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r91 r93 1 \begin{thebibliography}{ Mem07}1 \begin{thebibliography}{{Der}94} 2 2 3 3 \bibitem[{Ber}]{Aha} … … 18 18 \newblock {\em Journal of Contaminant Hydrology 71 (2004)}, (71):27--45, 2004. 19 19 20 \bibitem[{Der}94]{Young} 21 {Derek R. Young}. 22 \newblock {Salt Precipitation for Proteins: Introduction to Biochemical 23 Engineering}, 1994. 24 20 25 \bibitem[Dre02]{Drelich} 21 26 I.~Drelich. … … 32 37 \bibitem[{Han}]{Stupp} 33 38 {Hans Dieter Stupp}. 34 \newblock {DNAPL in Boden und Grundwasser Verhalten von LCKW und PAK-{\"O}len}. 39 \newblock {DNAPL in Boden und Grundwasser: Verhalten von LCKW und 40 PAK-{\"O}len}. 35 41 36 42 \bibitem[Hed04]{Hedinger} … … 53 59 \bibitem[L{\"a}c]{Lachler} 54 60 Wolf L{\"a}chler. 55 \newblock {Vorlesungsskript Umweltgeologie}. 61 \newblock {Vorlesungsskript Umweltgeologie. Institut für Geotechnik Universität 62 Stuttgart}. 56 63 57 64 \bibitem[Mem07]{Memminger} … … 65 72 \newblock {Sicherheitsdatenblatt CS2}. 66 73 \newblock 2011. 74 75 \bibitem[Pap]{papadakis} 76 Papadakis. 77 \newblock {Vorlesungsskript: Polyelektrolyte. Physikalisches Institut TU 78 München}. 67 79 68 80 \bibitem[Pro]{EPA} … … 85 97 \bibitem[Sch]{Schneider} 86 98 Schneider. 87 \newblock {Vorlesungsskript Physikalische Chemie II: Viskosit{\"a}t}. 99 \newblock {Vorlesungsskript Physikalische Chemie II: Viskosit{\"a}t. 100 Arbeitsgruppe physikalische Chemie Universität Siegen}. 88 101 89 102 \bibitem[SP04]{St-Pierre} … … 102 115 Meifang Zhou and R.~Dean Rhue. 103 116 \newblock {Screening Commercial Surfactants Suitable for Remediating DNAPL 104 Source Zones by Solubilization $\dagger$}. 105 \newblock {\em Environmental Science {\&} Technology}, 34(10):1985--1990, 2000. 117 Source Zones by Solubilization }, pages = {1985--1990}, volume = {34}, number 118 = {10}, journal = {Environmental Science {\&} Technology}, doi = 119 {10.1021/es9811546}. 120 \newblock 2000. 106 121 107 122 \end{thebibliography} studiarbeit/Ausarbeitung.tex
r88 r93 40 40 41 41 \include{toc} 42 %\include{lof}42 \include{lof} 43 43 44 44 \mainmatter … … 77 77 \nocite{Memminger} 78 78 \nocite{Stupp} 79 \nocite{Young} 79 80 80 81 studiarbeit/Einführung.tex
r87 r93 13 13 Häufig sammeln sich solche Schadstoffe in lokalen Pools. Durch herkömmliche Sanierungsverfahren, 14 14 zum Beispiel Pump-and-Treat-Verfahren, lassen sich solche Kontaminationen aufgrund der schlechten 15 Wasserlöslichkeit kaum mit vertretbarem (Zeit-)Aufwand beseitigen und auch das Auskoffern des15 Wasserlöslichkeit kaum mit vertretbarem (Zeit-)Aufwand beseitigen. Auch das Auskoffern des 16 16 kontaminierten Bodens ist in der Regel keine Lösung, da die DNAPLs meist schnell in große Tiefen 17 17 abwandern. Tensidspülungen sind eine von vielen Möglichkeiten, hier Abhilfe zu schaffen. Tenside 18 18 können die Grenzflächenspannung zwischen Wasser und NAPL soweit reduzieren, dass eine Emulsion 19 en steht. Idealerweise entsteht eine stabile Mikroemulsion, welche wie eine einzelne Phase entfent19 entsteht. Idealerweise entsteht eine stabile Mikroemulsion, welche wie eine einzelne Phase entfernt 20 20 werden kann. 21 21 … … 24 24 der Anpassung an Grundwasser- und Bodenparameter (pH-Wert, Salinität, Bodenart) und den 25 25 Sorptionseigenschaften. Das heißt also, dass eine bereits erfolgreich eingesetzte Tensidlösung zur 26 Sanierung von Stoff A, nicht unbedingt erfol reich bei der Sanierung von Stoff B ist, oder dass bei26 Sanierung von Stoff A, nicht unbedingt erfolgreich bei der Sanierung von Stoff B ist, oder dass bei 27 27 einer Sanierung von Stoff A unter anderen Randbedingungen dieselbe Erfolgsrate zu erwarten ist. Die 28 28 Waschlösung muss immer speziell auf den konkreten Einsatz zugeschnitten werden. Unabhängig von den … … 31 31 in dieser Arbeit beschrieben werden. 32 32 33 Ursp ünglich wurden die tensidbasierten Verfahren nicht in der Umwelttechnik, sondern in der33 Ursprünglich wurden die tensidbasierten Verfahren nicht in der Umwelttechnik, sondern in der 34 34 Erdölindustrie entwickelt mit dem Ziel die Erdölförderung bei schwindenden Primärvorkommen zu 35 35 optimieren. Die entwickelten Methoden wurden später auf die Sanierung von Boden- und 36 Grundw sserverunreinigungen angepasst. Daher ist die Anwendung von Tensidspülungen im Umweltbereich36 Grundwasserverunreinigungen angepasst. Daher ist die Anwendung von Tensidspülungen im Umweltbereich 37 37 noch ein relativ junges Verfahren. Praktische Erfahrungen gibt es bisher vor allem in den USA, in 38 38 Europa wurden bisher nur wenige Feldversuche durchgeführt. \cite{Danzer}. Für Mischungen 39 verschiede r Schadstoffe ist es schwieriger als für Einzelstoffe ein geeignetes Tensidsytem zu39 verschiedener Schadstoffe ist es schwieriger als für Einzelstoffe ein geeignetes Tensidsystem zu 40 40 entwickeln. Im Allgemeinen ist aber mit einer sehr hohen Reinigungsleistung zu rechnen. 41 41 … … 46 46 Ziel der durchgeführten Versuche war es, ein für die Solubilisierung von Schwefelkohlenstoff 47 47 optimiertes Tensidsystem zu finden, unter Berücksichtigung des Einflusses von ein- und zweiwertigen 48 Salzen. Das heißt ein System, das eine möglichst große Menge Schadstoff löst ohne ihn zu48 Salzen. Das heißt ein System, das eine möglichst große Menge Schadstoff löst, ohne ihn zu 49 49 mobilisieren, bei gleichzeitig niedriger Viskosität und hoher Stabilität. Die hier erzielten 50 50 Ergebnisse sollten als Grundlage für spätere Säulenversuche dienen. 