å - TOBIAS-lib - Universität Tübingen

Wasser bestimmt (siehe Kap. 2.3.5.2). Der
Wasserwechsel erfolgte nach 6 Stunden, nach
24 Stunden und danach täglich. Nach zwei
Wochen erfolgte der Wechsel viertägig.
Bestimmung der Aktivierungsenergie (�Ea):
Nach 82 Tagen Elution im Nichtgleichgewicht
bleibt Fmax bzw. Cs in Abb. 5-2 innerhalb eines
Zeitfensters von 6 Tagen nahezu konstant, so
dass quasi stationäre Bedingungen vorliegen.
Unter diesen Voraussetzungen lässt sich die
Aktivierungsenergie der Schadstofffreisetzung
aus einem Prüfkörper bei gegebenem Cs ermitteln
(Kap. 5.3.5).
Fracht [µg kg -1 d -1 ]
1
0,1
0,01
theoretische Fracht
mit D a : 1 E-14 cm 2 s -1
Zeitintervall zur
Bestimmung der
Aktivierungsenergie � E a
0 20 40 60 80 100
Zeit [d]
Abb. 5-2: Theoretischer Verlauf von Fmax über die
Zeit. Nach 82 Tagen Elution unter Nichtgleichgewichtsbedingungen
bleibt innerhalb eines Zeitfensters
von 6 Tagen die maximale Fracht nahezu
konstant. Somit können quasi stationäre Bedingungen
angenommen und die Aktivierungsenergie
bestimmt werden.
Die Prüfkörper wurden bei unterschiedlichen
Temperaturen jeweils über einen Tag beprobt.
Bei 4 °C im Kühlraum, bei 20 °C im temperierten
Raum und bei vier höheren Temperaturen
im Wasserbad. Die einzelnen Temperaturschritte
sind in Tab. 5-1 aufgelistet.
Tab. 5-1: Temperaturen zur Bestimmung
der Aktivierungsenergie.
Elutionsschritt Temperatur [°C]
1 4
2 20
3 39
4 49
5 70
6 89
67
5.3.3.2 Beprobung mit der ASE
Nachdem die Prüfkörper ebenfalls über
82 Tage unter Nichtgleichgewichtsbedingungen
wie in Kap. 5.3.3.1 „vorkonditioniert“
worden waren, wurde das Schadstofffreisetzungsverhalten
bei verschiedenen Temperaturen
mit der ASE beprobt. Die Prüfkörper
wurden mittels eines Kupferdrahts in den ASE-
Säulen fixiert und 99 Minuten lang bei unterschiedlichen
Temperaturen eluiert. Es wurde
dasselbe Temperaturprogramm wie in Tab. 4-1
angewendet. In den Eluaten wurden die PAK-
Konzentration sowie die maximale Fracht aus
den Prüfkörpern bestimmt.
5.3.3.3 Bestimmung der Porosität
des Prüfkörpers (PP)
Zur Bestimmung der Porosität wurden die
Prüfkörper, nachdem sie im trockenen Zustand
gewogen wurden, unter Unterdruck
wassergesättigt, bis keine Luftblasenbildung
mehr zu erkennen war. Danach wurden die
Prüfkörper nochmal gewogen. Somit konnte
der Wasseranteil, der dem Porenraum
entspricht, bestimmt werden. Das Volumen des
zylindrischen Prüfkörpers wurde aus den
Abmessungen berechnet. Die Porosität des
Prüfkörpers kann nach Gl. [3-17] bestimmt
werden.
5.3.4 Modellierung der Elutionsdaten
Bei einem sogenannten Trogversuch ist das
Wasser/Feststoffverhältnis (��� vorgegeben
(z. B. LAGA EW 98 oder NEN 7345 mit
��=10). Der Versuchsaufbau entspricht somit
einem Batchversuch im finiten Bad. Wird die
Randbedingung eines maximalen Konzentrationsgefälles
zwischen der Feststoffphase und
dem Eluat während des Elutionsversuchs erfüllt,
kann der Versuch mit analytischen Lösungen
für ein infinites Bad nachvollzogen
werden.
Die Frachtverläufe über die Zeit aus den
Prüfkörpern wurden mit Gl. [5-2] modelliert.