Naturwissenschaffliclie Rundschau. 



Wöchentliche Berichte 



über die 



Fortscliritte auf dem G-esamtgebiete der Mturwissenscliafteii. 



XXVn. Jahrg. 



11. Januar 1912. 



Nr. 2. 



Über kolloide 

 und uiolekiüardisperse Lösungen. 



Von Prof. Dr. Emll Banr (Zürich). 



(Originalmitteiluug.) 



(Schluß.) 



Nun erhebt sich aber die Frage: Was ist eigent- 

 lich der Vorgang der Dispersion, und wieso findet er 

 bei diesem oder jenem Zerteilungsgrade eine Grenze? 



Läßt man aus einem Hahn einen Wasserstrahl 

 ausfließen, so wird an diesem Oberfläche geschaffen. 

 Die vorhandene Bewegungsenergie leistet Arbeit gegen 

 die Oberflächenenergie, sie ruft eine Dehnung hervor. 

 Läßt man den Flüssigkeitsfaden immer dünner 

 werden, so löst er sich in Tropfen auf. Diese Zer- 

 teilung geschieht offenbar unter dem Einfluß der 

 Oberflächenenergie. Dieselbe nimmt ab, wenn aus 

 dem Faden sich Tropfen bilden. Die Tropfen sind 

 eine Gleichgewichtsfigur unter der vereinten Wirkung 

 der Dehnung durch die Fallbewegung und der Ober- 

 flächenspannung der Flüssigkeit. 



Setzen wir au die Stelle der Dehnung durch Be- 

 wegung eine Dehnung durch die Anziehungskräfte 

 an der Oberfläche zweier Phasen, so bekommen wir 

 neben der kontraktiveu Oberflächeuenergie eine ihr 

 entgegenwirkende expansive. Die eine wächst, wenn 

 die andere abnimmt. Wir dürfen dann ähnliche Er- 

 scheinungen erwarten wie beim gedehnten Flüssig- 

 keitsstrahl. In der Tat kann man beim Zergehen 

 von Flüssigkeitstropfen das Erwartete beobachten, 

 z. B. wenn wir zu einem Tropfen ranzigen, auf 

 Wasser schwimmenden Öles etwas Natronlauge hinzu- 

 setzen. Wir sehen dann, wie der Trojifen sich aus- 

 breitet, lappige und spitzige Ränder vortreibt und an 

 diesen in Tröpfchen zerfällt. 



Somit könnten wir wohl in dem Vorgang der 

 Dispersion das Spiel gegeneinander wirkender Ober- 

 flächenkräfte erblicken. Die Summe der expansiven 

 und kontraktiveu Oberflächenenergie, die an der 

 Grenze zweier gegebener Phasen vorhanden ist, wird' 

 im allgemeinen bei einem gewissen Werte der Ober- 

 flächenentwickelung ein Minimum aufweisen. Diesem 

 Werte wird die Oberfläclienentwickelung in jedem 

 Falle zustreben. Bei großen Werten derselben wird 

 eine Masse zuerst zu Blättern und Fäden zergehen, 

 aber als solche nicht bestehen bleiben, da diese Ge- 

 bilde unbeständig wären gegen eine gewisse Anzahl 

 kleiner Kugeln, die eben diese Oberfläche darbieten. 



Nennen wir die größte Oberflächenentwickelung, 

 die es gibt, molekulare Dispersion, so gewinnen wir 

 einen höchst interessanten Ausblick auf die Molekular- 

 welt. Das Molekül ist nach Wolf gang Ostwald i), 

 dem ich diese Betrachtung entlehne, ein Zustand, 

 der von der Erfüllung gewisser oberflächenenergetischer 

 Bedingungen abhängt. 



Besteht dieser Zustand, der zunächst an der ver- 

 dünnten Materie als aufgefunden gelten kann, noch 

 fort, wenn sie verdichtet wird? Vielleicht, doch ist 

 es nicht erwiesen. Die Moleküle könnten aus der 

 kompakten Materie bei deren Zerteilung erst ent- 

 stehen und unter entsprechenden Bedingungen wieder 

 zur Masse zusammenfließen. Es möchte sein , daß 

 Flüssigkeiten und feste Körper materielle Zustände 

 mit stetiger Eaumerfüllung darstellen. Dieselbe 

 braucht darum noch nicht gleichmäßig zu sein, sie 

 kann mit regelmäßig abwechselnden Dichtezu- und 

 abnahmen, wie in einem Gewebe, ausgestattet sein. 

 Die Tatsachen der Kristallographie zeigen , daß 

 mindestens der kristallisierten Materie pyknotische 

 Texturen, die durch die kristallographischen Raum- 

 gitter dargestellt werden können, eigen sind. 



In einer verdünnten Lösung wäre danach der 

 gelöste Stoff in Form von diskreten Teilchen in das 

 stetig zusammenhängende Gewebe des Lösungsmittels 

 eingebettet. In diesem Zusammenhang ist der stetige 

 Übergang vom Gas zur Flüssigkeit in der Nähe des 

 kritischen Punktes besonders interessant. Das all- 

 mähliche Zusammenfließen der diskreten Gasteilchen 

 muß notwendig durch ein Stadium führen, wo das 

 Gebilde zum Teil schon stetig geworden und zum Teil 

 noch diskret geblieben ist. Chemisch einheitliche 

 Flüssigkeiten, die tatsächlich aus einer äußeren zu- 

 sammenhängenden und einer inneren kolloiddispersen 

 Phase bestehen, gibt es. Man nennt sie Isokolloide. 

 Dahin gehören z. B. gewisse opaleszierende Schmier- 

 öle, die Lösung von Metastyrol in Styrol, der ge- 

 schmolzene Schwefel in seiner zähen Form u. a. 

 Ähnliches dürfte in der Nähe des kritischen Punktes 

 auch vorkommen, und vielleicht ist die sogenannte 

 „kritische Trübung" eben der Übergang vom dispersen 

 zum kompakten Zustande der Materie. 



Die Erklärung der Moleküle als Erscheinung der 

 Oberflächenspannung darf man als einen Gipfelpunkt 

 der Kolloidforschung betrachten. Es ist klar, daß 



') Siehe desseii KoUoidchemie. 2. Avifl. Dresden 19U, 



