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\chapter{Ergebnisse und Diskussion}
\label{Ergebnisse}

\section{Versuchsreihe 1: Screening von 15 verschiedenen Tensiden}

\subsection{Ergebnisse}

\subsubsection{Auswertung der Proben mit 0,2\% Tensid im Ansatz}

Zum Zeitpunkt der Probenahme, eine Woche nach dem Ansetzen, hatten sich die Phasen teilweise noch 
nicht eindeutig getrennt, wie in Abbildung \ref{Bilder 0,2} zu sehen ist. Dies erschwerte die Messung der 
Phasenhöhe, die zur Ermittlung des 
Volumens benötigt wurde. Bei Lutensol FSA10 war die leichte Phase noch sehr von trüben Schlieren 
durchsetzt, so dass die untere Phasengrenze nicht bestimmt werden konnte. Bei Brij 97 war die 
leichte Phase milchig weiß. Da es nicht sicher war ob die Lösung noch klar werden würde, wurde hier 
auf die Beprobung verzichtet und abgewartet wie sich die später angesetzte Probe mit 2\% Tensid 
entwickeln würde. Auch andere Tenside zeigten eine leichte Trübung, die sich allerdings nach unten 
absetzte. Hier erfolgte die Höhenmessung an der oberen Grenze der Trübung.
Wegen der durch die Trübung verursachten Ungenauigkeit bei der Höhenmessung und des durch Messen 
des Außendurchmessers abgeschätzten Innendurchmessers ist die Angabe des Volumens nicht als exakter 
Wert zu verstehen. 

\begin{figure}
\centering
\includegraphics[scale=0.1]{bilder/DSC_0463}
\caption{Screnning: Ansätze mit 0,2\% Tensid}
\label{Bilder 0,2}
\end{figure}

Die Konzentrationsbestimmung ergab Schwefelkohlenstoffgehalte zwischen 3,91 g/L und 6,52 g/L. Der 
niedrigste Wert wurde bei der BASF-Tensidmischung, der höchste bei Brij 98 gefunden. Wobei die 
gemessenen Konzentrationen nur unwesentlich über der Löslichkeit von Schwefelkohlenstoff in reinem 
Wasser (2 g/L bei 20°C) liegen.

Die gemessene Dichte der Proben lag zwischen 0,997 g/L bei Lutensol FSA10 und 1,084 g/L bei Brij 
98. 
Bei der Oberflächenspannung wurden die Proben und die entsprechenden Tensid-Salzlösungen 
miteinander verglichen. Erwünscht ist eine deutliche Abnahme der Oberflächenspannung in der Probe. 
Am Besten war das Verhältnis von der Oberflächenspannung von Probe zu Tensid-Lösung bei Brij 58, am 
schlechtesten bei der BASF-Tensidmischung. Bei der BASF-Tensidmischung lag die Oberflächenspannung 
in der Probe bei 57,38 mN/m, was im Vergleich sehr hoch ist. Die Ergebnisse sind in Tabelle 
\ref{tab:V1_0,2} zusammengefasst.


\subsubsection{Auswertung der Proben mit 2\% Tensid im Ansatz}

Fast alle Proben waren mehr oder weniger trüb, Brij 97 war wieder milchig weiß und blieb auch so, 
Uniperol EL war leuchtend gelb, aber nicht trüb (vgl. Abbildung \ref{Bilder 2,0}).
Bei der Probenahme für die Konzentrationsmessung wurden die trüben Schlieren bei Lutensol ON 60 so 
stark aufgewirbelt, dass keine repräsentative Probe mehr zu entnehmen war. Daher wurde hier auf die 
Konzentrationsbestimmung verzichtet. Die niedrigste $CS_2$-Konzentration wurde mit 4,79 g/L bei 
der BASF-Tensidmischung gefunden, die höchste mit 103,06 g/L bei \mbox{Brij 97}. Diese Konzentration ist 
im Vergleich zu den anderen Proben extrem hoch, der Mittelwert aller untersuchter Proben lag bei 
32,05 g/L. 

