Filtrationslexikon
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Abscheideleistung
Nach British Standard (BS 4400) wird ein Papier mit NaCl-Aerosolen, die kleiner als 1 µm (im Maximum 0,3 µm – 0,5 µm) sind, beaufschlagt. Die nicht durch das Papier zurückgehaltenen Aerosole werden photometrisch bestimmt und anschließend daraus die Abscheideleistung errechnet.
Absolut
In der Klärfiltration versteht man unter dem Absolut die kleinste Partikelgröße, die theoretisch von einem Filtermedium mit 100%i ger Sicherheit zurückgehalten werden kann.
Adsorption
Die Bindungskräfte der an der Oberfläche befindlichen Teilchen eines Stoffes werden nur nach dem Inneren hin beansprucht, während sie nach außen hin frei wirksam bleiben. So kommt es, dass viele Stoffe (Adsorbens) befähigt sind andere (Adsorbat) an ihrer Valenz–ungesättigten Oberfläche anzureichern. Man nennt diese Anlagerung an der Oberfläche Adsorption. Die Adsorption kann durch van der Waalssche Kräfte (physikalische Adsorption) bewirkt sein oder, in Grenzfällen, durch chemische Bindungen (Chemisorption). Die Adsorptionsvorgänge sind reversibel.
Aerosol
Ein Aerosol ist eine in Luft verteilte, fein dispergierte, feste oder flüssige Materie (Luftkolloid).
Agglomeration
Eine Agglomeration ist die Zusammenballung von Partikeln zu größeren Gebilden.
Aktivkohle
Aktivkohle besteht aus fast amorphem, d.h. strukturlosem Kohlenstoff. Sie ist sehr porenreich und weist damit eine große innere Oberfläche auf. Durch die aktive Oberfläche eignet sich Aktivkohle vorzüglich zur Adsorption einer Vielzahl von Stoffen.
Alpha-Cellulose
Holzzellstoffe bestehen zu fast 90 % aus Alpha-Cellulose, Linters sogar zu fast 99 %. Es handelt sich hierbei um ein sogenanntes Polysacharid (Mehrfachzucker), dessen Molekül aus vielen aneinandergeketteten Einzelbausteinen besteht. Die weiteren Bestandteile der Holzzellstoffe sind Lignin und kurzkettige Cellulosen (sogenannte Hemicellulosen).
Anionen
Anionen sind elektrisch negativ geladene Atome oder Atomgruppen. Unter Einfluss des elektrischen Stromes wandern sie zur Anode.
Anionenaustauscher-Membranen
Anionen-Membranen sind nur für Anionen (negativ geladene Ionen) durchlässig, Kationen werden zurück gehalten.
Anisotropische Membran
Bei einer anisotropischen Membran sind die Porenöffnungen auf der einen Seiten größer als auf der gegenüberliegenden Seite.
AOX-Wert (Adsorbierbare organische Halogene)
Der AOX-Wert ist eine international gebräuchliche Maßeinheit, um die Abwasserbelastung mit organischen Chlorverbindungen miteinander vergleichen zu können. Der AOX-Wert bildet bei der Papierherstellung die Grundlage für die Einteilung in "chlorfrei" und "chlorgebleicht".
Aschegehalt
Papier besteht neben den Faserstoffen organischer Bestandteile auch aus sogenannten Füllstoffen. Der Anteil dieser Füllstoffe kann durch Verbrennen (Veraschen) des Papiers ermittelt werden. Zur Bestimmung des Aschegehaltes wird nach dem Glühen von 10 g Filtrierpapier im Platintiegel der Glührückstand gewogen (nach DIN 54 370).
Aufheller
Siehe Optische Aufheller.
Aufkonzentrierung
Unter der Aufkonzentrierung ist beispielsweise bei einer Crossflow Filtration die gewollte Anreicherung von Substanzen (Produkten) vor einer Membran zu verstehen, da diese die Membran nicht passieren können.
B - nach oben
Benetzung (von Membranfilter)
Zur Bestimmung der Benetzung von Membranfiltern wird ein Filter mit einem Durchmesser von 50 mm auf Wasser aufgelegt. Die Zeit bis zur vollständigen Benetzung wird gemessen.
Benetzungsmittel
Ein Benetzungsmittel ist ein Oberflächen-aktives Agens (auch Tensid), das die Benetzung einer glatten Oberfläche oder von Partikeln (durch die Erhöhung der Oberflächenenergie) mit einer Flüssigkeit erleichtert. Oftmals wird eine Filteroberfläche mit einen Benetzungsmittel versehen, um die Benetzung eines Filters zu erleichtern. Dabei kommt es häufig vor, dass dann das Benetzungsmittel als unerwünschter extrahierbarer Bestandteil mit aus dem Filter ausgewaschen wird.
Berstdruck
Zur Bestimmung des Berstdruckes wird nach DIN 53 141 (Teil 1) eine 10 cm2 große Papier- oder Membranprobe über eine Gummimembran gespannt. Bei kontinuierlich zunehmender Belastung kann schließlich der Druck des Berstens bestimmt werden.
Beta wert
Als Beta-Wert wird das Verhältnis der Anzahl Feststoffpartikel vor und nach einer Filtration bezeichnet.
