Transcript Ausgewählte Biomineralien

Vorlesung 3
Applikationsfelder
Anwendungsgebiet Phänomen
Farben- und
Lackindustrie
Stabilisierung und
Destabilisierung;
Dispergierung
Papierindustrie
Oberflächenbeschichtung;
Filmbildung
Druckindustrie
Adsorption
Beispiele
Nichttropfende
Farben;
Farbglanz
Hochglanzpapiere
Tintenstrahldruck
Applikationsfelder
Anwendungsgebiet Phänomen
Beispiele
Landwirtschaft
Emulgierung;
Kurzzeitstabilität
Gesteuerte
Wirkstoffabgabe
Photoindustrie
Kristallwachstum;
Schichtbildung
Schwarz-Weiß
Film; Farbfilm
Keramikindustrie
Rheologie
Spezialkeramik
Applikationsfelder
Anwendungsgebiet Phänomen
Wasserwirtschaft
Flockung;
Koagulation
Energieversorgung
Emulgierung;
Rheologie
Beispiele
Entfärbung;
Entschäumung;
Schlammentwässerung
Erdölförderung
Applikationsfelder
Anwendungsgebiet Phänomen
Pharmazeutische
Industrie
Lebensmittelindustrie
Waschmittelindustrie
Strukturbildung;
Selbstorganisation
Emulgierung;
Schaumbildung;
Gelbildung
Grenzflächenphänomene
Beispiele
Pasten; Salben;
Creme
Schokolade;
Softeis
Waschprozeß
Therapie bei Hirntumoren
• Fe3O4 – Nanopartikel werden eingespritzt
• Adsorption der Nanopartikel an der
Oberfläche der Krebszellen
• Wechselfeld bewirkt Temperaturerhöhung
auf 45 °C  Krebszellen sterben ab !
Knochenimplantate
Bei diesem Knochenimplantat aus porösen Titan sind die äußeren Metallkügelchen so mit
Octacalciumphosphat beschichtet (eingeklinkte Ausschnittvergrößerung), dass die Poren
nicht verstopft werden. Das Phosphat dient als Vorläufer für die Bildung des Knochenminerals
Apatit, das dadurch veranlasst wird, in die Poren einzudringen, so dass der Knochen und
Implantat gut zusammenwachsen. Die abgebildete Bleistiftspitze dient zum Größenvergleich.
Wundpuder
Verwendung von poröser, perlförmiger Cellulose als Wundpuder. Sie bindet mit Bakterien
und Toxinenkontaminiertes Wundsekret und färbt sich dabei rot.
Oberflächenphänome im Auge
Marangoni Effekte an der
Tränenflüssigkeit-Luft
Grenzfläche
A schematic explanation for the thickening of tear film by spreading of a surface-active (PVA)
polymer monolayer at the air-tear interface by Marangoni effect.
Minimierung der Lichtreflexion in Falten !!!
• Anforderung an das System:
- Minimale Absorption
- Hohe Transmission
- Starke Streuung in alle Richtungen
- Wenig Glanz
- Brechungsindex Pigment = Brechungsindex der Haut
Lösungsansatz:
 TiO2 – Kugeln
(Nachteil: Reflexion so stark, dass die
Haut maskenhaft erscheint !)
SiO2 –Kugeln
(d<250 nm, mit TiO2 und Fe-oxid beschichtet !!)
II. Einteilung kolloidaler Systeme
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Nach dem Aggregatzustand
Nach der Wiederauflösbarkeit
Nach der WW mit dem Dispersionsmittel
Nach dem Ladungszustand
Nach der Bindungsart
Nach Substanzklassen
Einteilung nach Aggregatzuständen
(nach W. Ostwald)
Dispersionsmittel
Disperse
Teilchen
Grobdisperses
System
gasförmig
gasförmig
gasförmig
flüssig
Regen
Nebel
Aerosol
---
gasförmig
fest
Staub
Rauch
Aerosol
---
---
Kolloid
disperses
System
---
Hochdisperses
System
Gasgemisch
Die Farbgebung beim
Sonnenuntergang ist auf das
Lichtstreuverhalten von
Nanopartikeln zurückzuführen !
Einteilung nach Aggregatzuständen
(nach W. Ostwald)
Dispersionsmittel
Disperse
Teilchen
Grobdisperses
System
Kolloid
disperses
System
Hochdisperses
System
flüssig
gasförmig
Schäume
Schäume
Absorbierte
Gase
flüssig
flüssig
Emulsionen
Kolloidale
Lösungen
Lösungen
flüssig
fest
Suspensionen
Kolloidale
Lösungen
Lösungen
Einteilung nach Aggregatzuständen
(nach W. Ostwald)
Dispersionsmittel
Disperse
Teilchen
fest
gasförmig
fest
flüssig
fest
fest
Grobdisperses
System
Kolloid
disperses
System
Hochdisperses
System
Feste
Schäume
Absorbierte
Gase
Feste Schäume
Feste Schäume
Kristall.
Flüssigkeit
Feste
Einlagerungen
Feste Sole
Feste
Lösungen
Feste Schäume
Goldrubinglas
• fest/fest Verteilung von kolloidalem Gold in
Glas
• Optimierung der Herstellung durch Johann
Kunckel (1630-1702)