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Ölsäure

Was ist Ölsäure?

Ölsäure ist eine Art von Fettsäure, die zu den einfach ungesättigten Fettsäuren gehört.

Sie ist reichlich in Pflanzenölen wie Olivenöl, Distelöl, Rapsöl oder Sonnenblumenöl enthalten. Ölsäure in Pflanzenölen liegt in Esterbindungen mit Glycerin vor, d. h. in Form von Triglyceriden (Triacylglycerinen).

Triglyceride bestehen aus drei Fettsäuren, die mit einem Glycerin verestert sind. Durch Hydrolyse von Triglyceriden kann daher Ölsäure gewonnen werden.

Ölsäure hat ungesättigte Bindungen im Molekül und ist daher anfälliger für Oxidation als gesättigte Fettsäuren wie Stearinsäure. Pflanzenöle sind anfälliger für Oxidation, da die Oxidation an den ungesättigten Bindungen der Triglyceride stattfindet, an die die Ölsäure gebunden ist.

Anwendung von Ölsäure

Triglyceride der Ölsäure werden als Speisefette und -öle verwendet, während die aus Triglyceriden gewonnene Ölsäure hauptsächlich als Industrierohstoff eingesetzt wird. Ölsäure wird u. a. als Tenside und andere Rohstoffe, als Inhaltsstoffe von Druckfarben, als Entschäumer, als Zusatzstoffe in Schmiermitteln und als ölbasierte Inhaltsstoffe in Kosmetika und Arzneimitteln verwendet.

Ölsäure kann zum Beispiel als vorreaktiver Rohstoff verwendet und mit anderen Rohstoffen zur Synthese von Tensiden umgesetzt werden. Ölsäure kann auch als ölbasierter Inhaltsstoff in Kosmetika verwendet werden, um die Haptik des Produkts zu verbessern. Außerdem kann Ölsäure mit einem alkalischen Mittel neutralisiert werden, um ihr eine seifenähnliche Funktion zu verleihen.

Eigenschaften der Ölsäure

Die Eigenschaften der Ölsäure sind auf ihre Molekularstruktur zurückzuführen. Trotz der gleichen Anzahl von Kohlenstoffen ist Stearinsäure, die keine ungesättigten Bindungen aufweist, bei Raumtemperatur fest, während Ölsäure flüssig ist. Ölsäure hat einen Schmelzpunkt von ca. 13 °C, so dass sie nicht wie Schmalz erstarrt, es sei denn, die Temperatur ist niedrig, wie z. B. in den Wintermonaten, dann bleibt sie flüssig. Ölsäure hat jedoch ungesättigte Bindungen in ihrem Molekül, was sie relativ anfällig für Oxidation macht.

Ölsäure hat auch Carboxygruppen in ihrem Molekül, die mit einem Alkali neutralisiert werden können, um sie in Wasser zu dispergieren, wodurch sie eine seifenähnliche Tensidwirkung erhält.

Struktur der Ölsäure

Die Struktur (Molekularstruktur) der Ölsäure ähnelt der von Stearinsäure, dem Hauptbestandteil von tierischen Fetten und Ölen, oder Linolsäure und Linolensäure, die in pflanzlichen Fetten und Ölen vorkommen. Alle diese Fettsäuren gehören zur Gruppe der 18-Kohlenstoff-Fettsäuren. Die molekulare Strukturformel für Ölsäure lautet: CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7COOH.

Beide Fettsäuren sind aufgrund ihrer 18-Kohlenstoff-Zahl stark hydrophob und in Wasser unlöslich. Jede Fettsäure hat auch eine Carboxygruppe (-COOH) in ihrem Molekül: Die 17-Kohlenstoff-Bindung entspricht dem Fett und die Carboxygruppe der Säure.

Die Ölsäure unterscheidet sich von der Stearinsäure und der Linolsäure durch die Anzahl und Position der ungesättigten Bindungen. Ölsäure ist eine ungesättigte Fettsäure mit einer ungesättigten Bindung im Molekül. Stearinsäure hingegen ist eine gesättigte Fettsäure ohne ungesättigte Bindungen im Molekül. Linolsäure hat zwei ungesättigte Bindungen und Linolensäure hat drei ungesättigte Bindungen.

Weitere Informationen über Ölsäure

Methoden zur Herstellung von Ölsäure

Pflanzliche Öle, die ungesättigte Fettsäuren wie Ölsäure enthalten, sind bei Raumtemperatur flüssig. Flüssige Pflanzenöle werden durch eine chemische Reaktion, die die ungesättigten Bindungen in gesättigte Bindungen umwandelt, in feste Fette wie Margarine umgewandelt. Eine chemische Reaktion namens Hydrierung wird verwendet, um aus Pflanzenölen künstlich butterähnliche feste Fette herzustellen.

Bei der Hydrierung wird ein Teil der Ölsäure von cis zu trans mit ungesättigten Bindungen in Elaidinsäure umgewandelt. Elaidinsäure ähnelt der Ölsäure, ist aber eine Trans-Fettsäure. Trans-Fettsäuren sind Gegenstand der Forschung als Substanzen, die schädliche Auswirkungen haben können, wenn sie in großen Mengen über die Nahrung in den Körper gelangen.

Dem Verzehr von Pflanzenölen, die Triglyceride der Ölsäure, aber nicht die Ölsäure selbst enthalten, wird eine positive Wirkung auf den Körper nachgesagt. Insbesondere soll es das LDL-Cholesterin, das schlechte Cholesterin, senken.

