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phil
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    r119 r122  
    1 \chapter*{Einführung}  
     1\chapter{Einf"uhrung}  
    22\label{Einfuehrung} 
    33 
    4 \section{bla} 
     4\section{Emulgatoren} 
     5 
     6Den Emulgator gibt es nicht. Die emulgierende Wirkung eines Tenisids hängt unter anderem ab von der Art der zwei nicht mischbaren Phasen und von der Konzentration des eingesetzten Emulgators. Nach Mollet \cite{Mollet}  
     7gibt es  allgemeine Richtlinien, die bei der Auswahl eines Tensides hilfreich sein können. Demnach müssen Tenside folgende Eigenschaften haben: 
     8 
     9 
     10   \begin{enumerate} 
     11        \item 
     12        {Eine Gute Oberfl"achenaktivit"at haben und eine niedrige Oberfl"chenspannung erzeugen. Das Tensid muss rasch in die                    Oberfläche migrieren. Es muss eine Balance zwischen hydrophilen und hydrophoben Gruppen bestehen, eine zu starke  
     13        Löslichkeit in einer der Phasen hingegen beeinträchtigt die Wirksamkeit.} 
     14        \item 
     15        {Allein oder mit vorhandenen adsorbierenden Molekülen einen kondensierten Film an der Grenzfläche bilden. Dann haben   
     16        in einer O/W-Emulsion die hydrophoben Gruppen im Grenzflächenfilm starke laterale (benachbarte) Wechselwirkungen.} 
     17        \item 
     18        {Es muss so schnell zur Grenzfläche migrieren, dass die Grenzflächenspannung beim Herstellen der Emulsion genügend  
     19        erniedrigt wird.} 
     20        \item 
     21        {Emulgatoren, die besser löslich sind, geben W/O Emulsionen; niedermolekulare hydrophile Emulgatoren, sowie  
     22        wasserlösliche makromolekulare Emulgatoren induzieren O/W-Emulsionen.} 
     23        \item 
     24        {Eine Mischung aus einem bevorzugten löslichen mit einem wasserlöslichen Tensid ergibt stabilere Emulsionen als ein  
     25        einzelnes Tensid.} 
     26        \item 
     27        {Je polarer die Ölphase, desto hydrophiler sollte der Emulgator sein, je unpolarer das zu emulgierende Öl, desto lipophiler  
     28        der Emulgator.} 
     29   \end{enumerate} 
     30 
     31%HLB-Wert nach Griffin in Mollet S.70 
     32%Aussagekraft des HLB S.73 
     33Um einen bestimmten Stoff zu Emulgieren, ist ein bestimmter HLB-Wert erforderlich. Der richtige HLB lässt sich am Effektivsten durch Mischen vom  lipophilem und hydrophilem Emulgator der selben chemischen Klasse finden. Ein Beispiel hierfür wären Span  
     34und Tween. Eine Übersicht über Mischungen mit unterschiedlicher Zusammensetzung und dem resultierenden HLB-Wert gibt 
     35Tabelle %2.6 Mollet. 
     36Aber auch der chemische Typ des Emulgators spielt eine wichtige Rolle.  Je ähnlicher der unpolare Rest dem Öl ist, umso wirksamer ist der Emulgator. Dabei ist der HLB-Wert auch bei unterschiedlichen chemischen Typen immer in etwa der Selbe. 
     37 
     38Die Stabilität von Emulsionen hängt wesentlich davon ab, wie stark die anziehenden und abstossenden Kräfte im Grenzschichtfilm 
     39sind. Hilfreich ist häufig eine Mischung aus öl- und wasserlöslichen Tensiden, da durch die zwischengelagerten öllöslichen Tenside  
     40die Abstossung der polaren Kopfgruppen der wasserlöslichen Tenside reduziert wird und somit die Packungsdichte steigt. 
     41 
     42Eine andere Möglichkeit ist der Einsatz von Makromolekülen, welche eine sterische Abschirmung bewirken. Ein Beispiel hierfür sind Polymere, die die Eigenschaft haben auf der Wasseroberfläche spreiten. Ein Vorteil von Polymeren ist die Unempfindlichkeit auf Elektrolyte und die häufig gute Stabilität. Allerdings führen sie in der Regel zu einer erhöhten Vikosität.  
     43 
     44Weiter Stabilitätserhöhend wirkt sich eine Erhöhung der Viskosität aus. So sind höher konzentrierte Emulsionen in der Regel  
     45stabiler als verdünnte. Die Viskosität lässt sich aber auch recht einfach durch Zugabe von Verdickungsmittel erreichen. 
