Particulate Systems Analysis 2008 Depletion flocculation characterised by multisample analytical centrifugation

Particulate Systems Analysis 2008 2-4th September, Stratford-upon-Avon

Paper

Depletion flocculation characterised by multisample analytical centrifugation

T. Sobisch, T. Detloff, D. Lerche

A considerable part of dispersions used in various technical applications show depletion flocculation. Under these circumstances the particle size distribution depends on polymer and particle concentration. Therefore, dilution has to be avoided if the particle size distribution has to be determined. Further, for technical separation processes like centrifugation the effective (apparent) viscosity of the polymer solutions is of interest. As polymer solutions often exhibit shear thinning behaviour the shear dependent apparent viscosity has also to be known for the determination of particle size distribution by analytical centrifugation. The paper describes a new method how one can determine the shear dependent apparent viscosity of polymer solutions in the centrifugal field in-situ using monodispersed particles as tracer. Based on this approach it is then possible to determine the overall particle size distribution of depletion flocculated dispersions and the particle size distribution of particles remaining in suspensions for given times of centrifugation. The approach was successfully applied to the characterization of polydisperse quartz dispersions.

"öffentliches" Gelöbnis vor dem Reichstag

"öffentliches" Gelöbnis vor dem Reichstag - Schweigen der Grünen bei Benutzung der öffentlichen Grünflächen für Militärritual?

Nach einem Sturm der Entrüstung (Verteidigungsminister - jetziger und ehemalige, Bildzeitung, CDU, FDP) darf sie nun doch stattfinden, die öffentliche Vereidigung unter breitem Ausschluß der Öffentlichkeit, weiträumiger Absperrung - unter Vermittlung des Rot/Roten Senats.

Ursprünglich sollte ja über 4 Tage alles abgesperrt werden, wir sind ja ein demokratischer Rechtsstaat. Protestieren darf man sicher immer, nur da wo es nicht stört. Ein bischen hatte man sich wohl doch bei den Chinesen abgeschaut.

Politikverdrossenheit - hat wohl auch damit zu tun, daß die Staatsreson oben an steht. Ein schwarz-gelber Senat hätte ebenso gehandelt wie jetzt der rot-rote und wohl auch ein rot-grüner!

Bei einer aktuellen Internetrecherche habe ich nur eine Positionierung DER LINKEN gegen den Vorgang gelesen. Gegen die Vereidigung ist jetzt eine Demo angemeldet worden.

Wenn schon öffentliches Gelöbnis, dann auch öffentlich - sonst bitte in der Kaserne. Für mich wird die Demokratie [u]nicht[/u] mit militärischen Mitteln verteidigt und ich bin nicht allein mit dieser Auffassung.

Eine kritische Stellungname der Grünen zum Vorhaben der "öffentlichen" Vereidigung ist überfällig. Von der t.w. antimilitaristischen positionierten Linken kann man das Wohl wegen Rücksichten auf den rot-roten Senat wohl nicht erwarten.

Easing formulation of suspensions by bottom focused back scattering - Poster at SIS2008

Poster at 17th International Symposium on Surfactants in Solution on August 17-22, 2008 Berlin

Easing formulation of suspensions by bottom focused back scattering

Selection of efficient dispersants, their optimum concentration and processing conditions is a demanding and time consuming process. In almost all cases a high sedimentation stability is required. Evaluation of sedimentation stability can be eased when focusing on the changes in particle concentration right at the bottom part of the suspensions.

A new multisample approach using light backscattering signals is presented. It allows for fast measurement of stability and/or demixing phenomena and separation kinetics of up to 8 different samples simultaneously. The concentration change is measured in a very small region of interest at the bottom of sample cell by light back scattering. The method was applied to trace the optimum dispersant concentrations for mineral suspensions stabilized by nonionic or anionic surfactant. Further the influence of processing conditions and pH was evaluated.

