Chemisch-physikalische Grundlagen der Verwendung von Erdöl und seinen Produkten

Inhaltsverzeichnis

• I. Grundsätzliches über die Messung von Stoifeigenschaften.
• 1. Maßsysteme.
• a) Das metrische System.
• ?) Das physikalische Maßsystem.
• ?) Das technische Maßsystem.
• b) Das angelsächsische Maßsystem.
• c) Temperaturmaße.
• 2. Angabe von Konzentrationen.
• a) Druck- und temperaturunabhängige Angaben.
• b) Druck- und temperaturabhängige Angaben.
• 3. Verwendung von Bezugsstoffen.
• a) Zur Bestimmung chemischer Eigenschaften komplexer Art.
• ?) Die Bezugsstoffe n-Heptan und i-Oktan zur Klopfmessung.
• ?) Die Bezugsstoffe zur Messung der ZündWilligkeit.
• ?) Die Bezugsstoffe zur Messung der Alterungsneigung von Benzinen.
• b) Zur Messung physikalischer Eigenschaften.
• II. Eigenschaften bzw. komplexes Verhalten des Erdöls und seiner Produkte.
• A. Physikalische Eigenschaften 8.
• 1. Atome, Moleküle und ihre Spektren.
• Elektronenbahnen.
• Ordnungszahlen und Elektronenhüllen.
• Röntgenstrahlung.
• Die optischen Spektren.
• Atomspektren.
• Molekülspektren.
• Infrarotspektren und Raman-Spektren.
• Ultraviolettspektren.
• Die Absorptionsspektroskopie.
• Licht-absorption.
• Transparenz und Extinktion.
• Die technischen Kolorimeter.
• Kötschaus Farbenkonstante.
• Die Massen — spektrographie.
• Dipole.
• Lichtbrechung.
• Die Lichtbrechung zur Charakteristik von Erdölprodukten.
• Orientierungspolarisation 14..
• 2. Die Aggregatzustände und die Dichte (das spezifische Gewicht).
• a) Die Aggregatzustände.
• ?) Gase.
• Kinetische Gastheorie.
• Stoßzahl und freie Weglänge.
• ?) Feste Körper.
• Die Entropie.
• Der Begriff der Fehlordnung.
• ?) Flüssigkeiten.
• Fehlstellen.
• b) Dichte (spezifisches Gewicht).
• ?) Begriffsbestimmung.
• ?) Wesen.
• ?) Einflüsse auf die Dichte.
• Temperatur.
• Druck.
• Mischung.
• ?) Messung der Dichte.
• ?) Praktische Bedeutung.
• Strukturelle Gruppenanalyse.
• Reduzierte Dichte.
• 3. Spezifische Wärme.
• a) Definition.
• b) Wesen.
• c) Einflüsse.
• d) Messung.
• e) Praktische Bedeutung.
• 4. Zustandsgieichungen und Zustandsänderungen.
• a) Zustandsgieichungen.
• Das Boyle-Mariottesche Gesetz.
• Die Gay-Lussac-Regel.
• Das Daltonsche Gesetz.
• Die Zustandsgieichung.
• Die Zustandsgleichung von Van Der Waals.
• Die reduzierte Zustands-gieichung.
• Die Zustandsgieichung von Himpan.
• b) Zustandsänderungen idealer Gase.
• Erster Hauptsatz der Wärmelehre.
• Zweiter Hauptsatz der Wärmelehre.
• Der thermodynamische Wirkungsgrad.
• Triebwerkdaten.
• Kennzeichnung der Motorleistung.
• 5. Die Zähigkeit.
• a) Definition und Wesen.
• b) Maßeinheiten.
• Die absolute Einheit der Zähigkeit.
• Die kinematische Zähigkeit.
• Die konventionellen Zähigkeitsmaße.
• ?) Temperatur.
• Absolute Temperatur-Indizes.
• Temperatur-Indizes relativer Art.
• ?) Druck.
• ?) Schergeschwindigkeit.
• ?) Verdünnung.
• ?) Konstitution.
• e) Praktische Bedeutung der Zähigkeit und des Fließ Verhaltens.
• ?) Schmierung.
• Hydrodynamische Reibung.
• Gleitbegirm.
• Grenzschicht-Schmierung.
• ?) Fließen.
• ?) Absetzgeschwindigkeit fester Teilchen.
