De formule van Einstein moeten we eerst een andere
vorm geven dan we tot nu gedaan hebben. De viskositeit van
het systeem is niet direkt evenredig met het totaal volume, wel
de vermeerdering van de viskositeit van het dispersiemiddel,
zodat we beter kunnen schrijven;

Vo

lt;P

~l = 5/2 qgt; of

1)nbsp;Kruyt en Bungenberg de Jong, Koll. Beih. 28, 1 (1928)

2)nbsp;Kruyt, Chem, W. 27, 160 (1930).

-ocr page 20-

Voor geladen deeltjes krijgen we nog een term extra i). waar-
in met deze lading rekening gehouden is:

X t] \\ 2 n

waarin voorstellen:
X — geleidingsvermogen

r = straal van het deeltje, dat bolvormig gedacht is.
^ = potentiaalverschil in de dubbellaag om het deeltje (elek-

trokinetiese potentiaal).
D == dielektrisiteitskonstante.

Deze afleiding geldt voor suspensoiden, 2odat we de verge-
lijking niet kwantitatief mogen gebruiken voor emulsoiden. Het
is niet uitgesloten, dat het totaalvolume van de deeltjes te groot
is en we dus nog enige termen uit de reeks naar ^ in rekening
moeten brengen. Echter vervalt de term f(^) wanneer de lading
nul is.

Vonbsp;5

- = -ö-

De vermeerdering van de viskositeit tengevolge van de la-
ding wordt inderdaad met enkele m.aeq. elektrolyt reeds weg-
genomen (elektroviskeus effekt). Bij sommige emulsoiden is dit
effekt echter
zo groot, dat het onmogelik door de lading alleen
kan komen. Ongetwijfeld zal de hydratatie ook afhankelik zijn
van de lading van het deeltje en door wegneming van de lading
ernstig beïnvloed worden.

1) v. Smoluchowski heeft fj in de korreksieterm niet voorzien van een index.

-ocr page 21-

HOOFDSTUK III.

De Utrechtse onderzoekingen aan hydrophiele solen.

De onderzoekingen van Kruyt en Bungenberg de
Jong aan het agarsol verricht i) waren aanleiding tot het
vormen van een nieuw beeld van een hydrophiel deeltje. Als
stabiliteitsfaktor heeft een hydrophoob kolloid zijn lading. De
deeltjes zijn gelijk geladen en stoten elkaar dus af. Koagulatie is
eerst mogelik, wanneer de lading zo ver weggenomen is, dat
de deeltjes tengevolge van de Brownse beweging toch in bot-
sing komen. Hydrophiele kolloiden zijn daarentegen ook nog
stabiel wanneer ze hun lading kwijt zijn. Als twede faktor
treedt hier op de hydratatie, die we met alkohol kunnen weg-
nemen. Een emulsoid zonder hydratatie heeft volkomen dezelfde
eigenschappen als een
suspensoid 2). Het spreekt vanzelf, dat
in verdere onderzoekingen onmiddellik daarna gekontroleerd
werd of andere hydrophiele kolloiden ook voldeden aan deze
nieuwe voorstelling 3). Het onderzoek van Bungenberg
de Jong aan een stijfselsol interesseert ons hier het meest,
reden waarom we hier kort de resultaten willen weergeven 4).

Evenals de andere hydrophiele kolloiden vertoonde ook het
stijfselsol een sterke daling in de viskosteit door toevoeging
van geringe hoeveelheden elektrolyt. De sterkste daling trad op
beneden 5 m.aeq. per Liter. Kationen met een verschillende

1)nbsp;Z. phys. Chem, 100, 250 (1922), Koll. Beih. 28, 1 (1928).

2)nbsp;Kruyt, Colloids, Hoofdstuk 13.

3)nbsp;Kruyt en Lier, Koll. Beih. 28, 407 (1929), Kruyt en Tendeloo, ibid.
29, 396 en 413 (1929).

4)nbsp;Ic. pag. 4.

-ocr page 22-

lading vertoonden een groot onderscheid, gelijkwaardige zouten
gaven bijna geen verschil. De invloed van het eenwaardige
K-ion was geringer dan van het tweewaardige Ba-ion. enz.
Een eigenaardig verloop gaf het hexolzout met zijn groot posi-
tief zeswaardig ion i).

In zeer geringe konsentraties veroorzaakt het een sterke
daling, waarbij het minimum lager ligt dan bij de andere ver-
bindingen met een lager geladen kation. Daarna stijgt de vis-
kositeit snel om na een vlak maximum weer te dalen. Elektro-
phoretiese metingen gaven van dit gedrag de verklaring.
Oorspronkelik was het stijfselsol negatief geladen. De grote
lading van het hexolion veroorzaakt een snelle ontlading van
het deeltje en daarna omlading, juist zoals het Al-ion dit bg-
voorbeeld doet bij sommige suspensoiden. Onverwachts komt
hier dus een nieuwe overeenkomst met die andere groep van
kolloiden te voorschijn, hetgeen een sterke steun is voor de
nieuwe opvatting, dat er geen prinsipieel verschil bestaat tussen
een hydrophiel en een hydrophoob kolloid.

In de korreksieterm van von Smoluchowski komt de
lading voor in de twede macht, zodat we een verhoging van
de viskositeit krijgen onafhankelik van het teken van de lading.
Op het positief omgeladen deeltje werkt het nitraation ontla-
dend, zodat in grotere konsentratie de viskositeit weer daalt 2).

In overeenstemming hiermee is het gedrag van het sol ten
opzichte van alkohol. Het minimum in de viskositeitskurve geeft
aan, dat het sol ontladen is. Wordt het sol daar gedehydrateerd
dan vlokt het uit, terwijl het aan beide zijden van het minimum
helder blijft. Bij veel ho,gere konsentraties van het hexolzout
zien we natuurlik opnieuw uitvlokking na toevoeging van
alkohol, aangezien ook daar ontlading is ingetreden.

(N03)6. en = aethyleendiamine.

r r ï quot;

Co (OH)jCo ena gt;
2) Vergelijk fig. 4B pag. 42.

-ocr page 23-

Het agarsol gaf bij toevoeging van MgCl2, nadat het elek-
troviskeuze effekt weggenomen was, een langzaam stijgende
lijn. Hetzelfde vertoonde het stijfselsol met BaClg. Tot de hoog-
ste konsentratie, die gemeten werd. 800 m,aeq./L, was van uit-
zouten nog geen sprake i).

Bungenberg de Jong ging ook de invloed van H-
ionen en OH-ionen na. De invloed van HCI was vrijwel even
groot als die van KCl,- zonder dat de H-ionen een extra invloed
hadden. NaOH gaf een stijging. Tevens daalde de uitlooptijd
met de tijd. Blijkbaar werd het stijfseldeeltje door het NaOH
afgebroken door hydrolyse.

Bij agar was er weinig verschil in invloed tussen HCl en
NaOH. Stijfsel daarentegen geeft dit frappante verschil.
S a m e c meent hieruit te mogen besluiten, dat door het NaOH
alkoholaten gevormd worden, wat uitstekend zou passen bij zijn
opvatting, dat stijfsel een ware oplossing is 2).

Bungenbergdejong zoekt echter de verklaring in een
vermeerdering van de hydratatie, die sterker is dan de vermin-
dering tengevolge van het ontladen. Ca (OH gt;2 met zijn sterker
ontladend kation, geeft eerst een daling en daarna loopt de
viskositeit eveneens op. Bovendien komt hier nog bij, dat stijfsel
zuur reageert (pn =6.2). Door toevoeging van NaOH worden
de snel beweeglike H-ionen vervangen door de langzame Na-
ionen, zodat K daalt en de korreksieterm van von Smolu-
chowski stijgt. Het is niet mogelik, dat deze basen de lading
groter maken, want na toevoeging van NaOH en aceton ter
dehydratatie treedt eerder vlokking op dan bij toevoeging van
alleen aceton en de troebeling onmiddellik na menging is sterker
naarmate meer NaOH toegevoegd is.

Wanneer we het volume van een kolloid deeltje bepalen uit
de formule van Einstein—von Smoluchowski dan

1)nbsp;Vergelijk ook fig. 4A pag. 41.

2)nbsp;l.c. pag. 3.

-ocr page 24-

vinden we. dat het volume zeer veel groter is dan bij de droge
stof. Volgens Bungenberg de Jong heeft een 0.279 %
agarsol bij 50° een viskositeit. die ongeveer 200 maal zo groot
is als we zouden verwachten i). Bij een stijfselsol is deze ver-
houding niet zo groot, maar toch is de hoeveelheid water, die
op de een of andere manier gebonden is ongeveer 25 maal het
eigengewicht van de
stijfsel 2).

Nu heeft Gortner 3) een ander verschijnsel gevonden,
waaruit ook de hoeveelheid water, die met de stijfsel gereageerd
heeft, berekend kan worden. Een oplossing van bijvoorbeeld
rietsuiker, geeft een zekere vriespuntsdaling. Maken we nu een
even sterke oplossing van rietsuiker en hebben we daarin tevens
een hydrophiel kolloid opgelost dan blijkt het, dat de nieuwe
vriespuntsdaling groter is dan de eerste, ook na aanbrenging
van de korreksie voor verlaging door het kolloid en zijn mole-
kulair opgeloste verontreinigingen. Deze extra verlaging wordt
het Gortner-effekt genoemd.

De suikerkonsentratie. d.W.z. het aantal grammen op 100 gram
water, is groter geworden. We hebben in beide gevallen even-
veel suiker opgelost in een even grote hoeveelheid water. Het
enige wat er bij gekomen is. is het kolloid, dat in staat is water
te binden, dat blijkbaar niet meer oplossend werkt op de suiker.
Deze hoeveelheid kunnen we uit de extra-vriespuntsdaling via
de nieuwe konsentratie uitrekenen.

Kruyt en WinklerS) hebben dit gedaan voor een
suikeroplossing, die bovendien 3 gram stijfsel op 100
gram oplossing bevatte. Het bleek toen. dat ongeveer 0.8 maal
het eigengewicht aan w^ter gebonden was, dus ongeveer 1/30
van de hoeveelheid berekend met de formule van E i n s t e i n.

1)nbsp;I.e. pag. 7.

2)nbsp;Kruyt en Winkler. Z. Anorg. Chem. 188, 200 (1930).

3)nbsp;Newton en Gortner, Bot. Gazette 74, 442 (1922), Gortner, Coll. Symp.
1, 392 (1923), Robinson. J. econom. Entomology 20, 80 (1927).

-ocr page 25-

Blijkbaar zijn het dus verschillende effekten, die hier vergeleken
worden.

Bij het bespreken van de formule van E i n s t e i n hebben
we er reeds op gewezen, dat de volumevermeerdering twee
oorzaken kon hebben i):

1°. de deeltjes hebben door hun sponsachtige bouw water
opgenomen,

2°. de deeltjes zijn gehydrateerd, d.w.z. dipolen van het water
zijn in de buurt van het deeltje georiënteerd en moeten de
bewegingen van het
deeltje geheel of gedeeltelik volgen.

Kruyt en Winkler noemen al het ra^rije water de
„watermantelquot; en splitsen deze in een konkrete, waar geen
rietsuiker in kan dringen en een diffuse, die zich verder in de
vloeistof uitstrekt 2). De konkrete watermantel bestaat uitslui-
tend uit volkomen georiënteerde dipolen van het water. De
diffuse hydratatiemantel is een atmosfeer van dipolen, die min
of meer aan de oriënterende werking van het deeltje gehoor
gegeven hebben, tussen andere ongeordende watermolekulen in.
Het is voor suikermolekulen natuurlik heel goed mogelik in
deze atmosfeer te dringen, zodat dit water wèl meedoet aan het
oplossen van de suiker.

In dezelfde tijd hebben Bungenberg de long en
Kruyt onderzoekingen gepubliseerd betreffende coacerva-
tie 3). Door voorzichtige dehydratatie van sommige emulsoiden
is het mogelik, dat het kolloid niet uitvlokt (scheiding vaste en
vloeibare phase), maar een duidelike afscheiding geeft van twee
vloeibare phasen. In een dier phasen bevindt zich het kolloid.
Het is niet nodig, dat een vloeistoflaag ontstaat (makro-coacer-
vatie). Soms ontstaan kleine vloeistofdruppeltjes (mikro-coacer-

1)nbsp;pag. 7.

2)nbsp;Deze namen zijn voor het eerst gebruikt door Bungenberg de Jong en
Kruyt; zie noot 3.

3)nbsp;Versl. Akad. A\'dam 32, 1 (1929), Koll. Z. 50, 39 (1930).

-ocr page 26-

vatie). Voortgezette dehydratatie geeft de normale vlokking,
terwijl toevoeging van water de coacervatie weer kan opheffen.
De hoeveelheid water nu. die in het coacervaat met het kolloid
opgehoopt is, heeft dezelfde grootte-orde, als die, welke met
het Gortner-effekt berekend is.

De konkrete watermantel heeft dus totaal andere eigenschap-
pen dan de diffuse.

-ocr page 27-

B. EXPERIMENTEEL GEDEELTE.

HOOFDSTUK IV.

Materiaal cn Werkwijze.

Voor het maken van het stijfselsol gebruikten we het handels-
produkt van Merck „amylum solubilequot;. Gedurende tweemaal
V/^ uur droogden we een portie stijfsel bij 120°. Bij de twede
weging bleek er geen gewichtsverandering opgetreden te zijn.
Voor het watergehalte vonden we 10.73 en 10.86 %, gem.
10.8 %. Gloeiden we de gedroogde massa zacht gedurende 4
uur en daarna 5 min. op een volle Bunsenvlam dan bleek het
gewicht niet meer te veranderen, wanneer we deze bewerking
nog eens herhaalden, maar nu 10 min. op een volle Bunsen-
vlam. De gevonden asrest was 0.25 en 0.25 %.

Voor ons onderzoek gebruikten we een J/2 % oplossing met
elektrolyt in verschillende konsentraties. Daarvoor was het
nodig een standaard elektrolytoplossing te maken, waarvan we
een deel door verdunning met stijfselsol op de gewenste kon-
sentratie brachten. We moesten hierbij zorg dragen, dat de
konsentratie in het sol-elektrolytmengsel van beide komponen-
ten
juist was. Dit bereikten we door de stijfseloplossing 1 : 1 te
verdunnen met de elektrolyt. Van beide moesten we dus vóór
de menging een oplossing maken, die de dubbele konsentratie
had. Bovendien moesten we rekening houden met het water-
gehalte van de stijfsel. Voor een 1 % stijfseloplossing moesten
we dus per 100 gram oplossing afwegen 1.133 gram stijfsel.

De bereiding van het sol ging als volgt: Van een afgewogen
hoeveelheid stijfsel maakten we met een weinig gedestilleerd
water een papje, waarop we gedestilleerd water schonken, dat

-ocr page 28-

juist gekookt had. Gedurende ongeveer 20 min. werd het meng-
sel zacht gekookt en daarna voorzichtig afgezogen over een
met kokend gedestilleerd water uitgewassen asvrij filter (Schlei-
cher und Schüll no. 589), Het Jena-glaswerk en de trechter was
steeds van te voren behandeld met chroomzuur gedurende 24
uur of meer en daarna twee a drie uur uitgestoomd. Daarna
spoelden we bekerglas, filter en zuigerlenmeyer enige malen
met kokend gedestilleerd water om, dat bij de oplossing ge-
voegd werd in een platbodemkolf. Tenslotte wogen we zoveel
gedestilleerd water bij tot we een 1 % oplossing hadden, sloten
af met een kurk, die met Stanniol omwikkeld was en dompelden
de oplossing in een termostaat van 25°, waarin hij de nacht
over bleef.

