Suspendieren

Unter Suspendieren versteht man in der Verfahrenstechnik das Dispergieren von unlöslichen Pulvern in einer Flüssigkeit.

Die Herstellung einer homogenen Suspension kann schwierig sein: 

1. wenn die Pulverpartikel sehr klein sind
2. wenn die Pulverpartikel schlecht benetzbar sind (Hydrophobie)
3. wenn die Flüssigkeit eine hohe Viskosität hat
4. wenn sich die Dichte der Flüssigkeit von der Dichte der Pulverpartikel unterscheidet
5. wenn der Suspensionsprozess in großem (industriellem) Maßstab durchgeführt wird

Zu 1) 

Ein Pulver, das aus staubförmigen Partikeln besteht, hat eine extrem große Oberfläche. Solche Pulver neigen dazu, aneinander zu haften und Agglomerate zu bilden. Zwischen den Staubteilchen befindet sich die umgebende Luft. Diese Eigenschaft wird als Porosität des Pulvers bezeichnet. Versucht man, den Staub in Wasser zu mischen, kann dies nur gelingen, wenn große Scherkräfte und Turbulenzen erzeugt werden. Dies geschieht in der Praxis mit Hilfe von Mischwerkzeugen, die einer Schiffsschraube ähneln.

Zu 2) 

Hydrophobe Pulver widersetzen sich der Benetzung mit Wasser. Auf einer hydrophoben Oberfläche würde Wasser abperlen oder große Tropfen bilden. In diesem Fall kann es hilfreich sein, die Oberflächenspannung des Wassers zu verringern. Zum Beispiel durch Zugabe eines Tensids. Eine homogene Suspension kann nur erzeugt werden, wenn Scherung und Turbulenz auftreten.

Zu 3) 

Wenn die Flüssigkeit eine hohe Viskosität aufweist, ist es schwieriger, sie vollständig zu vermischen. Ein Propellerrührer würde nicht ausreichen. Ein Wendelrührer wäre geeignet. Möglicherweise muss zusätzlich ein schweres Rührwerk mit hoher Drehzahl vorgesehen werden.

Zu 4) 

Große Dichteunterschiede machen eine Suspension inhomogen. Je nach Situation schwimmen die Pulver an die Oberfläche der Flüssigkeit oder setzen sich am Boden des Mischbehälters ab. Beide Effekte werden in der Wasserklärung / Wasseraufbereitung genutzt. 

• Dem Wasser werden so genannte Flockungsmittel zugesetzt. Diese verbinden sich mit den Schmutzpartikeln und schwimmen auf. An der Oberfläche können sie abgeschieden werden.
• Im anderen Fall verbinden sich die eingebrachten Chemikalien mit den Schmutzpartikeln und setzen sich am Boden des Mischbehälters ab. Das Wasser darüber ist sauber.

Zu 5) 

Große Rührwerke können blockieren, wenn die Dichte des Pulvers höher ist als die Dichte der Flüssigkeit. Dies kann passieren, wenn das Rührwerk abgeschaltet wird. Die Pulver sinken dann langsam zu Boden. Dort können sie eine sehr hohe Packungsdichte aufbauen. Der Sclamm an Boden verdichtet sich zu einer festen Masse. Nach längerer Zeit ist das Rührwerk blockiert und kann nicht mehr in Betrieb genommen werden.

Die Situation ist vergleichbar mit dem Erstarren von ruhendem Pulver in einem Silo.

amixon®-Mischer können zur Aufbereitung anspruchsvoller und schwieriger Suspensionen eingesetzt werden. Dies geschieht in der Praxis zum Beispiel bei Fermentationen.

Für große Chargen können zwei Systeme aus dem Hause amixon® eingesetzt werden: Konusmischer und Gyratonmischer®. Beide Systeme können vielseitig eingesetzt werden. Vor allem, wenn es um große Volumina geht.