\begin{figure}
\centering
\includegraphics[scale=0.1]{bilder/DSC_0946}
\caption{Screnning: Ansätze mit 2\% Tensid}
\label{Bilder 2,0}
\end{figure}

Die Dichte der Proben lag zwischen 1,013 g/L und 1,051 g/L.
Beim Vergleich der Oberflächenspannung von Proben und Tensidlösungen wurde der niedrigste Wert für 
Brij S20 ermittelt, gefolgt von Brij 98 und \mbox{Uniperol EL}. Auffällig war, dass die 
Oberflächenspannung der BASF-Tensidmischung mit 57,54 mN/m wieder den fast gleichen Wert erreichte wie auch 
schon bei den Ansätzen mit 0,2\% Tensid. Die Ergebnisse dieses Versuchs sind in \mbox{Tabelle \ref{tab:V1_2,0}} 
zusammengefasst.

\input{V1_Tabelle0,2}
\input{V1_Tabelle2,0}

%\begin{flushleft}
%\begin{figure}
%\includegraphics[scale=0.9, trim=1.5cm 3cm 0cm 0cm]{bilder/V1_Tabelle_0,2}
%\caption[Tabelle_V1]{Messwerte von Versuch 1: Screening von 15 verschiedenen Tensiden}
%\end{figure}
%\end{flushleft}

\subsection{Bewertung der Ergebnisse}

Dieser erste Versuch sollte die grundsätzliche Eignung verschiedener Tenside für die 
Solubilisierung von Schwefelkohlenstoff zeigen und diente so einer Vorauswahl für weiterführende 
Versuche.
Als erstes schieden die Tenside aus, die sich nicht wie gewünscht in der Salzlösung lösen ließen. 
Dies galt für SDS, welches sich trotz Wärmezufuhr und langem Rühren nicht löste, und für DSSS,  
welches auf die Anwesenheit von Kationen mit Gelbildung reagierte. Zwar war auch Enordet 
problematisch, da die Tensid-Salzlösung stark getrübt und viskos war,  es wurde aber zunächst nicht 
von weiteren Versuchen ausgeschlossen, sondern ohne Salz in reinem Wasser angesetzt. Die genannten 
Effekte waren schon bei der geringen Tensidkonzentration von nur 0,2\% sichtbar und wurden bei der 
höheren Konzentration von 2\%  noch verstärkt.
%Von den mit Schwefelkohlenstoff angesetzten Proben wurden einige nicht vollständig untersucht 
%werden aufgrund ihres Verhaltens oder Aussehens. Bei den Proben mit 0,2\% Tensid wurde Brij 97 
%aufgrund der milchig-weißen Farbe der leichten Phase auf eine beprobung verzichtet und bei Lutensol 
%FSA10 konnte das Volumen und die Oberflächenspannung auf Grund der starken Inhomogenität der Probe 
%nicht gemessen  werden.
Die gemessenen Konzentrationen an gelöstem Schwefelkohlenstoff lagen bei den Proben mit 0,2\% 
Tensid mit 3,91 g/L - 6,53 g/L erwartungsgemäß kaum über der Löslichkeit in reinem Wasser, welche 2 
g/L beträgt.
Die Oberflächenspannung der Probe blieb im Vergleich mit der Oberflächenspannung der 
Tensid-Salzlösung ungefähr konstant.

Bei der Untersuchung der Proben mit 2\% Tensid im Ansatz traten deutliche Unterschiede zwischen den 
unterschiedlichen Tensiden hinsichtlich der Konzentration von gelöstem Schwefelkohlenstoff auf. Die 
gemessenen Konzentrationen reichten von 4,79 g/L (BASF-Tensidmischung) bis 103,06 g/L (Brij 97). 
Dies war allerdings mit Abstand die höchste Konzentration, denn die zweithöchste gemessene 
Konzentration lag bei gerade 51,43 g/L (Lutensol FSA10).
Nach Betrachtung der Konzentration war Brij 97 mit Abstand das effizienteste Tensid, gefolgt von 
Lutensol FSA10 mit 51,43 g/L, Uniperol EL mit 48,55 g/L, Igepal mit 47,51 g/L und Enordet in 
destilliertem Wasser mit 41,7 g/L. Alle weiteren Tenside wiesen ein deutlich schlechteres 
Solubilisierungspotential auf. 
Sortiert nach dem Oberflächenspannungsverhältnis zwischen Probe und Tensid-Salzlösung ergibt sich 
eine andere Reihenfolge. Diese lautet dann Brij 98, Brij S20, Uniperol EL, Brij 97 und Enordet in 
destilliertem Wasser. Bei Lutensol FSA10 und Igepal lag die Oberflächenspannung der Probe über der 
der Tensid-Salzlösung. Allerdings sind die Messergebnisse für die Oberflächenspannungen kritisch zu 
bewerten, da die Proben während der Messung schäumten. Durch den Schaum ist vermutlich ein 
Gegendruck entstanden, so dass zu hohe Werte gemessen wurden.
Die Ergebnisse sind in Abbildung \ref{V1} grafisch dargestellt.


