Einblicke
Chemie, Pharmazie,
Biochemie

Trennung kleinster Partikelsysteme

CEPA Schnellzentrifugen im Einsatz für die Wissenschaft an Universitäten und in Forschungseinrichtungen

Hochdrehende Röhrenzentrifugen können im Vergleich zu Laborzentrifugen bereits heute größere Mengen an Feststoffen aus Suspensionen abtrennen. Entsprechende Zentrifugalkräfte sorgen im Batchbetrieb dafür, dass bis zu mehreren Litern Feststoff zu ernten sind.

In vielen Laboren ist die Trennung von Kleinstmengen weniger Milliliter durch Zentrifugen mit Küvetten etabliert. Die Herausforderung besteht darin, im Produktionsprozess deutlich größere Mengen abzuscheiden. Das leisten CEPA Röhrenzentrifugen hocheffizient.

Gerade im Bereich der Nanopartikel geht der Trend zu immer kleineren Partikelsystemen mit neuen physikalischen Eigenschaften. Sehr lange Verweilzeiten bis zu mehreren Stunden oder enorm hohe Kräfte wie im Fall der Ultrazentrifuge sorgen in der klassischen Zentrifugentechnik für eine vollständige Phasentrennung durch entsprechende Massekräfte. Beim Abtrennen größerer Mengen oder bei zusätzlichen Aufgaben, wie der Klassierung von Partikeln, sind jedoch andere Methoden notwendig. Hochdrehende Röhrenzentrifugen kommen hier als hocheffizientes Instrument zum Einsatz, um die meist gering konzentrierten Suspensionen zu trennen. Das bis heute einfache wie effektive Funktionsprinzip ermöglicht eine gute Modellierung und damit eine präzise Vorhersagbarkeit der Trennergebnisse. Mehrere Publikationen zeigen die gute Vorhersehbarkeit von Prozessen in Röhrenzentrifugen. Die Ergebnisse beim Einsatz der CEPA Zentrifugen überzeugen auch die Wissenschaftler am Fraunhofer-Institut für Silicatforschung ISC in Würzburg. Die abzutrennenden Feststoffmengen reichen dabei von Kleinstmengen mit 250 Millilitern bis zu 10 Litern. Bei einem Feststoffgehalt von rund 2 % bis 5 % eignen sich diese Zentrifugen für den Batchbetrieb von wenigen Litern bis zu mehreren Kubikmetern Suspension.

© Fraunhofer ISC
© Fraunhofer ISC
Dr. Karl Sebastian Mandel

Mit Schnellzentrifugen höhere Feststoffgehalte im Nano- und Mikropartikelbereich erreichen.

„Die nasschemische Herstellung von Nano- und Mikropartikeln in Dispersion ist ein sehr vorteilhafter Ansatz, um Bausteine für Kompositmaterialien, die Partikel, maßzuschneidern. Die Herausforderung besteht jedoch darin, dass solche Partikeldispersionen meist nur mit wenigen GEW% Feststoffanteil erzeugt werden können. Ein sehr vielversprechender Ansatz ist es daher, mit den Hochleistungszentrifugen von CEPA zu höheren Feststoffgehalten zu kommen. Gerade durch die halbkontinuierliche Prozessweise können mit den CEPA Zentrifugen auch für industrielle Maßstäbe interessante Mengen an Partikeln prozessiert werden.“