Details

Autor(en) / Beteiligte

• Wiedemeier, Volker
• Zrenner, Artur
• Warnecke, Hans-Joachim

Titel

Spektroskopische Charakterisierung physiko-chemischer Systeme [Elektronische Ressource]

Erscheinungsjahr

2012

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• Hochschulschriften Visual Library - Scan2Web Hochschulschriften UB Paderborn (s2w-hsspadubpb)
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Beschreibungen/Notizen

• Tag der Verteidigung: 06.03.2012
• Paderborn, Univ., Diss., 2012
• ger: Im Bereich der chemischen Industrie kommt der Intensivierung chemischer Prozesse eine besondere Bedeutung zu. Für diese ist sind genauere Kenntnisse von Stofftransport und dem Ablauf chemischer Reaktionen unabdingbar. Der Einfluss der Transportprozesse auf die chemische Kinetik hängt dabei im Wesentlichen von den Reaktions- und Mischzeiten ab, wobei hier oft eine Mischungsmaskierung aufgrund gleich großer Zeitskalen vorliegt. Nur chemische Reaktionen, die in der Größenordnung von einigen Sekunden ablaufen, sind nicht mischungsmaskiert, so dass eine unverfälschte Aufnahme der inhärenten Kinetik ermöglicht wird. Hier lassen sich zum einen ein rein experimenteller und andererseits ein modellbasierter Ansatz verfolgen. Da beim rein experimentellen Ansatz die Voraussetzung, dass die Zeitskala der Mischprozesse kleiner ist als die der Reaktionen, nicht eindeutig belegbar ist, bietet sich mit der Anpassung eines Modells an experimentell vermessene Konzentrationsfelder eine alternative Methode zur Ermittlung der kinetischen Parameter an. Originäres Ziel dieser Arbeit ist die spektroskopische Analyse chemischer Stoffsysteme hinsichtlich der Vermessung/Aufnahme von Konzentrationsfeldern im Mikroreaktor und die entsprechende Charakterisierung des Mikroreaktorsystems. Damit verbunden ist die Realisierung, bzw. die Anpassung/Weiterentwicklung entsprechender Messverfahren. Hierbei ist die -Raman-Spektroskopie geradezu für die Betrachtung von Mehrkomponenten-Systemen prädestiniert und stellt die Hauptmethode dieser Arbeit dar. Für eine spätere, alternative Charakterisierung mittels laserinduzierter Fluoreszenz (LIF) werden zudem mögliche Stoffsysteme spektroskopisch charakterisiert.
• eng: In the field of chemical industry the increase of chemical processes is of particular importance. For this exact knowledge about mass transfer and the process of chemical reactions is indispensable. The influence of transport processes on chemical kinetics basically depends on the reaction and mixing times whereupon often a masking of the mixing is existent due to similar time-scales. Only chemical reactions which take place in the range of seconds are not masked by mixing, whereby an undisturbed acquisition of the inherent kinetics is enabled. Here on the one hand a solely experimental and on the other one a model-based approach can be pursued. The prerequisite that the time-scale of the mixing processes is less than the one of the reactions is not distinctively provable so the adaption of a model to experimental surveyed concentration fields is an appropriate alternative method for the determination of kinetic parameters. The original aim of this work is the spectroscopic analysis of chemical material systems with regard to the survey/acquisition of concentration fields in the micro reactor and the corresponding characterization of the micro reactor system. Closely connected to this is the realization and the adaption/enhancement of appropriate measurement techniques. At this juncture the -Raman spectroscopy is almost predestined for the inspection of multi-component systems and represents the main method described in this work. For a subsequent alternative characterization by laser-induced fluorescence (LIF) possible material systems are also characterized spectroscopically.