TER VERKRIJGING VAN DE GRAAD VAN
DOCTOR IN DE WIS- EN NATUURKUNDE
AAN DE RIJKSUNIVERSITEIT TE UTRECHT.
OP GEZAG VAN DEN RECTOR-MAGNIFICUS
DR. H. BOLKESTEIN, HOOGLEERAAR IN
DE FACULTEIT DER LETTEREN EN WIJS-
BEGEERTE, VOLGENS BESLUIT VAN DE
SENAAT DER UNIVERSITEIT TEGEN DE
BEDENKINGEN VAN DE FACULTEIT DER
WIS- EN NATUURKUNDE TE VERDEDIGEN

Gaarne maak ik van deze gelegenheid gebruik om mijn ge-
voelens van dankbaarheid uit te spreken tegenover hen, die tot
mijn wetenschappelijke vorming hebben bijgedragen.

Allereerst heb ik mij dan te richten tot U, Hooggeleerde Kkutt,
Hooggeachte Promotor. Uw boeiende colleges. Uw heldere be-
toogtrant, Uw sympathieke persoonlijkheid, gepaard aan Uw
diepgaande kennis van de physische Chemie in het algemeen en de
Kolloidchemie in het bijzonder, hebben een blijvende indruk op mij
gemaakt.

Ik beschouw het als een eer, dat ik dit proefschrift onder Uw
leiding heb mogen bewerken. Dank zij Uw bereidwilligheid en
hulp is het mij mogelijk geweest deze dissertatie binnen niet al te
lange tijd te voleinden.

Vervolgens wil ik ook U, Hooggeleerde Coheït, danken voor
het onderwijs, dat ik van U ontvangen heb. Tevens ben ik U
erkentelijk in Uw hoedanigheid van Directeur van het van 't Hoff-
laboratorium voor de faciliteiten, die Gij mij bij de bewerking van
dit proefschrift geschonken hebt.

Hooggeleerde van Rombuegh, Gij hebt mij practisch en theore-
tisch onderwijs gegeven in de Organische Chemie. Daarvoor ben
ik U dankbaar. Maar er is meer. Gij zult in mijn herinnering blijven
voortleven als de scherpe opmerker, de critische geest en de stoere
werker.

Verder betuig ik mijn dank aan U, Hooggeleerde Ornstein,
WoLFF, de Vetes en Ntland voor het onderwijs, dat ik van U
genoten heb.

Ook U, Zeergeleerde Strengees, ben ik dank verschuldigd voor
wat ik van U heb mogen leeren en voor Uw voortdurende belang-
stelling in mijn werk.

Ik wil niet nalaten mijn erkentelijkheid te betuigen aan U, Zeer-
geleerde Moesveld. Uw heldere colleges zullen bij mij in aange-
name herinnering blijven. Ook dank ik U voor de bereidwilligheid,
die Gij, als Conservator, mij betoond hebt.

Een bijzonder woord van dank wil ik richten tot U, Zeerge-
leerde van den Abend, die mijn eerste schreden op het pad der
Chemie geleid hebt. Bij mijn eigen onderwijs herinner ik mij nog
dikwijls Uw lessen.

Niet minder ben ik U erkentelijk. Zeergeleerde Piepen-
bhoek, voor de groote hulpvaardigheid, die ik van U heb mogen
ondervinden. Daar ik mijn werk voor het grootste deel des avonds
moest verrichten en Gij dan meestal op het laboratorium aanwezig
waart, hebt Gij mij onschatbare diensten kunnen bewijzen.

Tenslotte wil ik allen danken, die direct of indirect aan het tot
stand komen van dit proefschrift hebben medegewerkt.

In het bijzonder wil ik hiervan noemen Mejuffrouw Tbuüs
Keutt, die de radioaktieve metingen heeft verricht, alsmede Des.
S. Teoelstea, die hierbij zijn zeer gewaardeerde hulp heeft ge-
geven.

Mijn vriend, Des. P. Koets, ben ik dankbaar voor zijn medeleven
met het wel en wee van dit onderzoek.

Eindelijk ben ik het technisch en bedienend personeel van het
van 't Hoff-laboratorium erkentelijk voor de hulpvaardigheid, die
het voor mij steeds aan den dag heeft gelegd.

2.nbsp;Oppervlak van positieve en negatieve kool
Krüyt en de Kadt, Frumkin, Schilow,
Kolthoff, King en Ockbent.

C.nbsp;Onderzoek van kooloppervlakken door middel van de
adsorptie van Th B.........65

Onder aktieve kool vat men in het algemeen die stoffen samen,
welke voor een groot deel uit vrije koolstof bestaan, zeer poreus
zijn (dus een groot inwendig oppervlak hebben) en de eigenschap
bezitten gassen aan haar oppervlak te verdichten en opgeloste
stoffen uit oplossingen vast te houden, dus te adsorbeeren.

Zij kan uit vrijwel elke natuurlijke koolhoudende substantie
gewonnen worden. Men gebruikt practisch als uitgangsstof dier-
lijke of plantaardige producten, zooals bloed, hout, turf, steen-
vruchtpitten, zaagmeel enz. Door verhitting met of zonder toe-
voeging van ZnClj, HjjSO^, CaClj, KOH, enz. in aktiveerings-
gassen, waarvoor men CO^, stoom, Oj of verbrandingsgassen ge-
bruikt, worden deze stoffen verkoold.

Het adsorptievermogen van aktieve kool is zeer groot en veel-
zijdig. Zoowel electrolyten als niet-electrolyten, capillair-aktieve
en capillair-inaktieve stoffen kunnen door kool geadsorbeerd
worden. Vooral echter koolstofhoudende verbindingen worden bij
uitstek door aktieve kool geabsorbeerd.

Het is duidelijk, dat aktieve kool allerminst een „einheitlichesquot;
product is en dat het behalve vrije koolstof nog vele verontreini-
gingen van organische en anorganische aard kan bevatten. Deze
verontreinigingen zijn afkomstig van het uitgangsproduct en dus
voor verschillende kolen verschillend; verder van de voorbehande-
ling (de toegevoegde chemicaliën), de methode van aktiveeren en
de temperatuur, waarbij men verhit heeft.

Voor de practijk vormen deze bijmengselen geen bezwaar.
Wanneer men echter de bedoeling heeft om adsorptieverschijnse-
len aan aktieve kool te onderzoeken, dan spreekt het vanzelf, dat
deze handelskolen zonder meer hiervoor niet geschikt zijn. Vooral

het aschgehalte speelt een belangrijke rol in de eigenschappen der
aktieve kool zooals Baktell en Millernbsp;de Kadt

Kolthoff e.a. reeds beschreven hebben. Het adsorptievermogen
voor electrolyten, en ook de peptisatie door NaOH worden door de
aanwezigheid van vreemde stoffen sterk beïnvloed.

Wil men aschvrije kool bereiden, dan kan men uitgaan van
rietsuiker, een product, dat door herhaald omkristalliseeren vrijwel
geheel te zuiveren is (tot een aschgehalte zelfs van 0.002 %). De
suiker wordt verkoold in een electrische oven en vervolgens in
een of ander aktiveeringsgas geaktiveerd. Men heeft nu tenminste
de zekerheid, dat geen anorganische verontreinigingen aanwezig
zijn.

Een andere methode om een aschvrij preparaat te verkrijgen, is
door Miller ¹) in 1926 aangegeven en sindsdien nader onderzocht
en verbeterd. Hij behandeU handelskool (bloedkool van Merck)
met HCl en HF en verkrijgt een product met minder dan 0.1 %
asch. Men moet echter niet vergeten, dat bij de asch slechts ge-
vonden wordt, wat na verbranding overblijft. Organische zwavel
bijv., die volgens Wibaut in de kool voorkomt in de vorm
van een koolzwavelcomplex, dat zelfs hooge aktiveeringstempe-
raturen kan doorstaan, wordt in de asch niet aangetoond, terwijl
zij toch als vreemd bestanddeel aanwezig is.

Er is echter meer. Door de onderzoekingen van de Kadt
Frumkin ®) e.a. is gebleken, dat het capillair-electrisch gedrag
van de kool afhankelijk is van de thermische voorbehandeling.
Wanneer men aktieve kool, ongeacht of ze aschvrij of niet aschvrij
is, bij een temperatuur van 950 ° in CO^ verhit, dan verkrijgt men
een product, dat, in water gebracht, een positieve suspensie geeft.

Indien de kool gedurende langere tijd in een zuurstofstroom
verhit wordt bij een temperatuur van 400°, dan vormt ze in
water een suspensie met negatieve lading.

Bovendien blijkt, dat het eerste product, dat we gemakshalve
positieve kool zullen noemen (het andere zullen we met negatieve
kool aanduiden) in staat is om zuren te adsorbeeren, maar geen
basen. De suspensie wordt door minder dan 0.1 m.Mol NaOH
reeds gevlokt, maar door zuren gestabiliseerd.

Bij negatieve kool ontmoeten we wel base-adsorptie, gepaard
gaande met een opladende werking door de toegevoegde base,
daarentegen heelemaal niet of zeer weinig zuuradsorptie. Het
teeken der lading kan gevonden worden door kataphoresemetin-
gen en door bepaling der grenswaarden van de suspensies. Boven-
dien blijkt positieve kool een veel mindere bevochtigbaarheid te

Aktieve kool is, zooals uit het voorgaande volgt, allerminst een
gedefinieerd product. Er kunnen onder verstaan worden kolen, die
tot 10% asch bevatten, een combinatie vormen van positieve en
negatieve kool, verontreinigingen bevatten van welke aard dan
ook, als deze kolen maar de eigenschap hebben goed te adsor-
beeren. Daarnaast is de naam aktieve kool ook bedoeld voor die
zuivere producten, die zorgvuldig aschvrij zijn gemaakt en binnen
zekere temperatuurgrenzen zijn verhit geweest in een koolzuur- of
zuurstofstroom.

In de literatuur vinden we vele onderzoekingen, die het adsorp-
tievermogen van aktieve kool behandelen. Tot vóór 1922 i) onder-
zocht men vrijwel alleen aschbevattende kool, terwijl van de
thermische voorbehandeling en de keuze van het aktiveeringsgas
nog niets naders bekend was.

Allerlei theorieën, die sterk uiteenliepen cn vaak tegenstrijdig
waren, zijn over het adsorptievermogen van aktieve kool opge-
steld. Oorspronkelijk wilde men de verontreinigingen verantwoor-
delijk stellen voor deze eigenschap en ging men dus van de ge-
dachte uit, dat volkomen zuivere koolstof in het geheel niet zou
adsorbeeren. Gaandeweg is men door het onderzoek van aschviije
kool van dit standpunt teruggekomen. Vele onderzoekingen zijn

met aschvrije kool gedaan, maar het temperatuurseffect en het
aktiveeringsgas zijn bij de bepaling van het adsorptievermogen,
vooral van organische verbindingen, nog weinig ter sprake ge-
bracht.

Wel hebben verschillende onderzoekers de electrolyt-adsorptie
bestudeerd aan aschvrije kool, die bereid was volgens het voor-
schrift van Millek en dus dan een positieve kool moet zijn. Men
heeft zich echter nog weinig bezig gehouden met de vergelijking
van positieve en negatieve kool ten aanzien van hun adsorptiviteit.

Ie. na te gaan, wat er gebeurt bij de adsorptie van verschil-
lende organische stoffen, hefst zwakke electrolyten, wanneer men
de adsorptie meet aan positieve kool en daarna aan negatieve, die
uit de positieve door verhitting in O^ bij 425 ° is verkregen.

2e. door deze verschijnselen iets nader te weten te komen over
het oppervlak van positieve en negatieve kool, voor zoover het
adsorptiegedrag ons hierover opheldering kan geven.

Door de gevonden resultaten geleid, kwamen wij er in de loop
van ons onderzoek toe ook de lading van het kooloppervlak door
enkele kataphoresemetingen en omladingsverschijnselen te bestu-
deeren. Verder werd getracht door middel van de adsorptie van
radio-aktieve ionen aan koolmonsters van verschillende aktivee-
ringsduur iets naders te weten te komen over de veranderingen,
die aan het kooloppervlak optreden.

Alvorens wij onze eigen onderzoekingen behandelen, zullen we
in het volgende hoofdstuk een overzicht geven van publicaties
over aktieve kool, die eenig verband hebben met onze experimenten
of met de discussie onzer resultaten, die wij in hoofdstuk IV geven.

Het groote aantal onderzoekingen, dat over aktieve kool gedaan
is, maakt het onmogelijk een volledig overzicht te geven van wat
de literatuur daarover biedt. Bovendien is de ongelijkheid van
materiaal, waarmee gewerkt is en de onbekendheid met de betee-
kenis, die aschgehalte en aktiveeringstemperatuur voor de eigen-
schappen der kool hebben, oorzaak, dat vele onderzoekingen uit
wetenschappelijk oogpunt bekeken, vrijwel waardeloos zijn.

Door het werk dat verschillende onderzoekers over aktieve
kool verricht hebben, is komen vast te staan, dat het aschgehalte
van geaktiveerde kolen van groote invloed is op zijn eigenscüap-
pen Daarbij komt nog de thermische voorbehandeling, die het
gedrag der kool in menig opzicht beïnvloedt ').

Wij zullen ons zooveel mogelijk beperken tot het bespreken van
die publicaties, die met aschvrije kool hebben plaats gehad en
waarin tevens is aangegeven bij welke temperaturen en met welke
aktiveeringsgassen de bereiding der kolen is geschied.

Na de invoering dezer beperking is het onze bedoeling in dit
overzicht te bespreken, wat de nieuwere literatuur meedeelt over
de volgende punten:

Het is nog niet zoo lang geleden, dat men meende, dat het pro-
duct, hetwelk ontstaat bij verkoling van organische producten, die
een groot koolstofgehalte hebben, amorf zou zijn. Daar vele dezer
producten tevens de eigenschap bezaten andere stoffen te adsor-

2)nbsp;H R Kruvt en G. S. de Kadt. Koll. Beih. 32, 250 (1931).
I. M. Kolthoff. Ree. Trav. Chim. 46, 549 (1927).

') N K Channey. Trans. Elektrochem. Soc. 36, 91 (1919).
O. Ruff en P. MAUTNER. Koll. Beih. 26, 312 (1928).

beeren, dacht men, dat dit adsorptievermogen het gevolg was
van deze amorfe toestand. Door de onderzoekingen van Debte,
ScHEKREE 1), Hofmann en Lemcke 2) e.a. is gebleken, dat aktieve
kolen bestaan uit conglomeraten van kleine, grafietachtige kristal-
letjes. Het oppervlak van een kooldeeltje is allerminst effen, maar
bevat een groot aantal spleten en holen, waardoor het inwendige
oppervlak van deze aggregaten zeer aanzienlijk kan zijn.

De doorsnede der kristalletjes moet minder dan 150 A be-
dragen, zal er een voldoend adsorptievermogen aanwezig zijn. Dit
verklaart, waarom bij de dichtkristallijne koolformaties als natuur-
lijke grafiet, Achesongrafiet, retortengrafiet, adsorptie vrijwel niet
waargenomen wordt.

Jenkins die de structuur van aktieve kool door photographie
der electronenbuiging onderzocht, vond, dat de kooldeeltjes uit
kleine aggregaten van vastaaneengekitte kristallen van verschil-
lende kristaltypen bestaan met een doorsnede van ongeveer 30 A.
Volgens hem kunnen de lagen, waaruit de aggregaten zijn opge-
bouwd, beschouwd worden als vlakken van benzolringen van lOX
zoo groote afmetingen als een benzolkern.

Men kan nu verwachten, dat de hoekpunten dezer kristalvlakken
zeer „reaktionsfähigquot; zijn.

Ze zijn dan immers op te vatten als de hoekpunten van een
benzolkern zonder de H-atomen.

Behalve dit kristaltype is er nog een ander, dat afkomstig zou
zijn van gebroken aliphatische ketens. Deze zouden nog aktiever
zijn dan de hoekpunten van de zeshoeksvlakken.

koolsoorten uit grafietkristallen van ongeveer 20 A bestonden.
Tenslotte is er nog een onderzoek van F. Teende-
lenbueg die tot de conclusie komt, dat er eigenlijk geen amorfe
kool bestaat, maar dat elke zuivere kool steeds een grafietrooster
bezit.

Debye-Scherrer. Phys. Z. 18, 291 (1917).
U. Hofmann en W. Lemqke. Z. anorg. Ch. 208, 194 (1932).
Jenkins. Phil. mag. J. sd. 17. 457 (1934).
U. Hofmann. Ber. 61, 1180, 2183 (1928).
s) F. Trendelenburg. Naturwiss. 21, 173 (1933).

Welke invloed heeft nu aktiveering op de structuur van het
oppervlak? Wij bedoelen daarmee dus: als wij een kool beter
geschikt maken om te adsorbeeren, wanneer we haar dus aktiever
maken, wat gebeurt er dan met de structuur van het koolopper-
vlak?

Verschillende onderzoekers o.a. Brüns en Zaeübina
Bach en Lewitin King en Lawson ') komen tot de conclusie,
dat het aktiveeren van kool bestaat uit 2 processen, die zich naast
elkaar afspelen:

fë! Hetquot;wegbranden van organische bijmengselen, die in sa-
menstelling variëeren, afhankelijk van het product, waaruit men
de kool bereid heeft. Bij suikerkool b.v. zijn deze verontreinigingen
van koolwaterstofachtige aard. Zij moeten eerst verdreven worden
door de aktiveeringsgassen om het grafietrooster bloot te leggen.

2e. Het vergrooten van oppervlak in verband met de vorming
van poriën, die bij voortgezet aktiveeren ontstaan.

Vooral het eerste proces is hier het belangrijkste, want daardoor
komen de aktieve plekken van het grafietkristal vrij te liggen.
Volgens Berl en Reinhardt ontstaan bij het aktiveeren onver-
zadigde C-valenties, die dc oorzaak zouden zijn van het adsorptie-
gedrag, want volgens hen wordt de aktiviteit van een kool bepaald
door de hoeveelheid onverzadigde C-valenties, die zij bevat.

Wolf en Riehl onderzochten het adsorptievermogen van
grafietsplinters (Madagaskar-vlokken) voor emanatie. Zij brachten
de grafietkristallen in emanatiehoudende lucht en legden ze daarna
op een photographische plaat. Het beeld, dat ze waarnamen,
toonde aan de rand een sterker zwarting dan in het midden.
Volgens hen is dus een voldoende vorming van prisma-vlakken
(dus zijvlakken) der microkristallijne grafietkristallen van belang
voor de aktiviteit.

Zij stellen zich daarbij op het standpunt van Beel, dat deze
aktieve plekken vrije C-valenties zullen zijn.

Wat nu verder de oorzaak van de aktiviteit moge zijn (wij
komen op pagina 10 hierop nader terug), blijkbaar is het bloot-
leggen van het grafietrooster een van de belangrijkste factoren in
het aktiveeringsproces.

Over de vergrooting van het oppervlak bij voortgezette akti-
veering hebben N. Bach en Lewitin onderzoekingen gedaan bij
verschillende grafietsoorten; zou immers vergrooting van opper-
vlak de voornaamste oorzaak van de toename der aktiviteit zijn,
dan moest ook grafiet, waar immers reeds het kristalrooster aan-
wezig is, in aktieve kool zijn om te zetten. Zij onderzochten het
adsorptievermogen van natuurlijke grafiet (Ceylon, Aliber) en
kunstmatige (retortenkool) voor kristalviolet en phenol vóór en
nä behandeling bij 1000° in CO2 en vonden bij natuurlijke grafiet
na de aktiveering minder adsorptie, bij kunstmatige iets meer.

Bovendien konden zij constateeren, dat na het aktiveeren de
gemiddelde dikte der oorspronkelijke onregelmatige blaadjes 2 è 3
maal zoo groot geworden was. Zij verklaren dit door de onder-
stelling, dat twee basisvlakken der zeshoekige prisma's samen-
kleven, als ze bij hooge temperatuur in aanraking met elkaar
komen.

