Untersuchung des binären Diffusionskoeffizienten in Argon/Neon-Gemischen mittels einer Loschmidt-Zelle kombiniert mit holografischer Interferometrie

Investigation of Binary Diffusion Coefficients in Argon-Neon Mixtures Using a Loschmidt Cell Combined with Holographic Interferometry

Authors

  • Tanja Kugler,

    1. Erlangen Graduate School in Advanced Optical Technologies (SAOT), Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, Paul-Gordan-Straße 6, 91052 Erlangen, Deutschland
    2. Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, Lehrstuhl für Technische Thermodynamik, Am Weichselgarten 8, 91058 Erlangen, Deutschland
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  • Dr.-Ing. Michael Heinrich Rausch,

    1. Erlangen Graduate School in Advanced Optical Technologies (SAOT), Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, Paul-Gordan-Straße 6, 91052 Erlangen, Deutschland
    2. Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, Lehrstuhl für Technische Thermodynamik, Am Weichselgarten 8, 91058 Erlangen, Deutschland
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  • Prof. Dr.-Ing. Andreas Paul Fröba

    Corresponding author
    1. Erlangen Graduate School in Advanced Optical Technologies (SAOT), Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, Paul-Gordan-Straße 6, 91052 Erlangen, Deutschland
    2. Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, Lehrstuhl für Technische Thermodynamik, Am Weichselgarten 8, 91058 Erlangen, Deutschland
    • Erlangen Graduate School in Advanced Optical Technologies (SAOT), Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, Paul-Gordan-Straße 6, 91052 Erlangen, Deutschland

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Abstract

Für Argon/Neon-Gemische wurden über den gesamten Zusammensetzungsbereich binäre Diffusionskoeffizienten Dij mittels einer Loschmidt-Zelle bei 293,15 – 333,15 K und 1 – 10 bar bestimmt. Die beiden Halbzellen der Loschmidt-Zelle wurden vor Beginn der Messungen mit den unterschiedlichen Reingasen befüllt. Nach Verbindung der beiden Halbzellen wurde die Veränderung der partiellen Moldichte bzw. des Brechungsindex als Funktion von Ort und Zeit mittels holografischer Interferometrie detektiert. Die hieraus erhaltenen Daten für Dij zeigen im Vergleich zu Literaturdaten in der oberen Halbzelle systematische Abweichungen. Für die entsprechenden Werte der unteren Halbzelle kann dagegen eine sehr gute Übereinstimmung mit der Literatur gefunden werden. Das Produkt aus molarer Mischungsdichte und Dij weist im Rahmen der Messunsicherheit keine signifikante Abhängigkeit vom Druck auf.

Abstract

Binary diffusion coefficients Dij were determined for mixtures of argon and neon over the entire composition range using a Loschmidt cell at 293.15 – 333.15 K and 1 – 10 bar. Before the measurements, the different pure gases were added into the two half-cells of the Loschmidt cell. After connecting both half-cells, the change in partial molar density, or rather in the refractive index has been detected simultaneously as a function of position and time within each half-cell using holographic interferometry. The binary diffusion coefficients obtained for the upper half-cell show systematic deviations from literature data. In contrast, the data measured in the lower half-cell are in excellent agreement with literature. Within the measurement uncertainty, the product of the molar density of the mixture and Dij is not affected by the pressure.

Ancillary