Easing formulation of emulsions by bottom focused back scattering - poster at SIS2008

Poster at 17th International Symposium on Surfactants in Solution on August 17-22, 2008 Berlin

Easing formulation of emulsions by bottom focused back scattering

Selection of efficient emulsifiers, their optimum concentration and processing conditions is a demanding and time consuming process. In almost all cases a high creaming stability is required. Evaluation of creaming stability can be eased when focusing on the changes in droplet concentration right at the bottom part of the emulsion samples.
A new multisample approach using light backscattering signals is presented. It allows for fast measurement of stability and/or demixing phenomena and separation kinetics of up to 8 different samples simultaneously, by monitoring the concentration change in a very small region of interest at the bottom of sample cell.
The method was applied to trace the optimum emulsifier concentrations for silicone oil emulsions stabilized by nonionic or anionic surfactant. Further the influence of processing time and intensity was evaluated for a high speed rotor stator mixer.

Sedimentation and consolidation behaviour of mineral suspensions flocculated by adsorbing and nonadsorbing polymers - poster at SIS2008

Poster at 17th International Symposium on Surfactants in Solution on August 17-22, 2008 Berlin

Sedimentation and consolidation behaviour of mineral suspensions flocculated by adsorbing and nonadsorbing polymers

In many industrial applications stability and rheological behaviour of dispersions is adjusted using polymeric additives. Nonadsorbing polymers used as thickeners to stabilise formulations not only increase fluid viscosity but can also induce depletion flocculation. On the other hand adsorbing polymers are used mainly to flocculate suspensions for enhanced separation. Both types of flocculation are concentration dependent, high polymer concentration can lead to restabilization.

In this paper the sedimentation and consolidation behaviour of flocculated polydisperse quartz dispersions were investigated as function of polymer concentration. Depletion flocculation was induced by adding anionic polyacrylamide, electrostatic flocculation by adding a high charge density cationic polymer (PolyDADMAC).
Sedimentation and consolidation behaviour was measured as function of excess pressure applied using a multisample analytical centrifuge. This results in information about dispersion stability, packing density, dewaterability and rheological properties (compressive yield stress, elasticity).
The packing density as function of polymer concentration and centrifugal pressure applied was separately determined by X-ray adsorption. In addition to the average packing density obtained by analytical centrifugation this method allows to determine the local distribution of particle concentration.

A New Method Based on Light Backscattering Signals to trace Sedimentation and Creaming - paper at SIS 2008

Presentation at 17th International Symposium on Surfactants in Solution on August 17-22, 2008 Berlin

A New Method Based on Light Backscattering Signals to Trace Sedimentation and Creaming

A considerable percentage of industrial products are dispersions (emulsions, suspensions, suspoemulsions). In addition to microbiological and chemical stability, physical stabilities manifested in creaming and/or sedimentation processes are also of great importance, both for the R&D and production process. The increasingly complex demands placed on new formulations require fast, reliable and cost-efficient means for analysing equipments.
A new multisample approach using light backscattering signals is presented. It allows for fast measurement of destabilisation and/or demixing phenomena and separation kinetics of up to 8 different samples simultaneously, by monitoring the concentration change in a very small region of interest at the bottom of sample cell.
The paper deals with the measuring principle and the analysis of the measuring signals. The whole time course can be described by a three parametric function. We represent applications regarding classification of dispersions with different stabilities due to different surfactants or emulsifiers as well as checking of destabilisation procedures.

This study was supported by a grant from the Federal Ministry of Economics and Technology (grant number KA0248303FK6).