\section{Versuchsreihe 2: Einstellen der optimalen Tensidkonzentration}

Aus den im ersten Versuch untersuchten Tensiden sollten einige ausgewählt werden. Für diese sollte dann die 
optimale Tensidkonzentration ermittelt werden, also die Konzentration, bei der am meisten 
Schwefelkohlenstoff gelöst werden kann.
Hierzu wurde eine Verdünnungsreihe hergestellt, wobei die Tensidkonzentration variierte und die 
Konzentration an Salz und Schwefelkohlenstoff konstant gehalten wurde.
Fotos der zwei beprobten Reihen sind in Abbildung \ref{konzentration1} und \ref{konzentration2}  zu sehen.

\begin{figure}
\centering
\includegraphics[scale=0.075]{bilder/DSC_3327}
\caption{Brij S20}
\label{konzentration1}
\end{figure}

\begin{figure}
\centering
\includegraphics[scale=0.075]{bilder/DSC_3366}
\caption{Brij 97}
\label{konzentration2}
\end{figure}

\subsection{Ergebnisse}

Die Bestimmung des Volumens ist bei diesem zweiten Versuch genauer als beim vorangegangenen 
Versuch, da das Volumen der Vials kalibriert wurde und  das Verhältnis von Höhe zu Durchmesser 
größer ist. Somit wirkt sich der Messfehler durch die Höhenmessung geringer aus. 

\subsubsection{Auswertung der Reihe mit Brij S20}

Für Brij S20 wurden Konzentrationen an gelöstem $CS_2$ von 7,38 g/L bis 72,72 g/L gemessen. Die 
höchste Konzentration wurde bei der Probe mit knapp 3 \% Tensid im Ansatz gefunden. 
Die Dichte lag zwischen 1,05 g/L und 1,11 g/L.
Hier wurden nun nicht die Oberflächenspannungen von Probe und Stammlösung verglichen, sondern die 
Oberflächenspannung wurde mit der Konzentration an gelöstem Schwefelkohlenstoff in 
der leichten Phase verglichen. Dies ist in Diagramm \ref{S20} dargestellt. 
Die Oberflächenspannung nimmt ab, während die Konzentration steigt, und umgekehrt. Die Ergebnisse 
dieses Versuchs sind in Tabelle \ref{tab:V2_BrijS20} zusammengefasst.

%Tabelle mit den Messergebnissen von Brij S20

\input{V2_TabelleBrijS20}


%\begin{flushleft}
%\begin{figure}
%\includegraphics[scale=0.9, trim=1.5cm 23cm 0cm 0cm]{bilder/V2_Tabelle_BrijS20}
%\caption[Tabelle V2_BrijS20]{Messergebnisse von Versuch 2: Einstellen der optimalen Tensidkonzentration für Brij S20}
%\end{figure}
%\end{flushleft}

\subsubsection {Auswertung der Reihe mit Brij97}

Für Brij 97 wurden deutlich höhere Konzentrationen als für Brij S20 gefunden. Diese lagen zwischen 
110,98 g/L und 893,12 g/L. Auch hier wurde die höchste Konzentration in der Probe mit rund 3 \% 
Tensid im Ansatz gefunden. 
Die Dichte der leichten Phase lag zwischen 1,05 g/L und 1,09 g/L, also im gleichen Bereich wie die 
Dichte von Brij S20. Hier war allerdings der Effekt zu beobachten, dass die Dichte mit steigender 
Tensidkonzentration zunahm.
Beim Vergleich von Oberflächenspannung und $CS_2$-Konzentration war der Effekt der steigenden 
Konzentration bei abnehmender Oberflächenspannung deutlicher und eindeutiger ausgeprägt als bei 
Brij S20. Die Messwerte sind tabellarisch in Tabelle \ref{tab:V2_Brij97} zusammengefasst und in
Abbildung \ref{97} grafisch dargestellt.

