Mixing rule and molecular parameters for thermodiffusion in binary liquids

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Ein Temperaturgradient führt in mehrkomponentigen Mischungen zu einem Konzentrationsstrom (Thermodiffusion, Ludwig-Soret-Effekt), der z.B. für die Ausbildung von Erdölreservoirs eine Rolle spielt. Die zugrundeliegenden mikroskopischen Mechanismen sind bisher schlecht verstanden, und es gibt nur wenige und teils widersprüchliche experimentelle Daten. Wesentliche methodische Entwicklungen zur verläßlichen Messung der Thermodiffusion unter Gravitationseinfluß wurden in der Arbeitsgruppe des Antragstellers erbracht. Über den Einfluß molekulare Parameter auf den Soretkoeffizienten, der ein Maß für die Stärke der Thermodiffusion ist, ist bisher nahezu nichts bekannt. Im Rahmen des vorliegenden Projekts soll untersucht werden, inwieweit eine systematische Zerlegung in einzelne Beiträge möglich ist. Vorversuche an isotopensubstituierten Benzol/Cyclohexanmischungen waren bereits sehr erfolgversprechend und erlaubten eine Identifizierung der Beiträge aufgrund von molekularen Massen- und Trägheismoment-Unterschieden. Des weiteren soll untersucht werden, unter welchen Bedingungen eine einfache additive Mischungsregel, bei der einer einzelnen Substanz eine "Kälteaffinität" zugeschrieben werden kann, anwendbar ist. Die Mischungsregel wird aufgrund der Ergebnisse eines europaweiten Rundversuchs, unter Beteiligung der Arbeitsgruppe des Antragstellers, postuliert.