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Sicherheitssensor

Was ist ein Sicherheitssensor?

SicherheitssensorenSicherheitssensoren sind Sensoren, die dazu dienen, Unfälle, Brände und andere Katastrophen an verschiedenen Orten zu verhindern, z. B. in Wohnungen, Fabriken, Büros und Verkehrsmitteln.

Ein bekanntes Beispiel ist ein Sicherheitssensor, der die Gaszufuhr erkennt und unterbricht, wenn ein Gasherd oder ein ähnliches Gerät im Haushalt in Brand gerät, weil es ausströmt.

Es gibt verschiedene Arten von Sicherheitssensoren, z. B. solche, die Temperatur, Erschütterungen, Geschwindigkeit, die Konzentration bestimmter Gase und Übergewicht erfassen.

Anwendungen von Sicherheitssensoren

Beispiele für den Einsatz von Sicherheitssensoren sind:

  1. Sicherheitslichtvorhänge
    Betritt beispielsweise ein Arbeiter in einer Fertigungsstraße einen Bereich, in dem ein Industrieroboter arbeitet, wird dieser automatisch abgeschaltet.
    Dies liegt daran, dass Sicherheitssensoren, so genannte Sicherheitslichtvorhänge (Bereichssensoren), ständig überwachen, ob Personen oder Gegenstände den vorgesehenen Bereich durchquert haben.
  2. Sicherheitsendschalter
    Diese werden häufig installiert, um das Öffnen und Schließen von Gerätetüren und Schutzzaun-Kontrollfenstern zu kontrollieren.
    Sie schalten die Anlage stromlos, wenn der Bediener das Inspektionsfenster geöffnet hat, um die Anlage zu überprüfen.

Merkmale der Sicherheitssensoren

Sicherheitssensoren gibt es in vielen verschiedenen Ausführungen und Anwendungen, und ihre Merkmale sind unterschiedlich.
Nachfolgend finden Sie eine Beschreibung der typischen Merkmale von Sicherheitssensoren:

  1. Sicherheitslichtvorhänge
    Lichtvorhänge erkennen, wenn eine Person oder ein Objekt einen bestimmten Raum blockiert, und senden diese Information an das Gerät.
    Lichtvorhänge sind in der Regel in einen lichtwerfenden und einen lichtempfangenden Sensor unterteilt, wobei von der lichtwerfenden Seite in regelmäßigen Abständen mehrere Lichtstrahlen zum lichtempfangenden Sensor ausgesendet werden.
    Wenn die Lichtprojektionsintervalle zu groß sind, kann das Objekt durchschlüpfen. Daher muss bei der Auswahl eines Lichtvorhangs die Größe des zu erfassenden Objekts berücksichtigt werden.
  2. Flammendetektoren
    Flammendetektoren sind Sicherheitssensoren, die Flammenverlust erkennen, z. B. in Gasbrennern, die in Industrieöfen verwendet werden.
    Es gibt Typen, die die von der Flamme ausgehende ultraviolette oder infrarote Strahlung erkennen, sowie Typen, die das Licht oder die Leitfähigkeit der Flamme erfassen.
    Bei Ultraviolett-Flammenwächtern ist eine UV-Röhre in den Sensor eingebaut, die die von der Flamme ausgehende leichte ultraviolette Strahlung erfasst.
    Wenn das UV-Licht auf die UV-Röhre und die lichtempfindliche Oberfläche des Fühlers trifft, wird aufgrund des photoelektrischen Effekts ein Signal an das Gerät gesendet.
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Phosphoroxychlorid

Was ist Phosphoroxychlorid?

Phosphoroxychlorid ist eine Verbindung, bei der dem Phosphortrichlorid ein Sauerstoffatom hinzugefügt wird.

Es reagiert heftig mit Wasser, wobei Zersetzungsprodukte entstehen, die Chlorwasserstoff und Phosphorsäure enthalten. Chlorwasserstoffgas wird auch durch Luftfeuchtigkeit erzeugt. Es kann durch direkte Oxidation durch Reaktion von Phosphortrichlorid mit Sauerstoff hergestellt werden. Eine weitere Methode ist die Herstellung von Phosphorpentachlorid, das durch Einwirkung von Chlor auf Phosphortrichlorid und anschließende Zersetzung mit Wasser gewonnen wird. Phosphortrichlorid wird durch Reaktion von Phosphor mit Chlor gewonnen.

Anwendungen von Phosphoroxychlorid

Phosphoroxychlorid wird bei der Herstellung von Hydraulikflüssigkeiten, Weichmachern (Trikresylphosphat), Benzinadditiven und Feuerschutzmitteln verwendet. Es kann auch bei der Herstellung von Arzneimitteln (z. B. Sulfa-Arzneimittel, Botamin B1), Farbstoffen, Pestiziden auf Phosphorbasis, Parfüms, Rohstoffen für nicht brennbare Folien und Uranerz-Extraktionsmitteln verwendet werden. Darüber hinaus wird es als Diffusionsmittel bei der Halbleiterherstellung verwendet.

Phosphoroxychlorid wird im Rahmen des Gesetzes über die Kontrolle schädlicher Stoffe als giftiger Stoff eingestuft und muss mit Vorsicht gehandhabt werden, da es die Atmungsorgane (Augen, Nase und Rachen) und das zentrale Nervensystem reizt.