Bindung (unspezifische)
Unter einer unspezifischen Bindung versteht man die Tendenz bestimmter Substanzen während der Filtration einer Lösung an speziellen Filtermedien fest “kleben“ zu bleiben. Diese Bindung kann, wie im Falle der Bindung von Nukleinsäuren oder Protein an Transfermembranen durchaus ein gewünschter Effekt sein, um so diese Moleküle isolieren und nachweisen zu können. Dies kann aber auch beispielsweise bei Filtration von Proteinlösungen zu ungewollten Verlusten führen.
Bruchlast
Nach DIN 53 112 (Teil 1) wird ein 15 mm breiter und 100 mm langer Prüfmusterstreifen mit steigendem Gewicht senkrecht belastet. Die Kraft im Augenblick des Reißens wird Bruchlast genannt. Bei Papieren wird sie in Längs- und Querrichtung des Papiers bestimmt.
Bubble Point (Blasendruck)
Ein Membranfilter wird komplett mit Wasser bzw. Isopropanol (bei PTFE Membranfiltern) benetzt und auf der Anströmseite so lange mit einem kontinuierlich steigendem Druck beaufschlagt bis ausgangsseitig Blasen auftreten. Dieser sogenannte Bubble Point korreliert direkt mit der Porengröße und kann zur Kontrolle der Filterintegrität herangezogen werden (nach DIN 58 355 Teil 2 / ASTM F 316).
C - nach oben
Cellulose
Siehe Zellstoff.
Chemischen Beständigkeit
Unter der chemischen Beständigkeit eines Filtermaterials versteht man die Fähigkeit bestimmten Chemikalien gegenüber beständig zu sein, so dass weder dessen Filterfunktion beeinträchtigt wird, noch dass irgendwelche Partikel, Fasern oder extrahierbare Bestandteile sich aus dem Filter herauslösen können. Verschiedene Einflussfaktoren wie z. B. Temperatur, Druck, Konzentration und Reinheit können die chemische Beständigkeit beeinflussen.
Chlorfrei
Siehe Chlorarm.
Cobb-Wert
Die Wasseraufnahme auf einer Papierseite innerhalb einer vorgegebenen Zeit (meistens 1 Minute oder auch 10 Minuten) wird als Cobb-Wert bezeichnet. Er ist abhängig von der Leimung und vom Mahlgradzustand eines Papiers und wird in g / m2 angegeben.
Colony Forming Unit (cfu)
Unter einer colony forming unit (cfu) versteht man eine Lebensform, die auf geeigneten Nährmedien Kolonien auszubilden vermag. In der Regel handelt es sich dabei um eine einzelne lebende Zelle.
Crossflow Filtration
Siehe Querstromfiltration.
D - nach oben
Dead-End-Membranfiltration (Statische Membranfiltration)
Bei einer Dead-End-Membranfiltration handelt es sich um eine statische Mikrofiltration. Je nach Partikelbelastung entsteht während der Filtration an der Oberfläche des Filtermaterials ein Filterkuchen. Dieser Aufbau einer Deckschicht kann bis zum Verblocken des Filters führen. An dieser Stelle sollte der Filtrationsvorgang dann abgebrochen werden.
Desorption
Unter Desorption versteht man die Ablösung vorher angelagerter Stoffe (des Adsorbats) vom Adsorbens durch die Überwindung der Bindungskräfte. Es ist somit eine Umkehrung der Adsorption.
Differentialdruck
Der Differentialdruck (P) beschreibt in einem Filtersystem die Differenz zwischen einem Druck der vor und hinter einem Filter gemessen werden kann. Bei zunehmender Verblockung eines Filtermaterials nimmt auch der Differentialdruck deutlich zu.
Dispersion
Dispersion ist ein aus zwei oder mehreren Phasen bestehendes System, bei dem die eine Phase (disperse Phase) in der anderen (Dispersionsmittel) feinst verteilt ist.
DOC
Der DOC (Dissolved Organic Carbon) Gehalt ist ein Maß für die Gesamtheit aller gelösten, organischen Verbindungen. Die Zuordnung einer Substanz zur Klasse der organischen Verbindungen ist historisch bedingt. Darunter werden alle Verbindungen verstanden, die Kohlenstoff enthalten, mit wenigen Ausnahmen wie Graphit, Diamant, Kohlendioxid sowie Kohlensäure und deren Salzen.
DOP Test
Der DOP (Dioctylphthalat) Test ist eine Methode zur Prüfung von Schwebstoff-Luftfiltern mit Hilfe eines thermisch erzeugten DOP-Nebels, wobei die Partikel einen nahezu einheitlichen Durchmesser von 0,3 µm aufweisen. Die Bestimmung der Aerosolkonzentration vor und hinter einem Filterprüfling erfolgt mit einem Aerosol-Photometer und gibt Auskunft über die Qualität eines Filtermaterials.
Durchbruchsdruck
Siehe Wasserdurchbruchsdruck.
