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Schlagworte
- Microplastic fibers (1)
- Microplastics (1)
- Sedimentation (1)
- Settling velocity (1)
- Sinking velocity (1)
Organisationseinheit der BAM
Unter praktischen Einsatzbedingungen unterliegen die Konstruktionswerkstoffe in Anlagenkomponenten mit strömenden, feststoffhaltigen Medien, wie sie in vielen Anwendungsgebieten wie z.B. im Bereich der Erdölförderung und -Verarbeitung, der Kraftwerkstechnik sowie dem Bergbau auftreten, einer kombinierten mechanischen und korrosiven Beanspruchung. Da Bauteilschäden in den erwähnten Bereichen aufgrund der dort verarbeiteten Medien vielfach mit einer akuten Gefährdung von Mensch und Umwelt infolge des Austritts der transportierten Medien einhergehen, ist es erforderlich, genaue Erkenntnisse über das Werkstoffverhalten unter kombinierter erosiv-korrosiver Beanspruchung zu erlangen. Bisherige Standardprüfverfahren zur Untersuchung des Erosionskorrosionsverhaltens basieren üblicherweise auf der Bestimmung von Abtragsraten aus gravimetrisch bestimmten Masseverlusten unter definierten Prüfbedingungen. Unter Hochrechnung der ermittelten Abtragsraten wird versucht, Aussagen über das langfristige Werkstoffverhalten zu treffen und die voraussichtliche Betriebsdauer von Anlagenkomponenten abschätzen zu können. Durch die Ermittlung integraler Werte über die gesamte Versuchsdauer bleiben jedoch zeitliche Änderungen in den Bedingungen, wie sie unter praktischen Einsatzbedingungen zu erwarten sind, unberücksichtigt. Zudem können aus der Bestimmung von Abtragsraten unter Standardprüfbedingungen keine Rückschlüsse auf die Ursachen des Materialabtrags sowie auf mögliche Wechselwirkungen zwischen der mechanischen sowie korrosiven Beanspruchungskomponente getroffen werden. Die Entwicklung eines elektrochemisch instrumentierten Versuchsaufbaus kann hier einem Informationszugewinn im Hinblick auf die wirkenden Mechanismen unter kombinierter erosiv-korrosiver Beanspruchung generieren und somit einen entscheidenden Beitrag zur Abschätzung des langfristigen Werkstoffverhaltens unter Einsatzbedingungen und folglich auch zur Verbesserung der Bauteilsicherheit leisten.
There is only sparse empirical data on the settling velocity of small, non-buoyant microplastics thus far, although it is an important parameter governing their vertical transport within aquatic environments. This study reports the settling velocities of 4031 exemplary microplastic particles. Focusing on the environmentally most prevalent particle shapes, irregular microplastic fragments of four different polymer types (9–289 µm) as well as five discrete length fractions (50–600 µm) of common nylon and polyester fibers were investigated, respectively. All settling experiments were carried out in quiescent water using a specialized optical imaging setup. The method has been previously validated in order to minimize disruptive factors, e.g. thermal convection or particle interactions, and thus enable the precise measurements of the velocities of individual microplastic particles (0.003–9.094 mm/s). Based on the obtained data, ten existing models for predicting a particle’s terminal settling velocity were assessed. It is concluded that models, which were specifically deduced from empirical data on larger microplastics, fail to provide accurate predictions for small microplastics. Instead, a different approach is highlighted as a viable option for computing settling velocities across the microplastics continuum in terms of size, density and shape.