Verfahrenstechnik und Technische Chemie
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Verfahrenstechnik und Technische Chemie Das Forum für die Chemie jenseits von Reagenzgläsern und Glaskolben. Hier können Probleme der Reaktionstechnik sowie der thermischen und mechanischen Stoffwandlungs- und Trennprozesse diskutiert werden.

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Alt 04.08.2018, 19:46   #1   Druckbare Version zeigen
agitator Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 6
Flüssigmedium mit Eigenschaft zur Viskositätsabsenkung nach Verrühren gesucht

Liebe Forenteilnehmer,

für einen experimentellen Messaufbau suche ich ein Flüssigmedium mit den folgenden Eigenschaften: Es soll durch kurzzeitiges, schnelles Verrühren seine Viskosität (Zähflüssigkeit) deutlich und dauerhaft verringern. Gleichzeitig darf es durch länger andauerndes, langsames rühren seine Viskosität nur deutlich schwächer oder optimalerweise gar nicht verringern.

Das Medium wird in einem automatisierungstechnischen Versuch dazu benötigt die Auswirkungen zweier Rührraten voneinander zu unterscheiden. Als Rührer dient ein kleiner Gleichstrommotor mit einem Thermomix-Rühreraufsatz. In den langsamen Rührphasen wird der Strom durch den Rührmotor gemessen, um so indirekt auf die Viskosität zu schließen.

Ein paar detailliertere Parameter sind:

- Medium hat Raumtemperatur
- Medienmenge: ca. 100 - 200 ml
- Dauer für langsames rühren: ca. 5 Minuten
- Dauer für schnelles rühren: deutlich kleiner als 5 Minuten
- Langsames rühren: ca. 30-60 RPM
- Schnelles rühren: ca. 200 - 300 RPM

Wenn jemand eine oder zwei Ideen hätte, würde das sehr weiterhelfen. Ich komme aus der Automatisierungstechnik, nicht aus der Chemie/Verfahrenstechnik.

Viele Grüße,

Max
Angehängte Grafiken
Dateityp: jpg Gesuchter Viskositätsverlauf durch rühren.jpg (57,0 KB, 2x aufgerufen)
agitator ist offline   Mit Zitat antworten
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Alt 04.08.2018, 20:54   #2   Druckbare Version zeigen
cg Männlich
Mitglied
Beiträge: 1.633
AW: Flüssigmedium mit Eigenschaft zur Viskositätsabsenkung nach Verrühren gesucht

Thixotrop sind manche Lacke, Pektin in Wasser, Ketchup.
cg ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 04.08.2018, 22:36   #3   Druckbare Version zeigen
agitator Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 6
AW: Flüssigmedium mit Eigenschaft zur Viskositätsabsenkung nach Verrühren gesucht

Danke für die Antwort! Gesucht ist ein Medium das nicht thixotrop ist, also nach beendigter Beanspruchung NICHT wieder in die Ausgangsviskosität zurückkehrt (oder nur langsam würde auch reichen, das wäre dann partiell tixotrop, AFAIK).
agitator ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 05.08.2018, 04:36   #4   Druckbare Version zeigen
imalipusram Männlich
Mitglied
Beiträge: 7.294
AW: Flüssigmedium mit Eigenschaft zur Viskositätsabsenkung nach Verrühren gesucht

Ich hätte jetzt Maisstärke empfehlen wollen.
Zitat:
Zitat von agitator Beitrag anzeigen
Gesucht ist ein Medium das nicht thixotrop ist
Dann wirds schwierig, es müßte eine Reaktion stattfinden. Vielleicht kann die Klinge des Geräts bei hoher Drehzahl irgendwas zerstückeln (homogenisieren)? Der Unterschied zwischen beiden Bedingungen ist mE vor allem die Anzahl der Umdrehungen über die gefahrene Zeit.
__________________
I solemnly swear that I'm up to no good!
伍佰 (WuBai - Run run run!) (ein Musikvideo mit dem Bambushaus und dem imalipusram unter den Statisten)
Noch ein nettes Video (nerdy, ein LIHA-Robot)
Und so gehts hier manchmal zu (sowas Ähnliches wie Fronleichnam, hier wird TuDiGong, dem Erdgott, tüchtig eingeheizt!) Oder so (auch ungeeignet für Gefahrstoffphobiker) und so und so.
imalipusram ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 05.08.2018, 10:48   #5   Druckbare Version zeigen
agitator Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 6
AW: Flüssigmedium mit Eigenschaft zur Viskositätsabsenkung nach Verrühren gesucht

Danke für die Antwort! Ja, ich denke auch, dass das homogenisieren die beste Variante wäre. Besondere Messer hat mein Thermomix-Rührblatt nicht aber vielleicht kann es dennoch etwas durch eine hohe Drehzahl zerstückeln und somit die Viskosität messbar absenken. Ich dachte an Himbeeren oder etwas anderes, leicht zerkleinerbares. Himbeeren sind zur Zeit leider recht teuer zu bekommen. Ich möchte mit folgenden Medien experimentieren:


- Apfelmus
- Joghurt
- ...


