Wanderung von Metall- und Sulfidtröpfchen in Silikatschlacken unter dem Einfluß von elektrischen Feldern

Zusammenfassung

Die erstmals von V. Reuss 1807 beobachtete, im deutschen und angelsächsischen Schrifttum mit »Elektrophorese« bzw. »Elektromigration« bezeichnete elektrokinetische Erscheinung, daß suspendierte oder emulgierte Teilchen eines dispersen Systems im elektrischen Feld je nach Aufladung zur Anode (Anaphorese) oder Kathode (Kataphorese) wandern, wird heute bereits in einer Vielzahl analytischer, präparativer und technischer Prozesse angewendet. Ursache dieser Bewegungsvorgänge sind infolge unterschiedlicher Dielektrizitätskonstanten von Dispersionsmittel und dispergiertem Stoff bedingte Spannungsdifferenzen an den Phasengrenzflächen, welche zu einer gleichartigen Aufladung der Suspensionen bzw. Emulsionen führen. Die auf den Teilchen oder Tröpfchen gebildeten Oberflächenladungen können entstehen durch eine spezifische Absorption von Ionen aus der umgebenden Flüssigkeit, durch Dissoziation bestimmter ionogener Gruppen in der Lösungsgrenzschicht oder durch geladene Atome bzw. Atomgruppen, die ein integraler Bestandteil der Struktur des Teilchens selbst sind. Wie aus der schematischen Darstellung in Abb. 11 zu ersehen ist, wird durch diese selektive Absorption von Ionen aus der Flüssigkeit in der Grenzschicht des Teilchens eine elektrische Ladung bestimmten Vorzeichens erzeugt, während die im Dispersionsmittel verbliebenen Ladungsträger entgegengesetzten Vorzeichens (Gegenionen) den äußeren, »lockeren« Teil der elektrischen Doppelschicht bilden. Unter der Krafteinwirkung von elektrischen Feldern werden die Ladungsträger im beweglichen Teil der Doppelschicht zur Anode gezogen. Diese Ladungsverschiebung verursacht einen Überschuß an positiven Ladungsträgern auf den Oberflächen der Tröpfchen oder Teilchen, die unter teilweisem Verlust des lockeren Teils der Doppelschicht zu wandern beginnen. Kortüm [33] und Lange [34] geben eine ausführliche Übersicht über die sehr komplexen und noch wenig erforschten elektrokinetischen Bewegungsmechanismen. Die Gesetze der Ionenwanderung können in gewissem Sinne auch auf die Wanderung der in Dispersionsmitteln suspendierten Teilchen angewendet werden, da sich die elektrophoretischen und elektrolytischen Erscheinungen mehr in der Größenordnung der geladenen Teilchen als in der Art der Vorgänge unterscheiden.