Experimentelle Bestimmung und theoretische Beschreibung von gas-flüssig Gleichgewichten ionischer Fluide mit kombinierten Messmethoden

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Marcus Stuckenholz

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Unter ionischen Flüssigkeiten (engl. ionic liquids; ILs) werden organische Salze zusammengefasst, die nach allgemeiner Definition aus molekularen organischen Kationen sowie organischen oder anorganischen Anionen bestehen, eine Schmelztemperatur von T < 100 °C aufweisen und meistens über einen vernachlässigbar niedrigen Dampfdruck verfügen. Die thermophysikalischen Eigenschaften werden dabei von den Kationen und Anionen bestimmt. Binäre Mischungen einer IL in Kombination mit n-Alkylalkoholen stellen z.B. potentielle Kandidaten für Arbeitsfluide in Absorptionskältemaschinen dar. Zur Prozessauslegung ist jedoch ein fundiertes Verständnis des gas-flüssig Phasenverhaltens unabdingbar. Während der Einfluss des Anions bereits ausführlich untersucht wurde, liegen keine systematischen Studien zum Einfluss des Kations sowie des n-Alkylalkohols vor. Mit dem Ziel diese Lücke zu schließen, wurden im Rahmen dieser Arbeit die isobaren gas-flüssig Gleichgewichte binärer Mischungen einer 1-Alkyl-3-methylimidazolium Trifluormethylsulfonat (CxmimTfO; x = 2, 4, 6, 8) IL mit einem n-Alkylalkohol (Methanol, Ethanol, Propan-1-ol und Butan-1-ol) im Druckbereich zwischen 500 mbar < p < 1000 mbar systematisch mit Hilfe der isobaren Ebulliometrie untersucht. Dabei weisen alle Mischungen signifikante Abweichungen vom idealen Verhalten auf, welche sowohl vom n-Alkylalkohol als auch vom Kation der IL beeinflusst werden. Eine Verlängerung der n-Alkylalkohole resultiert in einer Abnahme der Wechselwirkungen zwischen den Molekülen beider Komponenten, wohingegen eine Variation der Alkylseitenkette am Kation den gegenteiligen Effekt ausübt. Ergänzend wurden die Modelle Wilson-GL, NRTL-Modell und PC-SAFT-ZGL untersucht, wobei einzig das NRTL-Modell eine quantitative Beschreibung der Systeme ermöglicht.

Produktinformationen

Titel:

Experimentelle Bestimmung und theoretische Beschreibung von gas-flüssig Gleichgewichten ionischer Fluide mit kombinierten Messmethoden

Untertitel:

Berichte aus der Thermodynamik

Autor:

Marcus Stuckenholz

EAN:

9783844082005

ISBN:

978-3-8440-8200-5

Format:

Kartonierter Einband

Genre:

Maschinenbau & Fertigungstechnik

Anzahl Seiten:

276

Jahr:

2021

Lesemotiv:

Verstehen

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