Messung der Molenbruch- und Dichteabhängigkeit der Diffusion von Gasen und Dämpfen in einer Loschmidt-Zelle mittels holografischer Interferometrie

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Mit einer Messanlage sollen nach dem Loschmidt-Verfahren, kombiniert mit holografischer Interferometrie, binäre Diffusionskoeffizienten von Gasen und Dämpfen im Temperaturbereich von 5 bis 80 °C bei Drücken von 1 bis 10 bar mit einer Unsicherheit von ± 0,5 % vom Messwert gemessen werden. Die Leistungsfähigkeit der Messanlage soll an den Modellsystemen Neon-Argon und Helium-Stickstoff im Vergleich mit anderen Messungen sowie theoretischen Berechnungen nachgewiesen werden. Für die Untersuchungen soll eine neu konstruierte Loschmidt-Zelle verwendet werden, die sich von üblichen Scherenzellen unterscheidet. Um vollständige Aussagen zur Molenbruchabhängigkeit des Diffusionskoeffizienten gewinnen zu können, soll die Konzentration in beiden Halbzellen mit jeweils einem System zur holografischen Interferometrie bestimmt werden. Dazu sind optische Virialkoeffizienten der reinen Gase und Dämpfe zu ermitteln. Im Forschungsvorhaben sollen des Weiteren Messungen an Ammoniak mit Helium und Wasserstoff durchgeführt werden. Die binäre Diffusion dieser Gaspaare hat insbesondere bei Diffusions-Absorptionskältemaschinen große Bedeutung.