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Adsorptionsmittel für Getränke, insbesondere Bier Die Erfindung bezieht
sich auf-ein Adsorptionsmittel zur Stabilisierung und Klärung von Getränken, insbesondere
gegorenen Getränken, z.B. Bier oder Bierwürze, unter Verwendung von feinteiliger
gefällter Kieselsäure oder feinteiligem Kieselsäure-Hydro- oder -Xerogel.
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Es ist ein Verfahren zur Erhöhung der Eiweißstabilität von Bier unter
Verwendung von weitporigem Kieselgel als Adsorptionsmittel bekannt, bei welchem
man das Bier mit einem feingemahlenen Kieselgel behandelt, das eine Oberfläche von
200 bis 400 m2/g, ein Porenvolumen von mehr als 0,6 ml/g und einen Porendurchmesser
von mehr als 60 i besitzt (= DT-AS 1 160 812). Bekannt ist ferner ein Verfahren
zur Erhöhung der Eiweißstabilität und der Verbesserung der biologischen Haltbarkeit
von Bier durch Behandlung des Bieres mit feinstgemahlenem, weit- bis-mittelporigem
Kieselgel, das nach ausreichender Einwirkungszeit aus dem Bier wieder-åusgeschieden
wird,
bei welchem als feinstgemahlenes weit- bis mittelporiges Kieselgel ein solches eingesetzt
wird, das zu 75 bis 90 Gewichtsprozent eine Teilchengröße unter 44 Mikron aufweist
(= DT-AS 1 717 084). Stand der Technik hinsichtlich der Eiweißstabilisierung von
Bier sind schließlich auch die feinvermahlenen Kieselsäurehydrogele nach der DOS
1 767 324.
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Die Behandlung von Bier unter Verwendung derartiger Adsorptionsmittel
erfolgt in der Weise, daß man das Pulver mit Wasser zu einer Suspension anrührt,
diese Suspension der zu behandelnden Flüssigkeit zufügt und dann nach Möglichkeit
im gleichen Arbeitsgang durch Anschwemmfiltration unter Zuhilfenahme z.B. von Kieselgur
wieder daraus entfernt. Für den Betriebsablauf ist es dabei von größter Bedeutung,
daß möglichst viel Bier filtriert werden kann, ehe durch den sich aufbauenden Filterkuchen
der Filterdurchsatz absinkt bzw. der Filterdruck ansteigt, was schließlich zur Beendigung
des Filtrationsvorganges führt. Wie lange filtriert werden kann, hängt von der Klarheit
bzw.
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der Trübungszusammensetzung des Biers ab, daneben jedoch auch sehr
wesentlich von der Form, der Teilchengröße und der Teilchenverteilung des als Adsorptionsmittel
verwendeten Kieselsäuregels. Diese Eigenschaften des Kieselsäuregels, die zusammenwirkend
den Aufbau und die Durchlässigkeit eines Filterkuchens bestimmen, sollen im folgenden
als Filtrationseigenschaften bezeichnet werden.
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Die im Stand der Technik gewonnenen Erfahrungen haben zu der Anschauung
geführt, daß in Ansehung der Filtrationseigenschaften ein Kieselgel um so besser
geeignet
ist, je weniger fein es vermahlen ist. Dem steht aber entgegen,
daß es für den raschen und weitgehenden Eintritt des Stabilisierungseffektes des
Biers erforderlich ist, das Kieselsäuregel feinpulvrig einzusetzen.
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Es stehen sich mithin im Falle der Bierbehandlung zwei widersprechende
Forderungen an däs Kieselsäuregel gegenüber: So fein wie möglich mit Rücksicht auf
die rasche und weitgehend eintretende Adsorptionswirkung, so grob wie möglich mit
Rücksicht auf gute Filtrationseigenschaften.
