Freitag vormittags Vorträge - Bunsentagung - Technische Universität ...

Freitag 21.05.2004, 16:50 Uhr
Vortrag - Kinetik
B
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Phasenbildungskinetik von flüssigem Methanol
aus der homogenen Gasphase: Eine
molekulardynamische Studie
B. Fischer, , T. Kraska
Universität Köln, Institut für physikalische Chemie,
Luxemburger Str. 116, 50939 Köln
Methanol ist in verschiedener Hinsicht eine interessante Substanz.
Es ist ein gebräuchliches Lösungsmittel, Ausgangspunkt
verschiedener, industriell wichtiger Synthesen, und wird zudem
als Brennstoff und Brennstoffzusatz verwendet. Es ist außerdem
ein gut untersuchtes Modellmolekül, da es zum einen der Alkohol
mit der kleinsten hydrophoben Gruppe ist und zum anderen
eine OH-Gruppe besitzt, welche Wasserstoffbrückenbindungen
ausbilden kann.
Die Phasenbildungskinetik von verschiedenen Substanzen wurde
in den letzten Jahren verstärkt experimentell untersucht.
Grund hierfür sind Fortschritte in der experimentellen Technik,
beschrieben im Übersichtsartikel [1]. Ein Beitrag zum Verständnis
dieser Vorgänge auf molekularer Ebene kann mittels molekularer
Simulation erreicht werden.
Es werden Ergebnisse aus molekulardynamisch simulierten
Phasenübergängen vorgestellt. Die Phasenübergänge werden
mittels eines Temperatursprunges induziert. Dabei wird der Einfluss
verschiedener molekularer Modelle [2, 3] auf Clusterbildung
und Wachstum bei verschiedenen Start- und Zieltemperaturen
im Bezug auf den Temperatursprung untersucht. Ebenso
ist es möglich, Daten über Struktur und Energetik der einzelnen
Cluster der neu gebildeten Phase zu gewinnen.
Bei allen Simulationsläufen wird die Temperatur einer kubischen
Box mit zyklischen Randbedingungen mit Hilfe eines
Trägergases kontrolliert, das Verhältnis Trägergas zu keimender
Substanz beträgt jeweils 2:1. Alle Temperaturen werden so
gewählt, das die Temperatursprünge von der homogenen Gasphase
des Modellmethanols in das metastabile Zweiphasengebiet
erfolgen.
[1] Oxtoby, J. Phys.: Cond. Mat., 4, 7627 (1992).
[2] van Leeuwen, Smit, J. Phys. Chem., 99, 1831 (1995).
[3] Cornell et al., J. Am. Chem. Soc., 117, 5170 (1995).