Deze onderstelling wordt versterkt door het feit, dat bij akti-
veeren der Ceylongrafietblaadjes de oppervlakte ervan hoe langer
hoe gladder wordt. Op zeer interessante wijze is dit onderzoek
door deze beide onderzoekers gedaan. Zij onderzochten n.1. de
aktiveering van een enkel deeltje door een kleine hoeveelheid
grafietpoeder op een plan-parallele kwartsplaat uit te strooien, die
in een kwartsbuis in een electrische oven verhit werd bij 960-1000°
in CO2 gedurende 1-10 minuten. Van tijd tot tijd werd de plaat
uit de oven genomen en microscopisch bekeken. Zij vinden dan,
dat het verloop van de vormverandering van een deeltje reeds in
de eerste 1-3 minuten van het aktiveeren gefixeerd is. Gedurende
deze tijd vormen zich kleine, schijnbaar ronde, gaatjes, die zich bij
verder ingrijpen vergrooten. Deze gaatjes verliezen geleidelijk de
ronde vorm en worden zeshoekig. Het is typisch, dat het afbranden
begint bij zulke gaatjes en als deze op een deeltje niet zijn, ver-

schijnen ze ook gedurende het aktiveeren niet. Men is geneigd aan
te nemen, dat hier vreemde roosteratomen een rol spelen, evenals
Hofmann en Lemgke ondersteld hebben.

Dat bij dit afbranden de dimensies van deze gaatjes grooter
worden, brengt ons op het probleem, hoe we ons het afbranden
van kool moeten voorstellen.

Volgens Hofmann die Röntgenonderzoekingen verrichtte bij
diverse kolen, bestaat het afbranden der kristallen vrijwel alleen
in een laagsgewijze verwijdering van basisvlakken. Nathalie
Bach en Lewitin vinden echter, blijkens het voorgaande, dat ook
de afbranding der zijvlakken een groote rol speelt.

Uit onderzoekingen van Meybr en Euken is gebleken, dat
het aktiveeringsgas tusschen de zeshoeksvlakken van het kristal
dringt en door afsplitsen van CO^ en CO een volledige laag doet
verdwijnen en een nieuw basisvlak blootlegt. Zij verbranden
grafiet in zuurstof van zeer lage druk (0.005 mm ). Volgens hen
wordt bij temperaturen onder 1200° het aktiveeringsgas tusschen
de kristalvlakken geschoven. Boven 1600° worden volgens hen de
kristallen alleen aan de ribben afgebroken. En daartusschen in ligt
een gebied, waarin de laagsgewijze afbraak verdwijnt en het zijde-
Hngsche afbranden gaat optreden. Volgens hen heeft bij witte
gloeihitte de verbranding van kool 40X zoo langzaam plaats als
bij matige gloeihitte.

Door de onderzoekingen van Krütt en de Kadt is gebleken,
dat de lading der aktieve kool in suspensie afhankelijk is van de
aktiveeringstemperatuur en het aktiveeringsgas. Zooals reeds op
pag. 2 is meegedeeld, gedraagt kool, die bij 950 ° in COj is verhit
geweest en in een COj-stroom is afgekoeld, zich in water als een
positief kolloid, zooals blijkt uit kataphoresemetingen en bepaling
van grenswaarden voor electrolytcn.

Uit dezelfde criteria blijkt, dat wanneer diezelfde kool laatstelijk
gedurende eenige tijd verhit is geweest bij 450° in O^, de lading
der deeltjes dan een negatieve is.

Het constateeren van deze verschijnselen is oorzaak geweest
van de opstelling van tal van hypothesen over het oppervlak
der kool,^waarvan wij zullen vermelden allereerst het standpunt
van Keuyt en be Kadt en vervolgens de opvattingen van
Feumkin c.s. ScHiLow c.s. KoLTHOFF Ktng en
ockeent

De opvatting, die deze onderzoekers over het oppervlak van
aktieve kool zijn toegedaan, komt voor de negatieve kool neer op
een structuur van het kooloppervlak, die veel overeenkomst ver-
toont met een aromatisch carbonzuur.

De COOH-groepen zijn verantwoordelijk voor de negatieve
lading der kool in suspensie. Hierbij vormen de H -ionen het
buitenbelegsel der dubbellaag, terwijl de binnenzijde ervan door
de aan de kool gebonden COO—-groepen gevormd wordt. Brengt
men de kool nu in NaOH. dan zal uitwisseling plaats hebben van
Na - en H -ionen, waardoor de indruk wordt gevestigd, alsof de
base geadsorbeerd wordt.

Over het positieve kooloppervlak zijn Keüyt en de Kadt niet
zoo beslist als over het negatieve. Men kan zich volgens hen voor-
stellen, dat men hier met carbinolgroepen van basisch karakter te

doen heeft, die in staat zijn OH—-ionen af te spUtsen en de kool
een positieve lading geven.

Waarschijnlijker is echter volgens hen, dat de van COOH-
groepen bevrijde kool een preferente H -ionen adsorptie vertoont
en zich daarom in zuiver water positief laadt.

De COOH-groepen der negatieve kool stellen zij zich voor op
uitstekende punten van het oppervlak, terwijl meer naar binnen
nog groepen of plekken gelegen zijn, die aan de kool een positieve
lading kunnen bezorgen.

Een negatieve kool heeft op zijn oppervlak zoowel negatieve
als positieve ladingsplekken. De algebraïsche som der ladingen
is echter negatief.

Volgens dezen Russischen onderzoeker is de potentiaal, die een
kooldeeltje aanneemt, afhankelijk van het gas, waarmee de kool
in aanraking is.

Hij verhit bij 950 ° aschvrije kool in COj en evacuëert vervol-
gens. De volledig ontgaste suikerkool neemt in water geen poten-
tiaal aan. Zoo gauw echter de kool in aanraking komt met zuur-
stof, laden de kooldeeltjes zich positief. Wordt dezelfde kool ge-
durende eenige tijd in waterstof verhit en onder zorgvuldige
vermijding van zuurstof in water gebracht, dan treedt een nega-
tieve lading op. Het blijkt, dat de zgn. zuurstofkool wel HCl, maar
geen NaOH adsorbeert, terwijl de waterstofkool zich juist omge-
keerd gedraagt.

Feümkin beschouwt zuurstof- en waterstofkool als gaselectro-
den. De zuurstofkool zal dan in water gesuspendeerd een positieve
lading aannemen, de waterstofkool een negatieve. Daar de sus-
pensies van deze waterstofkool weinig stabiel zijn, heeft Feumkin
de eigenschappen dezer kool nader onderzocht door het inbrengen
van kleine hoeveelheden platina. Wij zullen echter op deze ge-
platineerde kool niet nader ingaan, daar deze niet meer als zuivere
kool is te beschouwen.

electrode. Op het oppervlak vormen zich kool-zuurstofcomplexen,
die in water OH—-ionen kunnen afsplitsen volgens

De kool moet zoodoende een positieve lading bezitten. Haar
thermodynamische potentiaal zal afhankelijk moeten zijn van de
H -ionenconcentratie, die naar de theorie der diffuse dubbellaag
van Goüy-Steen langzaam afneemt naar de potentiaal der op-
lossing, die = O is.

Deze potentiaal e moet men niet verwarren met de electro-
kinetische potentiaal die de potentiaalsprong aangeeft tusschen
de vloeistoflaag, die vast met het deeltje verbonden is en de op-
lossing en die kataphoretisch gemeten kan worden.

Kkuyt en de Kadt wijzen er reeds op, dat Frumkin deze
beide potentialen niet voldoende uit elkaar houdt. Bij toevoegen
van NaOH aan de waterige koolsuspensie wordt de thermodyna-
mische potentiaal e kleiner en tevens wordt de dubbellaag dicht-
gedrukt. Door beide factoren wordt spoedig = 0. Maar dan is
e nog niet = 0.

Voegt men HCl bij de waterige suspensie, dan treedt een lang-
zaam afnemen van X, op bij toenemende HCl-concentratie. Het
verband tusschen s en is hier ingewikkelder, omdat naast
verhooging van s, uitwisseling van OH— tegen Cl~ ionen en
dikteverandering der dubbellaag optreedt. Tenslotte komt het
hierop neer, dat quot;C,, dus de kataphoretisch meetbare potentiaal,
weer == O kan worden, terwijl het kooloppervlak allerminst on-
geladen is.

Bij de Neunte Physikalisch-Chemische Tagung, die van 20
—24 September 1932 te Moskou gehouden werd en die zich speciaal
bezig hield met de „Theorie der Oberflächenerscheinungenquot; zei
Professor Frumkin naar aanleiding van een voordracht van
Lidie Lepin waarover we verder nog komen te spreken: „Das
Wesentliche in der „Theorie der Gaselektrodequot; besteht in der

H. R. Kruyt en G. S. de Kadt. Koll. Beih. 32. 299 (1931).
') Phys. Z. der Sowjetunion 4, 291 (1933).
') L. Lepin. Phys. Z. der Sowjetunion 4, 282 (1933).

Aufstellung eines Zusammenhangs zwischen den Adsorptions-
eigenschaften und dem elektrochemischen Potential des Adsor-
benten, welcher letztere durch seine Gasbeladung bedingt wird...
Die quantitative Erforschung dieser Verhältnisse ist selbstver-
ständhch für die Aufstellung einer exakten Theorie der Adsorption
von Elektrolyten an Kohlen sehr wesentlich; in den ersten Arbeiten
schien es mir aber besonders wichtig fest zu stellen, dasz schon
die einfachste Vorstellung von der Struktur der Doppelschicht
ausreicht um das Adsorptionsverhalten der sogenannten positiven
Kohle zu deuten, welches bis dahin rätselhaft war. Die Möglich-
keit, dasz daneben auch komplizierende Faktoren auftreten, wider-
spricht der elektrochemischen Theorie durchaus nicht und wurde
auch von mir nie verneint.quot;

Op welke wijze de zuurstof op het oppervlak der kool voorkomt,
of er dus oppervlakte-oxyden zullen zijn of niet, doet aan de
methodologische waarde van de theorie van Fkumkin geen af-
breuk. Hij kan dus voor een groot deel meegaan met de opvatting
van ScHiLOW en zijn school, die het aanwezig zijn van opper-
vlakte-oxyden verantwoordelijk stellen voor de eigenschappen der
kool. Frumkin stelt zich bij zijn theorie zuiver op thermodyna-
mische grondslag en spreekt niet over de wijze, waarop de zuur-
stof op het oppervlak aanwezig is.

Tenminste voor zoover betreft de positieve kool, want bij de
negatieve moet men volgens Fkumkin al aanstonds van gecom-
pliceerder voorstellingen uitgaan om de adsorptie-eigenschappen
en de lading te kunnen verklaren.

„Ob wir dabei,quot; aldus Fkumkin, „von der Bildung von saueren
Oberflächen-Oxyden auf der Kohleoberfläche sprechen oder die
spezifische Adsorption überschüssiger Hydroxylionen annehmen,
ist schlieszlich belanglos, aber das Schema, welches von den
elektrochemischen Vorstellungen ausgeht, verliert in diesem Falle
den Vorzug der Einfachkeit, da wir so wie so von spezifisches
chemischen Kräften Gebrauch machen müssen.quot;

Hij laat er echter op volgen: „Es ist ausserdem überhaupt
zweifelhaft, ob diese sauren Oxyde an der Potentialausbildung
teilnehmen und ob sie nicht vielmehr als eine neue Phase betrach-

Samenvattend komen we dus tot de conclusie, dat Feumkin,
voor zoover betreft de positieve kool, zijn streng thermodyna-
mische opvatting wil laten varen, maar dat hij toch van de andere
kant huiverig is met gedefinieerde oppervlakteverbindingen de
eigenschappen der kool te verklaren.

Deze onderzoekers hebben zich op het standpunt gesteld, dat
zich op het oppervlak van aktieve kool oxyden zouden bevinden,
waarvan de samenstelling afhankelijk is van de aktiveerings-
temperatuur. Zij zijn niet de eersten, die dergelijke oppervlakte-
verbindingen aannemen. Wanneer we de literatuur nagaan,
komen reeds Rhead en Wheeler in 1913 met hun CxOy-
complex, dat weliswaar geen bepaalde stoechiometrische samen-
stelling heeft, maar dat aangenomen wordt op grond van het
verschijnsel, dat bij verbranding van kool bij hooge temperatuur
meest CO, bij lagere meest COj ontstaat, wat kan wijzen op
2 soorten binding van O in het oppervlak der kool.

Langmüir neemt in 1915 reeds een bepaalde kool-zuurstof-
verbinding aan op het kooloppervlak, waarnaar King en Lawson
in hun pubhcaties verwijzen, (verg. ook Dubinin »)

Keuyt en de Kadt verklaren het negatieve karakter van
kool, die bij 450° in O2 geaktiveerd is door de aanname van
carboxylgroepen.

Een nieuwe gedachte brengt de voorstelling van Schilow dus
allerminst. Hij onderscheidt in totaal 3 oppervlakte-oxyden A, B
en C (fig. 1).

Langmuir. J. Am. Chem. Soc. 37. 1154 (1915); A. KiNQ en C. LAWSON.
Koll. Z. 69, 21 (1934)-
') M. Dubinin. Z. physik. Chem. (A.) 140, 81 (1929); (A.) 150, 145
(1930).

Zie ook B. Bruns, M. MAXIMOWA en E. Pos. Koll. Z. 63, 286 (1933).
*) H. R. Kruyt en G. S. de Kadt. Koll. Beih. 32, 292 (1931).

Oxyde A is basevormend en bestendig bij zeer lage zuurstof-
drukken. (lt; 2 mm.).

Oxyde B is basevormend en bestendig bij drukken, die variëeren
van 2 mm. tot 40 atm.

Oxyde C, dat zuurvormend is en zich uit B kan vormen door
verhitting in lucht of zuurstof bij een temperatuur van 450°.

De oxyden A en B zijn stabiel bij temperaturen beneden 1000°,
bij hoogere verhitting verdwijnen ze onder afsphtsing van CO,
terwijl oxyde C bij verhitting van 300-800° geleidelijk CO^ af-
splitst.

Volgens deze onderzoekers wordt het positieve karakter der
kool bepaald door de opname van water. De oxyden A en B split-
sen dan OH—-ionen af, terwijl oxyde C carboxylgroepen vormt en
H -ionen afsplitst.

Het voordeel dezer opvatting ligt vooral in de concrete voor-
stellingswijze der oppervlakte-oxyden. Hierdoor kan men zich
beter dan bij FRUMKiïr voorstellen, hoe de vorming van de dubbel-
laag bij een kooloppervlak plaats heeft.

1 ^	1
	-c—c=o
1 lgt;	1
	_C—c=o
1 c—c^	1 -c—c=o
1 \gt;	1
c—c^	-c—0^0
1 ^	1
oxyoe b	oxyde c
Fig. 1

Of er echter voldoende zekerheid bestaat voor de aanname van
2 basische oxyden A en B valt te betwijfelen. Schilow en Tschmtt-
Tow hebben wel een eigenaardige adsorptiecurve gevonden, die
het verband tusschen de adsorptie van HCl en de zuurstofdruk
voorstelt, en waarop de schrijvers de aanwezigheid van twee
oxyden baseeren. Zij vinden n.1. dat de adsorptie van HCl con-
stant blijft tot 2 mm. zuurstofdruk. Bij deze druk wordt het
adsorptievermogen plotseling grooter en blijft dan bij voortgaande
drukverhooging weer constant.

De evacueering van aktieve kool doet volgens hen het adsorptie-
vermogen voor zuren niet verdwijnen. Er moet dus volgens
Schilow c.s. een zeer bestendig oxyde zijn, dat onverwijderbaar is
en dat blijkens de adsorptie van HCl basische eigenschappen moet
bezitten.

Feumkin vond bij volledige ontgassing van kool bij 1000°, dat
het adsorptievermogen voor HCl geheel verdwenen was. Tot acht
maal toe is deze proef in zijn laboratorium genomen en hij gelooft
dus, dat Tschmutow zijn kool niet voldoende ontgast heeft.

Evenals Schilow en Tschmutow beweert ook Bbett-
schnbidee dat ontgaste kool nog zuur adsorbeert. Zijn kool
bevatte echter vrij veel asch, die dit adsorptievermogen kan ver-
oorzaken.

Vele onderzoekingen over aktieve kool zijn door Kolthoff ver-
richt. Vooral heeft hij zich bezig gehouden met het adsorptiever-
mogen van aktieve kool voor electrolyten en niet-electrolyten uit
waterige oplossing. Bij de bespreking der adsorptie komen we
hierop nader terug.

In een van zijn latere publicaties heeft hij echter ook het
gedrag van negatieve kool nader bestudeerd, wat betreft de z.g.
„acid substancequot;, welke zich op het kooloppervlak zou bevinden.

Bij verhitting van kool op een temperatuur van 200 ° in zuurstof
merkte Kolthoff op, dat het gewicht der kool toenam, niettegen-
staande de verliezen tengevolge van een geringe verbranding. Dit
is een aanwijzing, dat een deel der zuurstof wordt vastgelegd op
het oppervlak. Deze gefixeerde zuurstof kan niet worden ver-
wijderd in vacuo bij 200 zoodat men moet aannemen, dat ze irre-
versibel gebonden is. Ze geeft de kool echter geen zure eigen-
schappen, zooals uit de adsorptie voor NaOH blijkt.

Bij geleidelijke verhitting in O^ tot 400° neemt het adsorptie-
vermogen voor NaOH toe, zoodat nu dus het „zurequot; oxyde pas
gevormd schijnt te worden. Bij gebruik van vochtige zuurstof

1) Brettschneider. Z. physik. Chem. (A). 159, 436 (1932).
gt;) I. M. Kolthoff. J. Am. Chem. Soc. 54, 4473 (1932).

Het oxyde is zeer stabiel bij temperaturen beneden 575 zelfs
na verhitting in hoogvacuum bij verschillende temperaturen (be-
neden 500°) bleek, dat het vermogen van de kool om NaOH te
adsorbeeren, niet verminderde.

Wel bleek bij hoogere verhitting de NaOH-adsorptie volkomen
te verdwijnen, zoodat boven 600quot; vrijwel geen base-adsorptie kon
worden waargenomen.

Dit is dus wel in overeenstemming met de hypothese van
ScHiLow, die zegt, dat het oxyde C slechts bij temperaturen be-
neden 850° stabiel is.

Over de eventueele oppervlakte-oxyden bij positieve kool laat
Kolthoff zich niet uit. Wel vond hij naar het voorbeeld van
A. B. Lamb en L. W. Eldeb Jr^), dat bij schudden van positieve
en negatieve kool met normaal zwavelzuur, beide kolen een kleine
hoeveelheid peroxyde afscheiden, dat kan worden aangetoond met
KJ-stijfselwater. De hoeveelheid peroxyde bij de positieve kool is
iets grooter dan bij de negatieve.

Deze Engelsche onderzoeker heeft een reeks van publicaties het
licht doen zien onder de titel „Chemisorptionquot;. «) Hieronder wordt
verstaan de adsorptie, die het gevolg is van een chemische reactie.
In het geval van de koolstof dus het vormen van koolzuurstof-
complexen of verbindingen.

Wat de positieve kool betreft, stelt hij zich op het standpunt van
Langmuib ®) en neemt aan, dat door opname van water dit kool-
zuurstofcomplex in staat is OH--ionen af te splitsen en dus een
positieve lading aan het kooldeeltje te bezorgen.

B.nbsp;Wat oxyde A betreft, zijn King en Lawson het met Fhum-
kin eens, dat een onvolledige ontgassing de oorzaak van de waar-
genomen zuur-adsorptie zal zijn.

Het zure oxyde C willen zij echter niet aannemen, alsof dit
COOH -groepen zouden zijn, die dus de mogelijkheid van Hquot;!quot;-
ionen-afsplitsing met zich meebrengen. Zij constateerden n.1. dat
negatieve kool, indien slechts intensief gedroogd, niet in staat is
H ionen af te splitsen, i)

Een zeer eigenaardige ontdekking deed King bij het met veel
water uittrekken van kolen, die bij hooge en lagere temperatuur
geaktiveerd waren.