Durchfluss (von Membranen)
Zur Bestimmung des Durchfluss nach DIN 58 355 (Teil 1) wird eine bestimmte Probenmenge eines vorfiltrierten, vollentionisierten Wassers (bei hydrophilen Membranen) bzw. eine bestimmte Menge Isopropanols (bei hydrophoben Membranen) durch einen Membranfilter bei einer Druckdifferenz von 0,9 bar ermittelt. Angegeben wird der Durchfluß in ml / min / cm2.
E - nach oben
Elektrode
Die Elektrode ist das elektrische Anschlusselement einer Elektrolyseeinheit, dabei wandern positiv geladene Kationen zur negativen Elektrode, der Kathode. Die Anionen wandern zum positiven Pol, der Anode.
Elektrolyse
Die Elektrolyse ist die Zersetzung von stromleitenden Flüssigkeiten in ihre Bestandteile während Strom fließt.
Elektrolyte
Sammelbezeichnung für Substanzen, deren Lösungen oder Schmelzen elektrisch leitfähig sind.
Extrahierbare Bestandteile
Zur Bestimmung der extrahierbaren Bestandteile von Membranfiltern werden die Filter zunächst gewogen, für 30 Minuten in siedendes Wasser gelegt, getrocknet und anschließend wieder ausgewogen. Der Gewichtsverlust gibt den Anteil extrahierbarer Bestandteile an (Gewichtsverlustbestimmung nach DIN 58 355 Teil 6).
F - nach oben
Fällung
Die Fällung ist die Ausscheidung gelöster Stoffe aus Flüssigkeiten beispielsweise durch Zugabe geeigneter Substanzen aber auch durch Hitze oder Kälte. Die gelösten Stoffe werden ganz oder teilweise in einen unlöslichen Niederschlag umgewandelt, der leicht durch mechanische Verfahren (z. B. filtrieren, zentrifugieren) abgetrennt werden kann.
Filter
Ein poröses Medium, durch das eine Flüssigkeit oder Gas geschickt wird, um daraus Feststoffpartikel entfernen zu können.
Filterelement
Filterelemente sind die kleinsten, filterwirksamen Einheiten eines Filterapparates. Sie bestehen aus Träger und - wo zutreffend - Filtermedium im verwendungsfähigen, einbaufertigen Zustand, wie z. B. Blätter eines Druckblattfilters oder Filterkerzen eines Kerzenfilters.
Filtergehäuse
Ein Gehäuse, das ein Filterelement umschließt, stabilisiert und gleichzeitig den Durchfluss in eine bestimmte Richtung lenkt.
Filterkarton
Oberbegriff für eine Vielzahl verschiedener Sorten und Qualitäten, die gewichtsmäßig von ungefähr 180 g / m2 bis 600 g / m2 zwischen Papier und Pappe liegen.
Filterkuchen
Der Trenneffekt während einer Filtration beruht hauptsächlich auf einer mechanischen Rückhaltung bzw. Adsorption von Teilchen innerhalb der Filtermatrix. Während des Filtrationsprozesses bilden die zurückgehaltenen Teilchen ein sekundäres Filterbett (Filterkuchen), dessen Eigenschaften den weiteren Filtrationsvorgang überwiegend bestimmen.
Filtermedium
Das Filtermedium ist das eigentliche Trennmittel bei der Fest- / Flüssig-Filtration. Es ist durchlässig für die flüssige Phase und in vielfältigen Werkstoffen und Ausführungsarten lieferbar. Eine weitere, häufig verwendete Bezeichnung für Filtermedium ist Filtermittel.
Filtermittel
Siehe Filtermedium.
Filtrat
Der Anteil einer Lösung oder eines Gases, der eine Filtermedium passiert hat.
Filtrationszeit
Bei der Bestimmung der Filtrationszeit nach der DIN 53 137 wird die Zeit für die Filtration von 14 ml destilliertem Wasser (bei 20 °C) durch einen viertelgefalteten, voll durchfeuchteten und frei hängenden Papierrundfilter mit 125 mm Durchmesser bestimmt.
Filtrationszeit (Herzberg)
Bei der Bestimmung der Filtrationszeit nach Herzberg wird die Zeit für die Filtration von 100 ml vorfiltriertem, destillierten Wasser (bei 20 °C) bei 10 cm2 filtrierender Fläche und einem konstanten Druck von 50 mm Wassersäule gemessen.
Filtrierpapier
Ein Filterpapier ist ein aus sehr rösch gemahlenen Fasern hergestelltes Papier mit großer Saugfähigkeit. Für das Ausfiltern von Teilchen aus Flüssigkeiten und Gasen.
Flächengewicht
Das Flächengewicht ist ein Unterscheidungsmerkmal für viele lieferbare "Papierstärken". Es gilt das Gewicht für jeweils 1 Quadratmeter (g / m2).
Fouling
Für die unerwünschte Belagsbildung auf Oberflächen wurde der aus dem Wärmetauscher-Bereich stammende und für Membranen übernommene Begriff "Fouling" geprägt. Folgende Arten des Foulings lassen sich unterscheiden:
Scaling: Ablagerung von mineralischen Komponenten
Organic fouling: Ablagerung von organischen Stoffen
Particle fouling: Ablagerung von Partikeln
Biofouling: Ablagerung und Wachstum von Mikroorganismen.
