Dissertation
Dissertation
Dissertation
Erfolgreiche ePaper selbst erstellen
Machen Sie aus Ihren PDF Publikationen ein blätterbares Flipbook mit unserer einzigartigen Google optimierten e-Paper Software.
12 2.2. Beschreibung von Partikeln und Partikelkollektiven<br />
Abstand vom Partikel. Der Gültigkeitsbereich der Fraunhofer Beugung beginnt<br />
bei z >> ka 2 [24]. Für ein Partikel mit einem Radiuns von 50 µm, das mit Licht<br />
einer Wellenlänge von 633 nm beleuchtet wird gilt z >>25 mm.<br />
Da in der Regel nicht nur ein einzelnes Partikel sondern ein Partikelkollektiv zur<br />
quantitativen Analyse vorliegt, werden nun dessen Beschreibungsmöglichkeiten<br />
und Kenngrößen diskutiert.<br />
2.2. Beschreibung von Partikeln und Partikelkollektiven<br />
Suspensionen sind disperse Zweiphasensysteme und bestehen aus einer flüssigen<br />
kontinuiertlichen Phase, z.B. Wasser oder Öl, und einem festen dispersen, d.h.<br />
räumlich verteilten Stoff, der in diskrete Einzelelemente aufgeteilt ist und im<br />
Folgenden Partikel genannt wird. Ein monodisperses System besteht aus Partikeln<br />
gleicher Größe und Form. Den idealen Modellzustand stellen Kugeln gleicher<br />
Größe dar. Viele Produkte verfahrenstechnischer Prozesse oder natürliche disperse<br />
Systeme stellen feste Partikelkollektive dar, die polydispers sind und sich somit<br />
aus Partikeln unterschiedlicher Größe und Form zusammensetzen. Reale Partikel<br />
haben meist unsymmetrische Formen. Bild 2.6 zeigt, auf welche Weisen einem<br />
realen Partikel eine ideale Kugel für die weiteren theoretischen Betrachtungen<br />
zugeordnet werden kann.<br />
Kugel gleicher<br />
maximalen<br />
Länge<br />
Kugel gleicher<br />
minimalen Länge<br />
Kugel gleichen<br />
Gewichts<br />
Kugel gleicher<br />
Sedimentationsgeschwindigkeit<br />
Kugel gleichen<br />
Volumens<br />
Kugel mit<br />
gleichem<br />
Beugungsbild<br />
Kugel, die gleiche<br />
Sieböffnung passiert<br />
Kugel gleicher<br />
Oberfläche<br />
Bild 2.6.: Äquivalente Partikeldurchmesser.<br />
Liegt eine monodisperse Suspension vor, so wird diese durch den Partikeldurchmesser<br />
hinreichend gut beschrieben. Besteht ein Partikelkollektiv allerdings aus<br />
Partikeln unterschiedlicher Durchmesser, so müssen geeignete Beschreibungsmethoden<br />
gefunden werden. Die Partikel folgen einer Partikelgrößenverteilung. Will<br />
man diese bestimmen, so gibt es mehrere Möglichkeiten:<br />
• Einzelpartikelmessung und Klassifizierung der Partikeldurchmesser,<br />
• Ermittlung von n Stützstellen der Partikelgrößenverteilungsfunktion durch<br />
n unabhängige Messwerte,
Change language