iht
JAN OOSTERMAN
BIBLIOTHEEK OER
RIJKSUNIVERSITEIT
utrecht.
-ocr page 2-f'
PK
Iquot;
gt; f '
pii'
K-! : ■
e«»',*...
Ir* t^-
-ocr page 3-X' S^f
r
gt; nnbsp;'
/
.»•rf -
'y t VA quot;
y
^ »
?
m
m^m
J ^nbsp;gt; lt;
mimÊmtàê
i '
il
JT^
-'i^V'aV'-'ï'jrT
.....
t: £Lr
-ocr page 7-ELECTROKINESE AAN EEN METAALCAPILLAIR
-ocr page 8- -ocr page 9-ELECTROKINESE
AAN EEN METAALCAPILLAIR
TER VERKRIJGING VAN DE GRAAD VAN DOCTOR
IN DE WIS- EN NATUURKUNDE AAN DE RIJKS-
UNIVERSITEIT TE UTRECHT, OP GEZAG VAN DEN
RECTOR-MAGNIFICUS Dr. W. E. RINGER, HOOG-
LERAAR IN DE FACULTEIT DER GENEESKUNDE,
VOLGENS BESLUIT VAN DE SENAAT DER UNIVER-
SITEIT TEGEN DE BEDENKINGEN VAN DE FACUL-
TEIT DER WIS- EN NATUURKUNDE TE VERDEDI-
GEN OP MAANDAG 14 JUNI 1937, DES NAMIDDAGS
TE 4 UUR
DOOR
GEBOREN TE AMERSFOORT
S. W. MELCHIOR — UITGEVER — AMERSFOORT
BIBLIOTHEEK DER
RIJKSUNIVtRSITEIT
utrecht.
r'.W ■ -V Vfï
-^mmynbsp;.TH.-Hfrr^
Ä^m
.m^P^hm TAêm.
îïîbï. tî
m
-
Aan mijn Ouders
-ocr page 12-sa
ff
ri
Bij het verschijnen van dit proefschrift zij het mij vergund U,
Hoogleraren, Oud-Hoogleraren en Lectoren in de Faculteit der
Wis- en Natuurkunde aan de Rijks-Universiteit te Utrecht, harte-
lijk dank te zeggen voor hetgeen Gij tot myn wetenschappelijke
vorming hebt bijgedragen.
In het bijzonder dank ik U, Hooggeleerde Kruyt, Hooggeachte
Promotor, voor Uw belangstelling in en medeleven met mijn on-
derzoek. Uw helder critisch inzicht heeft steeds het richtsnoer
van mijn werkzaamheden gevormd. Hiervoor ben ik U in hoge
mate erkentelijk.
Mijn dank strekt zich verder uit tot mijn collega's en vrienden,
die mij met raad en daad terzijde hebben gestaan.
INHOUD
bladz.
II Invloed van het geleidingsvermogen van de wand op de
stromingspotentiaal (theorievan M.v.Smoluchowski)nbsp;3
IIInbsp;Apparatuur en techniek van de stromingspotentiaal-
methode ................................5
IVnbsp;Experiment en begripsvorming........14
a)nbsp;Metingen aan glas...........14
b)nbsp;Metingen aan verzilverd glas.......16
c)nbsp;Metingen aan platina..........20
d)nbsp;Metingen aan glas met kunstmatige wandgelei-
ding................42
V Toetsing van de formule van M. v. Smoluchowski . .nbsp;47
VI Critische beschouwing van, door andere onderzoekers
verricht, electrokinetisch onderzoek aan metalen . .nbsp;53
VII Theoretische samenvatting..........59
VIII Literatuurregister.............60
-ocr page 16-ife
El
-ocr page 17-I
INLEIDING, HISTORISCH OVERZICHT EN INDELING VAN
STROMINGSPOTENTIALEN IN HET ALGEMEEN
Onder stromingspotentiaal verstaat men het potentiaalver-
schil, hetgeen ontstaat door stroming van een medium ten op-
zichte van een ander, waarmede het in contact is.
Ongelijkmatige verdeling van electrisch geladen deeltjes aan
het grensvlak der media is vereist voor het optreden van de stro-
mingspotentiaal. Hierbij moet minstens een gedeelde van het, in
het bewegende medium zich bevindende, belegsel van de, door
adsorptie gevormde, dubbellaag i) 1) vrij bewegelijk zijn door
de stroming.
Het belang van stromingspotentiaalmetingen, voor de kolloid-
chemie in het bijzonder, danken we aan de volgende fundamen-
tele beschouwingen:
H. V. Helmholtz 2) gaf een verband tussen stromingspoten-
tiaal en de potentiaal van het grensvlak der twee media ten op-
zichte van het inwendige van het bewegende medium (later veel-
al electrokinetische potentiaal genaamd en door C aangegeven).
W. D. Hardy 3) concludeerde, uit zijn proeven met gedenatu-
reerd eialbumine, dat de electrokinetische potentiaal, volgend
uit electrophorese, een maat is voor de stabiliteit van kolloide
deeltjes, welke opvatting door latere onderzoekers verder uit-
gewerkt is 4, 5, 6).
H. R. Kruyt 7) toonde, door systematisch onderzoek bij ver-
schillende electrolytconcentraties, eenzelfde verband aan voor
de electrokinetische potentiaal, volgens H. v. Helmholtz uit stro-
mingspotentiaalmetingen berekend, en de stabiliteit van solen bij
dezelfde electrolyttoevoegingen.
1nbsp; Deze cijfers geven aan het nummer waaronder de geciteerde ver-
handeUng voorkomt in het literatuurregister op bladz. 60.
Wat betreft de gebruikte materialen bij stromingspotentiaal-
metingen laat zich de volgende indeling maken:
I.nbsp;Oplossingen van electrolyten in water aan wanden, welke
als isolerend beschouwd mogen worden ten opzichte van de vloei-
stof in de capillair of het diaphragma. Hiertoe behoren de metin-
gen aan glas ^ t.m. 27), kwarts 19, 28, 29. 30), keramische dia-
phragma'si,3i,32), cellulose 33, 34, 35), en enkele andere mate-
rialen 36 t.m. 40).
II.nbsp;Oplossingen van electrolyten in water aan wandmateriaal,
welks geleidingsvermogen van de orde van grootte van de vloei-
stof geacht mag worden 29, 37,42, 43, 44). Deze metingen zijn al-
gemeen geïnterpreteerd volgens de theorie van H. v. Helm-
holtzs), alhoewel hij de afleiding der formule uitdrukkelijk
slechts als geldig voor isolerend wandmateriaal geeft. Enkele
belangryke electro-osmosemetingen tot deze groep behorend zijn
tevens in het literatuuroverzicht vermeld so t.m. 55).
III.nbsp;Oplossingen in water aan wanden, waarvan het geleidings-
vermogen zeer groot is ten opzichte van de vloeistof, metalen in
het bijzonder 1, n, 45, 46).
IV.nbsp;Vloeistoffen (uitgezonderd water) aan verschillende wand-
materialen 47, 48, 49). Ook electro-osmosemetingen op dit gebied
zijn gegeven in het overzicht se t.m. eo).
Er is natuurlijk een geleidelijke overgang tussen de groepen.
Een theorie voor de verschijnselen, onder II en III gerang-
schikt, is gegeven door M. v. Smoluchowski ei).
Uit de geciteerde literatuur blijkt ten duidelijkst, dat de aan-
dacht niet in de eerste plaats aan de specifieke invloed van de
wand geschonken is, in tegenstelling tot b.v. onderzoekingen
over electrophorese.
Wij kozen voor ons onderzoek metallisch wandmateriaal om
de volgende redenen:
a)nbsp;Betrouwbare systematische gegevens ontbreken volledig.
b)nbsp;Na te gaan onder welke omstandigheden de theorie van
M. V. Smoluchowski geldt.
INVLOED VAN WANDGELEIDING OP DE STROMINGS-
POTENTIAAL
Door M. V. Smoluchowski 6i) is een verband gelegd tussen de
stromingspotentiaal en de electrokinetische potentiaal, rekening
houdend met het geleidingsvermogen van de wand.
De afleiding hiervan zij in het kort herhaald.
Zonder wandgeleiding luidt de stromingspotentiaalvergelij-
king
E _ D^nbsp;62)
F 4 7t tj %
E = stromingspotentiaal
P = druk
D = dielectriciteitsconstante van de vloeistof in de dubbellaag
^ = electrokinetische potentiaal van de wand t.o.v. de vloeistof
Tj = viscositeit van de vloeistof
X = specifiek geleidingsvermogen van de vloeistof.
Bij het optreden van wandgeleiding zal het geleidingsvermo-
gen van de vloeistof vervangen dienen te worden door de som
van geleidingsvermogen vloeistof geleidingsvermogen wand.
Stelt men nu geleidingsvermogen wand : geleidingsvermogen
vloeistof = O) : 1 dan vindt men: totaal geleidingsvermogen =
(1 m) geleidingsvermogen vloeistof. Het geleidingsvermogen
komt in de stromingspotentiaalvergelijking tot uiting in het spe-
cifiek geleidingsvermogen %. De factor x gaat door de wand-
geleiding dus over in (1 4- (o) x en we verkrijgen de volgende
stromingspotentiaalvergelij king
Enbsp;DC
F 4irYj(l tó)x
Is de weerstand van de vloeistofkolom klein t.o.v. de weer-
stand van het wandmateriaal, dan gaat de formule over in die
voor niet geleidend wandmateriaal:
_nbsp;11 ••nbsp;E DC
Voor lt;0 « 1 krijgen we — =
P 4 w ï] %
Is de weerstand van de wand klein t.o.v. de weerstand van de
vloeistof, dan gaat de formule over in:
^^ _DCR (voor lö» 1 ), indien we R ^ ^
P4irYia)x4:rïjnbsp;tox
weerstand van de wand stellen. Voor dit geval vinden we dus de
stromingspotentiaal E evenredig aan de weerstand R van de
wand.
III
APPARATUUR EN TECHNIEK VAN DE STROMINGS-
POTENTIAALMETING
Van de grootheden, voorkomende in de stromingspotentiaal-
vergelijking, worden in dit onderzoek de volgende direct be-
paald:
a)nbsp;potentiaalverschil door de stroming veroorzaakt,
b)nbsp;de druk,
c)nbsp;het electrisch geleidingsvermogen.
De dielectriciteitsconstante en de viscositeit mogen we in dit
onderzoek, zoals nader zal blijken, als constanten beschouwen,
welker absolute waarden niet bekend behoeven te zijn.
Waar de te meten druk gelijktijdig aangewend wordt voor het
produceren van de stromingspotentiaal, laat de apparatuur zich
in twee delen scheiden:
I.nbsp;De stromingspotentiaalbron, gecombineerd met manome-
ter, manostaat en meetsysteem voor potentiaalverschillen.
II.nbsp;Toestel ter bepaling van het electrisch geleidingsvermogen.
De stromingspotentiaalbron.
De stromingspotentiaalcel (fig. I) bestaat uit twee Pyrex rond-
bodemkolven A van 1 Liter (of bij wijde capillairen van 4 Liter),
gesloten met dubbeldoorboorde gummistoppen, welke met een
ligatuur bevestigd worden. De kolven zijn onderling verbonden
door een capillair, vervaardigd van het materiaal, waaraan men
de stromingspotentiaal wenst te bepalen. Bij glas maakten we
eensdeels gebruik van een capillair over de gehele lengte als ver-
binding; anderdeels evenals bij platina van een capillair C van
± 12 c.m. lengte, ingesmolten in buizen B van Jena Gerateglas,
van ± 0,7 c.m. diameter.
De wijdte der capillairen werd zodanig gekozen, dat afwijkin-
-ocr page 22-gen van de wet van Poiseuille beneden 1 % bleven es).
In elke kolf bevindt zich een electrode E, in dezelfde glassoort
ingesmolten. Deze electrode bestaat, indien niet uitdrukkelijk
anders vermeld, uit een blank platinablikje.
De oplossingen komen zodoende, naast het gewenste wand-
materiaal, slechts in aanraking met chemisch zeer resistente
glazen, hetgeen minimale verandering van geleidingsvermogen
en dubbellaag ten gevolge heeft.
Rl = 30 Q; R2 = 10000 ti; R3 = 5000 JJ; R4 = 800 fl; Hg = 250 JJ;
Re = 2000 Q;
R7 bestaat uit een variabele weerstand van 3 Q met een variabele weer-
stand van 40 parallel als fijnregeling.
Rg bestaat uit een, in trappen van 1000 Q regelbare, weerstand van
10000 Q in totaal waarmede in serie staan een variabele weerstand van
800 JJ en een van 400 JJ.
Rg bestaat uit een vaste weerstand van 7500 JJ en twee variabele weer-
standen van 2400 JJ en 400 J2 hiermede in serie.
Rj^q bestaat uit twee weerstandsbanken van Hartmann en Braun.
A^ = 2V.; Ag = 4V.; A3 = 2V.; A^ = 2V.
De electroden passen met een normaalslij ps tuk D in de wijdere
buizen F, die tevens voor de druktoevoer dienst doen. Deze me-
thode maakt een snel verwisselen van electroden mogelijk, ter-
wijl een spoor vaseline het slijpstuk bij inwendige overdruk gas-
dicht sluitend maakt en de electrode in de kolf zonder overdruk
voor uitvallen behoedt.
Reiniging van de stromingspotentiaalcel geschiedt bij platina-
en glas-capillair met geconc. zwavelzuur-bichromaatmengsel.
Hierna worden de kolven gedurende twee uur uitgestoomd,
waarna men door de capillair uren lang warm gedestilleerd wa-
ter zuigt. Na deze behandeling laat men de capillair nog enige
dagen in herhaaldelijk ververst gedestilleerd water staan alvo-
rens hem weer in de stromingspotentiaalbron te monteren.
Ook de electroden worden gereinigd met bichromaat-zwavel-
zuur, waarna ze in regelmatig ververst gedestilleerd water blij-
ven tot we de stromingspotentiaalcel weer in elkaar zetten.
Manometer en manostaat.
De druktoevoer aan de stromingspotentiaalbron vindt plaats
via de driewegkraan K^ (fig. I) welke in sponsrubberblokken op
een houten platform, dat zich boven de stromingspotentiaalcel
bevindt, is bevestigd. Deze kraan verbindt, gelijktijdig met het
aansluiten van de ene kolf aan de manostaat, de andere met de
buitenlucht. Het drukverschil, heersend aan de menisci in de
kolven, wordt dus direct aangegeven op de manometer M, welks
ene been ook met de manostaat, het andere met de buitenlucht
in verbinding staat. Dit drukverschil, eventueel gecorrigeerd
voor het niveauverschil der vloeistofmenisci in de kolven, is „de
druk Pquot; in de stromingspotentiaal vergelijking (bladz. 3).
De druk wordt geleverd uit een reservoir R met samengeperste
stikstof. Dit indifferente gas beïnvloedt het geleidingsvermogen
der oplossingen niet meetbaar. Via het reduceerventiel K2 pas-
seert de stikstof stroom het ijzeren vat N gevuld met natronkalk
om, eventueel aanwezige, sporen CO2 tegen te houden. Hierna
splitst de leiding zich in een tak naar het toestel en een naar de
magnetische kraan K5, bestaande uit een, in de lengterichting
doorboorde, electromagneet, waarvan de opening afgesloten kan
worden door een sponsrubber schyfje T, bevestigd op de week-
ijzeren plaat S.
Deze kraan wordt op de volgende wijze door de manometer
in werking gesteld: In de manometerbuis bevindt zich een in-
stelbare platinapunt, terwijl het kwik in de manometerbol per-
manent met een ingesmolten draad contact maakt. Stijgt de druk
boven de gewenste, dan brengt het manometerkwik via deze
twee contacten het rooster van de Philips B 406 lamp op nega-
tieve spanning ten opzichte van de gloeidraad (Rg fungeert door
zijn grote waarde als te verwaarlozen shunt op R4 en R5); de
anodestroom daalt tot beneden de grootte benodigd om relais W
de stroom door de magneet in Kg te doen sluiten. Dientengevolge
wordt deze kraan geopend en overmaat druk lekt weg. Daalt de
druk onder de gewenste waarde, dan verbreekt het kwik in de
manometer het contact; via Rg laadt het rooster van de B 406 zich
positief ten opzichte van de gloeidraad. De anodestroom stijgt
sterk; het relais sluit de stroom door K5, waardoor deze kraan
wordt gesloten en de druk weer stijgt.
Waar door de manometer slechts de roosterstroom van de
B 406 gaat, treedt geen versmering van het kwikoppervlak door
vonken op.