%Tabelle mit den Messergebnissen mit Brij 97

\input{V2_TabelleBrij97}

%\begin{flushleft}
%\begin{figure}
%\includegraphics[scale=0.9, trim=1.5cm 23cm 0cm 0cm]{bilder/V2_Tabelle_Brij97}
%\caption[Tabelle V2_Brij97]{Messergebnisse von Versuch 2: Einstellen der optimalen Tensidkonzentration für Brij 97}
%\end{figure}
%\end{flushleft}


\subsection{Bewertung der Ergebnisse}

Der Verlust der zwei Proben von Brij 97 stellte kein größeres Problem dar, da es sich hier um die 
Probe 1 mit \mbox{ 0,1 \%} Tensid und die Probe 6 mit 2,5\% Tensid handelte, also zum einen nicht um benachbarte 
Proben. Zum anderen sind diese Konzentrationen vergleichbar mit denen aus dem ersten Screening 
(0,2\% und 2\%). 

Im Vergleich zum ersten Screening wurde hier die extrem gute Solubilisierung des 
Schwefelkohlenstoffs durch Brij 97 nochmals deutlicher. Durch die steigende Tensidkonzentration
steigt auch die Anzahl der Mizellen, und somit die Solubilisierungskapazität. Bei weiter steigender 
Tensidkonzentration löst sich das Tensid auch verstärkt in der schweren Phase und bildet inverse 
Mizellen. Schließlich bildet sich eine Mittelphase. Die gemessene Höchstkonzentration lag bei Brij 
97 zehnfach über der höchsten Konzentration, die für Brij S20 gefunden wurde.
Trägt man die gemessene Konzentration von gelöstem Schwefelkohlenstoff gegen die 
Tensidkonzentration auf, wie in Grafik \ref{97} und \ref{S20} dargestellt, lässt sich gut erkennen, dass die 
maximale Solubilisierung bei der Probe mit knapp 3\% Tensid im Ansatz vorliegt. Danach fällt die 
Kurve wieder. Mehr Tensid hat hier keine zusätzliche lösungsvermittelnde Wirkung. Zu beachten ist, 
dass die gefundenen Werte nicht dem kritischen Punkt und damit den maximal möglichen Konzentrationen 
gleichgesetzt werden können, denn die Proben wurden aus dem Zweiphasengebiet entnommen. Die 
dargestellte Kurve liegt unterhalb der Binodalkurve. Der kritische Punkt dürfte in der Nähe 
der ermittelten Konzentration liegen, lässt sich aber durch diesen Versuch nicht exakt finden. 
Hierzu müsste eine exakte Mischungkurve durch schrittweises zutitrieren der einzelnen Komponenten 
aufgenommen werden und die Konoden durch chemische Analyse aller Komponenten in beiden Phasen 
bestimmt werden.



%Grafiken möglichst als Viererblock zusammenfassen

%\begin{figure}
%\includegraphics[width=0.48\textwidth]{bilder/V2_Konzentration_BrijS20}
%\caption[Konzentration Brij97]{Konzentrationsverlauf abhängig von der Konzentration an Brij S20}
%\end {figure}
%\begin{figure}
%\includegraphics[width=0.5\textwidth]{bilder/V2_OFS_BrijS20}
%\caption[OFS Brij97]{Oberflächenspannung abhängig von der Konzentration an Brij S20}
%\end {figure}
%\begin{figure}
%\includegraphics[width=0.5\textwidth]{bilder/V2_Dichte_BrijS20}
%\caption[Dichte Brij97]{Dichte abhängig von der Konzentration an Brij S20}
%\end {figure}
%\begin{figure}
%\includegraphics[width=0.5\textwidth]{bilder/V2_Solub_BrijS20}
%\caption[Konzentration Brij97]{Solubilisierungsfaktor abhängig von der Konzentration an Brij S20}
%\caption[Messwerte Brij S20]{Verlauf von Konzentration, Oberflächenspannung, Dichte und Solubilisierungspotential über die Tensidkonzentration im Ansatz}
%\end{figure}