De elektrolyten waren over het algemeen K a h 1 b a u m
preparaten. Sommige kristalliseerden we eerst nog eenmaal om
en droogden daarna bij 150 ä 160° gedurende zes a acht uur.
Vervolgens werden ze bewaard in stopflessen, die eerst met
warm chroomzuur, daarna met warme alkoholiese loog behan-
deld waren en tenslotte lange tijd uitgestoomd en droog gezogen.
De oplossingen van de meeste kaliumzouten maakten we door
direkt in te wegen en tot het gewenste volume op te lossen.
Van de andere bepaalden we de konsentratie, van de halo-
geniden door titratie volgens Volhard, van de sulfaten door
weging als BaS04, bet KF door weging van de droge stof, die
we daarna ter kontrole omzetten in K2SO4, Het BeCl2 was
afkomstig van Merck, was stroopvormig en bevatte volgens
het etiket 99 %, Het BeS04 bereidden we zelf door Be(N03)2
met geringe overmaat zwavelzuur te verhitten tot konstant ge-
wicht. In de droge stof deden we een sulfaatbepaling en wogen
later de gewenste hoeveelheid direkt in.

Van te voren maakten we de verschillende konsentraties
klaar, zodat we slechts een gelijk volume stijfselsol behoefden
bij te pipetteren. De elektrolytoplossingen bevonden zich in
Jena-erlenmeyers, die met chroomzuur, alkoholiese loog en stoom
behandeld waren en daarna warm drooggezogen. Ze werden

-ocr page 29-

afgesloten met een kurk, die met Stanniol omwikkeld was. Vóór
de verdunning was de standaard elektrolytoplossing afgefil-
treerd bij gewone druk door een asvrij filter.

De pipetten werden voor het gebruik telkens goed omgespoeld
met gewoon en gedestilleerd water om de laatste sporen chroom-
zuur, waarin ze bewaard werden te verwijderen. Meestal
droogden we ze daarna nog met afgedestilleerde alkohol om
elektrolytoplossing te sparen, waarmee anders omgespoeld
moest worden. De gereinigde pipetten kwamen niet met de tafel
in aanraking, maar bleven met de uiteinden in de lucht hangen.
Ze waren geijkt voor 15°. De temperatuur van het afgepipet-
teerde stijfselsol was 25°. Het verschil tussen de uitgelopen
volumina bij deze twee temperaturen valt echter binnen de
foutengrens van de pipet. Bovendien was de kamertemperatuur,
doordat we in hoofdzaak gedurende het zomerhalfjaar werkten,
meestal tussen 20 en 25°, zodat prakties het verschil nog
kleiner was.

De viskosimeter was van de gewone vorm volgens O s t-
w a 1 d, waarvan de afmetingen dusdanig waren, dat werve-
lingen uitgesloten waren i). Indien de metingen meer dan een
half uur onderbroken werden, vulden we hem met chroomzuur
of water. Anders werd hij met ongeveer 250 cc gewoon en
100 cc gedestilleerd water doorgespoeld aan de waterstraal-
pomp, daarna tweemaal met alkohol en dan gedroogd door hem
voorzichtig te verwarmen en tegelijkertijd, of vlak er na, lucht
door te zuigen. We zorgden er voor, dat we niet met onze
handen de wasvloeistof of de uiteinden van de viskosimeter
aanraakten, waardoor we hem misschien zouden kunnen ver-
ontreinigen.

De viskosimeter werd zo opgehangen, dat de harten van de
beide bollen boven elkaar kwamen. De voordelen van deze

1) Gruneisen, Wiss. Abh. der Phys. Techn. Reichsanstalt 4, 151 (1905),
Bungenberg de Jong, Ree. Trav. Chim. des Pays Bas 42, 1 (1923).

-ocr page 30-

ophanging heeft Bungenberg de Jong uitvoerig in zijn
verhandeling besproken i).

Als chronometer gebruikten we het fabrikaat Excelsior Park
met aanwijzing tot 0.1quot;. Voor elke meting werd de stopwatch
helemaal opgewonden, opdat de veer steeds in dezelfde toe-
stand zou verkeren. Van tijd tot tijd werd hij vergeleken met
enige andere chronometers.

Wanneer we in de droge viskosimeter, die in de termostaat
van 25° hing, de juiste hoeveelheid vloeistof gepipetteerd had-
den, wachtten we tien minuten om de vloeistof gelegenheid te
geven deze temperatuur aan te nemen. In die tien minuten zogen
we de vloeistof eenmaal omhoog. Een enkele keer namen we
ook deze uidooptijd op en in de regel vonden we na vijf minuten
wachten en met droge vikosimeter dezelfde uitlooptijd als na
tien minuten en in het met de oplossing reeds bevochtigd appa-
raat. Toch rekenden we nimmer met deze eerste uitlooptijd.
De volgende uidooptijden verschilden onderling meestal slechts
ten hoogste 0.1quot;, in enkele gevallen 0.2quot;. Vonden we in twee
uidopen geen verschil of in drie een verschil van niet meer dan
0.1quot;, dan namen we deze waarde als juist aan en herhaalden
de bepaling voor deze vulling niet meer. Verschillende vullingen
gaven ook geen groter verschil dan ten hoogste 0.2quot; 2).

Voor het berekenen van de viskositeit uit de uitlooptijden is
het ook nodig de dichtheid bij de proeftemperatuur te kennen.
Immers volgens P o i s e u i 11 e is:

\'\'^quot;sTv-P\'

waarin:

■q == absolute viskositeit,
r = straal van de kapillair,
1 = lengte van de kapillair.

1)nbsp;Ree. Trav. Chim. des Pays Bas 42, 1 (1923).

2)nbsp;Een uitzondering vormde het „schone solquot; van Merck, dat wc in hoofd-
stuk VI uitvoerig zullen bespreken.

-ocr page 31-

V = volume van de doorgestroomde vloeistof,
p = druk, waaronder de vloeistof stroomt,
t == doorstroomtijd.

Voor dezelfde viskosimeter met hetzelfde volume vloeistof is
het Produkt p.t van belang. De druk p is evenredig met de
dichtheid. Willen we slechts de viskositeit ten opzichte van
water van dezelfde temperatuur weten, dan bepalen we de ver-
houding van de produkten van d en t voor water en de be-
trokken vloeistof.

De dichtheid bepaalden we in een Pyknometer met kapillair-
stop, die een inhoud had van 30 cc. De verschillen in de dubbel-
bepalingen bedroegen in de regel niet meer dan 0.005 %. De
vermeerdering van de dichtheid van water tengevolge van op-
gelost
elektrolyt is bij kleine konsentraties evenredig met de
hoeveelheid. We begonnen bij de hoge
konsentraties en gingen
zo ver door naar de lage tot het verband lineair werd en inter-
poleerden dan tot de
nulkonsentratie.

De extra-vermeerdering der dichtheid door opgeloste stijfsel
bleek steeds hetzelfde bedrag te zijn, zodat we deze naderhand
slechts een enkele keer kontroleerden.

Ook bepaalden we de viskositeit van de elektrolytoplossingen
van hoge konsentraties af zo ver tot het verband lineair werd
en dan interpoleerden we eveneens tot de nulkonsentratie.

Voor elke viskosimeter kontroleerden we de uitlooptijd voor
water van tijd tot tijd. Slechts door reparaties kwamen geringe
veranderingen. Tengevolge van het bepalen van de viskositeit
van mengsels, die KF bevatten werd de uitlooptijd iets kleiner.
Daarna bleef hij echter weer konstant.

De termostaat ten slotte was met behulp van een grote regu-
lator geregeld op 25.00° C. met maximale schommelingen van
0.01°. De gebruikte termometers werden van tijd tot tijd ver-
geleken met een normaaltermometer geijkt door de Phys. Techn.
Reichsanstalt te Berlijn.

-ocr page 32-

HOOFDSTUK V.
De „oudequot; berekeningsmetode van-^

Vo

Uit de formule van E i n s t e i n—v on Smoluchowski
zien we, dat niet de viskositeit zelf een grootheid is, die we

gaarne willen kennen, doch de verhouding —-^^ , die

Vo

ons in de gelegenheid stelt het volume van het deeltje nader
te leren kennen. We vinden deze waarde als het verschil van
twee grootheden. Het spreekt vanzelf, dat de nauwkeurigheid
hierdoor sterk verkleind wordt.

Het gemakkelikst zou zijn de bepalingen aan eenzelfde sol
uit te voeren, waarvan de viskositeit niet verandert. We zouden
dan de waarnemingen onmiddellik met elkaar kunnen verge-
lijken. Door retrogradatie 1) veranderen de eigenschappen van
het sol voortdurend, zodat het niet aan te raden is een sol te
gebruiken, dat meer dan twee dagen oud is.

Onze verschillende bepalingen moesten dus gedaati worden
aan verschillende solen, die niet presies dezelfde eigenschappen
hadden. Immers verandert de viskositeit van het sol met de tijd
en is bovendien afhankelik van de voorgeschiedenis van het
sol. Zelfs wanneer we zo nauwkeurig mogelik op dezelfde
manier werken dan behouden we toch nog kleine verschillen.

We moeten dus de waarnemingen aan verschillende solen
kunnen omrekenen. Hierbij nemen we aan, dat deze solen
ondanks hun klein verschil in viskositeit op juist dezelfde wijze
beïnvloed worden door elektrolyten. Het sol verandert echter
met de tijd. Aan het begin en aan het eind van onze reeks met

-ocr page 33-

elektrolyt moeten we dus de viskositeit van het „schonequot; sol
bepalen. We nemen aan. dat deze verandering gedurende dit
tijdsverloop evenredig is met de tijd en interpoleren voor de
verschillende tijdstippen, waarop we een viskositeit bepaald
hebben i). Het is dus nodig te noteren hoe laat de waarnemin-
gen verricht zijn. Gedurende de tien uur, die gewoonlik verliepen
tussen begin- en eindbepaling nam de relatieve viskositeit
ongeveer 0.003 af. Elke bepaling verliep in 30 a 45 minuten,
zodat in deze korte tijd de verandering door retrogradatie niet
waarneembaar was.

Indien we een gang in de uitlooptijden kregen was dat een
teken, dat er een snelle verandering in het sol plaats vond. Hier
moesten we dus trachten de viskositeit te benaderen van het
mengsel op het moment, dat sol en elektrolytoplossing bij elkaar
vloeiden. Het sol bevond zich in een termostaat van 25°. In
diezelfde termostaat hingen we de afgepipetteerde elektrolyt-
oplossing, die met sol verdund moest worden, zodat de oplossing
op temperatuur kwam. De viskosimeter lieten we ook eerst op
temperatuur komen. Om de pipet in de gelegenheid te stellen
de goede temperatuur aan te nemen zogen we er enige malen
sol in omhoog en dan ging zo snel mogelik na elkaar: bijpipet-
teren van het sol, mengen, afpipetteren van de vereiste hoeveel-
heid voor de viskosimeter, omhoog zuigen en laten uitstromen.
Met een beetje oefening gelukte het binnen een minuut na de
menging met de meting te beginnen. Als tijdstip, waarop we
de viskositeit bepaalden noteerden we het moment, dat de
viskosimeter juist half leeggelopen was. In de regel vonden we
spoedig een konstante verandering van de uitlooptijd met de
tijd, zodat we daarna extrapoleerden naar de tijd van menging.
Hoewel de nauwkeurigheid hier veel kleiner was dan anders,
waren deze waarnemingen toch nog behoorlik met elkaar te
vergelijken.

Nadat we uit de uitlooptijd en de dichtheid de relatieve vis-

1) Steekproeven wezen uit, dat dit inderdaad geoorloofd was.

-ocr page 34-

kositeit e berekend hadden, konden we de verhouding
\'-^^ uitrekenen. Deze waarde moest nog uitgedrukt

worden als fraksie van het „schonequot; sol, dat we de waarde 100
gaven. De uitkomsten waren dus in persenten van het schone
sol uitgedrukt. Daartoe moesten we vermenigvuldigen met

^^^ 1); we zullen dit produkt in het vervolg —-^^

- 1

noemen.

Hoe groot is nu de nauwkeurigheid van de uitkomsten?
De solkonsentratie kozen we zo, dat de viskositeit van het
ontladen sol 1.3 a 1.4 was. De uitlooptijd was dan ongeveer
300quot;. De maximale fout tengevolge van de nauwkeurigheids-
grens van de stopwatch bedroeg ± 0.1quot;; dit is 2:3000 of
1 : 1500. In de viskositeit geeft dit een verschil van iets minder
dan de eenheid van de derde desimaal. Inderdaad schommelden
de verschillen van de duplobepalingen, die we met twee viskosi-
meters tegelijkertijd deden, tussen 3 en 8 in de vierde desimaal.

Trekken we van de viskositeit van het sol die van het water
resp. elektrolytoplossing af, dan krijgen we een verschil van 0.8
op 300 a 400 of ongeveer I : 500. Voor het ontladen sol bedroeg

-^ omstreeks 50. Indien we aan verschillende solen

rjo

een afwijking vinden van 0,1 dan mogen we deze waarden als
gelijk beschouwen, daar dit ook de orde van de proeffout is.

1) Eigenlik metnbsp;maar daar = I kunnen we dit vereen-

voudigen.

-ocr page 35-

HOOFDSTUK VL
Onze wijze van berekening.

We begonnen ons onderzoek niet met amylum van Merck,
waaraan de waarnemingen, in deze publicatie vervat, verricht
zijn. doch met een preparaat van de Huron Milling Cy, dat
onder de naam van „starch gumquot; in de handel gebracht werd
(fabrieksnummer Hercules 50/100). Dit amylum bleek een
eigenaardig gedrag te hebben, dat er op wees. dat het niet een
eenvoudige samenstelling had, maar dat óf bij de bereiding
vreemde stoffen toegevoegd óf stoffen van de plant afkomstig
niet voldoende verwijderd waren. Daar we hier de resultante
van enige verschijnselen te zien kregen leek het ons beter het
onderzoek met een ander fabrikaat voort zetten. De uitkom-
sten zijn echter van grote invloed geweest op onze werkwijze.

Het asgehalte van het amylum van de Huron MiUing Cy was
aanmerkelik hoger dan dat van Merck, n.l. 0.7% tegen
0.25 % De asrest loste bijna geheel op in zoutzuur en vertoonde
een sterke ijzerreaksie. Andere metalen konden we niet aan-
tonen. Van de gewone zuurresten vonden we slechts chloride,
zelfs geen fosfaat. De rest was waarschijnlik silikaat. Bij het
amylum van M é r c k loste van de asrest bijna niets op en dit
vertoonde een zwakke ijzerreaksie.

De viskositeit van beide amylumsoorten gaf bij gelijke hoe-
veelheid droge stof per 100 gram oplossing ook een groot
verschil. Voor een 1 % sol
waren de waarden H. M. Cy 1.44,
Merck 2.5 a 2.6. Na toevoeging van gelijke hoeveelheden
aCJ, 2o veel dat de korreksieterm voor de lading kon vervallen,
kregen we een daling van de viskositeit van 30 resp. 40 %. Het
verschil moet o.i. niet uitsluitend toegeschreven worden aan
de
werkwijze in het bedrijf, zodat de H. M. Cy het zetmeel verder

-ocr page 36-

afbreekt, waardoor het een kleinere viskositeit heeft, maar er
moet nog een faktor in het spel zijn.