Das Problem ist immer, dass es durch langsames Rühren über den gleichen Zeitraum nicht flüssiger werden darf (was leider oft der Fall zu sein scheint). Es soll aber gezeigt werden, dass das schnelle Rühren im Vergleich den Unterschied ausmacht.


Viele Grüße,


Max
agitator ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 05.08.2018, 16:22   #6   Druckbare Version zeigen
cg Männlich
Mitglied
Beiträge: 1.633
AW: Flüssigmedium mit Eigenschaft zur Viskositätsabsenkung nach Verrühren gesucht

Polymere mit sehr hohem Polymerisationsgrad werden sich dafür am ehesten eignen. Die langen Ketten brechen durch die Scherkräfte. Dadurch reduziert sich die Viskosität der Lösung. Pektin? Geschmolzene RNA? Gelatine?

Mit Früchten wirst Du kaum Erfolg haben, denn die durch das homogenisieren frei werdenden Enzyme entfalten nicht reproduzierbar ihre eigene Dynamik.
Denkbar wäre, dass Produkte, deren Viskosität sich durch den pH-Wert ändern lässt, nützlich wären.
cg ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 05.08.2018, 16:49   #7   Druckbare Version zeigen
agitator Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 6
AW: Flüssigmedium mit Eigenschaft zur Viskositätsabsenkung nach Verrühren gesucht

Danke! Was für Polymere könnten dafür geeignet sein? Ich hatte bereits in Richtung Naturlatex recherchiert... bin mir allerdings nicht sicher ob sich die Eigenschaft strukturviskos (scherverdünnend) nur während dem rühren einstellt oder ob dies prinzipiell auch einen irreversible Eigenschaft ist?


Selbiges gilt bei Pektinen und Gelatine ... wobei ich mir bei Gelatine vorstellen könnte, dass sich die Viskosität nach dem schnellen rühren dauerhaft verringert. Gewisse zweifel habe ich wie langsam man rühren muss, damit die Viskosität hingegen hoch bleibt.


RNA-Ketten klingt abgefahren ... was könnte hierfür ein praktisches Beispiel sein?


Mit den Früchten hast du schon Recht, das ist alles sehr schwer reporoduzierbar ...


Viele Grüße,


Max
agitator ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 05.08.2018, 17:17   #8   Druckbare Version zeigen
cg Männlich
Mitglied
Beiträge: 1.633
Hi agitator,

es ist lange her, da habe ich im Praktikum der Makromolekularen Chemie das Schmelzverhalten von DNA oder RNA - weiß nicht mehr woraus und welche - verfolgt, also das Aufdröseln der helices. Diese Ketten gehören zu den längsten leicht verfügbaren Polymeren und reagieren deshalb auf Scherung besonders empfindlich. Die Viskositätsänderung dadurch wird besonders deutlich und irreversibel sein, wenn Du Reparierenzyme ausschließt.
Mach Dir aber klar, dass die Scherkräfte mit Abstand von der bewegten Oberfläche des Rührers abnehmen und Du keine definierte Scherkraft sondern ein Scherprofil erzeugst. D.h. auch bei langsamem Rühren hast Du hohe Scherkräfte, wenn auch nur in einer dünnen Schicht.

Freundliche Grüße
cg
cg ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 05.08.2018, 20:07   #9   Druckbare Version zeigen
agitator Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 6
AW: Flüssigmedium mit Eigenschaft zur Viskositätsabsenkung nach Verrühren gesucht

Das klingt wirklich spannend! Aber ich vermute intuitiv auch, dass diese fragilen RNA-Ketten auch bei niedrigen Drehraten bereits zerstört würden. Somit stehe ich weiterhin vor der Aufgabe ein Medium zu finden, welches durch langsames Rühren nur wenig flüssiger und durch starkes rühren im Vergleich deutlich flüssiger wird und bleibt.


Vielen Dank für deine Hilfe soweit!


Viele Grüße
agitator ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 05.08.2018, 20:40   #10   Druckbare Version zeigen
agitator Männlich
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 6
Glühbirne AW: Flüssigmedium mit Eigenschaft zur Viskositätsabsenkung nach Verrühren gesucht

Inzwischen kann ich die Frage (hoffentlich) etwas präzisieren: Gesucht wird ein Flüssigmedium mit entweder


a) strukturviskoser (scherverdünnendes) Eigenschaft, wobei die Viskositätsänderung irreversibel ist


oder


b) strukturviskoser (scherverdünnender) Eigenschaft, wobei die Viskositätsänderung thixotrop mit langer Relaxationszeit ist


Vielleicht fällt ja noch jemandem was dazu ein.
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Stichworte
flüssigmedium, rührrate, viskosität

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