%Das mit dem hinscalieren tut net so wirklich und die erste Grafik ist anders als die anderen
%\begin{figure}
%\centering
%\mbox
%{\subfigure
 %{
 %\includegraphics[scale=0.257, trim=0cm 14.5cm 0cm 0cm]{bilder/V2_Konzentration_BrijS20}
 %\quad
 %\subfigure{\includegraphics[width=8.3cm, trim=0cm 17cm 0cm 0cm]{bilder/V2_OFS_BrijS20} }
 %}
%}
%{\subfigure
 %{
 %\includegraphics[width=8cm, trim=0.3cm 0cm 0cm 0cm ]{bilder/V2_Dichte_BrijS20}
 %\quad
 %\subfigure{\includegraphics[width=8cm, trim=0.5cm 0cm 0cm 0cm]{bilder/V2_Solub_BrijS20} }
 %}
%}
%\caption{Verlauf von Konzentration, Oberflächenspannung, Dichte und Solubilisierungspotential über die Konzentration von Brij S20}
%\label{fig12}
%\end{figure}

%\begin{figure}
%\centering
%\mbox
%{\subfigure
% {
 %\includegraphics[width=8cm, trim=0cm 15cm 0cm 5cm]{bilder/V2_Konzentration_Brij97}
 %\quad
 %\subfigure{\includegraphics[width=8cm, trim=0cm 15cm 0cm 5cm]{bilder/V2_OFS_Brij97} }
% }
%}
%{\subfigure
 %{
 %\includegraphics[width=8cm, trim=0cm 5cm 0cm 0cm]{bilder/V2_Dichte_Brij97}
 %\quad
 %\subfigure{\includegraphics[width=8cm, trim=0cm 5cm 0cm 0cm]{bilder/V2_Solub_Brij97} }
 %}
%}
%\caption{Verlauf von Konzentration, Oberflächenspannung, Dichte und Solubilisierungspotential über die Konzentration von Brij 97}
%{
%\begin{flushleft}
%\includegraphics[width=8cm, trim=0cm 5cm 0cm 5cm]{bilder/V2_Viskos_Brij97}
%\caption{Verlauf der Viskosität über die Konzentration von Brij 97}
%\end{flushleft}
%}
%\label{fig13}
%\end{figure}




%\begin{figure}
%\centering

%\begin{tabular}{cc}
%\includegraphics[scale=0.257, trim=0cm 14.5cm 0cm 0cm]{bilder/V2_Konzentration_BrijS20} &
%\includegraphics[width=8cm, trim=0.3cm 4cm 0cm 0cm ]{bilder/V2_OFS_BrijS20}
%\end{tabular}
%\caption{bla bla}

%\begin{tabular}{cc}
%\includegraphics[width=8cm, trim=0.3cm 4cm 0cm 0cm ]{bilder/V2_Dichte_BrijS20} &
%\includegraphics[width=8cm, trim=0.3cm 4cm 0cm 0cm ]{bilder/V2_Solub_BrijS20}
%\end{tabular}
%\caption{bla bla 2}
%\label{eis1}

