Die Bildung einer festen Phase aus einer übersättigten Lösung bedeutet einen Kristallisationsvorgang. Dabei ist es für die weiteren Betrachtungen unerheblich, ob kristallografisch wohl geordnete Teilchen (wie bei Calcit oder Gips) oder eher amorphe Teilchen (wie bei Eisenoxiden oder Braunstein) entstehen.

Die physikalisch-chemischen Vorgänge bei der Kristallisation sind außerordentlich komplex, dennoch soll an dieser Stelle ein kurzer Einstieg in die Kristallisationskinetik vorgenommen werden, um die prinzipielle Wirkungsweise der Threshold - Aufbereitung verständlich zu machen.

Eine übersättigte Lösung ist ein Ein-Phasen-System, in unserem Fall flüssig. Sie ist thermodynamisch nicht stabil, sondern bestrebt, durch Ausscheidung des betreffenden Lösungsbestandteils in den energieärmeren stabileren Zustand überzugehen. Dabei muss eine neue, in unserem Fall feste  Phase entstehen, was die Schaffung einer Phasengrenzfläche fest/flüssig zur Folge hat.

Die Überwindung der Grenzflächenspannung erfordert jedoch Arbeit, so dass als Übergangszustand vorübergehend ein noch energiereicheres System geschaffen werden muss. Kleine Teilchen haben im Verhältnis zu ihrer Masse eine relativ große Oberfläche, so dass gerade diese besonders instabil sind und sich spontan wieder auflösen müssten (was im Regelfall auch geschieht).

Derartige Keime haben eine so genannte "unterkritische" Größe. Erst wenn diese Keime eine    "überkritische" Größe erreicht haben, sind sie thermodynamisch stabil und können weiter wachsen. Man unterscheidet daher in der Kristallisationskinetik die Vorgänge Keimbildung - Ausbildung von Keimen kritischer Größe - und Keimwachstum - Vergrößerung der Keime überkritischer Größe.

Bedenkt man ferner, dass gelöste Teilchen sich im Wasser als isolierte hydratisierte Ionen ungeordnet bewegen und im Kristall einen hohen Ordnungszustand bestehend aus einer Vielzahl von Teilchen aufweisen, wird deutlich, wie kompliziert, jedoch auch unwahrscheinlich das Entstehen von Teilchen kritischer Größste Teilchen

An diesem Punkt setzt die Threshold - Aufbereitung an. Dabei kommen so genannte Threshold - Inhibitoren zum Einsatz. Dies sind wasserlösliche ionische Verbindungen mit der Eigenschaft, an der Oberfläche von bestimmten mineralischen Teilchen stark adsorbiert zu werden.

Die Adsorption bewirkt eine Veränderung der Oberflächenbeschaffenheit und verhindert, stört oder verzögert weiteres Wachstum. Bilden derartige Threshold - Inhibitoren mit Keimen unterkritischer Größe einen Adsorptionskomplex, verringert sich die Wahrscheinlichkeit, überkritische Größe zu erreichen drastisch, was wieder zur spontanen Auflösung führt. Auf diese Weise können hoch übersättigte wässrige Lösungen von mineralischen Bestandteilen stabilisiert werden, ohne dass Trübungen oder Ausfällungen auftreten.

Ein weiterer Effekt bezieht sich auf das Wachstum von Keimen überkritischer Größe. Durch oberflächliche Adsorption wird das weitere Wachstum verzögert und so stark gestört, dass sich keine geordneten kristallografischen Oberflächen ausbilden, sondern unregelmäßig geformte Kristalle entstehen, die die Fähigkeit zur Verfilzung und Bildung eines festen, harten Belages verlieren.

Es gibt Threshold - Inhibitoren, die besonders geeignet sind die Keimbildung zu unterdrücken und andere, die vorwiegend das Keimwachstum stören. In der Praxis werden meistens unterschiedlich wirkende Threshold - Inhibitoren miteinander kombiniert, um die besten Ergebnisse zu erzielen.

Die Wirkungsweise einzelner Threshold - Inhibitoren ist spezifisch für bestimmte schwerlösliche Mineralsalze.

So sind z.B. zur Inhibierung der Calciumcarbonatbildung andere Substanzen wirksam als zur Inhibierung der Ablagerung von Gips, wiederum andere zur Verhinderung von Calciumphosphat, Bariumsulfat, Eisenverbindungen etc.

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