Luft hat immer etwa die Dichte 1,2 kg/m³ - oder nicht? Foto von Austin Neil (https://unsplash.com/@arstyy) ... oder "Über den Sinn und Unsinn von Nachkommastellen". Luft kann, je nach Druck und Temperatur, recht unterschiedliche Dichten annehmen, das lehrt schon der Augenschein. Gerechnet wird im Abluft- und Klimabereich jedoch mit den pauschalen 1,2 kg/m³ - und sagte nicht schon Gauss: "Durch Nichts gibt sich mathematische Unbildung so zu erkennen wie durch maßlose Schärfe im Zahlenrechnen"? Wie genau muss die Dichte sein? … [Weiterlesen...]
Hygroskopie, oder Wasserdampfsorption
Hygroskopie (manchmal fälschlich als "Hydroskopie" buchstabiert) bezeichnet die Neigung von Feststoffen oder Flüssigkeiten, Wasserdampf aus der Atmosphäre anzuziehen. Diese Eigenschaft kann nicht direkt mit einer einzelnen Zahl - einem "Hygroskopizitätsindex" - charakterisiert werden, sondern man benötigt mindestens eine Adsorptionsisotherme dazu. Stoffe können auf ganz unterschiedliche Weise hygroskopisch sein: Manche, wie Zeolithe, lagern eine definierte Menge Wasser ein und bleiben ansonsten äußerlich unverändert. Andere, wie Calciumchlorid CaCl2, nehmen so lange Wasser auf, bis sie sich im aufgenommenen Wasser auflösen, wie der folgende Zeitraffer zeigt: Deliquescence of Calcium Chloride von boborama, gesehen auf Vimeo. … [Weiterlesen...]
Einfache Modellierungen mit Insightmaker, Teil I
Heute möchte ich Ihnen ein einfaches Online-Tool für dynamische Modelle vorstellen. Das Tool "Insightmaker" eignet sich besonders dann, wenn die Inhalte von irgendwelchen Reservoirs - seien es Kontostände, Wäscherkonzentrationen, Bärenpopulationen oder Wassermengen - von wechselseitig sich beeinflussenden Zu- und Abflüssen abhängen. Natürlich ist das keine Plattform, die "echte" Simulationen ermöglicht, schon deshalb, weil die Zahl der Gleichungen, die sich einfügen lassen, begrenzt ist. Über eine echte Obergrenze ist mir nichts bekannt, aber schon aus praktischen Gründen ist bei etwa 100 Gleichungen Schluss. Keinesfalls lassen sich hunderttausende von Gleichungen wie in manchen verfahrenstechnischen Simulationen damit handhaben. Am einfachsten lernt man den Umgang mit der Plattform … [Weiterlesen...]
Was taugen kostenlose Tools zur chemischen Stoffdatenberechnung?
Kostenlose Tools zur Berechnung von pKA-Werten, Löslichkeiten, kinetischen Durchmessern etc. sind verlockender als die große Tüte Pommes Frites oder ein Paar neuer Schuhe (je nach Vorliebe): Sie sind schnell, einfach zu bedienen, und anstatt nach Literatur zu suchen und durch den Bestellprozess zu gehen, nur um dann festzustellen, dass der benötigte Wert doch nicht in dem Artikel enthalten ist, hat man gleich eine Zahl zur Verfügung, mit der man zumindest erst einmal eine Abschätzung vornehmen kann. Oder? Auf der Jahresversammlung der FFCh-Mitglieder in Bamberg habe ich einen Vortrag zu dem Thema gehalten, welchen ich hiermit zum Download zur Verfügung stelle. Einen Blogbeitrag zu dem Thema hat es auch schon gegeben. Das Ergebnis bleibt leider - negativ. … [Weiterlesen...]
