Rheological, colloidal and product properties of sparingly soluble precipitates

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Für viele Anwendungen in zum Beispiel Chemie, Pharmazie, Biotechnologie oder Umwelttechnik werden Feststoffe aus Lösungen durch Fällung erzeugt. Die physikalischen Eigenschaften der erzeugten Feststoffe (Primärpartikelgröße, Aggregatgröße, Partikelform, Porosität, innere Oberfläche, Festigkeit, Kristallstruktur, ...) sind für ihre anwendungstechnischen Eigenschaften (Fließfähigkeit, Redispergierbarkeit, Farbstärke, Bioverfügbarkeit, katalytische Aktivität, ...) bedeutsam. Sie hängen in komplexer Weise von den Verfahrenparametern während der Fällung ab. Ziel des Forschungsvorhabens ist es, den Zusammenhang zwischen den kolloidalen Wechselwirkungen der bei der Fällung entstandenen Primärpartikeln, dem sich daraus ergebenden rheologischen Verhalten der Suspension und den Eigenschaften des schließlich erhaltenen Feststoffs zu ergründen. In einer vorhandenen Laborapparatur sollen Fällungen unter systematisch variierten Bedingungen (Konzentration, pH, Temperatur, Ionenstärke, Vermischungsbedingungen) durchgeführt werden. Während und nach der Fällung kann es aufgrund der hohen Konzentration an nanoskaligen Primärpartikeln und deren Wechselwirkung mit einander (Kolloidik) zu strukturviskosem Verhalten der entstehenden Suspension kommen. Die sich mit der Zeit ändernden Viskositätsparameter werden gemessen. Es wird nach einem Zusammenhang zwischen dem gemessenen Viskositätsverlauf und der sich schließlich ergebenden physikalischen Eigenschaften des Feststoffs (Partikelgröße und -struktur, Porosität) gesucht. Als zu untersuchende Stoffsysteme sind CaC03 und Si02 vorgesehen.