Kapitel 2 Carbon Black - bei DuEPublico - an der Universität ...

Diskussion 103
Die Diffusionsmessungen zeigen, dass die intraporösen Xenonatome trotz gehinderter
Diffusion, während des NMR-Experiments Entfernungen von mehreren hundert
Primärpartikelgrößen zurücklegen können (Tabelle 5.5-2). Sie durchwandern dabei
Porenbereiche mit unterschiedlichen chemischen Verschiebungen, wie sie z. B. durch
unterschiedliche Porenradien RP hervorgerufen werden können (Prozess 2). Eine
schneller Austausch zwischen diesen Bereichen führt zu einer Resonanzlinie mit einer
mittleren chemischen Verschiebung δp( R P ) (s. Abbildung 6.4-2). Ein langsamer
Austausch führt hingegen zu einer inhomogenen Linienverbreiterung, bzw. bei sehr
langsamen bzw. ausbleibendem Austausch zu einer Signalaufspaltung, wobei die
einzelnen Resonanzlinien, nach dem zuvor beschriebenen Porenmodell
(Abbildung 6.2-1), jeweils einer Porenart zugeordnet werden können.
Dies ist z. B. im 129 Xe-NMR-Spektrum von Vulcan P, Vulcan PF, Corax L, Corax L6 und
Monarch 1300 bei Drücken über 12 bar zu beobachten. Hier ist jeweils ein zweites
Resonanzsignal geringer Intensität und hoher Halbwertsbreite um 200 ppm zu finden,
dass erst mit zunehmender Xenondichte und abnehmender Austauschrate sichtbar wird
(s. Druckabhängigkeit bei Vulcan PF) und auf eine zweite Porenart schließen lässt. Eine
genaue Zuordnung dieses Signals erfolgt in Kapitel 6.5.5).
δp( R P )
Chemische Verschiebung
0 ppm
Abb. 6.4-2 Koaleszenz verschiedener Resonanzlinien durch Austausch-
effekte zu einer einzigen Linie im Schwerpunkt des NMR-Spektrums. (vgl.
Abbildung 6.2-1).