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r133 r156 9 9 Die leichte Phase ergab eine milchig weiße Lösung, wie auch in früheren Versuchen. Ab einer Konzentration von $0,5\%$ Tensid bildete sich zudem eine milchige rosa gefärbte Mittelphase. Bei fast allen Proben konnte aber ein kleiner Rest Schwerphase nicht solubilisiert werden. 10 10 11 Die Vermischung setzte selbst bei sehr niedrigen Konzentrationen unmittelbar nach zusammengeben der Phasen ein und das Phasengleichgewicht stellte sich nach einmaligem Verschütteln bereits nach $2-3$ Stunden ein. Die Phasenzusammensetzung blieb zwei Wochen lang konstant.11 Die Vermischung setzte selbst bei sehr niedrigen Konzentrationen unmittelbar nach zusammengeben der Phasen ein und das Phasengleichgewicht stellte sich nach einmaligem Verschütteln bereits nach $2-3$ Stunden ein. Die Phasenzusammensetzung blieb bei $20 °C$ zwei Wochen lang konstant. Erst im Kühlraum bei $8 °C$ war ein leichtes Absetzen zu beobachten. 12 12 13 13 Die niedrigst konzentrierten Proben mit $0,25-0,3\%$ Tensid wurden ebenso wie die höher konzentrierten Proben milchig. Die Trübung wird durch die sich bildenden Mizellen verursacht, die die Lichtbrechung der Lösung verstärken. Das heißt, dass die CMC hier bereits überschritten wurde. Diese liegt daher mit $<0,25\%$ sehr niedrig. … … 15 15 \subsection{Messergebnisse} 16 16 17 Die gemessenen Konzentration von gelöste r Schwerphasein der leichten Phase lagen zwischen $15$ und $50$ g/l. Wobei das Solubilisierungspotential mit steigender Tensidkonzentration leicht abnahm. Zur Berechnung des Solubilisierungspotentials wird die Masse an gelöster Schwerphase auf die Masse an Tensid bezogen: $S=m_{CDS}/m_{Surfactant}$17 Die gemessenen Konzentration von gelöstem DNAPL in der leichten Phase lagen zwischen $15$ und $50$ g/l. Wobei das Solubilisierungspotential mit steigender Tensidkonzentration leicht abnahm. Zur Berechnung des Solubilisierungspotentials wird die Masse an gelöster Schwerphase auf die Masse an Tensid bezogen: $S=m_{CDS}/m_{Surfactant}$ 18 18 19 Die gemessene Oberflächenspannung unterstreicht diese Annahme. Sie lag für die Kontrollproben ohne Tensid bei $60$ bis $70$ mN/m, für alle anderen Proben konstant bei $40$ mN/m. 19 Die gemessene Oberflächenspannung unterstreicht diese Annahme. Sie lag für die Kontrollproben ohne Tensid bei $60$ bis $70$ mN/m, für alle anderen Proben konstant bei $40$ mN/m. Dies erklärt sich so, dass bei erreichen der CMC sämtliche Grenzflächen mit Tensidmolekülen besetzt sind und sich die Tensidmoleküle in den thermodynamisch nächstgünstigsten Zustand begeben. Sie lagern sich im inneren des Lösemittels zu Mizellen zusammen. Die Grenzflächen bleiben unverändert, also bleibt die Grenz-/ bzw Oberflächenspannung konstant mit erreichen der CMC. 20 20 21 21 Die Dichte war nur sehr gering erhöht mit $1,02$ bis $1,03$ g/ml. Ebenso die Viskosität, die mit steigender Tensidkonzentration anstieg und ihr Maximum bei $1,6 m^{2}$ erreichte. … … 23 23 \subsection{Zusamenfassung und Bewertung} 24 24 25 Bereits bei einer extrem niedrigen Tensidkonzentrationen von $0,3\%$ kommt es zu einer schnellen und deutlichen Absenkung der Ober- und Grenzflächenspannung. %Da muss noch mehr ...25 Bereits bei einer extrem niedrigen Tensidkonzentrationen von $0,3\%$ kommt es zu einer schnellen und deutlichen Absenkung der Ober- und Grenzflächenspannung. Die CMC wird also schon bei sehr niedrigen Tensidkonzentrationen erreicht. Passend dazu steigt das Volumen der leichten Phase bei überschreiten der CMC sprunghaft an. Dies erklärt sich durch den Platzbedarf der Mizellen. Der stetige Anstieg der Messgrößen Masse und Dichte zeigt, dass die maximale Löslichkeit noch nicht erreicht ist und mit steigender Tensidkonzentration auch noch mehr DNAPL gelöst werden kann. Das Volumen ändert sich hier nicht mehr. Die Mizellen werden nicht größer, sie lagern aber mehr DNAPL in ihr Inneres ein. Dadurch verringern sich dann wieder die Elektrostatischen Kräfte zwischen den Mizellen und somit der Platz- und Lösemittelbedarf. 