Über die Gestalt fadenförmiger Moleküle in Lösungen

Zusammenfassung

Es werden statistische Betrachtungen angestellt betreffend die Form, welche kettenförmig gebaute Moleküle, welche in einer Lösung (oder im Gasraum) suspendiert sind, infolge der Valenzwinkelung und der freien Drehbarkeit annehmen können.

Die erhaltenen Beziehungen gelten mit kleinen Abänderungen der vorkommenden Konstanten auch für den Fall beschränkter Drehbarkeit und fest vorgegebener bis ganz „regelloser“ Valenzwinkelung.

Eine besonders wahrscheinliche äußere Begrenzung des „regellos“ geknäuelten Fadenmoleküls ist die eines stark verbogenen Ellipsoids, dessen Achsen sich ungefähr wie 6∶2,3∶1 verhalten.

Wenn beim Aufbau des Knäuels das Eigenvolumen der einzelnen Teile des Fadens vernachlässigt wird, ergibt sich ein Knäuelvolumen, welches proportional √Z (Z=Zahl der Kettenglieder) zunimmt, und damit eine spezifische Viskosität, welche ebenfalls proportional √Z anwachsen würde.

Die Berücksichtigung des von den einzelnen Teilen des Fadens beanspruchten Volumens ergibt aber eine Aufweitung des Knäuels, welche das lineare Anwachsen der Viskosität mit der Gliederzahl Z wenigstens teilweise, vielleicht sogar ganz erklärt.

Versuche über die Bildungsgeschwindigkeit von Ringen mit hoher Gliederzahl sprechen ebenfalls für eine bedeutende Aufweitung der Knäuel, verbunden mit verminderter Diffusionsgeschwindigkeit der im Innern des Knäuels enthaltenen Knäuelbestandteile gegeneinander.

Es wird gezeigt, daß die geknäuelten Fadenmoleküle zu einer Eigendoppelbrechung Anlaß geben, in solcher Weise, daß diese bei niedrigmolekularen Produkten merklich, bei hochmolekularen Produkten verschwindend klein wird.