Untersuchungen zur Methode der ...

KAPITEL 2: Einleitung 4
ÄUber die korrekte Wiedergabe des WÄarmedurchgangskoe±zienten hinaus sollte ein
WÄarme°u¼kalorimeter aber ebenfalls in der Lage sein, die entstehenden WÄarmemengen
hinsichtlich ihres zeitlichen Auftretens und ihres Betrages exakt wiederzugeben.
Daraus ergeben sich laut Regenass [13] die Forderungen nach:
² der genauen Wiedergabe der eingetragenen WÄarmemenge.
D.h. ein maximaler Fehler von 10% in der Wiedergabe der tatsÄachlich auftre-
tenden WÄarmemenge,
² SensitivitÄat hinsichtlich der zu erkennenden WÄarmemengen.
D.h. 5% des maximalen WÄarmeeintrages sollen eindeutig detektierbar sein,
² einer guten Dynamik des Systems.
D.h. WÄarmeeintrÄage mÄussen zur Zeit ihres Auftretens verzÄogerungsfrei sichtbar
sein.
Durch kalorimetrische Messungen kann nicht zwischen parallel im Reaktor ablaufenden
enthalpischen Prozessen di®erenziert werden. Die Reaktionskalorimetrie mi¼t
einen Brutto-WÄarmestrom. Eine Kombination mit anderen quantitativen Me¼methoden
(FTIR-Sonde, Chromatographie u.Äa.) ist daher fÄur eine vollstÄandige Systembeschreibung
nÄotig.
In der folgenden Arbeit wird in den Abschnitten 2.1 bis 2.5 eine allgemeine EinfÄuhrung
in die Kalorimetrie gegeben. Me¼anordnungen und Fragestellungen, sowie allgemeine
Bedingungen fÄur Me¼apparaturen werden vorgestellt.
In Abschnitt 2.6 erfolgt eine KurzÄubersicht Äuber aktuell verÄo®entlichte Neuerungen
auf diesem Gebiet.
In den Abschnitten 3.1 und 3.2 wird auf das in dieser Arbeit verwendete Kalorimeter
und die an ihr untersuchten Systeme eingegangen. Der Me¼aufbau wird beschrieben
und die Systeme charakterisiert, sowie eine kurze ÄUbersicht Äuber die durchgefÄuhrten
Experimente gegeben.
In den Abschnitten 4.1 bis 4.7 wird die bisherige Methode der Temperaturschwingungskalorimetrie
nach Carlo® und Tietze erlÄautert und die EinschrÄankungen diskutiert.
Mit einem freundlicherweise zur VerfÄugung gestellten Algorithmus werden
erste Auswertungen gezeigt. Die sich ergebenen Fragestellungen werden erÄortert und
der Algorithmus modi¯ziert.
Im Abschnitt 5.1 wird eine Fourier-Analyse fÄur die Temperaturzerlegung in ihre
Amplitude, ihren Mittelwert und ihren Phasenwinkel eingefÄuhrt. Die Wahl der Be-
zugsschwingung wird diskutiert und die Fourier-Analyse an Me¼werten getestet.
Im Abschnitt 5.2 wird die bisherige Berechnung des WÄarmedurchgangsfaktors und