ISSN:
1435-1536
Source:
Springer Online Journal Archives 1860-2000
Topics:
Chemistry and Pharmacology
,
Mechanical Engineering, Materials Science, Production Engineering, Mining and Metallurgy, Traffic Engineering, Precision Mechanics
Description / Table of Contents:
Summary Electrophoretic mobilities of dispersed untreated and of phenylated pyrogenic silica in acid and alkaline solutions were measured by a moving boundary method. The same method was applied to untreated and methylated quartz. Apart from this for the two latter substances electrophoretic mobilities of single particles were measured by a microscopic method. From electrophoretic mobilities zeta potentials were calculated. The substitution of silanole groups of the pyrogenic amorphous silica and of the hydrogen atoms of the silanole groups of quartz by organic groups gave no significant change in zeta potential. The distribution of all present kinds of ions between silica surface, diffuse (Gouy-) layer and solution were calculated. The same electrokinetic behaviour of untreated and modified particles can be explained by assuming that enough silanole groups remain on the surface of the modified particles to maintain the same zeta potential as of the untreated ones. Calculation shows that at pH values less than 9 only up to 1.5% of the silanole groups originally present are dissociated. In alkaline solutions with pH values up to 11 the number of dissociated silanole groups rises up to nearly 100%. In these cases additive silanole groups may have been generated again on the modified surface.
Notes:
Zusammenfassung Die elektrophoretische Wanderung der Trübungsgrenze zwischen Dispersionen von unbehandeltem und oberflächenphenyliertem pyrogenem SiO2 (Aerosil) und überschichteten klaren Lösungen wurde bei verschiedenen pH-Werten gemessen und hieraus die Zetapotentiale berechnet. Mit Dispersionen von reinem und von an der Oberfläche methyliertem Quarz (Min-U-Sil) wurde ebenso verfahren. In letzteren wurden zusätzlich elektrophoretische Beweglichkeiten einzelner Teilchen mikroskopisch bestimmt. Sowohl beim pyrogenen SiO2 als auch beim Quarz ergab die Substituierung der Silanolgruppen bzw. der Wasserstoffatome der Silanolgruppen keine merkliche Verschiebung der Zetapotentiale. Aus den Konzentrationen der Ausgangslösungen, der Verschiebung der pH-Werte bei Zugabe der dispersen Phase und den Zetapotentialen wurde die Ionenverteilung in den Dispersionen von pyrogenem SiO2 berechnet. Die Berechnung ermöglicht die Angabe der Anzahl ionisiert vorliegender Silanolgruppen an der Teilchenoberfläche, durch welche das elektrokinetische Verhalten der Teilchen bedingt ist, ferner die Angabe der Verteilung aller übrigen Ionen in Lösung und Doppelschicht. Das übereinstimmende elektrokinetische Verhalten der reinen und der oberflächenmodifizierten Teilchen beruht offenbar darauf, daß auch beim behandelten Produkt noch genügend Silanolgruppen unabgeschirmt, d.h. dissoziationsfähig bleiben. So sind im pH-Bereich 2–9 nur maximal 1,5% der Silanolgruppen ionisiert. Im pH-Bereich 9–11 steigt die Zahl der ionisierten Silanolgruppen bis nahezu 100%, d. h. in diesem pH-Bereich müssen also beim phenylierten SiO2 zusätzliche Silanolgruppen entstanden sein.
Type of Medium:
Electronic Resource
URL:
http://dx.doi.org/10.1007/BF01592267
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