• ?) Zerstäubung.
• 6. Fließen nicht-NEwtonscher Stoffe und Erstarren.
• c) Maßeinheiten.
• d) Einflüsse.
• e) Messung.
• f) Praktische Bedeutung.
• 7. Verdampfen, Destillieren, Fraktionieren.
• ?) Dampfdruck.
• ?) Verdampfungswärme.
• ?) Flüchtigkeit.
• ?) Kritische Temperaturen und Drucke.
• ?) Fraktionierung.
• c) Messung von Dampfdruck und Siedeverhalten.
• d) Einflüsse auf den Dampfdruck.
• e) Praktische Bedeutung des Siedeverhaltens und des Dampfdruckes.
• 8. Lösen und Mischen.
• c) Einflüsse auf die Löslichkeit.
• d) Messung des Lösungsvermögens.
• e) Praktische Bedeutung des Lösungsverhaltens.
• 9. Suspendieren und Emulgieren.
• c) Einflüsse auf die Beständigkeit von Suspensionen und Emulsionen.
• ?) Der Auftrieb.
• ?) Feinheit des zerteilten Stoffes.
• ?) Zähigkeit des dispergierenden Mediums.
• ?) Elektrische Aufladung.
• ?) PH (Wasserstoffionenkonzentration).
• ?) Mechanische Bewegung.
• ?)Mehrwertige Ionen.
• d) Messung der Suspensions- und Emulgierfähigkeit.
• e) Praktische Bedeutung der Suspensions- und Emulgierfähigkeit.
• 10. Zerstäubung.
• Zweistoffzerstäubung.
• Mechanische Zerstäubimg.
• Druckzerstäubung.
• Der Sauter-Mean-Diameter als Kennzeichen.
• Konstruktion.
• Kraftstoffeigenschaften.
• Gaseigenschaften.
• 11. Schäumen.
• Elektrolyten.
• Zähigkeit.
• Zusätze.
• d) Messimg der Schaumneigung.
• Wissenschaftlich.
• Technisch.
• e) Praktische Bedeutung der Schaumneigung.
• 12. Filtration.
• d) Messungen der Filtrationsgeschwindigkeit.
• 13. Adsorption und Flotation.
• a) Definition der Adsorption.
• b) Wesen der Adsorption.
• Oberflächenspannung.
• Grenzflächen- und Adhäsionsspannung.
• Gibbs-Thomsonsches Prinzip.
• Chemosorption.
• Chemosorption von Gasen an festen Stoffen.
• Elektrische Adsorption.
• Die Ostwaldsche Formel.
• Langmuirs Formel.
• Die Volmersche Formel.
• Die reversible Adsorption von Gasen an festen Adsorbentien.
• Adsorption von Rauchen und Nebeln.
• Die gegenseitige Adsorptionsenergie von Flüssigkeiten.
• Wesen von Filmen.
• Spreiten von Flüssigkeiten.
• Die Adsorption flüssiger Stoffe an festen.
• Vollkommenes Benetzen.
• Die Verdrängung einer Flüssigkeit durch eine zweite.
• c) Definition der Flotation.
• d) Wesen der Flotation.
• e) Messungen der Adhäsion, Oberflächenspannung, Benetzung usw.
• Randwinkelmessungen.
• Kapillare Steighöhenmethode zur Messung der Oberflächenspannung.
• Tropfengewichtsmethode zur Messung der Oberflächenspannung.
• Abreißmethoden mit Ring und Platten für Messung der Oberflächenspannung.
• Kapillare Steighöhenmethode zur Messung der Grenzflächenspannung.
• Stalagmometermessung der Grenzflächenspannung.
• Arbeitsmethode mit Ring und Platte.
• f) Praktische Bedeutung von Adhäsion und Benetzung.
• 14. Schmieren.
• ?) Allgemeines.
• ?) Benennung der Reibungsarten und Schmier zustände.
• Grundbegriffe.
• Typen der Reibung.
• Mischformen.
• ?) Hydrodynamische Schmierung.
• ?) Grenzschi cht Schmierung.
• ?) Trockenes Gleiten und Oberflächen von Schmierstellen.
• Trockenes Gleiten.
• Die Rauhigkeit.
• ?) Der technische Schmiervorgang.
• ?) Der Verschleiß.
• ?) Die Reibung.