Hij vond, dat na indampen, een kleine hoeveelheid kristalletjes
overblijft, die hij als oxaalzuur kon identificeeren.

Wel vond hij, dat kool, die intensief gedroogd is, niet in staat
is oxaalzuur af te geven.

Het is echter geen specifiek verschijnsel voor negatieve kool. De
hoeveelheid is bovendien zeer gering. Dit moet ook wel, daar
anders bij de bepaling van het adsorptievermogen van positieve
kool voor basen steeds een kleine hoeveelheid base moest ge-
bonden worden, wat niet het geval is.

Ook King constateert evenals A. B. Lamb en L. W. Eldeh Jk. quot;)
de aanwezigheid van peroxyde op het kooloppervlak. Bij suiker-
kool is echter de hoeveelheid veel kleiner dan bij andere kolen.

Tenslotte willen wij nog een opvatting vermelden, die afwijkt
van de boven beschrevene, en die wordt voorgestaan door

Deze schrijver komt tot de conclusie na een analytisch onder-
zoek van eenige, bij verschillende temperaturen, geaktiveerde kool-
soorten, dat de hoeveelheid waterstof en zuurstof in deze kolen
steeds in de verhouding 1 : 8 voorkomt. Dit zou dus wijzen op de
aanwezigheid van water in het oppervlak. Bovendien heefi hij bij
verhitting zijner kolen de volgende verschijnselen geconstateerd.

Het water, dat op de kool aanwezig is, verdwijnt niet continu,
maar sterk discontinu. De desorptie heeft achtereenvolgens plaats
bij temperaturen van 575 650 780° en 950°. Boven 950quot; blijft

volgens hem een voor alle kolen constante hoeveelheid water ge-
bonden achter. Bij temperaturen beneden 500° heeft een gewone
verdamping plaats, daar dit water als laag op het kooloppervlak
aanwezig is.

Uit deze verschijnselen wil hij nu verklaren, dat het gedrag der
verschillend geaktiveerde kolen bepaald wordt door waterlaagjes,
die geadsorbeerd zijn met verschillende adsorptie-energieën. Er
zijn nu een aantal aktiveeringsenergieën noodig, die bereikt worden
bij de genoemde temperaturen, om het water af te staan.

Volgens Ockhent is de oxyde-theorie bedriegelijk. Met behulp
zijner waterlaagjeshypothese kan volgens hem door aanname van
selectieve adsorptie voor H - en OH -ionen ook het capillair-
electrisch gedrag en het adsorptievermogen voor electrolyten even
goed verklaard worden.

Als oorsprong van de waterlaagjes, die op het kooloppervlak
aanwezig zijn, beschouwt hij het water, dat bij het aktiveerings-
proces door verbranding der koolwaterstoffen, die zich in het uit-
gangsproduct bevinden, ontstaat.

Of deze voorstelling van zaken in staat is alle feiten voldoende
te verklaren, valt te betwijfelen.

Een der argumenten, die Ockbent aanhaalt om zijn hypothese
voor negatieve kool te versterken, is de waarneming van Kolt-
HOPF 1), dat vochtige zuurstof het ontstaan van het zure opper-
vlakte-oxyde versnek en zelfs bij lagere temperatuur doet plaats
hebben.

Ockkent's analyses kunnen ons niet overtuigen van de aan-
wezigheid van alle zuurstof op de kool in de vorm van water.
Daarvoor zijn de analyses niet voldoende nauwkeurig te ver-
richten en bovendien kan de aanwezigheid van kool-zuurstofcom-
plexen een zoodanig klein zuurstofgehalte vertegenwoordigen, dat
het vrijwel binnen de proeffout valt. Wij hebben zelf ook eenige
analyses van aktieve kool gedaan en vonden dat de hoeveelheden
waterstof en zuurstof zich bij benadering steeds verhielden als
1:8. En is het, wat de afsplitsing van water betreft, niet even

goed mogelijk, dat de oppervlakte-oxyden hun eventueel gebonden
water geleidelijk afgeven?

Door Kruyt en de Kadt is opgemerkt, dat positieve kool zich
veel slechter laat bevochtigen dan negatieve. Ook door Kolt-
hoff is dit bevestigd en ook wij konden aantoonen bij het
yoegen van water of waterige oplossingen bij positieve kool, dat
de geheele massa meegenomen werd naar het vloeistofoppervlak,
terwijl de onderliggende vloeistof volkomen helder was. Bij nega-
tieve kool ontstond aanstonds een donkere suspensie.

Blijkbaar verandert de positieve kool na verhitting in Oj bij
450° zijn hydrophoob karakter en wordt hydrophiel.

Het hygroscopisch karakter van positieve en negatieve kool
verschilt aanmerkelijk, zooals blijkt uit onderstaande tabel, die wij
aan Kolthoff ontleenen.

De kool werd, na verhitting bij de daarvoor geschikte tempe-
ratuur, in exsiccators *) geplaatst met verschillende vochtigheids-
toestanden bij kamertemperatuur.

tieve. In ieder geval is het oppervlak der negatieve kool meer
hydrophiel dan dat van positieve.

Khuyt en de K-Idt zijn vrijwel de eersten geweest, die zich
met de kolloidchemie der kool hebben bezig gehouden, d.w.z. zij
hebben getracht suspensies te verkrijgen van aschvrije kool, waar-
bij eventueel optredende peptisatie niet door anorganische bij-
mengselen der kool veroorzaakt kon zijn.

Daarbij bleek, dat de door ons boven reeds aangeduide positieve
kool in water de eigenschappen van een positief kolloid vertoont,
terwijl de negatieve kool zich als een negatief kolloid gedraagt.

De positieve lading hunner suspensie was door de cuvet van van
der Grinten, die zij oorspronkelijk voor hun ultramicroscopische
kataphoresemetingen gebruikten, niet aangetoond, terwijl de grens-
waarden van KCl, K2SO4 en BaCl^ volkomen het beeld van een
positief sol vertoonden.

Zij hebben tenslotte hun toevlucht genomen tot de bepaling van
de kataphoresesnelheid en daarmee van het ladingsteeken der kool
met de macroscopische methode van Bueton, zooals die door
Kruyt en van deb Willigen is gewijzigd. Zeer ideaal is deze
wijze van meten niet, omdat het object zich niet zoo goed tot deze
meting leent. Het grensvlak van de suspensie is in het algemeen
niet scherp, bovendien treedt gedurende de meting sedimentatie
op en werd vooral bij de positieve solen een merkwaardig ver-
schijnsel ontdekt. Aan de positieve kant, dus bij een positief sol in
het dalende been, daalde een gedeelte van het sol niet, maar steeg.
Vermoedelijk is dit verschijnsel toe te schrijven aan een onvol-
doende positiveering van het product, dat dus nog negatief
geladen deeltjes bevatte.

In ieder geval vertoonen de koolsuspensies een zeer kleine kata-
phoresesnelheid, terwijl hun stabihteit goed is. De Kadt vraagt
zich af of bij deze zuivere milieu's (hij maakt zijn suspensies in

geleidingsvermogenwater) de kataphorescsnelheid wel een maat
voor de lading is. Hij zegt ongeveer het volgende: „Een deeltje,
dat in kataphoretische beweging is, glijdt a.h.w. voort in een zich
steeds vernieuwende sfeer van ionen. Men stelle zich nu het deeltje
met dubbellaag voor in een medium, dat geen ionen bevat of kan
leveren. Is dan het electrisch veld homogeen, dan blijft het deeltje
op zijn plaats en is het inhomogeen, dan beweegt het zich in de
richting van de grootste veldsterkte. Dit is echter geen normale
kataphorese. In een dergelijk miheu zullen deeltjes een normaal
capillair-electrische dubbellaag kunnen hebben, zonder dat ze
eenige kataphoresesnelheid vertoonen.quot; *)

Wil men dus kataphoresemetingen doen, die ons over de lading
van het kooloppervlak inlichten, dan is het aan te raden in ver-
dunde electrolytoplossingen te werken.

Pilo jan, Kkiwoeutschko en Nathalie Bach hebben bepalin-
gen in zeer verdunde electrolytoplossingen gedaan voor verschil-
lende kolen. Zij maken ook gebruik van de gewijzigde Burton-
methode. Daar zij ook waterstofkool onderzochten (de onderzoe-
kers behooren tot de school van Frumkin, is aan het bekende
BuKTON-apparaat een instrument aangebracht, dat het mogdijk
maakt de suspensies met waterstof te verzadigen. In onderstaande
tabel geven we eenige resultaten van de metingen der ons belang
inboezemende kolen.

We zien hieruit, dat bij vergrooting der HCl-concentratie de
kataphoresesnelheid stijgt om natuurlijk bij hoogere concentraties
weer af te nemen. De auteurs verklaren dit, doordat de potentiaal-
sprong tusschen kool en oplossing hooger wordt, waardoor ook de
electrokinetische potentiaal, dus de kataphoresesnelheid zal toe-
nemen.

In NaOH-oplossingen neemt bij concentratieverhooging de
kataphoresesnelheid af. In water is ook volgens deze onderzoekers
de kataphoresesnelheid niet nauwkeurig te bepalen. Zij baseeren

dit op de vorming van zure oppervlakte-oxyden, die de positieve
lading doen afnemen. De zuiverheid van het miheu zal o.i. echter
wel de belangrijkste rol spelen.

Tenslotte blijkt uit de resultaten voor negatieve kool, dat deze
zich in suspensie volkomen gedraagt als een negatief kolloid, zooals
uit de omlading door La en Th ionen te zien is.
Krüyt en de Kadt hebben bij onderzoek naar de stabiliteit van
koolsuspensies eenzelfde gedrag voor A1 en Th ge-
vonden.

De omlading wordt op de volgende manier verklaard: Als kool
zóó lang genegativeerd is, dat ze aanmerkelijk meer NaOH dan HCl
adsorbeert, bezit ze een negatieve totaallading. Ze bevat echter
naast negatieve ladingsplekken ook positieve, die OH—-ionen in
oplossing zenden. Wanneer nu hieraan Th ± ionen worden
toegevoegd, worden deze door de negatieve oppervlakteladingen
aangetrokken. Dp positieve lading der Th-ionen schermt de nega-
tieve plekken af, zoodat bij toeneming der Th-ionenconcentratie

de somlading door het nulpunt naar positief zal verschoven wor-
den. Bij verdere concentratieverhooging neemt de positieve som-
lading toe, totdat alle negatieve ladingen afgeschermd zijn. Door
het indrukken der dubbellaag zal dan de elektrokinetische poten-
tiaal afnemen en hiermee de stabiliteit der suspensie.

Ook Khüyt en de Kadt wijzen reeds op de aanwezigheid van
positieve naast negatieve ladingsplekken op het kooloppervlak.

Bij de omzetting van positieve kool (MiLLEBSche Kohle) in
negatieve (KEUYTsche Kohle) verdwijnt de zuuradsorptie nooit
geheel, ,wat volgens Landt er op wijst, dat bij de verhitting in
zuurstof bij 450° nog wel op enkele plaatsen het basische kool-
oxyde zal gevormd worden.

Zooals reeds in de vorige paragraaf is meegedeeld, bepaalde
de Kadt het vlokkingsgedrag van suspensies van positieve
en negatieve kool met verschillende electrolyten. Om het verloop
van de stabiliteit aan te geven, bepaalde hij photometrisch de
zwartheid der suspensies. Daarbij vond hij voor positieve kool met
ThCU, AICI3, KCl en K^SO^, dat K^SO^ het sterkst vlokt en de
genoemde chloriden minder sterk met toenemende valentie van
het kation. NaOH daarentegen vlokt zeer sterk en HCl zeer
weinig. Voor negatieve kool was het gedrag als voor een negatief
kolloid te verwachten was, n.1. toenemende vlokking door K , Ba ,
A1 en Th . HCl vlokt sterk. NaOH zeer weinig. Bij
A1 en Th trad een onregelmatige reeks op (omlading).
Vervolgens heeft hij nagegaan het gedrag t.o.v. NaOH van sus-
pensies van positieve kool, die geleidelijk meer genegativeerd
werd, en vond daarbij, dat bij toenemende negativeeringsduur de
suspensies in NaOH stabieler werden, terwijl HCl sterker ging
vlokken.

Ook Nathalie Bach heeft zich met stabiliteitsbepalingen van
koolsuspensies bezig gehouden. Zij bepaalt de stabiliteit uit de

sedimentatiesnelheid der kooldeeltjes en maakt daarvoor gebruik
van een photometrische methode.

Zij onderzocht het gedrag van platinabevattende „Hj-Kohlequot;,
die wij buiten beschouwing laten, en ook dat van „Oj-Kohlequot;, die
identiek is. zooals uit de bereiding blijkt, met onze positieve kool.
Bij deze laatste kool neemt de bezinkingssnelheid der kooldeeltjes
in suspensie toe in de volgorde: KCl, K^SO^. K4Fe(CN)6.

In het laboratorium van Landt is door Knop het gedrag van
positieve koolsuspensies bestudeerd. Hij vond daarbij hetzelfde
vlokkingsbeeld als Kkuyt en de Kadt.

Landt geeft in zijn publicatie „Untersuchungen über aktive
Kohlequot; o.a. een overzicht van de onderzoekingen, die handelen
over adsorptie van anorganische zuren, basen en zouten aan asch-
vrije suikerkool.

Daar het artikel eind 1932 verschenen is en dus vrij nieuw,
zullen we om niet in herhaling te treden, volstaan met het ver-
melden der belangrijkste feiten.

De zgn. MiLLEHsche kool, dat is onze positieve kool. die dus bij
950 ° in CO2 geaktiveerd is, zendt OH--ionen in oplossing, die een
GouT-STEKNSche dubbellaag aan het grensvlak kool-oplossing
vormen. Er kan nu uitwissehng van anorganische anionen tegen
hydroxylionen plaats hebben, waardoor de aequivalente hoeveel-
heid H -ionen geneutraliseerd wordt.

laire adsorptie der zuren optrad. Volgens Mej. R. Burstein is
er bij lagere concentraties een typische ionenadsorptie, bij hoogere
echter zoowel moleculaire- als ionenadsorptie.

Mej. R. Burstein deed adsorptieproeven met kool, die ge-
gedurende lange tijd in hoogvacuum verhit was geweest. Aan deze
volledig ontgaste kool kon zij geen zuuradsorptie noch base-
adsorptie aantoonen. Wanneer echter kleine hoeveelheden zuur-
stof werden toegelaten, dan adsorbeerde de kool weer HCl. Daar-
bij bleek, dat de hoeveelheid geadsorbeerd HCl aequivalent was
met de hoeveelheid aanwezige zuurstof.

Positieve kool bezit geen adsorptievermogen voor sterke
basen. Zelfs heeft Miller aan versch gegloeide kool een nega-
tieve base-adsorptie kunnen waarnemen, wat op adsorptie van het
oplosmiddel moet berusten.

Deze negatieve adsorptie blijkt echter bij langer staan der sus-
pensies af te nemen, wat de schrijver op rekening schuift van de
vorming van een zuur oppervlakte-oxyde.

Ook Nathalie Bach wijst erop, dat het zure oxyde niet
alleen bij hoogere temperatuur (450°) gevormd kan worden als bij
Krutt en de Kadt, maar bij aanwezigheid van alkah ook bij
kamertemperatuur kan ontstaan.

Negatieve kool bezit een sterke alkali-adsorptie. Hierbij worden
door de kool H -ionen in oplossing gezonden, die met de metaal-
ionen van plaats verwisselen. Daardoor komt een aequivalente
hoeveelheid H -ion in oplossing, die door de overmaat OH—-
ionen geneutraliseerd wordt.

Positieve kool vertoont hydrolytische adsorptie voor anorga-
nische zouten en wel wordt het zuur geadsorbeerd en een aequi-
valente hoeveelheid base in oplossing achtergelaten.

Negatieve kool adsorbeert uit zoutoplossingen juist de base en
laat de aequivalente hoeveelheid zuur achter.

Het spreekt vanzelf, dat bij kolen, die als mengtypen van posi-
tieve en negatieve kool zijn op te vatten, zoowel adsorptie van
anionen als kationen kan optreden, waardoor van hydrolytische
adsorptie niets gemerkt wordt.

Miller is de eerste geweest, die de adsorptie van basische en
zure kleurstoffen aan aschvrije kool bestudeerd heeft. Zijn kool is
bij 1000° in COj geaktiveerd en is dus positief.

Methyleenblauw in verdunde oplossingen wordt schijnbaar
moleculair geadsorbeerd. In meer geconcentreerde oplossingen is
de evenwichtsvloeistof zuur. Een verklaring hiervoor zou zijn, dat
de methyleenblauwbase en zoutzuur naast elkaar geadsorbeerd
worden, waarbij de adsorptiesnelheid voor de kleurstofbase groo-
ter is dan voor HCl. Hij vindt n.1. dat methyleenblauwhydroxyde
sneller door het adsorbens wordt opgenomen dan HCl. Het is
natuurlijk niet uitgesloten, dat de kleurstof ook voor een deel
moleculair geadsorbeerd wordt.

Zure kleurstoffen gedragen zich anders. Na-pikraat b.v. ver-
liest zijn pikrinezuur en de oplossing blijft alkalisch achter. Alleen
maar hydrolytische adsorptie is dit niet, want de hoeveelheid base,
die overblijft, is niet aequivalent met de hoeveelheid geadsorbeerd
pikraation. Dit kan verklaard worden door aan te nemen, dat
pikraationen uitgewisseld worden tegen OH~-ionen van het
oppervlak en dat andere aan het ongeladen kooloppervlak ge-
adsorbeerd worden, zoodat hun benzolring op het oppervlak komt
te liggen en hun ionogene groep naar buiten steekt. In deze toe-

Een soortgelijk gedrag vertoonen de natriumzouten van kool-
stofrijke zuren als benzoaat, salicylaat en capronaat. Deze worden
dus gedeeltelijk als zout geadsorbeerd, gedeeltelijk hydrolytisch.
K-oxalaat vertoont een zuiver hydrolytische adsorptie.

Kolthoff neemt ook voor anilinechloride en pyridine-chloride
gedeeltelijk hydrolytische adsorptie, gedeeltelijk zoutadsorptie aan.
Hier wordt de base meer geadsorbeerd dan het zuur, waardoor
van een zuiver hydrolytische adsorptie geen sprake kan zijn.

Al deze resultaten gelden alleen voor positieve kool. Aan nega-
tieve kool is het adsorptiegedrag van deze verbindingen nog niet
nader onderzocht. Wij komen hierop echter in hoofdstuk III nader
terug.

Wanneer we de stoffen nagaan, die door aktieve kool het best
geadsorbeerd worden, dan valt ons op, dat dit vooral koolstofrijke
verbindingen zijn.

Stoffen als piperidine, die wij toch onder de sterke basen kunnen
rekenen, worden door positieve kool zeer goed geadsorbeerd,
terwijl we juist een geheel ander gedrag zouden verwachten.

Kennelijk is er een groote attractie van kooloppervlakken voor
vele koolstofbevattende verbindingen, wat tot het bekende adagium
„Similia similibus solvunturquot; aanleiding kan geven.

Deze spreuk behelst echter slechts het constateeren van een
feit, een verklaring voor het verschijnsel geeft ze allerminst.

Het kooloppervlak zelf (en niet de ladingsplekken) moet wel
een bijzondere aantrekkingskracht bezitten voor koolstofver-
bindingen.

Bbuns en Fhumkhst konden immers aantoonen, dat de benzoë-
zuuradsorptie aan hoogverhitte kool onafhankelijk was van de
hoeveelheden platina, die hij op het kooloppervlak bracht en van
de gassfeer (H^ of O2), waarin de kool behandeld was.

Freundlich zegt, over de adsorptie van kool het volgende:
le. aromatische verbindingen worden beter geadsorbee:d dan
aliphatische;

2e. de invoering van de sulfogroep doet de adsorptie afnemen;
3e. Cl en NOj in de benzolkern verhoogen de adsorptie.
Schilow en Nekrassow voegen hier naar aanleiding van een
groot onderzoek over „Adsorption und Chemischer Natur einiger
organischer Verbindungenquot; aan toe:

le. in homologe reeksen doorloopt de toename der adsorptie
overeenkomend met het toenemend aantal CHj groepen een maxi-
mum voor de middelste termen.

