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Abschlussbericht AiF-FV 13733N
Ionen beeinflussen ebenfalls die geladenen Gruppen der Proteine. Sie treten mit entgegengesetzt
geladenen Gruppen in Wechselwirkung. Der Einfluss der Ionenstärke auf die
Schaumeigenschaften wurde durch Zugabe von NaCl um 40, 120 bzw. 200 mM und durch
Zugabe von CaCl2 um 60, 120 und 300 mM CaCl2 bei pH 7 untersucht und ist in Bild 4-12 zu
sehen.
Overrun / %
700
600
500
400
300
200
c Protein : 5 %
CMP/NaCl
CMP/CaCl2
WPI/CaCl2
WPI/NaCl
100
0 50 100 150 200 250 300 350
Ionenstärkeerhöhung / mmol/l
Bild 4-12: Overrun von CMP- und WPI-Schäume in Abhängigkeit der Ionenstärkeerhöhung
Es konnte kein signifikanter Einfluss einer Erhöhung der Ionenstärke weder durch NaCl noch
durch CaCl2 auf den Overrun von CMP-Schäumen im untersuchten Bereich detektiert werden.
Bei WPI-Schäumen stieg durch Zusatz von NaCl der Overrun bis zu einer Ionenstärkeerhöhung
von 40 mM um 100 Prozentpunkte an. Eine höhere Ionenstärke blieb ohne weiteren
Einfluss auf den Overrun. Für CaCl2 ergab sich ebenfalls ein leichter Anstieg des Overruns
bis zu einer Ionenstärkeerhöhung von 60 mM um 45 %, mit anschließender Konstanz.
Bei niedriger Ionenstärke erfolgt aufgrund der zusätzlichen elektrostatischen Abstoßungskräfte
eine Stabilisierung des Schaums, höhere Konzentrationen führen zu verringerter Löslichkeit
und Präzipation, die zu schlechteren Schaumqualitäten führen können.
Ähnlich verhält es sich für die Schaumstabilität (Bild 4-13). Für CMP-Schäume konnte im
untersuchten Bereich kein Einfluss der Ionenstärkeerhöhung auf das Schaumergebnis festgestellt
werden (Bild 4-13 a). Im Gegensatz dazu nahm die Schaumfestigkeit für WPI-
Schäume mit zunehmender NaCl-Konzentration stetig zu, während mit steigender CaCl2-
Konzentration bei einer Erhöhung der Ionenstärke um 50 mmol/l zunächst ein Maximum erreicht
wird und bei höheren Ionenstärken die Schaumfestigkeit wieder abnimmt. Die Drainage
verhielt sich erwartungsgemäß gegensätzlich zur Schaumfestigkeit (Bild 4-13 b). Der Zusatz
von NaCl wirkt sich weniger stark auf die Drainage aus, wohingegen die Drainage mit
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