51 51 52 Um das Ziel zu erreichen wurden drei aufeinander aufbauende Batchversuchsreihen durchgeführt. Dabei52 Um das Ziel zu erreichen, wurden drei aufeinander aufbauende Batchversuchsreihen durchgeführt. Dabei 53 53 wurden zunächst aus 15 getesteten ionischen und nichtionischen Tensiden diejenigen ausgewählt, die 54 54 bei festgelegtem Tensid- und Salzgehalt die höchste Solubilisierungsrate zeigten. Mit diesen wurde 55 dann eine Verdünnungsreihe mit variablem Tensidgehalt erstellt um die optimale Tensidkonzentration55 dann eine Verdünnungsreihe mit variablem Tensidgehalt erstellt, um die optimale Tensidkonzentration 56 56 zu finden. In einer dritten Versuchsreihe wurde die optimale Salzkonzentration von ein- und 57 57 zweiwertigen Salzen bestimmt. Hierzu wurde die zuvor bestimmte optimale Tensidkonzentration … … 71 71 erstellt, um die Arbeit im Labor übersichtlicher zu gestalten. Vorbereitend wurden zunächst 72 72 Tensidlösungen und Salzlösungen in passender Konzentration bzw. als Stammlösung zur 73 Weiterverdünnung hergestellt, da vor allem die Tenside Zeit brauchten um sich vollständig zu lösen.73 Weiterverdünnung hergestellt, da vor allem die Tenside Zeit brauchten, um sich vollständig zu lösen. 74 74 Aus den Tensid- und Salzlösungen, bidestilliertem Wasser und dem angefärbten Schwefelkohlenstoff 75 wurden dann die Batchansätze hergestellt. Aufgrund der hohen Flüchtigkeit von CS$_{2}$erfolgte die76 Zugabe sowie später die Probenahmenur mit gasdichten Spritzen über gasdichte PTFE-Ventile75 wurden dann die Batchansätze hergestellt. Aufgrund der hohen Flüchtigkeit von Schwefelkohlenstoff erfolgte die 76 Zugabe, sowie später die Probenahme, nur mit gasdichten Spritzen über gasdichte PTFE-Ventile 77 77 (Mininert, Valco). 78 78 studiarbeit/Theoretische.tex
r92 r93 9 9 punktuell oder diffus auftreten. Ein typisches Beispiel für eine diffuse Quelle stellt zum Beispiel 10 10 die Überdüngung landwirtschaftlicher Flächen dar. Sie führt zu einer flächenhaften Verschmutzung 11 und ist nicht eindeutig einem Verursacher zuzuordnen. Typ sche punktuelle Quellen sind Altstandorte,11 und ist nicht eindeutig einem Verursacher zuzuordnen. Typische punktuelle Quellen sind Altstandorte, 12 12 Altlasten oder Unfälle. Es gibt einen Eintrittspunkt (Quelle) von welchem aus sich eine 13 Schadstoffahne im Abstrombereich des Gundwassers ausbildet. 14 15 16 Die Kontaminanten können grob in drei Klassen unterteilt werden: Stoffe die sich in Wasser lösen, 17 Stoffe die sich nicht in Wasser lösen und eine kleinere Dichte haben (Light Non-Aqueous Phase 18 Liquid, LNAPL), Stoffe die sich nicht in Wasser lösen und eine größere Dichte haben (Dense 13 Schadstofffahne im Abstrombereich des Grundwassers ausbildet. 14 15 16 Die Kontaminanten können grob in drei Klassen unterteilt werden: 17 \begin{itemize} 18 \item Stoffe die sich in Wasser lösen, 19 \item Stoffe die sich nicht in Wasser lösen und eine kleinere Dichte haben (Light Non-Aqueous Phase 20 Liquid, LNAPL), 21 \item Stoffe die sich nicht in Wasser lösen und eine größere Dichte haben (Dense 19 22 Non-Aqueous Phase Liquid, DNAPL). 23 \end{itemize} 24 20 25 Wasserlösliche Stoffe sind relativ unproblematisch da sie sich schnell verdünnen und in der Regel 21 26 auch gut abbaubar sind. Auch die LNAPLs sind meist gut sanierbar, da sie durch die geringe Dichte … … 32 37 in Richtung der Grundwasserströmung. Mit der Diffusion erfolgt eine Verteilung abhängig vom 33 38 Konzentrationsgefälle des Stoffes. Die Dispersion beruht auf den unterschiedlichen Fließbahnen 34 durch die Stru cktur und Anordnung der Bodenpartikel und der damit verbundenen unterschiedlichen35 Fließgeschwindigkeit im Boden. Diese Prozesse sind zum einen bedingt durch stoffspezi efischen39 durch die Struktur und Anordnung der Bodenpartikel und der damit verbundenen unterschiedlichen 40 Fließgeschwindigkeit im Boden. Diese Prozesse sind zum einen bedingt durch stoffspezifischen 36 41 Größen wie Konzentration und Verteilung, Löslichkeit, Dichte und Viskosität, Mobilität und 37 42 Flüchtigkeit, Reaktivität mit Wasser und anderen Stoffen, Langzeitverhalten und Stabilität. Zum 38 anderen von den Randbedingungen die durch den Standort vorgegeben werden wie Geologie und43 anderen sind sie abhängig von den Randbedingungen die durch den Standort vorgegeben werden wie Geologie und 39 44 Hydrologie. \cite{Lachler} 40 45 … … 44 49 überströmt werden spricht man von ''Pools''. Dies tritt dann auf, wenn die Migration durch eine 45 50 undurchlässige Bodenschicht (z.B. Ton, Gips) unterbrochen wird. Im Gegensatz dazu stehen die 46 '' Blops''. Das sind kleine Tröpfchen die sich aufgrund ihrer Hydropphobie im Porenzentrum bilden51 ''Plobs''. Das sind kleine Tröpfchen die sich aufgrund ihrer Hydrophobie im Porenzentrum bilden 47 52 und dort durch Kapillarkräfte festgehalten werden. Häufig sind sie über den Schwankungsbereich des 48 53 Grundwasserspiegels verschmiert, man spricht dann von Residualsättigung. … … 52 57 \begin{figure} 53 58 \centering 54 \includegraphics[scale=0. 35, trim=0.5cm 1cm 0cm 0cm]{bilder/Ausbreitung}59 \includegraphics[scale=0.5, trim=0.5cm 1cm 0cm 0cm]{bilder/Ausbreitung} 55 60 \caption[Ausbreitung]{Ausbreitung von DNAPLs im Boden, verändert nach Stupp} 56 61 \label{Ausbreitung} 57 62 \end{figure} 58 63 59 Trotz seiner geringen Wasserlöslichkeit ,löst sich der Schadstoff im Grundwasser langsam auf und64 Trotz seiner geringen Wasserlöslichkeit löst sich der Schadstoff im Grundwasser langsam auf und 60 65 kann so zur Verschmutzung großer Wassermengen führen. Bedingt durch die Strömung in einem 61 66 Grundwasserleiter bildet sich dann eine Schadstofffahne aus. Die Konzentrationen in der 62 Schadstoffahne überschreiten häufig gesetzliche Grenzwerte zum Beispiel der Trinkwasserverordnung 63 und das über einen oft unüberschaubaren Zeitraum hinweg, da das Reservoir groß und der Abbau oder 67 Schadstofffahne überschreiten häufig gesetzliche Grenzwerte, zum Beispiel der Trinkwasserverordnung. Dies passiert über einen oft unüberschaubaren Zeitraum hinweg, da das Reservoir groß und der Abbau oder 64 68 die Verdünnung auf ein unschädliches Maß sehr klein ist. Daher stellen sie eine potentielle 65 langfristige Gefahr da und müssen mit Hilfe technischer Maßnahmen beseitigt werden.69 langfristige Gefahr dar und müssen mit Hilfe technischer Maßnahmen beseitigt werden. 