2e. invoering van de meeste radicalen verhoogt de adsorptie,
behalve van OH- en SOjH-groepen.

3e. optisch-aktieve isomeren worden even sterk geadsorbeerd.
4e. voor disubstitutieproducten van benzol geldt, dat het ortho-
isomeer het sterkst geadsorbeerd wordt. Normale ketens worden
beter geadsorbeerd dan isoverbindingen.

5e. onverzadigde trans-isomeren worden beter geadsorbeerd
dan cis-isomeren en de overeenkomstige verzadigde verbindingen.

6e. bij gelijk aantal koolstofatomen worden de alipathische
verbindingen sterker dan de cyclische geadsorbeerd.

Jammer is, dat voor de meeste onderzoekingen, die over deze
adsorptie gedaan zijn, gebruik is gemaakt van kool, die asch-
houdend was. ¹)

Bovendien weet men meestal niet, welke de thermische voorbe-
handeling der gebruikte kolen is, zoodat het mogelijk is, dat de
onderzoekers met de meest uiteenloopende kooltypen gewerkt
hebben.

1nbsp; E. J. Miller (Coli. Symp. Men. 5, 55, 1928), die met aschvrije positieve
kool gewerkt heeft, zegt, dat vermeerdering van het aantal hydrophiele
groepen in het molecuul als COOH, CN, OH, Cl, CONHj, HSOs de
verbinding minder adsorptief maakt.

Dat het aschgehake op de adsorptie van niet-electrolyten invloed
heeft, blijkt wel uit het onderzoek van Kolthoff die vond, dat
alkaloïden aan ruwe handelskool goed en aan gezuiverde kool niet
geadsorbeerd worden. Dat positieve kool een ander adsorptie-
vermogen voor niet-electrolyten vertoont dan negatieve, is niet
waarschijnlijk. Vergelijkende onderzoekingen hierover zijn niet
gedaan. Wel blijkt uit een pubhcatie van King waarop wij
nader terugkomen, dat de negatieve kool in het algemeen minder
adsorbeert dan de positieve. Tot die conclusie komen ook Bruns
en Maximowa Zij deden de kolen verschillende organische
verbindingen adsorbeeren uit de gasphase.

Daar het doel van ons onderzoek was, na te gaan in hoeverre
dit adsorptievermogen verschilde, worden in hoofdstuk III de ex-
perimenteele resultaten beschreven en in hoofdstuk IV nader
beschouwd.

Wat de adsorptie aan uitgesproken positieve kool betreft, zij
nog gewezen op een onderzoek van Landt en Knop ¹), die de ver-
dringing van aan kool geadsorbeerd zoutzuur door termen van
homologe reeksen bestudeerd hebben. Zij vergelijken daarbij de
waarde van de verdringingsfactor.

Nu blijkt bij alcoholen en vetzuren de waarde van K met op-
klimmend aantal C-atomen evenredig toe te nemen. Dit verklaren
zij door aan te nemen, dat de C-atomen zich vlak tegen het kool-
oppervlak aan leggen en de Cl-ionen van het oppervlak ver-
dringen.

Zoo nemen zij aan, dat benzoëzuur zich met zijn benzolring op
het koolstofoppervlak neervlijt, terwijl de COOH-groep in de op-
lossing steekt. Deze orientatie lijkt dus geheel op die, welke plaats
heeft aan het grensvlak alcohol-water, en is in overeenstemming
met de oriëntatietheorie van Harkins.

Nekrassow i) en Dubinin vonden, dat bij sommige geakti-
veerde suikerkolen de regel van Traube niet geldt, m.a.w. bij
opklimmend aantal C-atomen in een homologe reeks van vetzuren
blijkt de adsorptiviteit niet toe te nemen, zij vermindert met stijgend
moleculair gewicht.

Nekrassow verklaart dit gedrag van suikerkool, dat van dat
van andere koolsoorten afwijkt, door een sterk polair karakter
van het suikerkooloppervlak, terwijl Dubustin de fijnkristallijne
structuur van de door hem amorf aangenomen aktieve kool voor
deze afwijking verantwoordelijk stelt.

Lakdt en Bhabgava en Miller hebben voor verschillende
suikerkolen de regel van Traube getoetst en in orde bevonden.

De verklaring, die Landt voor dit merkwaardig gedrag geeft,
is, dat op het oppervlak der suikerkool veel fijne poriën aanwezig
zijn, die wel in staat zijn kleine moleculen op te nemen, maar die
voor de grootere moleculen ontoegankelijk zijn. De ter beschikking
staande oppervlakte is dus voor kleine moleculen grooter dan
voor groote, zoodat, wanneer men dit in rekening brengt, de om-
keering van de regel van Traube slechts schijnbaar is.

Deze eigenschap van de suikerkool duidt Landt aan met de
term: „Ultraporeusiteitquot;, die afkomstig is van Herbst.

Door deze onderstelling zou dan tevens verklaard zijn, waarom
de fijn-capillaire rijstkolen en ook suikerkolen, die Landt onder-
zocht heeft, voor melasse-kleurstoffen weinig adsorptievermogen
vertoonden. En ook, waarom Kolthoef quot;) vond, dat alkaloïden
aan suikerkool practisch niet geadsorbeerd werden. Wanneer de
suikerkolen, die Dubinin gebruikte en die eerst 2 uur bij 800°
geaktiveerd waren, gedurende 8 tot 50 uur werden nageaktiveerd,
dan was de omkeering van de regel van Traube volkomen ver-
dwenen.

Daaruit blijkt dus reeds aanstonds, dat de overgang van amorf
naar kristallijn niet de oorzaak kan zijn, want bij deze lange akti-
veeringstijd zal de kool toch zeker een volkomen grafietstructuur
bezitten.

Ook Knop kon aantoonen, dat bij voortgezette aktiveering de
waargenomen afwijking van de regel van Traubb ophield te
bestaan.

Hij aktiveerde suikerkolen o.a. bij 450 ° in O^ en bij 950 ° in CO^
en ging het adsorptievermogen na van deze kolen voor moleculen
van verschillende grootte en komt daarbij tot de volgende verras-
sende resultaten. Kleine moleculen worden al door ongeaktiveerde
suikerkool geadsorbeerd, terwijl voor grootere de adsorptie pas
veel later optreedt. Voor congorood zelfs pas na een aktiveerings-
tijd van 30 uur. Onderstaande tabel geeft eenige getallen uit zijn
publicatie.

We zien o.a. hieruit, dat aan de regel van Tbaube voldaan
wordt bij voldoend lange aktiveeringstijd. Dit wijst dus op het
grooter worden van de poriëndimensies.

Wij vestigen er de aandacht op, dat bij gelijke aktiveeringsduur
blijkbaar de positieve kool meer aktief is als adsorbens dan de
negatieve.

Uit deze tabel blijkt tevens, hoe voorzichtig men moet zijn met
het berekenen van de grootte van oppervlakten uit adsorptie-
metingen. Dit is reeds langer bekend. Paneth en Radü vonden
bij de berekening van de oppervlakken van Carbo Medicinalis
Neu van Merck en geaktiveerde suikerkool uit het adsorptiever-
mogen voor methyleenblauw, Ponceau 2 R en aceton voor het
oppervlak der C.M.N. rep. 220, 119, en 452 m^ per gram kool en
voor dat van de suikerkool 24,8, O en 55,9 m^ per gram kool.

Ook uit de toename van het specifiek gewicht (bulk density)
blijkt, dat bij voortgezette aktiveering de voor de verdringings-
vloeistof toegankelijke poriën in aantal grooter worden. Men heeft
getracht hierin een maat te vinden voor het adsorptievermogen van
verschillende aktieve koolsoorten.

Onder bevochtigingswarmte verstaan we de hoeveelheid warmte
in Cal., die door 1 gram adsorbens bij innig mengen met een vloei-
stof ontwikkeld wordt, als het mengproces isotherm verloopt. De
bevochtigingswarmte staat in nauw verband met het adsorptie-
vermogen van het adsorbens, zooals uit verschillende onderzoekin-
gen blijkt.

Organische vloeistoffen vertoonen in het algemeen een grootere
bevochtigingswarmte bij aanraking met aktieve kool dan water,
hoewel de waarden voor verschillende koolpreparaten sterk uit-
eenloopen. Zeker zal de aktiveeringstemperatuur hier een belang-
rijke rol spelen. Ook het watergehalte der kool is van belang,
zooals Honig meedeelt.

In verband met de in de vorige paragraaf beschreven
„ Ultraporeusiteitquot; vonden wij een pubHcatie van Bell en
Philip die het verband tusschen bevochtigingswarmte en
adsorptievermogen hebben bestudeerd. Zij vinden deze warmte
niet zoozeer een maat voor het adsorptievermogen dan wel voor
de „retentivityquot; van het adsorbens.

Zij bestudeerden de adsorptie van benzoldamp aan kolen, die bij
700°, 800° en 900° geaktiveerd zijn gedurende 9 en 24 uur en
verstaan onder „retentivityquot;, dat we willen vertalen door „fixeer-
vermogenquot; de hoeveelheid damp, die door 1 gram dampvrije kool
wordt achtergehouden bij evacuatie, (dit is meestal 80 ä 90% van
de geadsorbeerde hoeveelheid).

Zij komen tot de conclusie, dat de bevochtigingswarmte voor
benzol met de aktiveeringsduur toeneemt. Zij bepaalden daarnaast
het adsorptie- en fixeervermogen en vonden, dat bij niet te lange
aktiveeringstijden de bevochtigingswarmte evenredig is met beide.
Bij langere aktiveering is slechts een evenredigheid met het fixeer-
vermogen aan te toonen. Dit wijst er op, dat in de groote poriën
een hoeveelheid damp condenseert, die bij evacuatie verwijderd
wordt.

Wat de adsorptie uit oplossingen betreft, onderzochten zij
het adsorptievermogen voor benzoëzuur, naphtalinesulfonzuur
en methyleenblauw door kolen, die voortdurend langer ge-
aktiveerd waren. Het resultaat was, dat de bevochtigingswarmte
voor benzol bij dezelfde aktiveeringstijden evenredig is met het
adsorptievermogen voor benzoëzuur, wat o.i. op een soortgelijke
oriëntatie van beide aan het kooloppervlak moet wijzen. Bij de
beide andere stoffen neemt het adsorptievermogen, dat de eerste
7 uur zeer gering is, na langer aktiveeren toe en wordt dan snel
grooter.

Blijkbaar is dus hier weer sprake van ontoegankelijkheid van
het oppervlak voor groote moleculen.

Wij gingen uit van een preparaat, Carbo Medicinalis (neu) van
Merck, kortheidshalve met C.M.N. aangeduid, dat op het van
t Hoff-laboratorium aanwezig was. Volgens voorschrift van de
Kadt is deze kool gemakkelijk aschvrij te maken.

Ons uitgangsproduct bevatte 1.33% asch, die voor een groot deel
uit CaSO^, wat FejOj en Si02 bestond.

Van deze kool brachten wij telkens ongeveer 2.5 gram in een
kwartsschuitje; dit werd in een kwartsbuis geschoven, die in een
Heraeusoven verhit werd. De temperatuur in de oven bedroeg
950 Na 20 minuten gloeien lieten wij schuitje met inhoud in het
buiten de oven uitstekende deel van de kwartsbuis afkoelen.

De aldus behandelde C.M.N. kookten wij in porties van 15
gram met geconcentreerd HCl op, waarna gedecanteerd werd en
water toegevoegd. Deze bewerking herhaalden wij eenige malen,
totdat zooveel kool in suspensie bleef, dat verder decanteeren te
groote verliezen met zich zou meebrengen.

Daarna zogen wij af op een gehard filter (merk Schleicher und
Schüll) in een Büchner trechter.

De koolmassa werd nu opgekookt met gedestilleerd water, weer
gefiltreerd en deze bewerking werd zeven maal herhaald. Het nu
resteerende rookten wij met HF in een platinaschaaltje af en
kookten het weer op de bovenbeschreven manier met geconcentreerd
HCl op. Dezelfde manipulaties als vóór het afrooken werden
herhaald en tenslotte filtreerden wij door een gehard filter en
spoelden eenige malen met dubbel gedestilleerd water om de laatste
verontreinigingen te verwijderen.

Dat de behandeling met HF inderdaad beteekenis heeft, bleek
uit het aschgehalte der kool vóór en na het afrooken.
vóór 2,1280 gram kool gaven 4.8 mgr. asch (0.23%)
2,3530 gram kool gaven 4.8 mgr. asch (0.21%)

na 2,7435 gram kool gaven 1.7 mgr. asch (0.06%)
2,6349 gram kool gaven 1.6 mgr. asch (0.06%)
Op deze wijze werd ongeveer 425 gram kool aschvrij gemaakt.

Het was onze bedoeling ons geheele product eerst positief te
maken en daarna een deel ervan te negativeeren. Wij konden dan
zeker zijn, dat geen onvoldoend verkoolde resten, die de adsorptie-
verschijnselen konden vertroebelen, op het oppervlak achter-
bleven. Wij zullen nu eerst onze methodiek bespreken.

a. Positiveering. Bij deze bewerking maakten wij gebruik van
het voorschrift, dat de Kadt in zijn dissertatie beschrijft.

Eerst werd de geheele hoeveelheid kool positief gemaakt door
verhitting in een COa-stroom bij 950°. Voor dit doel gebruikten
wij weer de electrische oven, waarin een kwartsbuis van 1 meter
lengte was gelegd. In het eene uiteinde werd een slijpstuk be-
vestigd als in fig. 2 is aangegeven. Dit slijpstuk bezit een zijtak

met kraan voor de
aanvoer van het akti-
veeringsgas, terwijl in
het uiteinde ervan een
kurk is aangebracht,
waardoorheen het
kwartsomhulsel van
^nbsp;een thermo-electrische

pyrometer is geschoven. Het uiteinde van deze pyrometer reikte
tot op ongeveer de helft van de kwartsbuis, zoodat de temperatuur
van het middengedeelte van de oven werd gemeten.

(d.i. 5 ä 6 bellen per sec.) stroomen vanuit de cylinder door een
waschflesch met H^SO^, en eenige buizen, die chloorcalcium be-
vatten. Het andere uiteinde der kwartsbuis lieten wij open.

de oven gebracht en gedurende 5 maal 5 minuten verhit. Na elke
5 minuten verhitten lieten wij het schuitje met inhoud gedurende
3 minuten afkoelen in het koudere buisgedeelte, dat buiten de oven
uitstak. De kool werd dan overgebracht in een agaten mortier,
waarin we haar omwerkten en gesinterde stukjes fijnwreven. Ver-
volgens werd zij wederom in een schuitje gedaan en in de oven
gebracht.

Na deze bewerkingen deden wij de kool in een vacuum-exsicca-
tor, die geëvacueerd werd. Dit geschiedde om geadsorbeerd CO2
zooveel mogelijk te verwijderen. Na eenige malen geëvacueerd te
hebben en daarop lucht te hebben doen toetreden (die COa-vrij
was) werd de kool in een goedsluitende stop flesch bewaard.

b. Negativeering. Het op bovenstaande wijze verkregen product
werd „negatiefquot; gemaakt door verhitting in een zuurstofstroom bij
een temperatuur van 425°. De zuurstof leidden wij nu behalve
door H^SO^ en chloorcalcium ook nog door een buisje met natron-
kalk, De gasstroom had hetzelfde tempo als bij CO2.

De kool werd hier gedurende 3 maal 5 minuten in de oven
gebracht en na elke verhitting goed omgewerkt en fijngewreven.

Bij dit negativeeren van C.M.N. deed zich het volgende ver-
schijnsel voor, dat oorzaak was, dat wij ook tot suikerkool onze
toevlucht namen.

Wanneer wij de positieve kool in de zuurstofstroom bij 425°
brachten, namen wij de reuk van SO2 waar en konden zelfs met
een kahumjodaatstijfselpapiertje dit gas aantoonen. Tevens merk-
ten wij op, dat bij 450 ° de kool soms plotseling ontvlamde.

Om de zekerheid te hebben, dat dit SO2 van de kool afkomstig
was, bepaalden wij het zwavelgehalte van de C.M.N. volgens
Cariüs. Wij vonden daarbij een zwavelgehalte van 0.9%.

Is de zwavel mogelijk verantwoordelijk voor de ontvlamming
van deze kool? Wij zijn geneigd dit te gelooven, omdat suikerkool
onder dezelfde omstandigheden verhit, dit verschijnsel niet te zien
gaf.

Deze vondst was aanleiding vöor ons om ook de bereiding van
suikerkool ter hand te nemen, omdat we dan een nog zuiverder
product dan C.M.N. tot onze dispositie hadden. Of het kleine
zwavelpercentage groote invloed zal uitoefenen op de eigenschap-
pen der kool, meenen wij op grond van onze ervaringen te mogen
betwijfelen. Wel meenen we, dat de aanwezigheid van kleine hoe-
veelheden zwavel in kool de aktiviteit, dus de „aanmaakquot; van
oppervlak bij aktiveering ten goede kan komen en ertoe kan
bijdragen een meer poreus product te leveren. Vooral door het
onderzoek van Nathalie Bach lijkt onze meening verde-
digbaar.

Wij gingen uit van 1500 gram „Saccharose für kalorimetrische
Zweckequot; van Kahlbaum. Het aschgehalte bedroeg 0.002%.

Wij verhitten deze suiker in porties van 50 gram in een groote
kwartskroes, die in een open electrisch oventje geplaatst was.
Onder voortdurend roeren werd de temperatuur hiervan opge'
voerd tot 500 a 600 ° C., waarna de geheel verkoolde inhoud var
de kroes werd fijngestampt in een agaten mortier. Door uitzeveia
scheidden wij de fijne deeltjes van de grovere, welke laatste wij
weer fijn poederden.

Na deze bewerking werd de kool in porties van 4 gram ge-
durende 1 uur in een automatisch mortier gewreven. Van het aldus
behandelde product bepaalden wij het aschgehalte. Dit bedroeg
0.06% en is dus even groot als dat van de C.M.N.

a. Positiveering. De gepoederde kool werd op dezelfde wijze
als bij de C.M.N. is beschreven, bij een temperatuur van 950° in
een COj-stroom gegloeid. Wij verhitten 6 maal 8 minuten, waarbij
we na elke verhitting gedurende 3 minuten lieten afkoelen. Bij de
eerste en tweede verhitting ontweken de meeste dampen. Daarna
werd hoegenaamd geen rook- of gasontwikkeling meer waar-
genomen.

Na deze eerste aktiveering werd de kool in porties van 1.5 gram
gedurende 3 uur fijngewreven in een automatisch mortier.

Daarna volgde de tweede aktiveering, waarbij evenals bij de
C.M.N. gedurende 5 maal 5 minuten verhit werd bij 950° in
in een CO^-stroom. Nadat ook dit product eenige malen geëva-
cueerd was in een vacuum-exsiccator, brachten wij de kool in een
goed gesloten stopflesch.

b. Negativeering. Voor de negativeering van deze kool han-
delden wij op gelijke wijze als bij de negativeering van C.M.N. is
beschreven. Ook hier werd 3 maal 5 minuten in een Oa-stroom
verhit bij 425

Wij verkeerden in de meening, dat de kolen, waarvan in § 2 en
§ 4 de negativeering besproken is, inderdaad een negatieve lading
zouden hebben, wanneer ze in suspensie werden gebracht. Wij
hadden ons immers bij deze bewerking gehouden aan de Kadt's
voorschriften en konden bij toevoeging van NaOH een duidelijke
peptisatie der kool waarnemen. Dit criterium gebruikt de Kadt
ook voor het constateeren der negatieve lading zijner kool.

Bij meting der kataphoresesnelheid met behulp van een ultra-
microscopische bepahng bleek, dat de positieve kolen een positieve
lading bezaten, maar dat de negatieve kolen in geen geval nega-
tief waren.

