Trockenmittel für industrielle Anwendungen: Schutz vor Feuchtigkeit, Korrosion & langfristigen Schäden.
Wie funktionieren Trockenmittel? Was ist Adsorption? Und welche Produktoptionen gibt es?
Wofür werden Trockenmittel verwendet?
Luft / Gasstrom enthält Feuchtigkeit
Umgebungsluft enthält Wasserdampf – auch wenn wir ihn nicht sehen. Diese unsichtbare Feuchtigkeit kann Schaden verursachen.
Trockenmittel
Trockenmittel ziehen Wassermoleküle physikalisch oder chemisch an und binden sie aus der Umgebungsluft.
Luft wird trockener
Die gebundene Feuchtigkeit bleibt am/im Trockenmittel gebunden und die Luftfeuchtigkeit in der umgebenden Luft kann erfolgreich gesenkt werden
Trockenes Ergebnis
Effektiver Schutz vor Korrosion, Schimmel oder anderen Feuchteschäden und zuverlässige Trocknung in Industrieprozessen.
Trockenmittel werden eingesetzt, um Feuchtigkeit aus Luft oder Gasen zu entfernen und so Produkte, Materialien und technische Systeme vor Schäden zu schützen.
Sie kommen überall dort zum Einsatz, wo selbst geringe Mengen Wasser bereits für Korrosion, Kondensation, Qualitätsverluste oder Funktionsstörungen sorgen können. Entscheidend für die Auswahl sind nicht nur die maximale Wasseraufnahme, sondern vor allem spezifische Prozessbedingungen wie Temperatur, relative Luftfeuchte, Regenerierbarkeit und Lebensdauer.
So funktioniert`s.
Für die industrielle Entfeuchtung ist die Unterscheidung zwischen Adsorption und Absorption elementar, da sie über die nachhaltige Nutzung des Trockenmittels und die chemische Beständigkeit im Trocknungsrozess entscheidet.
= Physikalische Bindung
Der Großteil der industriellen Trocknungsprozesse basiert auf der Adsorption. Hierbei lagern sich Wassermoleküle durch Van-der-Waals-Kräfte an der inneren Oberfläche eines hochporösen Festkörpers an.
Granulatform bleibt stabil
Keine Verflüssigung
Regenerierbar / wiederverwendbar
= Chemische Reaktion
Bei der Absorption dringt das Wasser in das Innere eines Stoffes ein und verbindet sich chemisch mit diesem (z. B. bei hygroskopischen Salzen).
Das Material verflüssigt sich
Einfache Einweg-Anwendungen oder spezifische chemische Prozesse
Wie Silicagel Wasser aufnimmt.
Silicagel ist von winzigen Poren durchzogen. In Form kleiner Kügelchen bietet 1g des Granulats eine Oberfläche, die fast drei Tennisplätzen entspricht.
Die Porenwände tragen Silanolgruppen (Si-OH), die wie kleine Haken wirken: Wassermoleküle aus der Luft lagern sich über Wasserstoffbrückenbindungen an sie an. Bei höherer Luftfeuchtigkeit kann Wasserdampf zudem in den kleinen Poren kondensieren (Kapillarkondensation).
Auf diese Weise nimmt Silicagel mehr als 35 % seines Eigengewichts an Wasser auf. Das entspricht etwa 350 g pro Kilogramm.
Die Wassermoleküle haften lediglich an der Oberfläche, ohne dass eine chemische Reaktion stattfindet; daher behalten die Kügelchen ihre stabile Form.
Adsorptionsprinzip am Beispiel Molekularsieb.
Molekularsieb besteht aus Zeolith, einem Kristall, der von winzigen Poren durchzogen ist. Anders als bei anderen Trockenmitteln sind sie alle exakt gleich groß, ungefähr so wie die Löcher in einem Sieb.
Das Besondere: Nur Moleküle, die klein genug sind, passen durch die Poren. Wassermoleküle sind z.B. winzig und schlüpfen hinein, größere Moleküle bleiben draußen. So nimmt Molekularsieb rund 20% seines Eigengewichts an Wasser auf – bei 1kg Trockenmittel sind das etwa 200g.
Im Inneren halten es physikalische Kräfte fest, ohne dass die Kugeln ihre Form verändern. Selbst bei sehr trockener Luft, wo andere Trockenmittel schon aufgeben, hält Molekularsieb das Wasser noch zuverlässig fest.
Adsorptionsprinzip am Beispiel aktiviertes Aluminiumoxid.
Aktiviertes Aluminiumoxid ist ein sehr robuster, poröser Stoff. Sein Inneres ist von unzähligen kleinen Kanälen durchzogen, ein bisschen wie bei einem Schwamm, nur fester.
So nimmt es rund 20 bis 30% seines Eigengewichts an Wasser auf. Bei einem Kilogramm Trockenmittel sind das etwa 200 bis 300g.
Die Wassermoleküle werden durch physikalische Kräfte an der Oberfläche festgehalten, und die Kugeln verändern dabei ihre Form nicht. Weil das Aluminiumoxid so hart ist, bleiben die Kugeln auch dann heil, wenn sie mit flüssigem Wasser in Berührung kommen. Manch anderes Trockenmittel würde dabei zerplatzen.
Wo Adsorption, da auch Desorption.
Adsorbierende Trockenmittel können immer wieder verwendet werden, nachdem sie mit Feuchtigkeit gesättigt sind.
Desorption ist das Gegenteil der Adsorption: Die Wassermoleküle, die sich an das Trockenmittel angeheftet haben, lösen sich wieder von der Oberfläche. Das geht, weil sie dort nur wie kleine Magnete haften und nicht fest verbunden sind. Mit etwas Energie, zum Beispiel in Form von Wärme, kommen sie wieder in Bewegung und werden aus den Poren getrieben.
Danach ist das Trockenmittel wieder trocken und kann erneut Wasser aufnehmen. Der physikalische Vorgang heißt Desorption – das Trockenmittel damit wieder einsatzbereit zu machen, nennt man Regeneration.
So wählen Sie das richtige Trockenmittel.
Alle drei Trockenmittel adsorbieren Feuchtigkeit. Trotzdem hat jedes einige Umgebungsfaktoren, unter denen es seine individuellen Stärken zeigen kann.
Trockenmittel | Silicagel | Molekularsiebe | Aktiviertes Aluminiumoxid |
Anwendung | Lufttrocknung | Tiefentrocknung (ppm-Bereich), selektive Adsorption von H₂O aus Mehrkomponentenströmen | Trocknung in anspruchsvollen industriellen Prozessen |
Feuchtigkeitsspektrum | 20 – 90 % rF | <20 % rF | 20 – 100 % rF |
Temperaturspektrum | bis zu 100 °C | bis zu 250 °C | bis zu 200 °C |
Druckwiderstand | Moderat | Moderat | Hoch |
GIEBEL adsorbierende Trockenmittel im Vergleich.
PORESPHERE® Silicagel | CAGESPHERE® Molekularsieb | PORESPHERE® aktiviertes Aluminiumoxid | |
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| |
Farbindikator | Ja | Nein | Nein |
Maximale H₂O-Kapazität | 37 – 90 % | 25 % | 30 % |
Spezifische Oberfläche | 600 – 800 m²/g | 500 – 1000 m²/g | 330 m²/g |
Porenvolumen | 0,35 – 1,00 ml/g | 0,35 – 0,70 ml/g | 0,50 ml/g |
Regeneration | 120 – 140 °C | 300 °C | 200 – 200 °C |