Rapid emulsifier selection and evaluation of emulsion stability for reformulation - presentation at SIS2008

Presentation at 17th International Symposium on Surfactants in Solution on August 17-22, 2008 Berlin

Rapid emulsifier selection and evaluation of emulsion stability for reformulation

Selection of emulsifiers and evaluation of emulsion stability is a frequent task. This relates to practical issues like formulation of emulsions, optimization of preparation conditions, quality control, shelf life estimation and breaking of emulsions. Due to European legislation (REACH) many companies are facing the problem to replace proven components in their formulations (low volume speciality compounds or problematic chemicals). This also applies to emulsifiers and emulsion based products.
A multisample technique based on analytical centrifugation is presented which allows for an accelerated study of creaming, sedimentation and of separation of oil and water phases. Not only information on the extent of phase separation is provided but also the kinetics are measured directly in-situ. The latter is of great practical importance for estimation of shelf life and in relation to the engineering of separation processes.
The method was applied to check for alternatives to nonyl phenol based surfactants as emulsifiers for silicone oil emulsions. Due to the multisample approach one centrifugal run with 12 different samples was sufficient to identify more environmentally benign emulsifiers with identical or better performance. In a second run the efficiency of emulsifier combinations was tested. In addition to these investigations the applicability of the method for selection of the most efficient emulsification conditions was demonstrated.

Farben & Lacke: Schnelle Bewertung von Entmischung und Segregation

Artikel in Welt der Farben Ausgabe Juli/August 2008

Farben & Lacke: Schnelle Bewertung von Entmischung und Segregation

Titus Sobisch, Dietmar Lerche, Arnold Uhl, L.U.M. GmbH, Rudower Chaussee 29, 12489 Berlin

Problemstellung

Zur Gewährleistung der Kundenzufriedenheit sind folgende Stabilitätsprobleme von Farben und Anstrichstoffen zu vermeiden oder zu minimieren:

· Synerese – an der Oberfläche scheidet sich das Dispersionsmedium ab

· Pigmentsegregation – Änderung der Farbzusammensetzung innerhalb des Behälters

· Partikelsegregation – Änderung der Partikelgrößenzusammensetzung innerhalb des Behälters.

Diese Aufgaben stellen sich sowohl bei der Entwicklung neuer Produkte als auch regelmäßig bei der Qualitätssicherung in der Produktion. Zur Lösung dieses Problems läßt sich die Analytische Zentrifugation mit Mehrprobenrotor einsetzen, wodurch eine bis zu 2300-fach beschleunigte Bewertung der Entmischungsstabilität von Produkten der Farb- und Lackindustrie ermöglicht wird. Durch Einsatz der Zentrifugation werden Entmischungsprozesse und somit die Bewertung der Produkte beschleunigt.

see also
Paint products: Accelerated stability and quality testing
Part I: Direct measurement of separation and segregation by multisample analytical centrifugation

Scope

To assure continued consumer satisfaction the following stability issues of paint products have to be minimized or avoided:

· Syneresis – separation of the liquid dispersion media

· Pigment segregation – change of colour composition inside a container

· Particle segregation – change of particle size distribution inside a container

These stability issues have to be addressed not only during development of new paint products but also for quality assurance during production on a regular basis. This application note demonstrates that multisample analytical centrifugation can be used as an efficient tool for the accelerated evaluation of separation stability of paint products.

In addition this technique provides for high resolution data of particle size distributions of pigments or emulsions.

Campact Klimaappell an Merkel und Gabriel

Unterzeichnen Sie den Appell an Merkel und Gabriel

Zukunft statt Kohle!

Den Energiekonzernen ist unser Klima egal: Sie wollen mehr als 20 neue Kohlekraftwerke bauen. Für Jahrzehnte würde eine klimaschädliche und ineffiziente Stromproduktion zementiert.

Fordern Sie Angela Merkel und Umweltminister Gabriel auf, die Pläne zu stoppen: Sie müssen neuen Kraftwerken per Gesetz vorschreiben, Energie effizient zu nutzen. Nur wer mindestens 58 Prozent der im Brennstoff enthaltenen Energie zur Stromerzeugung nutzt, darf bauen. Das schaffen moderne Gaskraftwerke, während Kohlekraftwerke scheitern. zur Kurzinfo

Unterzeichnen Sie den Appell! Die Namen aller Unterzeichner/innen werden täglich an Merkel und Gabriel verschickt und bei der Sitzung des Bundeskabinetts zum Klimaschutz am 27. Mai öffentlich präsentiert.

