Wechselwirkungen zwischen freier Konvektion und Marangonikonvektion in Flüssig-flüssig-Systemen

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Untersucht werden die Auswirkungen von Marangonikonvektion und freier Konvektion auf den Stoffübergang in ruhenden Flüssigkeiten. Als Flüssig-flüssig-Systeme sollen- Systeme bestehend aus Triglyceriden bzw. Wasser und flüssigem Kohlendioxid,- Systeme bestehend aus Ethanol und Triglyceriden,- Systeme bestehend aus einer wässrigen und einer organischen Phase, zwischen denen eine Komponente übertragen wird (z.B. Wasser/Aceton/Toluol)betrachtet werden. Ein Teil der Untersuchungen wird unter erhöhtem Druck (max. 500 bar) stattfinden, wobei ausschließlich Flüssig-flüssig-Zustände Beachtung finden. Mit einer Schlierenoptik soll der Zeitpunkt des Einsetzens von Konvektion beobachtet werden. Außerdem sind die im Laufe der Zeit auftretenden Konvektionsmuster mit einer Videokamera aufzunehmen und dann geeignet zu klassifizieren. Durch Zugabe grenzflächenaktiver Substanzen soll das Entstehen von Marangonikonvektion verhindert werden; der sich dadurch verändernde Stoffübergang ist zu beobachten. Weiterhin soll der Stofftransport in einer dünnen Flüssigkeitsschicht untersucht werden, da hier Marangonikonvektion beim Stoffübergang eine größere Rolle spielt als in einer dicken Flüssigkeitsschicht. Bestehende Ansätze bezüglich des Stoffübergangs sind mit den experimentellen Ergebnissen zu vergleichen und unter Umständen weiterzuentwickeln. Dabei ist insbesondere der Anteil der freien Konvektion und der Marangonikonvektion am Stoffübergang herauszuarbeiten.