Untersuchungen zur Partikelbildung bei der Fällung von Bariumsulfat

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Die Fällungskristallisation oder einfach Fällung ist ein sehr altes Verfahren zur Herstellung von Feststoffen und ist in der chemischen und pharmazeutischen Industrie weit verbreitet. In neuester Zeit kommen viele Spezialprodukte hinzu, die durch Fällung hergestellt werden, wie z.B. neuartige Pigmente und Wirkstoffe für die Pharmazie. Anforderungen an die Eigenschaften des Fällprodukts sind beispielsweise definierte Partikelgrößen, eine enge Partikelgrößenverteilung oder eine gezielte Morphologie der Kristalle. Ziel dieses Forschungsvorhabens ist es, den Partikelbildungsprozess bei der Fällung von Bariumsulfat weiter aufzuklären und die Haupteinflussparameter auf den Bildungsprozess zu identifizieren und zu verstehen. Weiterhin soll der Partikelbildungsprozess theoretisch beschrieben und die berechneten Werte mit den experimentell erzielten Ergebnissen verglichen werden.In einer vorhandenen Versuchsapparatur sollen unter reproduzierbaren Bedingungen systematisch verschiedene, den Fällungsprozess beeinflussende Parameter (Übersättigung, Verhältnis der freien Gitterionen, pH-Wert, lonenstärke) variiert werden. Die Charakterisierung der entstandenen Suspension erfolgt mit statischer und dynamischer Lichtstreuung, REM, TEM und Röntgendiffraktometrie. Zeitaufgelöste Untersuchungen sollen mit Hilfe einer spezielle Probenahmeapparatur mit anschließender TEM-Untersuchung bei tiefkalten Temperaturen (Kryo-TEM) und mittels Weitwinkelröntgenbeugung am Synchrotron ANKA des Forschungszentrums Karlsruhe erfolgen. Damit können Informationen über den Partikelbildungsprozess wenige Millisekunden nach der Keimbildung erhalten werden, die bisher so noch nicht zugänglich waren.