Separation behaviour of suspensions in polymer solutions WFC 10 World Filtration Conference 10

Contribution to 10th World Filtration Conference April 14-18 2008 Leipzig/Germany
Separation behaviour of suspensions in polymer solutions studied by multisample analytical centrifugation

T. Sobisch*, T. Detloff, D. Lerche

In many industrial applications the separation behaviour of dispersions is influenced by the presence of polymeric additives. For example nonadsorbing polymers used as thickeners to stabilise formulations not only increase fluid viscosity but can also induce depletion flocculation. Both viscosity increase and depletion flocculation will modify separation processes. Furthermore the rheological properties of polymer solutions are generally shear dependent.

In this paper we study the shear dependent sedimentation in a centrifugal field for monodisperse (silica) and polydisperse (quartz) dispersions in anionic polymer solutions of varying concentration.

A multisample analytical centrifugation technique with photometric detection (STEP-Technology) is used in this study to trace the sedimentation velocity, velocity and size distributions in-situ. Measurements with monodisperse silica could be used to determine the effective viscosity as function of polymer concentration and centrifugal acceleration. Results revealed depletion flocculation at low polymer concentration but stabilization at higher concentrations. For the polydisperse quartz dispersions the sedimentation velocity of the coarse fraction and the particle size distribution in the supernatant could be determined.

Keywords

sedimentation, analytical centrifugation, velocity distribution, particle size distribution, polymer solutions, depletion flocculation, in-situ measurement, solid-liquid separation

Evaluation of beverage cloud emulsion stability - Food Colloids 2008

Contribution to Food Colloids 2008 - Le Mans
Evaluation of traditional and new methods determining beverage cloud emulsion stability
C. Cherbit, S. Reiner, G. Reineccius
Department of Food Science and Nutrition, University of Minnesota, 1334 Eckles Ave., Saint Paul, MN 55108 USA
T. Sobisch, D. Lerche LUM, Berlin, Germany

Emulsions are inherently unstable. This is an ongoing problem for the food and flavor industries. The objective of this work was to evaluate two instruments (LUMiSizer® and LUMiReader®) designed to characterize dispersion stability thereby potentially replacing lengthy and costly traditional methods.
Several beverage cloud emulsions were prepared using orange terpenes or medium chain triglycerides as the oil phase, emulsifiers (gum acacia or a chemically modified starch), in the presence or absence of a weighing agent (ester gum). Results obtained with the analytical centrifuge LUMiSizer® and the separation analyser LUMiReader® were compared to those obtained using traditional methods (visual observations of creaming, measurement of absorbance to obtain the opacity and droplet size index, and particle size analysis).
For the systems investigated application of high resolution photometric detection compared to traditional methods resulted in more detailed information in shorter time.

70 % gegen Bahnprivatisierung

Repräsentative Emnidumfrage von Bahn für Alle

70 Prozent der Bevölkerung lehnen jede
Kapitalprivatisierung ab und wollen eine Bahn in
öffentlicher Hand. Das hat eine repräsentative Befragung
des Meinungsforschungsinstituts Emnid im Auftrag von "Bahn
für Alle" ergeben. Die Entscheidung über die Zukunft der
Bahn ist für viele Menschen wichtig für ihre künftige
Wahlentscheidung, hat die Umfrage ebenfalls ergeben.

In keiner Partei gibt es eine Mehrheit für eine
Bahnprivatisierung. Unter Anhängern der SPD ist die
Ablehnung mit 73 Prozent besonders hoch.

Die Menschen messen der Zukunft der Bahn eine hohe
Bedeutung bei. Lediglich ein Drittel der Bevölkerung meint,
dass die Haltung der Parteien zur Bahnprivatisierung für
ihre Wahlentscheidung unwichtig sei.