Eigenschaften von Phosphoroxychlorid

Phosphoroxychlorid hat einen Schmelzpunkt von 1,25 °C und einen Siedepunkt von 105,8 °C. Vom Aussehen her ist es eine farblose, rauchende Flüssigkeit mit stechendem Geruch. Die Dämpfe sind schwerer als Luft. Auch bekannt als Phosphorylchlorid und Trichloridphosphat. Die Summenformel lautet POCl3 und die molare Masse 153,33 g/mol.

Phosphoroxychlorid ist eine Chemikalie mit einer phosphorzentrierten Tetraederstruktur; es hat drei P-Cl-Bindungen und eine P=O-Bindung; die P=O-Bindung ist sehr stark und die Bindungsdissoziationsenergie beträgt 533,5 kJ/mol. Die Schomaker-Stevenson-Regel zeigt, dass der Beitrag der Doppelbindung sowohl hinsichtlich der Bindungsstärke als auch der Elektronegativität wesentlich größer ist als der von Phosphorylfluorid (POF3).

Die P=O-Bindung in Phosphoroxychlorid unterscheidet sich von der π-Bindung in der Carbonylgruppe von Ketonen: Die P-O-π-Bindung scheint aus der Spende eines einsamen Elektronenpaars eines O-Atoms an das σ*-Orbital von P-Cl zu resultieren. Die P-O-Wechselwirkung ist jedoch noch lange umstritten.

Weitere Informationen zu Phosphoroxychlorid

1. Reaktionen von Phosphoroxychlorid

Erhitzt man Phosphoroxychlorid mit überschüssigem Phenol zusammen mit einer Lewis-Säure wie Magnesiumchlorid, so erhält man Triarylphosphate.

Phosphoroxychlorid kann auch als Lewis-Base wirken. Bei der Reaktion mit einer Lewis-Säure, z. B. Titantetrachlorid, bildet es ein Addukt.

Das Addukt aus Phosphoroxychlorid und Aluminiumchlorid ist stabil, und das Aluminiumchlorid kann auch nach der Friedel-Crafts-Reaktion vollständig aus dem Gemisch entfernt werden. In Gegenwart von Aluminiumchlorid reagiert Phosphoroxychlorid mit Bromwasserstoff zu POBr3.

2. Reaktion mit Phosphoroxychlorid

Im Labor wird Phosphoroxychlorid häufig als Dehydratisierungsreagenz verwendet. Insbesondere wird es für die Umwandlung von Amiden in Nitrile verwendet.

Phosphoroxychlorid kann auch in der Bischler-Napieralski-Reaktion (englisch: Bischler-Napieralski reaction) verwendet werden. Dies bedeutet, dass die Amidvorstufe zur Herstellung von Dihydroisochinolinderivaten ringgeschlossen werden kann.

3. Vilsmeier-Haack-Reaktion 

Die Vilsmeier-Haack-Reaktion ist eine Reaktion zwischen einer aktiven aromatischen Verbindung und einem Amid in Gegenwart von Phosphoroxychlorid. Aromatische Ringe werden durch Phosphoroxychlorid aktiviert und acyliert, um aromatische Aldehyde und aromatische Ketone zu bilden.

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Sicherheitsschuhe

Was Sind Sicherheitsschuhe?

SicherheitsschuheSicherheitsschuhe sind Sensoren, die dazu dienen, Unfälle, Brände und andere Katastrophen an verschiedenen Orten zu verhindern, z. B. in Wohnungen, Fabriken, Büros und Transportmitteln.

Ein bekanntes Beispiel ist ein Sicherheitsschuh, der die Gaszufuhr erkennt und unterbricht, wenn ein Gasherd oder ein ähnliches Gerät in der Wohnung in Brand gerät.

Es gibt verschiedene Arten von Sicherheitsschuhen, z. B. solche, die Temperatur, Erschütterungen, Geschwindigkeit, die Konzentration bestimmter Gase und Übergewicht erkennen.

Verwendungszwecke von Sicherheitsschuhen

Beispiele für den Einsatz von Sicherheitsschuhen sind

1.Sicherheitslichtvorhänge.

Betritt beispielsweise ein Arbeiter in einer Fertigungsstraße einen Bereich, in dem ein Industrieroboter arbeitet, wird dieser automatisch abgeschaltet. Dies liegt daran, dass Sicherheitssensoren, so genannte Sicherheitslichtvorhänge (Bereichssensoren), ständig überwachen, ob Personen oder Gegenstände den vorgesehenen Bereich durchquert haben.

2.Sicherheitsendschalter

Diese werden häufig installiert, um das Öffnen und Schließen von Gerätetüren und Schutzzaun-Kontrollfenstern zu kontrollieren. Sie schalten die Anlage stromlos, wenn der Bediener das Inspektionsfenster geöffnet hat, um die Anlage zu überprüfen.

Merkmale von Sicherheitsschuhen

Es gibt viele Arten von Sicherheitsschuhen und Anwendungen, und ihre Merkmale sind unterschiedlich.
Nachfolgend finden Sie eine Beschreibung typischer Merkmale von Sicherheitsschuhen.

1.Sicherheitslichtvorhänge

Lichtvorhänge erkennen, wenn eine Person oder ein Objekt einen bestimmten Raum blockiert, und senden diese Information an das Gerät. Lichtvorhänge sind in der Regel in einen lichtwerfenden und einen lichtempfangenden Sensor unterteilt, wobei von der lichtwerfenden Seite in regelmäßigen Abständen mehrere Lichtstrahlen zum lichtempfangenden Sensor ausgesendet werden. Wenn die Lichtprojektionsintervalle zu groß sind, kann das Objekt durchschlüpfen. Daher muss bei der Auswahl eines Lichtvorhangs die Größe des zu erfassenden Objekts berücksichtigt werden.