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Diesem Problem konnte bisher nur ausgewichen.werden. Es wurden Adsorptionsmittel
angeboten, bei welchen entweder die Filtrierbarkeit oder die Stabilisierungswirkung
im Vordergrund stand. Ein Kompromiß war nur dann möglich, wenn unter Einsatz von
teueren Mühlen sowie von Sichtungsanlagen dafür gesorgt wurde, daß möglichst feingemahlene
Produkte erzielt wurden, von welchen aber die allerfeinsten Partikel ausgeschieden
wurden, damit sie nicht in das Handelsprodukt gelangten. Von dem Aufwand für teuere
Mühlen und Sichtungsanlagen abgesehen ergaben sich hieraus auch noch wirtschaftliche
Verluste, weil sich für das Unterkorn kein Verwendungszweck fand.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Adsorptionsmittel der
eingangs geschilderten Art vorzuschlagen, welches unter Beibehaltung der die Eiweißstabilität
erhökenden und / oder der die biologische Haltbarkeit verbessernden Wirkung die
Durchlässigkeit des sich-aus dem Kieselsäuregel und den anderen Filterhilfsmitteln
aufbauenden Filterkuchens verbessert.
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Die Lösung der gestellten Aufgabe besteht bei einem Adsorptionsmittel
der eingangs geschilderten Art darin, daß erfindungsgemäß feinteilige Kieselsäure
und / oder feinteilige Silikate den Ausgangsstoffen des Kieselsäuregels oder in
dessen Hydrosolzustand zugefügt und bis zur Erstarrung des Hydrogels in homogener
Verteilung gehalten worden sind. Das so erhaltene Produkt wird dann nach Auswaschung
von löslichen Stoffen, gegebenenfalls nach partieller oder völliger Trocknung, vermahlen.
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Als Kieselsäure für den Zusatz zu den Ausgangsstoffen des Kieselsäuregels,
z.B. Wasserglas oder Säure, oder für das Kieselsäuregel im Hydrosolzustand kommen
in Frage: Kieselsäuresol, Kieselsäurehydrogel, Kieselsäurexerogel, gefällte Kieselsäure,
feingemahlene Kieselgur oder Quarzmehl. Als Silikate können natürliche oder synthetische
Produkte verwendet werden, vor allem Tone der Montmorin-Gruppe, vorzugsweise als
sauer aktivierte Modifikation.
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Die Menge der zuzufügenden Kieselsäure bzw. Silikate kann in weiten
Grenzen variieren. Es richtet sich dies sowohl nach den Herstellungsbedingungen
des Kieselsäuregels, die ja sehr wesentlich für die Struktur sind, und ebenso nach
dem Grade der Veränderung der Filtrationseigenschaften, die man anstrebt. Vorzugsweise
soll die Menge an zugesetzter Kieselsäure bzw. Silikat, bezogen auf die Trockensubstanz,
50 % des Endprodukts nicht übersteigen und insbesondere zwischen 5 und 20 % liegen.
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Außer der Verbesserung der Filtrationseigenschaften-von Kieselsäuregelpräparaten
kann das erfindungsgemäß Adsorptionsmittel auch dazu benutzt werden, das Porenvolumen
und damit wiederum auch den mittleren Porendurchmesser-der Adsorptionsmittel zu
erhöhen. Dies ist insbesondere dann von Bedeutung, wenn Kieselsäuregeipräparate
hergestellt werden, die im Hydrogelzustand saure Reaktion besitzen. Denn-diese saure
Reaktion im Hydrogel bringt die Tendenz zur Verkleinerung der Poren in .partiell
oder völlig getrockneten Gelen mit sich.
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Die Erfindung soll in den folgenden Beispielen dargestellt werden.
