Physikalische und chemische Heterogenität von Oberflächen partikulärer Systeme

In den Prozessen der mechanischen Verfahrenstechnik (Flockung, Flotation, usw.) werden häufig partikuläre Feststoffsysteme in flüssigen Medien verarbeitet. Dabei spielen die interpartikulären Wechselwirkungen der jeweiligen dispersen Systeme eine entscheidende Rolle für das Prozessziel. Die Oberflächen der Partikel unterliegen chemischer und physikalischer Heterogenität, was den Prozessablauf maßgeblich beeinflussen kann.
Die Masterarbeit beschäftigt sich mit der Charakterisierung dieser Heterogentität mittels verschiedener Messmethoden an einem Modellpartikelsystem bestehend aus Kalk-Natron-Glas-Kugeln und Glasfasern. Zum einen steht die Partikelform bzw. deren Rauigkeit im Vordergrund, wobei letztere durch Ätzung mittels Flusssäure durch unterschiedliche Beanspruchungszeiten geändert wird. Die Partikelform wird variiert, indem zum einen kugelförmige, gebrochen kugelförmige und faserförmige Glas-Partikel vermessen werden. Die beiden zentralen Versuchsmethoden sind dabei die Messung der Haftkräfte zwischen den kugelförmigen Partikeln mittels Colloidal-Probe-Rasterkraftmikroskopie und der Messung der Oberflächenenergieverteilung mittels der inversen Gaschromatographie. Zusätzlich werden die zu untersuchenden Partikelsysteme chemisch durch Veresterung modifieziert, um den Einfluss der Benetzung mit zu berücksichtigen. Schlussendlich sollen dadurch Einblicke für den Einfluss der Heterogentität auf den Erfolg der Flotation bzw. der (Hetero)-Koagolation erzielt werden.