Fraktionierung
Unter einer Fraktionierung ist die Auftrennung von Molekülen aus einem Stoffgemisch basierend auf ihre unterschiedlichen Molekurgewichte zu verstehen.
G - nach oben
Grammatur
Siehe Flächengewicht.
Grammgewicht
Siehe Flächengewicht.
Gurley Test
Unter einem Gurley Test versteht man die Messung der Zeit für die Filtration von 100 ml Luft bei einem Druck von 31 mm Wassersäule und 1,56 cm2 filtrierender Fläche (nach ASTM-D726).
H - nach oben
Herzberg
Siehe Filtrationszeit (Herzberg).
Holländer
Der “Hölländer“ ist ein Im 17. Jahrhundert von den Holländern entwickeltes, trogförmiges Mahlwerk mit festen Grundmessern und einer sich drehender Messerwalze, das zum Aufbereiten (Zerquetschen, Zerschneiden) von Papierfasern dient. Je nach Einstellung der Messer können die Fasern unterschiedlich stark gemahlen werden.
Hydrophil
Wasserliebend.
Hydrophile Filter
Hydrophile Filter sind leicht mit Wasser benetzbar. Tatsächlich lassen sie sich mit fast allen Lösungsmitteln benetzen, werden jedoch bevorzugt für die Filtration von wässrigen Lösungen verwendet.
Hydrophob
Wasserfürchtend, wasserabstoßend.
Hydrophobe Filter
Hydrophobe Filter sind wasserabweisend, lassen sich jedoch gut mit Lösungsmitteln wie beispielsweise mit Alkoholen, Estern benetzen. Sobald ein hydrophober Filter mit einem Lösungsmittel benetzt worden ist, lassen sich auch wässrige Lösungen filtrieren. Hydrophobe Filter werden häufig verwendet für die Gasfiltration, als Be- und Entlüftungsfilter, sind aber, wenn einmal benetzt, durchaus auch für die Filtration von wässrigen Lösungen geeignet.
I - nach oben
Indikatorpapier
Siehe Lackmus-Papier.
Integritätstest
Ein Integritätstest dient der Überprüfung der qualitativen einwandfreien Beschaffenheit eines Filterelementes. Eine sichere Funktion des Elementes bei kritischen Filtrationen, wie sie z. B. vielfach in der pharmazeutischen Industrie erforderlich sind, sollte gewährleistet sein.
Ion
Ein Ion ist ein elektrisch geladenes Atom oder eine Gruppe von Atomen, dessen Ladung als Folge eines Zugangs oder Verlust von Elektronen hervorgerufen wird.
Ionenaustausch
Die Bindung von gelösten Ionenfestkörper, welche selbst ionische Gruppen tragen. Dabei werden andere gleichsinnig geladene Ionen freigesetzt. Der Austausch ist in den meisten Fällen reversibel.
Isotropische Membran
Eine Membran, bei der die Porenöffnungen auf beiden Seiten die gleiche Größe aufweisen.
K - nach oben
Kationen
Kationen sind elektrisch positiv geladene Atome oder Atomgruppen. Unter Einfluss des elektrischen Stromes wandern sie zur Kathode.
Kationenaustauscher-Membranen
Kationen-Membranen sind nur für Kationen (positiv geladene Ionen) durchlässige Membranen, Anionen werden zurück gehalten.
Kieselgur
Kieselgur ist eine weißliche, pulverförmige Substanz, die aus den Kieselsäureschalen fossiler Kieselalgen besteht. Kieselgur ist vielseitig verwendbar, unter anderem als Filter, zu medizinischen Zwecken und als Quellmittel.
Kolloid
Ein Kolloid oder kolloidale Lösung ist eine Lösung in der ein Stoff in einem Lösungsmittel sehr fein verteilt ist. Das Kolloid wie auch das Lösungsmittel können ein Feststoff, eine Flüssigkeit oder ein Gas sein. Die Teilchengröße in Kolloiden liegt in der Regel bei 10-7 bis 10-9 mm, daher setzt sich das Kolloid im Gegensatz zu den Suspensionen nicht ab.
Konzentrat
Der Anteil eines Stoffgemisches, der durch einen Filter zurückgehalten bzw. angereichert wird.
Krepp
Die noch nasse Papierbahn wird durch Stauchung fein gefaltet. Krepp ist für vielerlei Anwendungsbereiche geeignet, z. B. als Filterpapier, Hygienepapier, Gärtnerkrepp, Abdeckpapier.
L - nach oben
Lackmus-Papier
Lackmus-Papier ist ein Reagenz- oder Indikator-Papier. Mit dem Farbstoff der Lackmusflechte getränkt, dient es dem Nachweis von Säuren und Laugen. Blaues Lackmuspapier färbt sich in Säure rot, rotes Lackmuspapier wird in Laugen (Basen, Alkali) blau.
Laminare Strömung
Eine laminare Strömung beschreibt eine Flüssigkeit, deren einzelne Flüssigkeitsschichten sich in Strömungsrichtung parallel zueinander verschieben, ohne sich zu vermischen:
Reynolds-Zahl (Re) < 2000.
Laminieren
Laminieren ist das Verbinden verschiedener Werkstoffe (Papier, Kunststoff, Folie) durch Pressen oder Verkleben zu einem "Laminat", das alle guten Eigenschaften der verwendeten Werkstoffe vereinigt.