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Beispiele Kür die erstellung der Präparate der folgenden Beispiele
wurde grundsätzlich folgendes Grundrezept angewendet: 60 ml konzentrierte Schwefelsäure,
d = 484 wird mit einem Gemisch von 440 ml Wasser und 500 g Eis verdünnt. Natronwasserglas
des Handels wird auf die Dichte 1,22 eingestellt. 1 Liter dieses Natronwasserglases
enthält 200 g SiO2 1 Liter Schwefelsäure-Eisgemisch wird vorgelegt und 1 Liter Wasserglas
unter intensivem Rühren eingetragen. Am Ende der Reaktion hat man zunächst 2 Liter
Hydrosol von pH 5,4 - 5,6. Innerhalb einiger Minuten erstarrt dies zum Hydrogel.
Der gesamte Ansatz enthält 200 g SiO2; das Hydrogel enthält mithin 10 % SiO2. Man
läßt den Ansatz über Nacht stehen. Danach wird er in kleine Stücke zerteilt und
14 Stunden unter fließendem Wasser ausgewaschen. Im Anschluß daran wird das Kieselsäurehydrogel
über Nacht in eine verdünnte Lösung von Ammoniak oder von Essigsäure eingelegt.
Anschließend daran wird das Kieselsäurehydrogel getrocknet. Einzelheiten, die über
diese generelle Rezeptur hinausgehen, werden bei den jeweiligen Beispielen beschrieben.
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Beispiel 1 Es werden mehrere Ansätze gemäß der oben genannten Grundrezeptur
gemacht, wobei aber der für die Reaktion bereitgestellten Schwefelsäure Kieselsäure
bzw. Silikate zugefügt werden in einer Menge, die.40 g SiO2 bzw. 40 g Silikat entspricht.
Es resultieren folglich nach dem Trocknen 240 g Endprodust, be stehend aus 200 g
Kieselsäure, aus dem Reaktions-Wasserglas sowie aus 40 g zugefügter Kieselsäure
oder Silikat.
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Im einzelnen wurden zu 1 Liter Schwefelsäure zugesetzt: 1. Blindversuch
ohne Kieselsäure-Zusatz 2. 267 g stabilisiertes Kieselsol 15 %ig 3. 222 g Kieselsäurehydrogel
pH ca. 4, 18 % SiO2; zuvor mit 300 ml H20 in einer Kugelmühle homogenj3iert.
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4. 40 g engporiges Kieselgel feinstgemahlen (100 hunter 63/u)., 5.
40 g weitporiges Kieselgel feinstgemahlen (100 % unter 63 µ).
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6. 40 g sauer aktivierte Bleicherde aus Montmorillonit-Ton, feinstgemahlen
7. 40 g Kieselgur. "Standard-Supercel", in einer Kugelmühle zuvor 20 Minuten zerkleinert.
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Die resultierenden Kieselsäurehydrogele werden nach der Auswaschung
unter fließendem Wasser noch für 12 Stunden mit verdünnter Ammoniaklösung nachgewaschen.
Anschließend wird bei 1800 getrocknet. Es resultieren Produkte, die sich in ihrer
Härte deutlich unterscheiden.
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Um die verschiedene Härte der resultierenden Präparate zu demonstrieren,
wird folgender Abriebtest gemacht: Das zu untersuchende Material wird ausgesiebt.
Teilchen zwischen 0,5 und 2,5 mm dienen dem Versuch. 15 g dieses Materials werden
in stete der gleichen Kugelmühle bei stets gleicher Umdrehungszahl und Kugelbeschickung
genau 20 Minuten gemahlen. Anschließend wird ausgesiebt und der Abrieb als Mehl
unter 100/u ermittelt. Im vorliegenden Versuch betrug dieser Anteil.
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1. 4,5 g = 30 % des Ausgangsmaterials 2. 5,3 g = 35,5 % 3. 6,3 g =
42 % " " 4. 12,8 g = 85 % " " 5. 14,1 g = 94 Ii II 6. 8,2 g = 55 %II 7. 7,4 g =
49,5 % " " Man sieht aus dem vorliegenden Beispiel. daß alle Produkte, die unter
Zufügung von Kieselsäure oder Silikaten hergestellt wurden, merklich weicher waren
als das Material des Blindversuchs Nr. 1.
