Dieser Text handelt von den Messungen, die bei der Herstellung und Charakterisierung von supramolekularen Strukturen durchgeführt werden und beschreibt diese genauer.
Polyelektrolyte (PEL) sind makromolekulare Stoffe, die eine große Zahl ionisierbarer Gruppen tragen. Durch die Kombination von großer Molmasse und großer Ladungsdichte unterscheiden sich ihre Eigenschaften wesentlich sowohl von denen niedermolekularer Elektrolyte als auch von denen ungeladener Polymere. Durch die Reaktion unterschiedlich geladener PEL kommt es zur Bildung von Polyelektrolytkomplexen (PEC). Deren Anwendungsbereich ist weit gefächert und reicht von der Herstellung permeabler Membranen (PEC als Produkt) bis zum Einsatz als Flockungsmittel (PEC-Bildung als Prozess). Dabei ist es wichtig den isoelektrischen Punkt der PEC-Bildung zu kennen und die Einflussfaktoren (z.B. Anzahl der ionisierbaren Gruppen, Einfluss eines niedermolekularen Salzes) darauf um die Eigenschaften des PEC zu optimieren.
Inhaltsverzeichnis
- 1. Einleitung
- 2. Durchführung
- Eingesetzte Polyelektrolyte
- Viskositätsmessung
- Statische Lichtstreuungsmessungen
- 3. Ergebnisse
- Viskositätsmessungen
- SLS-Messungen
- 4. Auswertung
- Viskositätsmessungen
- SLS-Messungen
- Quellen
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Die Arbeit befasst sich mit der Herstellung und Charakterisierung supramolekularer Strukturen, insbesondere von Polyelektrolytkomplexen (PEC). Ziel ist es, den Einfluss verschiedener Faktoren auf die PEC-Bildung zu untersuchen und die Eigenschaften der resultierenden Komplexe zu optimieren.
- Herstellung von Polyelektrolytkomplexen (PEC)
- Charakterisierung der PEC mittels Viskositätsmessung und Statischer Lichtstreuung
- Bestimmung des isoelektrischen Punktes der PEC-Bildung
- Einfluss niedermolekularer Salze auf die PEC-Bildung
- Optimierung der Eigenschaften von PEC
Zusammenfassung der Kapitel
1. Einleitung: Dieses Kapitel führt in die Thematik der Polyelektrolyte (PEL) und ihrer Komplexbildung ein. Es werden die besonderen Eigenschaften von PEL im Vergleich zu niedermolekularen Elektrolyten und ungeladenen Polymeren erläutert. Die Bedeutung der Kenntnis des isoelektrischen Punktes und der Einflussfaktoren auf die PEC-Bildung für die Optimierung der PEC-Eigenschaften wird hervorgehoben. Die breite Anwendbarkeit von PEC, von Membranen bis zu Flockungsmitteln, wird erwähnt, was die Relevanz der Forschungsarbeit unterstreicht.
2. Durchführung: Dieses Kapitel beschreibt detailliert die experimentelle Vorgehensweise. Es werden die verwendeten Polyelektrolyte (PDADMAC als Polykation und EMS, SMS, EMT als Polyanionen) spezifiziert und die Herstellung der Lösungen, inklusive Filtration, erklärt. Die Methoden der Viskositätsmessung (mittels eines Schott-Viskosimeters und der Hagenbach-Korrektur) und der statischen Lichtstreuung (mit einer SOFICA-Apparatur) werden präzise dargestellt. Die Durchführung der Messungen zur Bestimmung des isoelektrischen Punktes und die Herstellung verschiedener PEC mit definierten Mischungsverhältnissen werden ebenfalls ausführlich beschrieben. Die präzise Beschreibung der Methoden sichert die Reproduzierbarkeit der Experimente.
3. Ergebnisse: In diesem Kapitel werden die Ergebnisse der Viskositätsmessungen und der statischen Lichtstreuung präsentiert. Abbildung 1 zeigt die Kurvenverläufe der Viskositätsmessungen zur Ermittlung des isoelektrischen Punktes für verschiedene Polyelektrolytkombinationen. Tabelle 1 listet die minimalen spezifischen Viskositäten auf. Abbildung 2 illustriert den Einfluss eines niedermolekularen Salzes (NaCl) auf die PEC-Bildung und zeigt einen deutlichen Anstieg der spezifischen Viskosität bei einer bestimmten NaCl-Konzentration. Die Ergebnisse legen nahe, dass sowohl die Wahl der Polyelektrolyte als auch die Salzkonzentration die Eigenschaften der PEC maßgeblich beeinflussen.
