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phil
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    r83 r87  
    44\section{Batchversuche} 
    55 
    6 Batchversuche sind stark vereinfachte Modelle und simulieren die Idealbedingungen für eine bestimmte Reaktion in einem abgeschlossenen System. Die Ansätze erfolgen in einem geschlossenen Gefäß. Externe Einflüsse werden weitgehend ausgeblendet, da nur die einzelnen Chemikalien (hier Tensid, Schadstoff, Wasser und Salz) gemischt werden. Die Mischungsanteile der Ansätze werden während der Gleichgewichtseinstellung der Reaktion nicht verändert und auch die Temperatur wird konstant gehalten. 
    7 Batchversuche bieten den Vorteil, zunächst alle äußeren Einflüsse auszublenden. So lassen sich komplexe Vorgänge schrittweise betrachten und verstehen. Es können nach und nach verschiedene Einflussgrößen weitgehend unabhängig  voneinander untersucht werden. So wurde hier zunächst die allgemeine Eignung verschiedener Tenside untersucht, als zweites die optimale Tensidkonzentration bei ansonsten festen Massenanteilen für ausgewählte Tenside bestimmt und schließlich für ein Tensid der Einfluss der Salinität untersucht. Die Resultate werden zur Auswahl von geeigneten Tensiden zur die Sanierung der  Schwefelkohlenstoffkontamination benötigt. Darüber hinaus schaffen sie aber auch eine Grundlage zum Verständnis der bei der Sanierung im Untergrund relevanten Prozesse. 
    8 Batchversuche stellen die Grundlage für alle weiteren Versuche dar, wenngleich die  Ergebnisse die aus Batchversuchen erhalten werden nicht eins zu eins auf die Sanierung eines Grundwasserleiters übertragen werden. Dies liegt daran, dass der Einfluss von Strömung und Grundwasserchemie, sowie die Wechselwirkung mit der Bodenmatrix nicht in Batchversuche dargestellt werden können. Lediglich der Einfluss einer erniedrigten Temperatur lässt sich, mit allerdings entsprechendem Mehraufwand betrachten. Diese weiteren Einflüsse können dann, aufbauend auf das durch die Batchversuche geschaffenen Basiswissen, zum Beispiel mit Säulenversuchen untersucht werden. 
     6Batchversuche sind stark vereinfachte Modelle und simulieren die Idealbedingungen für eine  
     7bestimmte Reaktion in einem abgeschlossenen System. Die Ansätze erfolgen in einem geschlossenen  
     8Gefäß. Externe Einflüsse werden weitgehend ausgeblendet, da nur die einzelnen Chemikalien (hier  
     9Tensid, Schadstoff, Wasser und Salz) gemischt werden. Die Mischungsanteile der Ansätze werden  
     10während der Gleichgewichtseinstellung der Reaktion nicht verändert und auch die Temperatur wird  
     11konstant gehalten. 
     12Batchversuche bieten den Vorteil, zunächst alle äußeren Einflüsse auszublenden. So lassen sich  
     13komplexe Vorgänge schrittweise betrachten und verstehen. Es können nach und nach verschiedene  
     14Einflussgrößen weitgehend unabhängig  voneinander untersucht werden. So wurde hier zunächst die  
     15allgemeine Eignung verschiedener Tenside untersucht, als zweites die optimale Tensidkonzentration  
     16bei ansonsten festen Massenanteilen für ausgewählte Tenside bestimmt und schließlich für ein Tensid  
     17der Einfluss der Salinität untersucht. Die Resultate werden zur Auswahl von geeigneten Tensiden zur  
     18die Sanierung der  Schwefelkohlenstoffkontamination benötigt. Darüber hinaus schaffen sie aber auch  
     19eine Grundlage zum Verständnis der bei der Sanierung im Untergrund relevanten Prozesse. 
