G. Kretzschmar

On the theory of adsorption kinetics of ionic surfactants at fluid interfaces

The influence of the electric field caused by an electric double layer (DL) on the adsorption kinetics of charged surfactant molecules at fluid interfaces is described for the case of high surface potentials and a quasi-equilibrium state of the DL. Known relations for the description of the transport of molecules in the diffusion layer and the DL respectively are used.

Ein Modell für die diffusionskontrollierte Adsorption von Tensidgemischen an fluiden Phasengrenzen

SummaryA system of integral equations and a possibility for its numerical solution for the case of the diffusion-controlled adsorption from solutions of surfactant mixtures is proposed. Using a generalized Langmuir-isotherm the process of adsorption for a solution containing two surfactants is proposed.ZusammenfassungFür den Fall der diffusionskontrollierten Adsorption von Tensidgemischen wird ein Integralgleichungssystem als Ergebnis und eine Möglichkeit für dessen numerische Lösung angegeben. Anhand von numerischen Ergebnissen für den Fall, daß eine verallgemeinerte Langmuir-Isotherme das Adsorptionsgleichgewicht beschreibt, wird der Vorgang der Gemischadsorption von zwei in der Lösung befindlichen Tensiden diskutiert.

On the theory of adsorption kinetics of ionic surfactants at fluid interfaces. II: Numerical calculations of the influence of a quasiequilibrium electric double layer

The kinetic equation to describe the adsorption process of ionic surfactants (derived in part 1) will be solved numerically. The results show the effect of parameters such as ion valencyz, thickness of theDL x−1, and surfactant parametersΓeq,K, andKads on the adsorption process. The results can be used to decide whether the model can explain experimental data on charged surfactant molecules or not.

On the theory of adsorption kinetics of ionic surfactants at fluid interfaces. 4. Deceleration of the adsorption rate due to non-equilibrium distribution of absorbed ions in the diffuse layer

An approximate analytical solution is obtained for the adsorption kinetics equation derived earlier. On the basis of these relations the importance of the consideration of a non-equilibrium diffuse layer has been shown. To describe the retarded adsorption kinetics the distribution of adsorbed ions in the diffuse layer section of multivalent surfactant ions has been taken into account. The rate of adsorption calculated for a non-ionic surfactant is compared with the adsorption rate for monovalent and bivalent ionic surfactants, respectively.

Investigations on the possibility of purifying surfactant solutions by adsorption on solids

Originating from a known purification procedure for the fluid-gaseous boundary a technique for a definite purification of surfactant solution is presented using solid adsorbents. The capability of the procedure is demonstrated using various surfactants and different adsorbents. It is applicable at concentrations below as well as above the CMC.

Zur Geschwindigkeit der Adsorption von Tensiden

ZusammenfassungEs wird ein Verfahren zur Messung dynamischer elektrischer Oberflächenpotentiale beschrieben. Mit dieser Methode untersuchten wir die Geschwindigkeit der Adsorption von 3 Tensiden an der Wasser/Luft-Grenzfläche. Die bei verschiedenen Adsorptionszeiten theoretisch zu erwartenden Oberflächenkonzentrationen werden aus dem Stofftransport durch Diffusion ermittelt. Durch Vergleich der dynamischen Me\werte untereinander und mit den Gleichgewichtswerten folgt, da\ mit kürzer werdender Adsorptionszeit die Abweichungen von einer Diffusionskinetik grö\er werden. Grundsätzlich wird eine Verlangsamung der Adsorption gefunden. Diese Erscheinung wird als Hemmung bei der Einstellung des Adsorptionsgleichgewichtes diskutiert, wobei die Möglichkeit besonderer Eigenschaften von Ungleichgewichtsfilmen offen gelassen wird. Die beschriebenen Anomalien sind allerdings nur bei kleinen Adsorptionszeiten geschwindigkeitsbestimmend und damit nachweisbar.

Über das Verhalten des Mischfilms Ovalbumin/Natriumdodecylsulfat an der flüssig/flüssig Phasengrenze

ZusammenfassungOvalbumin und Natriumdodecylsulfat bilden an der flüssig/flüssig Phasengrenze einen Mischfilm, dessen Stabilität in ausgeprägter Weise vom pH-Wert der wäßrigen Lösung beeinflußt wird.Die Desorptionsgeschwindigkeit des Natriumdodecylsulfates aus dem Mischfilm ist abhängig von der Stärke der Wechselwirkungskräfte zwischen den Filmkomponenten. Die Anzahl der von einem Proteinmolekül gebundenen Moleküle Natriumdodecylsulfat stimmt auch im gespreiteten Mischfilm mit der Gesamtzahl der positiven Ladungen des Proteins und nicht mit der Überschußladung überein. Die Berechnung zeigt, daß neben denCoulombschen Kräften auch zwischenmolekulare Wechselwirkungen anderer Art im untersuchten Mischfilm mit Komponenten stark unterschiedlicher Größe auftreten. Die letzteren Kräfte nehmen mit der Expansion des Proteins an der Phasengrenze stark ab.