De kegelventielen volgens R. Le Rossignol K3 en K4 en de
gasbuffer F (vervaardigd uit een 10 Liter-cylinder voor samen-
geperste lucht) dienen om drukschokken, ontstaan bij openen
en sluiten van de magnetische kraan, te dempen.
In de practijk gebruikten we een zwak- en een sterkstroom-
relais achter elkander. De grootte van de te gebruiken weer-
standen en de gevoeligheid van het zwakstroomrelais worden
bepaald door de karakteristiek van de lamp. Met een A 415 en
een B 406 parallel functionneerde het toestel echter ook met de-
zelfde relais en weerstanden R^, Rg, R3, R4, Rg en Rq, zodat de
afhankelijkheid niet zeer groot is.
Door deze manostaat blijft het drukverschil in de manometer
en dus ook in de kolven op ± 0,01 c.m. kwikdruk constant.
Meting van de „stromingspotentiaalquot;.
Aan deze meting worden bijzondere eisen gesteld door de
hoge inwendige weerstand van de stromingspotentiaalbron. De
gewone methode van Poggendorf verliest hierdoor zijn waarde
voor dit onderzoek.
Het, door ons gebruikte, meetapparaat een zogenaamde lamp-
voltmeter verenigt in zich de volgende voordelen:
a)nbsp;De electrische stroom door de stromingspotentiaalcel is
gemeenlijk nul; kan bij niet gecompenseerd zijn i lO-is Amp.
bedragen. De inwendige weerstand van de stromingspotentiaal-
bron is van zodanige orde van grootte, dat deze stroom een ver-
waarloosbaar kleine spanning aan de cel geeft. Een stroom van
deze grootte veroorzaakt ook geen meetbare polarisatie van de
electroden, hetgeen we aantoonden door het rooster een half uur
lang op een potentiaal van ongeveer 3^2 Volt negatief t.o.v. de
potentiaal in het roosterstroomnulpunt te brengen; dit had ge-
nerlei invloed ten gevolge.
Slechts indien het rooster een belangrijk positiever potentiaal
verkrijgt dan met het roosterstroomnulpunt overeenkomt, ont-
staat de mogelijkheid van, voor de meting storende, rooster-
stromen, aangezien de anodespanning van de 4060 slechts 4 Volt
bedraagt. Daarom legden we het rooster direct aan de negatieve
pool van de gloeidraadaccu Ai. De gloeispanning van de 4060 is
± 0,6 Volt; door nu in de negatieve toevoerleiding de weerstan-
den op te nemen brengen we het rooster op een potentiaal van
—1,7 V. ten opzichte van het midden van de gloeidraad. We zijn
dan aan de veilige kant, daar het roosterstroomnulpunt bij —V/^
V. ligt.
b)nbsp;Het indicatorinstrument is een galvanometer van het Poin-
tertype van Leeds en Northrup, welke, door zijn robuste mecha-
nische en electrische bouw, zowel vrij ongevoelig is voor schok-
ken als voor electrische overbelasting, eventueel ontstaan door
een zeer onvolkomen compensatie van de stromingspotentiaal.
Het essentiële deel van het meetapparaat (fig. I deel links on-
der) is de Philips electrometerlamp 4060.
Algemeen kan men van een triode zeggen, dat verandering
van de roosterspanning ten opzichte van de gloeidraad een varia-
tie in de anodestroom ten gevolge heeft. Uit deze variatie zelve
zou men door middel van de steilheid van de lamp de verande-
ring van de roosterspanning kunnen berekenen. Gemeenlijk, en
zo ook hier, compenseert men echter het aangelegde potentiaal-
verschil door middel van een potentiometer, waarbij als crite-
rium dient het feit, dat de anodestroom van de lamp weer op zijn
oorspronkelijke waarde terugkeert. Zodoende behoeft men niet
de variabele steilheid van de lamp te kennen.
De gevoeligheid van de galvanometer staat niet toe de anode-
stroom zelve te meten, hetgeen ook niet noodzakelijk is. Slechts
de gelijkheid van anodestroom, bij compensatie van het te meten
potentiaalverschil en wanneer het rooster zich direct in het roos-
ters troomnulpunt bevindt (volgens de karakteristiek bij _
Volt t.o.v. de gloeidraad), is vereist. Daarom kan de galvano-
meter als nulpuntsinstrument gebruikt worden en compenseert
men deze constante anodestroom door middel van de variabele
weerstanden Rg en de accu A3.
Bij de compensatie van de stromingspotentiaal door middel
van de potentiometer Rio maakten we gebruik van een variabele
voorschakelweerstand Rg waarvan het doel eigenlijk slechts is,
het den onderzoeker gemakkelijk te maken.
Het potentiaalverschil van de accu A4 controleert men regel-
matig op een cadmiumnormaalelement hetgeen ingeschakeld
wordt inplaats van de stromingspotentiaalcel. De totaalweer-
stand van de potentiometer, samengesteld uit twee weerstands-
banken van Hartmann en Braun, bedraagt altijd 11111 Q. Bij de
controle nu wordt de weerstand Rg zodanig ingesteld, dat we op
10183 £i van de potentiometer juist het potentiaalverschil aftak-
ken benodigd ter compensatie van het normaalelement. Hieruit
volgt, dat 1 Q in de potentiometer een potentiaalverschil van
10-4 V. aan zijn uiteinden heeft; we lezen dus direct bij deze
voorschakelweerstand in tientallen ohms het aantal millivolts
potentiaalverschil van de stromingspotentiaalcel af.
Het rooster van de 4060 lamp bevindt zich, in de vorm van een
plaatje, boven de, horizontaal uitgespannen, gloeidraad; de plaat
is er beneden aangebracht. Plaat- en gloeidraad-verbindingen
zijn in een normale lampvoet verenigd, de roosteraansluiting
bevindt zich aan de top van de lamp. Hierdoor is de, in de roos-
terketen optredende stroom uiterst klein (ztlQ-is Amp.). Ander-
zijds beïnvloedt het rooster door deze constructie de anode-
stroom niet in sterke mate; de steilheid is dus gering (± 5.10-5
Amp./Volt). We slaagden erin, door een nauwkeurige keuze van
anodespanning en gloeistroom, deze nog iets op te voeren.
Met de Pointergalvanometer konden we nog zt 5.10-4 Volt me-
ten.
Deze gevoeligheid kan op tweeërlei wijze vergroot worden:
-ocr page 27-a)nbsp;door gebruikmaking van een gevoeliger indicatorinstru-
ment. Een galvanometer van Nalder Bros. (gevoeligheid 1/4quot; op
40quot; afstand voor 6,6.10-9 Amp.) registreerde een verandering
van 3.10-5 Volt in de roosterkring zeer duidelijk;
b)nbsp;door gebruik te maken van een versterkertrap na de 4060.
We maakten van deze mogelijkheden geen gebruik, omdat het
te meten verschijnsel niet met groter nauwkeurigheid dan 10-3 V.
te reproduceren was, en de meting er dus nodeloos moeilijker
door zou worden.
Wat betreft de afscherming van de delen onderling, zij nog
het volgende opgemerkt.
De electrometerlamp bevindt zich in een, inwendig dofzwart
gelakte, geaarde blikken bus (aangegeven met brede zwarte lijn
in fig. I). Zodoende is deze lichtgevoelige lamp tevens tegen elec-
trische invloeden beschermd. De verbindingen met de electroden
van de lamp zijn, via buisjes van Pyrexglas in paraffineblokken
bevestigd, uitgevoerd. Een bakje met P2O5 zorgt voor een droge
atmosfeer.
Het apparaat voor de stromingspotentiaalmeting bevindt zich
in een geaarde roodkoperen kast (aangegeven in fig. I met een
streep-stip-streep lijn).
Stromingspotentiaalcel, meetapparaat, manometer, gasbuffer
en cylinder met stikstof zijn ingebouwd in een blikken kamer (in
fig. I gedeeltelijk met een streep-lijn aangegeven) van 3X3X2
meter. Zodoende ondervonden we geen storende invloed van de
stroomstoten in de, zich buiten deze kast bevindende, leidingen
van relais en electromagnetische kraan, welke telkenmale op-
treden als de druk te hoog of te laag wordt; terwijl ook alle an-
dere electrische velden, eventueel in een laboratorium aanwezig,
afgeschermd worden.
De in het meettoestel in de roosterkring gebruikte schake-
laars, nodig voor het omschakelen van de potentiometerspanning
en het controleren van de compensatie van de stromingspoten-
tiaal door de potentiometerspanning, zijn, met reducerend gas
gevulde, kwikkipschakelaars van Isenthal, welke los rusten op
ebonieten steunen.
Electrische isolatie.
De uiterste zorg dient men te besteden aan de isolatie, aange-
zien de inwendige weerstand van de stromingspotentiaalcel zeer
hoog is (bij dubbel-gedestilleerd water kan hij loiojj bedragen).
Slechts daar, waar mechanische eisen ons dwongen, gebruik-
ten we isolatiemateriaal. Zoveel mogelijk voerden we echter alle
leidingen van de rooster-stromingspotentiaalcel-kring vrij door
de lucht.
De Pyrex rondbodems worden elk geplaatst op twee blokken
paraffine H (in fig. I), die de kolven slechts zijdelings (theore-
tisch in één punt) steunen. Deze paraffineblokken zijn vastge-
smolten op een geparaffineerde triplexplank, welke op zijn beurt
weer op vier paraffinestaafjes steunt.
De paraffine kookten we uit met gedestilleerd water en goten
ze hiervan af in vormen. Van de zo verkregen paraffineblokken
schrapten we telkenmale als ze weer oppervlakkig vuil waren
geworden, de buitenste laag met een glasscherf af.
De toevoer van het potentiaalverschil aan het meettoestel ge-
schiedt via twee koperstaven, steunend in Pyrexbuizen op paraf-
fineblokken, welke vastgesmolten zijn op het houten platform.
Beschrijven we nu, na deze algemene uiteenzetting van de
functie en werking van de verschillende onderdelen, in het kort
de practijk van een stromingspotentiaalmeting.
Een half uur vooraf schakelt men de gloeistroom van de elec-
trometerlamp in, opdat deze op het moment van meten in tem-
peratuurevenwicht met de omgeving zij en een constante plaat-
stroom hebbe.
Nu compenseert men de anodestroom, onderwijl de galvano-
meter op zijn volle gevoeligheid brengend.
Allereerst controleert men de spanning van de accu in de po-
tentiometer met het cadmiumnormaalelement en brenge, terwijl
er 10183 Q in de potentiometer afgetakt is ter compensatie van
het normaalelement, door verandering van de voorschakelweer-
stand Rg de galvanometeruitslag weer op nul terug.
Men schakelt de, voor de relais benodigde spanningen in en
opent het stikstofreservoir zover, dat iets meer gas doorgelaten
wordt dan nodig is voor het wegpersen van de vloeistof in de kolf
van de stromingspotentiaalcel. Deze uiterst geringe overmaat
gas zal periodiek weglekken door de electromagnetische kraan
en zodoende er zorg voor dragen, dat de druk om de gewenste
schommelt.
Hierna schakelt men de stromingspotentiaalbron in plaats van
het normaalelement in en zoveel weerstand van de potentiome-
ter, dat de galvanometer weer op zijn nulpunt is teruggekeerd.
Men leest de stromingspotentiaal op de potentiometer af en her-
haalt deze meting b.v. om de vijf of tien minuten.
Wanneer één der kolven bijna leeggeperst is, schakelt men de
druk om op de andere kolf en herhaalt na omschakelen van het
potentiaalverschil van de potentiometer de potentiaalmeting enz.
Zo verkregen we de meetreeksen welke in het experimenteel
gedeelte van dit proefschrift vermeld zijn.
Meting van het geleidingsvermogen.
Deze meting geschiedde met een brug van Wheatstone. We ge-
bruikten de brug in de uitvoering beschreven door G. Jones en
R. C. Josephs 72). Als wisselstroombron diende de „Netzan-
schlusz Schwebungssummerquot; Rel sum 28a van Siemens en Hals-
ke. De output hiervan wordt versterkt, door een transformator-
gekoppelde AL 4 lamp, aan de brug toegevoerd. Achter de brug
pasten we een tweetraps transformator-gekoppelde versterker
toe. Voor een uitvoerige beschrijving zij verwezen naar de, te
verschijnen, dissertatie van J. Th. G. Overbeek te Utrecht.
IV
EXPERIMENT EN BEGRIPSVORMING
Ter oefening en toetsing van de verschillende onderdelen van
de apparatuur op hun bruikbaarheid verrichtten we eerst een
serie metingen aan een capillair van Jenaglas 397quot;i.
De uitkomsten dezer meetreeks, die in vele opzichten verschil-
len van die met de platinacapillair, vormen een geschikt verge-
lijkingsmateriaal. Dit is van te meer belang, aangezien deze af-
wijkingen de grondslag vormen voor ons gehele verdere onder-
zoek, terwijl het over het hoofd zien van deze afwijkingen de
foutieve interpretatie van vroegere onderzoekers heeft bewerkt.
Stromingspotentialen aan glas.
We vonden de verschijnselen, beschreven door Janssen ) vol-
ledig bevestigd:
I.nbsp;Tijdens een persing vertoont de stromingspotentiaal, na
doorlopen van een maximum onmiddellijk na het aanbrengen
van de druk een waarde, ongeveer i/^ % beneden het maximum
gelegen en binnen 0,1 a 0,2 % constant. Bij de, somtijds verrichte,
metingen vijf minuten na drukgeven blijkt dit maximum reeds
te zijn overschreden. (Zie tabel I en II.)
II.nbsp;De stromingspotentiaal stijgt met de tijd (het zogenaamde
tijdseffect). (Zie tabel III.)
III.nbsp;Na opheffing van het drukverschil, heersend aan de ca-
pillairuiteinden tijdens de stroming, daalt de stromingspotentiaal
binnen de, voor een meting benodigde, tijd tot onmeetbaar kleine
waarde; daarop is ook door Bikerman 65) op theoretische gron-
den gewezen.
IV.nbsp;Een eventueel aanwezige asymmetrie van de platinaelec-
troden superponeert zich op de stromingspotentiaal. Persend van
links naar rechts vinden we de potentiaal een vrij constant be-
drag verschillend van die, bij persen van rechts naar links. De
helft van dit verschil komt overeen met het gemiddelde van de
zogenaamde „electrodenpotentiaalquot; (het potentiaalverschil ont-
staan door het verschil in potentiaalsprong van de electroden
naar de vloeistof, gemeenlijk enkele milliVolts groot), vóór en
na de meetreeks gemeten, wanneer de watermenisci even hoog
staan. (Zie tabel IV.)
Deze gehele meetreeks bevestigde de goede werking van de
apparatuur.
Jenaglas 397quot;i. Vulling 2,47. 10-4n KCl.
Tabel I
Brutodruk 30,15 c.m. kwik.
t |
E |
Pi |
Pii |
P corr. |
E/P |
5 |
—947 |
3,2 |
0,24 |
30,39 |
31,16 |
10 |
—940 |
2,0 |
0,15 |
30,30 |
31,03 |
15 |
—936 |
1,0 |
0,07 |
30,22 |
—30,96 |
20 |
—931 |
—0,5 |
0,04 |
30,11 |
30,91 |
25 |
—927 |
-1,9 |
—0,14 |
30,01 |
30,88 |
30 |
—924 |
—3,0 |
—0,22 |
29,93 |
—30,87 |
35 |
—923 |
0,32 |
29,83 |
30,93 | |
40 |
—921 |
—5,6 |
0,41 |
29,74 |
30,96 |
Verklaring by tabel |
I, II, IX, X, XI, XII en XIII. | ||||
t = |
tyd in minuten |
na het aanbrengen |
van het |
drukverschil, | |
E = |
„stromingspotentiaalquot; |
in m.V. | |||
Pi = |
niveauverschil |
in c.m. der watermenisci in |
de kolven. |
kwikdruk.
^corr. = druk gecorrigeerd voor het niveauverschil der watermenisci
in c.m. kwik.
E/P = stromingspotentiaal in m.V. per c.m. kwikdruk.
Tabel II
Brutodruk 30,15 c.M. kwik.
t |
E |
Pi |
Pii |
P corr. |
E/P |
10 |
—982 |
1,8 |
0,13 |
30,28 |
—32,42 |
15 |
—980 |
0,8 |
0,06 |
30,21 |
32,42 |
20 |
—976 |
—0,7 |
0,05 |
30,10 |
—32,42 |
25 |
—972 |
—2,0 |
0,15 |
30,00 |
32,40 |
30 |
—970 |
-3,1 |
0,23 |
29,92 |
—32,41 |
Gemiddelde waarden van E/P bij opeenvolgende persingen
in m.V. per c.m. kwikdruk.
