Ein Leser hat mich vor einigen Tagen auf einen Ausschnitt aus der Sendung “Clever” auf Sat1 aufmerksam gemacht, den man bei YouTube sehen kann. Es ist eine kurze Show, in der thermodynamischen Wirkungen von Zeolith demonstriert werden.
Das ist ganz interessant, auch wenn ein paar Unklarheiten oder Fehler in dem Beitrag sind: (more…)Das Phänomen der Knudsen-Strömung wurde 1907 - 1908 von dem dänischen Physiker Martin Knudsen untersucht (nicht zu verwechseln mit dem Fußballspieler Martin Knudsen). Die ursprüngliche Versuchsanordnung war eine Zelle, in deren Wand ein kleines Loch war und die eine flüchtige Probe enthielt (
eine Abbildung ist z. B. im Zusammenhang der Beschreibung eines Knudsen-Effusions-Massenspektrometers zu sehen). Bei ausreichend hohem Druck strömte das eingeschlossene Gas wie erwartet aus der sog. Knudsen-Zelle, der Fluss proportional zur Druckdifferenz, oder wenn keine Druckdifferenz vorliegt, nach den Gesetzen der Diffusion in Richtung des Konzentrationsgradienten. Bei sehr kleinen Drücken jedoch ändern sich die Verhältnisse.
Ursache dafür ist das Verhältnis von mittlerer freier Weglänge der Gasmoleküle zu der zur Verfügung stehenden “Flugstrecke”, also den Dimensionen des Behälters. Wird der Druck sehr gering (also die Moleküle weit verteilt) oder das Behältnis sehr klein (wie in den Poren poröser Materialien), dann werden die Stöße der Moleküle untereinander deutlich seltener als die Stöße der Moleküle mit der Wand, was die Transportvorgänge entschieden beeinflusst.
Ein Gastbeitrag von Dr. Saskia Oehmichen
Beton ist….
Der Baustoff „Beton“ ist älter als man vermuten mag. Die Römer verwendeten „opus caementitium“, der unserem heutigen Beton stark ähnelt, um Straßen, Brücken, Mauern und Hafenanlagen zu errichten [1], [2]. Viele Bauwerke sind noch heute zu bestaunen und beweisen eindrucksvoll die Dauerhaftigkeit von Beton.
Im 20.Jahrhundert war Beton ein prägender Baustoff. Seine gestalterischen Möglichkeiten sind für Architekten verlockend und sein vergleichsweise günstiger Preis für Bauherren überzeugend.
Frischbeton ist weich und fließfähig, lässt sich beliebig formen und gießen. Der erhärtete Betonstein besitzt eine hohe Druckfestigkeit und Spannfähigkeit. Auf diese Weise werden viele architektonische Konstruktionen möglich, die mit Steinen nicht zu bauen wären [4]:
Im 21.Jahundert wandelt sich Beton vom recht einfachen 3-Stoff-Gemisch aus Zement, Wasser und Zuschlag zum High-Tech-Produkt mit deutlich erweitertem Anwendungsspektrum. Die Chemie spielt eine wesentliche Rolle beim Design von bestimmten Werkstoffeigenschaften – Grund genug; sich den Alltagswerkstoff Beton mal genauer anzuschauen.
Wenn sich ein Molekül einer Oberfläche nähert - sei es ein Wassermolekül einem Trockenmittel, oder ein Stickoxidmolekül einer Katalysatoroberfläche - kann es dort chemisorbiert oder physisorbiert werden. Worin besteht der Unterschied, und wie kann man ihn feststellen, und warum ist die Unterscheidung wichtig? (more…)
Warum diffundiert Sauerstoff schneller aus einem Gummireifen als Stickstoff? Warum lässt sich in bestimmten Zeolithen para-Xylol von den anderen Isomeren abtrennen? Ein wichtiger Einflussfaktor, wenn auch nicht die ganze Antwort, liegt im kinetischen Durchmesser der Moleküle.
Für den kinetischen Durchmesser findet man stark abweichende Angaben in verschiedenen Datenquellen, und tatsächlich schwankt der ermittelte Durchmesser nach Art der Bestimmungsmethode. Schließlich gibt es keine Pico-Schieblehre, die man an die Moleküle halten könnte. Und selbst wenn es sie gäbe, so sind Atome und Moleküle keine harten Gebilde, sondern diffus begrenzt, wie von der Elektronenwellendichtefunktion beschrieben.
Auf vielfachen Wunsch habe ich jetzt (trotz meiner anfänglichen Weigerung) eine Literaturliste über Zeolithe als Futtermittelzusatz erstellt.
Die Literaturliste entstand aus meiner eigenen Datenbank, welche ich regelmäßig mit neuen Publikationen aus Medline ergänze (das geht schließlich auf Knopfdruck) und die ich auf Wörter wie “diet”, “feed”, “intake” etc. gefiltert habe. Nachdem ich aus der Ergebnismenge jene Publikationen entfernt hatte, die allzu offensichtlich die Segnungen einzelner Markenprodukte priesen (das kommt offenbar auch im Peer-Review-Bereich vor), waren merkwürdigerweise auch alle Publikationen entfernt, die sich mit der Anwendung am Menschen befassen. Wirklich ein interessanter Zufall …
Was blieb, ist eine Literaturliste von immerhin noch 122 Abstracts, die ich hiermit auf meiner Website zur Verfügung stelle. Und hier das eine oder andere Fazit, das ich nach dem Durchsehen der Literatur gezogen habe:
Sauberes Wasser ist, im Gegensatz zu BigMacs und iPods, lebensnotwendig. Wasser kann man nicht herstellen (zumindest nicht in der Praxis). Man kann es nur finden, und meistens muss man es aufreinigen, bevor man es verwenden kann.Die heutige Ausgabe gibt einen (notwendigerweise unvollständigen) Einstieg in das Gebiet der Filtermaterialien.