26 26 27 27 \section{Große Konzentrationsreihe} … … 29 29 \subsection{Aussehen und Stabilität} 30 30 31 Die Proben bildeten eine milchig weiße Leichtphase und eine unterschiedlich stark ausgeprägte, rosa bis rot gefärbte Mittelphase aus. Proben mit sehr hoher Tensidkonzentration wirkten schwammig und waren sehr Viskos. So war es nach Einstellen eines Gleichgewichtszustandes kaum mehr möglich, die Probe neu zu verschütteln. Koals eszenz und damit Entmischung der Emulsion konnte über den Beobachtungszeitraum von zwei Wochen nicht beobachtet werden.31 Die Proben bildeten eine milchig weiße Leichtphase und eine unterschiedlich stark ausgeprägte, rosa bis rot gefärbte Mittelphase aus. Proben mit sehr hoher Tensidkonzentration wirkten schwammig und waren sehr Viskos. So war es nach Einstellen eines Gleichgewichtszustandes kaum mehr möglich, die Probe neu zu verschütteln. Koalszenz und damit Entmischung der Emulsion konnte über den Beobachtungszeitraum von zwei Wochen nicht beobachtet werden. 32 32 33 33 \subsection{Messergebnisse} 34 34 35 Die ermittelte Konzentration an gelöster Schwerphase erreichte ein Maximum bei einer Tensidkonzentration von $5\%$, um dann wieder leicht abzufallen. Das maximale Solubilisierungspotential wurde bei $2\%$ Tensid erreicht. Allerding stieg die Viskosität in diesem Bereich schon leicht an und überschritt die $2 m^{2}/s$. Oberhalb von $6 m^{2}/s$ stieg die Viskosität steil an auf Werte über $40 m^{2}/s$. In diesen Bereichen war mit dem verwendeten Ubbelohde-Viskosimeter kaum noch eine Messung durchführbar. Ein durchgang dauerte zehn Minuten. Eine Mehrfachbestimmung der selben Probe war nicht möglich. Aufgrund des beobachteten Fließverhaltens ist anzunehmen, dass hier keine Newtonsche Flüssigkeit mehr vorliegt. Somit sind die Messwerte bei hohen Tensidkonzentrationen sehr wahrscheinlich überbewertet.35 Die ermittelte Konzentration an gelöster Schwerphase erreichte ein Maximum bei einer Tensidkonzentration von rund $4\%$, um dann wieder leicht abzufallen. Das maximale Solubilisierungspotential wurde bei $2\%$ Tensid erreicht. Allerding stieg die Viskosität in diesem Bereich schon leicht an und überschritt $2 m^{2}/s$. Oberhalb von $6 \% $Tensid stieg die Viskosität steil an auf Werte über $40 m^{2}/s$. In diesen Bereichen war mit dem verwendeten Ubbelohde-Viskosimeter kaum noch eine Messung durchführbar. Ein Messdurchgang dauerte zehn Minuten. Eine Mehrfachbestimmung der selben Probe war nicht möglich, da sich die Probe nicht ohne starkes Auschäumen in die Kapillare drücken ließ. Aufgrund des beobachteten Fließverhaltens ist anzunehmen, dass hier keine Newtonsche Flüssigkeit mehr vorliegt. Somit sind die Messwerte bei hohen Tensidkonzentrationen sehr wahrscheinlich überbewertet. 36 36 37 Die Oberflächenspannung war über alle Konzentrationen konstant bei $35 mN/m$. Die Dichte stieg ab einer Tensidkonzentration von $2 \%$ an, bis auf Werte von $1,1 g/L$. Es lag also eine deutlich erhöhte ichte vor.37 Die Oberflächenspannung war über alle Konzentrationen konstant bei $35 mN/m$. Die Dichte stieg ab einer Tensidkonzentration von $2 \%$ an, bis auf Werte von $1,1 g/L$. Es lag also eine deutlich erhöhte Dichte vor. 38 38 39 \subsection{Zusam enfassung und Bewertung}39 \subsection{Zusammenfassung und Bewertung} 40 40 41 Das optimale Solubilisierungspotential liegt bei $2 \%$ Tensid. Allerdings steigt hier auch die Dichte und Viskosität bereits an. Durch die erhöhte Dichte können Probleme wie vertikale Mobilisierung forciert werden. Dem entgegen wirkt zwar die hohe Viskosität, was aber seinerseits zu Problemen führen kann, da bei höheren Vikositäten die Pumpfähigkeit verringert wird. % recherchierern41 Das optimale Solubilisierungspotential liegt bei $2 \%$ Tensid. Allerdings steigt hier auch die Dichte und Viskosität bereits an. Durch die erhöhte Dichte können Probleme wie vertikale Mobilisierung forciert werden. Dem entgegen wirkt zwar die hohe Viskosität, was aber seinerseits zu Problemen führen kann, da bei höheren Vikositäten die Pumpfähigkeit verringert wird. % genauer, mehr 42 42 43 43 … … 45 45 46 46 47 48
