Zivilschutz- Forschung - Schutzkommission

zw.
dp
J = – P · –– (6.2)
dx
Das Produkt aus Diffusions- und Löslichkeitskoeffizienten wird in Anlehnung
an den entsprechenden Prozess der Permeation als Permeationskoeffizient P bezeichnet.
Wie bereits erwähnt, ist die Permeation stark temperaturabhängig. Der
Zusammenhang zwischen Temperatur und Permeationskoeffizient entspricht
dabei seinem Charakter nach dem allgemeinen Geschwindigkeitsgesetz der
Reaktionskinetik, der Arrhenius-Gleichung.
Auf dieses Problem angewendet erhält man für den Permeationskoeffizienten
den Ansatz:
P = P 0 · e –E a /R·T (7)
mit: P – Permeationskoeffizient,
P0 Ea
– präexponentieller Faktor,
– Aktivierungsenergie des Permeationsprozesses,
R – allgemeine Gaskonstante und
T – absolute Temperatur.
Entsprechende Ausdrücke sind auch für die Teilprozesse Lösung und Diffusion
möglich.
D = D 0 · e –E a /R·T (8)
S = S 0 · e –∆H/R·T (9)
mit: D0 – präexponentieller Faktor,
S0 – präexponentieller Faktor,
Ea – Aktivierungsenergie der Diffusion,
∆H – Lösungsenthalpie,
R – allgemeine Gaskonstante und
T – absolute Temperatur.
Da das Lösen organischer Verbindungen in Polymermaterialien ein mehr oder
weniger stark exothermer Vorgang ist (negatives Vorzeichen der Lösungsenthalpie),
die Aktivierungsenergie in der Diffusionsgleichung hingegen endotherm
ist, nimmt die Löslichkeit einer Chemikalie in einem Polymeren mit steigender
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