     46übliche Verdickungsmittel sind Cellulose, Gelatine, Casein, Stärke, Dextrine, Johannisbrotkernmehl, PVA, PVP, Xanthangummi, 
     47Acrylsäurepolymere, Traganth, Alginate. %Mollet S.85 
     48Moleküle, die nicht in die innere Phase eindringen, aber die die Emulsionströpfchen umhüllen und in Schwebe halten, nennt  
     49man Schutzkolloide. 
     50 
     51Mikroemulsionen 
     52In der Regel ist zur Herstellung einer Mikroemulsion die Anwesenheit eines stärker hydrophoben Cosurfactants, zum Beispiel 
     53eines höheren Alkohols, nötig. %Mollet S.110 
     54In Ausnahmefällen reicht die Anwesenheit eines einzigen Tensides aus um sehr niedrige Grenzflächenspannungen und damit 
     55Mikroemulsionen zu erhalten. Möglich ist dies bei ionischen Tensiden mit zwei Kohlenwasserstoffketten, zum Beispiel   
     56Ethyl-Hexyl-Sulfobernsteinsäure (Aerosol OT), und nichtionischen Tensiden in einem engen Temperaturbereich. In diesem  
     57Temperaturbereich entspricht die Öllöslichkeit der Wasserlöslichkeit. %S.111, 112 
     58Es ist schwieriger die richtige Zusammensetzung von Öl und Emulgator für W/O-Emulsionen zu finden, als für W/O-Emulsionen. 
     59Daher bietet es sich an zunächst eine W/O-EMulsion zu kreieren und diese dann zu invertieren. 
     60 
     61%Inversion von Emulsionen S.86 
     62%Ionische Tenside - steigende Temperatur - O/W -> W/O 
     63%nichtionische - abkühlen - W/O -> O/W 
     64%Zugabe von Salz 
     65 
  • diplomarbeit/Kapitel_1.tex

    r119 r122  
    66Im Vorfeld dieser Arbeit wurden bereits Batchversuche durchgeführt. Mittels dieser wurde ein Tensid mit sehr guten  
    77Solubilisierungseigenschaften für den vorliegenden DNAPL ausgewählt. Um die dort bestimmten Messergebnisse abzusichern, 
    8 wurden zwei weitere Batchreihen mit dem ausgewälten Tensid durchgeführt. Hier ging es nun zum Einen darum einen großen  
     8wurden zwei weitere Batchreihen mit dem ausgewählten Tensid durchgeführt. Hier ging es nun zum Einen darum einen großen  
    99Konzentrationsspanne abzudecken (\ref{subsec:grosse}). Zum Anderen wurde der Konzentrationsbereich rund um die kritische  
    1010Mizellkonzentration (CMC-critical micell concentration) genauer betrachtet(\ref{subsec:kleine}). Bei beiden Messreihen wurde  
  • diplomarbeit/Kapitel_3.tex

    r120 r122  
    6363und so dem Ausgasen vermindert und die Explosionsgefahr reduziert. 
    6464 
    65 Zum Aufsättigen der Säulen wurde wiederum Wasser von oben in das VOrratsgefäß gepumpt und der DNAPL nach unten  
     65Zum Aufsättigen der Säulen wurde wiederum Wasser von oben in das Vorratsgefäß gepumpt und der DNAPL nach unten  
    6666herausgedrückt. Über einen Verteiler wurde die der Weg zu einer Säule freigeschaltet und die Säule von unten nach oben  
    67 befüllt. Es wurde etwas mehr als ein Porenvolumen in die Säule gepumpt. 
     67befüllt. Es wurde  mehr als ein Porenvolumen in die Säule gepumpt. 
     68Anschließend wurde mit drei bis vier Porenvolumen Wasser nachgespült. Dabei wurde sowohl aufwärts, als auch abwärts  
     69gespült. 
     70Die Restsättigung in der Säule wurde durch eine Massenbilanzierung bestimmt. Die Auffangflaschen wurden gewogen, die  
     71Schwerphase entfernt und wieder gewogen. Das Volumen in der Säule nach dem Aufsättigen wurde wie folgt ermittelt:  
     72\mbox{$m_{leicht}=V_{leicht}=V_{schwer}$}.  
    6873 
    6974 
    7075 
    71  
    72  
    73