De „negatievequot; C.M.N. bleek n.1. zwak positief te zijn, terwijl
bij de „negatievequot; suikerkool een kataphoresesnelheid = O werd
gevonden.

Omdat de Kadt onaangename ervaringen had gehad met een
ultramicroscopische bepaling der kataphorese maten wij sus-
pensies van onze kolen volgens de macro-methode van Buhton,
in de verbeterde methodiek van Kruyt en v. d. Willigen.

Bij afdeeling D van dit hoofdstuk zullen wij deze en andere
kataphoresemetingen nader bespreken.

kool) een positieve lading, voor de zgn. negatieve was door de
geringe stabiliteit der suspensies geen voldoende zekerheid te ver-
krijgen.

Tenslotte moesten we onze toevlucht nemen tot de bepaling van
grenswaarden der suspensies.

De suspensies, die wij voor dit doel maakten, bevatten 1 gram
kool op 200 cc. dubbel gedestilleerd COg-vrij water. Na 3 uur-
schudden lieten wij de kool gedurende 4 uur bezinken, waarna met
een hevel, waarop een merkteeken was aangegeven, in een stop-
flesch de bovenstaande vloeistof werd overgebracht. Dan brachten
wij in de vlokglaasjes 10 cc. suspensie, waarna 5 cc. electrolyt-
oplossing werd toegevoegd. De beoordeeling geschiedde na 24 uur.

De negatieve suikerkool was niet in suspensie te brengen. Reeds
na een uur stond een volmaakt heldere vloeistof boven de bezonken
kool. Uit bovenstaand tabelletje blijkt, dat de positieve kolen
inderdaad zich als een positieve suspensie gedragen, maar dat de
negatieve geen beeld van een negatieve suspensie geven.

De negativeering van onze kolen was dus nog niet ver genoeg
voortgeschreden. De positieve ladingen overheerschten nog de
negatieve.

Wij vermoeden, dat de snelheid van de gasstroom, die de Kadt
gebruikte, grooter is geweest dan de onze. Wij kunnen dit niet
nagaan, daar de Kadt geen nadere stroomsnelheid vermeldt.

Daar dus bleek, dat onze kolen nog niet negatief waren, gingen
wij over tot het verder negativeeren van onze C.M.N. en suiker-
kool.

Daarbij merkten wij op, dat de C.M.N. een veel langere ver-
hittingstijd noodig heeft dan de suikerkool om een voldoend groote
negatieve lading te verkrijgen.

a.nbsp;Negativeering van C.M.N. Wij verhitten de C.M.N., die wij
voor negatief hadden gehouden, in porties van 21/2 gram in de
electrische oven bij een temperatuur van 425° in een zuurstof-
stroom. De gasstroom gaven wij een kleinere snelheid dan bij onze
eerste aktiveeringen n.l. ongeveer 4 liter per uur, wat op 3 a 4
bellen per sec. neerkomt. Wij verhitten eerst gedurende 5 maal 9
minuten, terwijl na elke verhitting de kool omgewerkt werd en op-
nieuw in de schuitjes gedaan. Het aldus verkregen product bleek
praktisch niet in suspensie te gaan, zoodat wij geen grenswaarde-
bepaling hieraan konden uitvoeren. Wij verhitten nogmaals 8 maal
5 minuten, waarna we een eindproduct verkregen met een goed
aantoonbare negatieve lading.

Wij maten ook hier een suspensie, die 3 uur geschud was en
daarna 4 uur met rust gelaten. De beoordeeling geschiedde even-
eens na 24 uur.

Uit de grenswaarden bleek, dat we hier met een werkelijk nega-
tieve kool te doen hadden.

b.nbsp;Negativeering van Suikerkool. Bij de behandeling van deze kool
viel ons op, dat, reeds na een verhitting van 5 maal 9 minuten bij
425 ° onder dezelfde omstandigheden als bij C.M.N., de kool een
voldoende negatieve lading bevat. De gevonden grenswaarden zijn
hier:

Voordat wij een verslag geven van de resultaten onzer adsorp-
tie-bepalingen van verschillende stoffen aan de door ons bereide

kolen, willen we een algemeene beschrijving vooraf laten gaan,
waarin onze wijze van werken wordt meegedeeld.

Wij wogen in weegfleschjes een bepaalde hoeveelheid kool af
(bij elke reeks van metingen staat aangegeven hoeveel), daarbij
rekening houdende met het feit, dat door het voortdurend openen
van de stopflesschen het vochtgehalte der kolen grooter werd.
Wij bepaalden daarom van tijd tot tijd het vochtgehalte van onze
kolen, door verhitting gedurende 2 uur bij 115° in een droogstoof.

Als in de verder in dit hoofdstuk voorkomende tabellen vermeld
staat, dat gebruikt werd 100 mgr. kool. dan beteekent dit 100 mgr.
droge kool.

De kolen werden gebracht in schudcylindertjes met ingeslepen
stop van Jenaglas met een inhoud van 70 cc. Bij elke adsorptie-
bepahng schudden wij na toevoeging van 50 cc. oplossing de
inhoud van de cyhndertjes door elkaar. Wij herhaalden dit om de
5 minuten cn filtreerden na 30 minuten af door een filterkroes
van Jenaglas (maat G4). De eerste 10 cc. filtraat werden weg-
geworpen.

Het was ons gebleken, dat centrifugeeren van koolsuspensies
vooral voor deze fijn gepoederde kolen niet het gewenschte resul-
taat opleverde. Wij hielden n.1. na centrifugeeren in een groote
centrifuge, die 3000 omwentehngen per minuut maakt, nog vol-
maakt zwarte suspensies over.

Het is natuurlijk van het grootste belang, dat de filterkroezen na
gebruik goed gereinigd worden. Wij slaagden erin de aanwezige
kool te verwijderen door verwarmen van de filters in chroomzuur
gedurende 2 uur.

Daarna werden ze grondig eerst met koud, dan met kokend
water en tenslotte met gedestilleerd water uitgewasschen. Wij
konden na deze behandeling niet het minste spoor van chroom-
zuur meer ontdekken. Na drogen gedurende 1 uur in een droog-
stoof waren ze weer voor gebruik gereed.

Bij de keuze van verbindingen, die voor adsorptie in aanmer-
king kwamen, waren wij gebonden aan twee factoren.

Wat de eerste factor betreft, waren dus alle in water onoplos-
bare stoffen, als koolwaterstoffen, buitengesloten, terwijl de tweede
factor ons als vanzelf voerde naar die stoffen, welke met behulp
van een titreermethode te bepalen waren.

In de volgende bladzijden zullen wij nu de revue laten passeeren
die verbindingen, waarvan wij de adsorptie gemeten hebben. Het
lijkt ons echter goed de door ons bereide kolen van een aanduiding
te voorzien, vooral omdat we naast het adsorptievermogen van de
positieve kolen en dat der negatieve kolen, ook het adsorptiever-
mogen van die kolen bepaald hebben, welke we oorspronkelijk
voor negatieve hadden aangezien. We stellen dus in de volgende
bladzijden de positieve kolen voor door -f C.M.N. en suiker-
kool, de vermeende negatieve kolen door C.M.N.„T.P.quot; en suiker-
kool „T.P.quot; („T.P.quot; beteekent „tusschenproductquot;) en de negatieve
kolen door_C.M.N. en — suikcrkool.

Het voor onze metingen benoodigde phenol was een preparaat
van Kahlbaum: „Synthetisches Phenolquot;, dat werd gedestilleerd.
Het bij 181 ° C. overgegane product koelden wij onder voortdurend
roeren af in ijswater en bewaarden dit in een bruine stopflesch.

De oplossingen werden gemaakt in uitgekookt dubbel gedestil-
leerd water (dat CO^-vrij was).

De oplossingen van Na-phenolaat verkregen wij door bij een
phenoloplossing van bekende concentratie een berekende hoeveel-
heid COj-vrije natronloog te voegen.

Wij brachten daartoe 10 cc. van een phenoloplossing in een
Jenastopfleschje van 200 cc., voegden 10 cc. eener oplossing toe
van KBrOs en KBr, die 0,1 n. was en 5 cc. 4 n. HCl-oplossing,
schudden de inhoud van het gesloten fleschje gedurende 1 minuut
en lieten dan 10 minuten staan. Daarna werd 5 cc. eener normaal

KJ-oplossing toegevoegd en na 5 minuten titreerden wij met 0,1
n. Na-thiosulfaat-oplossing.

Bij het Na-phenolaat gingen wij als volgt te werk:
Wij voegden bij 10 cc. der oorspronkelijke oplossing en bij 10
cc. der oplossing, waaruit geadsorbeerd was, een bepaald aantal
cc. HjSO^ van bekende titer en titreerden met NaOH terug (indi-
cator broomkresolgroen) tot dezelfde blauwe kleur. Uit het ver-
schil in aantallen cc.'s NaOH kon dan berekend worden hoeveel
base door de kool geadsorbeerd was.

xjmiOW—) en xlm{W ) = het aantal m.aeq.OH— cn H , dat
door 1 gram kool geadsorbeerd wordt.

Tenslotte zijn bij de meeste adsorptie-isothermen aangegeven de
waarden voor k en Ijn, waarmee bedoeld worden de grootheden
uit de adsorptie-isotherm van Feeündlich:

k beteekent dus de adsorptie per gram kool voor het geval de
concentratie = 1 is.

Ijn is de richtingscoëfficient van de gelogarithmeerde kromme.
Tabel 1 en 2 geven de resultaten weer voor phenol en Na-
phenolaat, terwijl in fig. 3 de gevonden waarden grafisch voorge-
steld zijn. Bij phenolaat geeft de kromme lijn de adsorptie van het
phenolaation aan.

le. phenol aan de positieve kolen beter geadsorbeerd wordt
dan aan de negatieve,

2e. de waarden voor 1/n bij de drie C.M.N.kolen, alsmede bij
de drie suikerkolen gelijk zijn,

4e. bij de positieve kolen blijken de oplossingen van Na-pheno-
laat vóór en nä adsorptie evenveel titreerbare base te bevatten,

5e. bij de negatieve kolen resteert na adsorptie een oplossing,
die minder titreerbare base bevat.

Wij gebruikten een preparaat van Kahlbaum: „Salizylsäurequot; p.a.
en maakten hiervan, zonder voorafgaande reiniging, onze oplos-
singen in dubbel gedestilleerd CO^-vrij water.

Voor natriumsalicylaat-oplossingen werd aan een salicylzuur-
oplossing van bekende concentratie de berekende hoeveelheid
NaOH toegevoegd.

De bepaling van het salicylzuur en het salicylaation geschiedde
weer bromometrisch volgens de methode van Koppeschaab.

Wij deden ook eenige bepalingen, waarbij het salicylzuur acidi-
metrisch getitreerd werd met phenolphtaleïne als indicator. Deze
methode gaf practisch dezelfde resultaten.

Bij het natriumsalicylaat handelden wij, voor zoover de base-,
resp. zuuradsorptie betreft, op dezelfde wijze als bij Na-phenolaat.
Wij gebruikten echter phenolphtaleïne als indicator. Tabel 3 en 4,
alsmede fig. 4 geven de resultaten onzer metingen weer.

le. salicylzuur aan de positieve C.M.N. beter geadsorbeerd
wordt dan aan de negatieve, hoewel het verschil niet zoo groot
is als bij phenol.

Bij de suikerkolen is het verschijnsel andersom. Hier adsorbeert
de negatieve kool beter dan de positieve.

2e. de waarden voor Ijn zijn zoowel bij de C.M.N. als bij de
suikerkool voor de negatieve kolen grooter dan voor de positieve.

3e. bij de positieve kolen is voor natrium-salicylaat een hydro-
lytische adsorptie van salicylzuur waar te nemen, echter in veel
mindere mate als waarin het salicylaation wordt geadsorbeerd. Dit
wijst op een zoutadsorptie naast hydrolytische adsorptie.

4e. bij de negatieve kolen bevat de evenwichtsvloeistof geen
overmaat zuur of base.

Het heeft de schijn ,of het Na-salicylaat aan negatieve kolen
moleculair geadsorbeerd wordt. Of wordt het salicylaation in de-
zelfde mate geadsorbeerd als het NaOH?

Voor het maken onzer oplossingen gebruikten wij een zeer
zuiver, volkomen kleurloos product, dat door Des. G. J. van Gils
na zorgvuldig rectificeeren verkregen was.

De oplossingen van anilinechloride werden verkregen uit een
bekende aniline-oplossing en de berekende hoeveelheid HCl.

De bepalingen van aniline deden wij weer volgens de bromo-
metrische methode van Koppeschaab.

De aciditeit van anilinechloride werd bepaald met NaOH (indi-
cator phenolphtaleïne).

Het chloorion werd bepaald met de methode van Volhaed.
Erg nauwkeurig is deze methode voor kleine concentraties, als
waarmee wij werkten, niet.

1. JVI. Kolthoff. Maszanalyse 2te Auflage, blz. 521
') I. M. Kolthoff. Maszanalyse 2te Auflage, blz. 237.

le. aniline aan de positieve kolen beter geadsorbeerd wordt
dan aan de negatieve en wel ongeveer in dezelfde verhouding als
bij phenol,

2e. de waarden voor Ijn bij aniline zijn voor de negatieve kolen
grooter dan voor de positieve,

3e. bij alle kolen is een zoutadsorptie waar te nemen, hoewel
bij de positieve kolen een grootere hoeveelheid zuur geadsorbeerd
wordt dan bij de negatieve,

4e. de waarden van Ijn bij anilinechloride zijn ongeveer gelijk
aan die bij aniline voor de positieve kolen.

Door het abnormaal gedrag van salicylzuur, vooral bij suiker-
kool, waar de negatieve kool een grooter adsorptievermogen ver-
toonde dan de positieve, wilden wij onderzoeken of ook bij andere
aromatische zuren een dergelijk gedrag zich voordeed. Daar wij
meenden, dat mogelijk de orthostand van OH en COOH bij het
salicylzuur oorzaak was van deze abnormahteit, maten wij het
adsorptievermogen van m.oxybenzoëzuur aan positieve en nega-
tieve suikerkool. Toen ons bleek, dat ook deze verbinding zich als
salicylzuur gedroeg, onderzochten wij phtaalzuur en benzoëzuur,

daar wij wilden nagaan of misschien de COOH groep dit vreemde
gedrag met zich meebracht.

Het m.oxybenzoëzuur werd op ons verzoek bereid op het Orga-
nisch laboratorium, waarvoor wij gaarne onze dank uitspreken.

Phtaalzuur en benzoëzuur waren preparaten van Kahlbaum p.a.,
die wij gebruikten zonder verdere zuivering.

Wij bepaalden m.oxybenzoëzuur bromometrisch, phtaalzuur en
benzoëzuur acidimetrisch met neutraalrood als indicator.
Tabel 7, 8 en 9 en fig. 6 en 7 geven de gevonden waarden.

Bij figuur 6 zijn ook de adsorptie-isothermen van resorcine ge-
teekend, die bij tabel 13 hooren.

Uit bovenstaande tabellen zien we, dat ten aanzien van alle drie
zuren de negatieve suikerkool een grooter adsorptievermogen bezit
dan de positieve. Bovendien blijkt, dat bij langduriger negativee-
ring dit vermogen nog grooter wordt.

Bij de negatieve C.M.N. is van een omkeering geen sprake,
hoewel de adsorptie-isothermen hier niet zoo ver uit elkaar loopen
als bij phenol het geval is.

Toch is blijkbaar de COOH-groep oorzaak van dit verschijnsel.
Maar dan moesten ook aliphatische zuren deze omkeering te zien
geven. Dat dit niet zoo is, blijkt uit de hieronder volgende adsorp-
tie-bepalingen van oxaalzuur, waarbij wij tevens vermelden de
uitkomsten van ons onderzoek van Na-oxalaat, valeriaanzuur en
barnsteenzuur, waarvan wij echter geen volledige isothermen be-
paald hebben.

Het oxaalzuur, dat wij gebruikten, was een Kahlbaum p.a.-
preparaat. Na-oxalaat werd verkregen door omkristalliseeren van
een purissimum-preparaat.

Wij bepaalden het oxaalzuur acidimetrisch (indicator phenol-
phtaleïne). Bij natriumoxalaat bepaalden wij het oxalaation oxydi-
metrisch, terwijl de H - en OH—-ionenconcentratie acidimetrisch
werd bepaald (indicator phenolphtaleïne).

Daar de hoeveelheid geadsorbeerd oxalaat gering is en de oxydi-
metrische bepaling ervan niet bijster nauwkeurig in dit geval, geven
we van natriumoxalaat slechts enkele waarnemingen, waaruit
blijkt, dat de evenwichtsvloeistof bij positieve kool basisch achter-
bleef, terwijl de evenwichtsvloeistof bij negatieve kool zuur was.

De hoeveelheid achtergebleven base resp. zuur en geadsorbeerd
zuur resp. base zijn vrijwel aequivalent.

In tabel 10 en fig. 8 vermelden we de resultaten voor oxaalzuur
en in tabel 10a enkele getallen van Na-oxalaat.

Van beide stoffen gebruikten wij een p.a.-preparaat. De be-
paling geschiedde bij beide acidimetrisch. (indicator neutraal-
rood). Zie verder tabel 11 en 12.

Wat de gevonden waarden voor oxaalzuur, valeriaanzuur en
barnsteenzuur betreft, merken wij op:

2e. dat bij het oxaalzuur de verschillen voor beide kolen het
grootst zijn, bij de andere zuren zijn deze verschillen aanmerkelijk
minder.

Om te onderzoeken of ook meerdere OH-groepen aan een ben-
zol-kern omkeeringsverschijnselen zouden teweegbrengen, be-
paalden wij de adsorptie van resorcine aan suikerkool.

Het resorcine was een Kahlbaum preparaat p.a., de bepaling
geschiedde bromometrisch. Tabel 13 en fig. 6 geven aan, dat
geen omkeering plaats heeft.

Het is reeds langer bekend, dat kool, die bij hooge temperatuur
(950°) in koolzuurgas verhit is geweest, geen base, maar wel
zuur adsorbeert, terwijl bij zouten als NaCl bleek, dat het zuur
hieruit hydrolytisch geadsorbeerd werd en dus de aequivalente
hoeveelheid base in de evenwichtsvloeistof achterbleef.

Bij negatieve kool zijn door Kolthoff ''j eenige oriënteerende
onderzoekingen gedaan over zijn gedrag t.o.v. NaOH, HCl en
NaCl. Hem bleek, dat negatieve kool NaOH wel, maar HCl niet

1) I. M. Kolthoff. Maszanalyse 2te Auflage, blz. 521.
«) I. M. Kolthoff. J. Am. Chem. Soc. 54, 4473 (1932).

adsorbeert, terwijl bij NaCl hydrolytische adsorptie werd waar-
genomen. Hierbij werd dus de base geadsorbeerd en de aequiva-
lente hoeveelheid zuur bleef in de evenwichtsoplossing.

Wij hebben ook voor onze kolen dit gedrag bepaald en vonden
voor NaOH en NaCl het verwachte resultaat. Bij HCl echter
blijkt, dat onze negatieve kolen nog een kleine zuuradsorptie ver-
toonen.

Tabel 14 toont de gevonden hoeveelheden geadsorbeerd zuur
of base. Wij vermelden deze in de kolommen xjm {W ) en
xlm{OH—) waarmee bedoeld wordt het aantal mgr. aeq. H - en
OH—-ionen, dat per gram kool uit de oplossing verdwijnt.

Wij hebben hier geen evenwichtsconcentratie aangegeven, wel
de beginconcentratie (zie tabel 14).

Wij merken hierbij nog op, dat, niettegenstaande C.M.N.„T.P.quot;
een zwak positieve lading bezit, de loogadsorptie toch grooter is
dan de zuuradsorptie. Bij Suikerkool „T.P.quot; wekken loog- en zuur-
adsorptie ook niet het vermoeden, dat deze kool niet in suspensie
gaat. Men zou hier eerder een negatieve lading verwachten.