66 70 67 71 … … 75 79 \end{enumerate} 76 80 Also in anderen Worten eine Beseitigung der Ursachen, eine Sicherung des Schadstoffquelle, oder die 77 Beseitigung der Schadwirkung. Wobei die Sanierung der Schadstoffquelle immer im Vordergrund stehen 78 sollte, soweit ökonomisch und technisch durchführbar, denn nur so wird die größte Menge des 81 Beseitigung der Schadwirkung. Hierbei sollte die Sanierung der Schadstoffquelle immer im Vordergrund stehen, soweit ökonomisch und technisch durchführbar, denn nur so wird die größte Menge des 79 82 Schadstoffes entfernt und ein weiterer Eintrag in das Grundwasser und somit weitere Schäden 80 83 dauerhaft vermieden. 81 Es gibt neben diversen Sicherungsverfahren eine Vielzahl von verschie ndenen Sanierungsverfahren zur84 Es gibt neben diversen Sicherungsverfahren eine Vielzahl von verschiedenen Verfahren zur 82 85 Grundwassersanierung. Die Sanierungsverfahren lassen sich einteilen in chemische, thermische, 83 86 mikrobiologische, hydraulische, pneumatische und separierende Verfahren. Bei den … … 97 100 Ex-Situ-Verfahren sind nur dann geeignet, wenn eine eher kleinräumige und oberflächennahe 98 101 Verschmutzung vorliegt bei denen grundwasserführende Schichten nicht betroffen sind. Ist der 99 Schadensstand tort überbaut sind sie zudem in der Regel gar nicht möglich. Sie sind aufwändig und102 Schadensstandort überbaut sind sie zudem in der Regel gar nicht möglich. Sie sind aufwändig und 100 103 teuer, da im Verhältnis zum Schadstoff viel Boden abgetragen und gereinigt oder entsorgt werden 101 104 muss. Die Reinigung kann vor Ort (on-site) oder an anderer Stelle (of-site) erfolgen. … … 105 108 106 109 Für Verunreinigungen, die weit in den Boden eingedrungen sind, bereits das Grundwasser verunreinigt 107 haben oder schwer zugänglich sind bieten sich eher die In-Situ-Verfahren an.110 haben oder schwer zugänglich sind, bieten sich eher die In-Situ-Verfahren an. 108 111 Hier lassen sich die aktiven von den passiven Verfahren unterscheiden. Bei den passiven Verfahren 109 wird einmalig in das Grundwassersystem eingegriffen, z.B. durch Einbringen einer ''reaktiven Wand''110 oder einer Migrationssperre. Bei den aktiven Verfahren wird kontinui tlich Energie und/oder112 wird einmalig in das Grundwassersystem eingegriffen, z.B. durch Einbringen einer reaktiven Wand 113 oder einer Migrationssperre. Bei den aktiven Verfahren wird kontinuierlich Energie und/oder 111 114 Chemikalien in das Grundwassersystem eingebracht. Das wichtigste bzw. häufigste aktive 112 115 In-Situ-Sanierungsverfahren ist das Pump-and-Treat-Verfahren. Dabei wird Grundwasser an die … … 132 135 DNAPL-Front. Diese Methode ist sehr effizient in Hinblick auf die kleinen benötigten Porenvolumina 133 136 der Spüllösung und damit die kurze Sanierungszeit und die niedrigen Kosten. Allerdings wird die 134 zusammenhängende DNAPL-Phase nicht mehr wie die einzelnen ''Plobs''durch die Kapillarkräfte137 zusammenhängende DNAPL-Phase nicht mehr wie die einzelnen Plobs durch die Kapillarkräfte 135 138 gehalten. Hydraulisch ist sie schlecht zu kontrollieren. Es besteht grundsätzlich die Gefahr einer 136 139 unerwünschten vertikalen Mobilisierung. Dadurch können weitere, tiefer liegende Bereiche … … 138 141 139 142 140 Von Solubilisierung spricht man wenn die Wasserlöslichkeit von hydrophoben Schadstoffen durch143 Von Solubilisierung spricht man, wenn die Wasserlöslichkeit von hydrophoben Schadstoffen durch 141 144 Zugabe eines Lösungsvermittlers erhöht wird. 142 145 Die Solubilisierung des Schadstoffs ist eine weniger effiziente Sanierungsmaßnahme als die … … 165 168 Phase. Der Zusammenhang zwischen Solubilisierung und Mobilisierung lässt sich gut anhand der 166 169 Betrachtung eines ternären Phasendiagramms erläutern. %Am kritischen Punkt tangiert die kritische 167 Konode und teilt das Phasendiagramm in das Einphasengebiet oberhalb und das Mehrphasengebiet168 unterhalb der Konode. Im Einphasengebiet ist die Mobilisierung dominant, im Mehrphasengebiet169 existieren unterschiedliche Effekte zur gleichen Zeit. In der Nähe der Wasserachse ist bei kleinen170 Tensidkonzentrationen die Solubilisierung dominant, aber in der Nähe des kritischen Punktes171 koexistieren Mobilisierung und Solubilisierung.172 173 170 174 171 … … 179 176 Am kritischen Punkt tangiert die kritische Konode, für die wie für alle Konoden gilt, dass 180 177 Konzentration und Grenzflächenspannung konstant sind. Im Fall der kritischen Konode gilt $OFS=0$. 181 Direkt oberhalb der kritischen Konode sind die Komponenten vollständig Mischbar, unterhalb der 182 kritischen Konode liegt das Mikroemulsionsgebiet in dem die höchsten Solubilisierungsraten erreicht 183 werden. Nach unten ist dieses durch die Binodalkurve vom Zweiphasengebiet getrennt. Alle drei 184 Gebiete fallen am kritischen Punkt zusammen. (\ref {Ternary}) 178 Unterhalb der kritischen Konode liegt das Mikroemulsionsgebiet in dem die höchsten Solubilisierungsraten 179 erreicht werden. Nach unten ist dieses durch die Binodalkurve vom Zweiphasengebiet getrennt. Alle drei 180 Gebiete fallen am kritischen Punkt zusammen (siehe Abbildung \ref {Ternary}). 