Abschlussarbeit

Charaktersisierung der Oberflächenhydrophobizität von Mikropartikeln

Steckbrief

Eckdaten

Einrichtung:
Soft Matter Process Engineering
Typ:
Masterarbeit / Bachelorarbeit
Schwerpunkt:
Experimentell
Datum:
2019-11-20

Betreuer

Die Beschaffenheit der Oberfläche von Partikeln ist in vielen verfahrenstechnischen Prozessen von großer Bedeutung, da viele chemische und biochemische Reaktionen an Oberflächen stattfinden. Eine sehr wichtige, aber gerade für Mikro- und Nanopartikel schwer zu charakterisierende Oberflächeneigenschaft in wässrigen Medien ist die Hydrophobizität. Diese basiert auf der Energetik der Wasserdipole und Wasserstoffbrückenbindungen und hat großen Einfluss auf die Benetzung und die Hydratisierung von Partikeloberflächen.

Unsere Arbeitsgruppe entwickelt eine Methode, die eine Einordnung der Hydrophobizität von Mikropartikeln gewährleisten soll. Dazu wird zu einer wässrigen Phase, die eine definierte Konzentration an Mikropartikeln enthält, ein organisches Lösemittel hinzugegeben. Anschließend findet nach dem Mixer-Settler-Konzept zunächst eine Durchmischung und später eine Separation der beiden Phasen statt. Eine nachfolgende Bestimmung der Partikelkonzentration in der wässrigen Phase erlaubt es Verteilungskoeffizienten für die untersuchten Partikel in dem verwendeten Lösemittel anzugeben.

Im Rahmen der Arbeit sollen:

  • geeignete synthetische Mikropartikel mit definierten Oberflächeneigenschaften ausgesucht und deren Verteilungskoeffizienten in Butanol, Hexanol, Octanol und Decanol bestimmt werden,
  • die Mixer-Settler-Versuche bei 5 unterschiedlichen Temperaturen durchgeführt werden, da der entropische Anteil am hydrophoben Effekt temperaturabhängig ist,
  • aus den Ergebnissen der Versuche anhand der verwendeten Partikel eine Hydrophobizitätsreihe erstellt werden,
  • Kasein-basierte Mikropartikel in diese Reihe eingeordnet werden.

Die Arbeit umfasst Literaturrecherche, experimentelle Laborarbeit sowie die Auswertung und Interpretation der gesammelten Daten.