Untersuchungen zur Methode der ...

KAPITEL 2.3: Adiabatische Kalorimetrie 17
2.3 Adiabatische Kalorimetrie
Durch Anpassen der Manteltemperatur des Kalorimeters an die Temperatur im Re-
aktor wird im Idealfall erreicht, da¼ die gesamte freiwerdende WÄarme in der Reaktionsmasse
gespeichert wird - es °ie¼t keine WÄarme Äuber den Mantel ab. Das gleiche
Resultat wird erzielt, wenn der WÄarmedurchgangswiderstand zwischen Reaktor und
Umgebung sehr gro¼, im Idealfall unendlich ist. Aufgrund der Kopplungsgleichung
lÄa¼t sich aus der TemperaturÄanderung ¢T direkt der Umsatz der Unterschu¼kom-
ponente bestimmen.
Nachteilig bei dieser Betriebsart ist, da¼ im Falle mehrerer auftretender Reaktionen
Sto®- und WÄarmebilanz Äuber die Reaktionsgeschwindigkeiten gekoppelt sind, so da¼
die Auswertung der Messungen ein adÄaquates kinetisches Modell voraussetzt [6, 22].
Entscheidender Vorteil ist ein relativ einfacher Versuchsaufbau, mit dem es mÄoglich
T
T
R
M
Zeit t
Abbildung 2.4: Schematische Darstellung der zeitlichen Mantel- und ReaktortemperaturverlÄaufe eines adiabatisch
betriebenen Kalorimeters
ist schnelle chemische Reaktionen zu untersuchen, die isotherm nicht zu regeln
wÄaren. Die Methode ist zudem sehr emp¯ndlich, da die gemessenen Temperaturanstiege
direkt in die Auswertung eingehen [29]. Aus sicherheitstechnischer Sicht
ist das Au±nden von Nebenreaktionen, auch wenn diese unter UmstÄanden nicht
kinetisch ausgewertet werden kÄonnen, ein wichtiger Aspekt der adiabatischen Kalo-
rimetrie.
Benutzt man ein sehr gut isoliertes Dewar-GefÄa¼ als Reaktor, ist vorteilhafterweise
das WÄarmedurchgangsverhalten dieses Reaktors identisch mit dem von ungekÄuhlten
Betriebsreaktoren bis zu einem Reaktionsvolumen von 10m 3 [16].
Die Reaktortemperatur ist eine Funktion der Zeit. Es gilt im idealen Fall:
TR = f(t)
TR = TM :