185 181 186 182 … … 196 192 von der Tensidkonzentration bei der Injektion der Spüllösung immer ein lokales Maximum entsteht, 197 193 also eine Lösemittelfront. Dies wird aber etwas reduziert durch Effekte wie Dispersion, 198 Massenaustausch und ungleichmäßige Verteilung des NAPLs da die Fronten durch sie unscharf werden .199 ( \ref {Phasen})\cite{Falta}194 Massenaustausch und ungleichmäßige Verteilung des NAPLs da die Fronten durch sie unscharf werden 195 ( siehe Abbildung \ref {Phasen}). \cite{Falta} 200 196 201 197 Die Phasendiagramme lassen sich in verschiedene Typen unterteilen. Die hier betrachteten werden 202 nach Winsor alsTyp II-Systeme bezeichnet. Dies lässt sich noch weiter unterscheiden: löst sich das198 als Winsor Typ II-Systeme bezeichnet. Dies lässt sich noch weiter unterscheiden: löst sich das 203 199 Tensid bevorzugt in Wasser erhält man ein Typ II(-)-System mit fallenden Konoden, löst sich das 204 200 Tensid besser im NAPL erhält man ein Typ II(+)-System mit steigenden Konoden. Für Typ II(-)-Systeme … … 209 205 \centering 210 206 \includegraphics[scale=0.9]{bilder/Ternaeres_System.png} 211 \caption[Phasendiagramm]{Ternäres Phasendiagramm (Winsor TypII -), verändert nach Falta}207 \caption[Phasendiagramm]{Ternäres Phasendiagramm (Winsor TypII (-)), verändert nach Falta} 212 208 \label{Ternary} 213 209 \end{figure} … … 253 249 Platz mehr an der Grenzfläche. Stattdessen schließen sie sich in kugelförmigen Gebilden (Mizellen) 254 250 zusammen, so dass alle polaren Enden nach außen ins Wasser und alle unpolaren Enden nach innen 255 zeigen. Ab diesem Punkt tritt der lösungsvermittelnde Effekt deutlich ein: Die Tensidmoleküle 256 lagern sich mit dem unpolaren Teil um die Schadstoffmoleküle an, um sich dann als Mizellen im 257 polaren Wasser aufzuhalten. 251 zeigen. Ab diesem Punkt tritt der lösungsvermittelnde Effekt deutlich ein. und der Effekt der Mizellbildung 252 kann genutzt werden, um zwei nicht mischbare Stoffe miteinander zu mischen. Im Mizellinneren können 253 unpolare Stoffe eingeschlossen sein, während sich die Mizellen durch ihr polares Äußeres sehr gut in Wasser lösen. 254 Erhöht man nun den Tensidgehalt weiter, bilden sich mehr Mizellen und die Löslichkeit des unpolaren 255 im polaren Stoff steigt an. 256 258 257 259 258 Der gleiche Effekt tritt auch auf, wenn man sich das Tensid bevorzugt in einer unpolare Flüssigkeit 260 259 löst. Dann sind die Enden genau umgekehrt ausgerichtet, also die polaren Enden nach innen und die 261 260 unpolaren nach außen gerichtet (inverse Mizellen). 262 Der Effekt der Mizellbildung kann genutzt werden, um zwei nicht mischbare Stoffe miteinander zu263 mischen. Im Mizellinneren können unpolare Stoffe eingeschlossen sein, während sich die Mizellen264 durch ihr polares Äußeres sehr gut in Wasser lösen.265 Erhöht man nun den Tensidgehalt weiter, bilden sich mehr Mizellen und die Löslichkeit des unpolaren266 im polaren Stoff steigt an.267 261 268 262 Es ist aber auch möglich das beide Systeme, Mizellen und inverse Mizellen, gleichzeitig in einem … … 277 271 NAPL-Phase zu lösen. Dieser Effekt lässt sich zum Beispiel durch die Zugabe von Salz (bei ionischen 278 272 Tensiden) oder Änderung der Temperatur erreichen. \cite{Sabatini} 279 Ist der HLB so eingestellt, dass sich das Tensid in beiden Phasen gleich gut löst, bildet sich eine 280 Mittelphasen-Mikroemulsion. Da sich das Tensid in keiner Phase bevorzugt löst, sich aber auch nicht 273 Da sich bei entsprechendem HLB das Tensid in keiner Phase bevorzugt löst, sich aber auch nicht 281 274 alle Moleküle sich an der Grenzfläche zwischen den Phasen anlagern können entsteht eine neue, 282 275 dritte Phase. Hier ist nun theoretisch das ganze Tensid, sowie Anteile von Öl und Wasser enthalten, 283 während die Öl- und Wasserphase kein Tensid enthalten . Die Grenzflächenspannungen zwischen der284 Mittelphase und den beiden Randphasen (Wasser und NAPL) sindextrem niedrig, so dass der Übergang276 während die Öl- und Wasserphase kein Tensid enthalten (siehe Abbildung \ref{Phasen}. Die Grenzflächenspannung 277 zwischen der Mittelphase und den beiden Randphasen (Wasser und NAPL) ist extrem niedrig, so dass der Übergang 285 278 von Molekülen in die Mittelphase stark erleichtert wird. 286 279 %Mittelphasenmikroemulsion zeichnen sich durch eine extrem niedrige Grenzflächenspannung zu Öl- und … … 297 290 \caption[Tensidsysteme]{Schematische Darstellung von Tensidsystemen: Inverse Mizellen (Winsor Typ 298 291 II+), Mizellen (Winsor Typ II-) und Mittelphasenmikroemulsion (Winsor Typ III)} 292 \label{Phasen} 299 293 \end{figure} 300 294 … … 386 380 der Einfluss einer erniedrigten Temperatur lässt sich, mit allerdings entsprechendem Mehraufwand 387 381 betrachten. Diese weiteren Einflüsse können dann, aufbauend auf das durch die Batchversuche 388 geschaffenen Basiswissen, zum Beispiel mit Säulenversuchenuntersucht werden.382 geschaffenen Basiswissen, weiter untersucht werden. 