Pulverfließeigenschaften - Lehrstuhl Mechanische Verfahrenstechnik

tung, z.B. Hartstoffe (Karbide, Nitride), Atomkristalle: nichtmetallische
Kristalle aus einer einzigen Atomsorte, z.B. Diamant, Si, P, As, S
- heteropolare (= Ionenbindung):
Valenzelektronen werden von einem Atom abgegeben und vom anderen
aufgenommen, ungerichtete elektrostatische (COULOMB-) Anziehungskraft
zwischen Anion (- geladen) und Kation (+ geladen) in einem Ionengitter (=
Ionenkristall), Ionenkristalle bestehen aus mindestens 2 Atomsorten, insbesondere
mit Metallionen, z.B. Salze, NaCl, CaF2, Oxidkeramik, MgO, Minerale
und
- metallische Bindungen (= „Elektronengas-Modell“):
frei bewegliche Valenzelektronen im Kristallgitter aus Metallkationen, Kristallorbitalmodell,
ungerichtet
mehr oder weniger vollständig abgesättigt. Sie scheiden deshalb als Adhäsionskräfte
zwischen Partikeln weitgehend aus. Folglich werden damit sog.
schwache Nebenvalenzbindungen zwischen den Atomen, Ionen oder Molekülen
der kontaktierenden Partikeln wirksam:
� Wasserstoffbrückenbindungen
� VAN-DER-WAALS-Kräfte und
� elektrostatische Kräfte
6.1.1.2 Adhäsionskräfte
6.1.1.2.1 Wasserstoffbrückenbindungen
Gerichtete Bindungsbrücke zwischen einem elektronegativen Atom (z.B. O, N,
F, Cl), an das der Wasserstoff kovalent gebunden ist, und einem ebenfalls
elektronegativen Atom eines Nachbarmoleküls, an das es mehr oder weniger
physikalisch gebunden ist, und zwar aufgrund seiner Tendenz zu positiver Polarisation
H + und seines geringen Durchmessers dH = 0,22 nm, schlüpft es als
Brücke in die Gitterzwischenräume O - H--O.
Der Atomkernabstand der H--O Bindung ist mit a = 0,176 nm größer als der
einer intensiveren kovalenten O - H Bindung mit
= r + r = ( 0,
066 + 0,
03)
nm = 0,
096 nm ≈ 0,
1 nm ,
a O H
aber kleiner als der Abstand gebildet durch die beiden Atomradien von
= r + r = 0,
15 nm + 0,
11 nm = 0,
26nm
a O H
einer schwächeren VAN-DER-WAALS-Bindung.
Wasserstoffbrückenbindungen treten zwischen -OH, -NH2 oder ähnlichen
Gruppen in den Partikeloberflächen bzw. in den adsorbierten Hydrathüllen der
Oberflächen auf. Bei wasserstoffhaltigen Stoffen sind sie neben den VAN-
MVT_e_6neu Mechanische Verfahrenstechnik - Partikeltechnologie Schüttgutspeicherung Prof. Dr. J. Tomas,
10.10.2012
363