Befragt wurden von Emnid am 25. und 26. März 2008
telefonisch 1006 Personen ab 14 Jahre.

Charakterisierung interpartikulärer Kräfte

Artikel in

Chemie Ingenieur Technik Volume 80, Issue 3 , Pages 393 - 397

Charakterisierung interpartikulärer Kräfte für Fest/Flüssig-Trennverfahren mittels Analytischer Zentrifugation

T. Sobisch, D. Lerche
Dispersionen • Partikel • Trennverfahren • Zentrifugation

Das Verhalten von Dispersionen, gekennzeichnet durch Entmischungs-, Fließ- und Packungsverhalten, wird durch Art und Stärke der interpartikulären Wechselwirkungskräfte bestimmt. Dies ist von grundlegender Bedeutung für die Anwendung von Dispersionen auf verschiedensten Gebieten aber auch für Fest/Flüssig-Trennverfahren. Der folgende Beitrag berichtet über die Anwendung der Analytischen Zentrifugation zur Untersuchung der Kinetik und Polydispersität von Trennprozessen sowie des Packungs- und Kompressionsverhaltens am Beispiel polydisperser Feinstpartikelsuspensionen. Die Analytische Zentrifuge misst die lokalen und zeitlichen Änderungen der Transmission mittels STEP-Verfahren. Innerhalb der untersuchten Feinstpartikelsuspensionen variiert der Grad der Partikelwechselwirkung von repulsiv bis stark attraktiv und deckt somit den gesamten Bereich typischer Trennaufgaben ab. Die Charakteristik der Trennprozesse (Einzelkorn- oder Zonensedimentation, freie oder behinderte Sedimentation, Konsolidierungsverhalten, Polydispersität) lässt sich aus der Form und dem Verlauf der gemessenen Transmissionsprofile bestimmen. Repulsive Partikelwechselwirkungen führen zu einem polydispersen Sedimentationsverhalten, d. h. die Teilchen sedimentieren mit unterschiedlicher Geschwindigkeit entsprechend ihrer Größe. Im Fall stark attraktiver Wechselwirkungen bewegen sich insbesondere bei hohen Volumenkonzentrationen alle Partikel gemeinsam mit dergleichen Geschwindigkeit. Wenn nur schwache Anziehungskräfte wirken, bildet sich eine Sedimentationsfront, die den Großteil der Partikel einschließt, ein Teil der kleineren Partikel zeigt aber weiterhin polydisperses Sedimentationsverhalten. Die erzielbare Packungsdichte wird gleichfalls durch die Stärke der Partikelwechselwirkungen bestimmt. Aus technologischer Sicht steht die Packungsdichte im direkten Zusammenhang mit der Entwässerbarkeit bzw. dem Entfeuchtungsverhalten sowie der Redispergierbarkeit. Für kolloidchemisch stabile Dispersionen (repulsive Wechselwirkungen) werden auch bei relativ geringer Zentrifugalbeschleunigung hohe Packungsdichten erreicht, die Sedimente sind nahezu inkompressibel. Bei polydispersen Systemen tritt in diesem Fall Partikelsegregation auf. Mit Zunahme der Anziehungskräfte zwischen den Teilchen ist ausgeprägtes Kompressionsverhalten zu beobachten, die Packungsdichte ist stark vom ausgeübten Zentrifugaldruck abhängig. Bei stark geflockten Systemen werden selbst bei sehr hohen Drücken nur moderate Entfeuchtungsgrade erzielt.

Änderung des Gentechnik-Gesetzes beschlossen campact aktion

Der Bundestag hat die Änderung des Gentechnik-Gesetzes beschlossen / ein Durchmarsch der Agro-Gentechnik findet nicht statt.

Zusammenfassung der neuen Regelungen

Zusammenfassung der überwiegend erfolgreichen Campactaktion seit Anfang 2006.

Campact - Demokratie in Aktion (http://www.campact.de)