—31,43 zfc 0,04
-31,96 ± 0,05
-32,09 ± 0,05
-32,41 ± 0,01
-32,87 ± 0,03
-33,06 ± 0,01
-33,59 ± 0,03
-33,88 ± 0,04
-34,04 ± 0,02
Gemiddelde waarden van E/P in m.V. per c.m. kwik bij
opeenvolgende persingen van
links naar rechts rechts naar links
—33,06 ± 0,01
-33,59 ± 0,03
-33,88 ± 0,04
-34,04 ± 0,02
-34,44 ± 0,01
-34,90 ± 0,04
-35,07 ± 0,02
-35,26 ± 0,03
Deze waarden zijn verkregen bij een druk van 30 c.m. kwik,
waaruit volgt voor de electrodenpotentiaal: ± 17 m.V. zonder
„gangquot;.
„Stromingspotentialenquot; aan verzilverd glas.
De eerste metingen op het gebied van de metaalcapillairen
verrichtten we aan verzilverde glascapillairen.
De reiniging van de capillair geschiedde achtereenvolgens met
warm chroomzuur, geconc. loog en sterk salpeterzuur, waarna
we enige liters heet, gedestilleerd water doorzogen.
We verzilverden hierna door het volgende mengsel in de ca-
pillair te zuigen:
5 c.m.3 10 % AgNOg opl.
5 c.m.3 1,32 n NH4OH opl.
-ocr page 33-5 c.m.3 van een oplossing, bereid door koken van 2 gr. AgNOs
en 1,6 gr. Seignettezout in 100 c.m.3 water en affiltreren van het
ontstane neerslag.
Met dit recept verkregen we fraaie zilverspiegels. Zij schenen,
bij 900X vergroten in door- en op-vallend licht, een homogeen
oppervlak te bezitten. Maar als we ze in scheve stand in de
lichtbundel van het spleetultramicroscoop bekeken, bleek het
zilveroppervlak opgebouwd te zijn uit discrete deeltjes van ultra-
microscopische grootte, waartussen het glas zichtbaar bleef. Bij
vele malen achtereen verzilveren van hetzelfde oppervlak groei-
den de partikeltjes tot ze elkander bereikten en een netwerk op
het glas vormden. Echter verkregen we nooit een toestand van
volledige bedekking. Het beeld in het ultramicroscoop bleef dat
van zilveren bergjes en ketens in een laagland van glas;
Om ons een idee te vormen omtrent het geleidingsvermogen
van een dergelijk verzilverd oppervlak bepaalden we de weer-
stand van een, inwendig éénmaal verzilverd, glazen buisje van
0,4 c.m. diameter, waarin op tien c.m. van elkaar twee Pt elec-
troden ingesmolten waren; de weerstand bleek 50—^0 £2 te be-
dragen.
Uit het geconstateerde uiterlijk vloeit voort, dat men aan ver-
zilverde glascapillairen zeer waarschijnlijk een effect meet ver-
oorzaakt door glas- en zilver-oppervlak samen. Hieruit zijn zeker
geen electrokinetische waarden voor een zilveroppervlak af te
leiden.
Toch verrichtten we een serie metingen aan een verzilverde
glascapillair om een algemene indruk te verwerven omtrent de
gevolgen voor de electrokinetische verschijnselen, voortvloeiend
uit de verzilvering. Deze stemmen, zoals later zal blijken, quali-
tatief overeen met de verschijnselen aan de platinacapillair. Het
zilver beheerst dus het electrokinetische beeld. Met zeer grote
waarschijnlijkheid zullen we dan ook dezelfde verklaring mogen
geven voor beide effecten.
E^n zorgvuldig gereinigde glascapillair verzilverden we tien
maal achtereen, waarna we de capillair kort met In NH4OH
wasten (om eventueel aanwezig AggO op te lossen) en langdurig
spoelden met uitgekookt gedestilleerd water. Hiermede vulden
we ook de stromingspotentiaalcel ( x = 1,87. 10-6 l-2.t.).
Aan dit object deden we een meetreeks; twee heen- en weer-
2
-ocr page 34-persingen zijn, om het algemeen karakter te demonstreren, in
tabel V en VI weergegeven.
Bij vergelijking, van deze cijferreeksen met die aan glas ver-
kregen, vallen direct enige verschillen in het oog.
Op het tijdstip O schakelden we de druk van de ene kolf over
op de andere. Op dit moment heerst nog de stromingspotentiaal
in de eerste richting. Bij de glascapillair is gebleken, dat dan zeer
snelde stationnaire hydrodynamischestroming inde andere rich-
ting bereikt is. Ook het gevolg hiervan, nl. de stromingspoten-
tiaal was, reeds vóór de eerste meting kon plaats vinden, op zijn
maximale waarde in de tegengestelde richting gekomen. Geheel
afwijkend is echter het gedrag van de verzilverde glascapillair:
I.nbsp;Meer dan een uur is nodig voor het bereiken van een, enigs-
zins constante, overigens bijzonder kleine waarde van de „stro-
mingspotentiaalquot;. (Zie tabel V en VI.)
II.nbsp;In tabel V is de asymmetrie van 9 m.V. van het verschijn-
sel zeer goed te verklaren uit het ongelijk zijn van de potentiaal-
sprongen aan de platinaelectroden (wier verschil de zogenaamde
electrodenpotentiaal vormt). Zeer sterke verbazing wekt dan
tabel VI, verkregen één dag eerder met dezelfde opstelling. Deze
resultaten kunnen we slechts begrijpen, indien we een electro-
denpotentiaal van ± 38 m.V. aannemen, welke bij persing van
links naar rechts afgetrokken en bij persing van rechts naar links
opgeteld moet worden bij de gemeten potentialen om de ware
stromingspotentiaal te berekenen.
Nooit is bij een glascapillair een dergelijke abrupte verande-
ring van de potentiaalsprongen aan de electroden (welke ver-
andering voort zou moeten vloeien uit veranderde gasbelading)
geconstateerd.
III.nbsp;Na afzetten van de druk bereikt de „electrodenpotentiaalquot;
slechts uiterst langzaam een enigszins constante eindwaarde.
(Zie tabel VII.)
IV.nbsp;Keren we, na drukafzetten, de capillair om in de stro-
mingspotentiaalcel, dan verandert de „electrodenpotentiaalquot;.
Plaatsen we de electroden samen in één kolf, dan vinden we
weer een andere „electrodenpotentiaalquot;. (Zie tabel VIII.) Deze
laatste feiten vinden een ongedwongen verklaring als volgt:
De werkelijke electrodenpotentiaal vinden we door de elec-
troden in één kolf te zetten. Hij blijkt ± 3 m.V. te bedragen.
De potentiaalsprongen aan de uiteinden van de verzilverde
capillair (deze zijn toch naar hun wezen ook als electroden op
te vatten) naar de vloeistof zijn verschillend. Hun verschil be-
draagt zt 108 m.V.
Al deze afwijkingen vinden we terug bij de platinacapillair.
Ter wille van de overzichtelijkheid hebben we deze verschijnse-
len tezamen gevoegd, alhoewel we slechts de feiten, onder I en II
vermeld, hadden opgemerkt, voor we het onderzoek met het
fraaiere proefobject, de platinacapillair, aanvingen. Hierna ver-
richtten we nog de proeven onder III en IV. Uit deze proeven
mogen we besluiten, dat de verzilverde glascapillair analoog aan
de platinacapillair reageert en we dus de verklaringen op bladz.
30 t.m. 33 gegeven, direct mogen toepassen op de verzilverde
glascapillair.
Verzilverde glascapillair. Vulling uitgekookt gedestilleerd water.
Druk 54 c.m. kwik.
Tabel V
Stroming vannbsp;Stroming van
links naar rechts rechts naar links links naar rechts rechts naar links
t |
E |
t |
E |
t |
E |
t |
E |
Omin. |
13m.V. |
95 min. |
-1-31 m.V. |
Omin. |
77ra.V.125min. |
— 8 m.V. | |
5 |
—14 |
100 |
12 |
5 |
60 |
130 |
—35 |
15 |
—20,6 |
105 |
3 |
10 |
50 |
135 |
—48 |
25 |
—23,7 |
110 |
— 1 |
15 |
40 |
140 |
—51 |
35 |
—26 |
125 |
— 6 |
20 |
36 |
155 |
—58 |
47 |
—25 |
135 |
— 9 |
35 |
20 |
170 |
—63 |
55 |
—28 |
145 |
—11 |
50 |
14 |
185 |
—66 |
65 |
—29 |
155 |
—12 |
65 |
11 |
200 |
—68 |
75 |
—29 |
170 |
—13 |
95 |
8 | ||
85 |
—31 |
180 |
—13 |
125 |
8 | ||
95 |
—31 |
t = tijd. E == „stromingspotentiaalquot;.
-ocr page 36-Verzilverde glascapillair. Vulling dubbel-gedestilleerd water.
Verloop van de potentiaal na drukafzetten (op tijdstip 0).
tijd „str. pot.quot; „electr. pot.quot;
O min. 115 m.V.
35nbsp;110 m.V.
1000 65
1150nbsp;531^
1350nbsp;48
Verzilverde glascapillair. Vulling dubbel-gedestilleerd water.
Aan de electroden meten we een potentiaalverschil van
4-3 m.V. indien de electroden samen in één kolf staan
4-110 m.V. met de gehele stromingspot.cel intact
—107 m.V. als we de capillair in de cel omkeren.
„Stromingspotentialenquot; aan platina.
Proefobject was een capillair van W. C. Heraeus (Hanau) als
volgt gekenschetst:
Materiaal 99,9 % Pt.
Lengte 12,11 c.m.
Inwendige diameter ± 0,02 c.m.
Gewicht 1,740 g.
Soortelijk gewicht 21,4.
Specifieke weerstand ± 0,107. 10-4 l2t-i.
Uit deze gegevens berekenen we voor de weerstand van de
platinacapillairwand ± 0,019
Zou de formule van v. Smoluchowski (bladz. 3) toegepast
mogen worden ter berekening van C uit de stromingspotentia-
len, aan deze platinacapillair te meten, dan kunnen we reeds
vooraf een opmerking maken over de orde van grootte van de
te verwachten potentialen.
Vullen we de stromingspotentiaalcel met gedestilleerd water
cv 10-6 l-2t.) dan berekenen we het geleidingsvermogen van
de capillairinhoud ~ lO-io 1-it. Hieruit volgt o) cv 10 12. Ver-
onderstellen we, dat C putina cv. C glas, waarvoor we een zekere
steun vinden in electrophoretische metingen, dan moet voor het
zelfde drukverschil P gelden E p,at,„a : Eg,as cv 1 : IO12.
Aan Jena Gerateglas vinden we voor P=8 c.m. waterdruk
E=0,52V.
De stromingspotentiaal aan de platinacapillair zouden we on-
meetbaar klein moeten verwachten. Pas bij 10^ atm. zou hij
enkele m.V. bedragen!
Deze semiquantitatieve beschouwing maakt onze verbazing
begrijpelijk, toen we bij de eerste metingen aan deze platinacapil-
lair onder 30 c.m. kwikdruk, gebruik makend van dubbel-gedes-
tilleerd water als vulling, potentialen van 300—400 m.V. vonden.
Zij schijnt tevens de, direct bij ons opkomende gedachte te recht-
vaardigen: „De wandgeleiding treedt niet opquot;. Stellen we E
evenredig met P in het gebied van 1 tot 30 c.m. kwikdruk dan
vinden we E gias E piatina = ± 70 :1. Een factor 102 te klein
(indien géén wandgeleiding optreedt) is eerder aanvaardbaar
dan 1010 te groot, zoals volgens v. Smoluchowski berekend.
Nadere bestudering van het verschijnsel leerde ons echter
spoedig drie afwijkingen zien t.o.v. het gedrag aan glas.
I.nbsp;Was bij glas de stromingspotentiaal binnen de proeffout
constant, bij platina konden we slechts een zweem van constant-
heid vinden. Dit geldt zowel voor vullingen van dubbel-gedestil-
leerd water (tabel IX, X en XI) als van 10-4n KCl (tabel XII en
XIII).
Mede in verband met later te bespreken proeven kunnen we
drie, wezenlijk verschillende, typen van stromingspotentiaal-tijd
krommen onderscheiden bij de platinacapillair:
a)nbsp;Een continu stijgend type. Voorbeeld tabel IX.
b)nbsp;Een kromme met een maximum. Tabel X en XII.
e) Een kromme met een maximum en een minimum. Tabel
XI en XIII.
Het eerste type vinden we vooral aan het begin van een reeks
heen en weer persingen. Later treedt het tweede type op de voor-
grond, zo nu en dan afgewisseld door een kromme met een ma-
ximum en een minimum.
II.nbsp;Bij het dagen-achtereen herhaald heen en weer persen (per
dag verrichtten we b.v. vier persingen van ieder twee uur) be-
paalden we aan het begin van elke dag de zogenaamde electro-
denpotentiaal (zie bladz. 14). Vertoonde deze bij glas doorgaans
variaties van hoogstens enkele m.V. (tabel IV), bij de platina-
capillair vertoonde hij de gekste sprongen (tabel XIV en XV).
III. Na opheffing van het drukverschil aan de uiteinden van
de capillair daalt de stromingspotentiaal bij glas onmeetbaar snel
tot de waarde van de electrodenpotentiaal. Dit geschiedde bij de
platinacapillair, gelijk de instelling van de stromingspotentiaal,
veel langzamer (tabel XVI en XVII).
Deze afwijkingen brachten ons tot de volgende opvatting: Onze
„stromingspotentiaalquot; is wel een potentiaal veroorzaakt door
samenwerking van hydrodynamische stroming en C potentiaal,
maar geen stromingspotentiaal in de gebruikelijke kolloidche-
mische zin des woords.
Tabel IX
„Stromingspotentiaalquot; aan platina. Vulling dubbel-gedestilleerd
water. Brutodruk 40,00 c.m. kwik.
t |
E |
Pi |
Pii |
F corr. |
E/P |
20 |
—350 |
4.1 |
0,30 |
40,30 |
8,69 |
30 |
379 |
2,1 |
0,15 |
40,15 |
9,44 |
40 |
394 |
-f- 0,4 |
0,03 |
40.03 |
9.84 |
50 |
—399 |
— 1.4 |
—0,10 |
39,90 |
10,00 |
60 |
—405 |
— 3,3 |
—0,24 |
39,76 |
10,18 |
70 |
^10 |
— 5,3 |
—0,40 |
39,60 |
10,36 |
80 |
^13 |
— 7,8 |
—0,57 |
39,43 |
10,47 |
90 |
^16 |
—10 |
—0,74 |
39,26 |
10,59 |
Tabel X
„Stromingspotentiaalquot; aan platina. Vulling dubbel-gedestilleerd
water. Brutodruk 30,17 cm. kwik.
t |
E |
Pi |
Pii |
F corr. |
E/P |
30 |
—272 |
3,5 |
0,26 |
30,43 |
8,94 |
40 |
—280 |
2,3 |
0,17 |
30,34 |
9,23 |
50 |
—283 |
1,0 |
0,08 |
30,25 |
9,36 |
60 |
—283 |
— 0,5 |
—0,04 |
30,13 |
9,39 |
70 |
—278 |
— 2,0 |
—0,15 |
30,02 |
9,26 |
80 |
—273 |
— 3,1 |
0,23 |
29,94 |
9,12 |
90 |
—273 |
— 4,4 |
—0,32 |
29,85 |
9,15 |
100 |
—265 |
— 6,3 |
—0,46 |
29,71 |
8,92 |
110 |
—261 |
— 7,2 |
—0,53 |
29,64 |
8,81 |
120 |
—258 |
—10,4 |
—0,76 |
29,41 |
8,77 |
..Stromingspotentiaalquot; aan platina. Vulling dubbel-gedestilleerd
water. Brutodruk 30,17 c.m. kwik.
t |
E |
Pi |
Pii |
P corr. |
E/P |
30 |
—292 |
4,4 |
0,32 |
30,49 |
9,58 |
40 |
—311 |
3,1 |
0,24 |
30,41 |
10,23 |
50 |
314 |
1,7 |
0,13 |
30,30 |
10,36 |
60 |
—316 |
0,5 |
0,04 |
30,21 |
10.46 |
70 |
—313 |
— 1,1 |
—0,08 |
30,09 |
10,41 |
80 |
305 |
— 2,5 |
—0,18 |
29,99 |
10,17 |
90 |
304 |
— 3,7 |
—0,27 |
29,90 |
10,16 |
100 |
—299 |
— 5,1 |
0,36 |
29,81 |
10.03 |
110 |
—298 |
— 6,6 |
0,49 |
29,68 |
10,04 |
120 |
302 |
— 8,5 |
—0,62 |
29,55 |
10,22 |
130 |
307 |
—11,0 |
—0,81 |
29,36 |
10,46 |
,,Stromingspotentiaalquot; aan platina. Vulling lO-^n KCl.