De nulwaarde, dus voor sol zonder elektrolyt („schoon solquot;),
van de H. M. Cy was gemakkelik reproduseerbaar. De metingen
aan eenzelfde sol met verschillende viskosimetervullingen gaven
steeds dezelfde waarde. Indien tussen twee metingen enige uren
verlopen waren vertoonde de laatste een iets kleinere uitloop-
tijd tengevolge van retrogradatie. Het amylum van Merck
gaf voor elke viskosimetervulling een andere uitlooptijd. Eerst
meenden we dit aan verontreinigingen van de viskosimeter
zoals vet te moeten toeschrijven, maar dan zouden de uitloop-
tijden bij dezelfde vulling ook niet konstant moeten zijn; dit
waren ze echter wel met onderlinge verschillen van ten hoogste
0.2quot; voor beide viskosimeters (uitlooptijd viskosimeter A
zb
420quot;, viskosimeter B zt 200quot;). Deze verschillen waren klaar-
blijkelik te wijten aan de nauwkeurigheidsgrens van de stop-
watch. Zo vonden we aan hetzelfde sol, maar met verschillende
vullingen als gemiddelde uitlooptijd met een maximaal verschil
van 0.2quot;:

om 10.15 195.21)
11.45 194.9
17.00 193.3
17.30 195.7,

terwijl de afneming door retrogradatie ten hoogste 0.3quot; kon
zijn. Deze op het eerste gezicht onverklaarbare sprongen bleven
bij de kleinste hoeveelheden elektrolyt, die we toevoegden (tot
0.1 m.aeq./L) achterwege. Het was dus een verschijnsel, dat
alleen optrad bij het „schone solquot;.

Waarin onderscheidt zich dit van het sol, waaraan elektrolyt

is toegevoegd? Zetten wenbsp;uit afhankelik van de kon-

Vo

sentratie toegevoegd elektrolyt dan zien we. beginnende bij de

1) Waarneming met viskosimeter A, doch omgerekend voor B.

-ocr page 37-

grote konsentraties, dat de waarde slechts weinig verandert met
sterke afneming van de hoeveelheid elektrolyt (zie bijv. fig. 2A
pag. 35). In de buurt van 10 m.aeq./L begint de lijn plotseling
enorm te stijgen en is bij konsentratie O ongeveer tweemaal zo
hoog gekomen. Een zeer geringe hoeveelheid elektrolyt heeft
dus een buitengewoon grote invloed op de viskositeit van het
schone sol. Wanneer dus onze pipet of de viskosimeter niet
absoluut elektrolytvrij is, nemen we niet de juiste viskositeit
waar, maar vinden een waarde, die bij het schone sol sterk
afhankelik is van deze toevallige verontreinigingen.

Om twee solen met elkaar te kunnen vergelijken moeten de
waarden omgerekend kunnen worden. De oude metode, die we
in het vorig hoofdstuk besproken hebben, vergeleek de viskosi-
teit van het schone sol met de viskositeit van sol elektrolyt.
Wat is nu de viskositeit van het schone sol?

Voor we elektrolyt toegevoegd hebben zit er reeds wat in:
de asrest, die we niet kunnen verwijderen zonder de deeltjes
aan te tasten. Hoe deze asrest er in gekomen is, is niet een-
voudig uit te maken. In de eerste plaats kan dit een gedeelte
van het deeltje zijn. doch niet van de dubbellaag. Door dialyse
is het dan niet te verwijderen. Het is echter ook mogelik dat er
ionen in de oplossing voorkomen, doordat bijvoorbeeld bij de
bereiding niet volkomen zuiver water gebruikt is. Deze hebben
hun invloed reeds doen gelden voor we er iets mee gedaan
hebben. De viskositeit van het schone sol is
Zeer moeilik te bepal en, terwijl we van te
voren goed dienen uiteen te zetten wat we
er mee bedoelen en hoe ver we de zuivering
doorgevoerd hebben.

De asrest van het amylum van Merck was gering en bevatte
weinig ijzer, zodat de viskositeit van het absoluut elektrolyt-
vrije sol weinig afweek van het standaardsol. Geringe veront-
reinigingen van het glaswerk hadden een grote invloed, terwijl
de viskositeit door toevoeging van elektrolyt sterk daalde. De
H. M. Cy daarentegen bevatte veel as, waarin veel ijzer, zodat

-ocr page 38-

de standaardoplossing een deel van zijn lading reeds kwijt was
en minder gevoelig was voor geringe verontreinigingen. Deze
hadden nu geen waarneembare invloed meer en het totale effekt
door ontlading was minder groot dan bij M e r c k.

We moeten dus zoeken naar een ander vergelijkpunt voor
verschillende solen, dat zonder extra voorzorgen goed reprodu-
seerbaar is. Sporen elektrolyt hebben de kleinste invloed, wan-
neer het sol geheel of grotendeels ontladen is. Het beste kunnen
we dus als vergelijkpunt nemen een sol. waaraan een bepaalde
hoeveelheid elektrolyt is toegevoegd. Hiervoor namen we 10
m.aeq./L KCl. Bij deze konsentratie
is de viskositeit ongeveer
de helft van die van het schone sol, terwijl meer KCl een verdere
vermindering van slechts enkele persenten geeft. Van de
andere metalen gebruikten we vooral de chloriden. Het lag dus
voor de hand een chloride te nemen om het sol te ontladen en
hiervan was KCl wel het meest geschikt daar het gemakkelik
te zuiveren is. Bovendien wijkt de viskositeit van een KCJ-
oplossing eerst boven 250 m.aeq. waarneembaar van die van
water af.

We bepaalden zo nauwkeurig mogelik de waarde van

Vo

met 10 m.aeq. KCl en vonden hiervoor 52.0 %. Bij een ander
sol bepaalden we zo nauwkeurig mogelik de waarde met 10
m.aeq. K2SO4 en vonden 50.9 %. Aan een derde sol bepaalden
we de viskositeit voor beide elektrolyten en namen bij dé be-
rekening van
~ aan, dat 10 m.aeq. KCl 52.0 % gaf. Het
Vo

sulfaat kreeg dan de waarde 50.9 %. Met enkele andere elek-
trolyten hebben we op soortgelijke wijze vergeleken, ook voor
waarden, die wat meer verschilden, waarbij we eveneens een
dergelike overeenstemming vonden. Het was dus geoorloofd
als vergelijkpunt te nemen 10 m.aeq. KCl, dat de waarde had
van 52.0.

Zelfs indien deze waarde niet geheel juist zou zijn, omdat de
viskositeit van het sol. waaraan we geen elektrolyt toegevoegd

-ocr page 39-

hebben, bijna niet te bepalen is en de getallen, die we vonden
iets anders zouden kunnen zijn, dan behoeven we ons dit niet

ernstig aan te trekken. Immers de waardenbsp;moet

Vt

vermenigvuldigd worden met -^-— . Indien deze

»?. 10KCl — 1

52.0 iets anders moet zijn dan verandert de verhouding van de

diverse waarden --^ bij verschillende elektrolytkonsen-

Vo

traties niet. Brengen we verschillende lijnen in één tekening
dan zijn de eenheden van de abscis mogelik niet geheel juist,
wat echter geen verschil in onze beschouwingswijze kan geven,
daar de onderlinge ligging der lijnen gelijk blijft.

We hebben geregeld steekproeven genomen of verschillende
solen wel gelijke uitkomsten gaven met dezelfde hoeveelheden
elektrolyt. De grootste verschillen, die hierbij optraden waren
0.1 %, d.w.z. binnen de proeffout zijn de uitkomsten gelijk en
de lijnen aan verschillende solen bepaald mogen we in dezelfde
tekening plaatsen.

Met de oude wijze om te betrekken op zo iets slecht definieer-
baars als het schoone sol hebben we dus gebroken en hebben
daarvoor in de plaats gesteld een vrij willekeurig, maar presies
gedefinieerd punt, dat uitstekend reproduseerbaar is.

-ocr page 40-

HOOFDSTUK VII.

De Metingen.

Onze metingen kunnen in enkele groepen verdeeld worden.
In de eerste plaats onderzochten we de invloed van verschillen-
de kaliumzouten. Dit waren de vier halogeniden. het rhodanide,
nitraat en sulfaat (hoofdstuk VIII).

De twede groep bevatte de chloriden van lithium, natrium en
kalium, waarvan het laatste reeds deel uitmaakt van groep één
(hoofdstuk IX).

De derde de chloriden van de vijf aardalkalimetalen (hoofd-
stuk X).

De vierde de sulfaten van lithium, beryllium en magnesium
(hoofdstuk XI).

De vijfde groep bevat de overige zouten. Dit waren twee
zouten met een driewaardig kation en het hexolzout (hoofd-
stuk XII).

Om een behoorlike schaal van vergelijking te krijgen was het
nodig de konsentraties uit te drukken in aequivalenten en niet
in molen. Echter onderzochten we ook de kleine konsentraties,
zodat we steeds aangegeven hebben het aantal milli-aequivalen-
ten per Liter eindkonsentratie, d.w.z. konsentratie betrokken op
het volume nadat elektrolytoplossing en sol gemengd waren.

Bij sommige zouten konden we door de geringe oplosbaarheid
slechts een beperkt stuk van de kurve bepalen. We zouden
van de lijn nog een paar punten meer hebben kunnen vastleggen
door op andere wijze te mengen, bijv. door de elektrolytoplos-
sing 2:1 te verdunnen met een sol dat driemaal zo sterk was
als de eindkonsentratie zou moeten worden. Dit hebben we niet
toegepast, omdat we reeds aan de lijn, zo ver we hem op

-ocr page 41-

normale wijze bereiken konden, het effekt voldoende duidelik
te zien kregen.

Voordat we het sol met elektrolyt gingen meten, bepaalden
we eerst de viskositeit en de dichtheid van de verschillende
elektrolytkonsentraties, die we maakten uit dezelfde standaard-
oplossing, waaruit we later zouden pipetteren om met sol te
mengen. Hierdoor was het mogelik direkt na elke waarneming

aan sol elektrolyt —-- uit te rekenen en ons te oriën-

Vo

teren over het verloop van de lijn. Kwamen er eigenaardigheden
voor dan konden we zo nodig onmiddellik nog een andere kon-
sentratie inlassen, waardoor de intervallen kleiner werden en
het verloop van de kurve nauwkeuriger kon worden bepaald.

In de diagrammen, die tot 50 m.aeq. lopen hebben we de
steile daling door de eerste m.aeq. teweeggebracht voor alle
zouten voorgesteld door één lijn of geheel weggelaten. De
spreiding is hier zo gering, dat het aangeven er van aanleiding
tot verwarring zou kunnen zijn. Bij de overige is de schaal-
verdeling zo, dat de spreiding in het begin niet te bemerken is.

-ocr page 42-

HOOFDSTUK VIII.

De Kaliumzouten.

Voor we de invloed van elektrolyten op het sol nagaan,
moeten we eerst de viskositeit van de zouten {r]^) bekijken. Het
blijkt, dat de viskositeit door toevoeging van elektrolyt aan
water zowel stijgen als dalen kan. In de andere hoofdstukken
zullen we deze viskositeiten niet in aparte tabellen onderbren-
gen, maar hier, waar we de zouten direkt konden inwegen, is
dit wel 20 gemakkelik.

-ocr page 43-

TABEL Ia.

m-aeq./L

sulfaat

chloride

nitraat

bromide

jodide

10

1.001»

1.000

1.000

0.999

0.999

20

1.003

1.000

1.000

0.999

0.998

50

1.008

1.000

0.999

0.998

0.997

100

1.013

1.000

0.996

0.997

200

1.024

1.000

0.993

0.993

.250

1.000

0.991

0.991

0.982

350

1.040

0.999

0.987

0.987

500

1.056

0.998

0.983

0.982

0.965

600

1.067

0,997

0.981

750

1.084

0.997

0.977

0.974

0.949

1000

0.997

0.978

0.969

0.936

1250

0.998

0.963

0.926

1500

1.001

0.982

0.961

0.918

1750

0.912

2000

0.907

Ib rhodanide

Ic fluoride

ro.aeq./L

%

m.aeq./L

m.aeq.,L

Vc

21.4

0.999

1602

0.969

9.5

1.000

53

0.999

2136

0.976

19

1.002

107

0.997

2670

0.992

47.5

1.007

267

0.990

3204

1.016

238

1.035

534

0.981

3426

1.029

475

1.071

1068

0.971

3734

1.049

Deze tabellen zijn samengebracht in fig. 1, waardoor de
onderlinge verschillen beter in het oog vallen. We zien. dat het
fluoride en het sulfaat direkt een stijging veroorzaken. De
anderen geven een daling van de viskositeit. die echter spoedig
minder wordt en overgaat in een stijging. Het chloride en het

-ocr page 44-

rhodanide hebben we zo ver gevolgd, dat de viskositeit meer
dan 1 wordt. Slechts bij het jodide waren we nog niet aan de
stijging toe, maar toch is duidelik te zien, dat de daling minder
geworden is.

De volgende tabellen tonen de invloed van deze elektrolyten
op de viskositeit van het sol. Om een inzicht te geven hoe we
de diverse grootheden met elkaar vergeleken, geven we die van
het KCNS, die we toch niet in de grote tabel konden opnemen,
uitvoeriger weer.

In dit spesiale geval waren we genoodzaakt twee oplossingen
te maken. Aan de eerste bepaalden we de viskositeit en de
dichtheid van de zuivere elektrolytoplossing. Bij de twede, die
we
gebruikten om het sol mee te mengen, konden we natuurlik
niet presies dezelfde konsentraties verkrijgen door eenvoudige
menging. Volgens de metode van de kleinste kwadraten be-
rekenden we beide grootheden als funksie van de konsentratie.
Alleen de hoogste konsentratie (4456) viel te ver uit de eerste
waarnemingen, zodat we hiervoor aparte bepalingen moesten
uitvoeren.

In de kolom „O-waarde van het solquot; zijn de eerste en laatste

direkt berekend uit ~ - van het sol met 10 m.aeq. KCl.

Vs

De andere waarden zijn naar de tijd geïnterpoleerd. De dicht-
heid d, e is de dichtheid van de elektrolytoplossing d« ver-
meerderd met de dichtheid van het sol min de eenheid (1.0019
— 1). m.a.w. de vermeerdering van de dichtheid van water
door het sol wordt er bij opgeteld. De kolom % 4. e is berekend
met de waarden uit de vorige kolommen:

ts 4. e ds -f e

t). e----

Iw

waarbij t, e voorstelt de uitlooptijd van de viskosimeter voor
sol 4- elektrolyt, t^ die voor water bij dezelfde temperatuur, en
d, e de dichtheid t.o.v. water ook van dezelfde temperatuur.

-ocr page 45-

TABEL Ila.
Sol K-rhodanide.

Uur

m.acq./L

ds-f e

ts e

Vs c

Ve

O-waarde
V. h. sol

\'Vo

Vo

10.30

10 KCl

1.0024

332.2

1.341*

1.000

1.657

52.0

11.10

11.1 KCNS

1.0024

335.4

1.354

I.OOO

1.657

53.9

12.00

22.3

1.0029

334.6

1.352

0.999

1.657

53.7

H.30

55.7

1.0045

334.9

1.355

0.998

1.656

54.5

15.00

278.5

1.0147

334.5

1.367

0.989

1.656

58.3

15.30

557

1.0277

330.9

1.369

0.982

1.656

60.1

16.15

1114

1.0526

324.6

1.376

0.971

1.655

63.6

16.45

2228

1.1013

322,1

1.429

0.979

1.655

70,1

17.15

3342

1.1487

331.8

1.535

1.022

1.655

76.6

19.00

4456

1.1979

355.7

1.716

1.116

1.654

82.2

21.00

10 KCl

1.0024

332.0

1.340

1.000

1.654

52.0

TABEL Ilb.
Sol K-fluoride.

m.aeq./L

V\' —Vo
Vo

9.5

1.336

52.1

19

1.332

51.0

47.5

1.331

49.9

0

1.645

De nauwkeurigheid van de waarneming aan het KF is veel
geringer dan bij de andere elektrolyten. Bij de hogere konsen-
traties was het niet mogelik een behoorlike waarneming te doen.
De uitlooptijden bij dezelfde vulling stegen vrij snel, zonder dat
Gr van een regelmatige gang sprake was. Het heeft dan ook

geen zin deze waarden verder te verwerken om ~ „jt

Vo

te rekenen.
3

-ocr page 46-

TABEL IIc \') Sol de overige kaliumzouten.

sulfaat

chloride

bromide

nitraat

jodide

m.Bcq./L

V^ e

Vo

Vs e

Vo-Vo
Vo

Vs e

Vs-Vo
Vo

Vs e

Vs-Vo
Vo

Vs e

V»-Vo
Vo

0

1.642

1.582

1.638

1.642

1.645

1

1.443

64.6 x)

2

1.400

58.3 x)

5

1.361

54.1 y)

10

1.329

50.9

1.315

52.0

1.331

52.2

1.336

52.6

1.339

52.9

20

1.328

50.3 z)

1.329

51.02)

1.330

51.5z)

1.331

51.6

1.343

52.7u)

50

1.329

49.6

1.306

50.6

1.325

51.1

1.330

51.4

1.335

52.6

200

1.353

50.0

250

1309

5ii0

1.327

53.2

1.335

54.1

1.337

350

1.380

50.9

500

1.406

51.5

1.314

52.3

1.331

55.5

1.342

56.8

1.330

58.6

600

1.423

51.9

750

1.322

53.9

1.334

57.7

1.349

59.3

1.322

60.8

1000

1.327

54.5

1.338

59.4

1.387

60.7 x)

1.313

62.3

1250

1.338

56.0

1.342

61.5

1.307

63.6

1500

1.347

57.1

1.349

63.0

1.303

64.8

1750

1.303

66.2

2000

1.644

1.305

67.7

0

1.585

1.641

1.643

1.649

x) t]s = 1.687. y) 7/. = 1.667. z) r), = 1.644. u) = 1.654.

