Thixotropie
Thixotropie ist die Eigenschaft bestimmter Gele oder Flüssigkeiten, die unter normalen Bedingungen viskos (dickflüssig) sind, aber fließen (dünnflüssig, weniger viskos), wenn sie geschüttelt, gerührt oder anderweitig belastet werden.
Etwas technischer ausgedrückt: Einige nicht-newtonsche Flüssigkeiten zeigen eine Veränderung der Viskosität; je länger die Flüssigkeit einer Scherbeanspruchung ausgesetzt ist, desto niedriger ist ihre Viskosität. Eine thixotrope Flüssigkeit ist eine Flüssigkeit, die eine endliche Zeit benötigt, um eine Gleichgewichtsviskosität zu erreichen, wenn sie einer stufenweisen Änderung der Schergeschwindigkeit ausgesetzt ist. Viele Gele und Kolloide sind thixotrope Materialien, die in Ruhe eine stabile Form aufweisen, aber flüssig werden, wenn sie gerührt werden.
Einige Flüssigkeiten sind antithixotrop: eine konstante Scherbeanspruchung über einen gewissen Zeitraum führt zu einem Anstieg der Viskosität oder sogar zur Erstarrung. Eine konstante Scherbeanspruchung kann durch Schütteln oder Mischen aufgebracht werden. Sie sind viel seltener.
Natürliche Beispiele
Es ist eine häufige Erfahrung beim Gehen auf Sand, dass er sich an manchen Stellen verflüssigt, wenn man auf ihm geht. Dies ist eine thixotrope Reaktion auf Druck. Im Extremfall kann ein Treibsand eine Gefahr für Mensch und Tier darstellen.
Einige Tone sind thixotrop, und ihr Verhalten ist im Bauwesen und in der Geotechnik von großer Bedeutung. Erdrutsche, wie sie in den Klippen um Lyme Regis, Dorset und bei der Aberfan-Katastrophe in Wales häufig vorkommen, sind ein Beweis dafür. In ähnlicher Weise ist ein Lahar eine durch ein vulkanisches Ereignis verflüssigte Erdmasse, die sich nach der Ruhephase rasch verfestigt.
Bohrschlämme, die bei geotechnischen Anwendungen eingesetzt werden, können thixotrop sein. Honig von Honigbienen kann diese Eigenschaft unter bestimmten Bedingungen ebenfalls aufweisen (Heidehonig).
Ein weiteres Beispiel für eine thixotrope Flüssigkeit ist die Synovialflüssigkeit in den Gelenken zwischen einigen Knochen.
Einige Tonvorkommen, die bei der Erforschung von Höhlen gefunden werden, weisen Thixotropie auf: eine anfänglich fest scheinende Schlammbank wird suppig und gibt Feuchtigkeit ab, wenn sie eingegraben oder anderweitig gestört wird. Diese Tone wurden in der Vergangenheit durch langsam fließende Ströme abgelagert, die dazu neigen, feinkörnige Sedimente abzulagern.
Diese Eigenschaften werden häufig bei kommerziellen Produkten genutzt, die auf Oberflächen aufgebracht werden, wie z.B. Farbe oder Zahnpasta. Bei Farbe verschwindet das Fließvermögen schnell und die Oberfläche härtet dauerhaft aus, da Wasser (oder Öl) verdunstet.
Fragen und Antworten
F: Was ist Thixotropie?
A: Thixotropie ist die Eigenschaft bestimmter Gele oder Flüssigkeiten, die unter normalen Bedingungen zähflüssig sind, aber fließen, wenn sie geschüttelt oder gerührt werden.
F: Was sind nicht-newtonsche Flüssigkeiten?
A: Nicht-Newtonsche Flüssigkeiten sind Flüssigkeiten, die eine Veränderung der Viskosität aufweisen. Je länger die Flüssigkeit einer Scherbeanspruchung unterliegt, desto geringer ist ihre Viskosität.
F: Was ist eine thixotrope Flüssigkeit?
A: Eine thixotrope Flüssigkeit ist eine Flüssigkeit, die eine endliche Zeit benötigt, um ihre Gleichgewichtsviskosität zu erreichen, wenn sie einer schrittweisen Änderung der Schergeschwindigkeit ausgesetzt ist.
F: Welche Materialien sind Beispiele für thixotrope Materialien?
A: Viele Gele und Kolloide sind Beispiele für thixotrope Materialien. Sie weisen in Ruhe eine stabile Form auf, werden aber flüssig, wenn sie gerührt werden.
F: Was sind antithixotrope Flüssigkeiten?
A: Antithixotrope Flüssigkeiten sind Flüssigkeiten, die einen Anstieg der Viskosität oder sogar eine Verfestigung aufweisen, wenn eine konstante Scherbeanspruchung angewendet wird.
F: Wie kann eine konstante Scherbeanspruchung auf eine Flüssigkeit angewendet werden?
A: Konstante Scherbeanspruchung kann durch Schütteln oder Mischen auf eine Flüssigkeit ausgeübt werden.
F: Sind antithixotrope Flüssigkeiten üblich?
A: Nein, antithixotrope Flüssigkeiten sind viel seltener als thixotrope Flüssigkeiten.