Brutodruk 30,17 c.m. kwik.
t |
E |
Pi |
Pii |
P corr. |
E/P |
20 |
—115 |
1,9 |
0,14 |
30.31 |
3,79 |
30 |
—132 |
4-0,7 |
0,05 |
30,22 |
4,37 |
40 |
—139 |
—0,4 |
—0,03 |
30,14 |
4,61 |
50 |
—141 |
—2,0 |
—0,15 |
30,02 |
4,70 |
60 |
—140 |
—3,1 |
—0,23 |
29,94 |
4,68 |
70 |
—136 |
—0,35 |
29,82 |
4,56 | |
80 |
—130 |
—6,0 |
—0,44 |
29,73 |
4,37 |
90 |
—120 |
—7,8 |
—0,57 |
29,60 |
4,05 |
„Stromingspotentiaalquot; aan platina. Vulling lO-^n KCl.
Brutodruk 30,17 c.m. kwik.
t |
E |
Pi |
Pii |
P corr. |
E/P |
10 |
—91 |
8,0 |
0,59 |
30,76 |
2,96 |
20 |
—98 |
6,1 |
0,45 |
30,62 |
3,20 |
30 |
—99 |
4,6 |
0,34 |
30,51 |
3,24 |
40 |
—96 |
3,2 |
0,24 |
30,41 |
3,16 |
50 |
—93 |
1,4 |
0,10 |
30,27 |
3,07 |
60 |
—93 |
0,3 |
0,02 |
30,19 |
3,08 |
70 |
—95 |
-1,5 |
—0,11 |
30,06 |
3,16 |
80 |
—95 |
—2,9 |
—0,21 |
29,96 |
3,17 |
90 |
—96 |
3,9 |
—0,29 |
29,88 |
3,21 |
Platinacapillair.
Potentiaalverschil aan het begin van opeenvolgende dagen
van meten.
Vulling 10-4n. KCl 15.1. '36 —19 m.V.
16.1.'36 40 m.V.
Platinacapillair,
Potentiaalverschil aan het begin van opeenvolgende meetdagen.
Vulling 10-4n. KCl 28. 4.'36nbsp; 25 m.V.
29.4. '36nbsp; 87 m.V.
30. 4. '36nbsp; 71H m.V.
1. 5. '36nbsp; 68 m.V.
4.5.'36nbsp; 14m.V.
5.nbsp;5. '36nbsp; 64 m.V.
6.nbsp;5.'36nbsp; 18m.V.
-ocr page 41-Platinacapillair.
Verloop van het potentiaalverschil na uitschakelen van het druk-
verschil. Vulling dubbel-gedestilleerd water.
„str. pot.quot;nbsp;pot. na tijd in min.
drukuitsch.
Platinacapillair.
Verloop van het potentiaalverschil na uitschakelen van het druk-
verschil. Vulling 10-4 KCI oplossing.
„str. pot.quot;
473^ m.V.
Van een afwijking van de veronderstelde hydrodynamische
laminaire stroming moeten we verwachten, dat zij geen 60 min.
nodig heeft om tot volle ontwikkeling te komen.
Gelovend in een gedefinieerde ionenophoping (en dus C) aan
het metaal-vloeistof grensvlak kunnen wij niet begrijpen, dat
door de hydrodynamisch stationnaire stroming hiervan een, met
de tijd veranderlijk, deel afgestroopt zou worden. Er zal dus,
per tijdseenheid een constante hoeveelheid ionen aan de uitein-
pot. na |
tijd in min. |
drukuitsch. | |
0 | |
44 m.V. |
5 |
43 |
10 |
40 |
25 |
39 |
45 |
14 |
3960 |
den van de capillair arriveren. Ook de electriciteitsterugvloeiing
door de capillairinhoud zal stationnair zijn.
De verandering van de potentiaal met de tijd zal zijn oor-
sprong moeten vinden in het electriciteitstransport door de ca-
pillairwand! Ook hiervan verwachten we niet, dat het verandert
met de tijd. Een constant potentiaalverschil veroorzaakt in een
bepaalde weerstand toch geen veranderlijke stroom? Inderdaad'
Maar voor het optreden van deze stroom moet aan een bepaalde
eis voldaan zijn.
Bij de electriciteitsterugvloeiing door de vloeistof bewegen
zich de ionen zelve in het electrische veld. Voor de terugvloeiing
door de wand echter dienen de ionen zich te ontladen aan het
platina, want dit transporteert wel electriciteit in de vorm van
electronen maar niet als ionen.
Deze complicatie is door v. Smoluchowski niet in zijn formule
tot uiting gebracht.
Allereerst moeten we ons afvragen welke ionen tot ontlading
zullen komen aan het platinaoppervlak. Uit het buitenbelegsel
van de dubbellaag voeren we door de hydrodynamische stroming
ionen van een bepaald ladingsteken weg. De vloeistof in de kolf,
waarin deze stroom uitmondt, verkrijgt hierdoor een hogere
potentiaal van dit teken, de vloeistof in de andere kolf noodza-
kelijk een hogere potentiaal van tegengesteld teken. Nu treedt
in de vloeistof in de capillair een potentiaalverval op. Slechts in
het midden van de capillair heeft de vloeistof de oorspronke-
lijke potentiaal behouden, dat is de evenwichtspotentiaal t.o.v.
de platinawand. Links en rechts hiervan vinden we tegengestel-
de afwijkingen van deze evenwichtspotentiaal. De natuur tracht
de evenwichtstoestand weer te herstellen. Er zullen links en
rechts van het midden ionen van onderling tegengesteld teken
tot ontlading komen aan het platinaoppervlak en dientengevol-
ge vloeit electriciteit van punten van hogere potentiaal naar die
van lagere door de wand: de wandgeleiding.
Bij het gebruik van dubbel-gedestilleerd water zal men in het
buitenbelegsel van de dubbellaag H' of OH'ionen aantreffen (er
is al niet anders aanwezig); deze zullen dan ook tot ontlading
komen. Echter uit KCl-oplossingen zullen eerder H' en OH'ionen
tot ontlading komen dan Kquot; en Cl'ionen aangezien hun ontla-
dingspotentiaal lager is. Het platinaoppervlak zal, vooral aan de
capillairuiteinden (hier is de afwijking van de even wichtspoten-
tiaal het grootst) bedekt worden met waterstof en zuurstof.
Door de vloeistofstroming zullen de uiteinden van de platina-
capillair worden tot electroden van een knalgascel, welke kort-
gesloten is door de capillairwand. De gasbelading van de elec-
troden zal door de ionenontlading stijgen. En hierin vinden we,
zoals blijken zal, zonder enige hulphypothese, slechts door nauw-
keurige analyse van wat moet geschieden, een ongedwongen ver-
klaring van de geconstateerde afwijkingen.
Alvorens dit na te gaan, zullen we ons de vraag voorleggen of
we uit deze veronderstelling verschijnselen kunnen voorspellen.
Dit toch vormt een grote steun voor de juistheid van onze hy-
pothese.
Wat meten we eigenlijk aan de electroden?
In eerste benadering kunnen we het systeem als volgt opvat-
ten (zie fig. II):
In de linkse kolf bevinden
zich een platinameetelectro-
de (welke een gedefinieerde
constante potentiaalsprong I
t.o.v. de vloeistof heeft) en
een waterstofelectrode met
potentiaalsprong II naar de
vloeistof. Deze waterstof-
— electrode is door de capillair-
wand metallisch geleidend
verbonden met een zuurstof-
electrode (met potentiaal-
sprong III) in de andere
kolf. In deze kolf vinden we
ook weer een platinaelectro-
H,
f
Q
Fig. II.
de met een potentiaalsprong naar de vloeistof IV welke prac-
tisch gelijk is aan die in de eerste kolf. De vloeistof in de kolven
mag als aequipotentiaalruimte beschouwd worden.
Als „stromingspotentiaalquot; meten we nu:
I—II III—IV.
Stellen we nu bij benadering I = IV (zie hierover bladz. 14)
dan blijkt, dat we als „stromingspotentiaalquot; dus de spanning
van de knalgascel meten.
Wel willen we de aandacht er op vestigen, dat zeer waarschijn-
lijk aan de capillairuiteinden niet de volle potentiaalsprongen
van waterstof- en zuurstof-electrode gemeten worden, maar deze
grootheden verminderd met C, aangezien de hydrodynamische
stroming het deel C van de totale potentiaalsprong wegneemt.
I. Met fig. II voor ons kunnen we direct het volgende voor-
spellen: De potentiaal, gemeten aan de platinaelectroden, moet
veranderen, indien we de capillair (dus de sprongen II en III)
omkeren. Na opheffing van het drukverschil verrichten we daar-
om de volgende experimenten:
a)nbsp;We meten met de platinacapillair tussen de kolven de po-
tentiaalsprongnbsp;Ei = I—II III—IV.
b)nbsp;Keren we de platinacapillair om dan meten we
E2=I—III II—IV.
c)nbsp;Plaatsen we een glascapillair, gevuld met dezelfde vloei-
stof, als verbinding tussen de kolven, in plaats van de platina-
capillair dan meten we Es^I—IV.
Nu moet zijn
2
Dit blijkt binnen de meetfout het geval te zijn. (Men moet in
aanmerking nemen, dat de te meten effecten tijdens de meting
veranderen.) We vonden namelijk:
El = 37 m.V. Ea = —30 m.V. Eg = 3 m.V.
Het omkeren van de g 1 a s capillair tussen de kolven heeft,
zoals verwacht mocht worden, geen effect.
II. Indien we beide capillairuiteinden weten te maken tot elec-
troden van zodanige capaciteit, dat de, door de stromingspoten-
tiaal optredende, stroomdoorgang geen merkbare polarisatie te
weeg brengt, dan zal de potentiaalsprong II = III zijn. Onafhan-
kelijk van de persrichting zullen we dan bij de „stromingspoten-
tiaalmetingquot; als totaalspanning vinden I—IV: de constante elec-
trodenpotentiaal. Ook deze conclusie laat directe controle toe.
We kunnen de capillairwand tot een waterstofelectrode maken,
welke vrij ongevoelig is voor enige stroomdoorgang, op tweeër-
lei wijze:
a)nbsp;Door gasvormig waterstof in de vloeistof te leiden.
b)nbsp;Door chinhydron aan de vloeistof toe te voegen.
In beide gevallen wordt het platina tot omkeerbare waterstof-
electrode. We brengen een evenwichtsconcentratie waterstof op
het platina, in het eerste geval bepaald door de hoeveelheid op-
gelost waterstofgas in de vloeistof, in het tweede geval door de
vaste verhouding chinon-hydrochinon. De electrodebelading
wordt gebufferd door de, in verhouding, zeer grote hoeveelheid
opgelost waterstofgas of chinhydron in de vloeistof (Tabel XVIII
bevestigt onze opvatting.) Tegelijker tijd zijn natuurlijk ook de
potentiaalsprongen I en IV in gelijke verhouding geëgaliseerd. In
het geval lO-i % chinhydron 1) -H lO-^n. HCl is de gemeten to-
taalpotentiaalsprong permanent = 0.
Platinacapillair.
Vulling van de cel „Str. potentiaalquot; Spec. geleid.
verm. bij 25° C.
10-4n KCl 10-3 % chinhydron ± 16 m.V. 1,63. lO-s l-2t.
10-4nKCl 10-1 % chinhydron 1—2 m.V. 1,96. lO-s l-2t.
10-4nKClnbsp;±100 m.V. 1,49. 10-5 l-2t.
10-4n HCl 4- 10-1 % chinhydronnbsp;O m.V.
10-4n KCl -f waterstofgasnbsp;± 6 m.V. 1,51. 10-5 l-2t.
Het specifiek geleidingsvermogen der oplossingen is vermeld
om te doen zien, dat de verlaging van de „stromingspotentiaalquot;
niet voortvloeit uit verhoging van deze factor.
1nbsp; Het, in dit onderzoek gebruikte, chinhydron bereidde W. J.
Pfeiffer chem. cand. onder leiding van E. Havinga chem. drs. als volgt:
Hydrochinon werd uit 50 % azynzuur omgekristaUiseerd en ge-
droogd boven CaClg en KOH; het hydrochinon werd vervolgens met
KgCrgO,^ en HgSO^ geoxydeerd tot chinon, de vloeistof geextraheerd
met benzol. Na verdampen van de benzol vond waterdampdestillatie
plaats. Het overgestoomde chinon werd gewassen met verdund azijn-
zuur en daarna nogmaals overgestoomd. We droogden het boven
CaClg en KOH.
Het chinhydron bereidden we door mengen van gefiltreerde aequi-
moleculaire aetherische oplossingen van hydrochinon en chinon, koel-
den met üs, zogen af en wasten met aether uit.
Deze, enigszins omslachtige, reiniging pasten we toe om het chin-
hydron zo veel mogelijk vry van polyvalente ionen te verkregen. De,
normaal toegepaste, bereiding geeft een product, dat altijd deze ionen
bevat
Wij danken genoemde collega's ook op deze plaats nogmaals harte-
lijk voor hun hulp.
Aan glas (zie bladz. 43) werd aangetoond, dat chinhydron een
geringe stijging van de stromingspotentiaal en dus van C geeft.
De daling der gemeten potentialen zal niet aan veranderingen van
C of 5c geweten mogen worden, maar aan het feit, dat we de com-
plicatie's verbonden aan de term w uitschakelen.
Wat betreft de proef met waterstofgas zij verwezen naar
bladz. 35, aangezien hierbij een complicatie optreedt. De waarde
van de „stromingspotentiaalquot; bij de vulling met 10 % KCl
waterstofgas is slechts vermeld om de qualitatieve bevestiging
van onze hypothese te demonstreren.
III. Een derde steun voor onze theorie vinden we in de ex-
perimenten, beschreven op bladz. 42.
Indien namelijk de door ons gevonden effecten op rekening
van ontlading aan de metaalwand geschreven mogen worden,
moeten we alle verschijnselen kunnen nabootsen met de volgen-
de opstelling:
Men neme een stromingspotentiaalcel met een glascapillair,
plaatse naast de „meetelectrodequot; in elke kolf nog een platina-
blikje. Verbinden we deze blikjes onderling door een kortsluit-
draad, dan zullen zij de platinacapillair imiteren. Ook deze con-
clusie vonden we volledig bevestigd.
De laatste experimenten bieden ons tevens de fraaie mogelijk-
heid een volledige scheiding te bewerkstelligen van de invloeden
der toevoegsels op C en x enerzijds en m anderzijds.
Gaan we nu over tot de verklaring van de gevonden verschijn-
selen.
Verklaring van afngt;ijking III (tabel XVI en XVII).
Na opheffing van het drukverschil aan de capillairuiteinden
zal de knalgascel zich door de capillairinhoud ontladen. Ten ge-
volge van de zeer hoge weerstand van deze vloeistofkolom vindt
de ontlading uiterst langzaam plaats, altijd evenredig met het
momentaan heersende potentiaalverschil. De potentiaal daalt dus
geleidelijk en nadert asymptotisch tot de ware electrodenpoten-
tiaal (welke slechts voortkomt uit het ongelyk zijn van de po-
tentiaalsprongen I en IV).
Tevens zal de E.M.K, dalen, omdat de gasbelading door diffusie
daalt!
Ook kan depolarisatie tengevolge van diep in de electrode aan-
wezig gas zijn invloed doen gelden op het verlopen van het po-
tentiaalverschil na drukafzetten. Hierdoor is zelfs de mogelijk-
heid niet uitgesloten, dat het potentiaalverschil omkeert van te-
ken. Eindigen we een meetreeks b.v. met een kortstondige per-
sing van links naar rechts, dan heeft zich rechts een oppervlak-
kige waterstof- en links een oppervlakkige zuurstof-electrode ge-
vormd. Is er echter, tengevolge van de voorafgaande persing
links een grote hoeveelheid waterstof en rechts zuurstof in de
electroden opgehoopt, dan kunnen we ons zeer goed indenken,
dat bij evenwichtsinstelling tussen het inwendige en het opper-
vlak links uiteindelijk een waterstof- en rechts een zuurstof-elec-
trode ontstaat. Het potentiaalverschil keert dus van teken om.