• c) Einflüsse auf den Schmiervorgang.
• ?) Gleitgeschwindigkeit.
• ?) Rauhigkeit.
• ?) Überzug mit anderen Schichten.
• ?) Atmosphäre der Umgebung.
• d) Messung der Schmiereignung.
• ?) Chemisch-physikalische Verfahren.
• ?) Prüfgeräte und Maschinen.
• B. Chemische Eigenschaften 125.
• 1. Bindungsarten zwischen Atomen und Molekülen.
• Unpolare chemische Bindung.
• Polare chemische Bindung.
• Halbpolare chemische Bindung.
• Die Wertigkeit.
• Höher-molekulare Gebilde.
• Bindung durch Haupt- und Nebenvalenzen.
• Die metallische Bindung.
• 2. Chemischer Aufbau der Kohlenwasserstoffe.
• 3. Die chemische Zusammensetzung des Erdöls und seiner Produkte.
• 4. Allgemeines über chemische Reaktionen.
• Reaktionsgleichgewicht.
• Energetik chemischer Reaktionen.
• Kinetik chemischer Reaktionen.
• Reaktionsordnungen.
• Reaktionen nullter Ordnung.
• Reaktionen erster Ordnung.
• Reaktionen zweiter Ordnung.
• Reaktionen dritter Ordnung.
• Temperatureinfluß auf die Reaktionsgeschwindigkeit.
• Aktivierungsenergie.
• Kettenreaktionen.
• Katalyse.
• Homogene Katalyse.
• Heterogene Katalyse.
• Steigerung der Katalysatorwirkung.
• Hemmung der Katalyse.
• 5. Oxydation.
• c) Einflüsse auf die Oxydation.
• ?) Sauerstoffkonzentration.
• ?) Wandeinflüsse.
• ?) Katalytische Einflüsse.
• Positive Katalyse.
• Negative Katalyse 149..
• ?) Elektrisches Feld.
• ?) Bewegung.
• ?) Messung der Kinetik des Oxydationsvorganges.
• ?) Messung der praktisch störenden Veränderungsprodukte.
• Benzin.
• Transformatorenöle.
• Dampfturbinenöle.
• Schmieröle für Verbrennungsturbinen.
• Motorenöle.
• 6. Zündung und Selbstzündung.
• Zündgrenzen.
• Zündung durch eine äußere Zündquelle.
• c) Einflüsse auf die Selbstzündung.
• ?) Zeit.
• ?) Katalytische Einflüsse (Zusätze).
• Negative Katalyse.
• ?) Sauerstoff- und Kraftstoffkonzentration.
• d) Messung der Zündung und Selbstzündungsneigung.
• e) Praktische Bedeutung der Selbstzündung.
• 7. Die ruhige Verbrennung (Flamme).
• a) Definition der Verbrennung im allgemeinen und der ruhigen Verbrennung (Flamme).
• Flammentemperaturen.
• Die Verbrennungsgeschwindigkeit.
• Stabilität der Flamme.
• Vollständigkeit der Verbrennung.
• c) Einflüsse auf die ruhige Verbrennung.
• ?) Gemischbildung.
• ?) Konzentration von Brennstoff und Luft (Sauerstoff).
• d) Messung der Verbrennung.
• ?) Flammengeschwindigkeit.
• ?) Flammentemperatur.
• ?) Vollständigkeit der Verbrennung.
• Errechnung aus Elementaranalyse.
• Errechnung des Heizwertes.
• Chemische Gasanalyse.
• Physikalische Gas-analyse.
• 8. Die klopfende Verbrennung im Ottomotor.
• a) Definition des Klopfens.
• b) Wesen des, Klopfens.
• Einteilung nach Serruys.
• Begriffsbestimmungen des Coordinating Research Council.
• Formeln zur Erfassung des Klopfeinsatzes.
• c) Einflüsse auf das Klopfen.
• ?) Kraftstoff.
• Wirkung von Klopf bremsen.
• ?) Motorkonstruktion.
• Die Verdichtung.
• Das Hubvolumen.
• Ventilüberschneidung.
• Drehmomentwandler.
• Geteilte Einspritzung.
• Form des Verbrennungsraumes; Lage der Kerzen usw..
• d) Betriebsbedingungen.
• Luftüberschuß.
• Ladedruck.
• Zündzeitpunkt.