389 383 390 384 … … 394 388 395 389 Schwefelkohlenstoff mit der Summenformel $CS_2$ und der molaren Masse 76,13 g/mol ist eine farblose 396 Flüssi keit. In Reinform ist sie geruchsneutral, aufgrund von Verunreinigungen jedoch häufig397 unangenehm ri chend. Der Schmelzpunkt liegt bei -111,6 °C der Siedepunkt bei 46,5 °C. Der Stoff ist390 Flüssigkeit. In Reinform ist sie geruchsneutral, aufgrund von Verunreinigungen jedoch häufig 391 unangenehm riechend. Der Schmelzpunkt liegt bei -111,6 °C der Siedepunkt bei 46,5 °C. Der Stoff ist 398 392 leicht entzündlich und bei einem Volumenanteil in Luft von 1\% - 60\% auch explosiv. Wegen des 399 393 hohen Dampfdrucks von 398 hPa ist er leicht flüchtig, wobei die Dämpfe schwerer sind als Luft. Die … … 428 422 Aktivität des Lösungsmittels (Wasser) nimmt zu und damit steigt das Lösungsvermögen. Die Theorie 429 423 sagt weiter, dass der Logarithmus der Löslichkeit proportional der Wurzel der Ionenstärke ist. Das 430 heißt je größer die Ionenstärke, umso mehr wird das Lösungsvermögen gesteigert. %cite\Saunders431 %cite\Young 424 heißt je größer die Ionenstärke, umso mehr wird das Lösungsvermögen gesteigert. \cite{papadakis} 425 432 426 433 427 Bei weiter steigender Salzkonzentration kehrt sich der Effekt allerdings um, die Löslichkeit nimmt … … 435 429 anlagern können und daher verstärkt mit dem Lösungsmittel (Wasser) in Wechselwirkung treten. 436 430 Dadurch stehen nun weniger ''freie'' Wassermoleküle zur Verfügung und die Aktivität des 437 Lösungsmittels sinkt. Dies kann bis zum Ausfallen der Tensidmoleküle aus der Lösung führen. 431 Lösungsmittels sinkt. Dies kann bis zum Ausfallen der Tensidmoleküle aus der Lösung führen. \cite{Young}%\cite{Saunders} 438 432 439 433 440 434 Der Bereich in dem die Löslichkeit durch ein Salz beeinflusst werden kann, wird als Salzfenster 441 bezeich et. Die veränderte Löslichkeit lässt sich auch durch die Änderung des HLB-Wertes ausdrücken.435 bezeichnet. Die veränderte Löslichkeit lässt sich auch durch die Änderung des HLB-Wertes ausdrücken. 442 436 Dieser nimmt bei steigender Salzkonzentration ab. Ein niedriger HLB-Wert bedeutet, dass sich das 443 437 Tensid besser im unpolaren löst. Es bilden sich also mit steigendem Salzgehalt zunehmend inverse … … 473 467 474 468 Für ein erstes Screening wurden 15 verschiedene nicht-ionische und anionische Tenside, welche 475 nachfolgend mit den wichtigsten Parametern aufgelistet sind untersu ht.Kationische Tenside wurden469 nachfolgend mit den wichtigsten Parametern aufgelistet sind untersucht.Kationische Tenside wurden 476 470 aufgrund ihres generell geringen Lösungsvermögens und ihrer erhöhten Affinität zur Sorption an 477 471 negativ geladene Bodenteilchen nicht eingesetzt. … … 482 476 483 477 \vspace{12 pt} 484 \noindent478 %\noindent 485 479 %\begin{flushleft} 480 \begin{table} 481 \caption{Untersuchte Tenside und ihre wichtigsten Parameter} 486 482 \begin{tabular}{|c|c|l|l|l|l|c|c|} \hline 487 483 \bf Nr.&\bf CAS&\bf Handelsnahme&\bf Typ&\bf Chemische Klasse&\bf Molmasse&\bf HLB\\ \hline … … 505 501 \end{tabular} 506 502 %\end{flushleft} 503 \end{table} 507 504 \vspace{12 pt} 508 505 … … 516 513 der Tenside, wurden 40 ml-Vials mit flachem Boden und einem Durchmesser von rund 26 mm verwendet, 517 514 die mit insgesamt 20 ml Chemikalien gefüllt wurden. Problematisch war hier zum einen das große 518 Volumen und der somit hohe Chemikalienverbrauch und zum anderen,die geringe Höhe im Verhältnis519 zum Volumen , wodurch es schwierig war, die Trennung der Phasen exakt zu dokumentieren. Für den515 Volumen und der somit hohe Chemikalienverbrauch. Zum anderen war die geringe Höhe im Verhältnis 516 zum Volumen ungünstig, wodurch es schwierig war, die Trennung der Phasen exakt zu dokumentieren. Für den 520 517 zweiten Versuch wurden Vials mit einem Volumen von 25 ml und einem Durchmesser von nur rund einem 521 518 Zentimeter verwendet. Auch hier trat wieder das Problem auf, das in den nicht vollständig gefüllten … … 588 585 589 586 Die Dichte der Proben wurde bestimmt durch wiegen eines definierten Probevolumens. Hierzu wurden 590 3,5 ml-Gläschen mit Gummistopfen zuerst leer gewogen, dann 2 ml der leichten Phase der Probe587 \mbox{3,5 ml-} Gläschen mit Gummistopfen zuerst leer gewogen, dann 2 ml der leichten Phase der Probe 591 588 mittels einer Mikroliterspritze in die Gläschen überführt und wieder gewogen. Aus der 592 589 Massendifferenz und dem zugegebenen Volumen lässt sich dann die Dichte berechnen: Dichte [g/mL] = … … 602 599 603 600 601 Als zusätzliches Kriterium wurde das Aussehen der Proben herangezogen. Hierbei wurde die Trennschärfe der einzelnen Phasen, die Ausbildung einer Mittelphase, Trübung der leichten Phase und Inhomogenitäten berücksichtigt. 602 603 604 604 Die Viskosität wurde mit Hilfe eines Mikro-Ubbelohde-Viskosimeters (SI-Analytics) gemessen. 605 605 Der Aufbau des verwendeten Ubbelohde-Viskosimeters ist in Abbildung \ref{ubbelohde} dargestellt. Die Probe wird 606 über Rohr Ceingefüllt und sammelt sich an dessen unterem Ende in einem Vorratsgefäß. Dieses ist über607 ein U-Rohr mit dem Niveaugefäß (D) verbunden, an das zum einen die Kapillare (I) und zum anderen606 über Rohr (C) eingefüllt und sammelt sich an dessen unterem Ende in einem Vorratsgefäß. Dieses ist über 607 ein U-Rohr mit dem Niveaugefäß (D) verbunden, an das zum einen die Kapillare (I) und zum anderen 608 608 ein Belüftungsrohr (A) angeschlossen sind. Oberhalb der Kapillare befindet sich das Messgefäß (E). 609 609 Oberhalb und unterhalb de Messgefäßes befindet sich eine Markierung. Die Probe wird in der Regel 610 durch anlegen eines Unterdruckes an Rohr Bin das Messgefäß gesaugt. Dann wird das Belüftungsrohr610 durch anlegen eines Unterdruckes an Rohr (B) in das Messgefäß gesaugt. Dann wird das Belüftungsrohr 611 611 geöffnet, sodass der Flüssigkeitsfilm unterhalb der Kapillare abreißt, es entsteht das sogenannte 612 612 hängende Niveau. Die Probe wird durch die Kapillare ablaufen gelassen und die Zeit gestoppt, die … … 625 625 626 626 627 Aufgrund der hohen Flüchtigkeit des Schwefelkohlenstoffs, wurde die Flüssigkeit nicht wie normal628 üblich durch Anlegen eines Unterdruckes an Rohr Bnach oben gesaugt, sondern durch Erzeugen eines629 Überdrucks an Rohr Cin das Messgefäß gedrückt.627 Aufgrund der hohen Flüchtigkeit des Schwefelkohlenstoffs, wurde die Flüssigkeit hier jedoch nicht wie normal 628 üblich durch Anlegen eines Unterdruckes an Rohr (B) nach oben gesaugt, sondern durch Erzeugen eines 629 Überdrucks an Rohr (C) in das Messgefäß gedrückt. 