Door toevallige omstandigheden waren wij in de gelegen-
heid onze positieve en negatieve C.M.N. te laten onderzoeken op zijn
adsorptievermogen voor emanatie aan het Kaisek Wilhelm Insti-
TüT te Behlijn-Dahlem. Wij meenden, dat uitkomsten van dit
onderzoek ons nader zouden inlichten omtrent de grootte van het
oppervlak onzer kolen.

Hoewel uit een enkele meting bleek, dat de oppervlakken van
C.M.N. tusschenproduct en positieve C.M.N. zich verhielden
als 0,83:1,11 is het door de groote polariseerbaarheid van het
emanatieatoom (met atoomnummer 86) niet juist aan deze ver-
houding te veel waarde toe te kennen.

Toch wilden wij met behulp van radioaktieve metingen het
adsorptiegedrag onzer kool onderzoeken.

Daar de emanatiemethode ons niet bevredigend leek, werd ge-
bruik gemaakt van de zgn. natte methode, waarbij de radioaktieve
stof in oplossing aan het adsorbens wordt aangeboden. De oor-
spronkelijke bedoeling was na te gaan, of het kooloppervlak door
positiveeren bij 950 ° in CO^ of negativeeren bij 425 ° in O^ aan-
merkelijk gewijzigd wordt. Als dit zoo is, zal positieve kool, die na
eerst genegativeerd te zijn, weer positief wordt gemaakt, vermoe-
delijk niet hetzelfde oppervlak hebben als zonder die bewerking.
Evenzoo zal negatieve kool, die gepositiveerd en daarna genega-
tiveerd is, zich anders gedragen dan de gewone negatieve kool.

Wij stelden ons op het standpunt, dat de adsorptie van positieve
Th B-ionen (die isotoop zijn met Pb-ionen) aan twee negatieve
kolen, ons een maat zou verschaffen voor de verandering in het
aantal negatieve ladingsplekken, dat op de kolen voorkwam.

De adsorptie van Th B-ionen kan echter niet plaats hebben in
zuiver water, daar door hydrolyse der Thoriumzouten gemakkelijk
zgn. „Radiokolloïdenquot; kunnen gevormd worden. De behande-

ling moet plaats hebben in een zuur milieu, waarvoor wij 0,01 n.
HNO3 gebruikten.

Evenzoo kon de adsorptie van Th B in alkalisch milieu (0,1 n
KOH). waarbij dus plumbietionen in de oplossing zijn, ons een
beeld geven van de oppervlakken van twee positieve kolen, waar
nu een negatief stapje tusschen lag.

In de loop van het onderzoek deden zich echter, vooral bij de
negatieve kolen, zoodanige verschijnselen voor, dat meer aandacht
besteed werd aan het verband tusschen aktiveeringsduur en ver-
meerdering van negatieve en positieve ladingsplekken.
2. Methodiek.

a. Principe der metingen. Voordat we de resultaten der adsorptie-
bepalingen, die verricht zijn, meedeelen, willen we eerst in het
kort de methodiek der metingen bespreken.

Radio-Thorium en zijn volgproducten.
Pijl nair rechts is |3 «traling.
Pijl naar links is X straling.

In figuur 9 is aangegeven het Radio-Thorium en zijn volgpro-
ducten. Tevens zijn daarin de halfwaardetijden voor de verschil-
lende producten vermeld.

De adsorptie van Th B-ionen of plumhietionen werd gemeten
door middel van de y straling van een der volgproducten n.1.

Het Th B n.1., dat een halfwaardetijd bezit van 10,6 uur, geeft
bij verder verval Th C en Th Cquot; en dit product bezit een veel
betere y straling dan Th B, dat zelf slechts een zwakke y straling
uitzendt.

b.nbsp;Bereiding der radioaktieve vloeistof. Kool van een sterk adsor-
beerend vermogen wordt bij een sterk emaneerend Radio-Thor-
preparaat gebracht. Gedurende 2 a 3 dagen neemt deze kool het
Th Em op, dat via Th A overgaat in Th B. De Th B-houdende
kool wordt met HNO, uitgetrokken. Na verhitten wordt de kool
afgefiltreerd en het filtraat ingedampt. Het drooggedampte prepa-
raat wordt nu in de daartoe bestemde vloeistof (0.01 n. HNO, of
0.1 n. KOH) opgenomen.

c.nbsp;Adsorpiiebepalintgen. Voor elke adsorptiemeting wordt 50 mg.
kool afgewogen, die in een schudcyhndertje (zie blz. 42) gebracht
wordt. Hierbij wordt 50 cc. van de radioaktieve oplossing gevoegd,
waarna de inhoud der cyhndertjes goed geschud wordt. Van deze
suspensies wordt nu de totaal-aktiviteit bepaald door middel van
de Y'^lectroscoop.

Als het adsorptie-evenwicht tusschen kool en vloeistof zich heeft
ingesteld, wordt afgefiltreerd door membraanfihers.

De radioaktiviteit van het filtraat wordt bepaald, nadat zeker-
heid is verkregen, dat het evenwicht tusschen de radioaktieve
producten zich heeft ingesteld. Hierbij moet natuurlijk rekening
gehouden worden met het afnemen van de aktiviteit van Th B in
die tusschentijd. Alle aktiviteiten worden dus teruggerekend op
het aanvangsmoment der metingen aan de hand van een theore-
tische vervalbepalende rechte.

Door vergelijking met de totaal-aktiviteit kan dan de hoeveel-
heid geadsorbeerde Th B- of plumbietionen in procenten berekend
worden.

d. Resultaten. Eerst werd gemeten de adsorptie van Th B-ionen
in zuur milieu en wel voor C.M.N. „T.P.quot; cn C.M.N. Het
tusschenproduct adsorbeert 10-12%, binnen een serie reproduceer-
baar met een fout van 1%; de positieve C.M.N. adsorbeert onge-
veer 1-2%, zooals uit onderstaande tabel 15 blijkt.

Het adsorptievermogen van twee genegativeerde kolen met een
positief tusschenstapje werd nu vergeleken. Wij konden hier echter
niet steeds overeenstemmende waarden vinden, zooals uit tabel 16

C.M.N.—I en C.M.N.—H zijn 2 genegativeerde kolen, met een posiüef
stapje ertusschen.

Wat de oorzaak hiervan is, konden wij niet nagaan, misschien,
dat ongehjkmatige aktiveering hier een rol speelt.

Vervolgens werd gemeten het adsorptievermogen van positieve
kool voor plumbietionen.

Bepaald werd het adsorptievermogen van C.M.N. „T.P.quot; en
-[-C.M.N. In tabel 17 zijn de gevonden waarden vermeld.

De genegativeerde C.M.N. bevat dus blijkbaar nog vele posi-
tieve ladingsplekken. Het is zeer voor de hand liggend, dat wij
na deze ontdekking wilden nagaan, welke invloed voortgezette
negativeering van dit tusschenproduct op de adsorptie van plum-
bietionen en plumbo-ionen zou hebben.

En daar wij nu bij negatieve kool dit verband tusschen nega-
tiveeringsduur en adsorptie wilden bepalen, kwamen wij er van
zelf toe ook bij de positieve kool na te gaan, wat er met de ad-
sorptie van plumbo- en plumbietionen gebeurt bij verdere posi-
tiveering.

De kolen (C.M.N. zoowel als Suikerkool) werden dus aan een
voortgezet aktiveeringsproces onderworpen.

In tabel 18 staat bij elk van de kolen aangegeven, hoelang ze
verder genegativeerd of gepositiveerd zijn.

We zien hieruit het vreemde gedrag van de negatieve kolen
t.o.v. de plumbietadsorptie. Als de kolen langer genegativeerd
worden, ontstaan er ook meer positieve plekken op het koolopper-
vlak. Vergelijken we dit gedrag met de toenemende plumbiet-

ladingsteeken onzer kool te bepalen met behulp van de macrosco-
pische methode volgens Bueton, zooals deze verbeterd is door
Keüyt en v. d. Willigen. Deze methode is volgens de
Kadt nog het beste geschikt om het ladingsteeken der kool goed te
bepalen.

Wij wilden de kataphoresesnelheid onzer suspensies in zuiver
water meten. Daartoe brachten wij, om zoo zwart mogelijke sus-
pensies te verkrijgen, 1,5 gram van onze kolen in 150 cc. dubbel
gedestilleerd COj-vrij water in Jena-stopfleschjes. In een schud-
machine werden de suspensies 3 a 4 uur geschud, waarna wij de
fleschjes 14 dagen lieten staan om de kool voldoende te laten
bezinken.

Na 14 dagen bleek, dat de positieve kolen voldoend zwarte sus-
pensies gevormd hadden, maar dat de andere kolen slechts zeer
weinig of in het geheel niet in suspensie waren gebleven.

Wij maten eerst de positieve kolen. Voor de metingen gebruik-
ten wij als ultrafiltraat de vloeistof, die bij filtratie der suspensie
door een Jena-filterkroes (G4) door het glasfilter heenging. Bij
onze eerste meting merkten wij op, dat de E.M.K. voor de buiten-
stroomkring vrijwel gelijk was aan die voor de binnenkring, wat
dus beteekent, dat de waterkolom (we werkten immers in zuiver
water) tusschen de hulp- en werkelectrode weerstandsloos moest
zijn! Blijkbaar is het ultrafiltraat hier zoo electrolytvrij, dat het
geleidingsvermogen van de suspensie gaat overheerschen boven
dat van het ultrafiltraat. Voegt men een kleine hoeveelheid electro-
lyt toe, dan is de verhouding tusschen bovengenoemde E.M.K.'s
weer in orde.

Daar het ons in hoofdzaak erom te doen was om het teeken der
lading van onze kolen te bepalen, hebben we de hulpelectroden
weggelaten en dus alleen met de werkelectroden gemeten. Wij
vonden hierbij voor:

De negatieve suspensies waren zoo niet te meten. Wel hebben
we enkele bepalingen gedaan met suspensies, die direct na op-
schudden in de Burtonbuis waren gebracht, en konden voor
C.M.N.„T.P.quot; een zwak positieve, voor Suikerkool „T.P.quot; een
zwak negatieve lading waarnemen.

Drs. G. J. van Gils ¹) was zoo vriendelijk een ultramicrosco-
pische kataphoresebepaling van eenige onzer kolen in suspensie te
doen. Wij suspenseerden onze kolen nu echter niet in zuiver water,
maar in een oplossing, die 0,5 m. mol. KCl p. 1. bevatte. In wate-
rige suspensies bleken de loopsnelheden van eenzelfde soort kool-
deeltjes nogal verschillend te zijn, terwijl in KCl-oplossingen een
veel gelijkmatiger snelheid werd gevonden.

Wij maakten suspensies van positieve C.M.N., C.M.N. „T.P.quot;
en negatieve C.M.N.

Daartoe waren bij 100 mgr. kool 50 cc. der KCl-oplossing ge-
voegd. De resultaten waren als volgt:

De bepahngen werden uitgevoerd in een ronde buiscuvet, die
door van Gils in zijn eerlang te verschijnen dissertatie wordt
beschreven.

Wanneer bij toenemende negativeering de adsorptie van Th B-
ionen toeneemt (zie pag. 70), beteekent dat niet anders, dan dat
er negatieve ladingsplekken worden bijgemaakt; maar dan zal ook
het aantal aeq. hexolzout, dat voor omlading van 1 gram kool
noodig is, grooter worden. Dus omgekeerd zal het reciprook hexol-

1nbsp; Wij willen hem op deze plaats hartelijk dank zeggen voor zijn bereid-
wUligheld.

getal, d.i. het aantal grammen kool, dat door 1 gram aeq. hexolzout
wordt ontladen, kleiner worden.

Wij hebben daarom het reciprook hexolgetal van negatieve
suikerkool, die resp. 15X5', 35X5' en 45X5' genegativeerd was.
bepaald. *)

Onze suspensies bevatten 300 mgr. negatieve suikerkool per
150 cc. water. Uit de goed opgeschudde suspensies werd steeds
10 cc. genomen, hieraan de benoodigde hoeveelheid hexolzout toe-
gevoegd en aangevuld tot 50 cc.

De kataphoresesnelheid werd gemeten in een gesloten cuvet van
Büngenberg de Jong bij een spanning van 30 Volts.

De omladingsconcentraties van hexolzout konden bepaald wor-
den door extrapolatie uit eenige positieve en negatieve katapho-

Daar voor onze metingen steeds 10 cc. der geschudde suspensie
werd gebruikt, die verdund werden tot 50 cc. na hexolzout-toevoe-
ging, had elke toegevoegde hoeveelheid hexolzout betrekking op
20 mgr. kool.

Zoodoende kon berekend worden, hoeveel gram aeq. hexolzout
noodig zijn voor omlading van 1 gram kool en daaruit ook de reci-
proke hexolgetallen.

Voor de uitvoering van deze metingen brengen we DRS. P. KoetS op
deze plaats onze hartelijke dank.

Evenals bij de adsorptie van Th B-ionen in zuur milieu, blijkt
dus ook hier het aantal negatieve ladingsplekken bij voortgezette
negativeering toe te nemen.

Men kenne echter geen absolute waarde toe aan de gevonden
getallen, daar de proeffout en de evenwichtsconcentratie vrij dicht
bij elkaar liggen. Dit komt in hoofdzaak door het feit, dat de nega-
tief geladen suspensies in de buurt van het omladingspunt zeer
onregelmatige loopsnelheden vertoonen. Uit de grootte-orde kan
men echter wel degelijk een toename van het aantal negatieve
ladingsplekken constateeren.

Wanneer wij onze kolen brachten in oplossingen van NaOH en
HCl, die 1 m.mol p. 1. bevatten, vonden we, dat de positieve kolen
door deze NaOH-concentratie volkomen gevlokt werden. Daaren-
tegen ontstonden in de HCl-oplossing vrij stabiele suspensies.

De negatieve kolen werden door NaOH gepeptiseerd, terwijl ze
in HCl gevlokt werden.

Wij hebben toen ook onze tusschenproducten in deze miheu's
gebracht en vonden daarbij, dat deze kolen, die in water geen
stabiele suspensie gaven, zoowel in NaOH als in HCl goed ge-
suspendeerd konden worden.

Dit bracht ons er toe het ladingsteeken der kool in deze sus-
pensies te bepalen door middel van de ultramicroscopische me-
thode *). We vonden daarbij, dat de NaOH-suspensie negatief
geladen was en de HCl-suspensie positief (zie fig. 10). Men
zou dus volgens de opvatting van de Kadt zeggen, dat deze
kool zich a.h.w. gedraagt als een eiwit. In HCl wordt de dubbel-
laag der negatieve ladingsplekken dichtgedrukt. Bij de positieve
ladingsplekken echter kunnen OH—-ionen uitwisselen tegen CH-
ionen, zonder dat de dubbellaag bij deze concentratie wordt dicht-
gedrukt. De kool heeft dus een positieve lading, zooals uit de kata-
phorese blijkt.

In NaOH zullen juist de positieve ladingsplekken onwerkzaam
gemaakt worden en zal door uitwisseling van Na -ionen met H -
ionen van de negatieve plekken de dubbellaag dezer plekken
principiëel dezelfde blijven en daarmee lading en stabiliteit. Wordt
de negativeering verder voortgezet, dan zien we, dat HCl vlok-
kend werkt en dat alleen NaOH nog in staat is de kool in sus-
pensie te houden.

Dit verschijnsel geeft een reden te meer om aan te nemen, dat
een genegativeerde kool niet uitsluitend negatieve plekken in zijn
oppervlak zal bevatten, maar daarnaast ook positieve.

Daar het ons interessant leek te weten, hoe het adsorptiever-
mogen van onze positieve kolen toenam bij voortgezette aktivee-
ring, bereidden wij porties kool op de volgende manier:

Een hoeveelheid positieve kool (zoowel C.M.N. als -h Suiker-
kool) werd resp. 5X5' en 10X5' verhit in een COj-stroom bij

950°. Een andere portie van dezelfde kolen werd eerst 5X5' ge-
negativeerd in een Oj-stroom bij 425 daarna 5X5' gepositiveerd,
weer 5X5' genegativeerd en tenslotte nog 5X5' gepositiveerd.

Wij verkregen op deze wijze dus zoowel van -f C.M.N. als van
Suikerkool 2 positieve kolen, die 5X5', resp. 10X5' langer ge-
aktiveerd waren dan de gewone en ook 2 positieve kolen, die met
een negatieve tusschentrap uit een positieve waren bereid. Op
deze wijze konden wij nagaan in hoeverre afwisselende negati-
veering en positiveering het voor adsorptie beschikbaar oppervlak
veranderden.

O
O

z
lt;

gt;

üjSO

§40
er

Uit tabel 20 en fig. 11 blijkt, dat
le. bij de C.M.N. het practisch hetzelfde is of er een negatieve

tusschentrap is of niet,
2e. bij de suikerkool de aktiviteit voor phenol sterker toe-
neemt, als er een negatieve tusschentrap is, dan wanneer dit
niet het geval is.

Wij vermoeden, dat de suikerkool zijn maximumoppervlak nog
lang niet bereikt heeft, en dat bij voortgezette aktiveering een
grooter deel van het inwendige oppervlak voor de moleculen toe-
gankelijk wordt gemaakt. Hier zal ook de „Ultraporeusiteitquot; van
het oppervlak wel een rol spelen.

Dat bij tusschentijdsche negativeering de oppervlakte-ver-
grooting eerder wordt bereikt, kan het gevolg zijn van afsplit-
sing van COj bij hoogere temperatuur, waardoor meer nieuw
oppervlak wordt aangemaakt, (zie volgend hoofdstuk).

Wanneer wij in het kort resumeeren, wat wij in het boven-
staand onderzoek hebben gevonden, dan komen we tot twee
hoofdpunten:

A.nbsp;Positieve kool bezit vrijwel geheel een positief oppervlak,
zooals blijkt o.a. uit de adsorptie van Th B- en plumbietionen
en de afwezigheid van NaOH-adsorptie; het negatieve kool-
oppervlak daarentegen bezit een verzameling van positieve
en negatieve ladingsplekken, waarbij de negatieve overheer-
schen. Dit blijkt o.a. uit de adsorptie van NaOH en HCl en
die van Th B- en plumbietionen.

B.nbsp;De adsorptie van zwakke organische electrolyten aan posi-
tieve kool is in het algemeen grooter dan aan negatieve. Bij
suikerkolen vinden we een afwijkend gedrag voor enkele
aromatische carbonzuren.

Wanneer Mej. Bubstein ^ bij 950° in CO^ geaktiveerde kool
gedurende lange tijd in hoogvacuum verhitte bij 1000°, verkreeg
zij een volledig ontgaste kool, die in water geen stabiele suspensie
gaf en zuur- noch base-adsorptie vertoonde. Werd deze kool in
aanraking gebracht met een kleine hoeveelheid zuurstof of lucht
bij kamertemperatuur, dan ontstond in water een suspensie, die
door NaOH gevlokt, maar door HCl gestabiliseerd werd en die
dus naar analogie als kataphoretisch positief beschouwd kan
worden.

Blijkbaar is het optreden dezer positieve lading het gevolg van
de aanwezigheid van zuurstof in het kooloppervlak,

De eerste aanraking met zuurstof bij kamertemperatuur gaat
gepaard met een zeer groote differentieele adsorptiewarmte, die
van een beginwaarde van 70 Cal. voor Vioo m. mol. geadsor-
beerde zuurstof per gram kool daalt tot 4 Cal. voor Vw m-
mol.

De onderzoekingen van de Boeb over adsorptie van electro-
positieve en negatieve elementen aan metalen geven o.i. de sleutel
tot dit probleem.

Volgens Magkus Fbumkin e.a. mogen we ons het opper-
vlak van aktieve kool voorstellen als dat van een geleider, dus als
van een metaal en we kunnen de conclusies der onderzoekingen,
die over bovengenoemd onderwerp gedaan zijn, ook toepassen op
aktieve kool.