2.Flammendetektoren

Flammendetektoren sind Sicherheitsschuhe, die verlorene Flammen erkennen, z. B. in Gasbrennern, die in Industrieöfen verwendet werden. Es gibt Typen, die die von der Flamme ausgehende ultraviolette oder infrarote Strahlung erkennen, sowie Typen, die das Licht oder die Leitfähigkeit der Flamme erfassen. Bei Ultraviolett-Flammenwächtern ist eine UV-Röhre in den Sensor eingebaut, die die von der Flamme ausgehende leichte ultraviolette Strahlung erfasst.
Wenn das UV-Licht auf die UV-Röhre und die lichtempfindliche Oberfläche des Fühlers trifft, wird durch den photoelektrischen Effekt ein Signal an das Gerät gesendet.

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Blei-Säure-Batterie

Was ist eine Blei-Säure-Batterie?

Blei Säure BatterienBlei-Säure-Batterien sind ein Batterietyp, der Bleidioxid und metallisches Blei als Elektroden verwendet. Als Elektrolyt wird Schwefelsäure verwendet, die den Raum zwischen den Elektroden ausfüllt. Blei-Säure-Batterien sind preislich sehr günstig, da das für die Elektroden verwendete Blei billig ist und zu geringen Kosten hergestellt werden kann. Sie sind im Allgemeinen weit verbreitet, da sie einfach zu handhaben sind, eine gute Leistungsstabilität unabhängig von der verwendeten Stromstärke aufweisen und kaum Memory-Effekte haben.

Zu den Nachteilen gehören die Schwierigkeit, sie kleiner und leichter zu machen als andere wiederaufladbare Batterien, und die Notwendigkeit, auf Schäden durch die Verwendung von Schwefelsäure zu achten.

Anwendungen von Blei-Säure-Batterien

Blei-Säure-Batterien werden aufgrund ihrer geringen Kosten, ihrer hohen Stabilität, sowie ihres hervorragenden Preis-Leistungs-Verhältnisses in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt. Vor allem im Automobil- und Industriesektor erfreuen sie sich zunehmender Beliebtheit.

Eine einzelne Zelle einer Blei-Säure-Batterie hat eine elektromotorische Kraft von 2 V, die durch das Zusammenschalten mehrerer Zellen auf 6, 12 oder 24 V erhöht werden kann. Es gibt zwei Arten von Blei-Säure-Batterien in Bezug auf die Form der Elektrodenplatten: den Pastentyp und den plattierten Typ.

Der Pastentyp verwendet eine Bleiverbindung, die auf das Gitter aufgetragen wird, und wird in Notstromversorgungen und unterbrechungsfreien Stromversorgungen verwendet, da seine große Elektrodenfläche einen hohen Strom ermöglicht. Der Pastenbatterietyp wird auch in Kraftfahrzeugen verwendet.

Clad-Type-Batterien bestehen aus röhrenförmig geflochtenen Glasfasern, die mit Bleipulver gefüllt sind, und werden wegen ihrer langen Lebensdauer und Haltbarkeit in Baustellen-Notstromaggregaten wie Gabelstaplern eingesetzt. Für den Einsatz in extrem kalten Regionen sind sie weniger geeignet, da die Gefahr besteht, dass der Elektrolyt gefriert und die Batterie platzt.

Funktionsweise von Blei-Säure-Batterien

Das Entladephänomen von Blei-Säure-Batterien wird durch die folgende Reaktionsgleichung (Batteriegleichung) dargestellt. Beim Wiederaufladen läuft die Reaktion in umgekehrter Richtung zu dieser Gleichung ab.

  • Reaktion An Der Positiven Elektrode: PbO2+ 4H^(+) +SO4^(2-) + 2e^(-) → PbSO4 + 2H2O
  • Reaktion An Der Anode: Pb + SO4^(2-) → PbSO4 + 2e^(-)
  • Reaktion Im Gesamtsystem: PbO2 + 2H2SO4 + Pb → 2PbSO4 + 2H2O

In Blei-Säure-Batterien wird Bleidioxid (PbO2) als positive Elektrode, Blei (Pb) als negative Elektrode und verdünnte Schwefelsäure (H2SO4) als Elektrolyt verwendet.

Bei der Entladung reagiert das Blei mit der Schwefelsäure auf der Anodenseite und wird zu Bleisulfat (PbSO4) oxidiert. Während der Reaktion werden Elektronen (e^(-)) aus dem Blei freigesetzt und auf die Kathodenseite übertragen, wodurch Strom erzeugt wird.

Auf der Kathodenseite nimmt das Bleidioxid der Elektrode die von der Anodenseite kommenden Elektronen auf und setzt Blei-Ionen frei. Die Blei-Ionen reagieren mit Schwefelsäure und bilden Bleisulfat. Der Sauerstoff im Bleidioxid verbindet sich mit den im Elektrolyten vorhandenen Wasserstoffionen (H^(+)) zu Wasser (H2O).

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Software zur Spannungsanalyse

Was ist eine Software zur Spannungsanalyse?

Software Zur SpannungsanalyseEine Software zur Spannungsanalyse ist eine Software simuliert Spannungen auf ein Objekt.

Spannung ist die Kraft pro Flächeneinheit, die auf das Innere eines Objekts wirkt (innere Kraft pro Flächeneinheit). Wenn ein Objekt verformt wird, wird es gestresst und verformt sich oder bricht, aber es ist unmöglich, die Spannung im Inneren des Objekts während dieses Prozesses visuell zu überprüfen.