Linters
Linters ist der feine Haarbelag auf der Oberfläche von Baumwollsamen, ein sehr gut geeigneter Rohstoff für technischeFeinpapiere.
Lösung
Die homogene Mischung verschiedenen Stoffe, bei der die gegenseitige Durchdringung und Zerteilung im allgemeinen bis zu den Molekülen, Atomen oder Ionen geht (echte Lösung).
Lösungsmittel
Lösungsmittel sind im engeren Sinne anorganische oder organische Stoffe, die andere gasförmige, flüssige oder feste Stoffe zu lösen vermögen, ohne sich selbst und den gelösten Stoff chemisch zu verändern. Die Bestandteile einer Lösung sind in der Regel nicht mechanisch (z. B. durch Filtration) voneinander trennbar; sie sind z. B. durch Destillation, Sublimation Umkehrosmose oder Kristallisation trennbar. Lösungsmittel sind z. B. Halogen-Kohlenwasserstoffe, Alkohole, Ester und Ketone.
Luftdurchfluss (bei Membranfilter)
Bestimmung der Zeit für die Filtration eines definierten Luftvolumens in ml / min / cm2 (z. B. 100 ml). Gemessen wird bei einem Druck von 3 mbar und 6,45 cm2 filtrierender Fläche.
Luftdurchsatz (bei Papieren)
Häufig wird für Papierfilter der Luftdurchsatz angegeben, nach DIN 53 887 wird er bei einem Differenzdruck von 2 mbar gemessen.
M - nach oben
Makroskopisch
Mit bloßem Auge erkennbar.
Membrandicke
Die Dickenbestimmung eines Membranfilters erfolgt mit einem Tastgerät mit 2 cm2 Tastfläche bei einem Anpressdruck von 0,1 bar (100 g / cm2).
Membranfilter
Ein sehr feinporiges dünnes Filtermaterial bestehend aus Membranen aus getrockneten kolloidalen Lösungen (z. B. Cellulosederivate), aber auch aus unverglastem Porzellan, Kieselgur oder Glas.
Membranfiltration
Die Membranfiltration ist ein rein physikalisches Verfahren zur Trennung von Stoffen mit Hilfe selektiv durchlässiger Wände (Membrane), d. h. Teilchen oberhalb einer bestimmten Größe werden je nach Porendurchmesser zurückgehalten.
Mikrofiltration
Unter der Mikrofiltration versteht man einen Prozeß zur Entfernung von Partikeln aus einer Lösung oder einem Gas unter Zuhilfenahme eines porösen Filtermediums. Bei der Mikrofiltration von Flüssigkeiten werden in der Regel Partikel mit einer Größe von 0,01 µm bis zu 20 µm und bei Gasen bis zu 0,003 µm durch das Filtermedium zurückgehalten.
Mikrometer (µm)
Ein Millionstel eines Meters. Bakterien sind typischerweise weniger als ein Mikrometer lang. Das kleinste mit dem bloßem Augen noch zu erkennende Objekt ist etwa 40 µm groß.
Molecular Weight Cut Off (MWCO)
Mit der Bezeichnung Molecular Weight Cut Off (Molekulargewichtstrenngrenze) oder auch MWCO (Einheit in g / mol oder Dalton) können im Bereich der Ultra- bzw. Nanofiltration die Porengrößen der Membranen beschrieben werden. Eine Membran mit einem gegebenen MWCO hält etwa 90 % der Moleküle dieser Größe oder größer in Lösung zurück. In der Regel sollte daher für eine Filtration immer eine Membran ausgewählt werden, deren MWCO etwa 1 / 3 so groß wie die zurückzuhaltenden Moleküle ist.
N - nach oben
Nanofiltration
Die Nanofiltration ist zwischen Ultrafiltration und Umkehrosmose ein druckgetriebenes Filtrationsverfahren mit Membranen, deren molekulare Trenngrenze zwischen 300 und 2000 Dalton liegt. Nanofiltrationsmembranen tragen oftmals zusätzlich elektrische Ladungen, wodurch sich dann eine Auftrennung gleich großer, jedoch unterschiedlich geladener Moleküle durchführen läßt.
Nassfestigkeit
Für bestimmte Einsatzzwecke ist eine höhere mechanische Festigkeit des Papiers, auch in nassem Zustand, notwendig. Diese Nassfestigkeit wird durch Zusätze (z. B. Kunstharze) bei der Papierherstellung erzielt. Zur Bestimmung der Nassfestigkeit wird eine Filterprüfffläche von 14,5 cm2 durch kontinuierliche Erhöhung einer Wassersäule zum Bersten gebracht.
O - nach oben
Oleophob
Ölabweisend.
Osmose
Unter Osmose versteht man den selektiver Durchgang von Flüssigkeiten durch Trennwände. Wird das Durchdringen der Flüssigkeit durch Anlegen einer Spannung bewirkt, so bezeichnet man dies auch als Elektroosmose. Durchdringt die Flüssigkeit die semipermeable Trennwand durch Anwendung eines äußeren Druckes, und können gelöste Stoffe (z. B. Ionen) abgetrennt werden, so wird dies Umkehrosmose genannt. Darüber hinaus gibt es noch eine Reihe weiterer industriell eingesetzter Osmoseverfahren.
