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4 Kennzeichnung einer Trennung
Bei Trennverfahren wird die Probe nach einem Merkmal in mindestens zwei
Teilmengen gänzlich und dauerhaft getrennt. Der Trennschnitt wird durch
seine Lage und seine Schärfe gekennzeichnet.
4.1 Trennkurve
Man kann ein disperses System (Probe, Aufgabegut, Grundgesamtheit) nach
vier Gesichtspunkten in zwei oder mehr Teilmengen zerlegen oder trennen:
• nach der Menge (Anzahl, Masse): Teilen (Probeteilung),
• nach dem Dispersitätsmerkmal: Klassieren oder Trennen (im engeren
Sinn),
• nach der stofflichen Zusammensetzung, der Dichte oder der Form: Sortieren,
• nach dem Aggregatzustand oder der Phase (fest – flüssig – gasförmig):
Abscheiden.
Mischformen sind in der Regel unerwünscht, kommen aber vor. Jede Zerlegung
in obigem Sinn ergibt sich aus dem Zusammenwirken von Eigenschaften
des Gutes und des Verfahrens. Trennungen im engeren Sinn (Klassierungen)
werden in DIN 66 142 Teil 1 bis 3 (Grundlagen, analytische/technische
Trennungen) beschrieben.
Beim Klassieren bezeichnet man die in den Prozess eingehende Gutmenge
als Aufgabegut, die Teilmengen als Grob- und Feingut. In anderen Zusammenhängen
wird von Schwer- und Leichtgut gesprochen; es existieren auch
zahlreiche stoffspezifische Benennungen.
Wir betrachten nun die Trennung eines Aufgabegutes (Masse m A , Verteilung
q A (x)) in ein Grobgut (Masse m G , Verteilung q G (x)) und ein Feingut
(Masse m F , Verteilung q F (x)). Setzen wir voraus, dass Teilchenmassen weder
verschwinden (Auflösen, Verdunsten, Verbleiben in der Apparatur) noch
hinzukommen (Wachstum, Reste früherer Versuche), dann gilt für jede Teilchengröße
x die (differentielle) Massenbilanz oder Fraktionsbilanz:
m A (x) = m G (x) + m F (x) (4.1)
und für Aufgabe-, Grob- und Feingut jeweils insgesamt die (integrale) Massenbilanz
oder Gesamtbilanz:
m A = m G + m F (4.2)
In kontinuierlich arbeitenden Trennapparaten gelten die Bilanzen für die
Massenströme:
ṁ A (x) = ṁ G (x) + ṁ F (x) (4.3)
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