     20Batchversuche stellen die Grundlage für alle weiteren Versuche dar, wenngleich die  Ergebnisse die  
     21aus Batchversuchen erhalten werden nicht eins zu eins auf die Sanierung eines Grundwasserleiters  
     22übertragen werden. Dies liegt daran, dass der Einfluss von Strömung und Grundwasserchemie, sowie  
     23die Wechselwirkung mit der Bodenmatrix nicht in Batchversuche dargestellt werden können. Lediglich  
     24der Einfluss einer erniedrigten Temperatur lässt sich, mit allerdings entsprechendem Mehraufwand  
     25betrachten. Diese weiteren Einflüsse können dann, aufbauend auf das durch die Batchversuche  
     26geschaffenen Basiswissen, zum Beispiel mit Säulenversuchen untersucht werden. 
    927 
    1028 
    …… 
    1331\subsection{Schwefelkohlenstoff} 
    1432 
    15 Schwefelkohlenstoff mit der Summenformel $CS_2$ und der molaren Masse 76,13 g/mol ist eine farblose Flüssikeit. In Reinform ist sie geruchsneutral, aufgrund von Verunreinigungen jedoch häufig unangenehm richend. Der Schmelzpunkt liegt bei -111,6 °C der Siedepunkt bei 46,5 °C.  Der Stoff ist leicht entzündlich und bei einem Volumenanteil in Luft von 1\% - 60\% auch explosiv. Wegen des hohen Dampfdrucks von 398 hPa ist er leicht flüchtig, wobei die Dämpfe schwerer sind als Luft. Die Dichte beträgt 1,264 g/L bei 20°C. Schwefelkohlenstoff gehört zu den DNAPLs. Die maximale Löslichkeit in Wasser ist mit 2,1 g/L bei 20°C sehr gering. 
    16  
    17 Schwefelkohlenstoff ist nach dem Gesetz zum Schutz vor gefährlichen Stoffen (Chemikaliengesetz, ChemG) ein gesundheitsschädlicher und umweltgefährlicher Stoff. %Für den Umgang gelten die R-Sätze R11 - 36, 38 - 48, 23,62,63 und die S-Sätze S16, 33, 36, 37 - 45 der Gefahrstoffverordnung. 
    18  Nach der Verwaltungsvorschrift wassergefährdenter Stoffe (VwVwS) ist Schwefelkohlenstoff in Kategorie 2, wassergefährdend eingestuft. 
    19  
    20 Schwefelkohlenstoff ist giftig, er reizt Haut und Schleimhäute und gilt als fortpflanzungsgefährdend. Die Aufnahme erfolgt leicht über die Atemwege und die Haut.  
     33Schwefelkohlenstoff mit der Summenformel $CS_2$ und der molaren Masse 76,13 g/mol ist eine farblose  
     34Flüssikeit. In Reinform ist sie geruchsneutral, aufgrund von Verunreinigungen jedoch häufig  
     35unangenehm richend. Der Schmelzpunkt liegt bei -111,6 °C der Siedepunkt bei 46,5 °C.  Der Stoff ist  
     36leicht entzündlich und bei einem Volumenanteil in Luft von 1\% - 60\% auch explosiv. Wegen des  
     37hohen Dampfdrucks von 398 hPa ist er leicht flüchtig, wobei die Dämpfe schwerer sind als Luft. Die  
     38Dichte beträgt 1,264 g/L bei 20°C. Schwefelkohlenstoff gehört zu den DNAPLs. Die maximale  
     39Löslichkeit in Wasser ist mit 2,1 g/L bei 20°C sehr gering. 
     40 
     41Schwefelkohlenstoff ist nach dem Gesetz zum Schutz vor gefährlichen Stoffen (Chemikaliengesetz,  
     42ChemG) ein gesundheitsschädlicher und umweltgefährlicher Stoff. %Für den Umgang gelten die R-Sätze  
     43R11 - 36, 38 - 48, 23,62,63 und die S-Sätze S16, 33, 36, 37 - 45 der Gefahrstoffverordnung. 
     44 Nach der Verwaltungsvorschrift wassergefährdenter Stoffe (VwVwS) ist Schwefelkohlenstoff in  
     45Kategorie 2, wassergefährdend eingestuft. 
