Emulsionen als Reaktionsvolumen zur Nanopartikelherstellung

Als Emulsion bezeichnet man die feine Dispergierung (Verrührung) zweier nicht miteinander mischbarer Flüssigkeiten, wie z.B. Wasser und Öl. Dabei liegt die eine Flüssigkeit als Tropfen zerteilt in der anderen Flüssigkeit vor. Wird keine Zerteilungsenergie (z.B. durch Rühren) eingebracht, neigen die beiden Flüssigkeiten dazu, sich aufzutrennen. Die Tropfen der dispergierten Flüssigkeit koaleszieren (fließen zusammen) und die beiden flüssigen Phasen trennen sich aufgrund der Dichteunterschiede in zwei Schichten. Um die Auftrennung zu verhindern, muss die Emulsion mit sogenannten Emulgatoren stabilisiert werden. Die Emulgatoren bestehen aus einem hydrophilen und einem hydrophoben Ende und lagern sich zwischen die beiden Flüssigkeiten an die sog. Phasengrenzfläche, so dass ein Zusammenfließen und somit eine Auftrennung der beiden Flüssigphasen verhindert wird. Bekannte Emulsionen sind z.B. Milch, Mayonnaise, Salatsoßen und Cremes.

SVT_Emulsion
Emulsionen sind aber ebenfalls ein häufig genutztes Reaktionsmedium in der chemischen Industrie, da durch die Dispergierung der einen Phase in feine Tropfen eine große Oberfläche für Austauschvorgänge geschaffen wird. Man kann aber auch die Emulsionstropfen selber als (Mikro-)Reaktionsvolumen betrachten und in ihnen chemische Reaktionen durchführen. So können zum Beispiel feine Partikel gefällt werden, sogenannte Nanopartikel mit definierten Eigenschaften, wie sie in der modernen Industrie immer häufiger gebraucht werden (z.B. feine Magnetpartikel für Hochleistungs-Datenträger). Um die Reaktion kontrolliert durchführen zu können, müssen die Eigenschaften der Emulsion bekannt sein. Neben den physikalischen Eigenschaften der verwendeten reinen Substanzen interessiert hier vor allem die Tropfengrößenverteilung, die Zusammensetzung der Emulsion und die Austauschraten zwischen den Tropfen

Letzte Änderung: 16.08.2018 - Ansprechpartner: Dipl.-Wirtsch.-Ing. (FH) Manuela Dullin-Viehweg