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Verfahren zur Herstellung von Kolloiden, die Saponine als Schutzkolloid
enthalten Als Schutzkolloide zur Herstellung kolloidaler flüssiger oder fester Systeme
sind Saponine bisher wenig verwandt worden. Wie aus einer Untersuchung von A. Gutbier,
J. Huber und R. Haug (Kolloid-Ztschr., Bd. 29, S. 25 [1921]) hervorgeht, haben sich
die Erwartungen, daß Saponine gut wirksame Schutzkolloide sind, nur teilweise erfüllt.
Die Haltbarkeit der erhaltenen Systeme ist unbefriedigend, die Schaumentwicklung
führt oft schon nach kurzer Zeit vollkommen zu irreversibler Koagulation. Auch die
Fällbarkeit der wäßrigen Lösungen mit Alkohol befriedigte nicht. Derartige Fällungen
lassen sich schlecht filtrieren und büßen nach dem Trocknen an Reversibilität ein.
In wäßriger Lösung wurden nur bei sehr großer Verdünnung brauchbare Kolloidsysteme
des Goldes erhalten.
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Die Verwendung von Saponinen als Schutzkc>lloid ist aber aus verschiedenen
Gründen wünschenswert. Einmal ist ein Ersatz der nicht immer in genügenden Mengen
zur Verfügung stehenden bisherigen Schutzkolloide, z. B. Eiweiß, durch in jüngster
Zeit in größerer Menge anfallende Saponine erwünscht. Außerdem kann das Saponin
bei kolloiden Zubereitungen nicht nur die Rolle des Schutzkolloids übernehmen, sondern
deren Lösungen auch wertvolle Eigenschaften verleihen.
So. ist insbesondere
die Herabsetzung der Oberflächenspannung, die sich in einer leichten Benetzbarkeit
äußert, von erheblichem Vorteil.
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Um die eingangs genannten Schwierigkeiten zu beheben, arbeitet das
den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildende Verfahren nicht in wäßriger Lösung,
sondern in einer Lösung von Formamid. Dieses Lösungsmittel hat gegenüber Wasser,
Glycerin oder anderen bisher benutzten Dispersionsmitteln erhebliche Vorteile. Zunächst
ist es ein vortreffliches Lösungsmittel. Es löst nicht nur Metallsalze, sondern
auch organische Stoffe, wie Saponine, Eiweißstoffe, Stärke usw., die beispielsweise
in Glycerin oder Alkohol in gleichem Maße nicht löslich sind.
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Es verhindert außerdem die Koagulation kolloider Systeme, so daß sich
in Formamid konzentrierte, sehr lange haltbare kolloide Lösungen herstellen lassen.
Ein weiterer Vorteil ist in der Möglichkeit zu erblicken, die kolloiden Zubereitungen
samt Schutzkolloiden durch Zusatz organischer Lösungsmittel, etwa von Aceton, zu
fällen. Damit wird der völlige Ausschluß von Wasser ermöglicht. Bekanntlich bietet
die Konzentrierung von Saponinlösungen einige Schwierigkeiten, da die Schaumentwicklung
stört und; die Gefahr der Hydrolyse der Saponine besteht. SchließLich ist Formamid
auch ein Reduktionsmittel und setzt infolgedessen z. B. Metalle aus ihren Oxyden
oder Salzen in Freiheit. Wenn diese Reduktionswirkung zu schwach ist oder bei zu
hoher Temperatur verläuft, setzt man die in der Kolloidchemie bei der Herstellung
von Metallen üblichen reduzierenden Stoffe hinzu.
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Saponine lösen sich in Formamid in jedem Verhältnis. Zur Durchführung
deslVelrfahlrens stellt man zweckmäßig möglichst konlzen, trierte kolloide Lösungen
her, die dann vor Gebrauch mit Wasser verdünnt werden, falls nicht vorher feste
Zubereitungen durch Fällung mit Aceton oder Äther gewonnen werden sollen. Neben
Saponinen lassen sich naturgemäß andere in Formamid lösliche Schutzkolloide, z.
B. Eiweiß oder Stärke, anwenden. In welchen Mengen dieselben benutzt werden sollen,
hängt davon ab, wie ausgeprägt der Saponincharakter der endgültigen Zubereitung
sein soll.
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Silbersalze, gelöst in Formamid, dem vorher Saponine zugesetzt wurden,
bilden beim Stehen oder gelindem Erhitzen tiefbraune, kolloide Systeme. In Wasser
gegossen, entstehen klare Lösungen. Fällt man die Lösung mit Aceton und wäscht das
erhaltene Pulver mit Äther nach, so entsteht ein Procukt, das sich auch nach längerer
Aufbewahrung ohne Schwierigkeiten in Wasser löst. Hierin ist ein Fortschritt gegenüber
den eingangs genannten Versuchen zu; erblicken. Bei anderen Metallen, z. B. bei
Gold, ist es ratsam ein stärkeres Reduktionsmittel, z.. 13. Hydrazin oder Hydroxylamin,
anzuwenden. Die Herstellung andersartiger Kolloide ist aus den Beispielen ersichtlich.
