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Kategorie: > Wissenschaft > Physik / Chemie
Erhöhung des Gefrierpunktes von Wasser
Gast (Uwe Hosse)
(Gast - Daten unbestätigt)

  04.09.2004

Hallo an alle,
ich wäre für eine tech. Anwendung daran interesiert den Gefrierpunkt von Wasser um ca. 5 Kelvin  zu erhöhen verschiedene meinen es könnte gehen, andere schließen es rigeros aus weil jegliche Verunreinigung des Wassers die Kristalbildung störrt.
Was ist nun richtig?
Ich würde geren Wasser bei +5 Grad Celsius gefrieren lassen.
Danke für eure Antworten.



Anzahl der unterhalb stehenden Antworten: 10
Gast (Kai Bienert)
(Gast - Daten unbestätigt)

  14.02.2005

Sehr geehrter Herr Hoose,

durch einen dummen Zufall bin ich auf Ihren Beitrag gestoßen, ich möchte Ihnen nur mitteilen das delta T genau diese Kühlakkus produziert, welche Sie suchen.
Über eine Anfrage von Ihnen würde ich mich sehr freuen, vielen Dank.

Mit freundlichen Grüßen

Kai Bienert
delta T Gesellschaft für Medizintechnik mbH
Kerkrader Str. 11
35394 Giessen

Tel.: 0641/4809240
Fax.: 0641/4809242
www.deltaT.de
Gast (Thomas Fritz)
(Gast - Daten unbestätigt)

  27.10.2004
Dieser Text bezieht sich auf den Beitrag von Heiner Grimm vom 05.09.2004!  Zum Bezugstext

Hallo Heiner,
zum Thema Wachs gibt es im Prinzip zwei Firmen die sogenannte PCM `s (Phase change materials) vertreiben die bei diesen Temperaturen schmelzen. Rubitherm in Hamburg und die Firma Merck z. b. PCM 72 das bei 72C seinen Schmelzpunkt hat.
Das ganze kommt im Web unter der Gruppe "Latenter Wärmespeicherung"

Gruß Thommy
Gast (Heiner Grimm)
(Gast - Daten unbestätigt)

  11.09.2004
Dieser Text bezieht sich auf den Beitrag von Uwe Hosse vom 11.09.2004!  Zum Bezugstext

Hallo Uwe,

mit dem Gewicht bist Du wohl einer kleinen Selbsttäuschung aufgesessen. Benzol hat nicht etwa ein geringes Gewicht, sondern ein geringes SPEZIFISCHES Gewicht. Wenn Du für die gewünschte Wärmespeicherkapazität sagen wir mal 5 kg Benzol benötigst, dann sind das 5 kg, egal wie spezifisch leicht auch immer das Zeug ist. Wenn Wasser bei 5C gefrieren würde, kämst Du mit nur ca. 2,5 kg aus, auch wenn Wasser SPEZIFISCH schwerer ist.

Wenn das Benzol sicher in einem Behälter eingeschlossen wird, ist es übrigens ziemlich egal, ob es krebserregend ist oder nicht. Plastiktüten oder PE-Flaschen sind allerdings nicht zu empfehlen, da dringt das Zeug recht gut durch.

Tetradecan ist übrigens ziemlich harmlos.

Gruß Heiner
Gast (Uwe Hosse)
(Gast - Daten unbestätigt)

  11.09.2004

Hallo Heiner,
die Angelegenheit bleibt schwierig. Benzol scheint, bedingt durch, krebserregend usw. usw. usw. nicht in Frage zu kommen, zu gefählich. Ich werde den von Dir angesprochenen zweiten Vorschlag prüfen. Von den physikalischen Eigenschaften die Benzol ansonsten hat, Gefrierpunkt Wärmekapazität usw. hätte alles passen können.  Ich brauche jedoch eine Flüssigkeit die physiologisch eher unbedenklich ist.
Bis dann
Uwe
Gast (Uwe Hosse)
(Gast - Daten unbestätigt)

  10.09.2004
Dieser Text bezieht sich auf den Beitrag von Heiner Grimm vom 08.09.2004!  Zum Bezugstext

Hallo Heiner,
ich werde Benzol austesten. Bei mir spielt übrigends eher das Gewicht eine negative Rolle als das Volumen. Hierbei kommt mir das leichtere Gewicht von Benzol entgegen.
Ich werde mich nochmal melden wenn ich mehr weiss.
Bis dann erstmal danke
Gruß
Uwe
Gast (Heiner Grimm)
(Gast - Daten unbestätigt)

  08.09.2004
Dieser Text bezieht sich auf den Beitrag von Uwe Hosse vom 08.09.2004!  Zum Bezugstext

Hallo Uwe,

vielleicht hilft Dir ja noch Folgendes:

Schmelzenthalpie von Benzol = 126,3 kJ/kg, also etwa halb so groß wie die des Wassers.

Den Wert für Tetradecan kann ich nur schätzen, er dürfte vermutlich zwischen 80 und 100 liegen.

Dass Benzol spezifisch leichter ist als Wasser, bringt keinen Vorteil, da die Schmelzenthalpie massebezogen ist. Höchstens ein Nachteil: Es wird ein größeres Volumen benötigt.

