Kolloid-Verfahrenstechnik

  • Forschungsthema:Einfluss von Additiven auf die Synärese von Siliciumdioxid
  • Typ:Bachelor-/Masterarbeit
  • Datum:abgeschlossen
  • Betreuer:Wilhelm
  • Bearbeiter:Stephanie Nerger
  • 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.

    Durch eine Polykondensationsreaktion zweier Hydroxylgruppen entstehen die SiO2-Partikel. Die Reaktion läuft jedoch nicht vollständig ab, so dass noch nicht reagierte Hydroxylgruppen auf der Partikeloberfläche vorliegen. Diese Hydroxylgruppen können nun weiter reagieren und verursachen die Restrukturierungsvorgänge, die zu kleiner werdenden Partikeln führen.

     

    Ziel dieser Arbeit ist die Untersuchung der Einflüsse von verschiedenen Additiven (z.B. deren Konzentration, der Zugabezeitpunkt) auf den zeitlichen Verlauf der Restrukturierungsvorgänge. Die Additive sollen dabei die noch nicht kondensierten Hydroxylgruppen auf den Partikeloberflächen substituieren und inaktivieren. Dadurch soll die Polykondensationsreaktion gestoppt und die momentane Partikelgröße "eingefroren" werden. In Vorarbeiten konnte bereits gezeigt werden, dass dies möglich ist.

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