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Beispiel 2 Es wird ein analoger Versuch gemacht: unter Verwendung
der gleichen Zusätze wie bei Beispiel 1 nur mit dem Unterschied, daß diesmal die
Kieselsäure bzw. die Silikate nicht der Reaktionssäure zugefügt werden, sondern
dem Wasserglas. @ach dem Trocknen der Produkte
ergibt sich beim
Abriebtest die in der nachstehenden Tahelle angegebene Menge an Abrieb unter 100/u.
Es wurde außerdem auch noch das Schüttgewicht der erzeugten Produkt bestimmt und
ebenfalls in die Tabelle mit aufgenommen.
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°S des Ausgangs- Schüttgewicht materials g/l 1. 4,8 g = 32 460 2.
5,9 g = 39,3 450 3. 14,7 g = 98 374 4. 9,7 g = 64,5 480 5. 14,7 g = 98 @ 420 6.
12,1 g = 80,5 460 7. 6,1 g = 40,5 450 Man sieht aus der vorstehenden Tabelle, daß
auch beim Zusatz der Kieselsäure zum Wasserglas das resultierende Endprodukt durch
eine wesentlich weichere Struktur auffällt. Im Schüttgewicht drückt sich diese weichere
Struktur nur dann deutlich aus, wenn ganz extrem weiche Produkte vorliegen (Nr.
3 und 5). Im Vergleich zu den Materialien des }3eipiels 1 eryeben die des Beispiels
2 generell mehr Abrieb@. @ Der Abriebtest zc.'igt zunächst nur, daß erfindungsgemäß
Produkte erzeugt werden, die sich leichter vermahlen lassen und damit geringere
Anforderungen an die Mühlen stellen und auch zu geringerem Verschleiß der Apparaturen
führen. Es wird im Beispiel 4 aber noch gezeigt werden, daß sich die erfindungsgemäßen
Produkte nicht nur durch erleichterte Vermahlung sondcrn auch durch verbesserte
Filtrationseigenschaften auszeichnen, weil der Anteil an extrem feinen Partikeln
vermindert ist.
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Beispiel 3 Ein 3. Versuch wurde gemacht, bei dorn analog den Beispielen
1 und 2 gearbeitet wurde, wobei diesmal aber der Zusatz der Kieselsäure bzw. der
Silikate nach der Erzeugung des Hydrosols aus Schwefel säule und Wasse@glas erfolgte.
Die Befunde dieses Versuchs Kamen denen des Beispiels 1 sellr nahe und werden deswegen
nicht weit er zititert.
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In den vorstehenden Beispielen ist unter Position 4 und 5 feinpulvriges,
engporiges bzw. weitporiges Kieselsäure-Xerogel in die erfindungsgemäßen Kieselgelpräparate
eingearbeitet worden. Diese Arbeitsweise kann auch aus wirtschaftlichen Gründen
von Bedeutung sein, weil in den verschiedenen Stadien der großtechnischen Kieselgelproduktion
immer Kieselgelstaub anfällt, für den man kein Verwendung hat. Gemäß der Erfindung
kann er nutzbringend eingesetzt werden, Auch die Verwendung von homogenisiertem
Kieselsäurehydrogel als Zusatz zum Wasserglas oder zur Reaktionssäure läßt sich
bei der großtechnischen Herstellung der erfindungsgemäßen Produkte ohne Schwierigkeit
durchführen. Dies gilt sowohl wenn die erfindungsgemäßen Produkte im Chargenbetrieb
als auch kontinuierlich hergestellt werden.
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Beispiel 4 Gemäß der oben angegebenen Grundrezeptur wird Kieselsäurehydrogel
hergestellt. Ein Teil davon wird homogenisiert und in WasserglaC.
