Pulverfließeigenschaften - Lehrstuhl Mechanische Verfahrenstechnik

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DER-WAALS-Bindungen auch am Zusammenhalt des Molekülverbandes be-
teiligt. Sie sind für Struktur und Eigenschaften beispielsweise des flüssigen und
festen Wassers, der Tonminerale oder Proteine von wesentlicher Bedeutung.
6.1.1.2.2 VAN-DER-WAALS-Kräfte
VAN-DER-WAALS-Kräfte sind immer vorhanden, wenn Atome bzw. Moleküle
aufeinander wirken. Sie ergeben sich aufgrund der elektrischen Dipolmomente
von Atomen und Molekülen.
Sie werden durch:
- Orientierungskräfte = Anziehung zwischen permanenten elektrischen
Dipolen, bei polaren Molekülen (z.B. HCl, H2O, NH3) und zwischen Ionen
und permanenten elektrischen Dipolen,
- Induktionskräfte = Anziehung zwischen permanenten Dipolen oder Ionen
und induzierten Dipolen bei symmetrischen Molekülen ohne permanentem
Dipolmoment (z.B. CO2, CH4),
- Dispersionskräfte = Anziehung zwischen ursprünglich unpolaren aber infolge
der Elektronenbewegung (Elektronenresonanz ausgelöst durch Lichtabsorption
im UV-Wellenlängenbereich λ ≈ 100 nm bzw. νe ≈ 3,0⋅10 15 Hz;
vergleiche Frequenzbereich des sichtbaren Lichtes ν = (3,8...7,7)⋅10 14 Hz,
Wellenlängen λ = 790...390 nm) in den Bindungsorbitalen dann folgende
induzierte elektrische Dipole zwischen Atomen und bei unpolaren Molekülen,
z.B. Kohlenwasserstoffe,
verursacht. Falls solche nicht permanent oder induziert vorliegen, so existieren
sie doch kurzzeitig, weil Atome und Moleküle elektrische Systeme mit bewegten
Ladungen, also elektrische Oszillatoren mit bewegten Ladungsschwerpunkten
(Dispersion), darstellen.
Van-der-Waals-Kristalle: z.B. feste Edelgase bei sehr tiefen Temperaturen,
Molekülgitterkristalle wie fester Wasserstoff oder alle Kristalle organischer
Verbindungen.
Wenn man zwei größere, harte Körper mit ebenen, aber rauhen Oberflächenteilen
aufeinander legt, so wird man beim anschließenden Abheben eines Körpers
die Adhäsionskraft (= Oberflächenkraft) im Vergleich zur Gewichtskraft (=
Volumenkraft) überhaupt nicht bemerken. Mit abnehmender Größe eines Adhäsionspartners
wächst jedoch für ihn das Verhältnis
F π / 2 ⋅ d ⋅ W
H
A,
ss 1
= ∝ , ( 6.1)
2
F m ⋅ g d
G
MVT_e_6neu Mechanische Verfahrenstechnik - Partikeltechnologie Schüttgutspeicherung Prof. Dr. J. Tomas,
10.10.2012
P
so dass z.B. das Haften feinster Partikeln an senkrechten oder überhängenden
Wänden oder die Agglomeration feinster Partikeln zu beobachten sind, siehe