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Es ist an sich. bekannt, Kolloide. aus ihren Lösungen durch. Aceton
auszufällen. Während aber aus der eingangs genannten Untersuchung von Gutbier ,
Huber und Haug die schwere Fällbarkeit der mit Saponinen als Schutzkolloid versehenen
kolloidalen Lösungen hervorgeht, lassen sich die mit Formamid gemäß vorliegendem
Verfahren gewonnenen Zubereitungen samt Schutzkolloiden durch Zusatz von organischen
Lösungsmitteln, etwa von Aceton, unschwer fällen.
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Kolloide Zubereitungen, die Saponine als Schutzkolloid enthalten,
sind, sei es in Form der Lösung in Formamid, sei es in fester Form, zui verschiedenen
technischen Zwecken brauchbar. Man kann sie zur Herstellung von Heilmitteln, von
Präparaten zur Schädlingsbekämpfung usw, benutzen.
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B e i s p i e l e I. 8 Teile Glycyrrhizin werden in 10 Teilen Formamid
unter Erwärmen auf dem Wasserbad gelöst; ein geringer ungelöster Bestanedteil wird
entfernt. Zu dieser Lösung gibt man 0,6 Teile feingepulvertes Silbernitrat und erwärmt
etwa 1 Stunde auf dem Wasserbad.
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Es entsteht eine kolloide, mit Formamid beliebig verdünnbare Lösung,
die Glycyrrhizin als Schutzkolloid oder in lockerer Bindung an das Metall enthält.
Zur Isolierung einer festen Substanz versetzt man die Masse nach dem Erkalten mit
Aceton, verreibt bis zum Erstarren, saugt ab und wäscht so lange mit Aceton aus,
bis die Waschflüssigkeit farblos ist. Es hinterbleibt ein hellbraunes Produkt, das
sich in Wasser zu einer kolloiden Lösung klar auflöst. Es hat einen Silbergehalt
von rund 6%.
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2. 10 Teile Saponin (Saponaria) werden in 12,5 Teilen Formamide unter
Erwärmen gelöst und mit 1 g feingepulvertem Silbernitrat versetzt. Die Mischung
bleibt längere Zeit bei Lichtabschluß stehen, bis sie sich dunkelbraun gefärbt hat.
Die weitere Verarbeitung erfolgt gemäß Beispiel 1.
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3. 1,5 Teile Saponin (Quillaya-Saponin) löst man in 2 Teilen Formamide
und versetzt mit 0,1 Teil Goldchlorid. Hierauf fügt man 0,1 Teil Hydroxylaminchlorhydrat
hinzu. Bei gelindem Erwärmen oder längerem Stehen erfolgt die Reduktion zu kolloidem
Metall.
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Soll eine feste Substanz isoliert werden, so verfährt man gemäß Beispiel
1.
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4. 4 Teile Saponin werden in 5 Teilen Formamid gelöst und 1,9 Teile
Nickelformiat
eingerührt. Dazu fügt man eine Lösung von 2,5 Teilen,
Natriumsulfid in 2 Teilen Formamid unter ständigem Rühren hinzu. Es entsteht eine
tiefschwarze NiS-Paste, die sich in Wasser völlig löst.
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5. 5 Teile Saponin und 5 Teile Albumose löst man in 10 Teilen Formamid
und fügt 2,5 Teile Natriumpolysulfid h:inzu. Auf Zusatz von 3 Teilen Borsäure unter
gelindem Erwärmen auf dem Wasserbad bildet sich Schwefel in hochdispersem Zustand.
Eine derartige Zubereitung, vor Benutzung in Wasser gegeben, läßt eine verdünnte,
kolloide Schwefellösung entstehen.
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6. 7,6 Teile Ammoniumrhodanid wurden in 50 Teilen Formamid gelöst,
das 8 Teile Saponin enthielt. Fügt man hierzu I7 Teile Silbernitrat unter ständigem
Durchreiben, so findet keine Re'duktion des letzteren statt, vielmehr wandelt es
sich in sehr feiniverteil-tes Silberrhodanid um. Fällt man mit Aceton oder reichlich
Äther, so entsteht ein festes Pulver, das in Wasser eine kolloide Lösung ergibt.
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7. Zu einer Lösung von 7 Teilen Saponin in 10 Teilen Formamid fügt
man eine Lösung von 4,3 Teilen Kaliumferrocyanid in 20 Teilen Formamide unter gutem
Durchrühren hinzu.
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Dann wird eine Lösung von 3,8 Teilen Ferrichlorid in 5 Teilen Formamid
eingerührt. Das erhaltene Produkt gibt mit Wasser e!ine dunkelblaue Lösung. Zur
Gewinnung eines festen, gleichfalls wasserlöslichen Stoffes wird mit Aceton ausgefällt.