Eine Software zur Spannungsanalyse wird daher verwendet, um die Spannungen in einem Objekt mit Hilfe eines Computers zu analysieren und zu überprüfen, ob das Objekt den Spannungen standhalten kann.

Anwendungen von Softwares zur Spannungsanalyse

Eine Software zur Spannungsanalyse wird hauptsächlich zur Bewertung und Überprüfung der Festigkeit von Strukturen eingesetzt. So werden beispielsweise in der Entwurfsphase einer Maschine die auf die Struktur einwirkenden Kräfte bestimmt und ihre Widerstandsfähigkeit bewertet. Falls erforderlich, werden die Struktur und die Werkstoffe der Maschine überprüft und für eine höhere Festigkeit neu ausgelegt.

Als es noch keine Software zur Spannungsanalyse gab, wurde die entworfene Maschine tatsächlich gebaut und die Spannungsanalyse durch Versuche durchgeführt. Die Software zur Spannungsanalyse hat den Zeit- und Kostenaufwand für die Durchführung von Experimenten reduziert.

Funktionsweise der Software zur Spannungsanalyse

Die Funktionsweise der Software zur Spannungsanalyse besteht aus der Finite-Elemente-Methode (FEM). Die Finite-Elemente-Methode ist eine mathematische Methode zur näherungsweisen Lösung von Differentialgleichungen.

Bei der Analyse eines Objekts auf einem Computer ist es notwendig, die Eigenschaften des Objekts durch mathematische Ausdrücke darzustellen (zu modellieren), da Computer nur mathematische Ausdrücke verarbeiten können. Die Methode zur näherungsweisen Modellierung der Struktur und der Eigenschaften eines Objekts wird als Finite-Elemente-Methode bezeichnet. Bei der Finite-Elemente-Methode wird ein Objekt mit einer komplexen Struktur und komplexen Eigenschaften in eine endliche Anzahl von Elementen unterteilt.

Die komplexe Struktur des Tokioter Turms beispielsweise lässt sich leicht approximieren, indem man sie in einzelne rote Balken unterteilt. Ein endliches Element kann durch eine relativ einfache mathematische Formel dargestellt werden. Jeder Mikrobereich, der unterteilt wird, wird durch eine mathematische Formel dargestellt, die dann zusammengefügt wird, um die Eigenschaften des gesamten Objekts zu approximieren. Mit anderen Worten: Eine komplexe Struktur wird in eine endliche Anzahl kleiner Elemente unterteilt, die Spannungen und Verschiebungen werden für jedes Element bestimmt, und dann wird das Ganze zusammengefügt.

Die Finite-Elemente-Methode ist eine Methode zur Analyse der Verschiebungen und Spannungen eines Objekts, bei der die Struktur und die Eigenschaften der einzelnen endlichen Elemente modelliert und addiert werden.

Weitere Informationen über Softwares zur Spannungsanalyse

Kräfte lassen sich grob in äußere und innere Kräfte unterteilen. Innere Kräfte pro Flächeneinheit werden auch als Spannungen bezeichnet.

1. Äußere und innere Kräfte und Spannungen

Äußere Kräfte
Äußere Kräfte sind Kräfte, die außerhalb eines Objekts wirken. Eine äußere Kraft ist z. B. eine Kraft, die ein Bauteil, wie z. B. eine Stange, von außen durch eine mit ihr in Kontakt stehende Fläche zieht. Äußere Kräfte sind Kräfte, die von außen auf das Objekt einwirken, d. h. sie werden durch Ziehen von Hand oder Zusammendrücken mit einer Maschine erzeugt.

Innere Kräfte
Innere Kräfte sind Kräfte, die im Inneren eines Objekts wirken. Wenn ein Bauteil, auf das eine äußere Kraft einwirkt, hypothetisch durchtrennt wird, entsteht eine innere Kraft, die die äußere Kraft ausgleicht. Während äußere Kräfte durch Aktionen wie Ziehen mit der Hand sichtbar werden, sind innere Kräfte ein wichtiges Konzept bei der Bewertung der Verformung und des Bruchs von Objekten.

Spannung
Die Spannung ist die Kraft pro Flächeneinheit, die auf das Innere eines Objekts einwirkt. Die Einheit ist daher nicht die Krafteinheit [N], sondern [Pa], das gleiche wie der Druck. Ein Objekt, auf das eine äußere Kraft einwirkt, erzeugt eine innere Kraft, die die äußere Kraft ausgleicht, d. h. je größer die äußere Kraft ist, desto größer ist auch die innere Kraft.

Bei der Betrachtung der Verformung oder des Bruchs eines Objekts wird auf die innere Kraft geachtet. Da aber die Abmessungen des Bauteils mit der inneren Kraft allein nicht berücksichtigt werden können, ist eine Spannung erforderlich, die die Kraft pro Flächeneinheit geteilt durch die innere Kraft in der Fläche ist. Mit Hilfe der Spannung kann die Belastung eines Objekts unabhängig von seiner Größe überprüft werden.

2. Arten von Spannungen

Spannungen können in zwei Haupttypen unterteilt werden: Zugspannungen und Scherspannungen.

