Im Raman dieser Arbeit wurden binäre und ternäre Stoffgemische in einem Mikrokapillarsystem (MKS) mittels optischer Messtechnik hinsichtlich ihrer molekularen Strukturierung untersucht. Dies wurde durch die Kombination unterschiedlicher Auswertemethoden ermöglicht, welche alle gemeinsam haben, dass sie auf der Auswertung des Schwerpunktes des isolierten Raman-Spektrums der OH-Streckschwingung basieren. Für die Auswertung der binären Stoffgemische W/MeOH, W/EtOH und W/Acn konnten durch die kombinierte Auswertung von molaren-, partiellen molaren- und idealen molaren Raman Spektren, unterschiedliche Regime der molekularen Strukturierung identifiziert werden. Insbesondere für die beiden Stoffgemische W/MeOH und W/EtOH erlaubte die Berechnung partieller molarer Raman-Spektren und deren Interpretation umfassendere Rückschlüsse als es über die direkte Auswertung der Raman-Spektren möglich gewesen wäre. Durch die Berechnung der partiellen molaren Raman-Spektren konnte die Raman-Intensität der OH-Streckschwingung des Gemisches in die der einzelnen Komponenten – Wasser und MeOH/EtOH – aufgeteilt werden.:Formelzeichen mit Indizes und Abkürzungen I
1 Einleitung und Motivation 1
2 Stand der Technik und Zielsetzung der Arbeit 5
2.1 Molekular strukturierte Stoffgemische 5
2.1.1 Binäre Stoffgemische und der Einfluss von Wasserstoffbrückenbindungen 5
2.1.2 Ternäre Stoffgemische und die Ausbildung von CO2-basierten Surfactant-freien Mikroemulsionen 10
2.2 Zielsetzung der Arbeit 13
3 Anwendungsbezogene Grundlagen 14
3.1 Wasserstoffbrückenbindungen 14
3.1.1 Wasserstoffbrückenbindungen allgemein 14
3.1.2 Wasserstoffbrückenbindungen in Wasser und wasserenthaltenden Lösungen 15
3.2 CO2-basierte Surfactant-freie Mikroemulsionen 19
3.3 Analyse molekular strukturierter Stoffgemische mittels Strahlung 21
3.4 Raman-Spektroskopie 24
3.4.1 Raman-Spektroskopie allgemein 24
3.4.2 Raman-Spektroskopie zur Analyse molekular strukturierter Stoffgemische 28
3.5 Partielle molare Größen 28
4 Materialien und Methoden 31
4.1 Chemikalien 31
4.2 Mikrokapillarsystem und Peripherie 31
4.3 Versuchsdurchführung 35
5 Auswertemethodik 38
5.1 Isolierung der OH-Streckschwingung 39
5.1.1 Binäre Stoffgemische 39
5.1.2 Ternäres Stoffgemisch 41
5.2 Berechnung molarer-, partieller molarer- und idealer molarer Raman-Spektren 42
5.2.1 Molare Raman-Spektren 43
5.2.2 Partielle molare Raman-Spektren 45
5.2.3 Ideale molare Raman-Spektren 47
5.3 Schwerpunktbestimmung isolierter OH-Steckschwingungen 48
6 Ergebnisse und Diskussion 51
6.1 Binäre Stoffgemische 51
6.2 Ternäres Stoffgemisch 66
7 Zusammenfassung und Ausblick 72
8 Literaturverzeichnis 75
Anhang A83
Auflistung der untersuchten Stoffgemische und deren Zusammensetzungen A83
Zusammenfassung der Auswertemethodik der binären Stoffgemische A87
| Identifer | oai:union.ndltd.org:DRESDEN/oai:qucosa:de:qucosa:73299 |
| Date | 14 January 2021 |
| Creators | Stehle, Simon |
| Contributors | Bräuer, Andreas Siegfried, Kiefer, Johannes, TU Bergakademie Freiberg |
| Source Sets | Hochschulschriftenserver (HSSS) der SLUB Dresden |
| Language | German |
| Detected Language | German |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, doc-type:doctoralThesis, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis, doc-type:Text |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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