Op deze omkeer van teken is de ontlading gesuperponeerd. Deze
zien we zich normaal uiten, als de depolarisatie verwaarloosbaar
geworden is, in een daling van de „electrodenpotentiaalquot;. Een
voorbeeld hiervan geeft onderstaande tabel XIX.
tijd in min.nbsp;„strem, pot.quot; „electr. pot.quot;
Onbsp;—11 m.V.
15nbsp;—3 m.V.
Verklaring van afmijking II (tabel XIV en XV).
Deze volgt direct uit de vorige:
Aan het begin van elke dag meten we eigenlijk weer het po-
tentiaalverschil van de knalgascel. Heeft hij zich reeds ver ont-
laden, dan is zijn E.M.K, klein en ligt dicht bij de werkelijke
electrodenpotentiaal. Is hij nog slechts weinig ontladen, of heb-
ben we de vorige dag beëindigd met een zeer intensieve gasbe-
lading, door zeer langdurig persen in één richting, dan vinden
we nog een vrij grote E.M.K.
Afhankelijk van de richting van de laatste vloeistofstroming
op de vorige dag, is de gasbelading:
links zuurstof — rechts waterstof of
links waterstof — rechts zuurstof
Geven we de totaalpotentiaalsprong in het eerste geval een
positief teken, dan verkrijgt hij in het tweede geval een negatief
teken (zie fig. II).
De schijnbare „electrodenpotentiaalquot; tengevolge van deze rest-
gasbelading kan dientengevolge ook positief of negatief teken
hebben (tabel XIV).
Ter bespreking van afwijking I zullen we ons eerst de vraag
voorleggen, hoe we het electrokinetische teken van de wand kun-
nen afleiden uit de som der polarisatiepotentialen.
Geïdealiseerd kunnen we het verschijnsel als volgt voorstellen:
Vóór het persen zijn alle potentiaalsprongen even groot
(fig. III).
I = pot. sprong Pt electr.
—nbsp;vloeistof in linker
kolf.
11 = pot. sprong Pt. cap.
—nbsp;vloeistof in linker
quot;I- kolf.
IIInbsp;= pot. sprong Pt. cap. — vloeistof in rechter kolf.
IVnbsp;= pot. sprong Pt electr. — vloeistof in rechter kolf.
We persen nu vloeistof van links naar rechts. By een nega-
tieve C wordt het rechter capillaireinde tot waterstofelectrode.
(De hydrodynamische stroom voert positieve ionen aan.) Zijn
potentiaal t.o.v. de vloeistof daalt. De linker electrode wordt
zuurstof electrode. Zijn potentiaal zal dientengevolge stijgen
t.o.v. de vloeistof. Het resultaat stelt fig. IV graphisch voor.
De potentiaalsprongen van de meetelectroden veranderen niet,
omdat hier geen stroomdoorgang plaats vindt.
Tengevolge van de polarisatieverschijnselen meten we een po-
tentiaalsprong tussen de electroden, naar richting gelijk aan die,
welke we zouden vinden bij de werkelijke stromingspotentiaal.
In de tabellen hebben we het potentiaalverschil tussen de elec-
troden, hetwelk in den beginne ten onrechte als zuivere stro-
mingspotentiaal beschouwd werd, zodanig teken gegeven, dat het
overeenstemt met het electrokinetische teken van de wand ten
opzichte van de vloeistof. Dit geschiedt altijd bij stromingspo-
E
tentiaalmetingen; aangezien in
P
Ut
4 TTÏj X
teken hebben, moeten E en C in teken overeenstemmen.
Uit de tabellen IX, X, XI,
XII, XIII volgt dus allereerst,
dat de electrokinetische po-
tentiaal van platina t.o.v
dubbel-gedestilleerd water en
10-4n KCl negatief is.
Omladingsverschijnselen
aan de platinawand zullen
zich, gelijk bij een echte
stromingspotentiaal, mani- .
festeren in een omkeren van
de polarisatiepotentialen.
Ook de potentiaalsprong, aan de meetelectroden gemeten, ver-
andert dientengevolge van teken.
Fig. IV.
Verklaring van afwijking I (tabel IX t.m. XIII): het niet
constant zijn van de „stromingspotenüaalquot;.
Hiertoe dienen we ons de vraag te stellen, waardoor de grootte
van de potentiaalsprongen II en III in fig. IV bepaald wordt.
In eerste benadering mogen we de electrolytconcentraties in
beide kolven constant beschouwen. Was dit niet het geval, dan
zou, zelfs indien de capillairuiteinden volledig onpolariseerbaar
waren, een E.M.K. van een concentratieelement optreden, het-
geen niet het geval is. Slechts de hoeveelheden waterstof en zuur-
stof op de uiteinden van de capillair bepalen de E.M.K. van de
knalgascel.
Laten we dus allereerst trachten iets af te leiden omtrent deze
quantiteiten en daarna uit deze grootheden iets over de E.M.K.
Wij gaan hiertoe uit van de volgende veronderstellingen:
1°. De waterstof en zuurstof geven aanleiding tot de, thermo-
dynamisch te berekenen, electromotorische kracht van de knal-
gascel.nbsp;O
D a
alle factoren positief
2°. De electrokinetische potentiaal verandert niet door de ont-
lading.
3°. Tengevolge van de constante electrokinetische potentiaal
en hydrodynamische stroming komen per tijdseenheid a ionen
aan het capillairuiteinde vrij.
4°. Deze ionen ontladen zich momentaan aan de capillair-
wand.
5°. Door diffusie verdwijnt er een deel x van de totale gas-
belading.nbsp;^
6°. De gasbelading vermindert, doordat de knalgascel zich
ontlaadt door het capillairlumen. Hierdoor verdwijnt er per tijds-
eenheid een hoeveelheid gas, als ionen in de oplossing, welke
evenredig is met de E.M.K. E van de knalgascel.
7°. De capaciteit van de capillairuiteinden lot het opnemen
van waterstof en zuurstof is constant. We mogen dus de con-
centratie der gassen in het metaal als recht evenredig met dè
totaal aanwezige hoeveelheid beschouwen.
8°. De ontlading van H'ionen houdt in het tegelijkertijd ont-
laden van OH'ionen aan het andere uiteinde van de capillair.
De zuurstofhoeveelheid is dus een functie van de waterstofbe-
lading. In meest algemene vorm mogen we dan ook E= rp (ci)
schrijven, waarin Ci = totale belading van een uiteinde met
waterstofgas uitgedrukt in atomen.
Voor een belading c geldt nu:
dc
waarin b de evenredigheidsfactor uit voorwaarde 6 voorstelt.
Aangezien E een functie van c is mogen we omgekeerd stellen:
Uit (1) en (2) volgt:
dE_a —X(J;(E) —bE
dt
d t
-ocr page 51-Wordt op een bepaald tijdstip — = O, dan worden ook alle
d t
hogere differentiaalquotienten = 0. Er treedt dus geen maxi-
mum of minimum op in de E.M.K, van de knalgascel.
De E.M.K, wordt constant voor:
O = a — xc — bE
hetgeen echter pas voor t = oo het geval is. We naderen deze
belading asymptotisch, zodat na een zekere tijd de veranderingen
zeer gering worden: De E.M.K, schijnt constant! Dit is ook de
reden, dat Smith en Reyerson 46) pas na 24 uren een constante
„stromingspotentiaalquot; vonden.
Bezien we in het licht van deze beschouwing onze experimen-
ten, dan kunnen we zeggen, dat een pas gereinigde capillair aan
onze veronderstellingen schijnt te voldoen.
Mettertijd treden afwijkingen op (type b en c bladz. 21). Wel-
ke veronderstelling is onjuist, of wordt tijdens het experiment
onjuist?
Ongetwijfeld bereikt de zuurstof electr ode niet zijn evenwichts-
potentiaal t.o.v. de vloeistof 66). Hij blijft er a 1 tij d beneden.
Tegen onze tweede veronderstelling zijn echter grote bezwaren
aan te voeren:
Al spraken we in onze mathematische afleiding telkens van
capillairuiteinden, reeds op bladz. 26 stipten we aan, dat de ont-
lading aan de wand over de gehele capillairlengte plaats vindt,
al moge hij dan aan de uiteinden het sterkst zijn. Over de gehele
lengte treedt een verandering van s op en met de verandering
van s gaat een verandering van ^ hand in hand.
Bij de ontwikkeling van deze idee komen de onderzoekingen
uit de school van Frumkin ons prachtig te hulp:
Zij hebben eensdeels onderzocht het gebeuren aan platina-
electroden, oorspronkelijk verzadigd met waterstof, welke zij
door anodische polarisatie langzamerhand met zuurstof opladen
67, 68 en 69)^ andcrsdeels platinasolen, waarin waterstof of
zuurstof werd geleid '^o en 71). Hun conclusie luidt:
bij sterke waterstof belading is C negatief;
bij sterke zuurstofbelading is C ook negatief;
in het tussenliggend gebied is C positief, d.w.z. in verdunde
oplossingen van HCl, H2SO4, KOK.
Ook wij hebben een onderzoek ingesteld naar de invloed van
-ocr page 52-de gasbelading van de capillair op de electrokinetische potentiaal,
welks teken we kunnen afleiden uit de optredende polarisatie (de
schijnbare stromingspotentiaal).
Hiertoe gingen we als volgt te werk:
We reinigden de capillair zeer langdurig met chroomzuur en
gedestilleerd water; vulden de stromingspotentiaalcel en bepaal-
den het teken van de „stromingspotentiaalquot; van deze zuurstof-
beladen platinawand. Dit bleek een electrokinetisch negatieve
wand te zijn. Hierna persten we met stikstof alle vloeistof in één
kolf en leidden daarna waterstof door de cel. Zodoende vult men
de gehele stromingspotentiaalbron met waterstof en laat het gas
er langzaam doorheen stromen.
De moeilijkheid is nu, juist in het gebied van positieve C
de waterstof toevoer te onderbreken.
Zoals uit de proeven van Frumkin e») blijkt is de capaciteit
van de dubbellaag in dit gebied veel kleiner dan in de gebieden
met negatieve C- Om deze reden platineerden we de capillair
inwendig volgens het voorschrift van Lummer en Kurlbaum;
hierdoor neemt de capaciteit sterk toe en is de opgenomen hoe-
veelheid waterstof aan wijdere grenzen gebonden. Door deze
grotere capaciteit is de, door polarisatie ontstane, potentiaal-
sprong niet vergelijkbaar met die aan de ongeplatineerde ca-
pillair.
Waarschijnlijk tengevolge van een zekere asymmetrie, voort-
vloeiend uit de eenzijdige inleiding van waterstof, superponeert
zich op de „stromingspotentiaalquot; een, practisch gesproken, con-
stante potentiaal welke ontstaat door asymmetrische belading
van electroden en capillairuiteinden. Dit blijkt uit het omkeren
van de capillair ten opzichte van de electroden, welke handeling
de storende potentiaal sterk verandert, echter aan het verschijn-
sel van de „stromingspotentiaalquot; (de optredende verandering in
de potentiaalsprongen door de ionenontlading aan de capillair)
niets verandert.
Is de capillair door een geschikte waterstofopneming in het
gebied van positieve C gekomen, dan moet een verder doorge-
zette waterstoftoevoer leiden tot het ontstaan van een negatieve
electrokinetische potentiaal.
Tabel XX bevestigt de opvatting van Frumkin en toont ons,
dat we deze tekenomkeer in aanmerking moeten nemen bij de
interpretatie van onze experimenten.
Omlading van de platinacapillair door waterstofgas.
Vulling |
Druk in c.m. Tijdsduur Hg door- |
„strom. pot.quot; | |
kwik |
leiden in min. | ||
10-4n KCl |
30 c.m. |
niet bepaald |
20 m.V. |
10-4n KCl |
9» |
niet bepaald |
14 m.V. |
10-4nHCl |
59 |
0 |
—10 m.V. |
120 |
23 m.V. | ||
120 210 |
50 m.V. | ||
120 210 330 |
—24 m.V. | ||
120 210 330 |
—18 m.V.1 | ||
10-4nHCl |
»9 |
0 |
— 9 m.V.** |
40 120 300 |
32 m.V.** | ||
40 120 300 360 |
—17 m.V.** |
Met deze uitkomst kunnen we de afwijkende typen b en c op
bladz. 21 verklaren en wel als volgt:
We begonnen de meetreeks met een gereinigde capillair welke
dientengevolge een O2 belading had. Door deze zuurstofbelading
bestaat er een negatieve C- De daaruit volgende polarisatie treedt
ook op (zie bladz. 22, 23 en 32) bij stroming van de vloeistof.
Bij de eerste persingen vermeerderen en verminderen we de
zuurstofbelading, zonder een zodanige gasbelading te bereiken,
dat we in het overgangsgebied met positieve C komen.
Telkenmale echter als we aan een bepaalde helft van de capil-
1nbsp; Deze meting volgde direct op de vorige na omkering van de
capillair in de stromingspotentiaalbron ter uitschakeling van de boven
besproken asymmetrie. Het binnendringen van Og in de cel verklaart
de daling van de optredende polarisatieeffecten (welke we als stro-
mingspotentiaal meten).
lair waterstof ontladen zal een deel hiervan diep in het metaal
doordringen. Bij de volgende belading met zuurstof zal de water-
stof, aan het oppervlak, tot water geoxydeerd worden, niet echter
alle diep in het metaal aanwezige waterstof. Hiervan blijft een
deel behouden. Dit spel herhaalt zich vele malen. De gehele ca-
pillair wordt, door deze plaatsvindende waterstofophoping lang-
zaam maar zeker van een met zuurstof bedekte tot een met
waterstof bedekte capillair. Niet alle delen van de capillair zullen
deze metamorphose even snel óndergaan, omdat niet overal
evenveel ionen per tijdseenheid tot ontlading komen.
Na een zeker aantal persingen is de zuurstofbelading zoveel
gedaald, dat het volgende verschijnsel optreedt:
Tijdens het persen kunnen we het punt bereiken, dat aan het
einde van de capillair zo veel waterstof ontladen is geworden,
dat dit gedeelte een positieve C vertoont. Het voorste deel van
de capillair heeft nog een negatieve C- De hydrodynamische
stroming voert hiervan positieve ionen af. Deze ontladen zich
reeds aan het begin van het deel met positieve C , aangezien ze
hier in een gebied komen, waarin ze niet meer in evenwicht met
de wand zijn. Hierdoor breidt het gebied met positieve C zich
verder naar het midden van de capillair uit. Aan het einde van
de capillair echter komen negatieve ionen vrij tengevolge van
de, hier aanwezige, positieve C- Deze ionen verlagen bij hun ont-
lading de waterstofbedekking van dit einde. Dientengevolge stijgt
hier de potentiaalsprong capillaireinde-vloeistof met het gevolg,
dat de „stromingspotentiaalquot; daalt (zie bladz. 33). Zodoende
treedt het maximum in de E-t kromme op. Het deel met positie-
ve C groeit naar het midden van de capillair aan, maar neemt aan
het uiteinde af door de ontlading van de ionen, welke de vloei-
stofstroom van zijn oppervlak meevoert. Het verplaatst zich als
geheel naar het begin van de capillair. Doordat de hydrodynami-
sche stroming negatieve ionen afvoert van het oppervlak van
dit deel, schept het zelve de mogelijkheid, dat achter zich weer
een gebied optreedt met negatieve C, hetwelk positieve ionen
afgeeft, welke weer de polarisatiepotentiaal doen stijgen door
hun ontlading. Zo zouden gebieden met positieve en negatieve C
elkander opvolgen, elk voor zich in zich dragend de kiem van
zelfvernietiging. We zouden een E-t kromme verwachten welke
oscilleert.
Deze verklaring is slechts te aanvaarden, indien wij tevens
onderstellen, dat de hydrodynamische stroming de ionen verder
meevoert dan het punt, waar hun concentratie niet meer in even-
wicht is met de wand. Ware dit niet het geval, dan zou slechts
een gebied bereikt kunnen worden, dat gekenmerkt is door het
ontbreken van een electrokinetische potentiaal.
We vinden echter in het werk van Frumkin en Slygin e») nog
een tweede mogelijkheid tot verklaring van het optredende ma-
ximum en minimum.
Aangezien zij aan hun platinaelectroden depolarisatie van het
zwak anodisch gepolariseerde oppervlak waarnemen door wa-
terstofgas, dat diep in de electrode aanwezig is, moeten wij ons
afvragen, hoe zich in onze experimenten een zodanige depolari-
satie manifesteren zal.