%\end{figure} 




%\begin{figure}
%\includegraphics[width=0.5\textwidth]{bilder/V2_Konzentration_Brij97}
%\caption[Konzentration Brij97]{Konzentrationsverlauf abhängig von der Konzentration an Brij 97}
%\end {figure}
%\begin{figure}
%\includegraphics[width=0.5\textwidth]{bilder/V2_OFS_Brij97}
%\caption[OFS Brij97]{Oberflächenspannung abhängig von der Konzentration an Brij 97}
%\end {figure}
%\begin{figure}
%\includegraphics[width=0.5\textwidth]{bilder/V2_Dichte_Brij97}
%\caption[Dichte Brij97]{Dichte abhängig von der Konzentration an Brij 97}
%\end {figure}
%\begin{figure}
%\includegraphics[width=0.5\textwidth]{bilder/V2_Solub_Brij97}
%\caption[Konzentration Brij97]{Solubilisierungsfaktor abhängig von der Konzentration an Brij 97}
%\end {figure}
%\begin{figure}
%\includegraphics[width=0.5\textwidth]{bilder/V2_Viskos_Brij97}
%\caption[Konzentration Brij97]{Solubilisierungsfaktor abhängig von der Konzentration an Brij 97}
%\end{figure}



\section{Versuchsreihe 3: Salinitätsscan}

\subsection{Ergebnisse}

Alle Proben bildeten eine gleichmäßige Mittelphase aus und lösten den gesamten Schadstoff. Das heißt,
es war keine Schwerphase mehr vorhanden, siehe Abbildung \ref{sal}.
Die gemessenen $CS_2$ Konzentrationen lagen zwischen 561,56 g/L und 745,78 g/L, wobei die 
Konzentration mit steigendem Salzgehalt zunächst anstieg, die Maximalkonzentration bei 1,2 \% 
Calciumchlorid im Ansatz (Probe 4) erreichte und danach wieder abfiel.
Die Dichten lagen zwischen 1,09 g/L und 1,16 g/L.
Die Oberflächenspannungen wurden wieder mit der Konzentration an gelöstem Schwefelkohlenstoff 
verglichen. Zwar ergaben die Messwerte von Oberflächenspannung und Konzentration keinen so 
eindeutigen Zusammenhang wie beim Versuch zur Einstellung der optimalen Tensidkonzentration bei 
festem Salzgehalt.  Die Werte im Vergleich waren aber doch stimmig. Bei niedriger 
Oberflächenspannung wurde also eine hohe Schwefelkohlenstoffkonzentration gemessen, bei hoher 
Oberflächenspannung eine niedrige. Die Messwerte sind in Tabelle \ref{tab:V3_Tabelle}
aufgeführt und in Abbildung \ref{Salinity} grafisch dargestellt.

\begin{figure}
\centering
\includegraphics[scale=0.3]{bilder/DSC_5175}
\caption{Proben mit 3\% Brij 97 und variabler Salz-Konzentration}
\label{sal}
\end{figure}

%Tabelle mit den Ergebnissen

\input{V3_Tabelle}


%\begin{flushleft}
%\begin{figure}
%\includegraphics[scale=0.9, trim=1.5cm 23cm 0cm 0cm]{bilder/V3_Tabelle}
%\caption[Tabelle V3]{Messergebnisse von Versuch 3: Salinitätsscan für Brij 97 mit $CaCl_2$}
%\end{figure}
%\end{flushleft}

\subsection{Bewertung der Ergebnisse}

Insgesamt wurde die solubilisierende Wirkung des Tensides durch das Salz etwas abgeschwächt. Die 
gemessenen Konzentrationen waren zwar noch immer hoch, jedoch wurden die Höchstwerte aus dem 
Versuch zur Einstellung der optimalen Tensidkonzentration nicht erreicht. Dieses Verhalten war so 
erwartet worden und deckt sich mit Literaturangaben \cite{Kitahara}. 
Die Ungleichmäßigkeiten in der Messung sollten durch einen Wiederholungsversuch überprüft und 
gegebenenfalls korrigiert werden.


Ein weiterer Effekt wurde durch diesen Versuch allerdings noch nicht berücksichtigt. So ist es 
möglich, dass zweiwertige Kationen neben der Beeinflussung des Tensids auch einen direkten Einfluss 
auf den Lösungsvorgang des Tensids haben und selbst als Komplexbildner arbeiten. Dieser Effekt 
sollte durch einen weiteren Versuch ausgeschlossen werden, bei dem ein Salz mit einwertigen 
Kationen zum Einsatz kommt.


