Zeitaufgelöste Beobachtung der Agglomeration von ZrO2-Partikeln

•Claudia Bitea und Clemens Walther
Forschungszentrum Karlsruhe, Institut für nukleare Entsorgung, Postfach 3640, D76021 Karlsruhe

Es soll ermittelt werden, ob die Agglomeration von ZrO2-Partikeln in wässriger Umgebung auch bei niedrigen Konzentrationen dem Smoluchowsky-Gesetz folgt. Dieses beschreibt die Partikelagglomeration auf Grundlage der Brownschen Molekularbewegung. Vorangegangene Arbeiten im Hause bestätigen diesen linearen Zusammenhang zwischen der Wachstumsgeschwindigkeit und der Konzentration (K) im Bereich K > 109 cm-3. Begrenzend ist hier die Empfindlichkeit der eingesetzten Detektionsmethode (Lichtstreuung/PCS). Zur Fortführung der Messungen zu kleineren Konzentrationen kommt die Laser-induzierte Breakdown-Detektion (LIBD) [1,2] zum Einstz, eine hochempfindliche Methode zur Bestimmung der Zahl und Größe von wässrigen Nanopartikeln (mit dem Durchmesser 10-1000 nm) bis zu Konzentrationen von K » 105 cm-3. Die Untersuchungen bisher zeigen, daß sich bis K » 108 cm-3 keine Abweichungen von dem linearen Verhalten ergeben. Es werden neueste Ergebnisse vorgestellt.