Clausius-Clapeyron-Gleichung
Die Clausius-Clapeyron-Gleichung in der Differentialform:
d(ln p)/dT = ΔH_V / (R · T^2)
In der praxisnahen, integrierten Form lautet die Clausius-Clapeyron-Gleichung beispielsweise:
ln(p_2/p_1) = - (ΔH_V / R) · (1/T_2 - 1/T_1)
- p₁, p₂: Gleichgewichtsdampfdruck der Flüssigkeit bei den Temperaturen T₁ bzw. T₂
- T1, T2: absolute Temperaturen in Kelvin
- R: universelle Gaskonstante
- ΔHV: molare Verdampfungsenthalpie
Die Gleichung zeigt: Steigt die Temperatur, nimmt der Dampfdruck exponentiell zu; umgekehrt sinkt der Dampfdruck bei Temperaturabsenkung deutlich. Für ein gegebenes L kann man damit beispielsweise berechnen, wie sich der „Siedepunkt” einer Flüssigkeit verändert, wenn der Druck abgesenkt wird (Vakuum). Genau das ist für schonende Eindampf- und Trocknungsprozesse entscheidend.
Wenn eine Flüssigkeit im amixon® Apparat eingedampft wird, arbeitet man häufig bei Unterdruck: Durch Druckabsenkung sinkt die Siedetemperatur, und die Flüssigkeit kann bei geringeren Produkttemperaturen verdampfen.
Ist die Flüssigkeit weitgehend entfernt, läuft der Prozess in den Bereich der Resttrocknung über. In diesem Bereich sind nur noch dünne Filme oder Kapillarflüssigkeit im Pulver vorhanden. Hier bestimmen Diffusion und Wärme-/Stofftransport im Feststoff die Trocknungsgeschwindigkeit. Die Clausius-Clapeyron-Beziehung beschreibt weiterhin den Gleichgewichtsdampfdruck an der Oberfläche, während die amixon® Trockner über Temperaturführung, Vakuum und Bewegung des Schüttgutes dafür sorgen, dass die noch vorhandene Flüssigkeit vollständig verdampfen kann, bis ein rieselfähiges Pulver resultiert.