Schlüsselwörter
Polyelektrolyte, Polyelektrolytkomplexe (PEC), Viskositätsmessung, Statische Lichtstreuung, Isoelektrischer Punkt, PDADMAC, EMS, SMS, EMT, NaCl, Supramolekulare Strukturen.
Häufig gestellte Fragen (FAQ) zur Arbeit: Herstellung und Charakterisierung supramolekularer Strukturen von Polyelektrolytkomplexen
Was ist der Gegenstand der vorliegenden Arbeit?
Die Arbeit befasst sich mit der Herstellung und Charakterisierung von supramolekularen Strukturen, insbesondere Polyelektrolytkomplexen (PEC). Es wird der Einfluss verschiedener Faktoren auf die PEC-Bildung untersucht und die Optimierung der Eigenschaften der resultierenden Komplexe angestrebt.
Welche Methoden wurden zur Charakterisierung der Polyelektrolytkomplexe eingesetzt?
Die Charakterisierung der PEC erfolgte mittels Viskositätsmessung (mittels Schott-Viskosimeter und Hagenbach-Korrektur) und statischer Lichtstreuung (mit einer SOFICA-Apparatur).
Welche Polyelektrolyte wurden verwendet?
Als Polykation wurde PDADMAC verwendet. Als Polyanionen kamen EMS, SMS und EMT zum Einsatz.
Wie wurde der isoelektrische Punkt bestimmt?
Der isoelektrische Punkt wurde durch Viskositätsmessungen ermittelt. Die Kurvenverläufe der Viskositätsmessungen für verschiedene Polyelektrolytkombinationen sind in Abbildung 1 dargestellt.
Welchen Einfluss hat NaCl auf die PEC-Bildung?
Abbildung 2 zeigt den Einfluss eines niedermolekularen Salzes (NaCl) auf die PEC-Bildung. Es ist ein deutlicher Anstieg der spezifischen Viskosität bei einer bestimmten NaCl-Konzentration zu beobachten.
Welche Schlüsselwörter beschreiben die Arbeit am besten?
Polyelektrolyte, Polyelektrolytkomplexe (PEC), Viskositätsmessung, Statische Lichtstreuung, Isoelektrischer Punkt, PDADMAC, EMS, SMS, EMT, NaCl, Supramolekulare Strukturen.
Welche Kapitel umfasst die Arbeit?
Die Arbeit gliedert sich in eine Einleitung, die Durchführung der Experimente, die Darstellung der Ergebnisse, eine Auswertung und Quellenangaben. Die Durchführung beschreibt detailliert die verwendeten Methoden und Materialien. Die Ergebnisse präsentieren die Daten der Viskositätsmessungen und der statischen Lichtstreuung. Die Auswertung interpretiert die Ergebnisse im Hinblick auf die Zielsetzung der Arbeit.
Welche Zielsetzung verfolgt die Arbeit?
Die Arbeit zielt darauf ab, den Einfluss verschiedener Faktoren (z.B. die Wahl der Polyelektrolyte und die Salzkonzentration) auf die Bildung und die Eigenschaften von Polyelektrolytkomplexen zu untersuchen und diese Eigenschaften zu optimieren.
Wie ist die Reproduzierbarkeit der Experimente sichergestellt?
Die präzise Beschreibung der verwendeten Methoden in Kapitel 2 sichert die Reproduzierbarkeit der Experimente.
Wo finde ich die detaillierten Ergebnisse der Viskositätsmessungen und der statischen Lichtstreuung?
Die detaillierten Ergebnisse der Viskositätsmessungen und der statischen Lichtstreuung sind in Kapitel 3 (Ergebnisse) der Arbeit dargestellt, inklusive Abbildungen (z.B. Abbildung 1 und 2) und Tabellen (z.B. Tabelle 1).
- Quote paper
- Maik Scholz (Author), 2012, Supramolekulare Strukturen. Herstellung und Charakterisierung, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/323793