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eingetragen, das für die Herstellung eines neuen Kieselgelansatzes
bestimmt ist. Die Menge an Kieselsäurehydrogel, die pro Liter Wasserglas eingetragen
wird, wird so bemessen, daß sie 40 g SiO2 entspricht Das Wasserglas-Kieselsäurehydrogelgemisch
wird nunmehr in eisgekühlte Schwefelsäure eingetragen. Nach dem Erstarren dieses
Ansatzes wird hiervon wiederum Hydrogel zur Homogenisierung und weiteren Vermischung
mit Wasserglas entnommen, usw. Es wird also praktisch stets etwa 20 % des frisch
zur Erstarrung gebrachten Kieselsäurehydrogels entnommen, homogenisiert und iin
Kreislauf dem Wasserglas für die Kieselsäurogelbereitung rückgeführt.
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Das erfindungsgemäße Kieselsäurehydrogel mit eingearbeitetern, homogenierten
Kieselsäurehydrogel wird nach der Wäsche mit Wasser in verdünnte Ammoniaklösung
eingelegt und anschließend bei 1800 C getrocknet. Zum Vs-rgleich wird auch Kieselsäuregel
gemacht, bei dem kein Hydrogel de@ Reaktionswasserglas zugemischt wurde.
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Von diesen beiden Kieselgelen wird nach der Trocknung durch Aussiebung
Material von Q,5 bis 2, @ 5 mm Teilchengröße gewonnen Dieses wird anschließend auf
mehreren Mühlen vermahlen, nämlich auf einer
Kugelmühle, einer
Walzenmühle und einer Schlagkreuzmühle. Beide Materialien werden unter völlig gleichen
Bedingungen zermahlen. Das Mahlgut wird ausgesiebt und es wird der Anteil unter
100/u ermittelt.
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M,it diesem Mahlgut wird sodann folgender Filtrationsversuch vorgenommen:
1 g Mahlgut unter 100 µ wird in wenig Wasser suspendiert und auf die Glasfritte
einer Chromatographie-Säule von 2 c; lichter Weite und 60 cm höhe gebracht. Man
saugt das Wasser ab, so daß sich ein Filterkuchen des Untersuchungsmaterials bildet.
Nunmehr wird die Chromatographie-Säule mit Wasser gefüllt, bis der Wasserspiegel
genau 50 cm über der Glasfritte steht. Es wird nun die Zeit ermittelt, die dafür
nötig ist, daß 10 ml Wasser ohne Vakuum oder Überdruck durch den Filterkuchen laufen.
Im vorliegenden Fall ergab sich: Abrieb unter Filtrationsge-100 µ (%) schwindigkeit
(sek.) Vergleichskieselgel Kugelmähle 37 990 Walzenmähle 20,2 100 Schlagkreuzmühle
17,8 370 Erfindungsgemäßes Kieselgel Kugelmühle 79 380 Walzenmühle 39 20 Schlagkreuzmühle
29,5 220 Man sieht aus der vorliegenden Tabelle, daß der Abrieb beim Vergleichs
kieselgel und beim erfindungsgemäßen Kieselgel je nach der Art der verwendeten Mühle
verschieden hoch war. Grundsätzlich aber war der Anteil an Mehl unter 100/u beim
erfindungsgemäßen Kieselgel stets ungefähr doppelt so hoch wie beim Vergleichsmaterial.
. Das erfinduiigsgemäße erweist sien also als weicher und leichter Ine: lbar. Beim
Filtrationstest zeigt sich jedoch, daß diese leichtere Vermahlbarkeit aber nicht
zu einem überhöhten Anteil an extrem feinen Teilchen führt, die die Durchlässigkeit
eines Filterkuchens herabsetzen.
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Vielmehr bildet das gemahlene erfindungsgemäße Kieselgel einen bedeutend
besser- filtrierenden Filterkuchen als das Vergleichsmaterial.
