Schmelzen und Erstarren in zwei Dimensionen Dissertation ...

2.3 Probenzelle für die Kolloidsuspension
tieren zu lassen. Der Abtrieb ist proportional zu Masse und damit in dritter Potenz zum
Radius, Stokesche Reibung ist proportional zum Radius, so dass im Herstellungsprozess
zu groß geratene Kolloide sowie Aggregate schneller sedimentieren. Die letztendlich
benutzte Suspension wurde kurz unterhalb der Sedimentationsgrenze mit einer Spritze
abgesaugt, um die Anzahl der Aggregate zu minimieren.
2.3 Probenzelle für die Kolloidsuspension
Die Küvette ist eine Spezialanfertigung 12 aus Quarzglas und misst 20·20·2 mm 3 . Sie hat
in der Mitte eine 1 mm tiefe Bohrung von 8 mm Durchmesser, in welche der Tropfen mit
der Suspension aufgespannt wird und in einer Ecke eine weitere Bohrung der selben
Tiefe mit 4 mm Durchmesser, die über einen Kanal verbunden sind. In die kleinere
Bohrung wird eine Glaskapillare angekoppelt, die über einen Teflonschlauch an eine
Spritze angeschlossen ist. Mit dieser Spritze wird das Volumen des Tropfens geregelt
und damit die Krümmung der Grenzfläche eingestellt. Für die meisten Messungen
wurde eine Küvette mit einer gegenüberliegenden zweiten 4 mm Bohrung verwendet,
(vergleiche Abbildung (2.3)) um die Möglichkeit zu haben über eine Kapillare chemische
Substanzen zuzugeben und gleichzeitig über die zweite Kapillare die Grenzfläche zu
regeln.
Abbildung 2.3: Perspektivische Ansicht der Spezialküvette mit
1 mm tiefen und 4 mm im Radius messenden Bohrung in der Mitte.
Über zwei Kanäle ist die Bohrung mit zwei kleineren Bohrungen
verbunden, an die mit einer Kapillare eine Spritze angekoppelt
werden kann.
Unbehandeltes Glas verhält sich hydrophil, da auf seiner Oberfläche polare OH-Gruppen
sitzen. Um das Auslaufen der tensidhaltigen Suspension zu verhindern, wurde ein Benetzungskontrast
zwischen der zylindrischen Bohrung und der ebenen Glasfläche erzeugt,
indem letztere mit Dimethyldichlorsilan 13 ((CH 3 ) 2 SiCl 2 ) hydrophob gemacht
wurde (vergleiche Abbildung 2.4).
Dabei werden die polaren OH-Gruppen an der Oberfläche des Glases durch unpolare
Methylgruppen ersetzt; das flüssige Silan wurde in einer dünnen Schicht auf der Unterseite
der Zelle verteilt, ohne dass Teile davon in die Bohrung gelangten. Nach 5-10
12 Hellma Glastechnische-Optische Werke, Müllheim/Baden; www.hellma-worldwide.com
13 Repel-Silan ES von Pharmacia Biotech, Uppsala, Sweden
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