Polymere - Kemira

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Während der Polymerisation lässt sich die Zahl der sich
wiederholenden Einheiten im Polymer steuern. Je länger
die Polymerkette ist, desto höher fällt ihre Molmasse
aus. Synthetische Polyelektrolyte sind in einer Vielzahl
von Molmassen erhältlich: von 1 000 bis zu mehr als
20 Millionen. Flockungshilfsmittel verfügen über eine
Molmasse im Bereich von 5 bis 20 Millionen. Die Polymerkettenlänge
ist ein wesentlicher Parameter. Sie ist einer
der entscheidenden Faktoren für die Polymerleistung.
Die meisten kolloidalen Partikel verfügen über eine
Ladung. Ist die Abstoßungskraft zwischen den Partikeln
größer als die Schwerkraft, werden die Partikel in Suspension
gehalten. Das Zusetzen einer Gegenladung, z.B. eines
Flockungshilfsmittels, erzeugt eine so genannte ionische
Doppelschicht. Die grundlegende Funktion eines Flokkungshilfsmittels
besteht darin, die Abstoßungskräfte
aufzubrechen und die kolloidalen Partikel miteinander zu
verbinden. Flocken setzen sich aufgrund der Schwerkraft
für gewöhnlich am Boden ab. Ist die Flockendichte geringer
als die Dichte der Flüssigkeit, in der sie sich befinden,
schwimmen sie auf der Oberfläche. Auf dem Boden
oder auf der Oberfläche angekommen, lassen sie sich
leicht vom Wasser trennen.
Ein Flockungshilfsmittel kann die Ladung eines kolloidalen
Partikels neutralisieren oder geladene Partikel untereinander
verbinden. Die chemische Bindung zwischen Flockungshilfsmittel
und suspendierten Partikeln kann auf verschiedene
Weise erfolgen. Gewöhnlich handelt es sich um Ionenbindungen,
Wasserstoffbrückenbindungen, van-der-
Waalssche Bindungen und Atombindungen. Um eine
Verbindung zu erzielen, muss ein Flockungshilfsmittel
mit einer hohen Molmasse eingesetzt werden. Die langen
Polymerketten bilden Schleifen und Enden, die mit
verschiedenen Partikeln in Kontakt treten. Dazwischen
stellt sich eine Verbindung her.
Flocken, die hohen Scherkräften unterliegen, müssen eine
ausreichende Festigkeit aufweisen. Eine solche erhöhte
Festigkeit lässt sich erzielen, indem ein Polymer mit
einer längeren Kette, also mit einer höheren Molmasse,
verwendet wird. Ein typisches Beispiel für einen erforderlichen
Scherwiderstand ist die Schlammentwässerung
in einer Zentrifuge. Andere Anwendungen benötigen
Polymere mit einer geringeren Verbindungsleistung. In
diesen Fällen ist eine kürzere Polymerkette auszuwählen.
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