Quelltext der Seite Sperreffekt

Der '''Sperreffekt''' oder '''Sperr-Effekt''' ({{enS|''interception''}}) ist ein für die [[Filter (Fluidtechnik)|Filtration]] bedeutender physikalischer Effekt. Er wird in der deutschsprachigen Fachliteratur auch als '''Interzeption''' bezeichnet.<ref name="q0">Albert Hellmann, Kilian Schmidt, Siegfried Ripperger, Christoph Thelen, Carsten Möhlmann: ''Bestimmung der Abscheidewirkung von faserförmigen Filtermedien gegenüber ultrafeinen Partikeln''. In: ''[[Gefahrstoffe – Reinhaltung der Luft|Gefahrstoffe – Reinhalt. Luft]].'' 72, Nr. 11/12, 2012, {{ISSN|0949-8036}}, S.&nbsp;484–488.</ref>

== Mechanismus ==
Der Sperreffekt beruht darauf, dass die Bewegung des [[Massenmittelpunkt|Masseschwerpunktes]] eines abzuscheidenden Partikels zwar an der Filterfaser vorbeiführt, das Partikel aufgrund seiner geometrischen Ausdehnung dennoch auf die Faser auftrifft<ref name="q0"/><ref>Orest Lastow, Albert Podgorski: ''Single-Fiber Collection Efficiency.'' In: [[Kvetoslav R. Spurny]]: ''Advances in Aerosol Filtration.'' Lewis Publishers, Boca Raton 1998, ISBN 0-87371-830-5, S.&nbsp;27.</ref> und durch [[Adhäsion]] haften bleibt.

Mit größer werdendem Partikeldurchmesser steigt die Wahrscheinlichkeit des Kontakts zwischen Partikel und Faser.<ref name="q1">VDI 3677 Blatt 2:2004-02 ''Filternde Abscheider; Tiefenfilter aus Fasern (Filtering separators; Depth fiber filters)''. Beuth Verlag, Berlin. S.&nbsp;14.</ref> Dies beschreibt der Sperreffektparameter&nbsp;''R'':<ref name="q1"/>

:<math>R = \frac{D_\mathrm{P}}{D_\mathrm{F}}</math>

mit
* dem Partikeldurchmesser <math>D_\mathrm{P}</math>
* dem Faserdurchmesser <math>D_\mathrm{F}</math>.
Insbesondere bei [[Oberflächenfilter]]n mit vorhandenem [[Filterkuchen]] ist der Sperreffekt der dominierende Abscheidemechanismus.<ref>VDI 3677 Blatt 1:2010-11 ''Filternde Abscheider; Oberflächenfilter (Filtering separators; Surface filters)''. Beuth Verlag, Berlin. S.&nbsp;7.</ref> Aber auch bei [[Tiefenfilter]]n ist er von Bedeutung.<ref name="q1"/> Dort ist er bei Partikeldurchmessern größer ca. 0,1&nbsp;[[Meter #Mikrometer|µm]] als Abscheidemechanismus wahrnehmbar und zusammen mit der [[Trägheit]] ab einem Partikeldurchmesser größer ca. 0,4&nbsp;µm der vorherrschende Mechanismus.<ref name="q0"/>

== Weitere Begriffsverwendungen ==
Als Sperreffekt wird in der Halbleitertechnik auch teilweise der [[Schottky-Effekt]] (bzw. Sperrschichteffekt oder Gleichrichtereffekt) bezeichnet.

Weiterhin wird damit zudem die z.&nbsp;B. bei [[Nafion]] auftretende selektive Leitfähigkeit für Protonen und andere [[Kation]]en (Sperreffekt für Anionen), d.&nbsp;h. ein Diffusionsverhalten in Abhängigkeit von der Ionenladung, benannt.

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Halbleiterelektronik]]
[[Kategorie:Filtration]]
[[Kategorie:Physikalischer Effekt]]