Zugspannung ist die Spannung, die entsteht, wenn ein Objekt gezogen wird, und die gleichmäßig über die virtuelle Schnittebene des Objekts verteilt ist. Scherspannung ist die Spannung, die entsteht, wenn ein Objekt abgeschert wird. Beim Schneiden von Pappe mit einer Schere entstehen beispielsweise Scherspannungen in der Schere und in der Pappe, da die Schere die Pappe schneidet.

Zug- und Scherspannungen können kombiniert werden, um komplexe Probleme zu lösen. Wenn Sie beispielsweise die beiden Enden einer Karotte mit den Händen festhalten und eine Biegebewegung ausführen, treten in der Mitte Zug- und Scherspannungen auf, so dass die Karotte in der Nähe der Mitte bricht.

Wenn das Gleiche bei einer Struktur wie einer Brücke passiert, kann dies zu einem schweren Unfall führen. Daher muss Software zur Spannungsanalyse verwendet werden, um zu überprüfen, welche Spannungen auf das Objekt einwirken, um eine solche Situation zu vermeiden.

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Thermometer

Was ist ein Thermometer?

ThermometerEin Thermometer ist ein Instrument, mit dem die Temperatur eines zu messenden Objekts gemessen werden kann. Zu den gebräuchlichen Thermometern gehören Glasthermometer, Bimetallthermometer und Strahlungsthermometer.

Glasthermometer sind Thermometer, bei denen ein Glasrohr mit Quecksilber oder Alkohol als temperaturempfindlicher Flüssigkeit gefüllt ist. Die Genauigkeit variiert je nach verwendetem Glas und temperaturempfindlicher Flüssigkeit, aber wenn der richtige Typ für das zu messende Objekt gewählt wird, können Messungen mit einem hohen Maß an Genauigkeit durchgeführt werden.

Bimetallthermometer sind eine Art von Kontaktthermometern, bei denen die Ausdehnung von Metall genutzt wird. Obwohl sie den Glasthermometern in Bezug auf die Genauigkeit unterlegen sind, sind sie sehr langlebig und können Temperaturen stabil messen.

Strahlungsthermometer sind eine Art von Thermometern, die Messungen vornehmen können, ohne ein Objekt direkt zu berühren, und die in Produktionsstätten immer beliebter werden.

Anwendungen von Thermometern

Es gibt verschiedene Arten von Thermometern mit unterschiedlichen Spezifikationen, wie z. B. Messmethoden und -prinzipien. Jedes hat seine eigenen Merkmale und wird vor allem in der Industrie häufig verwendet.

Thermometer können zum Beispiel dazu verwendet werden, die Wärmeentwicklung in Haushaltsgeräten und elektronischen Bauteilen festzustellen. Sie können eingesetzt werden, um Anomalien bei Produkttests und -kontrollen zu erkennen, was die Arbeit im Vergleich zu Sichtkontrollen effizienter macht.

Ein weiteres typisches Einsatzgebiet von Thermometern sind Produktionslinien in Fabriken. Durch den Einsatz in Lebensmittelproduktionslinien zur Temperaturkontrolle bei Gär- und Röstprozessen kann die Qualität leicht aufrechterhalten und verbessert werden.

Funktionsweise des Thermometers

Die Methode der Temperaturmessung in Thermometern ist von Produkt zu Produkt unterschiedlich. Es gibt zwei Haupttypen von Messverfahren: berührend und berührungslos, und die Methode unterscheidet sich je nachdem, was als Maßstab für die Erfassung der Temperatur eines Objekts verwendet wird.

Die Kontaktmethode ist eine Messmethode, bei der der Messabschnitt des Thermometers in direktem Kontakt mit dem zu messenden Feststoff, der Flüssigkeit oder dem Gas ,dem sogenannten Werkstück, steht. Die Temperatur wird durch Wärmeleitung bei festen oder flüssigen Werkstücken und durch Konvektion bei gasförmigen Werkstücken abgelesen und gemessen. Thermometer, die diese Messmethode verwenden, sind oft einfach aufgebaut und kostengünstig.

Bei der berührenden Methode kann es durch den direkten Kontakt zu einem Wärmeverlust des Werkstücks kommen. Dieses Problem wird durch die berührungslose Methode gelöst, die Temperaturen ohne direkten Kontakt messen kann.

Die berührungslose Methode nutzt die Strahlung des festen oder flüssigen Werkstücks, um die Oberflächentemperatur zu messen, was bedeutet, dass die Messung in kurzer Zeit durchgeführt werden kann. Da der Emissionsgrad jedoch je nach Werkstück variiert, muss der Emissionsgrad für eine genaue Temperaturmessung entsprechend eingestellt werden.

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Maschinen zum Öffnen von Beuteln

Was ist eine Maschine zum Öffnen von Beuteln?

Maschinen zum Öffnen von Beuteln sind Maschinen, die versiegelte Beutel mit dem Inhalt öffnen.

Sie werden häufig eingesetzt, um den entnommenen Inhalt in Silos zu lagern oder als Vorverfahren für die Zuführung von Komponenten in Produktionslinien. Sie werden für eine Vielzahl von Säcken verwendet, darunter Papier- und Kunststoffsäcke, Polyethylen-Verbundsäcke, PP-Stoffsäcke, einlagige Säcke und mehrlagige Säcke.

Maschinen zum Öffnen von Beuteln werden eingesetzt, um eine Verunreinigung des Inhalts mit Staub zu verhindern und um Arbeitskräfte zu sparen, indem Beutel, die zuvor manuell geöffnet wurden, maschinell geöffnet werden. Außerdem können gebrauchte Säcke gesammelt und entsorgt werden.