Deze depolarisatie zal zich des te sterker doen gevoelen naar
mate de gasbelading van het oppervlak meer afwijkt van de be-
lading, welke in evenwicht is met de dieper gelegen lagen. De
hoeveelheid gas in het inwendige wordt bepaald door de voor-
geschiedenis van het beschouwde oppervlak. (In ons geval dus
door de voorafgaande persing.) Naarmate we nu tijdens een per-
sing meer zuurstof op het oppervlak brengen neemt de depolari-
satie tengevolge van de, in het inwendige aanwezige waterstof
toe. De depolarisatie vertoont echter een maximum, omdat hij
een verkleining van de waterstof concentratie veroorzaakt, welke
vermindering gepaard gaat met kleiner wordende depolarisatie.
Is deze maximale depolarisatie zo sterk, dat hij tijdelijk een
verlaging van de oppervlakkige zuurstofbedekking tengevolge
heeft, dan zal deze zuurstofbelading en daarom ook de polari-
satiepotentiaal een maximum en minimum doorlopen, waarna
de normale stijging weer optreedt, omdat het evenwicht tussen
de gasbeladingen van het oppervlak en de dieper gelegen lagen
door de depolarisatie hersteld is.
Door middel van welk experiment kunnen we uit deze twee
mogelijke verklaringen de meest juiste kiezen? De beschouwin-
gen zelve wijzen ons de weg:
Uitgaande van een capillair, beladen met zuurstof, zal de in-
vloed van gebieden met positieve C waarneembaar zijn aan het
uiteinde, waar waterstof ontladen wordt; depolarisatie zullen
we echter moeten constateren aan het uiteinde, waar zuurstof
zich ontlaadt (waar de vorige persing waterstof opgehoopt
heeft), aangezien slechts van waterstof depolariserende werking
verwacht mag worden. In de meting van de potentiaalsprongen
aan de uiteinden van de capillair afzonderlijk, hebben we het
middel om te beslissen tussen de twee mogelijkheden.
Het experiment leert ons, dat we beide oorzaken aanwezig
moeten veronderstellen. In een meetreeks met dubbel-gedestil-
leerd water vonden we de eerste maxima aan de waterstofkant
(zie tabel XXI); bij 10-4nKCl oplossingen vonden we bij zeer
lang voortgezet persen juist de maxima aan de zuurstofkant (zie
tabel XXII).
We willen er uitdrukkelijk op wijzen, dat geen conclusies ge-
trokken mogen worden uit de grootte van de potentiaalsprongen
in tabel XXI en XXII, aangezien deze gedeeltelijk door de wille-
keurige (maar beiderzijds practisch gelijke) potentiaalsprong
meetelectrode-vloeistof bepaald wordt. De meetelectroden (met
hun potentiaalsprongen I en IV in fig. II op bladz. 27) fungeren
namelijk als standaardelectroden bij deze meting. Trekken we
de, in de tabellen vermelde, potentiaalsprongen van elkaar af,
dan verkrijgen we de „stromingspotentiaalquot;.
Tabel XXI
Potentiaalsprongen aan de platinacapillairuiteinden.
Vulling dubbel-gedestilleerd water. Druk 30 c.m. kwik.
Tijd in min.nbsp;Pot. sprong van het eindenbsp;Pot. sprong einde waar-
waar naar toe geperst wordt vandaan geperst wordt
Onbsp;— 47 m.V.nbsp;— 43 m.V.
-ocr page 57-Potentiaalsprongen aan de platinacapillairuiteinden.
Vulling 10-4nKCl oplossing. Druk 30 c.m. kwik.
Tijd in min. Pot. sprong van het einde Pot. sprong einde waar-
waar naar toe geperst wordt vandaan geperst wordt
0 |
10J^m.V. |
64 m.V. |
15 |
37 |
—14 |
25 |
—38 |
-IVA |
35 |
—16 | |
45 |
—43 |
—27 |
55 |
—31 | |
65 |
—37 | |
75 |
45 |
—40 |
Bepaling van de omladingsconcentraUes met
meermaardige ionen.
Konden we aan de platinacapillair geen stromingspotentiaal-
metingen verrichten tengevolge van de optredende polarisatie,
wel mocht verwacht worden nauwkeurig de concentratie te kun-
nen bepalen, waarbij C = O is, aangezien hierbij geen ionen door
de hydrodynamische stroming worden getransporteerd en dus
geen polarisatie optreedt.
Echter bleken de gevonden isoelectrische concentraties niet re-
produceerbaar te zijn. Dit is ook zeer goed begrijpelijk, aangezien
onze reinigingsmethodiek geen reproduceerbare gasbelading
geeft. Dientengevolge is de C en de omladingsconcentratie na
elke reiniging anders.
We trachten nu C vast te leggen door na reiniging met
chroomzuur en gedestilleerd water de capillair te doorspoelen
met 10-4n HCl -f 0,1 % chinhydron, omdat ons gebleken is, dat
we hiermede alle electrische ongelijkheden van het platinaopper-
vlak kunnen wegnemen.
Hierna verdrongen we het chinhydron-zoutzuurmengsel met
de thorium- of aluminium-nitraat bevattende oplossingen. Ook
dit leverde niet het gewenste resultaat aangezien de, in de tho-
rium- en aluminium-nitraat aanwezige zuurstof de door het chin-
hydron-zoutzuur gedefinieerde gasbelading veranderde.
Daarom namen we proeven met uitgekookt water, waarin we
niet alleen het aluminium- of thorium-nitraat oplosten, maar ook
nog zoveel chinhydron (0,01 %), dat nog juist de polarisatie-
verschijnselen voldoende duidelijk waren te meten. Deze oplos-
singen ontgasten we nogmaals in vacuo. Maar zelfs met deze
voorzorgen werden nog geen scherp reproduceerbare resultaten
verkregen. Tevens waren de isoelectrische concentraties zeer
laag. Mogelijk veroorzaakt het chinhydron een waterstofgasbe-
lading, welke een zeer kleine C oplevert (dicht hggend bij het
gebied met positieve C) en kunnen sporen zuurstof bij het in
elkaar zetten van de stromingspotentiaalcel reeds een funeste
invloed oefenen.
We keerden daarom terug tot een capillairoppervlak, dat we
na reiniging enige tijd met de lucht in aanraking lieten en be-
paalden hieraan de omladingsconcentraties.
We vonden voor A1(N03)3 omlading bij 2-8.10-6 molair, voor
ThCN03)4 bij ±10-7 molairoplossingen. Voor het potentiaalbe-
palende Pfquot;quot;ion vonden we geen omladingspunt. Zelfs in
10-3 molair PtCl4oplossing bleek de platinawand nog electro-
kinetisch negatief te zijn.
Experimenten met de glascapillair en hulpelectroden.
In onze beschouwingen naar aanleiding van de resultaten van
onze proeven met de platinacapillair hebben we reeds als een der
consequenties van onze gedachtengang aangestipt, dat de ver-
schijnselen aan de platinacapillair waargenomen, nagebootst
moeten kunnen worden door middel van twee kortgesloten pla-
tinablikjes in de kolven van een stromingspotentiaalcel met glas-
capillair (vgl. blz. 30).
Plaatst men de hulpelectroden in de kolven van de stromings-
potentiaalcel, dan blijken de verschijnselen qualitatief niet re-
produceerbaar te zijn.
Dr. J. Hoekstra was zo vriendelijk onze aandacht te vestigen
op de mogelijkheid, dat waterstofgas van de hulpelectrode naar
de meetelectrode zou kunnen diffunderen. Waar onze meet- en
hulp-electroden met dunne platinadraadjes in glas waren inge-
smolten en zich dicht bij elkaar bevonden, is het zeer goed moge-
lijk, dat bij opeenvolgende meetreeksen de onderUnge stand van
meet- en hulp-electroden gewijzigd is. Enkele proeven, speciaal
in deze richting gedaan, versterkten onze opvatting. We volgden
dan ook de raad van Dr. Hoekstra, waarvoor we hem gaarne op
deze plaats nogmaals hartelijk danken, en construeerden een
apparaat, zoals in fig. V schematisch voorgesteld is.
De hulpelectroden A plaatsten we aan de uiteinden van de glas-
.nbsp;capillair; de meetelectro-
'nbsp;den bleven in de kolven van
de stromingspotentiaalcel
geplaatst, zodat hun onder-
linge afstand veel groter
werd. We verkregen nu in-
p. ^nbsp;derdaad qualitatief repro-
duceerbare resultaten. De-
ze opstelling biedt het grote voordeel, dat we eerst de stromings-
potentiaal kunnen meten en daarna de effecten van de wandge-
leiding nabootsen door kortsluiting van de electroden A.
Van alle veranderingen, zoals verhoging van de electrolyt-
concentratie, toevoegen chinhydron enz. kunnen we de afzonder-
lijke invloeden nagaan, welke zij hebben op het geleidingsver-
mogen en de electrokinetische potentiaal enerzijds (tot uiting
komend in de stromingspotentiaal) en de wandgeleiding en po-
larisatie anderzijds.
Bij kortsluiting van de hulpelectroden vinden we alle aan de
platinacapillair waargenomen verschijnselen, behoudens de ma-
xima en minima in de E-t kromme, terug.
I.nbsp;Keren we na een persing met kortgesloten hulpelectroden
de capillair (en uitteraard tegelijk de hulpelectroden) om, dan
keert het potentiaalverschil om van teken:
El = —230 m.V. Ea = 290 m.V. Eg = 30 m.V.
(Zie bladz. 28.)
II.nbsp;Met 10-4n HCl vinden we een ware stromingspotentiaal:
E/P == —16,3 m.V./c.m. kwik.
III.nbsp;Met 10-4n HCl 0,1 % chinhydron: E/P = 17,3 m.V./c.m.
kwik. Sluiten we met deze vulling de hulpelectroden A kort dan
daalt de E.M.K. momentaan tot 0.
Na opheffen van de kortsluiting herstelt zich de stromings-
potentiaal van 520 m.V. binnen de tijd nodig voor een meting.
Schakelen we nu het drukverschil aan de uiteinden van de
capillair uit, dan daalt de ware stromingspotentiaal onmeetbaar
\ /
/nbsp;V
snel tot O (aangezien alle platinablikjes door het HCl-chinhy-
dronmengsel een nauwkeurig gelijke potentiaal ten opzichte van
de vloeistof hebben).
Gebruiken we Ag—AggO electroden in verzadigde AgOH op-
lossing in plaats van platinablikjes (stromingspotentiaal 65
m.V./c.m. kwik.) dan vinden we bij kortsluiting ook geen E.M.K.
meer.
De Ag—AggO electroden werden bereid door van een draad
van muntzilver een nauwe spiraal te winden, deze te vullen met
AgaO, dat ± twintig maal met dubbelgedestilleerd water uitge-
kookt was en dit zilveroxyde voorzichtig boven een vlam te re-
duceren. Deze bewerking herhaalden we enige malen, de laatste
keren echter zorg dragend niet al het AgsO te reduceren. Zodoen-
de verkregen we een innig mengsel van Ag en AggO.
IV.nbsp;Na uitschakelen van het drukverschil aan de uiteinden van
de capillair daalt het potentiaalverschil bij kortgesloten hulp-
electroden langzaam. (Zie tabel XXIII.)
V.nbsp;Wat betreft de E-t krommen moeten we opmerken, dat
slechts voortdurend stijgende potentiaalsprongen geconstateerd
werden. Ook in de potentiaalsprongen van de hulpelectroden af-
zonderlijk vonden we geen extreme waarden. Tabel XXIV geeft
hiervan een voorbeeld. Hieruit kunnen we dus geen steun putten
voor de veronderstelling, als zou depolarisatie een rol spelen
(Zie bladz. 39.)nbsp;'
Toch slaagden we er in op de volgende wijze een aanwijzing
voor het optreden hiervan te verkrijgen:
Na langdurig persen van achter naar voor verkreeg de voorste
meetelectrode een potentiaal van 95 m.V. ten opzichte van de
achterste meetelectrode. Nu keerden we de persrichting om, het
potentiaalverschil keerde ook om van teken. Kort hierna werd
het drukverschil tussen de capillairuiteinden uitgeschakeld. Op
dit moment bedroeg de bovengenoemde potentiaalsprong —14
m.V. Hierna daalde het potentiaalverschil niet langzaam tot O
maar keerde weer om van teken en steeg zelfs tot 32 m.V. Ge-
lijktijdig maten we de potentiaalsprongen van de capillaireinden
afzonderlijk. Hieruit bleek ook, dat de potentiaal van de voorste
hulpelectrode naar de vloeistof na uitschakelen van het druk-
verschil sterk daalde (weer tot waterstofelectrode werd) ter-
Glascapillair met kortgesloten hulpelectroden.
Verloop van de potentiaal na uitschakelen van het drukverschil.
Vulling dubbel-gedestilleerd water,
schijnbarenbsp;schijnbare
str. pot. in m.V.
740
Glascapillair met kortgesloten hulpelectroden.
Verloop van het potentiaalverschil bij persen van achter naar
voren. Vulling dubbel-gedestilleerd water.
Druk 30 c.m. kwik. Ware stromingspotentiaal 26,5 V.
E = E.M.K. tussen de meetelectroden gevonden.
fquot;* = E M.K. tussen de voorste meetelectrode en de hulpelectro-
V
den.
£ = E.M.K. tussen de hulpelectroden en de achterste meet-
electrode.
electr. pot. in m.V. |
tijd in min. |
0 | |
550 |
1 |
520 |
2 |
487 |
4 |
460 |
6 |
420 |
12 |
383 |
20 |
360 |
30 |
333 |
45 |
315 |
60 |
300 |
75 |
140 |
1050 |
Tabel XXIV |
in min. |
E „ in m.V. |
E V in m.V. |
Ea in m.V. |
0 |
—106 |
—112 |
5 |
15 |
5 |
— 40 |
47 |
30 |
60 |
5 |
57 |
45 |
84 |
21 |
63 |
60 |
91 |
23 |
67 |
75 |
100 |
26 |
73 |
90 |
112 |
29 |
84 |
wijl de achterste hulpelectrode wederom tot zuurstof electrode
werd (zijn potentiaal steeg ± 30 m.V.). (Zie ook bladz. 31.)
VI. De invloed van de electrodegrootte (capaciteit), onder con-
stant houden van de electrokinetische omstandigheden, is zeer
eenvoudig na te gaan. We smolten in plaats van één hulpelec-
trode aan iedere kant meerdere in van verschillend oppervlak.
Bij een stromingspotentiaal van ± 1,2 V./c.m. kwik vonden we
bij electroden van ± 2,75 c.m.2 oppervlak een polarisatiepoten-
tiaal van ± 85 m.V.; bij electroden van ± 0,40 c.m.2 een E.M.K.
van ±: 270 m.V.; bij electroden van ± 0,03 c.m.2 een E.M.K van
± 620 m.V.
V
TOETSING VAN DE WET VAN v. SMOLUCHOWSKI
Voor deze toetsing zouden we een serie capillairen nodig heb-
ben welke aan de volgende eisen dienen te voldoen:
a)nbsp;De verhoudingsgetallen w (zie bladz. 3) moeten voor de
verschillende capillairen over een voldoende groot gebied ver-
deeld zijn om een strenge toetsing mogelijk te maken.
b)nbsp;De electrokinetische potentiaal ten opzichte van een be-
paalde oplossing moet voor alle capillairen dezelfde zijn.
c)nbsp;Het oppervlak van de capillairen mag niet gepolariseerd
worden door de optredende ionenoritlading, aangezien dit een
verandering van C ten gevolge zou hebben.
We kunnen echter uit de proeven verricht aan de glascapillair
met kortgesloten hulpelectroden hiervoor een vervangingsmid-
del afleiden:
Een glascapillair met omkeerbare hulpelectroden, waartussen
geen kortsluitdraad maar diverse weerstanden geplaatst worden.
Dit surrogaat biedt de volgende voordelen boven de metaalcapil-
lairen:
a)nbsp;We werken met één glascapillair. De C en het geleidings-
vermogen van de vloeistof in de capillair blijven dus tijdens alle
metingen constant.
b)nbsp;We kunnen willekeurige niet polariseerbare electroden
aanbrengen, onafhankelijk van de capillair.
c)nbsp;Het belangrijkste is echter het volgende. Tegenover de,
bijna niet te overkomen, technische moeilijkheden en kosten om
b.v. een serie platinacapillairen te maken, waarvan de verhou-
ding tussen wanddikte en capillairlumen aan bepaalde eisen zou
moeten voldoen, kunnen we nu in plaats van een glascapillair
een glasfilter gebruiken.
