2_Agglomeration_Mechanismen - Teil 2

Question 1

Was ist auf molekularer Ebene der Ursprung für den hydrophoben Effekt?

Answer 1

• Eine unpolare (hydrophobe) Oberfläche ist nicht in der Lage H-Brücken auszubilden
• Zwingt umgebende H2O-Moleküle in ungünstige Struktur
• Energetisch vorteilhaft H2O aus Kontaktspalt zu entfernen

Question 2

wie ist der daumenwert des Kontaktwinkels für eine Hydrophobe Oberfläche?

Answer 2

Etabliertes Maß 𝜃 > 90° → Hydrophobe OF (Daumenwert)

Winkel gegenüber Wasser und Luft

Question 3

welche abstoßende und anziehende Energie gibt es für die Superposition der Wechselwirkungen?
Welche davon kann man manipulieren?

Answer 3

• Van-der-Waal Anziehung
• Bornsche Abstoßung
• elektrostatische Abstoßung

-> elektrostatische Abstoßung durch Ph wert und inonenstärke beeinflussbar?

Question 4

Wie sind flockungsmittel in der Regel aufgebaut?

Answer 4

Flockungsmittel in der Regel wasserlösliche Kohlenwasserstoffverbindungen mit unterschiedlichen reaktiven Gruppen

• Natürliche organische Flockungsmittel:
-> Polysaccharide (Stärke)
•Synthetische Polymere
-> Basis meist Acrylsäureamide

Question 5

was sind Voraussetzungen für eine erfolgreiche Flockung?

Answer 5

• Auswahl des geeigneten Polymers
• Lösen des Polymers und Streckung der zunächst verknäulten Polymerfäden
• Dosierung der Polymerlösung in optimaler Menge
• Intensive Vermischung von Suspension und Polymerlösung (hohe Turbulenz)

Question 6

wie kommt es zu Relaxation Erscheinungen bei flockungsmitteln?
was sind die folgen?

Answer 6

Verringerung der Flockungseffektivität durch Relaxation:
->Anlagerung bedeutet noch keinen Gleichgewichtszustand

Zeit zwischen Anlagerung und Kollision zu groß → Relaxation

Question 7

Welche Methoden zur Experimentellen Bestimmung von Haftkräften und Wechselwirkungsenergien gibt es?

Answer 7

Zentrifugenmethode
Rasterkraftmikroskopie

Question 8

wie funktioniert die Zentrifugenmethode?

Answer 8

•Aufstäuben enger Partikelgrößenklassen < 50μ𝑚 auf die Fläche eines Rotors (Substrat)
• Mit zunehmender Zentrifugalbeschleunigung werden Partikeln vom Substrat getrennt
• Haftkraft = Trennkraft = Zentrifugalkraft
• Auszählen der nach verschiedenen Drehzahlen am Substrat verbliebenen Partikeln
→ Rückstand = 𝑓(Haftkraft)

Question 9

wie funktioniert die Rasterkraftmikroskopie?

Answer 9

• Messung von Partikelhaftkräften
• Analyse von Oberflächenstrukturen
Messprinzip:
1. Befestigen eines Partikeln an einer Feder (Cantilever)
2. Annähern an die Probe (Substrat)→Anziehungskräfte lenken die Feder aus
3. Auslenkung wird optisch (Laser) gemessen → Nach Kalibrierung: Umrechnen in Kraft