Bestimmung der Gefriertemperatur von Fluiden und Stoffgemischen
Messmethode: „Rossini“-Methode – „Methode des metastabilen Übergangs“
Ein Reinstoff oder ein Gemisch wird in einem Gefäß bei niedrigen Temperaturen verflüssigt. Wird der Reinstoff/ das Gemisch weiter abgekühlt, kommt es zur Ausbildung einer metastabilen, unterkühlten Flüssigkeitsphase. Durch die Bildung eines ersten Gefrierkeimes, friert das Gemisch teilweise aus. Dabei wird Energie freigesetzt, um vom Zustand der metastabilen Flüssigkeit in das Feststoff-Flüssigkeits-Gebiet überzugehen. Diese freiwerdende Energiemenge führt zu einer Temperaturerhöhung, welche genutzt wird, um die eigentliche Gefriertemperatur zu bestimmen.
Messbereich:
Druck: ca. 0,01 bis ca. 100 bar
Temperatur: Raumtemperatur bis ca. – 196 °C
Stoffliche Zusammensetzung: Überprüfung mittels Gaschromatographen auf ± 0,3 mol%
Bilder, Videos:
Bild 1: Gefrierzelle mit Anschlussleitungen
Gefrierverhalten CO2 + Gemisch 1; Sedimentation von festen CO2-Partikeln © Tobias Göpfert
Gefrierverhalten CO2 + Gemisch 2; Expansion- und Schaumbildung von CO2 © Tobias Göpfert
Veröffentlichungen zum Thema:
- Göpfert, T.: R744 als Gemischkomponente für Kältemittel mit niedrigem GWP. Congressing Chillventa 2014, Nürnberg, 2014
- Göpfert, T.; Hesse, U.: Entwicklung eines Tieftemperaturkältemittels auf Basis von Kohlendioxid. Deutscher Kälte- und Klimatechnischer Verein (DKV), 2014
- Göpfert, T.; Hesse, U.: R744 als Gemischkomponente für Kältemittel mit niedrigem GWP. Die Kälte + Klimatechnik, 12, 2014
- Göpfert, T.; Hesse, U.: Survey on nonflammable low GWP refrigerant mixtures based on carbon dioxide for applications below 220 K. 24th International Conference of Refrigeration, Yokohama 2015