SPEZIELLE KOLLOIDCHEMIE 543
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der Oberflächenspannung mit der Volumkonzentration der Lösung nur noch
die Kenntnis von W, der Fläche, in welcher die Einheit der Stoffmenge
vermöge der Oberflächenkonzentration befindlich ist, erforderlich. Diese
Größe ist offenbar der reziproke Wert der Oberflächenkonzentration k, denn
sie ist die Fläche der Mengeneinheit, während die Oberflächenkonzentration
die Menge der Flächeneinheit ist: W = ı/k.
Die Bestimmung dieser letzteren Größe macht große Schwierigkeiten und
ist demgemäß. nicht schr genau. Die dahin gerichteten Experimente (Milner
1907, Lewis 1908) hatten zunächst nur eine Übereinstimmung dem Sinne
nach ergeben, während die Zahlenwerte Abweichungen von sehr erheblichem
Betrage erkennen ließen. Inzwischen ist aber ein viel besserer Anschluß des
Versuchs an die Theorie gefunden worden (Lewis, Donnan, Ellis).
Qualitativ besagt die Formel folgendes. Da R, T, m und p positive Größen
sind, so hängt das Vorzeichen des Verhältnisses‘ dg/dp von dem Vorzeichen
von W oder dem der Oberflächenkonzentration k ab, da beide gleiches Zeichen
haben. Wenn somit dg/dp positiv ist, so ist k negativ und umgekehrt. Nimmt
die Oberflächenspannung mit zunehmender Konzentration des gelösten Stoffes
zu, so bedeutet dies, daß die Oberflächenkonzentration dieses Stoffes negativ
ist, d. h. daß in der Oberfläche weniger von ihm vorhanden ist, als vermöge
der Volumkonzentration anwesend sein sollte. Nimmt dagegen die Ober-
flächenspannung mit steigender Konzentration ab, so bedeutet es, daß die
Uberflächenkonzentration positiv ist, d.h. daß in der Oberfläche mehr
les gelösten Stoffes vorhanden ist, als der Volumkonzentration entspricht.
Der erste Fall tritt bei den wässerigen Lösungen der stark dissoziierten
anorganischen Salze ein, der zweite bei den allermeisten Lösungen orga-
nischer Verbindungen, die selbst stets eine kleinere Oberflächenspannung als
das Wasser haben. Hieraus ist also zu schließen, daß Ionen nicht oder nur
schwer in die Oberfläche gehen, während die indifferenten Stoffe umgekehrt
vorwiegend die Oberfläche aufsuchen. Die Beeinflussungen der Oberflächen-
spannung des Lösungsmittels durch den zweiten Fall sind sehr viel größer,
als die durch den ersten, und späterhin wird daher vorwiegend von ihm die
Rede sein.
Nachträglich erkennen wir, daß sowohl bei der Adsorption der Gase wie
der der gelösten Stoffe durch feste Körper die Oberflächenspannung der
letzteren durch die Aufnahme verkleinert wird, da eine positive Ober-
flächenkonzentration entsteht. Eine negative würde sich überhaupt schwer-
ich beobachten lassen.
Bei diesen Vorgängen, die mit Konzentrationsänderungen verbunden sind,
erweist sich demgemäß die Volumenergie in Wechselwirkung mit der Ober-
flächenenergie. Außerdem können natürlich auch andere Energiearten mit
dieser gekoppelt werden, z. B. elektrische Energie (S. 500).
Adsorption an Kolloiden. Durch die große Oberflächenentwicklung
disperser Gebilde ist für die Ausbildung kräftiger Adsorptionserscheinungen
ein ausgiebiger Anlaß vorhanden, und so gibt es demgemäß zahlreiche Er-
scheinungen, welche sich auf diese Quelle zurückführen lassen. Es handelt