Videotutorials für wissenschaftliche Freeware
Wenn ich zugebe, dass ich Bedienungsanleitungen und Handbücher lese, dann weiß gleich jeder, wie alt ich bin (das ist allerdings auch kein Geheimnis). Zugegeben, Handbücher lesen ist altmodisch. Es ist bequemer, sich die Grundlagen einer Software mit einem Video anzueignen. Für einige gute, aber nicht unbedingt selbsterklärende Freeware-Programme habe ich die passenden Videotutorials herausgesucht. Den Anfang macht ein 3D-Grafikprogramm. … [Weiterlesen...]
Rechenwege und Rechner für die Gasphase
Die Gasphase - viele Wege führen zum (Partial)druck Je nach Bedingungen und vorliegenden Daten kann man zur Abschätzung des (Partial)drucks einer Komponente in der Gasphase einen von mehreren Rechenansätzen benutzen. Die Rechenansätze basieren entweder auf vorhandenen, korrelierten Daten, wie der Verdampfungsenthalpie oder schon bekannten Wertepaaren, oder sie sind Abschätzungen, die auf den kritischen Daten basieren. … [Weiterlesen...]
Stoffdaten berechnen – was taugen kostenlose Tools?
Mit dem Begriff "Stoffdaten" sind in diesem Beitrag physikalische und chemische Daten reiner Stoffe gemeint. Mit dem Begriff "berechnen" meine ich nicht das einfache Ausrechnen von Lösungsvolumina, Konzentrationen oder Partialdrücken, wenn alle für die Berechnung notwendigen Daten bekannt sind. Hierfür gibt es zahlreiche Tools und Apps, welche im Grunde überflüssig sind: Den Chemiker/innen sind die Berechnungen gründlichst einge(t)rieben worden, und der Chemie Unkundige wissen gelegentlich nicht mal, was sie in die einzelnen Felder einsetzen sollen, vor allem wenn das Tool nicht gut dokumentiert ist. Gemeint ist statt dessen die Voraussage von Stoffeigenschaften durch Interpolation oder durch Modellrechnungen, z. B. der Wasser-Oktan-Verteilungskoeffizient, die Henry-Konstante oder Fest- … [Weiterlesen...]
Chemische Literatur für Praktiker Teil 2 – Adsorptionsisothermen aus wissenschaftlichen Aufsätzen verwerten
Beispiel 2: Isothermen konstruieren, wo keine sind Das folgende Beispiel stellt eine kinetische Untersuchung dar, es wurde PEG (Polyethylenglykol mit Molekulargewichten von 5.000 - 7.000) aus wässrigen Lösungen auf DAY adsorbiert (ein mittlerweile vom Markt verschwundener, aber vielfach kopierter hydrophober Faujasit, 13Y) [1]. Der DAY war vorher zermahlen, gesiebt, gewaschen und getrocknet worden. … [Weiterlesen...]
Chemische Literatur für Praktiker Teil 1 – Adsorptionsisothermen aus wissenschaftlichen Aufsätzen verwerten
Natürlich machen wir alle im Ernstfall eigene Messungen, ehe wir eine Adsorptionsanlage planen (wir sind ja schließlich nicht lebensmüde!), möchten aber vorweg wenigstens eine Vorstellung davon bekommen, was uns erwartet. Also suchen wir in der wissenschaftlichen Literatur nach den Messungen anderer Leute - um dann auf Isothermen mit den Achsenbezeichnungen p/kPa und Molekül/Elementarzelle zu stoßen. Was nun? Wie solche "enttäuschenden" Funde unter Umständen doch verwertet werden können, möchte ich Ihnen in diesem und dem folgenden Blogbeitrag anhand einiger Beispiele vorrechenen. … [Weiterlesen...]
Druckverlust in Schüttungen Teil 2
Berechnungstools und die Suche nach der idealen Kornform Obwohl die Ergun-Gleichung schon 1952 aufgestellt wurde, ist sie immer noch die am häufigsten verwendete Berechnungsmethode für den Druckverlust in Schüttungen. Der Vorteil der Ergun-Gleichung ist ihre Einfachheit, der Nachteil der, dass auch sie schüttungsspezifische Konstanten enthält, die sich wiederum nur aus Druckverlustmessungen ableiten lassen. Das fällt allerdings gelegentlich unter den Tisch. … [Weiterlesen...]