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Elektrokinetik

 

Elektrokinetische Erscheinungen können beobachtet werden, wenn zwei Phasen mit unterschiedlichem Aggregatzustand aufeinander treffen. Ursache ist das Auftreten einer elektrochemischen Doppelschicht an der Phasengrenze.

Im Grenzbereich der beiden Phasen kommt es auf Grund ihres unterschiedlichen chemischen und elektrochemischen Potentials zu einem Phasensprung. Man findet eine andere chemische Struktur und Ladungsverteilung als in der Bulkphase. Dafür verantwortlich sind folgende Prozesse:

  •  Dissoziation von Molekülgruppen an der Phasengrenze,
  •  Adsorption von Ionen, Tensiden und Polyelektrolyten,
  •  isomorphe Substitution von Ionen an der Phasengrenze,
  • Elektronenübergänge an der Phasengrenze.

Die dabei auftretende Ladung wird kompensiert durch:

  • Gegenionen, die fest adsorbiert sind und

  • Gegenionen die sich, durch die Wärmebewegung bedingt, in größerem Abstand zur Grenzfläche befinden.

Beschrieben werden diese Phänomene mit dem Modell der elektrochemischen
Doppelschicht nach Gouy-Chapman-Stern-Grahame (GCSG).

Wird, im Falle des Vorliegens einer festen und einer flüssigen Phase, ein äußeres Kraftfeld angelegt, kommt es zum Abscheren der mobilen Schicht an der Scherebene durch Relativbewegung der Flüssigkeit zum Feststoff. Die dabei auftretende messbare elektrische Potentialdifferenz zwischen Scherebene und Bulkphase wird als elektrokinetisches oder Zetapotential (ζ) definiert.

 

 

 

Strömungspotential / Strömungsstrom

SurPASS (ANTON PAAR GmbH/Graz/A)

Technische Kenngrößen:

 

- Strömungspotential

-2000 to +2000 mV

- Strömungsstrom

-200 to +200 µA

- max. Druck

1000 mbar

- pH Bereich

2 bis 12

- Elektroden

Ag/ AgCl

Proben:

 

- Fasern

 

- Pulver > 25 µm

 

- Platten / Folien  10x20 mm

 

 EKA (ANTON PAAR GmbH/Graz/A)

Technische Kenngrößen:


- Strömungspotential

-2000 to +2000 mV

- max. Druck

1000 mbar

- pH Bereich

2 bis 12

- Electroden

Ag/ AgCl, Pt, Pd

Proben:


- Fasern


- Membranen ab 2 µm Porengröße


- Pulver > 25 µm


- Platten/ Folien 10x20 mm, ø 26 mm


- Kontaktlinsen


Elektrophorese

Zetasizer nano ZS (MALVERN Instruments Ltd./Malvern/GB)

Technische Kenngrößen:


- 633 nm He-Ne-Laser

- Messtechnik

M3 – PALS (Phase Analysis Light Scattering)

Proben:


- Suspensionen


- Größenbereich

5 nm bis 10 µm

- min. Probenvolumen

1 ml, pH-abhängig 50 ml

- Feststoffkonzentration

< 10 Vol%

Zetasizer 3000 (MALVERN Instruments Ltd./Malvern/GB)

Technische Kenngrößen:


- 633 nm He-Ne-Laser


Proben:


- Suspensionen


- Größenbereich

10 nm to 30 µm

- min. Probenvolumen

10 ml,  pH-abhängig 50ml

- Feststoffkonzentration

< 1 vol%

Akustophorese

DT 1200 (Dispersion Technology, Inc./Bedford Hills/USA)

Technische Kenngrößen:


- Messtechnik

kolloidaler Vibrationsstroms

Proben:


-Suspensionen


- Größenbereich

< 100 µm

- Feststoffkonzentration

0,1 to 50 vol%

 
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