1) Meestal begonnen we onze metingen bij de hoge konsentraties. Tussen twee opeenvolgende bepalingen verliep in
de regel niet meer dan 30 min. De bij elke bepaling behorende nulwaarde (»?s) is du« gemakkelijk te vinden.

-ocr page 47-

De resultaten zijn in fig 2A samengebracht, waar de ligging
van de verschillende waarden beter tot uiting komt dan in de
tabel. We zien daarbij, dat de volgorde in de figuren 1 en 2
anders is. In de eerste plaats liggen in fig. 1 de lynen voor
fluoride en sulfaat boven, in fig. 2 daarentegen beneden. Boven-
dien is in de laatste figuur, KCNS de bovenste lijn. terwijl hij
in fig. 1 niet de onderste is, maar tussen nitraat en bromide
inschuift.

-ocr page 48-

Het algemene verloop van de lijnen is het best te zien aan
het KCNS. De eerste m.aeq. elektrolyt veroorzaken een zeer
sterke daling, die eerst bij ongeveer 55 % minder wordt. De
lijn vormt een minimum en begint daarna met meer KCNS weer
te stijgen. Eerst vrij snel, maar naar hogere konsentraties ge-
leideliker, zodat van 500 tot 4500 m.aeq. de lijn nagenoeg recht
is. De viskositeit van het zuivere zout passeert in dit stuk een
minimum en stijgt in de hoogste konsentratie zelfs ver boven
de eenheid uit.

-ocr page 49-

De andere lijnen geven een soortgelijk beeld. De minima
liggen niet op dezelfde hoogte en de stijging er na verschilt een
weinig. Bovendien vertonen ze een geringe neiging tot spreiden.

De kleine konsentraties zijn nog eens op grotere schaal ge-
tekend in fig. 2B. waarin we ook het KF een plaats gegeven
hebben. Deze lijn hebben we niet zo ver kunnen vervolgen,
dat we het minimum passeerden. Vanaf kons. O, waar de lijnen
bij 100 % ontspringen (getekend is die voor KCl) valt de
bundel omlaag. Bij 10 m.aeq. zien we reeds een duidelik verschil
tussen de diverse zouten.

-ocr page 50-

HOOFDSTUK IX.

De Alkalichloriden.

Nadat we de invloed van de verschillende anionen nagegaaa
hadden was de invloed van het kation aan de beurt.

Het Na- en het Li-chloride konden we niet inwegen, maar
we moesten de konsentratie bepalen door titratie. In de tabel,
die de invloed van deze chloriden weergeeft hebben we het
KCl laten vervallen. Natuurlik is de lijn wel in fig. 3 A en B
getekend.

V» - Vo

-ocr page 51-

10nbsp;20nbsp;30nbsp;40

Fig. 3B, amylumsol alkalichloriden.

TABEL IIL

50

m.aeq./L

V* Vo

50

Ü

-nr

a) sol Na-chloride.

b) sol Li-chloride.

m-aeq./L

Vc

Vs e

m.aeq./L

Vc

Vz e

V^-Vo

Vo

Vo

0

1.649

0

1.648

9.9

l.OOl

1.343

51.7

10.1

1.001

1.343

52.3 x)

19.8

1.003

1.335

50.9

20.2

1.003

1.338

51.3x)

49.6

1.006

1.336

50.5

50.5

1.007

1.338

50.8

248

1.023

1.361

50.9

253

1.039

1.376

50.1

496

1.045

1.398

52.0

506

1.076

1.425

50.1

991

1.095

1.475

53.4

1011

1.156

1.530

50.0

H87

1.151

1.561

54,8

1517

1.239

1.642

50.3

1983

1.216

1.660

56.1

2022

1.329

1.771

51.4

0

1.651

0

1.648

1.653.

-ocr page 52-

Hier krijgen we een sterke daling tengevolge van het toe-
voegen van elektrolyt, de lijn vormt een minimum bij ongeveer
50 %. Van het KCl wisten we reeds, dat de lijn daarna ging
oplopen. Het NaCl volgt aanvankelik de lijn van het KCl ge-
heel. zoals in fig 3B duidelik tot uiting komt. De lijn voor het
LiCl ligt eerst hoger dan de andere lijn. Bij grotere konsen-
traties gaan de lijnen voor KCl en NaCl spoedig weer stijgen,
waarbij ze zich sphtsen. doordat de stijging bij KCl sterker is.
Het LiCl blijft echter nog dalen en snijdt de andere twee even
boven 50 m.aeq. Daarna loopt de lijn horizontaal. Voorlopig is
de neiging om weer te stijgen, zoals die bij de besproken zouten
voorkomt, blijkbaar gekompenseerd door een dalend effekt.
Eerst boven 1000 m.aeq., dus boven 1 normaal, stijgt de lijn

heel zwak. De waarde van 1011 m.aeq.nbsp;= 50.0

wijkt zo weinig af van de vorige, dat we dit aan proeffouten
mogen wijten. Een behoorlik merkbare stijging komt eerst na
1500 m.aeq. Bij het NaCl is de stijging vanaf 500 m.aeq. zeer
regelmatig, alleen het laatste interval wijkt 0.1 eenheid af. wat
juist binnen de proeffout valt. zoals we op pag. 22 aantoonden.

-ocr page 53-

HOOFDSTUK X.

Dc AardalkalicUoriden.

Het BeClg. dat we gebruikten was van Merck afkomstig.
De stroopvormige massa was niet volkomen wit, doch enigzins
geel getint. De oplossing was vry\' sterk gehydrolyseerd en had
een p» = 5.8. Van alle vijf chloriden bepaalden we de kon-
sentratie door titreren. Hierbij bleek, dat de konsentraties van
het Sr- en het Be-chloride aanmerkelik afweken van die, welke
we wensten te maken. De invloed op het sol vinden we in
tabel IV en fig. 4.

— Vo

-ocr page 54-

^nbsp;10nbsp;IS

Fig, 4B, amylumsol aardalkalichloriden.

TABEL IV.

m.aeq./L

b) sol Ba-chloride.

m.aeq./L

Ve

V^ e

Vs-Vo

Vo

0

1.646

5

1.001

1.332

51.3

10

1.001»

\\.327

50.4

20

1.003

1.327

50.1

50

1.008

1.332

49.8

498

1.064

1.432

53.6

995

1.127

1.546

57.6

0

1.645

b) sol Sr-chloride.

m.aeq./L

Ve

e

V»-Vo

1 ^

Vo

0

1.666

7.2

1.001

1.329

50.7 x)

14.4

1.002

1.327

50.2 x)

35.9

1.005

1.330

50.0 x)

179

1.026

1.364

50.9x)

359

1.053

1.420

52.5

718

1.104

1.512

55.5

1076

1.159

1.606

57.8

1435

1.218

1.705

60.0

0

1.667

x) t], = 1.646.

-ocr page 55-

c) sol Ca-chlorlde,

d) sol Mg-chlorlde.

ni.aeq./L

Vs t

V^-Vo

m.aeq./L

Vt

Vn-Vo

Vo

Vo

0

1.675

0

1.640

10.4

l.OOls

1.344

50.8

0.5

1.433

64.0 x)

20.8

1.003

1.346

506

1.5

1.366

54.1 x)

51.7

1.008

1.351

50.3

3

1.000»

1.360

53.2 X)

258

1.040

1.402

51.3

5.1

1.001

1.333

51.9

1033

1.163

1.604

55.9

10.2

1.002»

1.329

50.9

2065

1.356

1.925

61.8

20.3

1.005

1.330

50.6

0

1.679

50.6

1.012

1.337

50.3

506

1.107

1.473

51.7

1013

1.216

1.638

54.3

1519

1.345

1.834

56.9

2025

1.489

2.054

59.4

0

1.630

x) J7s = 1.677.

e) sol Be-chloride.

m.aeq./L

Vc

Vgt; e

Vs-Vo

Vo

0

1.689

0.1

1.398

58.8 x)

0.2

1.332

49.1 x)

0.54

1.335

48.8

1.1

1.337

49.1

2.2

1.000*

1.335

48.7

5.4

1.001»

1,331

47.9

10.8

1.003

1.334

48.0

21.6

1.006

1.341

48.4

54

1.016

1.361

49.4

135

1.041

1.402

50.4

270

1.083

1.461

50.7

0

1.686

x) Tj, = 1.677.

-ocr page 56-

Bij de hoge konsentraties vinden we het metaal met het
hoogste atoomgewicht boven, dat met het kleinste beneden. In
het begin lopen Ca- en Mg-chloride samen evenals Ba- en Sr-
(fig. 4B). Echter is de volgorde hier juist andersom dan in de
hoge konsentraties. We vinden hier dus weer hetzelfde als bij
de alkalimetalen, waar Li aanvankehk een minder steile daling
van de viskositeit gaf, doch de dahng langer voortzette.

Mg en Ca schijnen de daling minder ver door te zetten dan
Ba. maar stijgen minder snel. zodat we spoedig de normale
volgorde zien.

Be vertoont een geheel ander gedrag. Buitengewoon steil valt
de lijn naar beneden. Hij gaat door een minimum, dat veel lager
ligt dan dat bij de andere zouten, behalve het hexolzout. Daarna
is de stijging niet regelmatig. Boven ongeveer 50 m.aeq. echter
is het gedrag weer normaal. We menen deze onregelmatigheden
toe te moeten schrijven aan een geringe hoeveelheid hydroxyd,
dat door hydrolyse van het zout ontstaan is.

Aan een ander minder zuiver preparaat hebben we gekon-
stateerd, dat de kurve onder die van het Mg-chloride komt te
liggen. In de hoge konsentraties lagen de verschillende punten
op een rechte lijn. Beneden ongeveer 100 m.aeq. lagen ze zo
onregelmatig, dat we genoodzaakt waren deze bepalingen met
een zuiverder preparaat over te doen. Door de laatst gevonden
punten hebben we de kurve getrokken, die tussen 100 en 300
m.aeq. iets hoger, maar vrijwel evenwijdig liep aan die met het
onzuivere preparaat.

-ocr page 57-

HOOFDSTUK XII.

De sulfaten van Li. Mg en Be.

Het is een bekend feit, dat sommige zouten de eigenschap
hebben, dat ze verschillende organiese verbindingen, die in
water opgelost zijn, z.g. kunnen uitzouten. Vooral gaat dit goed
met MgS04. Hoe dit in zijn werk gaat kan nog niet op bevredi-
gende wijze verklaard worden. In elk geval staat vast, dat de
uitzoutende werking sterker is, naarmate de hydratatie van de
ionen groter is. Bij MgS04 zijn beide ionen sterk gehydrateerd,
zodat dit een goede uitzouter is.

Bij zijn onderzoek aan het agarsol heeft Bungenberg de
Jong ook nagegaan het verschil in werking tussen MgS04 en
MgCla 1). Het Mg-chloride gaf een lijn, die veel overeenkomst
vertoonde met de onze aan het stijfselsol. Het minimum in de
kurve ligt bij agar veel hoger. Het sulfaat gaf een lijn, die lager
kwam (vergelijk KCl en K2SO4 in fig. 2B pag. 36), gaf echter
geen minimum, maar bleef langzaam dalen, vertoonde een buig-
punt en boven 1000 m.aeq. daalde hij zeer snel. De oplossingen,
die op het twede steile stuk lagen, gaven een sterke troebeling
en vlokten later gedeeltelik uit.

Ook bij het stijfselsol konden we zo iets verwachten en bij
een voorproefje bleek inderdaad, dat Mg-sulfaat in grote kon-
sentratie het sol deed uitvlokken. Het sterker gehydrateerde
Be-sulfaat zou dit verschijnsel nog eerder moeten vertonen en
misschien zou ook het Li-sulfaat zich hierbij aansluiten. Onze
veronderstelling bleek juist, zodat we deze drie elektrolyten in
hun uitwerking op het sol viskosimetries en met behulp van het
ultramikroskoop nagingen.

-ocr page 58-

Het Be-sulfaat was moeilik in de handel te verkrijgen, zodat
we genoodzaakt waren het zelf te bereiden. Hierbij gingen we
uit van het nitraat, dat van K a h 1 b a u m betrokken was. Deze
verbinding was niet zuiver, maar rook sterk naar nitreuze dam-
pen, ontstaan door hydrolyse van het zout. Met een kleine
overmaat zwavelzuur rookten we het salpeterzuur af en gloei-
den de rest voorzichtig na. Uit een afgewogen deel van de
droogrest sloegen we het sulfaat neer als BaS04 en berekenden
hieruit het gehalte aan BeS04. Dit was 100 %, de afwijkingen
lagen binnen de proeffouten. Het zout bewaarden we in een
exsiccator boven zwavelzuur.

De oplosbaarheid was groot, zoals te verwachten was uit de
eigenschappen der metalen uit deze groep van het periodiek
systeem. Dit was dan ook de reden, dat we het verkregen zout
niet omgekristalliseerd hebben, omdat we daardoor grote ver-
liezen zouden lijden. Bovendien zou het de vraag zijn of we na
omkristalliseren wel BeS04 in handen zouden hebben en niet
een sterk gehydrolyseerde verbinding.

Van de beide andere sulfaten maakten we eerst de oplossin-
gen en bepaalden hierin het sulfaatgehalte. Van het Li-sulfaat
maakten we nog een heel sterke oplossing in de buurt van 4000
m.aeq./L, die we in zijn geheel gebruikten voor één bepaling
(schoon elektrolyt en sol elektrolyt). We losten hiertoe
12.02 gr. van het kristalwaterhoudende zout op tot 54.71 gr.
Deze oplossing verdunden we 1:1 en vonden een dichtheid
1.0885. Door extrapolatie van de reeds gevonden dichtheden
bij kleinere konsentraties berekenden we de sterkte op 2040
m.aeq./L. De dichtheden klimmen veel regelmatiger op dan de
viskositeiten, waardoor extrapolatie naar de dichtheden nauw-
keuriger is.

In tabel V en fig. 5 zijn de resultaten samengebracht.