630 630 631 631 %Bild Ubbelohde aus Viskosität Uni-Siegen 632 632 \begin{figure} 633 633 \centering 634 \includegraphics [scale=0.55]{bilder/Ubbelohde}634 \includegraphics{bilder/Ubbelohde} 635 635 \caption[Viskosimeter]{Ubbelohde-Viskosimeter} 636 636 \label{ubbelohde} 637 637 \end{figure} 638 638 639 639 640 Zunächst wurde die Kapillarkonstante bestimmt. Hierzu wurden zunächst mehrere Messungen 640 641 mit bidestilliertem Wasser durchgeführt. Die dynamische Viskosität von Wasser beträgt 1 Pa*s 641 (Pascalsekunde , ebenfalls gebräuchlich ist $Ns/m^2$).642 (Pascalsekunde). 642 643 Für die Messung wurden rund drei Milliliter Probe benötigt. Die Messung wurde jeweils dreimal 643 644 wiederholt und der Mittelwert zur Berechnung der Viskosität verwendet. … … 645 646 Diese Messmethode ist streng genommen nur für Newton'sche Fluide geeignet. Bei Tensiden ist jedoch 646 647 häufig eine Abhängigkeit der Viskosität von den Scherkräften vorhanden. Da die Tenside hier aber 647 verdünnt in Lösung vorlagen, wurden angenommen, dass sie sich newtoinsch verhalten. 648 649 Als zusätzliches Kriterium wurde das Aussehen der Proben herangezogen. Hierbei wurde die Trennschärfe der einzelnen Phasen, die Ausbildung einer Mittelphase, Trübung der leichten Phase und Inhomogenitäten berücksichtigt. 650 651 648 verdünnt in Lösung vorlagen, wurden angenommen, dass sie sich newtonisch verhalten. 649 650 651 studiarbeit/V1_Tabelle0,2.tex
r90 r93 3 3 \begin{tabular}{|l|l|l|l|l|l|l|l|} 4 4 \hline 5 \textbf{Nr} & \textbf{Tensid} & \textbf{Dichte [g/L]} & \textbf{Volumen [ml]} & \textbf{Konzentration} & \textbf{Masse CS2 [g]} & \textbf{OFS Probe} & \textbf{OFS Tensid-} \\6 && &&\textbf{CS2 [g/L]}&&\textbf{[mN/m]}&\textbf{lösung [mN/m]}\\5 \textbf{Nr} & \textbf{Tensid} & \textbf{Dichte } & \textbf{Volumen} & \textbf{Konzentration} & \textbf{Masse CS2} & \textbf{OFS Probe} & \textbf{OFS Tensid-} \\ 6 &&\textbf{[g/L]}&\textbf{[ml]}&\textbf{CS2 [g/L]}&\textbf{[g]}&\textbf{[mN/m]}&\textbf{lösung [mN/m]}\\ 7 7 \hline 8 8 1 & Brij 58 & 1,0702 & 15,18 & 5,70 & 0,0865 & 42,86 & 44,64 \\ studiarbeit/V1_Tabelle2,0.tex
r90 r93 4 4 \begin{tabular}{|l|l|l|l|l|l|l|l|} 5 5 \hline 6 \textbf{Nr} & \textbf{Tensid} & \textbf{Dichte [g/L]} & \textbf{Volumen [ml]} & \textbf{Konzentration} & \textbf{Masse CS2 [g]} & \textbf{OFS Probe} & \textbf{OFS Tensid-} \\7 && &&\textbf{CS2 [g/L]}&&\textbf{[mN/m]}&\textbf{lösung [mN/m]}\\6 \textbf{Nr} & \textbf{Tensid} & \textbf{Dichte } & \textbf{Volumen} & \textbf{Konzentration} & \textbf{Masse CS2} & \textbf{OFS Probe} & \textbf{OFS Tensid-} \\ 7 &&\textbf{[g/L]}&\textbf{[ml]}&\textbf{CS2 [g/L]}&\textbf{[g]}&\textbf{[mN/m]}&\textbf{lösung [mN/m]}\\ 8 8 \hline 9 9 1 & Brij 58 & 1,0274 & 15,13 & 13,12 & 0,1986 & 40,97 & 40,68 \\ studiarbeit/Versuchsbeschreibung.tex
r91 r93 8 8 9 9 Diese erste Versuchsreihe diente dazu, eine Vorauswahl von Tensiden zu treffen, die dann weiter 10 untersucht werden sollten. Der Test wurde in drei Stufen durchgeführt. Zunächst wurde Versuche mit je 0,2 \%11 Tensid und 0,5 \% Calciumchlorid angesetzt. Im zweiten Schritt wurde die Tensidkonzentration auf 2\%12 erhöht um über der kritischen Mizellbildungskonzentration (CMC) zu liegen und wiederum 0,5 \%13 Calciumchlorid zugegeben. Zum dritten wurden Ansätze mit 2 \% Tensid und 6,5 \%Natriumchlorid10 untersucht werden sollten. Der Test wurde in drei Stufen durchgeführt. Zunächst wurde Versuche mit je \mbox{0,2 \%} 11 Tensid und \mbox{0,5 \%} Calciumchlorid angesetzt. Im zweiten Schritt wurde die Tensidkonzentration auf \mbox{2\%} 12 erhöht um über der kritischen Mizellbildungskonzentration (CMC) zu liegen und wiederum \mbox{0,5 \%} 13 Calciumchlorid zugegeben. Zum dritten wurden Ansätze mit \mbox{2 \%} Tensid und \mbox{6,5 \%} Natriumchlorid 14 14 für diejenigen Tenside hergestellt, die mit Calciumchlorid unlöslich waren. 15 15 16 16 \subsection{Versuchsdurchführung} 17 17 18 Zuerst wurde eine Salzlösung mit 0,5 \%Calciumchlorid hergestellt. Dann wurden die Tenside in 10019 ml-Glasflaschen eingewogen und mit der Salzlösung auf 100 \%aufgefüllt. Von diesen20 Tensid-Salzlösungen wurden 15 ml in in 40 ml-Vials überführt, ein kleiner Rührfisch hinzugefügt und18 Zuerst wurde eine Salzlösung mit \mbox{0,5 \%} Calciumchlorid hergestellt. Dann wurden die Tenside in 100 19 ml-Glasflaschen eingewogen und mit der Salzlösung auf \mbox{100 \%} aufgefüllt. Von diesen 20 Tensid-Salzlösungen wurden \mbox{15 ml} in in \mbox{40 ml-} Vials überführt, ein kleiner Rührfisch hinzugefügt und 21 21 die Vials mit Mininert-Ventilen verschlossen. Mittels Mikroliterspritze wurde durch das im Ventil 22 integrierte Septum je 2,5 mlSchwefelkohlenstoff zugegeben.23 Die Ansätze wurden zehn Minuten lang gerührt und anschließend in ein auf 20°Ctemperiertes22 integrierte Septum je \mbox{2,5 ml} Schwefelkohlenstoff zugegeben. 