Suspensionstabilität

Suspensionstabilität bezeichnet die Fähigkeit einer Suspension, über längere Zeit hinweg homogen zu bleiben und Phasentrennungen zu vermeiden, also weder Sedimentation noch Aggregation oder Ausflocken der Teilchen zu zeigen. Sie ist entscheidend für die Haltbarkeit von Produkten in Bereichen wie Pharmazie, Kosmetik, Lebensmittel, Farben und Keramik.

Die Stabilität ergibt sich aus dem Zusammenspiel von Partikelcharakteristika, dem Medium und Interaktionen an der Grenzfläche. Wichtige Einflussfaktoren sind Partikelgröße und -verteilung, Dichteunterschied zwischen Feststoff und Flüssigkeit, Viskosität des Trägermediums, Oberflächenladung sowie Anwendungsbedingungen wie pH-Wert, Temperatur und Scherung. Nach der DLVO-Theorie bestimmen van-der-Waals-Anziehungskräfte und elektrostatik die Wahrscheinlichkeit der Agglomeration; ausreichend starke Abstoßung verhindert Bindung der Teilchen. Zusätzlich kann sterische Stabilisierung durch adsorbierte Polymere oder nichtionische Surfactants auftreten, sowie kombinierte elektro-sterische Mechanismen. Veränderungen von pH, Ionenstärke, Temperatur oder Scherbeanspruchung können die Stabilität positiv oder negativ beeinflussen.

Mess- und Bewertungsmethoden umfassen die Bestimmung des Zeta-Potentials, Sedimentationsverhalten (z. B. Sedimentationsgeschwindigkeit nach Stokes), Partikelgrößenverteilung, Rheologie und Langzeit-Stabilitätstests wie Accelerated- aging- oder Centrifugationstests.

Um Stabilität gezielt zu erhöhen, greifen typischerweise Strategien wie Feinabstimmung der Partikelgröße, Oberflächenmodifikation durch Polymere oder Oberflächenaktiva, Zugabe von Stabilisatoren, Anpassung von pH/Wert und Salzgehalt sowie Erhöhung der Viskosität oder Bildung eines Gelnetzwerks. Die Wahl der Methode hängt von Anwendungsfall, Substanz und gewünschter Textur ab.