%\begin{figure}
%\%includegraphics[width=0.5\textwidth]{bilder/V3_Konzentration}
%\caption[Konzentration Brij97]{Konzentrationsverlauf abhängig von der Konzentration an $CaCl_2$}
%\end{figure}

%\begin{figure}
%\includegraphics[width=0.5\textwidth]{bilder/V3_OFS}
%\caption[OFS Brij97]{Oberflächenspannung abhängig von der Konzentration an $CaCl_2$}
%\end{figure}

%\begin{figure}
%\includegraphics[width=0.5\textwidth]{bilder/V3_Dichte}
%\caption[Dichte Brij97]{Dichte abhängig von der Konzentration an $CaCl_2$}
%\end{figure}

%\begin{figure}
%\includegraphics[width=0.5\textwidth]{bilder/V3_Solub}
%\caption[Konzentration Brij97]{Solubilisierungsfaktor abhängig von der Konzentration an $CaCl_2$}
%\end{figure}


%Die Bilder hängen voll aufeinander drauf
%\begin{figure}
%\centering
%\mbox
%{\subfigure
 %{
 %\includegraphics[width=8cm]{bilder/V3_Konzentration}
 %\quad
 %\subfigure{\includegraphics[width=8cm]{bilder/V3_OFS} }
 %}
%}
%{\subfigure
 %{
 %\includegraphics[width=8cm]{bilder/V3_Dichte}
 %\quad
 %\subfigure{\includegraphics[width=8cm]{bilder/V3_Solub} }
 %}
%}
%\caption{Verlauf von Konzentration, Oberflächenspannung, Dichte und Solubilisierungspotential über die Konzentration von $CaCl_2$}
%\label{fig14}

%\end{figure}

\section{Wiederholungsversuche}

Um die erhaltenen Ergebnisse abzusichern wurden Wiederholungsversuche durchgeführt. Der Versuch zur Bestimmung der
optimalen Tensidkonzentration wurde mit einer Doppelreihe wiederholt. Statt wie im Erstversuch Calciumchlorid wurde hier 
allerdings Natriumchlorid verwendet. Der Salinitätsscan wurde vierfach wiederholt.
 Dabei wurde eine Doppelreihe für Calciumchlorid und eine Doppelreihe für Natriumchlorid hergestellt.
Die Versuchsdurchführung erfolgte wie in den vorigen Versuchen. Angesetzt wurden die Proben in \mbox{15 ml}-Vials.
Lediglich die Probenahme unterschied sich in einem Punkt von den vorigen Versuchen: Es wurde zunächst eine 
Zwischenverdünnung mit \mbox{2,5 ml} Probe auf \mbox{10 ml} Methanol hergestellt. Diese wurde dann um den Faktor 
100 weiterverdünnt. Dies hat den Vorteil, dass Inhomogenitäten in der Probe sich weniger stark auf das Messergebnis 
auswirken.

\subsection{Wiederholungsversuch 1: Bestimmung der optimalen Tensidkonzentration}

Bei den Proben mit einem Tensidgehalt von rund \mbox{1,5 \%} und mehr bildete sich eine deutliche
Mittelphase, die ebenfalls beprobt wurde.
Die gemessenen $CS_2$-Konzentration lag deutlich unter der im Erstversuch gemessenen. Dies ist vermutlich ein Effekt der
Zwischenverdünnung. Aber auch ein Einfluss Salzes ist möglich. Die Konzentration in der Mittelphase lag dabei deutlich über der der leichten Phase.
Es wurde nicht ersichtlich, dass die optimale Tensidkonzentration erreicht wurde. Die Messkurven naherten sich zwar einem 
konstanten Wert an, fielen aber nicht wieder ab. Dies sollte mit einer Messreihe mit höheren Tensidkonzentrationen 
überprüft werden. Die Messwerte sind in Tabelle \ref{Wdh1} zusammengefasst. Grafisch dargestellt sind sie in Abbildung 
\ref{97}.