     46 
     47Schwefelkohlenstoff ist giftig, er reizt Haut und Schleimhäute und gilt als  
     48fortpflanzungsgefährdend. Die Aufnahme erfolgt leicht über die Atemwege und die Haut.  
    2149\cite{Merck} 
    22 Schwefelkohlenstoff ist relativ gut biologisch abbaubar (80\% in 28 Tagen) und aufgrund des eher mäßig hohen $log P_ow$ ist nicht mit einer starken Bioakkumulation, also der Anreicherung im Organismus, zu rechnen. \cite{Hedinger} 
    23  
    24 Verwendung findet Schwefelkohlenstoff in großen Mengen in der Herstellung von Cellulosefasern, als Lösemittel für Fette und in der tertiären Erdölförderung. 
     50Schwefelkohlenstoff ist relativ gut biologisch abbaubar (80\% in 28 Tagen) und aufgrund des eher  
     51mäßig hohen $log P_ow$ ist nicht mit einer starken Bioakkumulation, also der Anreicherung im  
     52Organismus, zu rechnen. \cite{Hedinger} 
     53 
     54Verwendung findet Schwefelkohlenstoff in großen Mengen in der Herstellung von Cellulosefasern, als  
     55Lösemittel für Fette und in der tertiären Erdölförderung. 
    2556 
    2657\subsection{Salze} 
    2758 
    28 Es wurden zwei unterschiedliche Salze verwendet. Zum einen das bivalente Salz Calciumchlorid($CaCl_2$) und zum anderen das monovalente Salz Natriumchlorid ($NaCl$).  
    29  
    30 Die Zugabe von Salz setzt die elektrostatischen Wechselwirkungen zwischen Tensid und Wasser herab. Nach der Debye-Hückel-Theorie werden die aktiven Zentren der Tensidmoleküle von den umgekehrt geladenen Ionen umgeben. Dadurch wird deren Ladung gegenüber den Wassermolekülen abgeschirmt. Als Effekt werden weniger Wassermoleküle zur Interaktion mit dem Tensid benötigt. Man sagt, die Aktivität des Lösungsmittels (Wasser) nimmt zu und damit steigt das Lösungsvermögen. Die Theorie sagt weiter, dass der Logarithmus der Löslichkeit proportional der Wurzel der Ionenstärke ist. Das heißt je größer die Ionenstärke, umso mehr wird das Lösungsvermögen gesteigert. %cite\Saunders %cite\Young 
    31  
    32 Bei weiter steigender Salzkonzentration kehrt sich der Effekt allerdings um, die Löslichkeit nimmt wieder ab. Dies kann man sich so vorstellen, dass sich keine weiteren Ionen mehr um die Tenside anlagern können und daher verstärkt mit dem Lösungsmittel (Wasser) in Wechselwirkung treten. Dadurch stehen nun weniger ''freie'' Wassermoleküle zur Verfügung und die Aktivität des Lösungsmittels sinkt. Dies kann bis zum Ausfallen der Tensidmoleküle aus der Lösung führen.  
    33  
    34  
    35 Der Bereich in dem die Löslichkeit durch ein Salz beeinflusst werden kann, wird als Salzfenster bezeichet. Die veränderte Löslichkeit lässt sich auch durch die Änderung des HLB-Wertes ausdrücken. Dieser nimmt bei steigender Salzkonzentration ab. Ein niedriger HLB-Wert bedeutet, dass sich das Tensid besser im unpolaren löst. Es bilden sich also mit steigendem Salzgehalt zunehmend inverse Mizellen (siehe Abbildung 3.1).  
     59Es wurden zwei unterschiedliche Salze verwendet. Zum einen das bivalente Salz  
     60Calciumchlorid($CaCl_2$) und zum anderen das monovalente Salz Natriumchlorid ($NaCl$).  
     61 
     62Die Zugabe von Salz setzt die elektrostatischen Wechselwirkungen zwischen Tensid und Wasser herab.  
