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Osmometrie

Dampfdruckosmometrie - Prinzip

Die Dampfdruckosmometrie ist eine Technik, die auf der Erniedrigung des partiellen Dampfdruckes des Lösemittels von Polymerlösungen im Vergleich zum reinen Lösemittel beruht.

In einem abgeschlossenen, thermostatisierten, mit Lösemitteldampf gesättigten Raum befinden sich zwei Thermistoren (hoch empfindliche Halbleiter-Temperaturfühler, deren Widerstand sich mit der Temperatur ändert). Diese sind unterschiedlich benetzt, ein Thermistor mit reinem Lösemittel, der andere mit einer Lösung, die zu vermessen ist. Die Dampfdrücke von Lösung und reinem Lösemittel sind verschieden. Da sie über die Dampfphase miteinander in Kontakt stehen, stellt sich mit der Zeit ein Gleichgewicht zwischen beiden Tropfen ein, indem aus der Dampfphase Lösemittel auf dem Thermistor mit dem Lösungstropfen kondensiert.

Beim Kondensieren des Lösemittels wird Kondensationswärme frei. Infolgedessen steigt die Temperatur des Lösungstropfens an. Es kondensiert solange Lösemittel, bis sich die beiden Tropfen im Gleichgewicht befinden. Gemessen wird nach Gleichgewichtseinstellung die Temperaturdifferenz (Widerstandsunterschied) zwischen Lösungs- und Lösemitteltropfen. Da die Temperaturunterschiede gering sind (< 0,1 K) und somit eine hohe Messgenauigkeit erfordern, werden die beiden Thermistoren bei Benetzung mit dem gleichen Lösemittel vor der eigentlichen Messung über eine Wheatstone-Brücke abgeglichen. Dadurch werden auch kleine Widerstandsänderungen von 5 · 10 -4 % messbar.

Die Temperatur- bzw. Widerstandsdifferenz zwischen den beiden Tropfen bzw. Thermistoren ist ein Maß für die Dampfdruckerniedrigung durch die gelöste Substanz und bei Kenntnis der Konzentration für deren Molmasse.

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Abb.1
Aufbau und Prinzip eines Dampfdruckosmometers
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