Read e-book online Über die Ultraschall-Extinktion in Suspensionen und ihre PDF

By Karl Wolters

ISBN-10: 3663039498

ISBN-13: 9783663039495

ISBN-10: 3663051382

ISBN-13: 9783663051381

Die in verschiedenen Bereichen der industriellen Verfahrenstechnik wichtige Messung und Regelung der Konzentration von Suspensionen, worunter der V olumenanteil der aufgeschlämmten Partikeln im Verhältnis zum Gesamtvolumen zu verstehen ist, wird nach dem heutigen Stande der Meßtechnik stets auf der foundation von Viskositätsmessungen durchgeführt. Nach einer von EINSTEIN [9] angegebenen GI. (1), die aus der Änderung des Energieumsatzes bei Einbringen kugelförmiger Teilchen in eine stationär und laminar strömende Flüssigkeit folgt: ~ = 1 + f(k) , (1) [LO steigt die Viskosität [L einer Suspension gegenüber der Viskosität [LO der Träger­ substanz mit wachsender Konzentration ok an. Unter der Voraussetzung einer stark verdünnten Suspension (k < 5%) wird für starre, kugelförmige, nicht solvatierte Suspensionspartikeln näherungsweise ein linearer Zusammenhang er­ rechnet, da dann die Teilchen relativ große Abstände voneinander haben und sich gegenseitig nicht beeinflussen: ..!:. = 1 + 2,5 okay . (2) [Lo Aus GI. (2) wird ersichtlich, daß die Bestimmung der Konzentration ok nach der erwähnten Viskositätsmethode bei großer Verdünnung an der möglichen Meß­ genauigkeit scheitern muß.

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BRADFIELD führte ebenfalls Messungen von Kaolin-Suspensionen im Frequenzbereich von 5 bis 15 MHz und im Konzentrationsbereich von 0,3 bis 1,5% aus. Seine Ergebnisse stimmen mit denen von URIK gut überein, weichen also ebenfalls von der Theorie von LAMB erheblich ab. Als Grund für diese Abweichungen vermutet schon URIK die Irregularität der nicht kugelförmigen Partikel. STAKUTIS u. a. haben monodisperse Quarzsand-Suspensionen (k = 0 -- 0,5%) im Frequenzbereich von' 15 bis 30 MHz untersucht, wo bei den gegebenen Partikelgrößen die Streuung dominiert und die viskosen Verluste vernachlässigbar sind.

Unter der Vor1 aussetzung - = Ti P ti, die hier zutrifft, erhält er das einfache Ergebnis: fi 'J f'J t n fo = - =- (62) Darin sind n die Zahl der in einem Impuls enthaltenen Perioden des Wechselstroms, ti die Impulsdauer, 'J = 1,2,3, ... , f die Frequenz des Wechselstroms und f o die Nullstellen im Frequenzspektrum, gerechnet von der Mitte des Spektrums aus. Das Spektrum baut sich symmetrisch um die modulierte Frequenz f auf und ist um so enger, je mehr Schwingungen des Wechselstromes im Impuls enthalten sind.

Es erscheint sinnvoll zu untersuchen, wie sich diese Verhältnisse verändern, wenn man mit der Meßfrequenz heruntergeht. Abb. 24 zeigt für zwei verschiedene Mahlgrade die gemessene Extinktion in Abhängigkeit von der Konzentration. 1 . 10. 1 dbJcm - -- - - r -- -- - - - -9 f = 800 kHz c:: o 'p -'" c:: 'p >< LLl 0,5 1----------,~------_4 Fichtensulfit-Zellstoff I o = Mahlgrad 26° SR x = Mahlgrad 56° SR Abb. 24 ° 0,5 Konzentration Extinktion für zwei verschiedene Mahlgrade bei f = 1% 800 kHz Die Abhängigkeit von der Konzentration stellt sich wiederum in guter Linearität dar.

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Über die Ultraschall-Extinktion in Suspensionen und ihre Anwendung zur Messung geringer Konzentrationen by Karl Wolters


by John
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