P - nach oben
Papier
Papier ist ein von “Papyrus“ abgeleiteter Name für einen flächigen Werkstoff. Es wird auf einem Sieb durch Entwässern einer Faserstoffaufschwemmung (aus überwiegend pflanzlicher Herkunft) und durch Verfilzen dieser Fasern und anschließender Verdichtung und Trocknung gebildet.
Papierdicke
Unter einer Papierdicke versteht man die mit sogenannten Dickemessern feststellbare Bogenhöhe, die bei gleichem Flächengewicht des Papiers unterschiedlich sein kann. Die Bestimmung erfolgt nach ISO 534 mit einem Tastgerät mit 2 cm eine Filterprüfffläche von 14,5 cm2 durch kontinuierliche Erhöhung einer Wassersäule zum Bersten gebracht Tastfläche bei 25 kPa Anpressdruck.
Pappe
Pappe Ist in der Regel stärker als Karton (> 600 g / m2) und hat darum eine größere Festigkeit. Nach dem Produktionsverfahren werden Maschinenpappen und Wickelpappen unterschieden. Stärkeangaben erfolgen in der Regel in mm oder in Stückzahl.
Pergament
Pergament ist ein seit dem Altertum verwendeter Vorläufer des Papiers. Dahinter verbirgt sich eine ungegerbte, enthaarte, mit Kalk gebeizte Tierhaut, eines der ältesten bekannten Materialien zum Beschreiben und Zeichnen.
Pergamentpapier
Wird durch ein Schwefelsäurebad kochfest, fett- und wasserabstoßend gemacht. Zum Verpacken von Fettprodukten, aber auch als Lampenschirm-Pergament bekannt.
Pergamin
Pergamin ist ein transparentes, reines Zellulosepapier. Transparenz und Fettdichte des Papiers werden aufgrund mechanischer Behandlung erreicht, nicht durch chemische Zusätze.
Permeat
Synonym zu Filtrat.
pH – Wert
Der pH-Wert ist der negative dekadische Logarithmus einer Wasserstoff-Ionenkonzentration. Er dient zur Angabe der Wasserstoff- oder Hydroxyl-Ionenkonzentration in wäßrigen Lösungen. Ein pH-Wert unter 7 wird auch als sauer, ein pH-Wert über 7 auch als alkalisch bezeichnet. Bei einem pH-Wert von 7 ist die Lösung neutral, die Konzentration an Wasserstoff-Ionen und Hydroxyl-Ionen ist gleich.
Plissieren
Unter plissieren versteht man das Wellen, Falten oder sonstiges Verformen von Papier oder in ähnlicher Weise verarbeitbares Material ohne Materialbeseitigung durch Weben, Nähen oder Geräte (Maschinen) zum Pressen zu parallelen Hoch-, Bogen- und Wellen-Plissees.
Poren
Poren sind bezogen auf die Fest-, Flüssig- Filtration die von Feststoff umgebenen Hohlräume in einem Filtermedien. Sie treten, je nach Art des Filtermediums, in den verschiedensten Formen auf.
Porengröße
Die Porengröße bestimmt die Durchlässigkeit eines Membranfilters. Moleküle, Partikel, die größer sind als die angegebene Porengröße einer Membran, können den Filter nicht passieren und werden daher zurückgehalten. Porengrößen werden in der Regel in Mikrometern (µm) angegeben.
Porenverteilung
Für die Bestimmung der Porenverteilung werden ein trockener und ein mit Spezialflüssigkeit benetzter Membranfilter im Coulter-Porometer einem kontinuierlich steigenden Druck ausgesetzt. Dabei wird der Luftdurchfluss gemessen. Durch den Vergleich der beiden Messkurven können die prozentuale Porenverteilung sowie die mittlere Porengröße berechnet werden.
Porösität
Die Porösität beschreibt, welchen Anteil das Hohlraumvolumen am Gesamtvolumen des Filtermediums hat. Sie wird in Prozent angegeben, in der Regel liegt diese bei Membranfiltern zwischen 50 – 90 %. Dabei ist die Flussrate einer Membran direkt proportional zu deren Porosität.
Pulper
Maschine zum Auflösen von Zellstoff, Holzstoff oder Altpapier in der Papierindustrie. Dabei wird der Stoff so stark aufgelöst, dass er pumpfähig wird und der Verarbeitung (Papiermaschine) zugeführt werden kann.
Q - nach oben
Querstromfiltration (Crossflow Filtration)
Unter der Querstrom- oder auch Crossflow Filtration versteht man ein Filtrationsverfahren bei dem Mikro- oder Ultrafiltrationsmembranen tangential überströmt werden. Dadurch wird ein Deckschichtaufbau minimiert und die Ausbildung eines Filterkuchens verhindert. Auch bei der Querstromfiltration nimmt die Flussleistung mit der Zeit ab. UF-Membranen sind jedoch selbstragend, so dass neben periodisch notwendigen Reinigungsschritten mit z.B. Detergenzien auch eine Rückspülung möglich ist.