Gruß Heiner
Gast (Uwe Hosse)
(Gast - Daten unbestätigt)

  08.09.2004
Dieser Text bezieht sich auf den Beitrag von Heiner Grimm vom 07.09.2004!  Zum Bezugstext

Hallo Heiner,
erstmal danke für die Info mit dem Benzol. Ich werde umgehend die Möglichkeit prüfen ob dieser Stoff für meine Anwendung geeignet ist. Man findet ja alles in Google. Ich werde mich dann wieder melden. Erst mal danke für die Hilfe. Wie du übrigends auch bemerkt hast, ist die Aggregatsumwandlungsenergie durchaus wichtig. Weil Benzol aber sicherlich leichte ist als Wasser und bei meiner Anwendung in erster Linie das Gewicht im Verhältnis zur Energie steht (kg-W) könnte es funktionieren.
Bis dann
Uwe
Gast (Heiner Grimm)
(Gast - Daten unbestätigt)

  07.09.2004
Dieser Text bezieht sich auf den Beitrag von Uwe Hosse vom 07.09.2004!  Zum Bezugstext

Hallo Uwe,

mir scheint, Du brauchst einfach bloß eine Substanz, die bei 5C ihren Schmelzpunkt hat. Eine Mischung mit Wasser würde aber nichts bringen, da dieses bei +5C nicht gefriert und nur überflüssiger Ballast wäre.

Es gibt mehrere Substanzen, die bei ca. 5C schmelzen, die meisten sind nicht gerade handelsüblich. Aber zu kriegen sein dürften:

Benzol (5,5C)
n-Tetradecan (5,5C, Dichte=0,761 kg/l) (Das ist vermutlich besagtes Paraffin. Ist dem Benzol vorzuziehen, da ungiftig.)

Da fast alle Stoffe erheblich geringere Schmelzenthalpien haben als Wasser, ist die Kühlkapazität jedoch entsprechend geringer, oder es wird eben entspr. mehr Substanz verwendet (größerer Akku).

Eine andere Möglichkeit wäre die Verwendung eines Salzes, das unter starkem Wärmeverbrauch bei 5C sein Kristallwasser abgibt ("schmilzt"). Es gibt solche Salze zumindest für andere Temperaturen. Ob für 5C auch eines existiert, kann ich jetzt auf die Schnelle nicht sagen.

Gruß Heiner
Gast (Uwe Hosse)
(Gast - Daten unbestätigt)

  07.09.2004
Dieser Text bezieht sich auf den Beitrag von Heiner Grimm vom 05.09.2004!  Zum Bezugstext

Hallo Heiner,
es gibt Kühlakkus die natürlich, je nachdem mit was sie gefüllt sind, bei unter 0 Grad Celsius gefrieren. Ich benötige einen Kühlakku der bei ca. +5Grad gefriert. Würde ein Teil der Energie die bei der Aggregatsumwandlung (auftauen) aufgenommen wird dadurch verlorengehen, so wäre das nicht so tragisch. Anfänglich dachte ich an eine Michung, von einer Flüssigkeit, die über 0 Grad gefriert mit Wasser. Nach dem prüfen verschiedner Fachbücher konnte ich allerdigs überhaupt nichts finden was hierfür in Frage käme. Ich habe auch schon mindestens 10 Chemie und Physikgruppen in verschiedenen Uni`s angeschrieben, konnte allerdings keinerlei Ergebnis bekommen. Zum Teil wird generell gesagt es geht nicht, andere sagen es müsste gehen sie wüsten allerdings nicht wie. Der neueste Hinweis den ich bekommen habe ist eine Variante mit Parafin, Wachs oder so ähnlich.
Uwe Hosse
Gast (Heiner Grimm)
(Gast - Daten unbestätigt)

  05.09.2004

Hallo,

das Ganze hat nichts mit gestörter Kristallbildung zu tun, da es bei +5C überhaupt keine Kristallbildung gibt, die man stören könnte. Um Wasser dazu zu veranlassen, bei höherer Temperatur zu gefrieren, müsste man seinen Dampfdruck erhöhen (Der Gefrierpunkt liegt da, wo die Dampfdrücke von Wasser und Eis gleich sind, bei höherer Temp. ist der DD des Eises höher, bei niedrigerer Temp. der DD des Wassers).

Gelöste(!) Verunreinigungen (nicht Staub, Partikel etc.) verdünnen das Wasser, so dass sein Dampfdruck geringer wird und das Wasser bei niedrigerer Temperatur gefriert. Im Umkehrschluss müsste man Waser auf über 100% aufkonzentrieren, um seinen Dampfdruck zu erhöhen. Das dürfte aber ein ziemliches Kunststück sein.

Vorstellbar wäre vielleicht ein Zusatz, der die Bindungen zwischen den Wassermolekülen lockert und so für mehr Dampfdruck sorgt. Von einer solchen Substanz habe ich jedoch noch nie etwas gehört.

Der Druck hat allerdings einen Einfluss auf die Schmelztemperatur. Da Wasser sich beim Gefrieren ausdehnt, bewirkt eine Druckerhöhung in diesem Fall aber eine Verringerung der Schmelztemperatur. Durch Druckverringerung lässt sich demnach eine Erhöhung der Schmelztemperatur erreichen, jedoch nur eine sehr geringe. Man kann den Druck ja nur um lediglich ca. 1 bar vermindern, dann ist man beim Vakuum angelangt.

Übrigens ist es auch nicht möglich, Eis ein Wenig über den Schmelzpunkt hinaus zu erwärmen, ohne dass es schmilzt (etwa so, wie man sehr sauberes Wasser weit unter seinen Schmelzpunkt unterkühlen kann).

Letzte Frage: Wozu soll das eigentlich gut sein? Fürs Schhlittschuh laufen bei molligen 5C???

Gruß Heiner

http://www.wissenschaft-technik-ethik.de



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