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Schlamm, eine Suspension

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Dokumentation einer imeter/OViD-Messung an Schlamm


Im Vergleich zu homogenen, einphasigen Systemen, ist eine Suspension, wie die hier andiskutierte (Klärschlamm!), eine ziemlich komplexe Messaufgabe. Insbesondere, da der Schlamm lebt. Eine kleine Besprechung finden Sie unterhalb des Autoreports. 


 

   

  

iMeter K³ 

automatischer Bericht, MSB Breitwieser, Augsburg am 16.01.03 

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1. Datum               Montag,  22 April 2002, von Michael Breitwieser  

  

2. Messung             VN 55,            OViD-Messung an Schlamm 

                                 homogenisierter Schlamm: besonders bemerkenswert ist, die Dichte (je über 60 

                                 sec verfolgt), bzw. die zugehörigen Kraftmesswerte… durch Sedimentationseffekt 

                                 Konstantes Zeitgesetz: dF(t) =2,29 - 0,73*ln(t)  [Kraftänderung in mN über Zeit 

                                  in Sekunden] 

                                  

  

3. Gegenstand       Schlamm bei 30 °C 

  

4. Ergebnis            Oberflächensp.:           52                   mN/m  

                                  Viskosität:                109,6              mPa·s  

                                  Dichte:                      0,99053         g/cm³  

  

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5. Details  

        

     Eingesetzter Messkörper 6L250-15-0             Sollgewicht:       52,6586 g          Abweichung:      0,848 g 

      

     • Dichte 

  

     Anzahl Messwerte:  4          Temperaturbereich:        29,69 bis 30,05 °C         Werte:  15 bis 49 min  

     Resultat:                0,99053 ±0,000052 g/mL  

     Berechnung:           lineare Regressionsgleichung, wahrscheinlich temperaturabhängig 

     Temperaturzusammenhang: ƒ(T) =1,01398 -78,17*(T[°C]/100000)    r²=0,52 s²=2,46E-8 

        

         N°                    t [s]                 T [°C]               r [g/mL]         Dr [g/mL]       Dt [s] 

         1.                     882                   29,69                            0,99085             0,00517            67,8 

         2.                     1554                 29,88                            0,99046             0,00523            67,9 

         3.                     2260                 30,05                            0,99061             0,00509            67,7 

         4.                     2926                 30,04                            0,99047             0,00518            67,9 

  

     • Oberflächenspannung 

  

     Anzahl Messwerte:  4          Temperaturbereich:        29,86 bis 30,09 °C         Werte:  23 bis 58 min  

     Mittelwert/Standardabw.: 52,0± 0,2 mN/m  

      

       

         N°                    t [s]                 T [°C]               g [mN/m]        H [mm]            DtH[s] 

         1.                     1393                 29,86                            51,8                  -3,113   64,0  

         2.                     2107                 30,03                            52,1                  -3,101   56,0  

         3.                     2768                 30,09                            52,1                  -3,034   54,0  

         4.                     3465                 29,98                            52,1                  -3,036   53,0  

  

      

  

     • Viskosität  

  

     Anzahl Messwerte:  4          Temperaturbereich:        29,75 bis 30,01 °C         Werte:  18 bis 53 min 

     Ergebnis:                           110,9 ± 5,5 mPa·s   bzw. 112,0 ± 5,6 mm²/s  

     Angegebener Fehler:           ± 5,5 mPa·s aus 5%-Schätzung 

     Temperaturabhängigkeit:     ƒ(T)=  -280,781 +13,0548*[°C]  r²=0,61, s²=5,35 

     Standardabweichung:          ± 2,3 mPa·s absolut, 2,1% relativ (Messwertestreuung zur Gleichung)  

      

      

       

         N°                    t [s]                 T [°C]               h [mPa·s]        Zeit-Äquiv. [s] 

         1.                     1105                 29,75                107,3                39,98 

         2                    2499                 30,10                110,2                41,05 

         3                    3188                 30,01                113,6                42,25 

  

  

      

      

     • Hinweise & Bemerkungen 

  

     1.  Der Messkörper war zu Beginn wohl 'unsauber'! Die Berechnung der Dichte stimmt nur dann, wenn die 848,4mg Abweichung tatsächlich verschleppte Probe darstellten.  

     2.   

     3.  Fehler in den Daten: die Berechnung der Viskosität kann nicht ausgeführt werden (Fehler in N°2 bei Volumen-Kurve, 1733s!)  

  

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6. Programm 

Ausführung des Messprogramms, „OViD15-L1-0" für die Versuchsart OViD-Verfahren. 

   

  

7. Verlauf 

Gesamtdauer von 13:41:16  bis 14:39:25  (58,2 min). !!Positionierfehler > 0,031 mm !!  

     

On-Line Bemerkungen während des Versuchs:  

     1944 sec nach Start: Visko 2. Wert ?? Rand-Überschwappen? 

8. Bearbeitung 

Die Versuchsdaten wurden am Montag,  22 April 2002 um 14:39 erstmals in dieser Weise dargestellt; sie wurden verändert (vgl. Änderungsprotokoll). 

  

9. Prüfmittel 

 Die letzte Kalibrierung der Positioniervorrichtung war am 21.10.01; der Kraftmesser (BP221S, N°081007074) wurde zuletzt am 21.04.02, am Vortag dieser Messung, mit imeter K³ von Michael Breitwieser justiert.  

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Ausgedruckt von Michael Breitwieser 

 


Die Dichte schwankt über den Fehlerbereich hinaus und zeigt keine sinnvolle Abhängigkeit von Temperatur oder Dauer. Die Oberflächenspannung steigt an, ebenso die Viskosität (was mit Stoffwechselaktivität zu tun haben könnte).  Es soll hier noch einmal bemerkt werden, dass die Oberflächenspannung nach der dynamischen DeNoüy-Methode (anderer Hersteller) aus Viskositätsgründen nicht einsetzbar wäre, hier hingegen brauchbare Werte erhalten werden. Besonders aber wären  Rotationsviskosimeter (Searl, Couette, Platte-Platte, Kegel-Platte) wohl ungünstig, da das Messgut verändert wird (Verrollung); die schonende Messweise sorgt dafür, dass das Messergebnis mit dem beobachtbaren Stoffverhalten wahrscheinlich etwas zu tun hat.  

Messtechnisch bemerkenswert ist der zeitliche Verlauf bei der Dichtemessung (die Beiden unten folgenden Diagramme sind aus der Dokumentation einfach zugänglich): Es findet sich eine exakt lineare Kraftänderung auf logarithmischer Zeitbasis! 

 

grafische Messwerterepräsentation

 

direkte Sedimentationskinetik!

--> direkte Sedimentationskinetik!

 

 


(Seite/Darstellung sind formal/auswertetechnisch nicht mehr aktuell)

 


 


 

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