Kolloid-Verfahrenstechnik

  • Forschungsthema:Exp. Untersuchung der natürlichen Gelschrumpfung
  • Typ:Bachelor-/Studien-/Diplomarbeit
  • Datum:laufend
  • Betreuer:Wilhelm
  • Bearbeiter:Yu Li
  • Bei der industriellen anorganischen Flüssigphasenfällung von SiO 2 werden in einem Semi-Batch-Prozess eine Natriumsilikatlösung und Schwefelsäure einem Rührreaktor zugeführt. Die Agglomeration der entstehenden Primärpartikel führt so weit, dass ein partikuläres Gel entsteht. Durch den Rührer wird dieses Gelnetzwerk fragmentiert, wodurch poröse Gelfragmente entstehen, die sich im weiteren Prozessablauf unter Abgabe von Flüssigkeit zusammenziehen. Diese Verdichtung der Fragmente wird als „Synärese“ bezeichnet. Bedeutende Produkteigenschaften, wie z.B. Partikelgröße und ‑form, die spezifische Oberfläche oder die Porosität des SiO 2 , werden somit direkt durch den Fortschritt der Synärese beeinflusst.

    Die Verdichtung der SiO 2 -Partikel wird auch in nicht fragmentierten Gelen beobachtet („natürliche Synärese“). Sie läuft nur sehr langsam unter einer geringen Verdichtung der Partikel ab (eine Verdichtung von etwa 15% erfolgt in ca. 5 Tagen). Im Rahmen dieser Arbeit ist zunächst ein geeigneter experimenteller Aufbau zu entwickeln, mit dem die Volumenabnahme der einzelnen Gelproben gemessen werden kann. Anschließend sollen Gele unterschiedlicher Zusammensetzungen (Variation des pH-Wertes und der Ionenstärke) auf ihre Volumenabnahme bei verschiedenen Temperaturen untersucht werden.