{"id":8578,"date":"2024-11-17T21:54:32","date_gmt":"2024-11-17T20:54:32","guid":{"rendered":"https:\/\/soliton-gmbh.de\/?post_type=glossary&p=8578"},"modified":"2024-11-17T21:54:34","modified_gmt":"2024-11-17T20:54:34","slug":"process-ultrasonic-spectroscopy","status":"publish","type":"glossary","link":"https:\/\/soliton-gmbh.de\/en\/glossary\/prozess-ultraschall-spektroskopie\/","title":{"rendered":"Process ultrasonic spectroscopy"},"content":{"rendered":"

Prozess Ultraschall Spektroskopie<\/a><\/h1>\n\n\n\n

Die chemische Industrie spielt eine entscheidende Rolle in der europäischen Wirtschaft. Obwohl Spezialchemikalien nur 26 % der Produktion ausmachen, sind sie in zahlreichen Sektoren unverzichtbar, darunter Bauindustrie, Kosmetik, Automobil- und Lebensmittelindustrie. Besonders Titandioxid (TiO2) ist ein essenzielles Material, dessen Eigenschaften stark von der Partikelgröße abhängen. Hier setzt die Ultraschall Spektroskopie<\/strong> als innovatives Verfahren zur Prozessüberwachung an.<\/p>\n\n\n\n

Titandioxid und seine Anwendungen<\/h2>\n\n\n\n

Titandioxid ist ein weit verbreitetes Material, das sowohl als Hauptbestandteil als auch als Additiv in Produkten wie Farben, Sonnencremes, Zahnpasten und Lebensmitteln verwendet wird. Zudem werden jährlich weltweit rund 1,5 Millionen Tonnen produziert, von denen etwa 60 % in Farben und Beschichtungen zum Einsatz kommen. Gerade hier kann die Ultraschall Spektroskopie ansetzen.<\/p>\n\n\n\n

Die Partikelgröße von TiO2<\/strong> ist ein entscheidender Faktor für die Eigenschaften des Endprodukts. Während Sonnencremes Partikelgrößen von etwa 300 nm benötigen, erfordern transparente UV-Blocker deutlich kleinere Partikel. Je kleiner die Partikel, desto höher die Fertigungskosten – diese können bis zu zehnmal höher ausfallen.<\/p>\n\n\n\n

TiO2 als weißes Pigment:<\/strong>
Damit TiO2 als weißes Pigment eingesetzt werden kann, müssen die Partikel sichtbares Licht im Bereich von 440 nm bis 700 nm reflektieren. Die optimale Partikelgröße für diese Reflexion liegt bei etwa 300 nm. Unterschiede in der Partikelgröße beeinflussen jedoch die Farbqualität. Ist der Großteil der Partikel kleiner als 300 nm, entsteht ein Blaustich, der für Waschmittel erwünscht ist, bei Wandfarben jedoch die Deckkraft reduziert. Größere Partikel hingegen führen zu einem braunen Farbton und einem Verlust an Glanz.<\/p>\n\n\n\n

Herausforderungen bei der Prozessüberwachung<\/h3>\n\n\n\n

Die Herstellung von TiO2 erfordert präzise Prozessüberwachung, um die optimale Partikelgröße von 300 nm zu erreichen. Da optische Messtechniken aufgrund der geringen Lichtdurchlässigkeit von TiO2-Proben unbrauchbar sind, wurden bisher Proben entnommen, verdünnt und mit UV-Spektrometern analysiert. Dieses Verfahren ist jedoch zeitaufwendig, fehleranfällig und stark abhängig vom pH-Wert der Proben, was die Nutzung von Ultraschall Spektroskopie bedeutet.<\/p>\n\n\n\n

Ultraschall Spektroskopie: Eine effiziente Lösung<\/h2>\n\n\n\n

Die Ultraschall Spektroskopie bietet daher eine innovative Alternative zur Partikelgrößenbestimmung in Echtzeit. Bei dieser Methode wird ein Material durch hochfrequente mechanische Wellen angeregt, deren Reaktion wiederum von den thermo-physikalischen Eigenschaften des Mediums abhängt. Darüber hinaus ist dieses Verfahren:<\/p>\n\n\n\n