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58 Kapitel III FEM Simulation von F

allungsprozesse

diese in vielf

alltigen Formen in der Produktion chemischer Substanzen, insbesondere

von Partikeln auftreten. Ihre Simulation ist daher von großem Interesse, um ein besse-

res Verst

andnis f

ur sie zu entwickeln und ihre Kontrolle und Optimierung zu verbessern

[JMR

Vom chemischen Standpunkt aus versteht man unter einer F

allungsreaktion eine che-

mische Reaktion, bei der in einem L

osungsmittel ein Feststoﬀ ausgebildet wird. Dieser

entstandene Stoﬀ wird als Ausf

allung oder Niederschlag bezeichnet. Der F

allungs-

prozess kann durch ein, bei einer Reaktion gebildetes unl

osliches Produkt oder eine

Ubers

attigung der L

osung hervorgerufen werden, wobei der erste Fall hier nicht be-

trachtet wird. Bei diesen Prozessen kommt es zu einem

Ubergang von einer ann

ahernd

echten L

osung, die aus einer kontinuierlichen Phase besteht, zu einer kolloiden L

osung

oder Dispersion. Wobei man hier unter einer Phase einen Substanzbereich versteht, in

dem die physikalischen und chemischen Eigenschaften homogen sind, d.h. man kann

in der betrachteten L

angenskala keine Uneinheitlichkeiten mehr erkennen [LK02]. In

diesem Zusammenhang versteht man unter einer kolloiden L

osung ein kolloiddisperses

System, in dem die Feststoﬀe in einem Dispersionsmittel, hier die kontinuierliche Phase,

verteilt vorliegen. Kolloide Systeme k

onnen Dispersionsmittel und dispergierten Stoﬀ

in verschiedenen Aggregatzust

anden enthalten. So unterscheidet man beispielsweise:

Bezeichnung Dispersionsmittel dispergierter Stoﬀ

Aerosol gasf

ormig fest

Suspension ﬂ

ussig fest

Emulsion ﬂ

ussig ﬂ

ussig

Tabelle III.1: Einteilung der kolloiddispersen Systeme, nach [LK02]

Des Weiteren gibt es in der Chemie auch Unterscheidungen bez

uglich der Teilchen-

oße in der dispersen Phase. Beispielsweise spricht man bei einer Partikelgr

oße zwi-

schen 1nm und 1µm von kolloid dispers gel

ost, w

ahrend kleinere Partikel moleku-

lar dispers gel

oste Systeme bilden. Insbesondere Nanopartikelsysteme weisen aufgrund

ihres

”

Großen–Oberﬂ

ache–zu–Volumen–Verh

altnisses“ sehr interessante Eigenschaften

auf [SP02].

Zus

atzlich unterscheidet man noch zwischen monodispersen Mehrphasensystemen,

bei denen alle vorhandenen Partikel innerhalb einer Gr

oßenklasse liegen und polydisper-

sen Systemen mit einem kontinuierlichen Spektrum an auftretenden Partikelgr

oßen.

Dabei untersucht man in der Dispersit

atsanalyse die Gleichm

aßigkeit der Verteilungen

verschiedener Partikelgr

oßen.

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