Anwendungen von Maschinen zum Öffnen von Beuteln

Maschinen zum Öffnen von Beuteln werden im Hoch- und Tiefbau zum Öffnen von Säcken für Transportbeton, Sekundärbetonprodukte, Fahrmischungen, Zusatzstoffe usw. eingesetzt.

Sie werden auch in Lebensmittelbetrieben zum Öffnen von Säcken mit angelieferten Rohstoffen und in der Landwirtschafts-, Molkerei- und Fischereiindustrie zum Öffnen von Maschinen zum Öffnen von Beuteln für Futtermittelzusatzstoffe eingesetzt. In der Schwerindustrie werden Maschinen zum Öffnen von Beuteln auch für eingehende Materialien wie Zement, Kalk, verarbeitete Mineralprodukte und verschiedene Zusatzstoffe verwendet.

Maschinen zum Öffnen von Beuteln werden für diese verschiedenen Bereiche und Verpackungsarten hergestellt.

Weitere Informationen zu Maschinen zum Öffnen von Beuteln

Merkmale von Maschinen zum Öffnen von Beuteln

Zu den Vorgängen, die in einer Reihe von Arbeitsgängen mit Maschinen zum Öffnen von Beuteln ablaufen, gehören die Förderung der zu öffnenden Beutel, die Zuführung in die Maschine zum Öffnen von Beuteln, das Öffnen der Beutel durch die Maschine zum Öffnen von Beuteln, die Entleerung des Inhalts sowie die Entleerung und Entsorgung der leeren Beutel. Neben Säcken aus verschiedenen Materialien umfasst das System auch großvolumige Säcke, so genannte flexible Containerpacks, und es wurden Maschinen hergestellt, die den gesamten Prozess von der Beschickung bis zur Endverarbeitung automatisieren, wobei eine vollständige Automatisierung angestrebt wird.

Maschinen zum Öffnen von Beuteln werden je nach Anwendung ausgewählt, um die Beutel zu schneiden. Außerdem verwenden sie für pulverförmige und körnige Stoffe Hochdruckluft zum Ausblasen des Sackinhalts und Düsen zum Anzapfen der Säcke, damit beim Entleeren des Inhalts möglichst wenig in den Säcken verbleibt.

Einige Maschinen zum Öffnen von Beuteln sind so konstruiert, dass der ausgestoßene Inhalt von der Umgebung abgeschirmt wird, um eine Verunreinigung des Inhalts mit Staub oder Fremdkörpern zu verhindern, während andere so konstruiert sind, dass sie das Auffangen der Säcke nach dem Ausstoßen des Inhalts erleichtern.

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Überwachungskamera

Was ist eine Überwachungskamera?

ÜBerwachungskamerasÜberwachungskameras sind Kameras, die im Auftrag von Personen Bereiche überwachen, die nicht ständig von Überwachungspersonal kontrolliert werden. Es handelt sich um eine Art von Festpunktkamera und um eine Art von Industrieausrüstung, die dem Normalbürger leicht vertraut ist, da sie in Einkaufszentren und Museen eingesetzt wird.

Sie zeichnen sich durch eine nicht sehr hohe Abtastrate aus, die ausreicht, um zu sehen, was an Ort und Stelle passiert. In einigen Fällen werden die Bilder in Schwarz-Weiß gespeichert, um die Informationsmenge zu komprimieren.

In vielen Fällen können die Bilder von Überwachungskameras jederzeit eingesehen werden, z. B. in einem Kontrollraum.

Anwendungen von Überwachungskameras

Überwachungskameras sind in der Industrie weit verbreitet.

Ein bekanntes Beispiel sind Überwachungskameras, die im Einzelhandel eingesetzt werden. Sie werden in Geschäften eingesetzt, in denen mit wertvollen Produkten gearbeitet wird, z. B. in Einkaufszentren, Museen und Juweliergeschäften. In den letzten Jahren werden sie auch in Lebensmittelgeschäften eingesetzt.

In der Industrie werden sie in Umspannwerken und Kraftwerken eingesetzt, wo es keine ständigen Wachposten gibt. In vielen großen verfahrenstechnischen Anlagen werden Überwachungskameras auch im Kontrollraum installiert, um die Bewegung der Anlagen zu überwachen.

Funktionsweise von Überwachungskameras

Überwachungskameras sind in drei Hauptteile unterteilt: den Kamerateil, die Übertragungsleitung und das Aufzeichnungsgerät.

Bei der Kamera handelte es sich Mitte des 20. Jahrhunderts hauptsächlich um ein Filmprojektionssystem. Bei diesem System wurde das Licht durch ein Objektiv auf einen lichtempfindlichen Film gebündelt, der ein Bild hinterließ. Dies erforderte eine große Menge an Film, um das Bild aufzuzeichnen, was die Verwendung weniger bequem machte, und es war auf die Überwachung hochwertiger Güter beschränkt. In den letzten Jahren können Bilder als elektronische Daten gespeichert werden, was den Einsatz erhöhte, da keine großen Mengen an Film benötigt werden.

Für die Übertragungskabel wurden in der Regel Koaxialkabel verwendet. In den letzten Jahren wird es immer noch verwendet, wenn die Übertragungsstrecke lang ist. Neuerdings haben sich jedoch LAN-Übertragungen vom Typ PoE, die auch die Kamera mit Strom versorgen können, durchgesetzt. Sie zeichnen sich durch eine einfache Überwachung und Aufzeichnung im Kontrollraum aus. Da die Übertragungsdistanz jedoch auf 100 m begrenzt ist, werden sie für die intensive Überwachung in Kontrollräumen eingesetzt.