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Beispiel 5 Es wird ein Stabilisierungsversuch vorgenommen, bei dem
ungeklärtes und nicht vorbehandeltes Vollbier aus einer Münchner Brauerei während
der Kieselgurfiltration mit 0,5 g/l Vergleichskieselgel und 0,5 g/l erfindungsgemäßem
Kieselgel behandelt wird. Bei den angewendeten Kieselgeladsorbentien handelte es
sich um die Materialien des vorausgehenden Beispiels 4, Mahlgut unter 100 u aus
der Kugelmühle.
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Der Versuch wurde in einer Laboratoriumsfiltrationsanlage durchgeführt,
die in der Monatsschrift für Brauerei. 2@ 277@ genau beschrieben ist. Es wurden
jeweils 2 Liter Bier filtriert.
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Während des Versuchs wurde der "Filterkuchenfaktor" ermittelt, der
ein Maß für die Durchlässigkeit des Filterkuchens ist. Je dichter und undurchlässiger
ein Filterkuchen ist, desto höher ist der Filterkuchenfaktor. Außerdem wurde das
aus der Appaxatur ausfließende Bier uiiter Kohlendioxyd aufgefangen und in Probeflaschen
abgefüllt.
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Diese Probeflasclien kamen zunächst für 3 Tage auf 400 C und dann
für 24 Stunden in schmelzendes Eis. Es wurde sodann'die Kältetrübung bestimmt. Im
einzlnen ergab sich bei diesem Versuch: Filterkuchenfaktor Kälte trübung nach 3
Tagen 400 C und 24 Stunden in schmelzendem Eis EBC-Einheiten Vergleichskieselgel
0,310 2,0 erfindungsgemäßes Kieselgel 0,265 0,55 Dieses Beispiel bestätigt den Befund
von Beispiel 4, wonach das r1ahlgut des erfindungsgemäßen Kieselgels bessere Filtrationseigenschaften
hat als das Mahlgut des Vergleichsmaterials. Es zeigt sich dai:uer hinaus, daß das
erfindungsgemäße Kieselgel auch in seiner Stabilisierungswirkung verbessert ist.
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Beispiel 6 Es werden verschiedene erfindungsgemäße Kieselgelmuster
hergestellt, wobei bei der Kieselgelbereitung entstehendes Hydrosol bzw. Hydrogel
der für die Kieselgelherstellung bestimmten Säure bzw. dem Wasserglas zugefügt wird.
Es werden gemäß dem oben angegebenen Grundrezept l Liter Schwefelsäure-Eiswassergemisch
mit 1 Liter Wasserglas D 1,22 zur Reaktion gebracht. Dabei beendet man die Wasserglaszugabe
schon bei pH ca. 5,2. Man erhält auf diese Weise ein. kurzfristig beständiges Hydrosol.
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a) Sol in Säure 400 ml dieses Hydrosols (mit 40 g SiO2-Ge;alt) werden
in 1 Liter Schwefelsäure-Eiswassergemisch eingetragen. Daran anschließend fügt man
1 Liter Wasserglas, Dichte 1,22 zu bis pH 5,4 - 5,6. Es resultieren etwa 2,4 Liter
Hydrosol und später Hydrogel mit einem Gehalt von 240 g SiO2.
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b) Sol in Wasserglas Weitere 400 ml Hydrosol werden zu 1 Liter Wasserglas,
Dichte 1,22 zugemischt. Danach wird dieses Wasserglas in 1 Liter Schwefelsäure-Eiswasser
eingetragen, bis bei pIS 5,4 - 5,6 ein Hydrosol entsteht, das innerhalb weniger
Minuten zum Gel erstarrt. Wiederum 2,4 Liter Hydrogel mit 240 g SiO2.
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c) ydroqel in Säure Der Rest des Hydrools wird mit wenig verdünntem
Wasserglas auf pH 5,4 - 5,6 gebracht, wodurch sehr schnell ein Hydrogel gebildet
wird.
