Colloidal gels
- Forschungsthema:Untersuchungen zur Synärese kolloidaler Gele
- Typ:Studienarbeit
- Datum:abgeschlossen 08/10
- Betreuung:
- Bearbeitung:Jochen Krauß
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Bei der anorganischen Flüssigphasenfällung von Siliciumdioxid, einem weit verbreiteten Füllstoff, kommt es durch die Agglomeration der dabei entstehenden kolloidalen Teilchen zwischenzeitlich zur Ausbildung eines partikulären Gels. Dieses Gel wird jedoch durch den Rührer fragmentiert und verdichtet sich im weiteren Prozessverlauf. Die Verdichtung und Schrumpfung der Gelfragmente findet durch das Fortschreiten der Vernetzungsreaktion auch unabhängig vom Energieeintrag durch den Rührer statt. Hierbei wird ein Teil der zuvor im Gel immobilisierten Flüssigkeit abgeschieden. Dieser Vorgang wird Synärese genannt. Der Vorgang der Synärese ist einerseits von der Zusammensetzung und dem Aufbau des Gels abhängig. Andererseits wird er von den Prozessparametern Temperatur, pH-Wert und Ionenstärke beeinflusst.
Es wird vermutet, dass der Vorgang der Synärese durch bestimmte Wahl der sie beeinflussenden Parameter frühzeitig zum Erliegen gebracht werden kann. Dies ist erforderlich, um Produktpartikel mit gewünschter Größe und spezifischer Oberfläche herzustellen.
Die Entwicklung der Partikelgrößenverteilungen in den nach Fragmentierung der Gele erhaltenen Suspensionen soll als Funktion der Zeit gemessen werden. Diese Messung erfolgt vorzugsweise durch Laserbeugung. Hierbei sollen vorwiegend basische Gele verwendet werden, deren pH-Wert, Ionenstärke und Temperatur nachträglich nach Fragmentierung der Gele variiert werden.