     63Nach der Debye-Hückel-Theorie werden die aktiven Zentren der Tensidmoleküle von den umgekehrt  
     64geladenen Ionen umgeben. Dadurch wird deren Ladung gegenüber den Wassermolekülen abgeschirmt. Als  
     65Effekt werden weniger Wassermoleküle zur Interaktion mit dem Tensid benötigt. Man sagt, die  
     66Aktivität des Lösungsmittels (Wasser) nimmt zu und damit steigt das Lösungsvermögen. Die Theorie  
     67sagt weiter, dass der Logarithmus der Löslichkeit proportional der Wurzel der Ionenstärke ist. Das  
     68heißt je größer die Ionenstärke, umso mehr wird das Lösungsvermögen gesteigert. %cite\Saunders  
     69%cite\Young 
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     71Bei weiter steigender Salzkonzentration kehrt sich der Effekt allerdings um, die Löslichkeit nimmt  
     72wieder ab. Dies kann man sich so vorstellen, dass sich keine weiteren Ionen mehr um die Tenside  
     73anlagern können und daher verstärkt mit dem Lösungsmittel (Wasser) in Wechselwirkung treten.  
     74Dadurch stehen nun weniger ''freie'' Wassermoleküle zur Verfügung und die Aktivität des  
     75Lösungsmittels sinkt. Dies kann bis zum Ausfallen der Tensidmoleküle aus der Lösung führen.  
     76 
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     78Der Bereich in dem die Löslichkeit durch ein Salz beeinflusst werden kann, wird als Salzfenster  
     79bezeichet. Die veränderte Löslichkeit lässt sich auch durch die Änderung des HLB-Wertes ausdrücken.  
     80Dieser nimmt bei steigender Salzkonzentration ab. Ein niedriger HLB-Wert bedeutet, dass sich das  
     81Tensid besser im unpolaren löst. Es bilden sich also mit steigendem Salzgehalt zunehmend inverse  
     82Mizellen (siehe Abbildung 3.1).  
    3683 
    3784\begin{figure}[h] 
    …… 
    4390 
    4491 
    45 %Initial salting in at low concentrations is explained by the Debye-Huckel theory. Proteins are surrounded by the salt counter ions (ions of opposite net charge) and this screening results in decreasing electrostatic free energy of the protein and increasing activity of the solvent, which in turn, leads to increasing solubility. This theory predicts the logarithm of solubility to be proportional to the square root of the ionic strength. http://www.rpi.edu/dept/chem-eng/Biotech-Environ/PRECIP/precpsalt.html  
    46 %In effect, this means that less water molecules are required to interact with the protein surface and the concentration of "free" water is increased. We say that the "activity" of the water has increased. The net effect is that the protein becomes more soluble.  
    47 %At higher concentrations of salt we see the reverse effect, "salting-out". What's happening now is that all the binding sites on the protein surface for the salt ions have become occupied and so the ions begin to interact with the solvent. The concentration of "free" solvent molecules decreases as they are used to solvate the salt ions. Protein molecules therefore move closer together and begin to interact with one another via the hydrophobic or charged patches on their surfaces. At some salt concentration (which depends on the salt and the size/charge characteristics of the protein), the protein molecules aggregate and come out of solution. http://www.madsci.org/posts/archives/2008-04/1208150541.Bc.r.html 
     92%Initial salting in at low concentrations is explained by the Debye-Huckel theory. Proteins are  
     93%surrounded by the salt counter ions (ions of opposite net charge) and this screening results in  
     94%decreasing electrostatic free energy of the protein and increasing activity of the solvent, which  
     95%in turn, leads to increasing solubility. This theory predicts the logarithm of solubility to be  
     96%proportional to the square root of the ionic strength.  
     97%http://www.rpi.edu/dept/chem-eng/Biotech-Environ/PRECIP/precpsalt.html  
     98%%In effect, this means that less water molecules are required to interact with the protein surface  
     99%and the concentration of "free" water is increased. We say that the "activity" of the water has  
     100%increased. The net effect is that the protein becomes more soluble.  