Het oppervlak en de poriënwijdte van het glasfilter kiezen we
zo, dat een gunstige doorstroomsnelheid van vloeistof gepaard
gaat met een electrische geleidingsvermogen, dat op zijn beurt
aangepast is aan het weerstandsgebied, dat we met de weer-
standsbank, in de sluitdraad tussen de omkeerbare electroden,
kunnen bestrijken.
Het resultaat was, dat we onze metingen verrichtten aan een
Jena 7N4 filter met als vloeistof lO-^n HCl 0,1 % chinhydron,
terwijl geplatineerde platinablikjes gebruikt werden als omkeer-
bare electroden. Deze electroden plaatsten we zo dicht mogelijk
tegen het filterplaatje aan en niet in de kolven van de stromings-
potentiaalcel, omdat de ± 9 m.m. wijde buizen, welke het filter
met de kolven verbonden (de buizen B in fig. I en VI) veel ho-
Fig. VI.
gere weerstand hebben dan het filterplaatje zelve. Tevens ge-
bruikten we deze electroden tot het meten van de stromingspo-
tentiaal. Pasten we namelijk als meetelectroden twee platina-
blikjes, in de kolven van de cel geplaatst, toe, dan vonden we
altijd een gang in de berekende weerstand van het filterplaatje.
Dit verschijnsel vloeit waarschijnlijk voort uit een geringe ge-
leiding langs het buitenoppervlak van de glasbuizen. Gebruiken
we de omkeerbare hulpelectroden tevens als meetelectroden dan
komt dit lek als constante shunt op de weerstand van het filter
in alle metingen voor. We moeten dan een constante waarde voor
de weerstand van het filterplaatje vinden. Deze weerstand moge
dan niet de zuivere weerstand van de vloeistof in het filterplaatje
zijn, maar bepalen we de weerstand direct in de brug van Wheat-
stone, dan zullen we ook deze te hoge waarde moeten vinden. De
meting is schematisch voorgesteld in fig. VI. We maten eerst de
D C P
ware stromingspotentiaal: E = -— met schakelaar S open.
4 T: 7) X
Daarna maten we welke weerstand R tussen de electroden ge-
plaatst moest worden om de stromingspotentiaal op de waarde
El te brengen (schakelaar S gesloten).
Nu geldt: El = ---
4 jr 7] X (1 -f- (ü)
-=1 0)
El
— £ ^nbsp;waaruit volgt:
E
Weerstand filterplaatje = (--1)R.
El
Voor R gebruikten we een weerstandsbank van Leeds en Nor-
thrup.
Doordat de vloeistof menisci in de kolven stijgen en dalen met
de tijd, verandert ook P en dus E met de tijd (zie ook bladz. 15).
Daarom maten we om beurten de stromingspotentiaal met S
open en S gesloten en namen bij de berekening van de weerstand
van het filterplaatje telkens het gemiddelde van E voor en na de
meting van Ei.
Tabel XXV geeft een voorbeeld van een meetreeks. We zien,
dat over een gebied van 400—100000 fl de wet van v. Smolu-
chowski geldt. Hiervoor moeten we echter alle polarisatie effec-
ten uitschakelen door een volledig omkeerbaar electrodensys-
teem te gebruiken.
Ter controle vergeleken we de berekende weerstand van het
filterplaatje met de direct gemetene. Helaas konden we deze me-
ting niet met gelijkstroom verrichten. We probeerden dit door
de stromingspotentiaalcel met een geijkte weerstand van 10000 ö
in serie op een accu aan te sluiten. De spanning op de electroden
van de stromingspotentiaalcel blijkt dan echter te groot te zijn.
Er treedt polarisatie op. De spanning gemeten tussen de electro-
den van de cel met een potentiometer (Nalder Bros., Westmin-
ster No. 15187; voor de beschrijving zie J. S. Buy, dissertatie
Utrecht 1936), verloopt sterk. Een voorschakelweerstand van
3. 10 6 welke dus de spanning op de electroden van de stro-
4
-ocr page 66-mingspotentiaalcel tot ± 0,01 Volt verlaagt, vermindert de pola-
risatie wel sterk, maakt echter nog geen meting mogelijk. Verder
verlagen van de spanning was, met het oog op de gewenste nauw-
keurigheid van ± 1 % onmogelijk.
Deswege maten we de weerstand slechts met wisselstroom van
1000 Hertz. We kozen daartoe een zodanige opstelling, dat we om
de beurt E, E^ en de weerstand van het filterplaatje konden me-
ten, om mogelijke tijdseffecten uit te schakelen. Het resultaat
is weergegeven in tabel XXVI.
Altijd is de direct met wisselstroom gemeten weerstand klei-
ner dan de uit gelijkstroommetingen berekende. Dit vindt waar-
schijnlijk zijn oorzaak in het feit, dat het schijnbare oppervlakte-
geleidingsvermogen voor gelijkstroom kleiner is dan het opper-
vlaktegeleidingsvermogen voor wisselstroom, omdat de, in het
eerste geval optredende, electro-osmose aanleiding geeft tot een
zogenaamd „membraanpotentiaalquot; hetwelk tegengesteld gericht
is aan het, voor de gelijkstroommeting, aangelegde potentiaal-
verschil 74).
E in m.V. Ej^ in m.V. R in Q weerstand van het
filterplaatje in Q
10 |
430 |
13,9.103 |
20 |
900 |
14,1 |
30 |
1390 |
14,0 |
40 |
1920 |
14,0 |
60 |
3120 |
14,0 |
80 |
4500 |
14,0 |
100 |
6130 |
13,95 |
130 |
9240 |
14,0 |
160 |
13500 |
14,0 |
200 |
22500 |
14,0 |
220 |
29700 |
14,0 |
240 |
40500 |
14,0 |
260 |
58800 |
14,0 |
280 |
96000 |
14,0 |
260 |
61500 |
14,1 |
240 |
42600 |
13,9 |
220 |
31500 |
14,0 |
200 |
23900 |
14,0 |
160 |
14300 |
13,9 |
130 |
9830 |
14,0 |
100 |
6530 |
14,0 |
80 |
4800 |
14,0 |
60 |
3330 |
14,0 |
40 |
2060 |
13,9 |
30 |
1490 |
13,9 |
20 |
970 |
14,0 |
10 |
470 |
14,0 |
335
333,5
332
331
330,5
329,5
328
327
326
325
324
323,5
322,5
321,5
320
319
318
317,5
316,5
315,5
314,5
313,5
312
311
310
309
308
307
E^ in m.V. R in Q berekende gemeten
weerstand weerstand
van het filterplaatje in Q
E in m.V.
245
.242,5
240
237,5
235
232,5
241
239,5
238
237
14900 11040
140
140
140
140
10930
140
10740
15600 11000
10730
16400 10980
10730
15400 11030
10730
15700
10720
-ocr page 69-CRITISCHE BESCHOUWING VAN DOOR ANDERE ONDER-
ZOEKERS VERRICHTE STROMINGSPOTENTIAAL-
METINGEN AAN METALEN
Het onderzoek van G. Quincke.
Ann. Physik (Poggendorff) 107 1 (1859)
110 38 (1860)
Over het onderzoek van den Nestor der stromingspotentialen
G. Quincke is weinig te zeggen, omdat hij slechts zeer in het kort
spreekt over het optreden van stromingsstromen bij het gebruik
van proppen bestaand uit ijzervijlsel en platinaspons.
Hij bestudeert in hoofdzaak de wetmatigheid van de verschijn-
selen aan zijde.
Uit de beschrijving van zijn onderzoek aan platinaspons is
echter wel de belangrijke conclusie te trekken, dat ook bij hem
de platinawand electrokinetisch negatief was.
Het onderzoek van J. W. Clark.
Ann. Physik (Wiedemann) 2 335 (1877).
Dit onderzoek biedt ons weinig.
Slechts zeer in het kort spreekt hij van zijn proeven met een
capillair welke „mit einer durchsichtigen metallischen Schicht
von Silber bedeckt warquot;, zodat we op dit onderzoek niet verder
zullen ingaan.
Het onderzoek van C. Zakrzeroski.
Physik. Z. 2 146 (1900).
Buil. Acad. Sei. Cracocie 1900 Juni.
In dit onderzoek wordt gebruik gemaakt van een verzilverde
glascapillair van 15 c.m. lengte en 0,02 c.m. diameter. Onze be-
zwaren tegen een dergelijk proefobject zijn op bladz. 17 uiteen-
gezet.
Zal^zewski vindt allereerst E evenredig aan P waarvoor hij-
de volgende tabel geeft:
Druknbsp;Enbsp;E/P
0,5 atm.nbsp;0,026nbsp;0,0052
,,nbsp;0,031nbsp;0,0051
0.8 »nbsp;0,043nbsp;0,0054
Mogelijk zijn de capillairuiteinden door enigerlei oorzaak tot
bevredigend omkeerbare electroden van het type Ag^O—Ag ge-
worden; hierdoor zou de polarisatiepotentiaal vervallen. Dan
zijn deze waarden voor - begrijpelijk (zie bladz. 3).
Is dit niet het geval dan is anderzijds een zekere mate van
evenredigheid van de polarisatiepotentiaal met de druk niet on-
waarschijnlijk, aangezien de hoeveelheid ionen per tijdseenheid
aangevoerd evenredig met P is. Daarnaast dient in aanmerking
genomen te worden, dat het vrij boud is uit drie metingen te
concluderen tot een lineair verband.
Zakrzewski constateert een afhankelijkheid van de E.M.K, van
de dikte van de Ag-Iaag. Dit verband is volgens de formule van
V. Smoluchowski, zonder meer duidelijk. Is een eventueel aan-
wezige polarisatie-potentiaalsprong gesuperponeerd op de stro-
mingspotentiaal, dan is nog van hun som een zekere afhankelijk-
heid van de wandgeleiding te verwachten, welke op zijn beurt
weer van de wanddikte afhangt.
Tevens vindt hij een verband tussen de E.M.K, en de afstand
electrode—capillairuiteinde. Ook dit is begrijpelijk indien men
bedenkt, dat hij zijn electroden direct met een galvanometer ver-
bindt. In wezen meet hij dus stroomsterkten. Deze zullen dalen,
indien de inwendige weerstand van het apparaat toeneemt.
Ook tussen de capillair en de electroden vindt hij potentiaal-
verschillen gelijk wij (zie bladz. 40). De stroomsterkte in de gal-
vanometer is veel groter tussen capillair en electrode, wanneer
de vloeistofstroom naar de electrode gericht is dan omgekeerd.
Tot slot zij nog vermeld dat Zakrzewski een omladingspunt
vindt bij 1/3000 n. AgNOg. Beneden deze concentratie is de
Ag-wand electrokinetisch negatief t.o.v. de vloeistof, erboven is
hij positief. Dit laatste resultaat behoudt ook in onze gedachten-
gang zijn volle waarde.
Het onderzoek oan G. W. Smith en L. H. Reyerson.
J. Phys. Chem. 38 133 (1934)
Ook in dit onderzoek vinden we geen volledige waarborg, dat
met een totaal metallisch oppervlak als diaphragmamateriaal
geëxperimenteerd is.
Zij bedekken silicagel met Ni en Ag. Microscopisch vinden zij
geen onbedekt silicagel. Verwijzend naar onze onderzoekingen
aan verzilverd glas op bladz. 17, mag dit niet als een bewijs be-
schouwd worden voor een totaal bedekt oppervlak, al geeft hun
bereidingswijze een grotere mate van waarschijnlijkheid dan de
onze.
Het diaphragma is wel van een voor dit onderzoek zeer onge-
lukkige vorm. Het verzilverde of vernikkelde silicagel wordt sa-
mengeperst tussen twee geperforeerde gouden platen, welke te-
vens als electroden fungeren.
Op het eerste gezicht is het totaal onbegrijpelijk, dat aan deze
electroden, waarvan men toch moet veronderstellen, dat ze door
de prop van wandmateriaal kortgesloten zijn, een potentiaalver-
schil optreden kan. Wij vonden tussen de uiteinden van onze
platinacapillair heus geen potentiaalverschillen. De aanwezigheid
van een „stromingspotentiaalquot; noopt ons tot een van de volgende
veronderstellingen:
Öf het oppervlak van de prop is niet totaal met metaal bedekt,
óf het oppervlak van de bedekking is niet metallisch maar b.v.
geoxydeerd,
óf de korrels van het diaphragma sluiten niet aaneen, maar
worden door een vloeistof laag je gescheiden; hetgeen zeer on-
waarschijnlijk geacht moet worden aangezien zij spreken van
een zeer dichte pakking.
De mogelijk in meerdere of mindere mate aanwezige electri-
sche nevensluiting kan de verklaring vormen voor de door hen
gevonden uitzonderlijk kleine waarden van de stromingspoten-
tiaal. Deze nevensluiting komt overeen met de wandgeleiding in
de formule van v. Smoluchowski.
De druk houden zij constant door middel van een slangetje
met een klemkraan, zonder enige buffering van optredende
schokken; een allerminst fraaie of nauwkeurige methode.
De stromingspotentiaal wordt door hen met een lampvoltme-
ter gemeten, gebruik makend van een UX222 lamp.
Zij leggen de nadruk op de voorzorg te meten in het rooster-
stroomnulpunt. Hun methodiek geeft echter geen absolute ga-
rantie, dat de stromingspotentiaalmeting in het roosterstroom-
nulpunt geschied is.
Het rooster wordt door middel van B^ en B5-R4-R5-Rg (zie
Smith en Reyerson bladz. 136 fig. 2) in het roosterstroomnul-
punt gebracht. Bij de meting van de stromingspotentiaal wordt
echter parallel op deze batterij-weerstand-keten de weerstand
geschakeld van de vloeistofkolom van diaphragma — buigzame
metalen buis in de stromingspotentiaalcel (zie bladz. 135 fig. 1
en regel 12). Nu dient men zich de vraag voor te leggen of de
verandering van het potentiaalverschil aan de uiteinden van
B1-R6-R5-R4, tengevolge van deze sluiting, de lamp zo ver uit
het roosterstroomnulpunt brengt, dat een hinderlijke rooster-
stroom optreedt. We kunnen ons hieromtrent geen oordeel vor-
men, omdat zij niet de grootte van de gebruikte weerstanden R4,
Rg en Rg vermelden en de karakteristiek van de UX222 lamp ons
onbekend is.
Door hun speciale opstelling kan slechts in één richting vloei-
stof door het diaphragma geperst worden. Zijn de electroden
tengevolge van een of andere oorzaak (b.v. gelegen in de voor-
behandeling) niet op volkomen dezelfde potentiaal t.o.v. de
vloeistof, dan superponeert zich dit potentiaalverschil op de stro-
mingspotentiaal en wordt niet opgemerkt. Een dergelijk storend
potentiaalverschil wordt naar grootte en richting gevonden bij
onze methodiek als de helft van het systematisch verschil tussen
de stromingspotentialen bij heen en weerpersen (zie bladz. 14).
Op bladz. 144 regel 6 merken zij over hun voorlopige experi-
menten op: „It appears as though some positive potential were
being superimposed on the negative streamingspotentialsquot;. Zij
beweren, dat bij de definitieve metingen deze foutenbron uitge-
schakeld is. Bij nauwkeurige beschouwing blijkt dit echter on-
juist en wel precies in die gevallen, welke aanleiding geven tot
de bijzondere n-c kromme van het systeem Ag-AgNOg oplos-
singen. Hier blijkt te gelden — = constant (E = stromingspo-
dP
tentiaal; P = druk); maar het verband tussen E en P voorge-
-ocr page 73-steld te moeten worden door E = aP b inplaats van E = aP
(a = —— ) zoals de stromingspotentiaalformule vereist.
— 4s7j X
Brengen we nu -b als correctie op de gemeten E waarden aan
(in hoeverre dit geoorloofd is blijft de vraag, aangezien we onbe-
kend zijn met de oorzaak van b) en berekenen C met deze ge-
corrigeerde grootbeden, dan vinden we een normaal verloop (zie
tabel XXVII).
Ag wand — AgNOg oplossingen.
17, ♦ , 4nbsp;Enbsp;dE . C volgens ^
Electrolyt -nbsp;—- b % „ % voeren van
corr. b
HgO niet constant const. 20 m.V.nbsp;—7,6 m.V. —5,8
lO-^nAgNOs niet constant const. — 8 m.V.nbsp;—4,9nbsp;—6,0
2. 10-4n const. const. Onbsp;—5,7nbsp;—5,7
5. 10-4n const. const. Onbsp;—4,4nbsp;—4,4
10-3n const. const. Onbsp;—2,9nbsp;—2,9
Het anomale gedrag van Ag uit electrokinetisch oogpunt, zo-
als dit onderzoek ons suggereert, is mogelijk geheel imaginair;
en de ietwat phantastiscbe verklaring, als zou eerst preferente
Ag'ionenadsorptie de C verlagen, daarna anionenadsorptie (van
welke anionen?) weer verhoging geven, gevolgd door een uit-
eindelijke daUng van C ten gevolge van het indrukken van de
dubbellaag, overbodig.
