Untersuchungen zum Gasaustausch : Entwicklung und Applikation eines zeitlich aufgelösten Massenbilanzverfahrens

Ein neues Massenbilanzverfahren zur zeitlich aufgelösten Messung des Gastransfers an der Wasseroberfläche wird vorgestellt. Die neue Methodik bietet den entscheidenden Vorteil, dass unter Evasionsbedingungen in Laborexperimenten nur die zeitliche Änderung in der Luftkonzentration der Tracergase gemessen werden muss. Die Erfordernis einer Absolutmessung der Luftkonzentration entfällt ebenso wie die einer Bestimmung der Wasserkonzentration. Die hohe zeitliche Auflösung der Messmethode erlaubt eine rasche Abfolge von Messungen bei veränderten Versuchsbedingungen. Systematische Gasaustauschmessungen können nun binnen weniger Stunden durchgeführt werden. Durch vergleichende Konzentrationsmessungen in der Luft- sowie in der Wasserphase von volatilen Aromaten mittels UV-Spektroskopie konnte die entwickelte Methode validiert werden. Im Rahmen der UV-Messungen wurde ferner ein Verfahren entwickelt, das es ermöglicht, auch bei geringer Auflösung der verwendeten Spektrometer, die Luftkonzentration der Aromaten mittels Differentieller Optischer Absorptionsspektroskopie über einen weiten Konzentrationsbereich korrekt zu bestimmen. Mit den entwickelten Messmethoden sind nun auch zuverlässige Messdaten für sehr kleine Wind- und Schubspannungsgeschwindigkeiten verfügbar. Hiermit konnte der Übergang des Schmidtzahlexponenten beim Wechsel von einer glatten zu einer rauen Wasseroberfläche nachvollzogen werden. Der Umschlag setzt bereits bei unerwartet geringen Windgeschwindigkeiten ein und vollzieht sich über einen weiten Bereich von Windgeschwindigkeiten. Erstmals konnte im Labor der Effekt des chemisch beschleunigten Gasaustausches unter einer großen Variation an chemischen und physikalischen Bedingungen gezeigt werden.

Level thesis:degree_level

thesis.doctoral

Grantor dc:publisher

Universität Heidelberg

Year

2006

Author dc:creator

• Degreif, Kai Armin

Contributors dc:contributor

• Jähne, Bernd

Repository record source_url

http://www.ub.uni-heidelberg.de/archiv/6120

OAI identifier oai:identifier

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