Der verknäuelungsgrad von gelöstem cellulosenitrat nach der röntgenkleinwinkelmethode

Abstract Es wird dargelegt, daß die bisher verwendeten Methoden zur Bestimmung des Verknäuelungsgrades von Fadenmolekülen indirekter Natur sind, indem sie diesen aus einer den ganzen Molekülknäuel betreffenden Größe wie Durchmesser oder Strömungsstörung unter Zugrundelegung der Irrflugstatistik berechnen. Verzweigungen, Raumerfüllungseffekt komplizierterer Art und sonstige Abweichungen von der ungestörten Statistik können hier als Komplikation auftreten. Um mittels der Beugung von Röntgenstrahlen unmittelbar Kenntnis über die Gestalt in kleinen Bereichen zu erhalten, müssen wir uns eines anderen Modells bedienen, als das, welches W. Kuhn bei zahlreichen Axbeiten und auch Debye bei seineu Unter suchungen über die Lichtstreuung verwendet hat. Es ist dies der Faden, dessen Gestalt dem Irrflug mit Persistens bei kontinuierlicher Richtungsünderung nachgebildet ist, wie ihn der eine von uns als Modell vorgeschlagen und Porod hinsichtlich seiner Rontgen streuung durchgerechnet hat. Es ist danach eine Streukurve zu exwarten, die nach Durchlaufen sines 1/ϑ‐Bereiches mit zunehmendem Streuwinkel in einen 1/ϑ übergeht, wobei die Lage des Übergangsgebietes unmittelbar mit der Persistenzlänge a (= Hitlfte des statistischen Fadenelementes A von W. Kuhn) verknüpft ist. Messungen an Acetönlosungen von verschiedenen fraktionierten und unfraktionier ten Cellulosenitraten mit einem DP zwischen 1100 und 1730 ergaben übereinstimmend a ≈ 75 Å (entsprechend A = 2a ≈ 150 Å). Bei höheren Konzentrationen auftretende Abweichungen vom theoretisch geforderten Verlauf lassen sich im Prinzip verstehen. Ein abweichendes Verhalten der zuerst gefüllten höchsten Fraktion von DP = 2300, die a =45 Å ergibt, dürfte auf Fremdbestandteile zurückzdühren sein. Bei niedrigen Polymerisations graden liegen Abweichungen in der umgekehrten Richtung vor, für die verschiedene Er kläsungsmöglichkeiten bestehen, ohne daß aber derzeit eine Entscheidung getroffen werden könnte. Messungen der Absolutintensität gestatten die Berechn ung des Assoziationsgrades. Es ergeben sich Einzelmoleküle im sinne eder von Staudinger seit langem mit Nachdruck vertretenen Auffassung. Das Auftreten der theoretisch zu erwartenden Absolutintensitüt ist eine starke Stütm für die Zuverlässigkeit der ganzen Auswertung. Bei der experimentellen Durchführung war die Verwendung der von dem einen YOU uns entwickelten Aufnahmekamera wesentlich. Diese und die übrigen Details der Auf nahmetechnik werden beschrieben.