R - nach oben
Reagenzpapier
Siehe Lackmus-Papier.
Retentat
Siehe Konzentrat.
Reversosmose
Siehe Umkehrosmose.
Reynolds-Zahl
Die Reynolds-Zahl (Re) ist eine dimensionale Zahl. Sie ist eine kennzeichnende Größe in voll gefüllten Rohren, die das Verhältnis von Trägheitskräften zu Reibungskräften in strömenden Flüssigkeiten definiert:
Re < 2000 laminare Strömung,
Re > 2000 turbulente Strömung.
Rückspülung
Umkehrung der Flussrichtung einer Flüssigkeit durch einen Filter, um festgesetzte Partikel entfernen zu können.
S - nach oben
Saughöhe (Klemm)
Messung einer nach 10 bzw. 30 Minuten durchfeuchteten Strecke eines Papierstreifens von 15 mm x 250 mm, der mit der Schmalseite in vorfiltriertes, destilliertes Wasser bei 20 °C eingetaucht wird (nach DIN 53 106).
Scheidefähigkeit
Prüfung des Rückhaltevermögens von Filtrierpapieren mit Niederschlägen von Eisen(III)-Oxydhydrat, Bleisulfat, Calciumoxalat oder Bariumsulfat (nach DIN 53 138).
Sedimentation
Bei der Sedimentation werden Suspensionen durch Schwer- oder Zentrifugalkrafteinwirkung in einen feststoffarmen Überlauf und den feststoffangereicherten Bodensatz getrennt. Voraussetzungen für Schwerkraftsedimentation ist ein deutlicher Dichteunterschied zwischen Feststoffen und Flüssigkeit sowie eine ausreichende Partikelgröße der Feststoffe. Die Mindestteilchengröße bei der Sedimentation liegt bei 0,5 µm, da kleinere Teilchen durch die Stöße der Flüssigkeitsmoleküle in Schwebe gehalten werden.
Selektivität
Siehe Filterfeinheit.
Sterilfiltrationsvermögen
Durch einen Membranfilter wird ein Medium mit Testbakterien filtriert (Keimdichte von 107 Keimen / ml). Nach einer Inkubationszeit von 72 Stunden darf das Filtrat kein Bakterienwachstum aufweisen (nach DIN 58 355 Teil 3 und ASTM D 3863). Als Testbakterien werden verwendet: Burkholderia cepacia für 0,15 µm, Brevundimonas diminuta für 0,2 µm und Serratia marcescens für 0,45 µm.
Sterilisationsprüfung (mit Bioindikatoren)
Einzeln verpackten Membranen werden beim Sterilisationsvorgang Teststreifen mit vitalen Bakteriensporen beigelegt (nach DIN 58 948, Teil 8). Diese werden anschließend in einer Nährlösung inkubiert. Bei der Ablesung nach 7 Tagen darf keine Trübung (Bakterienwachstum) auftreten. Als Testsporen werden verwendet: Bacillus subtilis nach einer Ethylenoxid-Begasung und Bacillus pumilus nach einer -Sterilisation.
Suspensionen
Suspensionen sind disperse Systeme ungelöster Stoffe in Flüssigkeiten, wobei man in feine und grobe Suspensionen unterteilt. Feine Suspensionen enthalten Feststoffe der Korngrößen bis 100 µm, grobe Suspensionen enthalten Feststoffe der Korngrößen über 100 µm.
T - nach oben
Tiefenfilter
Papier- und / oder Glasfaserfilter sind Tiefenfilter, die aus einem Geflecht regellos gelagerter Fasern bestehen. Ihr Filtrationsmechanismus ist außerordentlich komplex, der Trenneffekt beruht hauptsächlich auf einer mechanischen Rückhaltung bzw. Adsorption von Teilchen innerhalb der Filtermatrix.
TOC
Bei einer TOC Messung wird der organisch gebundene Gesamt-Kohlenstoffgehalt (Total Organic Carbon) bestimmt, um beispielsweise einen Aufschluss über die organische Belastung eines Gewässers zu erhalten.
Transmembrandruck (TMP)
Im Gegensatz zur statischen Filtration wird bei der Crossflow Filtration der Flüssigkeitsstrom nicht direkt auf die Filterfläche geführt, sondern überströmt sie mit hoher Geschwindigkeit. Die treibende Kraft des Stoffaustausches ist dabei eine Druckdifferenz an der Filtrationsmembran, die man als Transmembrandruck (TMP) bezeichnet.
Trockensterilisation
Sterilisation von Instrumenten, Geräten, hitzestabilen Substanzen mit bewegter trockener Heißluft von 180 – 200 °C, zumeist in doppelwandigem Sterilisator. Die Abtötungs- oder Sterilisationszeit beträgt bei 180 °C mindestens 3 Stunden.
Turbulente Strömung (Wirbelströmung)
Der Hauptbewegung in Strömungsrichtung sind ungeordnete Bewegungen der einzelnen Flüssigkeitsteilchen in alle Richtungen überlagert. Dies führt zur Bildung von Wirbeln und einer innigen Durchmischung: Reynolds-Zahl (Re) > 2000.
