Kolloid-Verfahrenstechnik

  • Forschungsthema:Weiterentwicklung der Methode zur Bestimmung der Volumenänderung alkalischer SiO2-Gele
  • Typ:Bachelor-/Master-/Studien-/Diplomarbeit
  • Datum:abgeschlossen
  • Betreuer:Wilhelm
  • Bearbeiter:Christian Schüßler
  • Bei der industriellen anorganischen Flüssigphasenfällung von SiO2 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 SiO2 , werden somit direkt durch den Fortschritt der Synärese beeinflusst. Die Verdichtung der SiO2 -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).

     

     

     

    In einer Vorgängerarbeit ist bereits eine Methode zur experimentellen Bestimmung der Volumenänderung von SiO2-Gelen erarbeitet worden. Diese Methode beruht auf der Verdrängung einer Messflüssigkeit der Gelprobe. Bei erhöhten Temperaturen verformt sich die Gelprobe jedoch, so dass Luft in die Gelprobe eingeschlossen wird. Dies verfälscht die Messungen. Im Rahmen dieser Arbeit soll die Methode weiterentwickelt werden. Erste Ideen zur Vermeidung der Verformung sind bereits vorhanden und teilweise getestet. Falls erforderlich, können auch konstruktive Änderungen am Messaufbau vorgenommen werden.

     

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