Modifizierung der Dichte von Eispartikeln im Kälteträger Eisbrei

摘要

Die Mischung aus Wasser, einem den Gefrierpunkt senkenden Zusatzstoff - wie z.B. Ethanol, Glykol oder Salz - und kleinen Eispartikeln nennt sich Eisbrei und ist ein zweiphasiger Kälteträger mit vielen positiven Eigenschaften. Eine charakteristische Eigenschaft von Eisbrei ist der Auftrieb der Eispartikel innerhalb des Fluids. Dies führt zur Eisabscheidung an der Oberfläche, wenn der Eisbrei nicht durchmischt wird. Auf Basis dieser Problemstellung wird untersucht, ob es möglich ist, die Dichte der Eispartikel mithilfe von fremdartigen Kristallisationskeimen zu beeinflussen. Der Leitgedanke hierbei ist, dass die eingesetzten Fremdpartikel eine höhere Dichte als Eis besitzen und als Kern im Inneren des Eispartikels, dessen Gesamtdichte erhöhen. Hierfür werden die Fremdpartikel dem Fluid während der Eisbrei-Erzeugung zugegeben. Anschließend erfolgt eine optische Untersuchung des Auftriebsverhaltens der modifizierten Eispartikel sowie deren Analyse in einer Mikroskop-Kamera Kombination. Als Ergebnis der Untersuchungen hat sich gezeigt, dass die eingesetzten Fremdpartikel sehr wahrscheinlich nicht als Kristallisationskeim im Sinne eines Zellkerns dienen. Vielmehr lässt sich vermuten, dass mehrere Fremdpartikel unkontrolliert an einem Eispartikel anhaften bzw. mit den Eispartikeln agglomerieren. Die Dichte der Eispartikel erhöht sich zum Teil so stark, dass nahezu alle Eispartikel auf den Boden des Prüfbehälters sinken.