     101%%At higher concentrations of salt we see the reverse effect, "salting-out". What's happening now is  
     102%that all the binding sites on the protein surface for the salt ions have become occupied and so the  
     103%ions begin to interact with the solvent. The concentration of "free" solvent molecules decreases as  
     104%they are used to solvate the salt ions. Protein molecules therefore move closer together and begin  
     105%to interact with one another via the hydrophobic or charged patches on their surfaces. At some salt  
     106%concentration (which depends on the salt and the size/charge characteristics of the protein), the  
     107%protein molecules aggregate and come out of solution.  
     108%http://www.madsci.org/posts/archives/2008-04/1208150541.Bc.r.html 
    48109 
    49110\subsection{Verwendete Tenside} 
    50111 
    51 Für ein erstes Screening wurden 15 verschiedene nicht-ionische und anionische Tenside, welche nachfolgend mit den wichtigsten Parametern aufgelistet sind untersuht.Kationische Tenside wurden aufgrund ihres generell geringen Lösungsvermögens und ihrer erhöhten Affinität zur Sorption an negativ geladene Bodenteilchen nicht eingesetzt. 
     112Für ein erstes Screening wurden 15 verschiedene nicht-ionische und anionische Tenside, welche  
     113nachfolgend mit den wichtigsten Parametern aufgelistet sind untersuht.Kationische Tenside wurden  
     114aufgrund ihres generell geringen Lösungsvermögens und ihrer erhöhten Affinität zur Sorption an  
     115negativ geladene Bodenteilchen nicht eingesetzt. 
    52116 
    53117 
    …… 
    86150\subsection{Material} 
    87151 
    88 Die Batchansätze der verschiedenen Versuchsreihen erfolgten in unterschiedlichen Vials aus Klarglas mit jeweils passendem Schraubverschluss mit Mininert-Ventil. Für den ersten Versuch, das Screening der Tenside, wurden 40 ml-Vials mit flachem Boden und einem Durchmesser von rund 26 mm verwendet, die mit insgesamt 20 ml Chemikalien gefüllt wurden. Problematisch war hier zum einen das große Volumen und  der somit hohe Chemikalienverbrauch und zum anderen, die geringe Höhe im Verhältnis zum Volumen, wodurch es schwierig war, die Trennung der Phasen exakt zu dokumentieren. Für den zweiten Versuch wurden Vials mit einem Volumen von 25 ml und einem Durchmesser von nur rund einem Zentimeter verwendet. Auch hier trat wieder das Problem auf, das in den nicht vollständig gefüllten Vials ein großer Gasraum vorhanden war. Der flüchtige Schwefelkohlenstoff diffundiert zu einem nicht bekannten Teil in diese Gasphase und verändert so das Phasengleichgewicht. Daher wurden in den weiteren Versuchen noch kleinere Vials mit nur 15 ml Volumen und einem Durchmesser von rund einem Zentimeter verwendet und diese nahezu randvoll befüllt. 
    89 Für nötige Verdünnungsschritte vor der Konzentrationsbestimmung wurden wieder 40 ml-Vials verwendet. Diese wurden mit einem PTFE-beschichteten Septum und Schraubkappe verschlossen. 
    90 Die Zugabe der Chemikalien in die Vials und die Probenentnahme wurde mit gasdichten Hamilton-Glasspritzen durchgeführt. Da die Vials entlüftet werden mussten um Überdruck bei der Zugabe des Schwefelkohlenstoffs bzw. Unterdruck bei der Probenahme zu verhindern wurde zusätzlich  eine zweite Kanüle mit nur 0,4 mm Durchmesser zur Belüftung verwendet. Um ein Steckenbleiben im Hals der Mininert-Ventile zu verhindern, wurden diese feinen Kanülen vorher mit einem Schleifstein abgerundet. 
