The coagulation of particles in suspension by freezing-thawing

Summary Freeze-thaw coagulation can be prevented by keeping unfrozen water which is attained by adding hydrophilic substances to the suspension. The effectiveness is due to the prevention of the growth of ice crystals due to the existence of unfrozen water, thus the approach of particles due to crowding from growing ice crystals is suppressed. The greater the proportion of the unfrozen water, the lesser the coagulation, and the stronger the hydrophilic property of the additive, the greater proportion of residual unfrozen water.It was also clarified that there were three factors, all of which were useful for preventing coagulation: namely, (A) the presence of large amounts of unfrozen water, (B) a short plateau on the freezing curve, if present, (C) the presence of small residual ice crystals. These were identical in their mechanism for preventing coagulation, namely the prevention of coagulation by controlling ice crystal growth.Theoretical calculations of the distances between particles at the same suspension concentration showed that small particles coagulate more easily as compared with large ones.

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Zusammenfassung Die Gefrierkoagulation kann verhindert werden durch die Beibehaltung von nicht gefrorenem Wasser, was durch den Zusatz von hydrophilen Substanzen zu den Suspensionen erreicht wird. Je größer der Anteil des nicht gefrorenen Wassers ist, um so geringer ist die Koagulation, und je stärker die hydrophile Eigen schaft des Additivs ist, um so größer ist der Anteil des nicht gefrorenen Wassers.Es wurde weiterhin klargestellt, daß es drei Faktoren für die wirksame Verhüg der Koagulation gibt: (A) die Gegenwart großer Mengen nicht gefrorenen Wassers, (B) ein kurzes Plateau an der Gefrierkurve, falls vorhanden, (C) kleine bleibende Eiskristalle. Sie sind in ihrem Mechanismus der Koagulationsverhütung identisch, nämlich der Verhütung der Koagulation durch die Kontrolle des Wachstums der Eiskristalle.Theoretische Berechnungen der Abstände zwischen Partikeln bei gleicher Konzentration der Lösung zeigen, daß kleine Partikeln leichter als große Partikeln koagulieren.

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With 16 figures