Feststoffanteilen

Feststoffanteilen bezeichnet in der Verfahrenstechnik, Materialwissenschaft und angrenzenden Disziplinen den Anteil fester Teilchen in einem Mehrphasensystem. Er beschreibt, wie viel des Systems aus Feststoffen besteht, gemessen als Masseanteil (Gewichtsprozent) oder als Volumenanteil. Der Feststoffanteil ist eine zentrale Kenngröße, die maßgeblich die Viskosität, den Transport, die Filtration, die Sedimentation und die Trennprozesse beeinflusst.

In Suspensionen, Slurrys oder Feststoff-Flüssigkeits-Systems wird der Feststoffanteil häufig als Massenanteil w_s = m_s / m_total oder als Volumenanteil φ_s = V_s / V_total angegeben. Da Feststoffe typischerweise dichter sind als das umgebende Medium, können Masse- und Volumenanteil unterschiedlich ausfallen. Die Umrechnung zwischen beiden Größen hängt von den Dichten der Feststoffe und des Gemischs ab.

Messung und Bestimmung erfolgen oft gravimetrisch, indem sich der Feststoff abtrennt, getrocknet und gewogen wird. Alternativ kommen Volumenmessung, Zentrifugation oder rheologische/optische Methoden zum Einsatz, insbesondere wenn kontinuierliche Überwachung oder Online-Analytik erforderlich ist. In vielen Anwendungen ist die effektive Bestimmung des Feststoffanteils entscheidend für die Steuerung von Misch- und Förderprozessen sowie für die Planung von Filtration, Trocknung oder Abwasserbehandlung.

Anwendungen finden sich in Bau- und Zementindustrie (Festigkeit und Verarbeitbarkeit), Umwelttechnik (Abwasser, Klärschlämme, Schlämme), Lebensmittel- und chemische Industrie (Verarbeitung, Stabilität, Sedimentation) sowie in der Forschung, wo der Feststoffanteil als Grundgröße für Modelle der Strömung, der Sedimentation und der Mischleistung dient.

Siehe auch: Suspensionsdichte, Sedimentation, Rheologie, Slurry.