Homogene Kondensation von Essigsäure Vertiefungsseminar im Rahmen des PC-F Praktikums WS 2006/2007 Referent: Leonid Schaaf Deckblatt 

Gliederung Einleitung kurze theoretische Beschreibung der homogenen Kondensation Versuchsaufbau und - durchführung Ergebnisse Änderung der anfänglichen Aufgabenstellung  Zusammenfassung

Einleitung Wieso ausgerechnet Essigsäure? Essigsäure liegt in der Dampfphase als Dimer vor bisher noch unerforscht Kann die Kondensation der Essigsäure mit der klassischen Theorie beschrieben werden ?

Theoretische Betrachtung freie Umwandlungsenthalpie kritische Größen r*, S*, ΔG* ΔG* als „Aktivierungsenergie“ für die Kondensation

Theoretische Betrachtung  J= Tropfrate  Kondensationstheorie nach Becker, Döhring und Zeldovitch

Theoretische Betrachtung Ausgehend von sind folgende experimentell relativ leicht zugängliche Beobachtungen zu erwarten: - Die Tropfenrate J als Funktion der Übersättigung S steigt an - Die Übersättigung S als Funktion der Temperatur T nimmt ab

Versuchsaufbau und -durchführung 1 2 4 ! 5 3 6

Versuchsaufbau und -durchführung Bestimmung der Nukleationstemperatur Prüfung auf Konstanz der Tropfenraten in Langzeitmessungen Probleme mit der Reproduzierbarkeit der Messungen Auftretende Korrosion der Bodenplatte  Prüfung des Materials in einem Langzeittest in Heliumatmosphäre  kein aufschlussreiches Ergebnis

Ergebnis I Materialien der Kammer noch nicht ausgereift Ausblick: Beschichtung der Bodenplatte mit korrosionsbeständigem Material, z.B. Gold oder Teflon Verwendung von anderen Stahllegierungen

Wechsel der Aufgabenstellung Überarbeitung des vorhandenen Scripts für den PC-F-Praktikumsversuch „Homogene Kondensation“  Theoretische Grundlagen  Aufgabenstellung  Auswertung Reproduzierbarkeit der theoretisch vorhergesagten Zusammenhänge zwischen J, S und T Verhalten der Parameter J, S und T in Abhängigkeit von der Deckeltemperatur

Ergebnisse II Temperatur / °C Übersättigung S Jexp / cm-3*s-1 Jtheorie / cm-3*s-1 298,48 4,12 18,76 1140 298,17 3,96 11 689 297,95 3,85 7,96 508 297,79 3,78 5,06 460 297,58 3,68 1,61 106

Ergebnisse II Darstellung der Übersättigung in Abhängigkeit der Temperatur Ausgehend von Deckeltemperatur / °C Temperatur / °C Übersättigung S 5 295,11 3,82 7,5 297,58 3,68 10 300,68 3,58 12,5 302,75 3,36

Zusammenfassung Materialen der Nebelkammer zur Untersuchung der Essigsäure noch in Entwicklung Vielleicht mehr Erfolg an einer mit Gold beschichteten Oberfläche Theoretische Trends können gut nachvollzogen werden Dennoch große Unterschiede zwischen gemessenen Tropfraten und theoretisch errechneten.