23 Die Ansätze wurden zehn Minuten lang gerührt und anschließend in ein auf \mbox{20°C} temperiertes 24 24 Wasserbad gestellt. Dieser Vorgang wurde noch zweimal an nachfolgenden Tagen wiederholt. Danach 25 25 wurden die Vials mehrere Tage im Wasserbad stehen gelassen, um eine Trennung der Phasen bzw. ein … … 38 38 Hierzu wurden zunächst die Molmassen von Calciumchlorid und von Wasser ermittelt und dann der 39 39 molare Massenanteil des Calciumchlorids an der Gesamtmasse berechnet. $CaCl_2$ hat eine molare 40 Masse von 110 g/mol, zwei Wassermoleküle wiegen 36 g/mol. Daraus folgt eine Gesamtmasse von14641 g/mol . Der Anteil von $CaCl_2$ an der Gesamtmasse beträgt dann 75,34\%. Demnach entsprechen 1,33 g40 Masse von \mbox{110 g/mol}, zwei Wassermoleküle wiegen 36 g/mol. Daraus folgt eine Gesamtmasse von \mbox{146 41 g/mol}. Der Anteil von $CaCl_2$ an der Gesamtmasse beträgt dann 75,34\%. Demnach entsprechen 1,33 g 42 42 des hydratisierten Calciumchlorids einem Gramm reinem Calciumchlorid. Für 0,5\% 43 43 Calciumchloridlösung werden $1,33 * 5 = 6,64 [g/L]$ des hydratisierten Calciumchlorides benötigt. 44 44 Da zwei Liter Salzlösung hergestellt werden sollten, wurden 13,27 g hydratisiertes Calciumchlorid 45 in ein Becherglas eingewogen. Das Salz wurde mit Hilfe eines Feststofftrichters in einen 246 L- Messkolben überführt, Becherglas und Trichter dreimal nachgespült und der Kolben mit45 in ein Becherglas eingewogen. Das Salz wurde mit Hilfe eines Feststofftrichters in einen \mbox{2 46 L-} Messkolben überführt, Becherglas und Trichter dreimal nachgespült und der Kolben mit 47 47 bidestiliertem Wasser mit einer Restleitfähigkeit von $0,055 µS/cm$ aufgefüllt. Durch schwenken und 48 48 vorsichtiges Schütteln wurde das Salz gleichmäßig gelöst. Anschließend wurde die Salzlösung in eine … … 53 53 Allerdings sollte eine Lösung gleicher Ionenstärke hergestellt werden. Dazu musste die Ionenstärke 54 54 der Calciumchloridlösung berechnet und die Konzentration der Natriumchloridlösung darauf angepasst 55 werden. Die Ionenstärke lässt sich mit folgender Gleichung (4.1)55 werden. Die Ionenstärke lässt sich mit Gleichung \ref{Ionen} 56 56 berechnen. 57 \begin{equation} I_c = \frac{1}{2} * \sum_{i=1}^n c_i * z_i^2 \end{equation} 57 \begin{equation} 58 I_c = \frac{1}{2} * \sum_{i=1}^n c_i * z_i^2 59 \label{Ionen} 60 \end{equation} 61 62 58 63 Hierbei ist $c_i$ die Molarität der jeweiligen Ionensorte in mol/L und $z_i$ die Ladungszahl der 59 64 jeweiligen Ionen. Die Molarität in mol/L berechnet sich als Konzentration [g/L] / Molmasse [g/mol]. … … 72 77 Ausgangskonzentration berücksichtigt werden. 73 78 Die Ausgangskonzentrationen der verdünnten Tenside und die daraus resultierende einzuwiegende Masse 74 auf 80 g sind in der folgenden Tabelle vermerkt. 75 76 77 78 %\vspace{12 pt} 79 auf 80 g sind in der folgenden Tabelle \ref{Tensidkonzentrationen} vermerkt. 80 81 82 83 \vspace{12 pt} 84 \begin{table} 85 \centering 79 86 %\begin{flushleft} 80 %\begin{tabular}{l|c|c|c} 81 %\bf Name & \bf Ausgangskonzentration & \bf 0,2\% & \bf2,0\% \\ [0.5ex] \hline 82 %Enordet & 26,12\% & 0,61 g & 6,13 g\\ 83 %SDS & 95\% & 0,17 g & 1,68 g \\ 84 %DSSS & 96\% & 0,17 g & 1,67 g \\ 85 %Lutensol ON 60 & 60\%&0,27 g& 2,67 g 86 %\end{tabular} 87 \caption{Tensidmassen bei 0,2\% und 2\% Tensid auf 80 ml L"osung} 88 \begin{tabular}{l|c|c|c} 89 \bf Name & \bf Ausgangskonzentration & \bf 0,2\% & \bf2,0\% \\ [0.5ex] \hline 90 Enordet & 26,12\% & 0,61 g & 6,13 g\\ 91 SDS & 95\% & 0,17 g & 1,68 g \\ 92 DSSS & 96\% & 0,17 g & 1,67 g \\ 93 Lutensol ON 60 & 60\%&0,27 g& 2,67 g 94 \end{tabular} 87 95 %\end{flushleft} 88 %\caption{Tensidmassen bei 0,2\% und 2\% Tensid auf 80 ml L"osung} 89 %\label{tab:Tensidkonzentrationen} 90 %\vspace{12 pt} 96 \label{Tensidkonzentrationen} 97 \end{table} 98 99 100 \vspace{12 pt} 91 101 92 102 In die Glasflaschen wurde außerdem ein Rührfisch gegeben und die Tenside unter Rühren und … … 108 118 109 119 15 ml der Tensid-Salzlösungen wurden in 40 ml-Vials pipettiert. Die Vials wurden mit 110 Mininert-Ventildeckeln fest verschraubt. Dann wurden jeweils 2,5 ml des angefärbten 111 Schwefelkohlenstoffs zugegeben. Hierzu wurde eine 2,5 ml-Mikroliterspritze verwendet und das Vial 112 mit einer zweiten dünnen Nadel entlüftet. Durch das Entlüften wird ein Überdruck im Vial vermieden 113 und eine verlustarme Überführung des Schwefelkohlenstoffs ermöglicht. 114 Nach sämtlichen Zugaben wurden die Vials gewogen, um die exakt zugegebene Masse zu ermitteln. 120 Mininert-Ventildeckeln fest verschraubt. Dann wurden jeweils \mbox{2,5 ml} des angefärbten 121 Schwefelkohlenstoffs zugegeben. Hierzu wurde eine \mbox{2,5 ml-} Mikroliterspritze verwendet und das Vial 122 mit einer zweiten dünnen Nadel entlüftet. 123 Nach den einzelnen Zugaben wurden die Vials gewogen, um die exakt zugegebene Masse zu ermitteln. 115 124 Die Probenansätze wurden 10 Minuten lang gerührt bzw. geschüttelt und in ein auf 20°C temperiertes 116 125 Wasserbad gestellt. … … 130 139 131 140 %Die Konzentration wurde photometrisch bestimmt. 132 Für die Messung wurde eine Verdünnung der Probe mit Methanol im Verhältnis 1:100 hergestellt.141 Für die Messung wurde eine Verdünnung der Probe mit Methanol im Verhältnis 1:100 hergestellt. 133 142 Hierzu wurden 10 ml Methanol in einem Vial vorgelegt. Von 134 143 der leichten Phase der Probe wurde ein Milliliter abgenommen und durch ein Septum in das vorgelegte 135 Methanol gegeben. Bei der Abnahme der Probe war wieder eine Belüftung des Vials mit eine feinen 136 Nadel nötig. Auch hier wurden die Verdünnungsvials nach jeder Zugabe gewogen um den wirklichen 144 Methanol gegeben. Auch hier wurden die Verdünnungsvials nach jeder Zugabe gewogen um den tatsächlichen 137 145 Verdünnungsfaktor zu erhalten. Von der Verdünnung wurde dann direkt nach dem Wiegen ein Teil 138 146 mittels Mikroliterspritze durch das Septum abbenommen und in zwei Minivial überführt. Davon wurde … … 142 150 143 151 Die Dichtebestimmung wurde durch wiegen eines definierten Volumens vorgenommen. Von den Proben 144 wurden 2,5 ml abgenommen. Dabei musste das Vial belüftet und außerdem die Probe blasenfrei und 145 langsam, so dass ein Aufkochen durch zu starken Unterdruck vermieden wurde, entnommen werden. Die 146 Probe wurde in ein kleins Glas mit Gummistopfen gegeben und die Masse der Probe bestimmt. 