-ocr page 59-

TABEL V.

y) V» = 1.664.
2) V\' = 1.670.
u)
Vb = 1.676.
v) Vgt; = 1.678.

w) geëxtrapoleerd naar ogenblik van
menging.

naar ogenblik van

a) sol Ll-sulfaat,

b) sol Be-sulfaat.

m.acq./L

Vc

VB C

Vb^VO

m.aeq./L

VB^VO

Vt

VB t

Vo

Va

0

1.652

0

1.684

5

1.0015

1.345

53.0 x)

1.25

1.331

49.8 y)

10

1.003

1.338

51.7

2.5

1.000»

1.334

49.7 z)
49.3 u)

20

1.006

1.334

50.0

5

1.001»

1.3355

49

1.014

1.342

59.5

10

1.003

1.336

49.0 v)

246

1.068

1.403

48.0

20

1.006

1.340

48.9 v)

492

1.139

1.484

46.3

50

1.016

1.354

49.0 v)

738

1.215

1.567

44.4

250

1.082

1.411

46.9

984

1.295

1.649

41.8

500

1.165

1.500

44.4

1230

1.379

1.736

39.6

750

1.251

1.593

42.2

1476

1.470

1.804

34.7

1000

1.351

1.681

37.7

2040

1.690

1.935

22 p)w)

2000

1.847

1.964

9 u)w)

0

1.655

0

1.648

x) Vo = 1.648.
P) V» = 1.669.
w) geëxtrapoleerd
menging.

c) sol Mfl-»ulfaat.

m.aeq./L

V\'-^Vo

m.aeq./L

Vn

44.0
40.9 y)

37.1nbsp;y)
29.5y)z)
22 y)z)
17 y)z)

O

5.2
10.4
20.8
52
260
520

1.653
1.338
1.334
1.336
1.348
1.431
1.539

780
1039
1299
1559
1819
2078
O

1.649
1.767
1.880
1.973
2.071
2.200
1.653

1.281
1.393
1.512
1.653
1.808
1.978

1.001»
1.003
1.007
1.017
1.085
1.180

51.4

50.5
50.0
49.9
48.5 x)
46.3y)

X) Vs = 1.658.
y) V. = 1.657.

z) geëxtrapoleerd naar ogenblik van menging.

-ocr page 60-

1 m.aeq. Be-sulfaat neemt het elektroviskeuze effekt reeds
geheel weg, bij de andere sulfaten gebeurt dit eerst door onge-
veer 10 m.aeq. Het Li-sulfaat heeft de kleinste invloed. Met
meer elektrolyt stijgen de lijnen echter niet, zoals die van de
chloriden, maar dalen heel zwak. Tussen 50 en 250 m.aeq.
wordt de daling sterker en neemt naar hogere konsentraties
steeds meer toe.

De lijn van het Li-sulfaat daalt tussen 20 en 50 m.aeq. iets
sterker dan die van het Mg-sulfaat. Deze twee lijnen lopen
vrijwel samen tot ongeveer 100 m.aeq., waarbij ze gedaald zijn
tot 40 % en vervolgens dalen ze steeds sterker. De spreiding,
die zich bij 1000 m.aeq. reeds aankondigde wordt groter. Ook

-ocr page 61-

het Be-sulfaat geeft een soortgelijke lijn, echter ligt deze wat
lager dan die van de andere twee zouten.

Beneden ongeveer 30 % treedt er een complicatie op. Het sol
gaat uitvlokken. In het begin is het nog niet zo sterk, dat er
verstoppingen in de viskosimeter optreden, maar we zien wel,
dat de uitlooptijd kleiner wordt, naarmate het langer geleden
is, dat het sol gemengd is. Deze waarden hebben we in de tabel
voorzien van een teken. Door de hoge viskositeit van het elek-
trolyt zelf kregen we hier een uitlooptijd van ruim zeven minu-
ten. Om een redelike nauwkeurigheid te bereiken was het nodig
uit ten minste drie intervallen het verloop te berekenen sinds
het ogenblik van menging, waarmee ruim een half uur gemoeid
was. In die tijd was het sol natuurlik sterk veranderd. We
mogen hier dus niet dezelfde nauwkeurigheid aannemen als bij
de andere konsentraties. Misschien is de fout hier zelfs groter
dan een persent (hiermee bedoelen we, dat de waarde 9 % ligt
tussen de grenzen 8 % en 10 %). De betrekkelike fout is dus
hier misschien wel 10 %.

Reeds bij het mengen met kleine hoeveelheden elektrolyt zien
we een verschil met de andere zouten. De anderen veroorzaken
een zeer lichte troebeling in de hoge konsentraties, sommige
echter geen spoor, terwijl deze sulfaten boven 50 m.aeq. een
duidelik waarneembare troebeling teweegbrengen. Bij hogere
konsentraties wordt de troebeling sterker en bij de hoogste vlokt
ten slotte het sol uit.

Onder het ultramikroskoop is het verschil nog beter te zien.
Alle andere zouten laten de sterke Tyndallkegel intakt, waarin
soms een gedehydrateerd deeltje te zien is als een lichtend
puntje. Bij deze sulfaten is het aantal puntjes groter, maar toch
blijft er een sterke Tyndallkegel bestaan bij die elektrolytkon-
sentraties, die geen gang in de uitlooptijd vertonen. Ook na
enige dagen is het beeld nog niet veranderd.

1500 m.aeq. Li-sulfaat is juist het grensgeval. De viskositeit
vertoont kort na de menging geen gang. Een half uur na men-
ging, na de viskositeitsmeting van het mengsel, zagen we een

-ocr page 62-

zwakke Tyndallkegel met veel gedehydrateerde deeltjes. Na
zeven uur was de kegel geheel verdwenen. Er bleven echter
lichtende puntjes. 24 uur later was er nog een spoor van vlok-
king. 500 en 1000 m.aeq. vertoonden een vrij sterke kegel met
een matig aantal gedehydrateerde deeltjes als lichtende puntjes,
dat met de tijd niet merkbaar vermeerderde.

Ook met Be- en Mg-sulfaat in dezelfde konsentraties kregen
we een soortgelijk beeld te zien.

Zodra we echter het gebied bereikt hadden, waarin de uit-
looptijd met de tijd terugliep was er na menging geen Tyndall-
kegel meer te zien. In het gezichtsveld kwamen enkele lichtende
puntjes voor. De meeste deeltjes waren echter aaneengegroeid,
zodat de omtrekken reeds te zien waren. Spoedig waren ze zo
groot geworden, dat ze het apparaat zouden verstoppen en we
van verdere waarnemingen moesten afzien.

Terwijl we dus met het blote oog niet onmiddellik na menging
kunnen waarnemen of het geheel in vrij korte tijd zal uitvlokken
geven viskosimeter en ultramikroskoop hierover direkt uitsluit-
sel. In de eerste kondigt zich de aanstaande uitvlokking aan in
een afnemen van de uitlooptijd gedurende de waarneming, in
het ultramikroskoop door de grote deeltjes, die onmiddellik na
menging optreden en die zo groeien tot ze ook makroskopies te
zien zijn.

-ocr page 63-

HOOFDSTUK XIIL
De overige zouten.

Voor de zouten met driewaardige kationen namen we luteo-
kobaltchloride en lanthaannitraat. De eerste verbinding bevat
een kobaltammoniak-komplex. dat bij temperatuursverhoging
gemakkelik ontleedt. Bovendien is de oplosbaarheid niet bizon-
der groot. We konden dan ook geen hogere konsentratie meten
dan 50 m.aeq./L. De resultaten staan in Tabel Vla.

TABEL Vla.

Luteokobaltchloride. Co(NH3)6Cl3.

ni.aeq./L

Vc

Vo

0

1.633

1

1.331

52.3

2

1.320»

50.6

5

1.0005

1.318»

50.2

10

1.001

1.|18»

50.1

20

1.002

1.320

50.1

50

1.005»

1.323

49.9

0

1.633

Het lanthaannitraat was veel beter oplosbaar. Het door ons
gebruikte preparaat had echter de onaangename eigenschap in
water een troebeling te veroorzaken van hydroxyden. die we
voor gebruik eerst af filtreerden. Het is daarom waarschijnlik,
dat de konsentraties, zoals we die aangeven iets te hoog zijn.
We zijn er in geslaagd een oplossing van hoge konsentratie te

-ocr page 64-

bereiden, die we verkregen door 8.6462 gr. La-nitraat op te
lossen tot 48.5725 gr. Deze oplossing verdund met een gelijke
hoeveelheid water had een dichtheid van 1.0618, wat overeen-
komt met een konsentratie van 900 m.aeq. (berekend uit deze
gegevens en door extrapolatie van de dichtheden van de andere
konsentraties). Door de sterke hydrolyse zijn de eigenschappen
van de oplossing natuurlik ook enigzins veranderd. We mogen
aan de lijn van het La-nitraat dan ook niet zo veel waarde toe-
kennen als aan de andere kurven. In Tabel VIb zijn de waar-
nemingen opgesomd, terwijl de kurve met die voor het luteo-
kobaltchloride in fig. 6 staat.

Vc

Vo

55

Luteo

50

LaINOj),

10nbsp;20nbsp;30nbsp;«onbsp;50

Fig. 6. amylumsol overige zouten.nbsp;m.aeq../L

-ocr page 65-

TABEL VIb.
Lanthaannitraat, La (NO3) 3.

m.aeq./L

Vt

\'ïa e

Vo — Vo
Vo

0

1.633

0.5

1.320

50.6

1

1.308

48.5

2

1.306

48.4

5

1.001

1.308

48.5

20

1.003

1.315

49.1

50

1.009

1.326

49.3

250

1.039

1.370

50.3

900

1.123

1.494

52.2

0

1.633

Het beeld, dat we bij het KCNS besproken hebben, vinden
we bij het lanthaannitraat weer terug. Het minimum hgt bij
2 m.aeq. en 48.4 %. Daarna komt een snelle stijging, die boven
20 m.aeq. afneemt. Het eigenaardige verloop, dat enige buig-
punten doet veronderstellen moet o.i. toegeschreven worden aan
nog aanwezig kolloid La (OH)
3. Door de geringe oplosbaarheid
van het luteokobaltchloride konden we niet vaststellen bij welke
konsentratie de lijn een minimum vertoont. Te oordelen naar
het verloop van de andere lijnen moet de waarde bij 50 m.aeq.
wel ongeveer de laagste zijn.

In kleine konsentraties komt de kurve van het La-nitraat veel
lager dan die van de kobaltverbinding; ongeveer hetzelfde
niveau als bij het Be-chloride, dat ook sterk gehydrolyseerd is,,
wordt bereikt. Beide zouten gedragen zich in de kleine konsen--
traties abnormaal door de aanwezigheid van hydroxyd, dat in
de hoge konsentraties weinig invloed meer heeft.

Het onderzoek van Bungenberg de Jong i) aan het

1) I.e. pag. 4.

-ocr page 66-

stijfselsol wees uit, dat het sol door hexolzout omgeladen kon
worden. Er was dus een punt te vinden, waar we te doen
zouden hebben met een totaal ontladen sol en we zouden hieraan
kunnen bepalen hoe groot het elektroviskeuze effekt maximaal
kon zijn. Wat er aan viskositeit over bleef zou de viskositeit
van de soldeeltjes zijn zonder de dubbellaag. Onze waarnemin-
gen vindt men in Tabel VII en fig. 6 en 4B.

TABEL VII.

(N03)5

Hexol,

Co {(OH)2Co en2

m.aeq./L

Vo
Vo

0

1.680

0.10

1.445

65.4

0.15

1.352

51.8

0.20

1.321

47.2

0.25

1.334

49.1

0.3

• 1.354

52.0

0.4

1.376

55.2

0.6

1.384

56.5

1.0

1.377

55.4

2.0

1.001

1.365

53.4

5.0

1.002

1.354

51.6

10

1.004

1.351

50.8

0

1.681

Wc hadden slechts weinig hexolzout tot onze beschikking en
konden daardoor de lijn niet verder volgen. Echter is het ver-
dere verloop gemakkelik te voorspellen, wanneer we de kurve
vergelijken met die van het CaCl2 bijv. Immers is het sol
oorspronkelik negatief geladen. Het hooggeladen zeswaardige
kation neemt bij zeer geringe konsentraties de lading geheel
weg en laadt de deeltjes daarna om. Dit opladen gaat door tot

-ocr page 67-

een zekere konsentratie, waarboven de ontladende werking van
het negatieve ion op het nu positief geladen deeltje tot uiting
komt. De lijn stijgt minder snel om weldra door een maximum te
gaan en geleidelik te dalen, juist zoals we reeds gezien hebben
bij het negatieve sol en een kation als het K-ion. Tussen 5 en
10 m.aeq. neemt de daling af. We kunnen verwachten, dat de
kurve
bij ruim 10 m.aeq. een minimum vertoont en naar hogere
konsentraties zwak stijgt.

-ocr page 68-

HOOFDSTUK XIII.

Overzicht.

Vergelijken we nu de uitkomsten van onze waarnemingen
dan kunnen we een algemeen beeld geven van de invloed van
verschillende zouten op het stijfselsol. Het sol beweegt zich in
het elektrophorese-apparaat naar de anode. Toevoeging van
geringe hoeveelheden elektrolyt verlaagt de snelheid in het
elektriese veld tot met voldoende elektrolyt het sol geen elek-
trophorese meer vertoont. Daarmee gepaard gaat een daling
van de viskositeit, die vooral bij de eerste m.aeq. buitengewoon
groot is en ongeveer 50 % bedraagt.

Verdere toevoeging van elektrolyt veroorzaakt een geringe
stijging van de viskositeitskurve. die een zeer regelmatig verloop
heeft tot de hoogst onderzochte konsentratie (bij KCNS tot
ongeveer 4.5 Normaal, waarbij de waarde ruim 80 % van de
oorspronkelike is). Vergeleken met de aanvankelike daling kan
dit een geringe stijging genoemd worden. De stijging is voor
elk zout verschillend, maar het onderscheid is niet groot. Ook
heeft de waardigheid van het gelijk geladen ion weinig invloed.
Het sterkst gehydrateerde ion heeft het grootste effekt
(SO4quot;),
dat met de kleinste hydratatie het kleinste (CNS\').

Het tegengesteld geladen ion, dus hier het kation. heeft een
grote invloed. Wordt de lading groter dan zien we, dat er
telkens minder zout nodig is om hetzelfde niveau te bereiken.
Over het algemeen wordt het minimum ook dieper. Het best is
dit te zien aan de lijn van het hexolzout. waarbij het minimum
reeds bereikt wordt met 0.2 m.aeq. en ongeveer 2 persent-
eenheden lager ligt dan de andere minima.

Door grootere hoeveelheden zout toe te voegen treedt nog
een twede invloed aan de dag, zodat de viskositeit stijgt. Is de

-ocr page 69-

ontladende invloed van het zout gering dan zal eerst bij een
grotere konsentratie
het minimum bereikt worden. Dan is echter
de stijgende tendens al zo groot, dat die merkbaar wordt, de
daling van de kurve neemt af en gaat met nog meer zout in een
stijging over. Hoe sneller dus de ontlading plaats vindt, des te
dieper kan het minimum worden.

De kationen met dezelfde lading geven een gering verschil:
het ion met het grootste atoomgewicht en de kleinste hydratatie
heeft weer het kleinste effekt, dat met het kleinste atoomgewicht
en de grootste hydratatie het grootste. Dit geldt zowel voor de
alkali- als voor de aardalkalimetalen.

Het hexolzout geeft een ingewikkelder beeld, doordat de
ontladende werking hier zo groot is, dat hij verandert in een
omladende. Doordat de lading dan toeneemt vinden we na het
minimum een stijging van de viskositeitskurve. Nog meer elek-
trolyt doet de lijn opnieuw dalen, doordat de elektrokinetiese
potentiaal kleiner wordt.