Daarnaast doet het naief aan, dat uit twee berekende C waar-
den, de een boven, de ander beneden de mogelijk te trekken vloei-
ende kromme, tot een maximum en een minimum geconclu-
deerd wordt, zonder enige controlemeting in de omgeving van
deze punten uit te voeren.
Al met al dienen de resultaten van dit onderzoek met zeer
grote reserve aanvaard te worden. Het is de vraag of de gemeten
grootheden niet de resultanten zijn van verschillende, onderling
onafhankelijke oorzaken. Zelfs na een eventuele correctie is de
interpretatie van de gemeten potentiaalverschillen als stromings-
potentialen, zoals uit ons onderzoek blijkt, aan bedenkingen on-
derhevig.
Ons inziens mogen zij slechts beschouwd worden als poten-
tiaalsprongen, ontstaan ten gevolge van polarisatie, welke op
zijn beurt weer zijn oorsprong vindt in de combinatie van elec-
trokinetische potentiaal en hydrodynamische stroming.
THEORETISCHE SAMENVATTING
Dit onderzoek leert ons, dat de wet van v. Smoluchowski de
verschijnselen, welke wij aan een platinacapillair waarnemen,
niet beschrijft.
Wel treedt de wandgeleiding op, maar de resultaten hiervan
worden volledig overdekt door de polarisatie, welke een nood-
zakelijk gevolg is van dezelve. Het optreden van deze polarisatie
wordt echter in de formule van v. Smoluchowski niet tot uit-
drukking gebracht.
Indien we deze complicatie uitschakelen, zoals bij de proeven
in hoofdstuk V beschreven, voldoet de wet van v. Smoluchowski
over een gebied van wandgeleiding van 400—100.000 ß.
Uit de polarisatiepotentialen kunnen we
1°. het electrokinetische teken van de platinawand bepalen.
Afhankelijk van de gasbelading wordt een positieve of nega-
tieve C gevonden.
2°. een indruk verkrijgen omtrent de grootte van C • Van een
wand met hoge C worden door de hydrodynamische stroming
per tijdseenheid meer ionen meegevoerd dan van een wand met
kleine C- Dientengevolge stijgt de polarisatiepotentiaal in het
eerste geval sneller en tot een grotere waarde.
Een nauwkeurige bepahng van C moet echter als onmogelijk
beschouwd worden, omdat de polarisatieverschijnselen, welke
ons iets omtrent C kunnen leren, de grootte van C veranderen.
3°. nagaan welke ionen in staat zijn het platinaoppervlak om
te laden. Het Alquot;' ion veroorzaakt omlading in ± 6.10-6 molair
oplossing. Met het Thquot;quot;ion vindt reeds in ± 10-7 molair oplos-
sing omlading van de wand plaats. Het potentiaalbepalende
Ptquot;quot;ion geeft geen omlading.
De gasbelading van de wand heeft echter een sterke invloed op
de waarde van C- Aangezien het uiterst moeilijk blijkt te zijn
de gasbelading exact te reproduceren is het platinaoppervlak
electrochemisch niet scherp gedefinieerd en zijn ook de isoelec-
trische punten niet nauwkeurig aan te geven.
VIII
LITERATUUROVERZICHT
1nbsp;G. Quincke, Ann. Physik (Poggendorff) i07 1 (1859)
110 38 (1860)
113 513 (1861)
Ann. Physik (Wiedemann) 7 351 (1879)
2nbsp;H. v. Helmholtz, Ann. Physik (Wiedemann) 7 337 (1879)
3nbsp;W. D. Hardy, Z. physik. Chem. 33 385 (1900)
4nbsp;E. F. Burton, Phil. Mag. (6) 11 425 (1906)
12 472 (1906)
17 583 (1909)
5nbsp;F. Powis, Z. physik Chem. 89 186 (1915)
6nbsp;H. R. Kruyt en D. R. Briggs, Proc. Acad. Sei. Amsterdam
32 384 (1929)
7nbsp;H. R. Kruyt, Proc. Acad. Sei. Amsterdam 17 615 (1914)
19 1021 (1917)
Kolloid-Z. 22 81 (1918)
8nbsp;F. Zöllner, Ann. Physik (Poggendorff) 640 (1873)
9nbsp;E. Edlund, Ann. Physik (Poggendorff) 156 251 (1875)
Ann. Physik (Wiedemann) 1 184 (1877)
3 489 (1878)
8nbsp;127 (1879)
9nbsp;95 (1880)
12 149 (1881)
10nbsp;H. Haga, Ann. Physik (Wiedemann) 2 326 (1877)
5 287 (1878)
11nbsp;J. W. Clark, Ann. Physik (Wiedemann) 2 335 (1877)
12nbsp;J. Elster, Ann. Physik. (Wiedemann) 6 553 (1879)
-ocr page 77-13nbsp;A. Cameron en E. Oettinger, Phil. Mag. (6) 18 586 (1909)
14nbsp;H. Freundlich en G. Elissafoff, Z. physik. Chem.
79 385 (1912)
15nbsp;H. Freundlich en P. Rona, Sitzb. preuss. Akad. Wiss.
20 397 (1920)
16nbsp;L. Riéty, Comt. rend. 152 1375 (1911)
178 2246 (1924)
180 2026 (1925)
193 854 (1931)
17nbsp;H. Freundlich en G. Ettisch, Z. physik. Chem.
116 401 (1925)
18nbsp;H. Lachs en J. Biczyk, Physik. Z. 28 556 (1927)
Z. physik. Chem. A IM 441 (1930)
19nbsp;H. R. Kruyt en P. C. v. d. Willigen, Kolloid-Z. kS 307 (1928)
20nbsp;G.Ettisch en A. Zwanzig, Z. physik. Chem. A 147151 (1930)
A 160 385 (1932)
21nbsp;F. Urban, H. L. White en G. H. Bishop, J. Phys. Chem.
35nbsp;137 (1931)
22nbsp;F Urban, H. L. White en E. T. Krick, J. Phys. Chem.
36nbsp;120 (1932)
23nbsp;L. W. Janssen, Dissertatie Utrecht 1933
24nbsp;H. B. Bull, Kolloid-Z. 66 20 (1934)
25nbsp;H. Reicharot, Z. physik. Chem. A 159 417 (1932)
A 166 433 (1933)
A 174 15 (1935)
26nbsp;F. Urban, H. L. White en B. Monaghan, J. Phys. Chem.
39nbsp;585 925 935 (1935)
40nbsp;207 (1936)
27nbsp;H. H. Roberts en R. Du Bois, J. Phys. Chem. 40 543 (1936)
28nbsp;R. A. Gortner en H. B. Bull, J. Phys. Chem. 36 111 (1932)
29nbsp;H. B. Bull, J. Phys. Chem. 39 577 (1935)
30nbsp;N. A. Krylow, Bull. Inst. CoUoides Voronège Nr 1 88 (1934)
Kolloidny Shurnal 2 119 (1936)
-ocr page 78-31nbsp;J. BABOROvsKy en B. Bürgl, Collect Trav. Chim. Tchecoslov.
3 563 (1931)
Arh. Hemiju Farmaciju
8 1 (1934)
32nbsp;B. Bürgl, Acta Soc. Sei. Nat. Mor. 7 1F53 Brno 1931
33nbsp;D. R. Briggs, J. Phys. Chem. 32 641, 1646 (1928)
34nbsp;R. A. Gortner en H. B. Bull, J. Phys. Chem. 35 309 (1931)
35nbsp;K. Kanamaru, Cellulose Industry 7 3, 15 (1931)
36nbsp;U. Saxén, Ann. Physik. (Wiedemann) 47 46 (1892)
37nbsp;P. F. J. A. Julien, Dissertatie Utrecht 1933
38nbsp;H. R. Kruyt en R. Ruyssen, Proc. Acad. Sei. Amsterdam
37 3 (1934)
39nbsp;Glixelli en Stoltzmann, ßoczn/Ä-i C/iemji 11 690
40nbsp;S. Komagata, Res. electrotechn. Lab. Tokyo Nr. 362 (1934)
41nbsp;H. B. Bull, Kolloid-Z. 60 130 (1932)
42nbsp;D. R. Briggs, J. Am. Chem. Soc. 50 2358 (1928)
43nbsp;H. A. Abramson en E. B. Grossmann, J. gen. Physiol.
Ik 563 (1931)
44nbsp;W. McKinley Martin, Phys. Chem. 35 2065 (1931)
38 213 (1934)
45nbsp;C. Zakrzewski, Physik. Z. 2 146 (1900)
46nbsp;G. W. Smith en L. H. Reyerson, J. Phys. Chem.
38 133 (1934)
47nbsp;Cukiermann, Sprawozdania i Prace Polskiego Towarzystwa
Ficyznego 5 1 (1930)
48nbsp;R. A. Gortner en W. McKinley Martin, J. Phys. Chem.
34 1509 (1930)
49nbsp;R. A. Gortner en O. G. Jensen, J. Phys. Chem. 36 3138 (1932)
50nbsp;J. Perrin, j. chim. phys. 2 601 (1904)
51nbsp;A. Gyemant, Kolloid-Z. 28 103 (1921)
Z. physik. Chem. 103 260 (1923)
52nbsp;R. Labes, Z. physik. Chem. 116 1 (1925)
-ocr page 79-53nbsp;L. Michaelis en S. W. Dokan, Kolloid-Z. 37 67 (1925)
54nbsp;K. Hayashi, Kolloid-Z. 39 208 (1926)
55nbsp;E. Lange en P.W. Crane, Z.p/iyszA:.CAem. 4 141 225 (1929)
56nbsp;A Strickler en J. Howard Mathews, J. Am. Chem. Soc.
M 1657 (1922)
57nbsp;F. Fairbrother en M. Balkin, J. Chem. Soc. 389 (1931)
58nbsp;F. Fairbrother, A. E. Stubbs en H. P. Dakin, J. Chem. Soc.
1229 (1935)
59nbsp;Imai, Sei. Pap. Inst, physic, chem. Res. 24 Nr 509/11
25 Nr 530/34
Bull. Inst, physic, chem. Res. Tokyo 13 (1934)
60nbsp;M. Ascoli, Compt. rend. 137 1253 (1903)
61nbsp;M. v. Smoluchowski in Graetz ,Jiandhuch der Elektrizität
und des Magnetismus, Band II, bladz. 394 (1921)
62nbsp;H. R. Kruyt, Colloids, 2de druk, bladz. 84
63nbsp;E. Grüneisen, Wissensch. Abhandl. Phys. Techn. Reichs-
anstalt h 153 (1904)
H. G. Bungenberg de Jong in „First Report on Viscosity and
Plasticityquot; v. d. Koninklijke Academie Amsterdam, blz. 112
64nbsp;R. Le Rossignol, Chem.-Ztg. 32 820 (1908)
65nbsp;J. J. Bikerman, J. Phys. Chem. 39 243 (1935)
66nbsp;E. Bose, Z. Elektrochem. 15 11 (1909)
R. Lorenz en H. Hauser, Z. anorg. allgem. Chem.
51 81 (1906)
F. Haber, Z. Electrochem. 12 415 (1906)
L. Wöhler en W. Witzmann, Z. anorg. allgem. Chem.
57 338 (1908)
F. Foerster, Z. physik. Chem. 69 236 (1910)
67nbsp;A. Frumkin, Sow. Phys. k 246 (1933)
A. Frumkin en A. Slygin, Compt. Rend. Acad. Sei. U.R.S.S.
2 176 (1934)
68nbsp;A. Frumkin en A. Slygin, Acta phys. chim. U.R.S.S.
III 791 (1935)
-ocr page 80-69nbsp;A. Frumkin, A. Slygin en W. Medwedowsky, Acta phys. chim.
U.R.S.S. IV 911 (1936)
70nbsp;N, Bach en N. Balaschowa, Acta phys. chim. U.R.S.S.
Ill 79 (1935)
71nbsp;N. Bach en N. Balaschowa, Nature 137 617 (1936)
72nbsp;G. Jones en R. C. Josephs, J. Am. Chem. Soc. 50 1055 (1928)
73nbsp;W. Mansfield Clark, The determination of hydrogen-ions.
3e druk. Bladz. 410 (1928)
74nbsp;F. Urban, S. Feldman en H. L. White, J. Phys. Chem.
39 605 (1935)
J. J. Bikerman, Z. physik. Chem. A 171 209 (1934)
J. Phys. Chem. 39 243 (1935)
^fJi^O-
-ocr page 81-I
De theorie van Perrin is wel in staat het bezinkingsevenwicht
in microhoeveelheden van verdunde kolloide oplossingen te
beschrijven. Zij voldoet echter niet voor macrohoeveelheden.
Hiervoor dienen we gebruik te maken van de beschouwingen
van Levine.
De bezwaren van Burton, Porter en Hedges en Laird tegen
de theorie van Perrin zijn gegrond op foutieve interpretatie
van hun experimenten.
J. Perrin, „L'equilibre statistique des émulsionsquot; in
hoofdstuk III van zijn boek „Les atomesquot;.
S. Levine, Proc. Roy. Soc. London A 146 597 (1934)
E. F. Burton en E. Bishop, Proc. Roy. Soc. London A
100 414 (1922)
E.nbsp;F. Burton en J.E.Currie, Phil. Mag. 47 721 (1924)
A. W. Porter en .1. J. Hedges, Trans. Far. Soc.
18 91 (1922)
F.nbsp;W. Laird, J. Phys. Chem. 31II 1034 (1927)
De interpretatie, welke Rowley geeft van zijn experimenten
over de oplosbaarheid van MgBrg in aethoxyaethaan is on-
juist. jj jj Rowley, J. Am. Chem. Soc. 58 1337 (1936)
Erlenmeyer, Schenkel en Epprecht beschouwen ten onrechte
de resultaten van hun experimenten omtrent de racemisering
van amandelzuur als steun voor de theorie van Werner en
Hund. jj Erlenmeyer, H. Schenkel en A. Epprecht,
Helv. Chim. Acta XIX 1053 (1936)
-ocr page 82-îdfrî
m
m M
-ocr page 83-De theorie van Jones omtrent de kristalstructuur van lege-
ringen, welke voldoet aan de regel van W. Hume-Rothery, is
niet bevredigend.
H. JoNES, Proc. Roy. Soc. London A \kk 225
147 396 (1934)
Platina vertoont, in afhankelijkheid van de gasbelading,
twee isoelectrische punten.
Dit proefschrift bladz. 36 en 37.
VI
Het principe van alle regeneratoren voor smeerolie, welke
berusten op enigerlei vorm van filtratie, is foutief.
VII
De waarnemingen van Smith en Reyerson zijn onjuist door
hen geïnterpreteerd.
G W. Smith en L. H. Reyerson, J. Phys. Chem.
38 133 (1934)
VIII
De, in dit proefschrift beschreven, polarisatieverschijnselen
kunnen een rol spelen bij de corrosie van metalen buizen,
waardoor vloeistof stroomt.
IX
De uitkomsten van de metingen van Verlinden, omtrent de
adsorptie van HCl, NaCl en NaOH aan kool, mogen niet onder-
ling vergeleken worden aangezien zij betrekking hebben op
electrokinetisch verschillende kooloppervlakken.
J. A. A. Verlinden, Dissertatie Utrecht 1935, bladz. 64
-ocr page 84-mvnbsp;»b faamp;iintö eaöct ae^- swc-HiJ sQ '
■■nbsp;^ ■ «f Î3ÏÂ
. UÎnbsp;. —
; ^ês. -- ; ■ ■ • ■ ■ ■
. o9 eç .^BMnbsp;mi
•îajraiâ ^nbsp;as? iiyw
m
(mt) minbsp;. .. ■ v—^-r^v
im
jfs e^sa^s ùâikfQ^ fto^^i-i^y gcii.. •
quot;-quot;-.ri:quot; quot; ■ -
... ■ - ^ ..T^ , - -
-ocr page 85-■ Ht:
......
-ocr page 86-r '
%
quot;yï[ '
S-
fe . -
Imm-r
ÄÄm'
r
■•VÏJi-
f ^
-i
'mM
.......
»
.. ( . -
JiiPÏ