     152Die Batchansätze der verschiedenen Versuchsreihen erfolgten in unterschiedlichen Vials aus Klarglas  
     153mit jeweils passendem Schraubverschluss mit Mininert-Ventil. Für den ersten Versuch, das Screening  
     154der Tenside, wurden 40 ml-Vials mit flachem Boden und einem Durchmesser von rund 26 mm verwendet,  
     155die mit insgesamt 20 ml Chemikalien gefüllt wurden. Problematisch war hier zum einen das große  
     156Volumen und  der somit hohe Chemikalienverbrauch und zum anderen, die geringe Höhe im Verhältnis  
     157zum Volumen, wodurch es schwierig war, die Trennung der Phasen exakt zu dokumentieren. Für den  
     158zweiten Versuch wurden Vials mit einem Volumen von 25 ml und einem Durchmesser von nur rund einem  
     159Zentimeter verwendet. Auch hier trat wieder das Problem auf, das in den nicht vollständig gefüllten  
     160Vials ein großer Gasraum vorhanden war. Der flüchtige Schwefelkohlenstoff diffundiert zu einem  
     161nicht bekannten Teil in diese Gasphase und verändert so das Phasengleichgewicht. Daher wurden in  
     162den weiteren Versuchen noch kleinere Vials mit nur 15 ml Volumen und einem Durchmesser von rund  
     163einem Zentimeter verwendet und diese nahezu randvoll befüllt. 
     164Für nötige Verdünnungsschritte vor der Konzentrationsbestimmung wurden wieder 40 ml-Vials  
     165verwendet. Diese wurden mit einem PTFE-beschichteten Septum und Schraubkappe verschlossen. 
     166Die Zugabe der Chemikalien in die Vials und die Probenentnahme wurde mit gasdichten  
     167Hamilton-Glasspritzen durchgeführt. Da die Vials entlüftet werden mussten um Überdruck bei der  
     168Zugabe des Schwefelkohlenstoffs bzw. Unterdruck bei der Probenahme zu verhindern wurde zusätzlich   
     169eine zweite Kanüle mit nur 0,4 mm Durchmesser zur Belüftung verwendet. Um ein Steckenbleiben im  
     170Hals der Mininert-Ventile zu verhindern, wurden diese feinen Kanülen vorher mit einem Schleifstein  
     171abgerundet. 
    91172 
    92173 
    93174\section{Messmethoden} 
    94175 
    95 Um beurteilen zu können, wie viel des vorgelegten Schwefelkohlenstoffs in die leichte Phase partitionierte, wurde das Volumen der leichten Phase bestimmt. Hierzu wurden mit einem Höhenanreißer jeweils die Höhe der unteren Phasengrenze (Grenzfläche schwere Phase - leichte Phase) und der oberen Phasengrenze (Grenzfläche leichte Phase - Luft) gemessen. Zudem musste der Durchmesser der Vials bestimmt werden. Dies erfolgte für den ersten Versuch durch abschätzen des Innendurchmesser durch messen des Außendurchmessers der Vials mit einer Schieblehre. Für die 40 ml-Vials war dies, aufgrund des relativ großen Durchmessers, hinreichend genau. Die wesentlich schmaleren Vials der weiteren Versuche wurden mit Wasser kalibriert. Das heißt die Vials wurden bis zum Ende der Bodenrundung mit Wasser gefüllt und die Höhe des Wasserspiegels mit dem Höhenanrei?er gemessen. Dann wurde ein definiertes Volumen Wasser mit der Mikroliterspritze zugegeben, das Vial zur Dichtekontrolle gewogen, und wieder die Höhe des Wasserspiegels gemessen. Aus der Differenz der gemessenen Höhen und dem zugegeben Volumen lässt sich aus der Formel für das Zylindervolumen der Innendurchmesser der Vials berechnen. Dies wurde mit je drei Vials eines Types durchgeführt und der Mittelwert der so bestimmten Durchmesser als Kalibrationsergebniss erhalten. 
    96 Mit dem Durchmesser aus der Kalibrierung und der gemessenen Phasenhöhe kann nun das Volumen der leichten Phase  wiederum über die Zylinderformel bestimmt werden. 