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400 ml dieses Hydrogels werden in 1 Liter für die Kieselgelbereitung
bestimmte Schwefelsäure-Eiswassermischung gebracht und dort mit hilfe eines rasch
laufenden Mixgerätes homogenisiert. Anschließend wird in diesen Ansatz 1 Liter Wasserglas,
Dichte 1,22 eingetragen. Dies ergibt 2,4 Liter Hydrosol und daraus Hydrogel von
pH 5,4 - 5,6 ni" ebenfalls 240 g SiO2-Gellalt.
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d) Hydrogel in Wasserglas Wie bei c) wird Hydrosol als Hydrogel zur
Erstarrung gebracht. 400 rnl des Hydrogels werden mit Ililfe eines Mixers in 1 Liter
Wasserglas, Dichte 1,22 zerkleinert. Dieser Ansatz wird in 1 Liter Sclnwefelsäure-Eiswasser
eingetragen.
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e) Vergleichskieselgel, bereitet aus 1 Liter Schwefelsäure-Eiswassermischung
und 1 Liter Wasserglas, Dichte 1,22.
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Alle 5 Ansätze bleiben nach der Ausbildung des Gels zunächst 16 Stunden
stehen. Sie werden danach ca. 8 Stunden in fließendem Wasser vnn Zimmertemperatur
gewaschen und kommen anschließend wiederum für 16 Stunden in verdünnte Ammoniaklösung.
Abschließend wird das Material bei 180° C getrocknet.
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Die 5 Kieselgelmuster werden zunächst dem schon oben beschriebenen
Abriebtest in der Kugelmühle unterworfen, bei denen sich folgende Zahlen ergeben.
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Abrieb (%) Sol in Säure 8,8 Sol in Wasserglas 15,7 Hydrogel in Säur
e 24,4 Hydrogel in Wasserglas 64 Vergleichskieselgel 6,3 Das vorliegende Beispiel
zeigt, daß man auch Hydrosol, das als Zwischenprodukt bei dar Kieselgelherstellung
anfällt, den Chemikalien für die KieselgelUereitung, nsnJich der Säure oder dem
Wasserglas, zusetzen kann, um zu u erfindungsgemäßen Kieselgelen zu kommen. Sowohl
im großtechnischen Chargenbetrieb als auch bei der er kontinuierlichen Kieselgelbereitung
kann ein Teil des gebildeten Hydrosols in die Ausgangschemikalien zurückgeleitet
werden. Auf die Möglichkeit, ähnliches mit Hydrogel zu tun, ist t schon in einem
früheren Beispiel hingewiesen worden.
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Wieviel Hydrosol oder Hydrogel man den Ausgangschemikalien zu fügen
soll, hängt sehr wesentlich von den allgeme,inen Produktionsbedingungei das Kieselgels
ab und selbstverständlich auch davon, in welchem Maß sich das erzeugte erfinduny3gemäße
Produkt vom regulären Kieselgel unterscheiden so@ Die Muster des vorliegenden Versuchs
ergaben bei der Bestimmung der inneren Oberfläche nach BET, der Bestimmung des Porenvolumens
durch Titration mit Wasser @r und der Berechnung des mittleren Porendurchmessers
folgende
Werte: Innere Ober- Porenvolumen Mittlerer fläche nach ml/g Porendurch-BET 2 messer
m Sol in Säure 370 0,87 94 Sol in Wasserglas 370 0,89 96 Hydrogel in Säure 355 0,80
90 Hydrogel,in Wasserglas 338 1,04 124 Vergleichskieselgel 364 0,89 98 Aus dieser
Zusammenstellung geht hervor, daß sich eine wesentliche Veränderung der Porenstruktur
vor allem dann ergibt, wenn man homogenisiertes IIydrogel dem Reaktionswasserglas
zufügt.
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Das ausgesiebte Gut des Abriebtests wurde zum Bierstabilisierungsversuch
verwendet, wobei die gleiche Versuchsanordnung gewählte wurde wie bei Beispiel 5.