Een aparte plaats nemen die zouten in, die in hoge konsen-
traties het sol uitvlokken. Hiervan hebben we onderzocht de
sulfaten van Li, Be en Mg. De kurve, die bij de andere zouten
boven ongeveer 50 m.aeq. weer stijgt, blijft hier dalen, eerst
zwak, doch naarmate de konsentratie stijgt neemt de helling
steeds meer toe. Echter is hij niet zo sterk als bij het agarsol.
Komt de lijn beneden een bepaald niveau dan treden er snelle
veranderingen in het sol op. De deeltjes zelve ondergaan een
verandering, zoals ultramikroskopies te zien is. Het typiese
beeld van een hydrophiel kolloid verdwijnt en het beeld van
een suspensoid met lichtende puntjes komt er voor in de plaats.
Bij steeds toenemende konsentratie worden de deeltjes groter
en ten slotte zien we vlokking. Tegelijk manifesteert zich dit
verschijnsel in de viskosimeter als een vermindering van de
viskositeit met de tijd. De waarden zijn niet konstant, maar
moeten geëxtrapoleerd worden naar de tijd van menging.

-ocr page 70-

TWEDE DEEL.

HET SOL VAN ARABIESE GOM.

A. Inleiding.

HOOFDSTUK XIV.

Literatuur Overzicht.

Arabiese Gom wordt op soortgelijke wijze gewonnen als
latex. Indien men in de schors van de Acacia Senegal Willd.
wonden aanbrengt scheidt zich daar een vloeistof af, die aan
de lucht verhardt. Deze harde stukken zijn lichtgeel en worden
zo of in fijner verdeelde toestand onder de naam van A. G. in
de handel gebracht.

Door bemiddeling van de Nederlandse Konsul te Parijs had
Prof. Dr. H. G. Bungenberg de Jong de beste kwaliteit
betrokken van de Firma Alland et Robert (Gomme sénégal,
petite boule blanche Ier), waarvan hij ons een gedeelte afstond,
zodat we ons onderzoek sneller konden afwikkelen. We bren-
gen hem hier nogmaals onze dank. De hoofdmassa had Lens
gebruikt bij het bewerken van zijn dissertatie i). Ook T e n d e-
loo 2) gebruikte deze kwaliteit.

Over de chemiese samenstelling van A. G. is weinig bekend.
Door aan te zuren en daarna te dialyseren of neer te slaan met
alkohol krijgt men een zuur. arabinezuur genoemd, waaraan

1)nbsp;Diss. Utrecht 1931.

2)nbsp;Kruyt en Tendeloo, Koll. Bcih. 29. 396 en 413 (1929).

-ocr page 71-

verschillende formules worden toegekend. Neubauer i)
geeft de formule C12H22O11. O\'Sullivan
2) C89H142O74.

Hydrolyse met verdunde zuren geeft suikers en gummizuren.
In hoofdzaak bestaan de suikers uit arabinoseS), echter wordt
ook lactose 4) en glucose aangetroffen.

Het arabinezuur kan door hydrolyse gesplitst worden in ara-
binosen (a,
ß, enz.) en zuren, die O \' S u 11 i v a n arabinosezuren
noemde (ook weer
a, ß, enz.) 2).

De asrest van A. G. bevat in hoofdzaak Mg- en CaCOs.
O\'Sullivan besloot hieruit, dat A. G. een mengsel van het
Mg- en Ca-zout van arabinezuur zou zijn. Door dialyse is het
niet mogelik de asrest te verwijderen. Het geleidingsvermogen
is klein, zodat het grootste gedeelte van de rest niet als vrij ion

in de oplossing voorkomt 6).

Thomas en Murray 7) bepaalden van het arabinezuur
het aequivalentgewicht. Bij de oplossing van het zuur voegden
ze verschillende hoeveelheden NaOH en bepaalden de pn van
deze mengsels. Bij een zekere hoeveelheid NaOH steeg de pn.
die tot daar regelmatig opgeklommen was, plotseling zeer sterk
binnen enkele honderste cc\'s. Daarna steeg hij weer regelmatig
door. Het aequivalentgewicht berekenden ze op 1200. Taft
en M a 1 m 8) besluiten uit deze kurve, dat het arabinezuur een
éénbasies zuur is. Volgens hen zou A. G. bestaan uit Mg (ara-
baat) 2 en Ca (arabaat) 2. beide zouten in ware oplossing. De
waarde 2400 als mol. gew., die ze in een noot geven, is onge-
twijfeld een vergissing.

1)nbsp;J. pr. Chem. 62, 193 (1854).

2)nbsp;J. Chem. Soc. 45, 41 (1884).

3)nbsp;Guérin-Varry, J. de chim. méd. 7, 742 (1838); Claesson, Ber. 14, 1270
(1881).

4)nbsp;Kiliani, Ber. 13, 2304 (1880), 15, 34 (1882).

5)nbsp;Votocek en Vondracek, Ber. 37, 3858 (1904).

6)nbsp;Tendeloo, I.e. pag. 58.

7)nbsp;J. phys. Chem. 32, 677 (1928).

8)nbsp;ibid. 35, 874 (1931.

-ocr page 72-

Zeer uitgebreide literatuuraanwijzigingen over deze en andere
gomsoorten
vindt men o.a. bij M e i n i g e r, Diss. Straatsburg
1908 en Per rot. Trav. du Lab. de Matière médicale,
12, 1
(1920). Slechts het onderzoek van Tendeloo en Taft
en Malm wensen wij uitvoeriger te bespreken.

Zoals we reeds bij het stijfselsol besproken hebben daalt de
viskositeit van een hydrophiel kolloid door toevoeging van
elektrolyt. Ook het A. G. sol vertoont dit verschijnsel. In kleine
konsentraties (Tendeloo meet tot 5 m.aeq./L) geven katio-
nen van dezelfde waardigheid bijna geen verschil. De kurve
voor LiCl heeft de neiging om iets hoger te blijven dan die van
KCl. Hebben de kationen verschillende waardigheid dan zien
we een duidelik onderscheid: hoe hoger de lading des te groter
de invloed. Bij verandering van het anion is slechts een klein
verschil te bemerken. Het kaliumsulfaat en het -ferrocyanide
hebben bij 0.5 m.aeq./L een iets groter effekt dan KCl. Bij 5
m.aeq./L is het effekt van het kaliumsulfaat iets kleiner dan van
KCl, dat van het -ferrocyanide echter aanmerkelik minder.

HCl heeft een invloed, die nog groter is dan die van BaClg.
We krijgen overigens het normale verloop. NaOH veroorzaakt
eerst een stijging van ruim 10 % en daarna daalt de lijn op
gewone wijze. A. G. reageert sterk zuur, zodat de aanvankelike
stijging op rekening van de neutralisatie geschoven moet wor-
den. Misschien is dit ook de oorzaak van het hoger hggen van
de lijn voor het kaliumferrocyanide, dat door hydrolyse zwak
alkalies reageert; de hoge lading van het anion mag hiervoor
niet aansprakelik gesteld worden.

Het sol is niet uit te zouten. Wel geeft magnesiumsulfaat een

voortdurende daling vannbsp;. maar zelfs in de verzadigde

Vo

oplossing van dat zout is het sol nog even helder als zonder
elektrolyt. Azijnzuur als dehydraterend agens heeft een gebied,
waarin het sol uitvlokt in de buurt van 10 N. Het is slechts
een klein stuk en bij hogere konsentraties is het sol weer stabiel.

-ocr page 73-

Dehydrateert men het sol met alkohol dan gaat het over in
suspensoide toestand en kan met geringe hoeveelheden elek-
trolyt uitgevlokt worden. Dit geldt echter slechts voor zouten
met éénwaardig anion. Sulfaten en het kaliumferrocyanide
kunnen het met alkohol bedeelde sol niet doen uitvlokken.
Blijkbaar heeft een hoger geladen anion een peptiserende in-
vloed, die de ontladende werking van het kation overtreft; zelfs
magnesiumsulfaat bewerkt geen uitvlokking.

Behalve de invloed van elektrolyten op de viskositeit van
het A. G. sol heeft Tendeloo ook hun invloed op de elek-
trophoretiese snelheid nagegaan. Door toevoeging van elektro-
lyt blijkt de loopsnelheid van het deeltje groter te worden,
waaruit hij afleidt, dat de elektrokinetiese potentiaal verhoogd
wordt. Bij andere hydrophiele kolloiden werd dit nog niet eerder
gevonden.

De hydratatie van het A. G. is zeer groot. De met de afstand
geleidelik afnemende potentiaal is daardoor aan de rand van
de vastzittende hydratatiemantel (elektrokinetiese potentiaal)
niet groot meer in tegenstelling met andere kolloiden, die min-
der sterk gehydrateerd zijn, bijv. amylum. Door toevoeging van
zouten daalt de potentiaal in zijn geheel met toenemende afstand
tot de wand van het deeltje sneller. Echter is ook een gedeelte
van de hydratatie verdwenen, wat bij andere kolloiden in min-
dere mate het geval is. Gevolg: aan de rand van de hydratatie
van het A.G.-deeltje is de elektrokinetiese potentiaal hoger
dan eerst.

Daar onze onderzoekingen niet over dit gebied liepen willen
we ons van kritiek onthouden.

Op soortgelijke wijze als op het van \'t Hoff-laboratorium de
eigenschappen van hydrophiele kolloiden nagegaan worden
hebben Taft en Malm het systeem A.G.-water onderzocht.
Behalve de viskositeit en de verandering er van door toevoeging
van elektrolyten, hebben ze ook met het vriespunt en het ge-
leidingsvermogen rekening gehouden.

-ocr page 74-

De laatste eigenschap hebben ze onderzocht en de waarden
bij verschillende solkonsentraties omgerekend als was A.G, een
elektrolyt met aequivalentgewicht 1200, waarvan de dissociatie
groter wordt met toenemende verdunning. Het kleine aequiva-
lentgewicht van Ca en Mg kan in verhouding van dat van het
zuur verwaarloosd worden. Tot een konstante waarde van het
„aequivalentgeleidingsverwogenquot; bij grote verdunning kunnen
ze echter niet komen, hetgeen evenwel niet te verwonderen is,
daar
dit bij weinig gedissocieerde verbindingen meer voorkomt.
Uit het „aequivalentgeleidingsvermogenquot;, dat blijtt afnemen
met afnemende konsentratie, mogen ze dus in geen geval de
juistheid van hun uitgangspunt afleiden; overigens mag hieruit
evenmin besloten worden, dat ze ongelijk
hebben.

Even weinig zeggen hun bepalingen van het vriespunt van
oplossingen
bij verschillende solkonsentraties.

Aan hun waarnemingen betreffende de verandering van de
viskositeit onder invloed van elektrolyten hebben we meer. Uit
het onderzoek van Lens i) is gebleken, dat de invloed van
een elektrolyt afneemt met toenemende solkonsentratie. Ten-
deloo gebruikte solen van 1
%, zij werken met een 5 % sol.

Inderdaad vinden ze een geringere invloed dan Tendeloo
vond. Tot in grote zoutkonsentraties hebben ze de invloed van
CaCl2 nagegaan. De eerste hoeveelheden brengen een sterke
daling van de viskositeit teweeg, die minder steil wordt
bij
ongeveer 20 m.aeq. De viskositeit is dan 60 % van de oor-
spronkelike waarde. Langzaam zet de daling dan door en loopt
vanaf 200 m.aeq. ongeveer horizontaal. De viskositeit is dan
45 % van de oorspronkelike. Deze publicatie verscheen vóór de
dissertatie van Lens. Ze wisten dus niet, dat ze een kleiner
effekt moesten vinden dan Tendeloo. Hoewel ze een \'soort-
gelijk effekt vonden, waarvan echter de intensiteit minder groot
was, menen ze. dat het een totaal ander verschijnsel is. Door
toevoeging van Ca-ionen wordt volgens hen de dissociatie van

-ocr page 75-

het Ca-2out van arabinezuur teruggedrongen. Deze terugdrin-
ging heeft een kleinere viskositeit tengevolge. Dat kleine hoe-
veelheden ook geringe invloed op dit effekt zouden moeten
hebben, dringt blijkbaar niet tot hen door. En ook zij vinden
het grootste effekt in de kleinste konsentratie. Hadden ze het
geprobeerd met BeCl2 of met het hexolzout dan zouden ze pre-
sies
hetzelfde gevonden hebben en wen kan toch moeilik aan-
nemen, dat deze ionen reeds van te voren in het sol aanwezig
zijn.

-ocr page 76-

B. EXPERIMENTEEL GEDEELTE.

HOOFDSTUK XV.

f

Bereiding van het sol.

Bij de bereiding van het sol volgden we het voorschrift van
Tendeloo i) met een geringe wijziging. De vereiste hoe-
veelheden A.G. en water werden samengebracht in een Jena-
kolf. Na Y2 ä 1 uur onder herhaald omschudden was de vaste
massa in oplossing gegaan. Daarna verwarmden we voorzichtig
op een gaasje ook weer onder omschudden en kookten zacht
verder, hetwelk onder heftig schuimen verhep. Na bekoeling
wogen we de verdampte hoeveelheid water bij en lieten het sol
een nacht in de ijskist staan. De volgende morgen hadden zich
geleiachtige vlokjes afgezet, die we door filtratie onder ver-
minderde druk verwijderden. Hiervoor gebruikten we evenals
bij het stijfselsol een met kokend gedestilleerd water uitgewassen
asvrij filter (Schleicher en Schüll no. 589). Bij voorzichtig
afschenken liep de grootste hoeveelheid gemakkelik door, maar
een deel van het bezinksel ging mee op het filter en verstopte
het tenslotte. De laatste 50 cc\'s, die daardoor niet meer af te
filtreren waren, wierpen we weg.

De bepaling van watergehalte door droging gedurende zes
uur bij 105° gaf de waarden 14.55 en 14.43, gem. 14.5 %. De
asrest bleek 2,95 en 3.03, gem. 3.0 %. Om een 1 % oplossing te
maken moesten we dus voor 100 gram oplossing afwegen 1.2121

-ocr page 77-

gr. Deze oplossing had een viskositeit van 1.7, een voor ons
geschikte waarde.

Het waterheldere sol vertoont geen of een zeer zwakke
retrogradatie. indien het des nachts in de ijskist bewaard wordt.
Gedurende twee achtereenvolgende dagen blijft de viskositeit
geheel gelijk. Ook vertoonde een sol, dat gedurende drie weken
bij 25° bewaard was geen uiterlike veranderingen.

Nu hier geen retrogradatie optrad was het niet nodig het uur
van de meting te noteren. Overigens volgden we dezelfde
werkwijze als bij het amylumsol.

Het bleek, dat de nul-waarden voor het A.G. sol gemakkelik
reproduseerbaar waren. Hoewel het totaal effekt bij A.G. gro-
ter is hebben de eerste hoeveelheden elektrolyt bij het amylum-
sol een grotere invloed (zie fig. 8B). Toch hebben we steeds
ook bepaald de viskositeit van het sol met 10 m.aeq. KCl.

Aan het stijfselsol hadden we onze metingen uitgevoerd bij
25°. Deze temperatuur namen we nu ook weer, omdat we dan
de waarden van de viskositeiten en de dichtheden van de zou-
ten reeds kenden. Dit deel konden we dan ook veel sneller
afwerken. Bovendien wisten we ongeveer wat te voorschijn zou
komen, zodat we de kurvenschaar minder volledig bepaald
hebben.

Van de kaliumzouten namen we het sulfaat, het chloride en
het rhodanide, terwijl we als twede alkalimetaal kozen lithium,
waarvan we het chloride namen.

Bij het stijfselsol gaven Ba- en Sr-chloride weinig verschil.
Ook liepen de lijnen voor Mg- en Ca-chloride in het begin
geheel samen. De as van het A.G. bevat veel Ca en Mg. Deze
twee metalen zullen dus in hun zouten ook vrijwel gelijke in-
vloed hebben op het A.G. sol. Onze kurve voor een 1 % sol
met MgClg vertoont zelfs veel overeenstemming met die met
CaCl2 van Taft en Malm i) voor een 5 % sol. Alleen het
niveau ligt bij ons lager. We hebben daarom van de aardalkali-

-ocr page 78-

chloriden genomen het Ba-, het Mg- en het Be-zout. Bovendien
hebben we nog het MgS04 in zijn invloed op het sol onderzocht.