    97  
    98  
    99 Die Konzentrationsbestimmung des in der leichten Phase gelösten Schwefelkohlenstoffs wurde mittels Hochleistungsflüssigkeitschromatografie (engl. High Performance Liquid Chromatography = HPLC) durchgeführt und mittels UV-VIS-Detektor bei einer Wellenlänge von 315 nm detektiert. Aufgrund der hohen Konzentration mussten die Proben verdünnt werden, damit die Messung im lineraren Bereich der HPLC zu blieb. Um gleichzeitig den Einfluss der Dichtekontraktion auf die Messung zu reduzieren und den Einfluss des Tensids auf die Laufzeit klein zu halten, wurde um den Faktor 100 mit Methanol verdünnt. 
    100  
    101  
    102 Die Dichte der Proben wurde bestimmt durch wiegen eines definierten Probevolumens. Hierzu wurden 3,5 ml-Gläschen mit Gummistopfen zuerst leer gewogen, dann 2 ml der leichten Phase der Probe mittels einer Mikroliterspritze in die Gläschen überführt und wieder gewogen. Aus der Massendifferenz und dem zugegebenen Volumen lässt sich dann die Dichte berechnen:  Dichte [g/mL] = Masse [g] / Volumen [ml]. 
    103  
    104  
    105 Die Messung der Oberflächenspannung wurde mit einem Blasendrucktensiometer (BPA-1P, Sinterface) durchgeführt. Das Gerät bietet einen Schnelltest, bei dem innerhalb von rund fünf Minuten eine komplette Messkurve über verschiedene Blasen-Lebensdauern aufgenommen werden kann. Allerdings wurde hier keine komplette Messkurve aufgezeichnet, sondern der Versuch abgebrochen, sobald sich das Messergebnis einem konstanten Wert annährte. Der zuletzt gemessene, niedrigste Wert wurde dann als Ergebnis vermerkt.  
    106  
    107  
    108 Die Viskosität wurde mit Hilfe eines Mikro-Ubbelohde-Viskosimeters (von SI-Analytics) gemessen. Hierbei wird die Zeit gemessen, die die Probe benötigt um eine dünne Kapillare zu durchströmen. Der kinematische Viskositätskoeffizient $\nu$ ergibt sich dann aus der Kapillarkonstante k mal der gemessenen Zeit t.  
    109 Um auch den dynamischen Viskositätskoeffizienten $\eta$ zu erhalten, wird die Dichte $\rho$ der Probe mit dem kinematische Viskositätskoeffizient multipliziert.  
     176Um beurteilen zu können, wie viel des vorgelegten Schwefelkohlenstoffs in die leichte Phase  
     177partitionierte, wurde das Volumen der leichten Phase bestimmt. Hierzu wurden mit einem  
     178Höhenanreißer jeweils die Höhe der unteren Phasengrenze (Grenzfläche schwere Phase - leichte Phase)  
     179und der oberen Phasengrenze (Grenzfläche leichte Phase - Luft) gemessen. Zudem musste der  
     180Durchmesser der Vials bestimmt werden. Dies erfolgte für den ersten Versuch durch abschätzen des  
     181Innendurchmesser durch messen des Außendurchmessers der Vials mit einer Schieblehre. Für die 40  
     182ml-Vials war dies, aufgrund des relativ großen Durchmessers, hinreichend genau. Die wesentlich  
     183schmaleren Vials der weiteren Versuche wurden mit Wasser kalibriert. Das heißt die Vials wurden bis  
     184zum Ende der Bodenrundung mit Wasser gefüllt und die Höhe des Wasserspiegels mit dem Höhenanrei?er  
     185gemessen. Dann wurde ein definiertes Volumen Wasser mit der Mikroliterspritze zugegeben, das Vial  
     186zur Dichtekontrolle gewogen, und wieder die Höhe des Wasserspiegels gemessen. Aus der Differenz der  
     187gemessenen Höhen und dem zugegeben Volumen lässt sich aus der Formel für das Zylindervolumen der  
     188Innendurchmesser der Vials berechnen. Dies wurde mit je drei Vials eines Types durchgeführt und der  
     189Mittelwert der so bestimmten Durchmesser als Kalibrationsergebniss erhalten. 
