Experimentelle Bestimmung, Korrelation und Vorhersage von Dichten und Dampfdrücken

Die vorliegende Dissertation mit dem Titel „Experimentelle Bestimmung, Korrelation und Vorhersage von Dichten und Darnpfdrücken“ gliedert sich in die Hauptkapitel „Dichte von Fluiden“ und „Dampfdruck hochsiedender Substanzen“. Es werden (kurze) Übersichten zu den Anwendungen und den Messmethoden für Dichten und Dampfdrücke sowie zur Dortmunder Datenbank für Reinstoffdaten gegeben. Ausführlicher wird auf die Theorie des Biegeschwingers, der Dampfdruckwaage sowie der Korrelation von Dichten (z. T. auch von Dampfdrücken) eingegangen. Schwerpunkt der Arbeit ist eine automatisierte Anlage zur Bestimmung von Dichten in der flüssigen und überkritischen Phase mit einem Biegeschwinger. Mit der Anlage kann das PpT-Verhalten einer Substanz oder eines Gemisches im Temperaturbereich von 0 bis 350°C und bei Drücken bis 40 MPa bestimmt werden. Ein „PpT-Scan“ über diesen Bereich mit rund 500 Datenpunkten kann innerhalb von etwa einer Woche durchgeführt werden. Mit der Messanlage wurden 14 verschiedene Reinstoffe [Toluol, Methyl-tert-butylether (MTBE), Ethyltert-butylether (ETBE), Diisopropylether (DIPE), I-Butanol, y-Butyrolacton, N-Metyl-2pyrolidon (NMP), Kohlendioxid (C02), Schwefelhexafluorid (SF6) , Schwefelwasserstoff (H2S), Carbonylsulfid (COS), Distickstoffmonoxid (Lachgas, N20), Schwefeldioxid (S02) und 1,1, l,2,3,3,3-Heptafluorpropan (R227ea)] in der komprimierten flüssigen und überkritischen Phase sowie Diisopropylether (DIPE) - I-Butanol-Gemische in der flüssigen Phase über weite Temperatur- und Druckbereiche vermessen. Die Dichtemessungen der meisten Substanzen stellen eine erhebliche Erweiterung der vorhandenen Datenbasis dar. Die gemessenen Reinstoffdichten von z. B. Toluol, H2S und COS haben am NIST (National Institute of Standards and Technology, Boulder, Colorado, USA) zur Entwicklung neuer verbesserter Helmholtz-Zustandsgleichungen geführt. Die Zuverlässigkeit und hohe Genauigkeit der durchgeführten experimentellen Bestimmung von Dichten und Exzessvolumina wurde durch den Vergleich mit Literaturdaten und Referenzgleichungen demonstriert.