pH-Wert
Temperatur
Säuregehalt
9 2018 | moproweb.de 41
Benetzbarkeit,
Eindringen/Quellen,
Lösen
Charakterisierung von
Pulver mittels Kontaktwinkelmessung
Unsere Autoren: N. T. Nguyen, S. Niemeyer und E. Wüst
Hochschule Hannover, Abt. Bioverfahrenstechnik, Heisterbergallee 10A, 30453 Hannover
Das Auflösen von
Pulver, egal ob
groß- (Rekonstitution
für Prozess)
oder kleintechnisch (z. B. Kaffeeautomat),
wird heutzutage nach
einer vorgegebenen Prozedur
durchgeführt. Unabhängig von
der Eigenschaft des Pulvers,
leicht oder schwer löslich zu sein,
wird diese Aufgabe so abgearbeitet,
dass selbst das schlecht löslichste
Pulver aufgelöst werden
kann. Unter Energieeffizienz- und
Anlagengesichtspunkten ist diese
Vorgehensweise nicht akzeptabel.
Es bedarf einer Methodik, das
Pulver hinsichtlich der Lösungsdynamik
zu charakterisieren und
die Auflösungsprozedur an die
Pulvereigenschaften anzupassen.
Um die hier entwickelte Methodik
richtig einordnen zu können,
muss man sich zuerst mit den
einzelnen Phasen des Auflösens
von Pulver befassen. Pulver muss
zuerst mit dem Lösungsmittel
benetzt werden. Lässt sich Pulver
schwer benetzen, dann wird
auch das Auflösen mehr Zeit oder
intensivere mechanische und/
oder thermische Bearbeitung beanspruchen.
Die Benetzbarkeit ist
somit im Hinblick auf das Auflösen
der zeitbestimmende Faktor.
Die zweite Phase ist das Versinken
der Pulverpartikel im Lösungsmittel
(hier Wasser), wenn
die Dichte größer ist als die Dichte
des Lösungsmittels. Daran
schließt sich als nächste Phase
das „Aufbrechen“ der großen
Partikel zu kleineren Einheiten an.
Dies geschieht, in dem die Pulverpartikel
Wasser aufnehmen,
d. h. sie quellen, und ab einer bestimmten
Größe auseinanderbrechen.
Anschließend bilden diese
kleineren Partikel einer Dispersion.
Hierbei liegen diese feinverteilt
im Lösungsmittel vor. Als abschließende,
vierte Phase kommt
jetzt das tatsächliche Auflösen,
so dass Moleküle des Pulvers vom
Lösungsmittel umgeben sind.
Mittels Messung des Kontaktwinkels
ist man in der Lage, die
Benetzbarkeit des Pulvers zu charakterisieren
und ev. auch weitere
Informationen zu erhalten.
Grundlagen des
Kontaktwinkels
Benetzung ist das Verhalten von
Flüssigkeiten bei Kontakt mit der
Oberfläche von Festkörpern und
beschreibt, wie sich die Flüssigkeit
auf dieser verhält. Ein Maß
für die Benetzung ist der Kontaktwinkel.
Hierzu wird auf einer
ebenen Oberfläche ein Flüssigkeitstropfen
aufgetragen. Nach-
Messtechnik für die
Molkereiindustrie
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