U - nach oben
Ultrafiltration
Eine Ultrafiltrationsmembran hält makromolekulare, dispergierte, kolloidale und emulgierte Bestandteile zurück, hingegen niedermolekulare Teilchen und das Lösungsmittel passieren die Membran. Einsatzbereiche sind die Fraktionierung von niedermolekularen gelösten Stoffen und Makromolekülen, die Trenngrenze liegt bei einem mittleren Molekulargewicht (MG) im Bereich von ca. 1 000 – 500 000, wobei die Grenzen zur Nano- und zur Mikrofiltration fließend sind.
Umkehrosmose
Bei der Umkehrosmose erfolgt eine selektive Abtrennung (Aufkonzentrierung) von gelösten Stoffen aus einer Lösung indem diese unter hohem Druck durch eine semipermeable Membran gepresst wird. Ohne Druck würde das Filtrat aufgrund des Konzentrationsgradienten wieder zurückfließen (Osmose). Mit Hilfe der Umkehrosmose lassen sich u.a. Viren, Zucker, Proteine, Pektine oder Salze (Meerwasserentsalzung) aus einer Lösung abtrennen. Bei Drücken von bis zu 100 bar können Teilchen von etwa 5x10-7 bis 5x10-6 mm zurückgehalten werden.
Ungeleimtes Papier
Ein ungeleimtes Papier ist ein mehr oder weniger saugfähiges Papier, bei dem die natürliche Bereitschaft der Papierfaser zur Feuchtigkeitsaufnahme nicht durch Leimung (im Faserstoff oder auf der Papieroberfläche) verringert ist.
V - nach oben
Van der Waalssche Kräfte
Bindungskräfte zwischen Atomen oder Molekülen, die nicht auf einem vollständigen oder teilweisen Elektronenübergang beruhen. Sie sind durch Wechselwirkungen zwischen elektrischen Dipolen (zwei gleich große Ladungen entgegengesetzten Vorzeichens) bedingt.
Viskosität
Beim Strömen von Flüssigkeiten leisten innere Kräfte der gegenseitigen Verschiebung der Flüssigkeitsmoleküle einen die Bewegung hemmenden Widerstand, dessen Größe von der Art und Temperatur der Flüssigkeit abhängt. Man bezeichnet diesen Widerstand auch als absolute oder dynamische Zähigkeit. Für den Ablauf von Strömungsvorgängen sind neben den hemmenden inneren Kräften auch die (die Bewegung erhaltenden) Kräfte maßgebend, die der Dichte proportional sind.
Vliesstoffe
Blattförmige Gebilde aus halb- oder vollsynthetischen Faserstoffen. Sie werden auf unterschiedliche Weise (mechanisch, durch Schrumpfen, durch Verschweißen oder durch Quellen) miteinander verfestigt. Dabei ergibt sich ein papierähnliches Produkt mit ausgeprägten technischen Eigenschaften. Verwendungsgebiet: Filter, Einwegtextilien, Isolierstoffe, Trockentücher.
W - nach oben
Wasseraufnahme
Bestimmung durch Differenzwägung eines Filterpapierblattes mit 100 cm2 Fläche. Dabei wird das Papiergewicht im Trockenzustand mit dem Nassgewicht verglichen.
Wasserdurchbruchsdruck
Ein hydrophober Membranfilter wird mit kontinuierlich steigendem Wasserdruck beaufschlagt, bis Wasser auf der Ausgangsseite sichtbar wird.
Wasserdurchfluss
Siehe Durchfluss.
Wirbelströmung
Siehe turbulente Strömung.
Z - nach oben
Zellstoff
Das auf chemischem Wege aus pflanzlichen Rohstoffen gefertigte Fasermaterial. Dabei sind die nicht faserigen Bestandteile zum größten Teil herausgelaugt. Je nach der verwendeten chemischen Lösung erhält man Sulfitzellstoff oder Sulfatzellstoff, neben dem Altpapier die wichtigsten Ausgangsprodukte der Papierherstellung.
Zetapotential
Das Zetapotential ist das elektrokinetische Spannungsgefälle an der Phasengrenzfläche von Fest (z. B. Filtermedium) zu Flüssig (z. B. Suspension). Die Oberfläche eines Filtermediums ist in den meisten Fällen mehr oder weniger elektrisch geladen – entweder positiv oder negativ. An dieser Oberfläche haftet eine entsprechend entgegengesetzte Ionenschicht (aus der Suspension) fest an. Sie kompensiert weitgehend, aber nicht vollständig, die Oberflächenladung des Filtermediums. Die völlige Neutralisierung erfolgt durch eine diffuse weitere Flüssigkeitsschicht, die einen leichten Überschuß der entsprechenden Gegenionen aufweist. Erst nach dieser „Doppelschicht“ ist das Ladungsgleichgewicht in der Suspension wieder gegeben. Bei erzwungener tangentialer Verschiebung der losen Doppelschicht lässt sich das Zetapotential messen, die Werte liegen etwa im Bereich + 40 bis – 50 mV.
Quellennachweis:
Begriffserklärungen teilweise entnommen aus dem durch den Wiley-VCH Verlag vertriebenen Werk "Handbuch der industriellen Fest/Flüssig-Filtration" Jahr 2000, Hrsg. Gasper/Oechsle/Pongratz.