De Boer, die zich vooral heeft bezig gehouden met de adsorptie
van caesium aan wolfram, vond, dat wanneer caesium-atomen
bij niet te hooge temperatuur in aanraking komen met een schoon
wolframoppervlak, het caesium eerst zal geadsorbeerd worden
als ion. Deze ionenadsorptie houdt op als ongeveer 7% van het
metaaloppervlak met caesiumionen bedekt is, waarna het caesium
gedeeltelijk als ion en atoom en tenslotte als atoom geadsorbeerd
wordt.

Deze adsorptieverschijnselen kunnen vergeleken worden met de
vorming van chemische verbindingen. Het metaal is dan de nega-
tieve verbindingspartner.

De Boer stelt zich voor, dat de caesiumionen hun valentie-
electronen afstaan aan het metaaloppervlak, dat mag worden
voorgesteld als opgebouwd uit positieve metaalionen, waar-

1)nbsp;Keyes en Marshall. J. Am. Chem. Soc. 49, 156 (1927).
Garner en MC.Kie. J. Chem. Soc. 130, 2451 (1927).

2)nbsp;J. H. de Boer en C. F. VeenemANS. Physica. 1, 753. 956, 961 (1934).
Zie ook J. A. becker. Trans. Far. Soc. 28, 148 (1932).

tusschen zich electronen bewegen van atoom naar atoom (het me-
taaloppervlak zal als zoodanig neutraal zijn, maar gemakkelijk
polariseerbaar).

Het metaaloppervlak krijgt zoodoende een negatieve lading, die
grooter wordt met het aantal opgebrachte Cs-ionen. De electronen-
wolk wordt als het ware naar boven getrokken.

De eerst opgebrachte caesiumionen vergemakkelijken het de
volgende om op het oppervlak gebonden te worden (tot een per-
centage van 7%).

Dan treedt een stadium in, waarbij het caesium niet uitsluitend
als ion, maar ook als atoom geadsorbeerd wordt.

Bij de adsorptie van electronegatieve elementen geldt juist het
omgekeerde. Het naakte metaaloppervlak adsorbeert bijv. O-
atomen, die twee electronen uit het metaal opnemen en dus op het
metaaloppervlak negatieve ladingsplekken vormen. Deze negatieve
O-ionen drukken de electronenwolk in het metaal terug, waardoor
dit positiever wordt, wederom tot een bepaalde bezetting van het
oppervlak.

Passen we deze voorstelling toe op het kooloppervlak, dan ko-
men we tot het volgende beeld:

De in vacuo verhitte kool heeft een naakt kooloppervlak. Als
deze kool bij kamertemperatuur in lucht wordt gebracht, zal een
Ideine hoeveelheid zuurstof met groote adsorptie-energie gebonden
worden. Dit zijn zuurstofionen. De rest der zuurstof zal moleculair
geadsorbeerd zijn.

Wordt de kool, die op de boven beschreven wijze zuurstof ge-
adsorbeerd heeft, verhit, dan zal de chemische reactie C Oj-^CO,
merkbaar worden. Dit beteekent dus, dat er CO2 uit het
kooloppervlak wordt weggebroken. Het chemisch evenwicht
C-j-O^i^COa zal bij hoogere temperatuur naar COj verschuiven,
omdat dit de toestand van lagere energie representeert. De snel-
heid dezer omzetting wordt eerst merkbaar bij hoogere tempe-
ratuur.

We kunnen ons dus voorstellen, dat, wanneer er zuurstof over
de kool wordt geleid bij een temperatuur van 450 de volgende
processen zich naast elkaar zullen afspelen: eenerzijds het ver-

dwijncn van CO^ uit het oppervlak, anderzijds het opnieuw vast-
leggen van zuurstofionen in het oppervlak. Als tusschenstadium
nemen wij dan aan de vorming van een koolzuurstofcomplex, dat
op te vatten is als een zuur-anhydride en dat in water aanleiding
geeft tot de vorming van COOH-groepen.

Uit onderzoekingen van de Kadt en Kolthoff blijkt, dat
aktiveering boven 600° in zuurstof geen negatieve kool doet ont-
staan, evenmin als aktiveering bij 300 Temperaturen van 450 °
zijn karakteristiek voor de vorming van negatieve kool.

Wij gelooven, dat de verklaring hiervoor gezocht moet worden
in het feit, dat boven 600° de COj-vorming een zoodanige snel-
heid heeft gekregen, dat practisch het CO2 verdwijnt van het
oppervlak, zoodra het gevormd wordt. Het tusschenproduct zal
dus zeer kort op het oppervlak verblijven.

Bij 300 ° is de vorming van CO2 te langzaam om binnen de ge-
stelde aktiveeringsduur voldoende tusschenproduct op het opper-
vlak vast te leggen.

Bij 450 ° is de toestand ingetreden, dat weliswaar CO2 uit het
oppervlak verdwijnt, maar dat daarnaast twee koolzuurstofcom-
plexen op het oppervlak achterblijven, n.1. het zure anhydride en
de aan het oppervlak gebonden zuurstofionen.

Verhit men de negatieve kool wederom bij 950 dan verdwijnt
de zuurstof vrijwel geheel uit het oppervlak en verkrijgen we de
toestand als aanvankelijk besproken.

Wij komen tot de conclusie, dat onze voorstelling veel overeen-
komst vertoont met die van Schilow Wat het verklarings-
principe voor positieve kool betreft, lijkt onze voorstalling ons
echter aannemelijker.

tief geladen O-ionen het oppervlak verlaten, een molecuul water
opnemen en overgaan in twee OH—-ionen.

De koolwand is dus nu positief geladen, terwijl de OH—-ionen
het diffuse gedeelte der dubbellaag opbouwen.

Bij negatieve kool vormt het zure anhydride met water COOH-
groepen, terwijl de O-ionen, die eveneens op het oppervlak aan-
wezig zijn, in water weer OH—-ionen vormen.

De COOH-groepen splitsen in water H -ionen af, die het
diffuse deel der dubbellaag vormen. Het negatieve kooloppervlak
bevat dus in water discrete dubbellaagjes met H -, resp. OH—-
ionen in het diffuse gedeelte.

De bevochtigbaarheid van positieve kool is veel geringer dan
die van negatieve, zooals reeds is meegedeeld. Wij verklaren dit
gedrag als volgt: Negatieve kool vormt in water COOH-groepen,
die de waterdipolen aantrekken dus gemakkelijk gehydrateerd
worden. Men denke er slechts aan, dat stoffen als benzoëzuur in
water oplosbaar zijn, terwijl dit bij benzol vrijwel niet het geval
is. Het is ook mogelijk, dat de afwisseling van positieve en nega-
tieve ladingsplekken op het negatieve kooloppervlak de water-
dipolen afwisselend richt, waardoor deze elkaar onderling weer
kunnen aantrekken. De hoeveelheid water, die geadsorbeerd kan
worden, zal dus ook om die reden voor negatieve kool grooter
moeten zijn dan voor positieve, zooals met de onderzoekingen van
Kolthoff overeenkomt.

Wanneer wij positieve kool in NaOH-oplossing brengen, heeft,
zooals bekend, uitvlokking der suspensie plaats. Dit beteekent dus,
dat de !;-potentiaal = O wordt. We kunnen ons dit gedrag ver-
klaren op de manier als op blz. 12 beschreven is.

Positieve kool wordt door HCl juist gestabiliseerd. We nemen
hier een omwisseling van OH--ionen van het diffuse gedeelte der
dubbellaag met Cl--ionen aan. Daardoor zullen de achtergebleven
H 'ionen geneutraliseerd worden en het is dus, alsof zoutzuur als
zoodanig geadsorbeerd is.

Door de aanwezigheid van HCl wordt ook s grooter, waar-
door ; eveneens aangroeit. De stabiliteit der suspensie zal
dus grooter worden. Ook uit de kataphoresemetingen van Nathalie

Als we negatieve kool in NaOH brengen, dan zal vervanging
plaats hebben van de H -ionen der dubbellaagjes, die door de
COOH-groepen gevormd worden, door Na -ionen der oplossing.
Hierdoor zal de dubbellaag, wat lading en stabiliteit betreft, prin-
cipiëel niet veranderen. Het zal er dus op lijken, dat NaOH als
zoodanig geadsorbeerd is, want de in de oplossing komende H -
ionen worden door de overgeschoten OH--ionen geneutraliseerd.
De positieve ladingsplekken formeeren dubbellaagjes met OHquot;-
ionen in het diffuse gedeelte. Deze opzichzelfstaande dubbellaagjes
zullen door het NaOH worden dichtgedrukt, waardoor de nega-
tieve lading van de koolsuspensie bij niet te hooge NaOH-concen-
traties zelfs vergroot kan worden, zooals uit kataphoresemetingen
blijkt.

Negatieve kool adsorbeert slechts weinig HCl, negatieve kool-
suspensies worden door HCl in kleine concentraties reeds gevlokt.
Toch blijft er steeds een kleine adsorptie bestaan, zelfs bij negati-
veeringstijden van 15 uur, zooals Nathalie Bacn toepaste.

Wij kunnen met onze voorstelling deze HCl-adsorptie verklaren
door de onderstelling, dat de aanwezige OH--ionen omwisselen
met Cl--ionen van het HCl, waardoor dus een zuuradsorptie

De dubbellaagjes, wier buitenbekleedsel uit H -ionen bestaat,
zullen door HCl worden dichtgedrukt.

Het spreekt vanzelf, dat kolen, die in water slechts een zwak
stabiele suspensie vormen, doordat hun oppervlak a.h.w. even
positief is als negatief, door NaOH en door HCl gepeptiseerd
kunnen worden en daarbij suspensies geven, die resp. negatief en
positief zijn.

Wij willen in dit verband nog even releveeren de meening van
Nathalie BacH dat zure oppervlakte-oxyden aan positieve
kool kunnen ontstaan door langdurige aanraking van positieve
kool met NaOH bij kamertemperatuur. Wij zouden hierin dus
moeten zien een langzaam vastleggen van zuurstof in het opper-
vlak. Hier gebeurt bij lagere temperatuur dus hetzelfde als anders
bij 425° in Oj. Milleb had ook gevonden, dat de negatieve
NaOH-adsorptie, die hij waarnam bij verschbereide koolsuspensies,
geleidelijk afnam en zelfs in een positieve adsorptie kon overgaan.

De positieve kool zal, in aanraking gebracht met een NaCl-
oplossing, OH—-ionen tegen Cl—-ionen verwisselen en de op-
lossing wordt dus basisch.

Negatieve kool kan zoowel Na -ionen als CI~quot;-ioncn omwisse-
len, zooals uit het gedrag t.o.v. NaOH en HCl gebleken is. Daar
echter het aantal negatieve ladingsplekken groot is tegenover het
aantal positieve, zullen er meer Na -ionen dan Cl—-ionén' naar
het oppervlak gaan, wat beteekent, dat de oplossing zuur wordt.

Bij kolen, die onvoldoende genegativeerd zijn, kan een even
groote Na - als Cl—-adsorptie optreden, waardoor verklaard
wordt, waarom deze kolen niet steeds hydrolytische adsorptie
vertoonen.

Wij zijn nu ook in staat het adsorptiegedrag onzer kolen vóór
bovengenoemde radioaktieve ionen, dat op blz. 69 vermeld,_werd,

Voor de positieve kool bleek daarbij, dat de adsorptie van
Th B-ionen gering was, zooals verwacht kon worden en dat de
adsorptie van plumbietionen toenam bij voortschrijdende positi-
veering. Weliswaar is de stijging, die de suikerkool vertoont, veel
grooter, dan die bij de C.M.N., wat er op kan wijzen, dat bij de
suikerkool voortdurend oppervlak wordt aangemaakt, terwijl dit
bij de C.M.N. in veel mindere mate het geval is. Ook kan het een
gevolg zijn van het wegbranden van organische verontreinigingen
in het suikerkooloppervlak, waardoor zuiverder grafietkristallen
ontstaan, en dus minder storingsplekken in het oppervlak.

Bij de negatieve kool zien we het vreemde verschijnsel, dat zoo-
wel in het adsorptievermogen voor Th B-ionen als in dat voor
plumbiet een stijging is waar te nemen bij voortgezette negati-
veering.

Dit beteekent, dat bij deze bewerking zoowel het aantal posi-
tieve als negatieve ladingsplekken toeneemt.

We zien hierbij wel een zekere tendenz naar een evenwichts-
toestand, vooral wanneer we het lijstje voor — C.M.N. bekijken.

Bij de suiker kool is deze tendenz niet zoo duidelijk, omdat ook
iiier waarschijnlijk een tweede factor n.1. oppervlaktevergrooting
bijkomt.

We moeten bij de beoordeeling der genoemde tabel niet ver-
geten, dat de miheu's, waarin de adsorptiemetingen verricht zijn,
van dien aard zijn, dat de dubbellagen aan het kooloppervlak vol-
komen zijn dichtgedrukt. Van stabiele suspensies is hier geen
sprake.

Wat de omlading der negatieve kool door hexolnitraat betreft,
moeten we ons voorstellen, dat de positieve hexol-ionen de nega-
tieve ladingsplekken afschermen. Daarnaast kan een uitwisseling
plaats hebben van de OH~quot;-ionen der positieve ladingsplekken met
de NOj—-ionen van het hexolnitraat. Bij verhooging der hexol-
nitraat-concentratie kan nu de negatieve lading van het kooldeeltje
zoolang afnemen, dat ze gelijk wordt aan de positieve. Op dit

moment treedt omlading op. Bij verdere toevoeging van hexolzout
zal de totaallading positief worden.

Wij merken op, dat in het algemeen de adsorptie aan positieve
kool grooter is dan die aan negatieve. Alleen de suikerkolen geven
een afwijkend gedrag te zien bij enkele aromatische carbonzuren.

Waardoor wordt de adsorptie van deze stoffen bepaald? Een
voldoend antwoord op deze vraag kunnen wij niet geven. Zeker
zullen de dipolen der geadsorbeerde moleculen hier een belangrijke
rol spelen. Daarnaast zal waarschijnlijk ook adsorptie door van
dee Waalssche krachten optreden, zooals de Boee en Custees
aannemen. Zij berekenen de adsorptie-energieën aan gladde op-
pervlakken en die in hohen en spleten en komen tot de conclusie
dat, waar deze energieën het grootst zijn in de poriën, juist daar van
dee Waalssche krachten de adsorptie zullen bewerken. De be-
rekende waarden voor de adsorptie komen met gevonden waarden
goed overeen. De moleculen zoeken dus volgens hen die plaatsen,
waar ze de meeste buren hebben.

We weten, dat aktieve kool gekenmerkt is door zijn poreusiteit.
Vandaar dat, ongeacht het ladingsteeken der kool, het adsorptie-
vermogen voor stoffen als phenol groot kan zijn.

Door de aanwezigheid van de gebonden zuurstof op negatieve
kool zal echter een deel van het oppervlak (ook in de poriën)
bezet zijn. Vandaar, dat negatieve kool minder adsorbeert dan
positieve.

Toch moeten we wel bedenken, dat ook de dipoolwerking hier
een belangrijke rol moet spelen. We vinden bijv. bij de C.M.N.-
kolen, dat het adsorptievermogen van positieve en negatieve kool
voor aromatische carbonzuren een kleiner verschil vertoont dan
voor phenol en aniline het geval is. Uit de spreiding der kurven
van de figuren 3, 4, 5 en 7 is dit reeds te zien.

Nu vinden we bij de suikerkolen de abnormaliteit, dat negatieve
kool aromatische carbonzuren beter adsorbeert dan positieve. Uit

de proeven op blz. 77 blijkt echter, dat het oppervlak van suiker-
kool zijn maximum nog lang niet bereikt heeft. We vergelijken dus
positieve suikerkool, die slechts 5X5' geaktiveerd is met negatieve
suikerkool, die daarna nog 10X5' genegativeerd is. Uit de
resultaten van King blijkt, dat bij verdere negativeering van
suikerkool aktief oppervlak wordt aangemaakt. We hebben hier
dus, wat de aromatische carbonzuren betreft, een superpositie van
de blijkbaar sterkere adsorptie van deze verbindingen en het
blootleggen van nieuw oppervlak.

Het eigenaardige is echter, dat phenol, aniline, resorcine en ali-
phatische carbonzuren, waarvoor het oppervlak toch ook ver-
groot wordt, zich gedragen als bij C.M.N., al zijn de verschillen
bij de suikerkolen percentueel niet zoo groot als daar.

Wij hebben in tabel 21 voor enkele der door ons onder-
zochte stoffen bijeengebracht de waarden van de hoeveelheid
geadsorbeerde stof in m. mol. per gram kool bij een even-
wichtsconcentratie van 3 m.mol. p. 1. Wij hebben deze waarden
uit de adsorptie-isothermen grafisch bepaald. Tevens geven we
de waarden van de richtingscoëfficienten der gelogarithmeerde
krommen (dus Ijn uit de formule van Fbeundltgh). Het zal
duidelijk zijn, dat, wanneer de waarden voor 1/n bij de positieve
en negatieve kool niet gelijk zijn, de bezetting van het oppervlak
niet op geheel dezelfde wijze zal verloopen en dat dus de waarden
voor de geadsorbeerde hoeveelheden stof niet voor alle even-
wichtsconcentraties dezelfde verhouding zullen hebben.

Het valt ons op, dat de waarden voor 1/n bij phenol dezelfde
zijn. Hier zal dus een constante verhouding tusschen de geadsor-
beerde hoeveelheden aan 1 gram positieve en negatieve kool
optreden.

quot;quot; Dit is echter bij de andere onderzochte stoffen (behalve bij
resorcine) niet het geval. Hier vinden we een vergrooting van 1/n
bij de negatieve kolen. Het heeft er alle^ schijn van, dat bij de

A] en Aj zijn hoeveelheden geadsorbeerde stof in m. mol. jper gram kool aan
positieve resp. negatieve kool bij een evenwichtsconcentratie van 3 m. mol. p.1.
hn is de richtingscoëfficient van de gelogarithmeerde isotherm.
*Deze bepalingen zijn met suikerkool „T.P.quot; verricht.
(Voor phenol bedraagt het verschil bij deze kool — 6,8%.)

ta
g

io
LU
O
03

ÜJ

kleinere concentraties het verschil in positief en negatief karakter
der kool zich het sterkst doet gevoelen en dat bij grootere con-
centraties deze verschillen verminderd worden.

Toch wijzen de i/n-waarden er wel op, dat de oriëntatie der mo-
leculen aan negatieve kool niet dezelfde is als die aan positieve.

Daar de oppervlakken juist in ladingsteeken verschillen, zal
dipoolwerking hieraan niet vreemd zijn.

Als we de grootten van de oppervlakken van positieve en nega-
tieve kool willen vergelijken, is het dus onjuist daartoe het ad-
sorptievermogen voor een of andere organische verbinding te
bepalen en daaruit conclusies te trekken voor een andere stof.

Om dit aan te toonen, hebben we aan tabel 21 een kolom
toegevoegd, die weergeeft welk percentage van de hoeveelheid
stof, die 1 gram positieve kool adsorbeert, door 1 gram negatieve
kool minder of meer geadsorbeerd wordt (bij de evenwichtscon-
centratie van 3 m.mol. p. 1.). Geldt het een vermindering, dan is
dit door een minteeken, anders door een plusteeken aangegeven.

Vervolgens willen wij het gedrag bespreken van enkele beter
gedissociëerde organische verbindingen, die wij onderzocht
hebben.

Eerst noemen we nog oxaalzuur, dat aan positieve kool vrij goed,
maar aan negatieve kool vrijwel niet geadsorbeerd wordt; barn-
steenzuur en valeriaanzuur worden aan positieve kool beter ge-
adsorbeerd dan aan negatieve.

Blijkbaar geldt het abnormale gedrag t.o.v. suikerkool alleen
voor aromatische carbonzuren, wat wel weer op dipoolwerking
zal zijn terug te brengen.

Verder dan de natriumzouten van oxaalzuur, salicylzuur en
phenol en het zoutzure zout van aniline.

