Entwicklung eines ionenspezifischen Solvationsmodells zur Beschreibung von Multikomponenten-Elektrolytlösungen

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Klaus Lucas
• Fachliche Zuordnung: Technische Thermodynamik
• Förderung: Förderung von 2002 bis 2010
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5383931

Zur Simulation verfahrenstechnischer Prozesse wird eine thermodynamisch konsistente Beschreibung von Phasen- und Reaktionsgleichgewichten sowie von kalorischen Daten benötigt. Gerade in hoch konzentrierten Multikomponenten-Elektrolytlösungen, die in der Technik häufig eingesetzt werden, ist eine solche Beschreibung besonders anspruchsvoll. Sie ist bisher nicht gelöst. Dabei haben alle etablierten Entwicklungslinien der gE-Modelle, wie Virialentwicklungen, "local-composition"-Modelle und chemische Modelle ihre jeweiligen Vorteile, denen aber immer Schwächen in Bezug auf das Gesamtziel gegenüberstehen. Im beantragten Forschungsvorhaben soll ein Modell entwickelt werden, dass die wesentlichen Einschränkungen der bisherigen Modelle überwindet. Es soll in der Lage sein, Gleichgewichtszusammensetzungen und kalorische Eigenschaften von Multikomponenten-Elektrolytsystemen mit einem einzigen Parametersatz zu beschreiben, die Berücksichtigung unterschiedlicher Dissoziationsstufen von Salzen, Säuren und Basen erlauben und bei der Anpassung an Daten auf eindeutige, übertragbare Wechselwirkungsparameter führen. Auf diese Weise soll ein Anwachsen der Parameterzahl für die technisch interessanten Multikomponentensysteme mit mehreren Lösungsmitteln in unpraktikable Höhe verhindert werden. Um dieses Ziel zu erreichen, soll das am Institut des Antragstellers entwickelte Solvatationsmodell in eine ionenspezifische Form überführt und an die Daten zahlreicher Elektrolytsysteme angepasst werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen