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Untersuchung der Thermophorese negativ geladener Modellkolloide in wässrigen Suspensionen mittels der Thermischen Feld-Fluss Fraktionierung

Eslahian, Kyriakos Alexandros - Technische Universität Berlin (2014)


Die Thermische Feld-Fluss Fraktionierung (ThFFF) ist eine bekannte Methode zur analytischen Auftrennung von Kolloiden nach ihrem Soret-Koeffizienten. Der Soret-Effekt beschreibt sowohl die Richtung als auch die Geschwindigkeit der Thermophorese, womit die gerichtete Bewegung eines Partikels in einem thermischen Gradienten bezeichnet wird. Durch Anwendung einer elektrostatisch dominierten Theorie zur Thermophorese geladener Kolloidsuspensionen verfolgte die vorliegende Arbeit das Ziel, das Verständnis des Trennmechanismus in der ThFFF zu verbessern. Dabei wurde der Soret-Effekt negativ geladener Polystyrolkugeln in Abhängigkeit von der Temperatur und der Elektrolytzusammensetzung des Dispersionsmittels untersucht. Ein Vergleich von kommerziellen Standardsuspensionen mit eigens tensidfrei synthetisierten Proben bestätigte die außerordentliche Empfindlichkeit der ThFFF gegenüber kleinsten Veränderungen der Partikel-Lösemittel-Grenzfläche. Experimentelle Befunde und Simulationen ergaben einen signifikanten Einfluss spezifischer Ioneneffekte bei der Thermophorese geladener Kolloide, vornehmlich dominieren hierbei die Diffusiophorese im Salzgradienten und der Seebeck-Effekt des Elektrolyten. Es wird geschlussfolgert, dass sich die Thermophorese geladener Polystyrol-Kugeln fundamental vom Soret-Effekt von Proteinen und gelösten Polymeren unterscheidet, welche einen großen nicht-elektrostatischen Beitrag aufweisen.


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