Naturwissenschaftliche Wochenschrift. 



Neue Folge X. Band; 

 dcr ganzen Reihe XXVI. Band. 



Sonntag, den 19. Febriiar 1911. 



Nummer 8. 



[Nachdruck verboten.] 



Kolloidchemie und Geologic. 



Eine Ubersicht von Paul Niggli, Zurich. 



Die Chemie des kolloidalen Zustandes der 

 Materie ist zu einem wichtigen Forschungsgebiet 

 der physikalischen Chemie geworden. Der Typus 

 des kolloidalen Zustandes ist die kolloidale 

 L 6 s u n g. Sie ist ein heterogen disperses 

 System. Heterogen heiSt ein System dann, wenn 

 es eine raumliche Kombination gleichzeitig vor- 

 handener Phasen darstellt. Ein grob heterogenes 

 System ist zum Beispiel Wasser und Eis bei O, 

 oder Ol und Wasser bei gewohnlichen Tempe- 

 raturen. 



Dispers ist eine Phase dann , wenn sie sich 

 aus vielen Teilphasen zusammensetzt, die durch 

 Oberflachen voneinander und vom Dispersions- 

 mittel getrennt sind. 



Der maximale Grad der Dispersion, den eine 

 Phase erleiden kann, ist offenbar definitionsgemafi 

 der Zustand molekularer Dispersitat und der lon- 

 dispersitat. 



In diesem Zustand befinden sich, wie nun auch 

 experimentell aus den Untersuchungen von Th. 

 Svedberg hervorgeht, die verdiinnten Losungen. 



Einen viel geringeren Dispersitatsgrad zeigen 

 die Suspensionen. 



Man nennt nach Wo. Ostwald und P. P. von 

 Weimarn die zusammenhanglose Phase, die dis- 

 perse Phase oder das Dispersoid, die zusam- 

 menhangende Phase (Losungsmittel der Losungen) 

 das Dispersionsmittel. 



Zwischen Molekulardispersoiden und Suspen- 

 sionen liegt nun das Gebiet der Kolloide. 

 Kolloide Systeme zeichnen sich in ihren typischen 

 Vertretern auch noch dadurch aus, dafi sie wegen 

 der raumlich gleichmafiigen Verteilung der dis- 

 persen Phase, aufierlich homogen erscheinen. 



Die Grofie der Teilphasen kolloidaler Losungen 

 schwankt zwischen o, i // und i ///<. 



Kolloidale Losungen , wie disperse Systeme 

 uberhaupt, zeichnen sich naturgemafi durch grofie 

 freie Oberflachenenergie aus. 



Diese freie Oberflachenenergie ist offenbar 

 auch verschieden nach der Formart, dem Aggre- 

 gatzustand, indem sich die Phasen befinden. 



Wo. Ostwald, J ) dessen Gedankengang wir ja 

 im wesentlichen gefolgt sind, teilt danach die 

 Kolloide ein. 



Einfache Kolloide sind immer eine Kombination 

 von zwei Phasen. Theoretisch sind folgende 



l ) Wo. Ostwald: Grundrifi der Kolloidchemie, Dresden 

 1909, Verlag von Th. Steinkopff. 



9 Kombinationen der 3 Formarten zu zweiphasigen 

 Dispersoiden moglich : 



1. Fest -f- Fest 4. FlUssig + Fest 7. Gas + Fest 



2. Fest 4- Fliissig 5. Flussig -f- Flussig 8. Gas -4- Flussig 



3. Fest -(-Gas 6. Fliissig -f- Gas 9. Gas -)- Gas. 



Bei den kolloidalen Losungen ist das Disper- 

 sionsmittel fliissig. Die fur die Kolloidchemie 

 wichtigen Kombinationen sind also vorerst 4, 5 

 und 6. 



Grob disperse Systeme vom Typus 4 nennt 

 man Suspensionen, vom Typus 5 Emul- 

 sion e n , vom Typus 6 Schaume. 



Kolloidale Systeme vom Typus 4 und 5 nennt 

 man nun analog Suspensoide und Emul- 

 soide: 



Auf die vielen Unterschiede im Verhalten der 

 Suspensoide (disperse Phase im festen Aggregat- 

 zustand) und der Emulsoide (disperse Phase im 

 fliissigen Aggregatzustand) kann hier nicht weiter 

 eingegangen werden, nur das sei erwahnt, dafi 

 sich diese Klassifikation als aufierst fruchtbar er- 

 wiesen hat. 



Die Emulsoide zeigen bei niederen Tempe- 

 raturen eine starke Zunahme der Viskositat, so 

 dafi bei geniigend hoher Konzentration die Eigen- 

 schaften fester Korper auftreten konnen. 



Solche kolloide Systeme heifien Gallerten. 



Verringert sich bei einer kolloiden Losung der 

 Dispersitatsgrad der dispersen Phase unter Auf- 

 gabe der Homogenitat der raumlichen Verteilung, 

 so spricht man von einer Koagulation. Durch 

 Koagulation entstehen oft auch gallertahnliche Ge- 

 bilde, man nennt sie Gele. Bet Emulsoiden 

 kann man die Koagulationsvorgange im Sinne 

 von J. M. van Bemmelen als Entmischungsvor- 

 gang zweier Fliissigkeiten auffassen. 



Es konnen offenbar verdiannte kolloide Losungen 

 nur auf dem Wege der teilweisen Entmischung 

 eine solche Konzentration erlangen, dafi die Vis- 

 kositat den Wert fester Korper erreicht. So be- 

 steht also die Gelbildung im wesentlichen aus 

 einer Konzentrationserhohung und darauffolgenden 

 Gelatinierung. 



Gele finden sich in grofier Zahl unter 

 den natiirlich vorkommenden Stoffen 

 der Erdrinde, und die Beriicksichtigung des kol- 

 loidalen Zustandes im Mineralreich ist in neuester 

 Zeit von C. Doelter, J. M. van Bemmelen, 

 F. Cornu und seinen Mitarbeitern in so inten- 

 siver Weise in die Hand genommen worden, dafi 

 es sich wohl lohnt, kurz darauf einzutreten. 



Wir wollen vor allem die theoretischen Grund- 

 lagen uns naher ansehen. 



