Inline-Partikelanalytik mit dynamischer Lichtstreuung, 2015

INLINE-PARTIKELANALYTIK
MIT DYNAMISCHER LICHTSTREUUNG
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Ergebnis
Der neuartige Messkopf wurde in Zusammenarbeit mit
der RWTH Aachen University (Sonderforschungsbereich
985 – Funktionale Mikrogele) entwickelt und aufgebaut.
Vergleichsmessungen zwischen einer Offline-Messung nach
Probenahme und einer Inline-Messung in einem stark gerührten
Aufgabenstellung
Becherglas zeigen die Funktionsfähigkeit des neuartigen
Messkopfs.
In vielen chemischen Prozessen spielen Partikelgrößen im
Bereich weniger Nanometer bis zu einigen Mikrometern eine
Anwendungsfelder
entscheidende Rolle und beeinflussen Produkteigenschaften
maßgeblich. Optische Verfahren für die Partikelanalytik in
Anwendungsfelder der Inline-DLS-Messtechnik finden sich
diesem Größenbereich – wie die dynamische Lichtstreuung
in allen Prozessen, in denen Partikelgrößen zwischen wenigen
(DLS) – sind jedoch in der Regel Offline-Verfahren, so dass
Nanometern und einigen Mikrometern inline in einem
ein direktes Monitoring von Produktionsprozessen wie
Prozess überwacht und ohne Probenahme gemessen werden
beispielsweise Polymerisationsreaktionen oder Mahl- und
müssen. Beispiele sind die Überwachung chemischer Poly-
Dispergiervorgänge nicht möglich ist.
merisationsreaktionen, die Herstellung von Farben und Lacken,
Prozesse in der Lebensmittelindustrie (Milch und Milchprodukte)
Vorgehensweise
sowie verschiedene Mahl- und Dispergierprozesse.
Die dynamische Lichtstreuung beruht auf einer optischen
Ansprechpartner
Messung der Eigenbewegung von Partikeln in Flüssigkeiten
(Brownsche Molekularbewegung). Durch Konvektionsbe-
Dr. Christoph Janzen
wegungen in einem aktiv durchmischten Reaktor werden
Telefon +49 241 8906-8003
diese Eigenbewegungen der Partikel überlagert, so dass
[email protected]
DLS-Messungen in einer solchen Umgebung nicht einsetzbar
sind. Eine faseroptische Rückstreusonde wurde mit einem
Priv.-Doz. Dr. Reinhard Noll
neuartigen Messkopf ausgestattet, der eine »in situ-Probe-
Telefon +49 241 8906-138
nahme« ermöglicht und ein kleines Probenvolumen mit Hilfe
[email protected]
eines drehbaren Flügelrads von der umgebenen Flüssigkeit
abtrennt. Dadurch wird ein Inline-Monitoring der Partikelgröße
auch in aktiv durchmischten Flüssigkeiten möglich.
2 Messkopf für Inline-DLS-Messungen.
3 Konstruktionszeichnung des Messkopfs.
Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT, www.ilt.fraunhofer.de
DQS zertifiziert nach DIN EN ISO 9001, Reg.-Nr.: DE-69572-01
Jahresbericht
2015
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Änderungen bei Spezifikationen und anderen technischen Angaben bleiben vorbehalten. 03/2016.
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