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Tagungen
76th International Bunsen Discussion Meeting
„Global Phase Diagrams“
Walberberg, 19.–22. August 2001
Thomas Kraska
Die 76. Internationale Bunsendiskussionstagung mit dem Titel
„Global Phase Diagrams“ fand in der Zeit vom 19. bis zum 22.
August 2001 in Walberberg statt. Sie wurde organisiert von L. Z.
Boshkov (Odessa), U. K. Deiters (Köln), R. N. Lichtenthaler (Heidelberg)
sowie T. Kraska (Köln). Das Ziel der Tagung war es, über
aktuelle Entwicklungen auf dem Gebiet der experimentellen und
theoretischen Untersuchungen sowie der Modellierung von Entmischungsphänomenen
und Phasendiagrammen unterschiedlicher
Mischsysteme zu berichten. Die behandelten Mischsysteme umfassten
komplexe und reagierende Systeme, Polymere und Hydrogele, überkritische
Systeme, Fest-Fluid-Systeme sowie biochemische Systeme.
In globalen Phasendiagrammen werden anstelle von Zustandsparametern
wie Druck, Temperatur oder Zusammensetzung molekulare
Parameter gegeneinander aufgetragen. Durch Berechnung von
Grenzlinien können in diesen Parameterdiagrammen einzelne Gebiete
bestimmten Arten von Phasenverhalten zugeordnet werden. Man
erhält eine Übersicht über das Phasenverhalten von Mischungen und
kann Mischphänomene systematisch untersuchen oder Vorhersagen
treffen. Neben der vollständigen Untersuchung einer Zustandsgleichung
im Raum ihrer molekularen Parameter, wie es für das Verständnis
der Topologie eines globalen Phasendiagramms notwendig
ist, wird die Methodik zur Untersuchung einzelner Mischphänomene
angewendet. Der gemeinsame Hintergrund der Arbeiten, die auf der
Diskussionstagung präsentiert wurden, war die Untersuchung des
Phasenverhaltens und der Phasenübergänge in unterschiedlichsten
Mischsystemen.
Innerhalb von drei Tagen wurde in acht eingeladenen Hauptvorträgen
sowie 27 Kurzvorträgen und 45 Postern über Fortschritte auf
dem Gebiet der Phasendiagramme und deren Modellierung berichtet.
Von der Vielzahl der interessanten Beiträge kann im Folgenden
lediglich auf die Hauptvorträge und einige weitere Vorträge eingegangen
werden.
Den wissenschaftlichen Auftakt der Tagung stellte der Plenarvortrag
von J. M. Prausnitz (Berkeley) dar. Er referierte über den Einsatz
des potential of mean force anhand einer Reihe sehr unterschiedlicher
Beispiele von Erdölmischsystemen bis hin zu medizinischen
Anwendungen im Bereich von Augenkrankheiten oder der Kristallisation
von Proteinen.
T. W. de Loos (Delft) hat experimentelle Arbeiten zur systematischen
Untersuchung des Phasenverhaltens von Kohlendioxid/n-
Priv.-Doz. Dr. Thomas Kraska
Institut für Physikalische Chemie
Universität zu Köln
Luxemburger Str. 116
D-50939 Köln
Tel. +49 221 470 5553
E-Mail: t.kraska@uni-koeln.de
Alkan-Systemen vorgestellt. Er hat den Einfluss fester Phasen und
hierbei insbesondere Fest-Flüssig-Gas-Dreiphasen-Linien untersucht,
eine wichtigen Grundlage für das Verständnis von Partikelherstellungsverfahren
mit überkritischem Kohlendioxid.
Der Klassifizierung der Vielzahl von Phasendiagrammen von
ternären Systemen einschließlich fester Phasen hat V. M. Valyashko
(Moskau) seinen Vortrag gewidmet. Mit der Methode der kontinuierlichen
topologischen Transformation wurden Phasendiagrammtypen
mit festen Phasen abgeleitet sowie Phasendiagrammtypen für
ternäre Systeme mit einer leicht-flüchtigen Komponente entwickelt.
G. H. Findenegg (Berlin) hat über den Einfluss von räumlichen
Begrenzungen auf Phasenübergänge und den kritischen Zustand
berichtet. Es wurden Porenkondensations- und Sorptionsuntersuchungen
von einfachen Fluiden in mesoporöse Materialien mit unterschiedlichen
Charakteristika vorgestellt.
Die thermodynamische Beschreibung von Phasenübergängen in
Hydrogelen war Gegenstand des Vortrages von G. Maurer (Kaiserslautern).
Neben experimentellen Untersuchungen, wurde ein Modell
für Hydrogele auf der Grundlage der Flory Free-Volume-Theorie
und des UNIFAC-Modells entwickelt.
C. Vega (Madrid) hat sich mit dem Einfluss der Flexibilität von
Kettenmolekülen auf das Phasenverhalten beschäftigt. Mit molekularen
Simulationen sowie theoretischen Analysen im Rahmen der thermodynamischen
Störungstheorie von Wertheim wurden Unterschiede
im Phasenverhalten für vollständig flexible, teilweise flexible und
starre Kettenmoleküle untersucht.
D. A. Kofke (Buffalo, USA) hat seinen Übersichtsvortrag den
vergleichsweise wenig durchgeführten molekularen Simulationen
von Phasendiagrammen mit festen Phasen und dem hierbei auftretenden
komplexen Phasenverhalten gewidmet.
J. F. Brennecke (Notre Dame, USA) hat sich mit der Numerik der
Berechnung von Phasendiagrammen befasst. Das vorgestellte Verfahren
der Intervallanalyse ermöglicht das gezielte Auffinden des
globalen Optimums bei der numerischen Berechnung von Phasendiagrammen.
G. M. Schneider (Bochum) hat in seinem Vortrag einen Überblick
über wichtige Phänomene in Mischungen unter hohen Drücken bis
zu 1.5 GPa gegeben. Hierbei kann vielfältiges Phasenverhalten wie
Vier-Phasen-Koexistenz unter Beteiligung fester Phasen, geschlossene
Mischungslücken oder Mischbarkeitsfenster auftreten.
Das Spektrum der Grundlagenbeiträge reichte von einer Formulierung
der Thermodynamik ohne der Notwendigkeit des thermodynamischen
Limits (D. H. E. Groß, Berlin) bis zur Ermittlung der
Gesamtzahl aller Azeotrope in quaternären Mehrphasensystemen,
die in Destillationsprozessen von Bedeutung sind (S. Blagov, Stuttgart).
Weitere Vorträge haben sich mit der Modellierung basierend
auf Zustandsgleichungen beschäftigt, wie der Dieterici-Zustandsgleichung
(R. J. Sadus, Hawthorn, Australien) oder einem statistisch-
50 Bunsen-Magazin · 4. Jahrgang · 2/2002