Für die Speicherung mit großer Kapazität werden Festplatten und SSDs verwendet, während für die Speicherung mit kleiner Kapazität SD-Karten und USB-Flash-Speicher eingesetzt werden.

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Epichlorhydrin

Was ist Epichlorhydrin?

Epichlorhydrin ist ein hochreaktives Monomer mit Epoxid- und Chlorgruppen.

Es ist auch als 2-Chlormethyloxiran, 1-Chlor-2,3-epoxypropan und Gamma-Chlorpropylenoxid bekannt. Epichlorhydrin ist ätzend und reizt die Augen, die Nase und den Rachen.

Beim Einatmen kann es Kopfschmerzen, Schwindel und andere Störungen des zentralen Nervensystems verursachen.

Anwendungen von Epichlorhydrin

Epichlorhydrin wird als synthetisches Rohmaterial verwendet. Es wird insbesondere als Hauptrohstoff für Epoxidharze verwendet, die in der chemischen Industrie, insbesondere in der Automobil- und Elektronikindustrie, weit verbreitet sind. Epoxidharze werden im Bereich der Farben im Allgemeinen, in Elektrotauchlacken für Automobil- und Industrieanwendungen und in Beschichtungen für die Innenseite von Fässern und Dosen verwendet.

Sie werden auch in der Elektronik für gedruckte Schaltungen und Isoliermaterialien für Spulen sowie im Hoch- und Tiefbau für Korrosionsschutzbeschichtungen, Klebstoffe und Dichtungsmittel für Beton und Stahl verwendet.

Neben Epoxidharzen wird es auch häufig als synthetischer Rohstoff für Glycerin und andere synthetische Materialien wie Epichlorhydrin-Kautschuk und Glycidylmethacrylat sowie als Lösungsmittel für Zelluloseacetat, Zellophan und Ester-Kautschuk verwendet. Weitere Verwendungszwecke sind Kosmetika, Arzneimittel, Tenside, synthetische Rohstoffe für Ionenaustauschharze, Textilbehandlungsmittel und Lösungsmittel.

Eigenschaften von Epichlorhydrin

Epichlorhydrin hat die Summenformel C3H5ClO, ein Molekulargewicht von 92,5 und ist bei Raumtemperatur eine farblose Flüssigkeit mit stechendem Geruch, ähnlich dem von Chloroform. Es ist brennbar mit einem spezifischen Gewicht von 1,2058, einem Schmelzpunkt von -26 °C, einem Siedepunkt von 116 °C und einem Flammpunkt von 31 °C. Es ist schwer löslich in Wasser und leicht löslich in organischen Lösungsmitteln wie Alkohol, Ether, Chloroform, Trichlorethylen und Tetrachlorkohlenstoff, jedoch nicht in Kohlenwasserstoffen.

Epichlorhydrin ist in Gegenwart von sauren und basischen Stoffen instabil. Aufgrund seiner beiden hochreaktiven funktionellen Gruppen, einer Epoxidgruppe und einer chlorierten Alkylgruppe, reagiert es mit einer Vielzahl von Stoffen.

Es ist sehr flüchtig mit einer Explosionsgrenze von 3,8-21 % und neigt zur Bildung explosiver Gemische mit Luft. Da der Dampf schwerer als Luft ist und dazu neigt, in geringer Höhe zu verbleiben, sollte er während der Verwendung gut belüftet werden, und es sollte gegebenenfalls eine örtliche Abluftanlage installiert werden.

Kann mit Metallpulvern, Zink, Aluminium, Alkoholen, Phenolen, Aminen (insbesondere Anilin), organischen Säuren, Wasser, etc. heftig reagieren und Feuer oder Explosionen verursachen.

Weitere Informationen zu Epichlorhydrin

Epichlorhydrin Herstellung

Epichlorhydrin kann auf zwei Arten hergestellt werden: aus Allylchlorid, das durch die Reaktion von Propylen und Chlor gewonnen wird, oder aus Allylalkohol, der durch die Reaktion von Propylen und Essigsäure gewonnen wird.

1. Allylchlorid-Methode
Allylchlorid wird mit einer hypochlorigen Säurelösung umgesetzt, um Dichlorpropanol zu erhalten. Dieses wird dann mit Alkali umgesetzt, um durch Dechlorierung rohes Epichlorhydrin zu erhalten; Verunreinigungen werden durch Destillation entfernt.

CH2=CHCH3 + Cl2 → CH2=CHCHCH2Cl + HCl (Synthese von Allylchloriden)
CH2=CHCH2Cl + HOCl → CH2ClCH(OH)CH2Cl
CH2ClCH(OH)CH2Cl → CH2CHOCH2Cl + HCl

2. Allylalkohol-Methode
Allylalkohol wird mit Chlor in Salzsäurelösung chloriert, um Dichlorpropanol zu erhalten. Dieser wird durch Zugabe von Alkali entchlort, um rohes Epichlorhydrin zu erhalten, das anschließend destilliert wird, um das Produkt Epichlorhydrin zu erhalten.

2CH2=CHCHCH3 + 2CH3COOH + O2 → CH2=CHCHCH2OCOCH3 +H2O → CH2=CHCHCH2OH + CH3COOH (Synthese von Allylalkohol)
CH2=CHCHCH2OH + Cl2 → CH2ClCH(OH)CH2Cl
CH2ClCH(OH)CH2Cl → CH2CHOCH2Cl + HCl