Kolloid-Verfahrenstechnik

  • Forschungsthema:Erzwungene Synärese im Zentrifugalfeld
  • Typ:Bachelor-/Masterarbeit
  • Datum:abgeschlossen
  • Betreuer:Wilhelm
  • Bearbeiter:Lars Herdan
  • Bei der industriellen anorganischen Flüssigphasenfällung von SiO2 entsteht durch die Vermischung einer Natriumsilikatlösung und Schwefelsäure ein partikuläres Gelnetzwerk. Die entstandenen SiO2-Partikel bilden ein Feststoffgerüst aus, das die Porenflüssigkeit immobilisiert. Durch Restrukturierungsvorgänge (Synärese) dieser Feststoffpartikel werden die Produkteigenschaften, wie z.B. Partikelgröße und ‑form oder die spezifische Oberfläche, beeinflusst.

    Die Synärese der SiO2-Partikel läuft jedoch nur sehr langsam ab. Durch Überlagerung mit einer externen Druckdifferenz wird dieser Prozess beschleunigt, indem die Porenflüssigkeit aus dem Gelnetzwerk herausgepresst wird. Dieses Verfahren nennen wir „erzwungene Synärese“. Mit den Ergebnissen der erzwungenen Synärese soll dann die langsam ablaufende, „natürliche Synärese“ abgebildet werden.

     

     Bisher ist das Aufprägen der externen Druckdifferenz mit einer 1D-Kompressionsanlage geschehen. Um nur die Porenflüssigkeit, aber nicht die Feststoffpartikel aus dem Gelnetzwerk herauszupressen, ist eine Membran verwendet worden. In Abhängigkeit vom pH-Wert beeinflusst die Membran jedoch den Synäreseprozess. Ziel dieser Arbeit ist es daher, die erzwungene Synärese in einem Zentrifugalfeld ohne Einfluss einer Membran zu untersuchen. Dazu sollen Versuche der erzwungenen Synärese bei verschiedenen Prozessbedingungen (Temperatur, pH-Wert,...) und unterschiedlichen Geometrien in Abhängigkeit der Drehgeschwindigkeit durchgeführt werden.

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