Wij merken op, dat de adsorptie van de organische anionen,
resp. het organische kation veel geringer is dan die van de onge-
dissociëerde moleculen. Bij natriumoxalaat aan positieve kool is
de oxalaation-adsorptie wel zeer gering. Hydrolytische adsorptie
vertoont Na-oxalaat.

grond der gevonden waarden verplicht moleculaire adsorptie aan
te nemen naast hydrolytische. Het gedrag van Na-salicylaat aan
negatieve kool geeft aanleiding tot de veronderstelling, dat pri-
mair de base wordt geadsorbeerd en secundair het vrijgekomen
salicylzuur. Dit heeft tot gevolg een schijnbare moleculaire ad-
sorptie.

Wij komen aan het slot van dit hoofdstuk en van dit onderzoek
tot het besluit, dat het adsorptiegedrag van aktieve kool ingewik-
kelder is, dan men zich dat oorspronkelijk heeft voorgesteld.

Van de zuur- en base-adsorptie is door de onderzoekingen, die
aan aschvrije kool van bekende thermische voorbehandeling ver-
richt zijn, wel duidelijk geworden, dat de aanwezigheid van zuur-
stof in het oppervlak het gedrag der kolen bepaalt.

Het zuivere kooloppervlak is tenminste niet in staat zuur of base
te adsorbeeren, zooals door Frumkin aangetoond is.

Wat de adsorptie van zwakke electrolyten en organische niet-
electrolyten betreft, heeft Bhuns quot;) en ook Feumkin aangetoond,
dat kool, die zuur- noch base-adsorptie vertoonde, wel degelijk
phenol, benzoëzuur en propionzuur kon adsorbeeren. Het poreus
karakter der kool zal hiervan wel de oorzaak zijn.

Overigens zullen de nieuwere theorieën over electrostatische
valentievoorstelling en golvingsmechanica ons een juister inzicht
moeten verschaffen in deze adsorptieverschijnselen.

1. Ten onrechte beweren Liepatofp en Pütilowa, dat
Kbütt een lyophiel kolloide als een oppervlakkig gehydra-
teerd lyophoob deeltje beschouwt.

2. De werking van adsorptie-indicatoren moet door uitwisseling
van roosterionen verklaard worden.

3. Uit de experimenten van Baker mag men niet met volkomen
zekerheid afleiden, dat intensieve droging invloed op de con-
densatiewarmte van benzol uitoefent.

4. Bij de titratie van driewaardig arseen met kaliumbromaat is
als indicator het kolloide seleen te verkiezen boven methyl-
oranje.

5. De meening van Diels, dat de dehydreeringsproducten van
Cholesterine en ergosterine identiek zijn, is aan bedenkingen
onderhevig.

6. De door Egon Wibeeg opgestelde spanningsreeks van zuren
en basen maakt het mogelijk conclusies te trekken omtrent het
zuur- of basekarakter van een stof in niet-waterige oplossing.

7. Uit de beschrijving der kataphoresebepalingen van water-
stofkool, die Nathalie Bach verricht heeft, blijkt niet, dat
de gemeten suspensies niet met zuurstof in aanraking zijn
geweest.

8. Bij het onderwijs in de Scheikunde op de H.B.S. en het Gym-
nasium moet rekening gehouden worden met het feit, dat
slechts een beperkt aantal leerlingen later een natuurweten-
schappelijke studierichting kiest.



• ■•• V/.


	K»
	^ ,

■ ■. V.. ■ ' '.vV^ .V- quot;'V : ■ ■ S '■!* \ 'nbsp;. ^. ,.. . ■ 'Vgt; r H-,

Kool	electrolyt	kataphoresesnelheid in fz/sec per V/cm
positieve kool	water	1,54
	0,1 m. mol HCl p.1.	1,93
	1 m. mol. HCl p.1.	3,21
positieve kool	water	2,53
ff	0,2 m.mol. NaOH p.1.	1,38
»	0,4 m.mol. NaOH p.1.	0,63
negatieve kool	0,1 m. aeq.KCl p.1.	- 3,02
	0,1 m. aeq. BaClo p.1.	- 1,72
ff	0,1 m. aeq. LaClj p.1.	0,43
gt;1	0,1 m.aeq. ThCU p i.	3,9

Aktiv. duur in uren	temp.	gas	CH3 1 COOH	CsHs 1 COOH	1 CH, 1 COOH	QHs (CH,), 1 COOH	eosine	congo- rood
0	450»	O2	24,6	51,8	45.4 i	6,7	0	0
2	yj		26,0	64.2	63.6	49.8	0	0
4			31,2	71.4	67,0	73.4	0	0
7			33,2	86,2	82,5	88.4	0	0
11			34.4	88.7	90.8	100.2	0.7	0
30			34,6	95,0	106,2	116.4	3.5	0
0	950»	CO2	24,6	51.8	45.4	6,7	0	0
2	V		38.4	68.5	59.8	60.1	0	0
4		»»	48.0	81,6	86.6	83.7	1.5	0
7		igt;	57,6	103,0	101.2	108.4	2.7	0
11		»	64,6	119,9	129.0	134.4	4,4	3.1

Kool	hoeveelheid	Co in	Ce in	xjm in m. mol per gr. kool
Kool	kool in mgr.	m. mol. p.1.	m. mol. p.1.	xjm in m. mol per gr. kool
C.M.N.	100 100	11,11 8,94	3,55 1,98	^78 3,48
k = 2,80 ; —= 0,26 n	100 100	7,32 5,55	1,32 0,62	3,00 2,47
C M.N. „T.P.quot; 1	100 100	11,11 8.94	4.05 2,37	3,53 3.29
i=2.Sl; -^=0.26	100	7,32	1,55	2.88
	100	5,55	0,78	2,38
— C.M.N. ƒ	100 100	10,54 7,90	4,54 2,69	3,00 2,60
i-1.99; =0,26]	100	5,27	1.14	2.06
	100	3,78	0.50	1,64
Suikerkool «	100 100	12,92 11.11	8.09 6.33	2.41 2.39
k -- 1,91; -i-=o,13	100	6.56	2.27	2,14
n	100	3,70	0,40	1,65
Suikerkool „T.P.quot;	100 100	12,92 11.11	8,23 6.51	2,34 2.30
k = 1.72; ^==0,15	100	6,56	2.52	2.02
	100	3,70	0.57	1.56
— Suikerkool ƒ	100 100	10,54 7,90	6,36 4,06	2,09 1,92
1,53; ^=0,16]	100	5,27	1,87	1.70
	100	4.42	1.26	1.58

Kool	hoeveelh. kool in mgr.	Co in m. mol. p. liter	Ce in m. mol. p. liter	x/m in m. mol. p. gr. kool	x/m (OH-)	x/tn (H-1-)
C.M.N.	100	9.69	5,98	1,85	_	_
C.M.N.	100	7,75	4,24	1,75	—	—
i -1,17 = 0,26	100	5,81	2,76	1,52	—	—
71	100	3,88	1,36	1,26	—	—
	100	9,69	6,36	1,66	0,21
C.M.N. „T.P.quot;	100	7,75	4,55	1,60	0,21	—
k = 1,03 = 0.26	100	5,81	3.00	1,40	0,20	—
n	100	3,88	1,58	1,15	0,20	—
	100	9,69	6,60	1,54
Suikerkool	100	7,75	4,66	1,54	—	—
i = 1.16;- = 0,15	100	5,81	3,00	1,40	—	—
n	100	3,88	1,41	1,23	—	—
Suikerkool „T.P.quot;	100	9,69	6,93	1,38	0,11
Suikerkool „T.P.quot;	100	7,75	5,02	1,36	0,11	—
k = 1,03 = 0.15	100	5.81	3,33	1.24	0,11	—
n	100	3,88	1,67	1.10	0,11	—

Kool	hoeveelh. kool in mgr.	Co in m. mol. p.1.	Ce in m. mol. p.1.	xjm in m. mol. per gr. kool
C.M.N.	100	10	1,41	4,29
C.M.N.	100	8	0,71	3,64
/t = 3,89 = 0,25	100	6	0,27	2,86
n	500	10	0,17	0,98
	100	10	1,70	4,15
C.M.N. ,T.P.quot;	100	8	0,88	3.56
i = 3,65; —= 0,24	100	6	0,32	2,84
»	500	10	0,10	0,99
	100	10	2,20	3,90
— Li.M.lN.	100	7,5	1.00	3,20
i = 3,07; —= 0,30 n	100	5	0,39	2,30
	100	9,47	5,88	1,80
Suikerkool	100	7,10	3,55	1,77
*=1.67; — = 0,05	100	4.73	1,34	1.69
n	500	8,00	0,12	0,79
	100	9,47	5,57	1,95
Suikerkool „T.P.quot;	100	7,10	3,33	1,88
i = 1,74; —= 0,07	100	4,73	1,19	1,77
n	500	8,00	0,10	0,79
— Suikerkool	100	10	5,05	2.48
	100	7,5	2,91	2.29
k = 1,94 ; — = 0,15 n	100	5	1,06	1,97

Relatieve vochtigheids- toestand in O/q	Tijdsduur in dagen	Watergebalte in % bij positieve kool	Watergehalte in % bij negatieve kool.
100	18	38,4	53
100	28	40.0	53
60	18	12,5	29.2
60	28	12.4	30.5
0	18	0.0	0,0
0	28	0.0	0.0

Kool	hoeveelh. kool in mgr.	Co in m. mol. p.1.	Ce in m. mol. p.1.	»/»»(sal)	xlm (h4-)	xlm (oh-)
	500	10	2,23	0,78	0.27
C.M.N.	500	8	1,39	0,66	0.24	_
= 0,55; —= 0,44	500	6	0,8	0,52	0,21	—
n	500	4	0,44	0,36	0,18	—
C.M.N. „T.P.quot;	500	10	3,06	0,69		0.00
C.M.N. „T.P.quot;	500	8	2,07	0,59	—	0.00
i = 0,37; — = 0,58	500	6	1,43	0,46	—	0,00
n	500	4	0,8	0,32	—	0.00
- C.M.N.	250	9,15	4,72	0,885	_	0,00
1	250	6,10	2,67	0,686	—	0.00
i = 0,44; —= 0,44 n	250	4,05	1,40	0,531	—	0.00
	500	10	4,96	0,50	0.106
Suikerkool	500	8	3,35	0,46	0.101	_
* = 0,29; —= 0,36	500	6	2,17	0,38	0,097	—
n	500	4	1,04	0,30	0.092	—
	500	10	5,22	0.48		0,00
Suikerkool „T.P.quot;	500	8	3,55	0,44	_	0.00
Jt = 0.25; - = 0,42	500	6	2,46	0.35	—	0.00
n	500	4	1,29	0.27	—	0,00
— Suikerkool	250	9,15	5,93	0,644	—	0.00
7	250	6,10	3,40	0.540	—	0,00
i = 0,34; —= 0,38 n	250	4,05	1,90	0,429	—	0.00

Kool	hoeveel- heid kool in mgr.	Co in m. mol. p.1.	Ce in m. mol. p.1.	xjm (an.) in m. mol. per gr. kool	x!m (C1-)	xjm (H )
	200	9,95	7,45	0,625	0,17	0,18
C.M.N.	200	7.96	5,57	0,60	0,16	0.17
i = 0,35; — = 0.30	200	5.97	3,88	0,52	0,15	0.16
n	200	3,98	2,19	0,45	0,17	0,17
	200	9.95	7,83	0,53	0,09	0,10
C.M.N. „T.P.quot;	200	7.96	5,97	0,50	0.09	0,10
* = 0,29; —= 0,30	200	5.97	4,19	0,45	0.09	0,10
n	200	3.98	2.43	0,385	0.08	0,09
» jf T I	100	10,80	8.97	0,92	_	0,24
— C.M.N. {	100	7,20	5,53	0.84	—	0.22
Suikerkool	200	9,95	7,61	0,585	0.07	0.07
Suikerkool	200	7.96	5,66	0,575	0.07	0,06
it = 0,43; —= 0,16	200	5.97	3,85	0,53	0,07	0,06
n	200	3.98	2,07	0,475	0.07	0,08
	200	9,95	8 00	0.49	0.04	0,04
Suikerkool „T.P.quot;	200	7.96	5.93	0,51	0,05	0,04
k = 0,35; — = 0,18	200	5,97	4,10	0.465	0,04	0.04
n	200	3,98	2,40	0,395	0,04	0,04
— Suikerkool \|	f 100	10,80	9,02	0,89		0,16
— Suikerkool \|	[ 100	7,20	5,63	0,785		0,11

Kool	hoeveelh.	co in	Ce in	xlm in m. mol. per gr. kool
Kool	kool in mgr.	m mol. p.1.	m. mol. p.1.	xlm in m. mol. per gr. kool
Suikerkool k = 0,97;- = 0,06 n	100 100 100 100	10 8 6 5	7,81 5,81 3,90 2,93	1,10 1,10 1.05 1,04
Suikerkool .T.P.quot; * = 1.00;- = 0.08 n	100 100 100 100	10 8 6 5	7,68 5,66 3,82 2,87	1,16 1,17 1,09 1,07
— Suikerkool k = 1,12;- = 0.18 n	100 100 100	10 8 6	6,84 5,06 3,22	1,58 1,47 1,39
C.M.N. k -- 2,57;- = 0,16 n	100 100 100	10 8 6	3,70 2,16 0,92	3,15 2.92 2,54
- C.M.N. * = 2.04;- = 0.19 n	100 100 100	10 8 6	4,52 2,90 1,52	2,74 2,55 2,23

Kool	hoeveelh. kool in mgr.	Co in m. aeq. p.1.	Ce (oxa- laat) in m.aeq. p.1.	xlm (oxa- laat) in m. aeq. p. gr. kool	xlm (H )	xlm (OH-)
C.M.N.	100	148,3	148,1	0,10	0,10	_
C.M.N. „T.P.quot;	100	148,3	148,3	0,00	—	0,12
Suikerkool	100	148.3	148,2	0,05	0,05	_
Suikerkool „T.P.quot;	100	148,3	148,3	0,00		0,08

Rooi		hoeveelheid kool in mgr.	Co in m. mol. p.1.	Ce in m. mol. p.1.	xjm in m. mol. per gr. kool
	C.M.N.	100	10	6,27	1,86
—	C M.N.	100	10	7,60	1.20
-1-	Suikerkool	100	10	7.32	1,34
—	Suikerkool	100	10	8,28	0,86

atoom- ccwicmt	s	croep I	n	m	-^ li	-f-r : y'	3ZI	mc	izn 0
208	21			Thd 33 m.
212					ThB loeu,	■^ThC easm.	^ThC' iaquot;s
216							^ThA 0,14 s
220									quot;^ThEm 94,5 s
224	M	—	Thx-
228			Mslhr vj.*^	MsTh^ b,2u.	RdTh tsj-
232					Th ijbs-io^j

Kool	milieu	geadsorbeerde aktiviteit in % door 50 mgr. kool
C.M N. „T.P.quot;	0,01 n HNOg	11,5%
C.M.N.		11,9 %
C.M.N. positief		2,0 %
C.M.N.	J7	1,5%

Soort kool en positiveerings- duur	geadsor-¹ beerde aktiviteit in 0,01 n. HNO3	geadsor-* beerde aktiviteit in 0.1 n. KOH	Soort kool en negativeerings- duur	geadsor-* beerde aktiviteit in 0.01 n HNO3	geadsor-» beerde aktiviteit in 0.1 n. KOH
Suikerkool			— Suikerkool
5X5'	0 Vo	27 V.	5X5'	12 Ve	28 Vo
10 X 5'	4 %	29 V.	15 X 5'	19 Vo	38 Vo
15 X 5'	1 Vo	47 Vo	20 X 5'	43 Vo	43 V.
20 X 5'	0 7.	88 %	30 X 5' 40 X 5'	48 Vo 65 Vo	48 Vo 62 quot;/.
C.M.N.			- C.M N.
5X5'	1 Vo	84 Vo	5X5'	12 Vo	50 Vo
10 X 5'	19 %	89 %	18 X 5'	41 Vo	76 Vo
15 X 5'	6 Vo	92 Vo	23 X 5'	43 V.	77 Vo
20 X 5'	5 Vo	94 %	28 X 5' 33 X 5'	49 Vo 52 Vo	80 Vo 82 V,

negati- veeringïtijd	evenwichtsconcen- tratie in mgr. aeq. hexolzout p.1.	omladingspunt in mgr. aeq. hexol- zout	aantal mgr. kool	reciprook hexolgetal
15 X 5'	0	0.325 X 10-3	20	61500
35 X 5'	2.5 X 10-3	0,55 X 10-3	20	47000
45 X 5'	5.00 X 10-3	1.00 X 10-3	20	26700

	quot; lt; t ^

	fer. ti

dj

Kool	hoeveelh. kool in mgr.	Co in m. mol. p.1.	Ce in m. mol p.1.	xlm in m. mol. per gr. kool
	100	12,12	3,73	4,19
C.M.N. ƒ	100	9,70	2,40	3.65
i = 2,82;-^ = 0,30	100	8,48	1,78	3.35
	100	7,27	1,25	3.01
	100	12,12	5,43	3.35
-C.M.N.	100	9,70	3,84	2.93
i= 1,78; ^ = 0.37	100	8,48	3.09	2.69
	100	7,27	2,35	2.46
	100	12,12	6.64	2.74
Suikerkool	100	9,70	4.48	2,61
i = 2,05; —= 0,15	100	8,48	3.52	2.48
n	100	7,27	2,50	2.39
	100	12,12	6.86	2.63
— Suikerkool	100	9,70	4.87	2.42
k = 1,63; — = 0,25	100	8,48	3.94	2,27
n	100	7.27	3.05	2.11

Kool	Bijzonderheden	hoe- veel- heid kool in mgr.	Co	Ce	1 X/M	percentage der begin- conc., dat geadsor- beerd is
C.M.N. I 11' iir	gewone kool 5X5' gepositiv. 10 X 5' gepositiv.	100 100 100	10,52 10,52 10,52	3,15 3,08 2,92	3,69 3,72 3,80	70,06 7c 70,72 7c 72,24 7c
I p II IP III i	gewone kool Inbsp;genegativeerd I'' gepositiveerd IInbsp;genegativeerd II® gepositiveerd	100 100 100 100 100	10,52 10,52 10,52 10,52 10,52	3,15 3,68 3,12 3,62 2.97	3,69 3.42 3.75 3,45 3,77	70.06 7c 6.S,02 7c 70,34 7c 65,59 7c 71,77 7c
Suikerkool I II' 111'	gewone kool 5X5' gepositiv. 10 X 5' gepositiv.	100 100 100	10,52 10,52 10,52	5,78 5,28 4.67	2,37 2,62 2,92	45,06 7c 49,81 7c 55,61 7c
I I'' II 11« III	gewone kool Inbsp;genegativeerd I® gepositiveerd IInbsp;genegativeerd 11^ gepositiveerd	100 100 100 100 100	10,52 10,52 10,52 10,52 10,52	5.78 6,06 4,47 : 5,18 : 3,68	2,37 2,23 3.03 2,67 3,42	45,06 7c 42,31 7c 57,51 7c 50.76 7c 65,02 7o

Stoffen	C.M.N.		-CM.N.		-t- Suikerkool		— Suikerkool		C.M.N.	Suikerkool
	Al	Hn	A2	Hn	Al	Hn	A2	y»	Al - A2	A,. A2
	Al	Hn	A2	Hn	Al	Hn	A2	y»	p^^ x100%	p^^ x 100»/,
Phenol	3,82	0,26	2,67	0,26	2,22	0,13	1,87	0,15	- 30,1	- 15,8
Aniline	3,95	0,30	2,70	0,37	2,50	0,15	2,15	0,25	— 31,6	- 14,0
Salicylzuur	5,12	0,25	4,33	0,30	1,78	0,05	2,30	0,15	- 15,4	29,2
Phtaalzuur	3,07	0.16	2,57	0,19	1,03	0,06	1,37	0,18	— 16,3	30,5
Benzoëzuur	5,40	0,16	4,52	0,26	2,02	0.04	2.47	0,16	— 16,3	22,5
Resorcine	—	—	—	—	1,63	0,11	1,55*	0,11* 1	—	- 5,0*