• Drehzahl.
• Ladelufttemperatur.
• Luftfeuchtigkeit.
• Sauerstoffgehalt.
• Kühlwassertemperaturänderung.
• Kohleablagerung.
• e) Messung des Klopfens.
• ?) Forschungsmäßige Untersuchung von Stoffeigenschaften.
• ?) Technische Gleichmäßigkeitsprüfung.
• ?) Technische Eignungsprüfung.
• Prüfstandmethoden.
• Straßenoktanzahlbestimmung.
• ?) Hilfsgeräte für die Klopfmessung.
• f) Praktische Bedeutung des Klopfens.
• 9. Die klopfende Verbrennung im Dieselmotor.
• c) Einflüsse auf die Dieselverbrennung.
• d) Messung der Zündwilligkeit.
• ?) Motormessungen.
• ?) Laboratoriumsmäßige Erfassung.
• ?) Hilfsmittel.
• 10. Die Detonation.
• 11. Thermische, katalytische und elektrische Aufspaltung (Kracken).
• Bindungsfestigkeiten.
• Thermische Aufspaltung.
• Die katalytische Krackung.
• Carboniumionreaktionen.
• Elektrische Aufspaltung.
• Atomstrahlung.
• c) Einflüsse auf den Spaltvorgang.
• Die Temperatur.
• Die Zeit.
• Der Druck.
• Die Konstitution.
• Katalysatoren.
• Verdünnung mit inerten Gasen.
• Sauerstoff.
• Die Strömungsgeschwindigkeit.
• 12. Harzbildung und -ablagerung in und aus flüssiger Phase.
• a) Definition der Harzbildung.
• b) Wesen der Harzbildung.
• c) Einflüsse auf die Harzbildung.
• d) Definition der Harzablagerung.
• f) Praktische Bedeutung der Harz ablagerung.
• 13. Ablagerungen aus Gasen.
• Rein anorganische Ablagerungen.
• Gemischte Ablagerungen.
• Rein organische Ablagerungen.
• d) Die Messung der Neigung zur Harzbildung und Korrosion und des Staubgehaltes von Gasen.
• 14. Polymerisation und Kondensation.
• b) Wesen der Polymerisation.
• c) Einflüsse auf die Polymerisation.
• d) Messung der Polymerisation.
• e) Praktische Bedeutung der Polymerisation.
• 15. Schlammbildung und -ablagerung.
• c) Einflüsse auf die Schlammablagerung.
• d) Messung der Schlammbildungsneigung.
• e) Praktische Bedeutung der Schlammablagerung.
• 16. Rückstandsbildung (Verkokung).
• ?) Anorganische Rückstände.
• Die Niedertemperaturablagerung von Asche.
• Die Hochtemperaturablagerung von Asche.
• Rückstandsbildung aus Bleitetraäthyl.
• ?) Organische Rückstände.
• c) Einflüsse auf die Ablagerung fester Rückstände.
• ?) Konstruktion.
• ?) Betriebsbedingungen.
• Anorganische Rückstände.
• Organische Rückstände.
• 17. Korrosion.
• ?) Heißkorrosion.
• ?) Wirkung von Aschebestandteilen.
• ?) Kaltkorrosion.
• ?) Korrosionsschutz.
• ?) Schutz gegen Wasserkorrosion.
• Konzentration.
• Wassergehalt.
• Bewegung.
• C. Physiologische Eigenschaften.
• ?) Einwirkung auf den Menschen.
• Physikalisch bedingte Gesundheitsschädigungen.
• Chemisch bedingte Gesundheitsschädigungen.
• ?) Einwirkung auf Tiere.
• ?) Einwirkung auf Pflanzen.
• I. Kontaktgiftwirkung.
• II. Systematische Giftwirkung.
• c) Einflüsse auf die physiologische Wirkung der Mineralöle.
• d) Messung der physiologischen Wirkung.
• D. Feuergefahr und Brandschutz.
• c) Einflüsse auf die Feuergefährlichkeit.
• d) Messung der Feuergefährlichkeit.
• e) Praktische Bedeutung der Feuergefährlichkeit.
• E. Offizielle Prüfvorschriften für die Eigenschaften von Erdölprodukten.
• Liste von offiziellen Prüfverfahren für Erdölprodukte.
• Anhang: Die Luminometerzahl.
• Literatur.