\input{Wdh1_Tabelle}

\subsection{Wiederholungsversuch 2: Salinitätsscan}

Die $CS_2$-Konzentrationen lagen deutlich unterhalb der im Erstversuch gemessenen. Dies lässt sich hier eindeutig 
auf die durchgeführte Zwischenverdünnung zurückführen. Untereinander sind die Messwerte sehr stimmig. Ein Einfuß
insgesamt durch das Salz ist nicht erkennbar. Auch ein Unterschied zwischen den beiden verwendeten Salzen ist nicht 
vorhanden.Die Messwerte sind in Tabelle \ref{Wdh2} zusammengefasst. Grafisch dargestellt sind sie in Abbildung 
\ref{Salinity}.

\input{Wdh2_Tabelle}



\section{Abschließende Bewertung und Ausblick}

Durch die Versuche wurde mit Brij 97 ein gut geeignetes Tensid zur Solubilisierung von Schwefelkohlenstoff gefunden. 
Das Optimum der Tensidkonzentration liegt bei rund \mbox{3 \%}. Hier wird die höchste Solubilisierungsrate erreicht.
Der Einfluss der Salinität spielt kaum eine Rolle. Ein deutliches Salzfenster konnte weder für Calciumchlorid noch für 
Natriumchlorid gefunden werden. Das Salz bewirkte aber insgesamt eine Herabsetzung des Solubilisierungspotentials.
Die Emulsion zeigte sich sehr stabil. Weder durch Zentrifugieren noch durch langes Stehenlassen kam es zu einem 
Absetzten oder auftrennen. Die Viskosität, die im Erstversuch zur Bestimmung der optimalen Tensidkonzentration 
gemessen wurde, war nur leicht erhöht. Daher kann eine gute hydraulische Regelbarkeit erwartet werden.

Zur Verfeinerung der Ergebnisse wäre es nun interessant eine Messreihe über einen größeren Konzentrationsbereich 
an Tensid darzustellen. In den bisherigen Versuchen wurde noch nicht deutlich herausgearbeitet ab welcher 
Tensidkonzentration die Wirkung ins Gegenteil umschlägt und die Solubilisierungsrate zugunsten einer Mobilisierung 
abnimmt. Zudem wäre eine es interessant den Bereich knapp um die CMC herum genauer zu betrachten. Hier ist eine 
geringe Viskosität zu erwarten, die die Effizienz auch bei geringerem Solubilisierungspotential der Tensidlösung im 
Vergleich zu einem einem höheren Solubilisierungspotential bei hoher Viskosität steigern kann.
Des  weiteren könnte nun, ausgehend von der gefundenen optimalen Tensidkonzentration, durch Titrationsversuche 
und vollständige chemische Analysen sämtlicher gebildeter Phasen der kritische Punkt bestimmt werden. 
Damit ließe sich dann ein Mikroemulsionssystem erstellen, dass eine noch höhere Solubilisierungsrate hat bei gleichzeitig hoher 
Stabilität.

Für alle weiterführenden, aufbauenden Versuche bieten die durch die beschriebenen Batchversuche  ermittelten 
Ergebnisse eine gute Grundlage. 


\begin{figure}[h]
\caption[Screening]{\textbf{Vergleich der Messwerte der untersuchten Tenside bei 0,2\% und bei 2\% Tensid im Ansatz}}
\vspace{1cm}
\includegraphics{bilder/V1_uebersicht0,2}

\includegraphics{bilder/V1_uebersicht2,0}
\label{V1}
\end{figure}


\begin{figure}[h]
\centering
\caption[Brij S20]{\textbf{Ermitteln der optimalen Konzentration von Brij S20}}
\includegraphics[trim=0cm 0cm 0cm 3cm]{bilder/surfactant_plots/BrijS20.pdf}
\label{S20}
\end{figure}

\begin{figure}[h]
\centering
\caption[Brij 97]{\textbf{Ermitteln der optimalen Konzentration von Brij 97}}
\includegraphics[trim=0cm 0cm 0cm 1cm]{bilder/surfactant_plots/Brij97.pdf}
\label{97}
\end{figure}

\begin{figure}[h]
\centering
\caption[Salinität]{\textbf{Salinitätsscan mit Calciumchlorid für Brij 97}}
\vspace{1cm}
\includegraphics[trim=0cm 0cm 0cm 5cm]{bilder/surfactant_plots/Brij97_Salinity.pdf}
\label{Salinity}
\end{figure}