Englische Übersetzung des Titels: Second virial coefficients of fluorinated methanes and their binary mixtures at 296,15 K, 353,15 K and 463,15 K

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Abstract

Zweite Virialkoeffizienten sind von technischem und wissenschaftlichem Interesse. Im Bereich nicht zu hoher Drücke beschreiben sie das reale Verhalten von Gasen und stellen eine Informationsquelle über das zwischenmolekulare Potential dar. In den letzten Jahren wurden weltweite Anstrengungen unternommen, die thermophysikalischen Eigenschaften fluorierter Kohlenwasserstoffe, die als Ersatzstoffe für Fluorchlorkohlenwasserstoffe in Frage kommen, zu messen. Diese Fluorchlorkohlenwasserstoffe wurden in vielen technischen Prozessen eingesetzt; sie zerstören aber die schützende Ozonschicht der Erde. Im Verlauf dieser Untersuchungen wurden einigen Mischungen gefunden, die stark vom idealen Mischverhalten abweichen. Im Fall der Mischungen CCl2F2/CHClF2 und CH4/CF4 verlaufen die Mischvirialkoeffizienten in einem bestimmten Temperaturbereich positiver, bei der Mischung CH2FCF3/CHF2CH3 hingegen negativer als die Virialkoeffizienten der Reingase. Um Gründe für dieses ungewöhnliche Verhalten zu finden, wurden im Rahmen der vorliegenden Dissertation systematisch die zweiten Virialkoeffizienten von Methan, seiner fluorierten Derivate CH4-xFx (x = 0-4) und aller binären Mischungen dieser Gase im Temperaturbereich von 296 K bis 463 K bestimmt.

Übersetzung des Abstracts (Englisch)

Second virial coefficients are of technical interest since they determine all the real gas properties in the not too high pressure regime and they are of scientific interest as a source of information about intermolecular potentials. In recent years there have been world-wide efforts to measure thermophysical properties of fluorinated hydrocarbons as substitutes for the chlorofluorocarbons that are used in many technical processes and that are known to destroy the protective ozone layer of the earth. During the course of these measurements several mixtures were found that deviated strongly from ideal behaviour. Some extreme examples are mixtures where second interaction virial coefficients are outside of the virial coefficients of the pure components, at least in a certain temperature range, e.g. in case of CCl2F2/CHClF2 and of CH4/CF4 the interaction virial coefficient is more positive and in case of CH2FCF3/CHF2CH3 it is more negative than the virial coefficients of the components. In order to find the reason for this uncommon behaviour we have performed systematic measurements of second virial coefficients of all the fluorinated methane compounds CH4-xFx (x = 0-4) and all their binary mixtures in the temperature range from 296 K to 463 K.