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06/14/12 12:46:31 (12 years ago)
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phil
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  • diplomarbeit/Kapitel_2.tex

    r198 r199  
    8484 
    8585\subsection{Aussehen und Stabilität} 
     86\label{Aussehen} 
    8687 
    8788\subsubsection{Reihe 1} 
     
    106107\label{pic:Lutensol} 
    107108\includegraphics[width=0.6\textwidth]{Lutensol-R1}} 
    108 \caption{Auffällige Proben bei der Herstellung der linkerkombinierten Proben} 
     109\caption{Auffällige Proben bei der Herstellung der linkerkombinierten Emulsionen} 
    109110\end{figure} 
    110111%Teilunterschriften unter dem Bild: \subfigure[titel]{....} 
     
    123124\end{figure} 
    124125 
     126Im Vergleich der Proben $l5$ aus Reihe $1$ und $m5$ aus Reihe $2$ (Lutensit A-BO) fällt auf, dass die Lösungen deutlich unterschiedlich aussehen. Während bei Probe $m5$ ein deutlicher Rest Schwerphase nicht solubilisiert wurde und sich eine auffällige Leichtphase gebildet hat, ist bei Probe l5 eine einzelne homogene weiße Phase entstanden. Die Ansätze unterscheiden sich aber in der Zusammensetzung deutlich. Im Vergleich ist bei Reihe $1$ die Konzentration an Cotensid geringer, vor allem aber ist auch die Konzentration an CS$_2$ klein. Dies ist dem Umstand geschuldet, dass sich dieses nur sehr langsam löste. 
    125127 
    126128 
     
    132134\subsection{Zusammenfassung und Bewertung} 
    133135 
    134 Das Vorrangige Ziel, durch die Zugabe eines Linkers oder Cotensides ein Mikroemulsionssystem zu erzeugen wurde unter  den gegebenen Bedingungen mit keinem der Additve erreicht. Dies kann zum einen an generell ungeeigneten Additiven liegen. Aber auch an der Herstellungsmethodik oder Randbedingungen, wie Temperatur und Salinität.   
    135 Lutensol A-BO ist ein anionisches Tensid und reagiert daher potentiell sensitiv auf die Erhöhung der Ionenkonzentration. Der HLB-Wert ist für dieses Tensid mit $6-12$ angegeben. Bei steigender Salinität, wird der HLB-Wert kleiner. Das heißt die Öllöslichkeit steigt. Daher wäre die Erhöhung der Salzkonzentration in der Lösung eine Möglichkeit das Eindringen des Cotensides in die Schwerphase zu erhöhen.  
    136 Mit einer Mischung aus drei Prozent Brij 97 und drei Prozent IPA erziehlte Zhou gute Erfolge bei der Sanierung von PCE. Das IPA wurde hier erfolgreich eingesetzt um die Makroemulsion zu brechen und so Mikroemulsion zu erhalten. Zhou zeigt in seinen Versuchen aber auch, das das Brechen der Emulsion mit IPA nicht bei allen Makroemulsionen funktioniert. vgl. \cite{Zhou.2000}  
    137 Wie stark sich die Temperatur bei der Emulsifikation auf die Tröpfchengröße auswirkt zeigt Shinoda mit seinen Untersuchungen mit einer dem hier verwendeten Tensid verwandten Tensidgruppe. Weiter wird der Zusammenhang zwischen Phaseninversionstemperatur und Länge der hydrophilen Gruppe des Tensids (und damit dem HLB) dargestellt. \cite{Shinoda.1968} 
     136Das Vorrangige Ziel, durch die Zugabe eines Linkers oder Cotensides ein Mikroemulsionssystem zu erzeugen, wurde unter  den gegebenen Bedingungen mit keinem der Additve erreicht. Dies kann zum einen an generell ungeeigneten Additiven liegen. Aber auch an der Herstellungsmethodik oder Randbedingungen, wie Temperatur und Salinität.  \\ 
     137Das es Grundsätzlich möglich ist, eine mit Brij 97 stabilisierte Makroemulsion mit einem Linker zu brechen zeigen die Versuche von Zhou \cite{Zhou.2000}. Mit einer Mischung aus drei Prozent Brij 97 und drei Prozent IPA erziehlte Zhou gute Erfolge bei der Sanierung von PCE. Hier wurde IPA erfolgreich eingesetzt um die Makroemulsion zu brechen und so Mikroemulsion zu erhalten. Zhou zeigt in seinen Versuchen aber auch, das das Brechen der Emulsion mit IPA bei Systemen mit anderen Tensiden nicht funktioniert. Der Linker muss auf dass Gesamtsystem (NAPL, Tensid, Wasser, Cotensid) abgestimmt sein. 
     138Gleiches gilt auch für die Cotenside. Erwünscht ist hier ein vermehrtes Eindringen des Cotensides in die Schwerphase. Ein  anionisches Tensid reagiert  potentiell sensitiv auf die Erhöhung der Ionenkonzentration.  Bei steigender Salinität, wird der HLB-Wert kleiner. Das heißt die Öllöslichkeit steigt. Daher wäre die Erhöhung der Salzkonzentration in der Lösung eine Möglichkeit das Eindringen des Cotensides in die Schwerphase zu erhöhen. Einziges eingesetztes Cotensit war Lutensit A-BO. Hier erscheint der zusätzliche Einsatz von Salz allerdings nicht sinnvoll, da das Cotensid eine schlechte Löslichkeit in der Tensidlösung zeigte (vgl. Kap. \ref{Reihe 2}) und die Löslichkeit für CS$_2$ verschlechterte (vgl. Kap. \ref{Aussehen}). Hier liegt die Vermutung nahe, dass es bereits wenig hydrophil ist, aber bevorzugt und vor allen an Stelle von CS$_2$ solubilisiert wird.\\  
     139Wie sich die Temperatur bei der Emulsifikation auf die Tröpfchengröße auswirkt zeigt Shinoda mit seinen Untersuchungen an einer zu Brij $97$ verwandten Gruppe von Tensiden. Weiter wird der Zusammenhang zwischen Phaseninversionstemperatur und Länge der hydrophilen Gruppe des Tensids (und damit dem HLB) dargestellt. Demnach gilt: Die PIT varriert mit der Schwerphase und der hydrophilen Kettenlänge des Tensids. Allgemein lässt sich sagen, dass die Wechselwirkungen zwischen hydrophilem Tensidteil und Wasser bei abnehmender Temperatur steigen.  Da eine Vergrößerung der hydrophilen Gruppe ebenfall zu steigenden Wechselwirkungen mit Wasser führen, ist daher eine höhere Temperatur nötig um die Tröpfchen zu verkleinern. Wil man also bei niedriger Temperatur arbeiten, sollte man ein weniger hydrophiles Tensid verwenden. Die Emulsifikation wird nach der PIT-Methode in einem Temperaturbereich knapp unterhalb der PIT durchgeführt und die Emulsion dann rasch auf Lagerungstemperatur abgekühlt um stabile Emulsionen mit geringen Tröpfchengrößen zu erhalten. \cite{Shinoda.1968}