Hohes Potenzial

Der 6. Buchstabe des griechischen Alphabets steht für eine gefinkelte physikalisch-chemische Kenngröße: das Zeta-Potenzial, das sich an Grenzflächen zwischen Materialoberflächen und einer Flüssigkeit bildet. Was kompliziert klingt, ist im industriellen Alltag wichtig. Egal ob es um eine Polierpaste für die Halbleiterindustrie, die Beschichtung von Glasfasern, die Ölförderung oder die Filterproduktion geht – oft ist nur über das Zeta-Potenzial eine Annäherung an die perfekte Oberfläche möglich.

Anton Paar hat 1990 den „Electrokinetic Analyzer“ auf den Markt gebracht, 2006 durch das erste selbst entwickelte SurPASS^TM ersetzt und das Gerät 2015 mit dem SurPASS^TM 3 revolutioniert (die Bezeichnung SurPASS ist als registrierte Marke (^TM) geschützt). Um günstiger verkaufen zu können, gibt es ab sofort das SurPASS^TM 3 Eco, das 1/3 weniger kostet als das SurPASS^TM 3. "Zuvor konnten wir immer wieder spannende Projekte nicht umsetzen, weil Kunden nur ein niedrigeres Budget aufbringen konnten“, erklärt Produktmanager Thomas Luxbacher.

Die Eco-Version verfügt nicht über alle technischen Raffinessen, kann aber bei Bedarf zum vollwertigen SurPASS^TM 3 aufgerüstet werden. Dennoch bietet es einen perfekten und einfachen Zugang zur Zeta-Potenzialmessung. „Man baut die Probe ein, misst zwei Minuten und hat ein reproduzierbares Ergebnis“, sagt Thomas Luxbacher. Dank der einfachen Handhabung ist das Gerät daher auch für die industrielle Qualitätssicherung interessant.

Einsatzbeispiele gibt es viele. Wie das Untersuchen von Keramik. Wer nun an bemalte Kaffeehäferln denkt, liegt falsch. „Wir können Keramikbauteile untersuchen, die bei Implantaten benötigt oder für Filter im Industriebereich verwendet werden. Da geht es um das Abschätzen, wie das Material mit Flüssigkeiten oder im Körper reagiert“, so Thomas Luxbacher. Oft geht es um das Messen und Verändern der Ladungsverhältnisse an der Oberfläche. „Die meisten Oberflächen bilden in Wasser ein negatives Zeta-Potenzial. Wenn ein Membranhersteller Filter für die Virenrückhaltung entwickelt, müssen diese aber positiv geladen sein, um negativ geladene Virenpartikel zu binden“, sagt der Produktmanager. Das Messen des Zeta-Potenzials bestätigt die Ladungsumkehr an der Oberfläche.

Für ölhaltiges Gestein

Selbst komplexe Anforderungen lassen sich mit dem Messgerät meistern. Wie die Analyse von ölhaltigem Gestein, aus dem Rohöl gewonnen werden soll. Diese Rohstoffgewinnung ist speziell in den USA ein Thema. Um die Haftung von Rohöl im porösen Gestein zu verringern, wird bei der sogenannten tertiären Ölgewinnung salzhaltiges Wasser mit bestimmten Zusatzstoffen versetzt und in das Ölreservoir gepumpt. Das Zeta-Potenzial der Gesteinsproben, die meist als Bohrkerne vorliegen, entscheidet über die Art dieser Zusatzstoffe.

Für das Messgerät gibt es derzeit neun verschiedene Probenträger für Feststoffe, Fasern und anderes. Die Montage der Probe und das Einbauen ins Gerät sind ein Klacks und eine zerstörungsfreie Messung auch bei kleinsten Messwerten gelingt mit wenigen Handgriffen. Einem Erwerb und erfolgreichen Einsatz in Industrie und Forschung steht also nichts mehr im Wege.