Aan eenzelfde sol konden we in de regel meer bepalen dan
één lijn. In de tabellen hebben we vermeld aan welk sol de
waarneming verricht was. Ook hebben we opgenomen enkele
punten, die we aan andere solen extra gemeten hebben om te
laten zien, dat de overeenstemming bij dezelfde konsentratie van
het zout aan verschillende solen iets minder goed is. Bij het
stijfselsol was dit niet nodig, omdat de verschillen daar meestal
minder dan 0.1 eenheid waren, dus binnen de proeffout lagen.

-ocr page 79-

HOOFDSTUK XVI.
Eenwaardige Kationen.

TABEL VIII.

a) met K-sulfaat (sol 2)

b) met K-chloride (sol 2)

m.aeq./L

Vc

Vb C

V*

-Vo
Vo

1

m.aeq./L

Vt

1?. «=

V.

-Vo
Vo

0

1.707

0

1.707

10

1.001»

1.326

45.9

1

1.554

77.8

(sol

4)

10

1.0016

1.324

45.8

(sol

1)

2

1.462

67.1

(sol

1)

20

1.003

1.285

39.8

5

1.367

52.1

(sol

I)

50

1.008

1.255

34.7

10

1.317

44.5

(sol

4)

50

1.008

1.253

34.5

(sol

1)

20

1.278

39.1

(sol

3)

50

1.008

1.256

34.6

(sol

4)

50

1.244

34.6

200

1.024

1.237

29.4

250

1.204

28.9

350

1.040

1.247

28.2

250

1.204

28.7

(sol

4)

500

1.056

1.262

27.6

500

0.998

1.196

28.1

600

1.067

1.273

27.3

750

0.998

1.190

27.3

(sol 1)

= 1.689.

1000
1250

0.997
0.998

1.189
1.189

27.3
27.3

V.

(sol 4)

= 1.712.

1500

1.001

1.191

27.1

V,

(sol 3)

= 1.711.

-ocr page 80-

c) met K-rhodanidc (sol 3)

d) met Li-chlorlde (sol 6 en 7)

m.aeq./L

-1-e

V»-Vo
Vo

m.aeq./L

V^

\'7. S

Vn-Vo
Vo

0

1.711

0

1.717

(sol 7)

10 KCl

1.323

45.0

10 KCl

1.318

44.3

10.2

1.000

1.312

43.8

10.3

1.001»

1.321S

44.6

20.4

0.999

1.274

38.6

20.6

1.003

1.282

38.8

51.1

0.998

1.243

34.4

41.2

1.006

1.260

35.2

106

0.996

1.220

31.6

82.5

1.012

1.248

32.5

213

0.992

1.202

29.8

0

1.716

(sol 6)

425

0.985

1.183

28.3

82.5

1.012

1.247

32.4

850

0.975

1.164

27.3

255

1.038

1.254

29.2

1275

0.970

1.155

26.8

510

1.076

1.292

28.0

1701

0.971

1.156

26.8

1020

1.157

1.383

27.3

2125

0.977

1.164

26.9

1530

1.242

1.479

26.6

2550

0.989

1.181

27.2

2040

1.331

1.585

26.7

2975

1.005

1.199

27.2

10 KCl

1.319

44.5

3400

1.028

1.227

n.1

e) vertlkale doorsneden (sol 7, rj^ = 1.716).

m.acq./L

Vt

Vo f:

Vs-Vo

m.aeq./L

Vc

\'ï. e

Vs-Vo

Vo

Vo

500 KCl

0.998

1.193

27.3

20 KCl

1.000

1.276

38.5

500 K2SO4

1.056

1.263 ■

27.3

20 K2SO4

1.003

1.288

39.6

500 KCNS

0.983

1.181

28.1

20 KCNS

0.998

1.278

38.8

510 LiCl

1.076

1.290

27.7

20.6 LiCl

1.003

1.382

38.8

Fig. 7A bevat deze gegevens, terwijl fig. 7B de invloed van
de kleine konsentraties op een andere schaal weergeeft. In
beiden hebben we tevens de lijn van het Ba-chloride getekend
om het verschil te laten zien tussen een een- en een tweewaar-
dig kation. In B is ook de lijn voor stijfsel KCl opgenomen.
Duidelik zien we de steilere daling van de stijfsellijn, die echter
eerder naar het horizontale ombuigt.

De verschillende kaliumzouten gaven bij het stijfselsol een

-ocr page 81-

behoorlike spreiding, bij het A.G. is deze gering. In de grotere
konsentraties vallen sulfaat en chloride samen. In de kleine is

in.aeq./L

KCNS

I5Ü0 2000 2500 3000 3500

Ka

KCNS-LiCt

1500

schijnbaar een groot verschil. In vertikale zin liggen de punten
ver uit elkaar. Trekken we echter de kurven dan blijkt, dat

-ocr page 82-

geringe veranderingen in de konsentratie, die de lijn in horizon-
tale richting doet verschuiven, deze grote verschillen in hoofd-

V* Vo

zaak wegnemen.

Bij 10 m.aeq. is de volgorde van boven naar beneden sulfaat,
chloride, rhodanide, terwijl het lithiumchloride tussen sulfaat en

-ocr page 83-

chloride inschuift. Bij 20 m.aeq., die we aan eenzelfde sol ge-
meten hebben (vertikale doorsnede), is de volgorde gelijk.
Lithiumchloride is bijna op de lijn van het kaliumchloride ge-
komen. De lijnen snijden elkaar bij ongeveer 50 m.aeq. en gaan
daarna paarsgewijs verder: LiCI en KCNS boven, KCl en
K2SO4 beneden. De laatste lijn daalt tot 27.3 en blijft horizon-
taal verder lopen. De andere ligt bij 1500 m.aeq. 0.6 eenheden
lager. KCNS stijgt daarna weer tot het niveau 27.2, LiCl blijft
op het lagere niveau van 26.6.

We zien dat de afwijkingen tussen twee bepalingen met ver-
schillende solen vrij groot zijn. 500 KCl geeft bij sol 2 de waarde
28.1, bij sol 7 27.3. De eerste waarde is waarschijnlik fout, daar
de kurve ver onder dit punt door gaat. Dit is ook de grootste
afwijking, die voorkomt. De andere kunnen toch nog 0.3 een-
heden bedragen. Wanneer we dus tussen twee lijnen aan ver-
schillende solen gemeten een verschil vinden van 0.3 eenheden
of minder, dan mogen we daaruit niet besluiten, dat de lijnen
werkelik apart lopen en niet samenvallen. Dit mogen we eerst
doen, wanneer een vertikale doorsnede aan eenzelfde sol ge-
meten dit verschil blijft geven. Bij de drie kaliumzouten en het
lithiumchloride vonden we een bepaalde volgorde bij 20 m.aeq.
Diezelfde opeenvolging hadden we ook aan verschillende solen
gevonden bij deze zoutkonsentratie. In de buurt van 20 m.aeq.
lagen de lijnen dus direkt goed.

We zien dus, dat in kleine konsentratie de kaliumzouten juist
anders liggen dan bij het stijfselsol. Bij grotere konsentraties
stijgen de lijnen niet, maar blijven vrijwel horizontaal. De lijn
van het KCNS daalt onder het niveau van sulfaat en chloride,
maar bij de hoogstgemeten konsentratie loopt de kurve weer
horizontaal en op hetzelfde niveau als die van
de andere twee kaliumzouten. LiCl daalt met het
KCNS mee, maar stijgt niet meer omhoog. Dit niveau valt
samen met dat van het BaClg.

-ocr page 84-

HOOFDSTUK XVII.
Tweewaardige Kationen.

TABEL IX.

a) met Ba-chloride («ol 4)

b) met Mg-chloride (sol 6)

m.aeq./L

Vt

«ï. e

Vb -Vo

m,acq./L

Vt

»?. e

Vs-Vo

Vo

Vo

0

1.712

0

1.716

10 KCl

1.317

44.5

10 KCl

1.319

44.5

1

1.488

68.5

6.3

1.001

1.283

39.3

2

1.389

54.7

18.9

1.003\'

1.237

32.5

5

1.0005

1.291»

40.9

37.8

1.007

1.226

30.4

10

1.001

1.250

35.0

74.5

1.014

1.228

29.5

20

1.003

1.226

31.2

233

1.046

1.256

28.0

49.8

1.007

1.215

29.0

466

1.095

1.311

27.6

145

1.019

1.218

27.3

931

1.200

1.433

27.2

291

1.038

1.237

26.9

1397

1.315

1.572

27.3

415

1.054

1.253

26.5

1863

1.441

1.724

27.4

623

1.080

1.283

26.4

830

1.106

1.315

26.5

-ocr page 85-

c) met Be-chloride (sol 5)

d) met Mg-sulfaat (sol 8)

m.aeq./L

Vc

V—Vo

m.aeq./L

Vi t

Vb-VO

Vo

Vo

0

1.712

0

1.715

10 KQ

1.317

44.5

10 KCl

1.318

44.5

1.1

1.469

65.9

16.9

1.005

1.253

34.4

2.2

1.000\'

1.358

50.2

67.6

1.019

1.243

30.7

5.4

1.0015

1.244

34.0

423

1.136

1.372

29.0

10.8

1.003

1.200

27.6

845

1.303

1.563

27.8

21.6

1.006

1.190

25.7

1268

1.502

1.792\'

27.0

54

1.016

1.197»

25.1

1690

1.723

2.060

26.5

94.5

1.028

1.214

25.4

189

1.057

1.253

26.0

270

1.083

1.286

26.3

405

1.127

1.341»

26.7

540

1.173

1.397\'

26.9

592

1.191

1.421

27.1

e) vertikale doorsneden (sol 7 = 1.716).

m.aeq./L.

Ve

Vb C

Vb^Vo

m.aeq./L

Vt

«y. e

Vb-Vo

Vo

Vo

500 BaCl,

1.064

1.265

26.4

50 BaCl,

1.007

1.215

29.0

512 MgClj

1.105

1.323

27.5

51.2 MgCI,

1.010

1.224

29.6

472 BeCla

1.150

1.371

26.8

47.2 BcCIa

1.014

1.194

24.8

Bezien we de lijnen, die met behulp van de waarden uit Tabel
IX in fig.
8A en B getekend zijn, dan valt op, dat het beeld
geheel anders is dan bij het stijfselsol. Daar kregen we een
behoorlik verschil tussen de chloriden van Ba en Mg. waarbij
Mg, dat aanvankelik in de kleine konsentratie boven lag na
ruim 50 m.aeq. onder kwam. Beide lijnen vertoonden daarna
een
stijging, waarbij die van het Ba-chloride het sterkst was.

Hier daalt de lijn van BaCl2 het sterkst en blijft beneden.

-ocr page 86-

We zouden eigenlik verwachten, dat er weinig verschil zou zijn
tussen Ba- en Mg-chloride. Immers K- en Li-chloride ontlopen
elkaar niet veel. dus ook hier zouden we zoiets willen zien.
Blijkbaar neemt het Mg, dat een van de bestanddelen van de
Vs — Vo

10

35

^x-\'BeCL,

30

25

500nbsp;1000

Fig. 8A. A.G. sol aardalkallzouten.

m.acq./L

asrest is, daardoor een bizondere positie in. Toch daalt de Ign
nog steiler dan die van LiCl.

BeClg vertoont ook hier weer een buitengewoon sterke da-
ling. die zich verder voortzet dan bij de andere zouten. Daarna
stijgt de lijn^ regelmatig, waarbij de stijging langzamerhand

• 500

-ocr page 87-

n* -- Vo

Vo

es-

eO\'

so-

30-

25

50 100
Fig. 8B. A.G. sol aardalkalizouten.

ISO
m.aeq./L

-ocr page 88-

minder wordt en hij horizontaal zal gaan lopen op ongeveer
hetzelfde niveau als MgClg.

De sterk dalende lijn, die T e n d e 1 o o voor MgS04 be-
paalde hebben we hier niet teruggevonden. Hij konstateerde.
dat MgS04 niet in staat was het met alkohol gedehydrateerde
sol te doen uitvlokken. Blijkbaar neemt het sulfaat minder sterk
de lading weg dan een chloride. We kunnen dus verwachten,
dat het elektroviskeuze effekt in kleine konsentraties bij een
sulfaat minder groot is dan bij het overeenkomstige chloride.
MgS04 zou dus hoger moeten liggen dan MgClg wat in kleine
konsentraties inderdaad opgaat. We wijzen hier er tevens op,
dat we het K2SO4 iets hoger vonden dan het KCl (fig. 7B pag.
70) en dat L
e n s 2) dit vond voor een gehele reeks solkonsen-
traties. Bij grote konsentratie van het zout zien we de lijn lang-
zamerhand dalen, bij 1700 m.aeq. heeft hij echter het laagste
punt het BeClg nog niet bereikt.

1)nbsp;lx. pag. 58. Zijn sol-konsentraüe was 1 gr. waterhoudende A. G. op
100 gr. oplossing, de onze 1 gr. droge A. G. op 100 gr., zodat we (vol-
gens Lens) een kleiner effekt moesten vinden.

2)nbsp;il.c. pag. 58.

-ocr page 89-

HOOFDSTUK XVIII.

Overzicht der metingen aan A.G.

Verschillende kaliumzouten oefenen op de viskositeit van het
A.G. vrijwel dezelfde invloed uit. Na een steile daling gaan de
lijnen tenslotte horizontaal lopen op een niveau van ongeveer
27.5 % van de oorspronkelike waarde. In kleine konsentraties
is de invloed van het sulfaat iets minder dan die van het chlo-
ride en deze weer iets minder dan die van het rhodanide. Het
rhodanide gaat daarna minder snel dalen dan de andere zouten,
die nu geheel samenlopen, komt onder hun horizontale stuk,
maar stijgt toch weer naar dit niveau en loopt daarop verder.
We zijn daarom geneigd dit verder dalen en weer stijgen als
iets niet essentieels te beschouwen. LiCl volgt ongeveer de lijn
van het rhodanide, doch blijft op het laagste niveau doorlopen.

De tweewaardige metalen geven een veel steilere daling.
BaCl2 komt daarbij tot dezelfde hoogte als het LiCl in hoge
konsentraties. BeCl2 bereikt bij 50 m.aeq. het laagste punt, dat
we gevonden hebben en stijgt daarna met afnemende snelheid
tot ongeveer dezelfde hoogte, waarop de kaliumzouten ten
slotte komen. Het MgCl2 daalt aanvankelik sneller dan de
kahumzouten, maar gaat ook horizontaal lopen op 27.5 %. Het
MgS04 eindelik daalt vanaf 20 m.aeq. minder snel dan het
chloride, maar blijft langzaam verder dalen. Toch heeft het bij
1700 m.aeq. nog niet het minimum van het BeCl2 bereikt.

-ocr page 90-

DERDE DEEL.

TEORETIESE BESCHOUWINGEN.

HOOFDSTUK XIX.

De stabiliserende faktoren van een hydrophiel kolloid ziin:
1°. Lading.
2°. Hydratatie 1).

Voegt men aan een hydrophiel kolloid alkohol toe dan blijkt
het sol meestal over te gaan in suspensoide toestand en geringe
hoeveelheden elektrolyt, die de lading wegnemen, doen het sol
uitvlokken. Berekent men de hydratatie uit de viskositeit met
behulp van de formule van Einstein dan krijgt men een
andere, hogere, waarde dan wanneer men hem berekent uit het
G o r t n e r-effekt. Daarom hebben Kruyt en Winkler,
zich aansluitend aan Bungenberg de Jong en Kruyt,
onderscheid gemaakt tussen een konkrete en een diffuse water-
mantel 2). De diffuse watermantel is een atmosfeer van ge-
oriënteerde dipolen van het water, waar suikermolekulen in
kunnen oplossen. De konkrete watermantel is hechter gebonden
aan het deeltje en wordt meegesleept in het coacervaat.

