Grenzschichteffekte. Lexikon Pharmatechnologie - prozesstechnik online

Lexikon Pharmatechnologie

Grenzschichteffekte

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Siehe auch: Grenzfläche.

Verhaltens- und Eigenschaftsphänomene von in der Grenzschicht zu einem festen Stoff angesiedelten Stoffen. Zu Grenzschichteffekten kommt es z. B. bei medienberührten Edelstahloberflächen grundsätzlich durch Adhäsionswirkungen (Adhäsion) zwischen Edelstahloberfläche und Medium infolge von Van-der-Waals-Kräften bzw. Wasserstoffbrücken und ähnlichen Haftkräften. Diese werden u. a. von der vorliegenden Oberflächenspannung der Edelstahloberfläche beeinflusst.

In Grenzfällen sind bei Grenzschichteffekten neben Adhäsionswirkungen auch lokal begrenzte Adsorptionswirkungen (Adsorption) zu beobachten.

In Grenzschichten werden durch Medienbedingungen und Adhäsions- bzw. Korrosionswirkungen (Korrosion) häufig Belegungsentscheidungen bezüglich der festen Grenzfläche getroffen, wie etwa Verkeimungen (Biofilm), Inkrustationen durch Auskristallisationen aus der Medienlösung etc. Korrosionsentscheidungen (Rouging, Lochfraßkorrosion) und Reinigungs- bzw. Hygieneentscheidungen betreffend der Oberfläche sind von der Qualität der festen Oberfläche, den Medieneigenschaften und den Umgebungsbedingungen abhängig.

Im Grenzschichtbereich liegen meist völlig andere Strömungsverhältnisse vor als in der umgebenden Medienströmung, wobei analog zur Strömung zwischen laminaren und turbulenten Grenzschichten unterschieden wird.

Grenzschichteffekte beeinflussen auch wesentlich den Energietransport durch Wärmekonvektion bei Wärmetauschern.

Eine Minimierung des Grenzschichtraums (= Grenzfläche x Dicke der Grenzschicht) durch eine Minimierung der Grenzschichtdicke wird bei Edelstahloberflächen vor allem durch elektrochemisches Polieren erreicht, wodurch die störenden Grenzschichteffekte in wesentlichem Umfang reduziert werden. Die Grenzschichtdicke wird durch Form und Ausdehnung der Mikrorauheit (Rauheit) beeinflusst, welche durch Elektropolieren merklich günstiger gestaltet werden kann.

© 2013 – ECV – Lexikon der Pharmatechnologie

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