     190Mit dem Durchmesser aus der Kalibrierung und der gemessenen Phasenhöhe kann nun das Volumen der  
     191leichten Phase  wiederum über die Zylinderformel bestimmt werden. 
     192 
     193 
     194Die Konzentrationsbestimmung des in der leichten Phase gelösten Schwefelkohlenstoffs wurde mittels  
     195Hochleistungsflüssigkeitschromatografie (engl. High Performance Liquid Chromatography = HPLC)  
     196durchgeführt und mittels UV-VIS-Detektor bei einer Wellenlänge von 315 nm detektiert. Aufgrund der  
     197hohen Konzentration mussten die Proben verdünnt werden, damit die Messung im lineraren Bereich der  
     198HPLC zu blieb. Um gleichzeitig den Einfluss der Dichtekontraktion auf die Messung zu reduzieren und  
     199den Einfluss des Tensids auf die Laufzeit klein zu halten, wurde um den Faktor 100 mit Methanol  
     200verdünnt. 
     201 
     202 
     203Die Dichte der Proben wurde bestimmt durch wiegen eines definierten Probevolumens. Hierzu wurden  
     2043,5 ml-Gläschen mit Gummistopfen zuerst leer gewogen, dann 2 ml der leichten Phase der Probe  
     205mittels einer Mikroliterspritze in die Gläschen überführt und wieder gewogen. Aus der  
     206Massendifferenz und dem zugegebenen Volumen lässt sich dann die Dichte berechnen:  Dichte [g/mL] =  
     207Masse [g] / Volumen [ml]. 
     208 
     209 
     210Die Messung der Oberflächenspannung wurde mit einem Blasendrucktensiometer (BPA-1P, Sinterface)  
     211durchgeführt. Das Gerät bietet einen Schnelltest, bei dem innerhalb von rund fünf Minuten eine  
     212komplette Messkurve über verschiedene Blasen-Lebensdauern aufgenommen werden kann. Allerdings wurde  
     213hier keine komplette Messkurve aufgezeichnet, sondern der Versuch abgebrochen, sobald sich das  
     214Messergebnis einem konstanten Wert annährte. Der zuletzt gemessene, niedrigste Wert wurde dann als  
     215Ergebnis vermerkt.  
     216 
     217 
     218Die Viskosität wurde mit Hilfe eines Mikro-Ubbelohde-Viskosimeters (von SI-Analytics) gemessen.  
     219Hierbei wird die Zeit gemessen, die die Probe benötigt um eine dünne Kapillare zu durchströmen. Der  
     220kinematische Viskositätskoeffizient $\nu$ ergibt sich dann aus der Kapillarkonstante k mal der  
     221gemessenen Zeit t.  
     222Um auch den dynamischen Viskositätskoeffizienten $\eta$ zu erhalten, wird die Dichte $\rho$ der  
     223Probe mit dem kinematische Viskositätskoeffizient multipliziert.  
    110224 
    111225\begin{equation} 
    …… 
    114228\vspace{0,5cm} 
    115229 
    116 Diese Messmethode ist streng genommen nur für Newton'sche Fluide geeignet. Bei Tensiden ist jedoch häufig eine Abhängigkeit der Viskosität von den Scherkräften vorhanden. Da die Tenside hier aber verdünnt in Lösung vorlagen, wurden angenommen, dass sie sich newtoinsch verhalten. 
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     230Diese Messmethode ist streng genommen nur für Newton'sche Fluide geeignet. Bei Tensiden ist jedoch  
     231häufig eine Abhängigkeit der Viskosität von den Scherkräften vorhanden. Da die Tenside hier aber  
     232verdünnt in Lösung vorlagen, wurden angenommen, dass sie sich newtoinsch verhalten. 
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