Dipolen kunnen zich oriënteren wanneer ze in een elektries
veld geplaatst zijn. Het elektriese veld, aanwezig rondom het
deeltje, is dus de oorzaak van de hydratatie.

Onder het ultramikroskoop vertoont een hydrophiel kolloid
slechts een T y n d a 11-kegel. De overgang van het milieu naar

1)nbsp;Kruyt, Colloids 1927, pag. 188.

2)nbsp;Zie literatuur op pag. 12 e.v.

-ocr page 91-

het deeltje is dus niet plotseling zoals bij een hydrophoob kol-
loid, maar het deeltje zelf bevat ook,nog water. Dehydrateren
we met alkohol dan krijgen we l^\'gewone beeld van een sus-
pensoid. Blijkbaar wordt elk k^glomeraat. dat we „deeltjequot;
noemen, uitgeknepen als ee:^\'^pons.

Op grond van hun ondérzoekingen zijn Bungenberg de
Jong 1) en K r u y t en d e H a a n 2) tot de overtuiging ge-
komen. dat de lading niet gelijkmatig over het kolloide deeltje
verspreid is. Veeleer menen ze te moeten aannemen, dat deze
ladingen plaatselik zijn.

In het iso-elektriese punt heeft gelatine of een ander amino-
zuren bevattend hydrophiel kolloid geen lading. Gemakshalve
zeggen we. dat de -COOH groep geen H-ion heeft afgesplitst.
Dit is natuurlik onjuist. Er zijn altijd H-ionen afgesplitst, al is
het ook in sommige gevallen buitengewoon weinig, anders
kunnen we niet spreken van een dissociatiekonstante, enz. Dan
is het nodig, dat die iso-elektriese gelatine elders negatieve ionen
heeft afgesplitst van de -NHg groep (eigenlik
-NH3OH.groep).
Het aantal OH-ionen, dat deze groepen afsplitsen moet even
groot zijn als het aantal H-ionen van de -COOH groepen. Hoe-
wel het deeltje dus naar buiten geen lading heeft, zijn op het
oppervlak evenveel negatieve -COO~ groepen als positieve
-NH3 groepen gelegen. In de buurt van de negatieve ladingen
bevinden zich de positieve ionen, die afgesplitst zijn en bij de
positieve ladingen de negatieve ionen. Om beide dissociatie-
plaatsen is dus naar buiten een elektries veld, waarin dipolen

Y!

van het water georiënteerd staan, die —---— groter maken.

Vo

We stellen ons voor, dat elk hydrophiel kolloid dergelike
plaatsen heeft met
positieve en negatieve ladingen. In een micel
bevinden zich meerdere molekulen. Behoren de ladingen op het
micel tot verschillende molekulen dan bestaat er een elektries

1)nbsp;Bungenberg de Jong, Koll. Beih. 29, 454 (1929).

2)nbsp;Kruyt en de Haan, Koll. Z. 51. 61 (1930).

-ocr page 92-

veld tussen deze molekulen. De wanden van de kanalen van de
„sponsquot; zijn geladen, waardoor deze kanalen open blijven. In
dit veld zullen zich ook dipolen van het water oriënteren, dat
blijkens het ultramikroskopies beeld tussen de bouwstenen van
het deeltje aanwezig is.

Ook de velden tussen het „buitenbelegselquot; veroorzaken een
oriëntatie van waterdipolen. Bij de beweging van het deeltje in
de viskosimeter meten we het volume van al dit georiënteerde
water mee.

Op het deeltje zijn negatieve en positieve ladingen aanwezig.
Naar buiten is het veld dus zwak, maar doordat er verder geen
veld voorkqmt hebben vele waterdipolen enigzins aan de oriën-
terende werking gehoor gegeven. Voegen we een zout toe dan
brengen we daarmee zeer sterke velden in de oplossing, die op
grote afstand van de ionen nog merkbaar zijn, terwijl het veld
om het deeltje, dat een multipool is. met toenemende afstand tot
het deeltje snel kleiner wordt. Deze velden tussen de toegevoeg-
de ionen strekken zich uit tot binnen de sfeer, waarin de wer-
king van het deeltje in het schone sol merkbaar was en over-
heersen daar. Een gedeelte van de waterdipolen, die zich
oorspronkelik gericht hadden naar het zwakke veld van het
deeltje, hebben nu gehoorzaamd aan de veel sterkere werking
van de ionen en nemen niet meer deel aan de bewegingen van
het deeltje. In de viskosimeter merken we dit als een verlaging
van de viskositeit.

Dit verstorend effekt is het grootst bij de eerste toegevoegde
ionen. De invloed van elk volgend stel ionen is kleiner dan het
voorgaande. In de eerste plaats beïnvloeden de velden van de
toegevoegde ionen elkaar sterker naarmate de zoutkonsentratie
hoger wordt en in de twede plaats is het veld van het deeltje
vlak bij het deeltje vrij sterk, zodat de ionen daar een geringe
invloed hebben. Tenslotte heeft verdere toevoeging van zout
geen effekt meer. Fig. 9 geeft zeer schematics weer hoe we ons
deze verstoring voorstellen. Eenvoudigheidshalve hebben we
de positieve ladingen weggelaten.

-ocr page 93-

De ionen willen zich verdelen over al het water, dat aan-
wezig is. Er treedt dus ook een neiging op om i n het deeltje
te dringen. Tengevolge van het binnendringen worden de in-
wendige velden en ook de inwendige hydratatie versterkt,

waardoornbsp;toeneemt. Er ontstaat een verdelingseven-

Vo

wicht, waarbij het aan\'al „binnenionenquot; slechts langzaam met
dat van de „buitenionenquot; toeneemt.

Flg. 9, Hnks •oldeeltje. rechts verstoring door een molekuul KCl.
a = diffuse watermantel, b = konkrete watermantcl,
c = vrij water.

Magnesiumsulfaat is zo sterk gehydrateerd, dat bij amylum
niet voldoende „vrijquot; water ter beschikking is. Het trekt water
uit de kanalen van het deeltje. De toenemende hydratatie door
het binnendringen van ionen is te klein om dit te voorkomen.
Tenslotte is de inwendige hydratatie niet voldoende meer om
samenvallen van de bouwstenen van het deeltje te verhinderen.
In het ultramikroskoop zien we het beeld van een suspensoid.
Gaan we nog verder door dan verenigen de deeltjes zich en
het sol vlokt uit. Bij A.G. hebben zouten een sterkere vermin-
dering van de hydratatie tengevolge. Daardoor blijft er niet
voldoende inwendige hydratatie over om ionen binnen te laten

-ocr page 94-

dringen. Wanneer de verstoring door verdere zouttoevoeging
niet meer toeneemt zien we geen stijging van de lijnen.

Zijn de toegevoegde ionen sterk gehydrateerd door hun
sterke velden dan is de verstoring groter dan wanneer ze een
geringe hydratatie bezitten. De lijn ligt dan lager (KCNS hoger
dan KCl. LiCl lager dan KCl).

Het deeltje is negatief geladen. Vergelijken we een K-ion en
een Li-ion met elkaar dan is het veld tussen het Li-ion en het
deeltje sterker dan tussen een K-ion en het deeltje onder dezelf-
de omstandigheden. Li geeft dus aanvankelik een iets grotere
hydratatie, zolang weinig ionen toegevoegd zijn en er nog „vrijquot;
water is. Voegen we meer zout toe dan moet het deeltje meer
water aan Li dan aan K afstaan,
zodat dan de lijnen hun nor-
male volgorde hebben.

Het veld om een hoger-waardig ion is groter dan om een
éénwaardig. De verstoring is vooral in het begin groter. Ook
bier krijgen we in de kleinere zoutkonsentratie een volgorde
omgekeerd van die in grote.

Magnesium is een van de bestanddelen van het A.G. deeltje.
Voegen we Mg-ionen toe dan is hun invloed kleiner dan over-
eenkomt met hun waardigheid.

Het ontladen van een negatief deeltje komt tot stand, doordat
een positief ion de tegengesteld geladen plek zo dicht nadert,
dat het bij elektrophorese met het deeltje mee beweegt. Het
hexol-ion ontlaadt snel. Slechts enkele negatieve plekken zijn
bedekt. De lading naar buiten is nul. De overgeschoten nega-
tieve plekken trekken bij hogere zoutkonsentratie het zeswaar-
dige ion nog aan: omlading.

De verstoring van het hexol-ion zet zich voort in het deeltje.
In hoge solkonsentratie kan het hexol-ion de inwendige hydra-
tatie van A.G. slechts weinig beïnvloeden. De bouwstenen van
het deeltje
schermen de geringe hoeveelheid hydratatiewater af.
Is deze ^afscherming door te kleine solkonsentratie niet voldJ^^
de meer dan vlokt het sol uit.

-ocr page 95-

Samenvatting.

We hebben onderzocht hoe de viskositeit van een amylumsol
beïnvloed wordt door verschillende zouten. Dit waren de
halogeniden, het sulfaat, het nitraat en het rhodanide van
kalium, de chloriden van Li, Na, Be, Mg, Ca, Sr en Ba, de
sulfaten van Li, Be en Mg, het luteokobaltchloride, het lan-
thaannitraat en het hexolzout in verschillende konsentraties van
nul tot meestal de helft van de konsentratie in verzadigde
oplossing.

Eveneens gingen we de invloed na van het sulfaat, het chlo-
ride en het rhodanide van kalium, de chloriden van Li, Be, Mg
en Ba en het Mg-sulfaat op de viskositeit van het arabiese
gomsol.

Een overzicht van de waarnemingen vindt men in hoofdstuk
XII pag. 49 resp. hoofdstuk XVIII pag. 64.

De verklaring van de waargenomen verschijnselen geven we
hier in het kort weer:

De molekulen, die het micel opbouwen kunnen positieve en
negatieve ionen tegelijkertijd afsplitsen. Hierdoor komen aan
het oppervlak van^et micel plaatsen met negatieve, resp. posi-
tieve lading. De jaf^dissocieerde ionen bevinden zich tegenover
deze plekken metfóding. Het opgewekte elektriese veld oriën-
teert waterdipolen: uitwendige hydratatie.

In het micel dicht aan de rand worden door de tegengestelde
ladingen aan het oppervlak ook elektriese velden opgewekt,
waardoor inwendige hydratatie optreedt.

Nog verder in het micel worden door polarisatie van de
molekulen ladingen geïnduseerd, waardoor hier ook nog een
veld ontstaat, dat hydratatiè geeft.

-ocr page 96-

Zouten ontladen het micel en nemen een deel van de hydra-
tatie weg: elektroviskeus effekt.

Is voldoende inwendige hydratatie overgebleven, dat ionen
kunnen binnendringen dan versterken deze in geringe mate de

inwendige velden en de inwendige hydratatie. —--^ neemt

Vo

dan zwak toe met toenemende zoutkonsentratie.

Amylum heeft een vrij grote inwendige hydratatie nodig om
stabiel te blijven. Wordt deze door toevoeging van zouten met
sterk gehydrateerde ionen te klein dan vlokt het uit. A.G. blijft
bij een geringe inwendige hydratatie nog stabiel. Er is dan
zoveel „vrijquot; water, dat het niet uitgezouten kan worden.

-ocr page 97-

INHOUD.

Pag.

Oude Literatuur .... 1
De formule van Einstein—
von Smoluchowski ... 6
De Utrechtse onderzoe-
kingen aan hydrophiele
kolloiden......9

EERSTE DEEL: AMYLUM.
A. Inleiding.
HOOFDSTUK I
HOOFDSTUK II

HOOFDSTUK III

B. Experimenteel
HOOFDSTUK IV
HOOFDSTUK V

HOOFDSTUK VI
HOOFDSTUK VII
HOOFDSTUK VIII
HOOFDSTUK IX
HOOFDSTUK X
HOOFDSTUK XI

HOOFDSTUK XII
HOOFDSTUK XIII

gedeelte.

Materiaal en Werkwijze .nbsp;15
De „oudequot; berekenings-
metode van , .nbsp;20
Vo

Onze wijze van berekeningnbsp;23

De Metingen.....28

De Kaliumzouten ....nbsp;30

De Alkalichloriden ...nbsp;38

De Aardalkalichloriden .nbsp;41
De Sulfaten van Li, Mg

en Be.......45

De overige zouten ...nbsp;51

Overzicht......56

-ocr page 98-

TWEDEDEEL: ARABIESE GOM.

A.nbsp;Inleiding.
HOOFDSTUK XIV Literatuuroverzicht . .

b.nbsp;Experimenteel gedeelte.

hoofdstuk XV Bereiding van het sol .
hoofdstuk XVI Eenwaardige Kationen . 0/
hoofdstuk
XVII Tweewaardige Kationen . 72
hoofdstuk XVIII Overzicht der naetingen

aan A.G.........

DERDEDEEL: TEORETIESE

beschouwingen.

58

64

67

HOOFDSTUK XIX .

78
83

samenvatting

-ocr page 99-

STELLINGEN

De verklaringen van R a b i n e r s o n betreffende de stabili-
satie van het FegOs-sol door HCl zijn onjuist.

Rabinerson, Koll. Z. 42, 50 (1927).

il

Ten onrechte veroordeelt Lens de formule van Einstein.

Lens, Diss. Utrecht 1931.

IIL

Met behulp van een overgangselement van de laatste^ort is
het niet mogelik het overgangspunt van AgJ van het zinkblende-
type naar het wurziet^e aan te tonen.

Cohen en Joss, J. Am. Chem. Soc. 50, 727 (1928).
^ Bloch en Möller, Z. phys. Chem. 152, 245 (1931).

iv.

Er is nog geen goede metode om 9-acetylphenantreen te
bereiden.

Mosettig en v. d. Kamp, J. Am. Chem. Soc. 52, 3704 (1930).

-ocr page 100-

De voorspellingen van Adams betreffende het al of niet
splitsbaar zijn van optiese antipoden van diphenylderivaten
kunnen, behoudens een kleine reserve, geheel worden aanvaard.

Stanley en Adams, J. Am. Chem. Soc. 52, 1200 (1930).

VI.

Indien op een röntgenogram, opgenomen volgens de metode
van Debye en Scherrer een lijn ontbreekt, die naar een
bepaald kristalmodel berekend daarop moet voorkomen, mag
men dit model nog niet verwerpen.

Simon en v. Simson, Z. f. Phys. 25, 160 (1924).

De Smedt en Keesom, Physica 5, 344 (1925), Comm. Leiden 178b.

VII.

Het voorstel van von Grosse om He^ = 4.0000 als basis
van de atoomgewichten aan te nemen verdient ernstige over-
weging.

v. Grosse, Z. phys. Chem. B 10, 395 (1930).

VIII.

De opleiding van chemies hulppersoneel dreigt door wat voor
het huidige examen gevraagd wordt de verkeerde weg op te
gaan.

Chem. W. 27, 89 (1930).

-ocr page 101-
-ocr page 102-

\'\'V - . ^ • ■nbsp;T-* » ^ -^-i; . ■

—■nbsp;■ -V B

*

\' • ^-\'y Ä^w-.inbsp;fer^i^.

. -ks:

■ . quot; - !

vi, .

:*;« ■■ ■ . • .• ■.nbsp;vi.»

-ocr page 103- -ocr page 104-

■ ~ ƒ. \'

■ \'-mi

/■ :■

msm
-mm ■

M

vi
gt;1

» \'

â

V

.\'■ii.-:

-ocr page 105-

i

-ocr page 106-

■é^\'r :

\' \' -sHI

-ocr page 107-

- ir

-ocr page 108-