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Filterkuchen- Kältetrübung nach 3 Tagen faktor 400 C und 24 Stunden
in schmelzendem Eis EBC-Einheiten Sol in Säure 0,299 1,45 Sol in Wasserglas 0,302
1,45, Hydrogel in Saure 0,291 1,25 Hydrogel in Wasserglas 0,287 o, 65 Vergleichskieselgel
0,376 1,45 Beispiel 7 Die DOS 1 767 324 offenbart Kieselsäurehydrogel für die Bierbehandlun
das eine innere Oberfläche von mehr als 700 m2 haben soll und bei dem es arteh darauf
ankommt, dctß das Produkt besonderes fein gemahlen ist. Eine Nacharbeitung dieser
deutschen Offenlegungsschrift hat ergeben, daß es für die Erreichung des erfindungsgemäßen
Effekts gar nicht so sehr darauf ankommt eine möglichst hohe innere Oberfläche des
Kieselsäurehydrogels zu erziclen, sondern vielmehr auf ein möglichst hohes Porenvolumen,
#### dies bei gegebener Oberfläche zwangsläufig zu erhöhten @orendurchmesser führt.
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Es werden nochmals 5 Kieselgele gemacht, genau wie in Beispiel 6.
Der Unterschied zu diesem Beispiel besteht nur darin, daß die Hydrogele nach lostündigem
Waschen für 16 Stunden in verdünnte Essigsäure gelegt werden. Anschließend wird
die Hälfte der Ansätze bei 180° C völlig getrocknet. Die andere Hälfte wird in Vakuum
auf einen Cehalt an SiO2 von 50 % getrocknet. Die völlig getrockneten Kieselgele
ergaben bei der Analyse der inneren Oberfläche, des Porenvolumens und der Berechnung
des mittleren Porendurchmessers folgende Werte.
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Innere Ober- Porenvolumen Mittlerer fläche nach ml/g Porendürch-BET
m2/g messer Sol in Säure 620 0,42 27,1 Sol in Wasserglas 630 0,46 29,2 Hydrogel
in Säure 586 0,53 36;2 Hydrogel in Wasserglas 608 0,59 39 Vergleichskieselgel 594
0,4G 27 Man sieht, daß homogenisiert£es Hydrogel dem Wasserglas zugefügt auch dann
zu Kieselgel mit besonders erhöhtem Porenvolumen führt, wenn die allgemeinen Herstellungsbedingungen
für das Kieselgel, vor allem vom pH her1 auf engporiges Material ausgerichtet sind.
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Das auf 50 % SiO2 getrocknete Material des vorliegenden Versuchs wird
in der schon beschriebenen Weise einem Abriebtest unterworfen, der folgende Befunde
crbringt.
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Abrie b (%) Sol in Säure 3,1 Sol in Wasserglas 3,5 Hydrogel in Säure
7,4 Hydrogel in Wasserglas 43,0 Vergleichskieselgel 1,7 Die Zahlen dieses Abriebtests
bestätigen die# früheren Befunde.
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Wie in den vorausgegangenen Beispielen 5 und 6 wird das Mehl. xZom
Abricbtest, also das Kieselsäurehydrogel mit 50 % SiO2-Gehalt und einer Teilchengröße
unter 100/u zu einem Stabilisierungsversuch verwendet. Dabei crgibt sich:
Filterkuchen-
Kälte trübung nach 3 Tagen faktor 400 C und 24 Stunden in schmelzendem Eis EBC-Einheiten
Sol in Säure 0,219 5,6 Sol in Wasserglas 0,228 5,6 Hydrogel in Säure 0,233 5,8 Hydrogel
in Wasserglas 0,220 5,2 Vergleichskieselgel 0,264 6,7 Im vorliegenden Fall bestätigen
sich wiederum die verbesserten Filtrationseigenschaften aller erfindungsgemäßen
Versuchsprodukte.
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In der Stabilisierungswirkung erwiesen sie sich ebenfalls dem Vergleichsprodukt
etwas überlegen.