44
Kapitel 4
Der Abstand dieser Öffnungen von der Rotationsachse beträgt 18 mm (R,), der Radius
des Zylinders 52,5 mm (R). Die Berechnung des Füllvolumens der Zentrifugentrommel
(Vwasser = V Zylinder ' V Luft) ergab 5,58 I, die experimentelle Bestimmung durch Messung
des nach der Zentrifugation im Zylinder verbleibenden Wassers ergab 5,50 I. Die ge
ringe Differenz läßt sich durch das Totvolumen des Zylindereinsatzes (Rotor) erklären.
Die weiteren, auf der rechten Seite der Gleichung 4.11 stehenden Größen (n, p P , p F i)
sollen im folgenden für die verwendete Zentrifuge und für in Meerwasser suspendierte
marine Partikel genauer betrachtet werden.
4.6.2 Abschätzung der Abscheiderate der Zentrifugation
Die Viskosität von Meerwasser unterscheidet sich nur geringfügig von normalem
Wasser. Sie ist stark von der Temperatur und nur wenig vom Salzgehalt des Wassers
abhängig. Bei einem Salzgehalt von 35 %o und einer Temperatur von 15 °C beträgt die
Viskosität 0,0122 g cm' 1 s' 1 . Sie steigt auf einen Wert von 0,0161 g cm' 1 s' 1 für
Meerwasser mit gleichem Salzgehalt und einer Temperatur von 5 °C und sinkt nur
geringfügig auf 0,0120 g cm' 1 s' 1 , wenn bei gleicher Temperatur der Salzgehalt 25 %o
beträgt [20, 188].
Die Dichte von Meerwasser wird bestimmt durch den Druck, die Temperatur und den
Salzgehalt, wobei alle vorkommenden Dichten an der Meeresoberfläche sich zwischen
den Werten von 0,9960 und 1,0283kg/l bewegen [20]. Für ein Oberflächenwasser mit
einer Temperatur von 15 °C und einem Salzgehalt von 35 %o beträgt die Dichte 1,026
kg/l, bei 5 °C und gleichem Salzgehalt ist die Dichte 1,028 kg/l und bei 15 °C und 25 %o
Salzgehalt beträgt sie 1,018 kg/l [189]. Diese Beispiele zeigen deutlich, wie gering die
Dichteschwankungen im Bereich von Nord- und Ostsee sind.
Die Dichte der Schwebstoffe bewegt sich in einem deutlich größeren Intervall, je nach
Art des suspendierten Partikels. Mineralische Partikel haben eine Dichte von 1,9 - 3,6
g/cm 3 , während Plankton eine Dichte zwischen 1,13 und 1,21 g/cm 3 hat [179]. In der
Literatur finden sich Angaben zu der mittleren Dichte von Schwebstoffen von 2,1 g/cm 3
für Flußwasser [151] und 1,8 g/cm 3 [190] für küstennahes Meerwasser. Bei diesen
Angaben handelt es sich um Schüttdichten. Für die beabsichtigten Berechnungen ist
aber die Dichte der Partikel erforderlich. Im küstennahen Bereich besteht der Schweb
stoff hauptsächlich aus mineralischen Partikeln.