| Evaluation of rheological and optical investigations during the gelation of the system gelatin/water using the percolation theory |
Schlüsselwörter:
gelatin, rheology, optical rotation, gel point, percolation theory
Gelatine, Rheologie, optische Drehung, Gelpunkt, Perkolationstheorie
Sachgruppe der DNBAbstract
In der Arbeit wurde die Gelierung des Systems Gelatine / Wasser anhand von rheologischen und optischen Methoden untersucht. Die rheologischen Kenngrößen dienen hierbei, die Gelierung mit Hilfe der Perkolationstheorie zu beschreiben. Zur Ermittlung des Gelpunkts und der kritischen Exponenten wurde das von STAUFFER und DE GENNES gefundene Potenzverhalten der rheologischen Kenngrößen durch sogenannte normierte Perkolationsansätze zum Ausdruck gebracht. Hieraus erhält man als Lösung eine sehr genaue Gelierzeit und die Information, in welchem Bereich eine Auswertung nach der Perkolationstheorie erfolgen darf und sollte. Durch die Kombination des Speicher- und Verlustmoduls symmetrisch um den Gelpunkt wurden sogenannte kombinierte Perkolationsansätze formuliert, mit denen ebenfalls die kritischen Exponenten bestimmt werden können. Durch die simultanen Bestimmungen der rheologischen und optischen Kenngrößen wurde deutlich, dass der Verlauf der rheologischen Kenngrößen sowohl als Funktion der Zeit als auch der optischen Drehung im Sinne der Perkolationstheorie ausgewertet werden kann. Weiterhin wurde ein Aggregationsmodell entwickelt, welches den Verlauf des Speichermoduls in der Nähe sowie in weiter Entfernung vom Gelpunkt beschreibt.
In the thesis the gelation of the system gelatin / water was investigated by use of rheological and optical methods. The rheological properties were taken to describe the gelation in terms of the percolation theory. In order to determine the gel point and the critical exponents a potential law found by Stauffer and de Gennes that describes the development of the storage and loss modulus was used to express normalized percolation approches. This normalized percolation ansatzes delivers a single very exact gelation time and the information which range should be taken for the evaluation. Combining the storage and the loss modulus symmetrically around the gel point novel so called combined percolation functions were formulated. From these combined functions the critical exponents could likewise be determined. The simultaneous measurements of the rheological and optical properties clearly show that close to the gel point the loss and the storage modulus as a function of time as well as a function of the optical rotation could be described in terms of the percolation theory. Furthermore an aggregation model was formulated that describes the development of the storage modulus close and far away from the gel point, respectively.
| Betreuer | Borchard, Werner; Prof.Dr. |
| Gutachter | Borchard, Werner; Prof.Dr. |
| Gutachter | Veeman, Wiebren S.;Prof.Dr. |
| Upload: | 2001-08-02 |
| URL of Theses: | http://duepublico.uni-duisburg-essen.de/servlets/DerivateServlet/Derivate-5108/Dissertation-Lechtenfeld.pdf |