152 wurden 2,5 ml abgenommen. Dabei musste die Probe blasenfrei und 153 langsam, so dass ein Aufkochen durch zu starken Unterdruck vermieden wurde, entnommen werden. 147 154 Die Oberflächenspannung erfolgte direkt im Anschluss an die Dichtebestimmung mit denselben Proben. 148 155 %Zur Messung wurde ein Blasendruck-Tensiometer der Firma Sinterface verwendet. 149 Die Messung erfolgte im sogenannten Fast-Scan-Mode der nur etwa fünf Minuten pro Probe dauerte. 156 150 157 151 158 %\subsection{Material} … … 186 193 Screening (Versuch 1) zu beachten, dass das Salz in hydratisierter Form vorlag und der dort 187 194 berechnete Korrekturfaktor von 1,33 einzurechnen war. 188 Durch rühren wurden die Tenside beziehungsweise das Salz vollständig gelöst. 195 189 196 190 197 \subsubsection{Batchansätze} … … 212 219 Beprobung verzichtet. Bei Brij S20 hatten sich die Phasen gut getrennt und die leichte Phase war 213 220 klar geworden. Dagegen war die leichte Phase von Brij 97, wie auch in den vorangegangenen 214 Versuchen, milchig-weiß, bei den Proben mit höher Tensidkonzentration schwach rosa.Hier wurde nun221 Versuchen, milchig-weiß, bei den Proben mit höherer Tensidkonzentration schwach rosa. Hier wurde nun 215 222 versucht, die Trennung durch Zentrifugieren zu verbessern. Dafür wurden zunächst die zwei Vials mit 216 223 Wasser gefüllt um gefahrlos zu testen, ob die Vials die Belastungen aushalten. Nachdem hier keine … … 219 226 Schraubkappenl waren und daher die Gondeln der Zentrifuge nicht abkippen konnten. Durch die 220 227 auftretenden Scherkräfte wurden zwei der Mininert-Ventile verbogen und die Proben zerstört. 221 Untersucht wurden Volumen der leichten Phase, Konzentration an gelöstem Schwefelkohlenstoff in der 222 leichten Phase, Dichte und Konzentration. Die Untersuchung und Beprobung erfolgte analog zum 223 vorigen Versuch. 224 Zu einem späteren Zeitpunkt wurde zudem die Messung der Viskosität für Brij 97 durchgeführt. Das Vorgehen ist in Kapitel Messmethoden beschrieben. 228 Die Untersuchung und Beprobung erfolgte analog zum vorigen Versuch. 229 Zu einem späteren Zeitpunkt wurde zudem die Messung der Viskosität für Brij 97 durchgeführt. Das Vorgehen ist im Kapitel Messmethoden beschrieben. 225 230 226 231 … … 244 249 werden und dann durch Differenzbildung von Gesamtvolumen und den übrigen Komponenten der Anteil an 245 250 zuzugebendem bidestilliertem Wasser ermittelt werden. 246 Die Beprobung und Messung erfolgte analog zu den vorhergehenden Versuchen.247 251 248 252 … … 255 259 256 260 In die acht Vials wurde zuerst die Tensidlösung, dann die Salzlösung und das Wasser gegeben, die 257 Vials dicht verschlossen und über die belüfteten Mininert-Ventile der angefärbte261 Vials wurden dicht verschlossen und über die belüfteten Mininert-Ventile der angefärbte 258 262 Schwefelkohlenstoff zugegeben. Die Vials wurden nach jeder Zugabe gewogen. Anschließend wurden die 259 263 Proben durch schütteln vermischt und in das \mbox{20 °C} warme Wasserbad gestellt. … … 261 265 \subsection{Probenahme} 262 266 263 Die Proben waren wiederum milchig weiß bis schwach rosa. Gemessen wurde wieder die Phasenhöhe zur264 Bestimmung des Volumens, die Konzentration an gelöstem Schwefelkohlenstoff in der leichten Phase, 265 die Dichte und die Oberflächenspannung mit den gleichen Methoden wie in den Versuchen zuvor. 266 267 267 Die Proben waren wiederum milchig weiß bis schwach rosa. 268 Die Beprobung und Messung erfolgte analog zu den vorhergehenden Versuchen. 269 270 271 studiarbeit/biblio.bib
r91 r93 21 21 volume = {2000} 22 22 number = {3}, 23 journal = {Schriftenreihe Altlastenforum Baden W ürttemberg e.v.}23 journal = {Schriftenreihe Altlastenforum Baden W?rttemberg e.v.} 24 24 } 25 25 … … 34 34 author = {Zhou, Meifang and Rhue, R. Dean}, 35 35 year = {2000}, 36 title = {{Screening Commercial Surfactants Suitable for Remediating DNAPL Source Zones by Solubilization $\dagger$}},36 title = {{Screening Commercial Surfactants Suitable for Remediating DNAPL Source Zones by Solubilization }, 37 37 pages = {1985--1990}, 38 38 volume = {34}, … … 137 137 @misc{Schneider, 138 138 author = {Schneider}, 139 title = {{Vorlesungsskript Physikalische Chemie II: Viskosit{\"a}t }},139 title = {{Vorlesungsskript Physikalische Chemie II: Viskosit{\"a}t. Arbeitsgruppe physikalische Chemie Universität Siegen}}, 140 140 url = {http://www2.uni-siegen.de/~pciii/PC22.pdf}, 141 141 editor = {Universit{\"a}t Siegen, Arbeitsgruppe Physikalische Chemie} … … 155 155 @misc{Stupp, 156 156 author = {{Hans Dieter Stupp}}, 157 title = {{DNAPL in Boden und Grundwasser Verhalten von LCKW und PAK-{\"O}len}},157 title = {{DNAPL in Boden und Grundwasser: Verhalten von LCKW und PAK-{\"O}len}}, 158 158 url = {http://www.google.de/imgres?imgurl=http://www.dscweb.de/Publikationen/DNAPL}, 159 159 urldate = {13.05.2011} … … 163 163 @misc{Lachler, 164 164 author = {L{\"a}chler, Wolf}, 165 title = {{Vorlesungsskript Umweltgeologie }},165 title = {{Vorlesungsskript Umweltgeologie. Institut für Geotechnik Universität Stuttgart}}, 166 166 editor = {{Institut f{\"u}r Geotechnik Universit{\"a}t Stuttgart}} 167 167 } … … 184 184 urldate = {19.05.2011} 185 185 } 186 187 188 @misc{papadakis, 189 author = {Papadakis}, 190 title = {{Vorlesungsskript: Polyelektrolyte. Physikalisches Institut TU München}}, 191 url = {http://www.e13.physik.tu-muenchen.de/structpol/docs/Polymerphysik06Vorl9.pdf} 192 } 193 194