Kalorimetrie

Bei der Hochdruckkalorimetrie wird die abgegebene Wärmemenge von unter Druck gesetzten Substanzen bestimmt. Eine besondere Form eines dynamischen Differenzkalorimeters (DSC) ist das Transitiometer, das für Drücke bis 4000 bar und Temperaturen bis 300°C einsetzbar ist.

Im Unterschied zu gängigen DSCs ermöglicht das Transitiometer eine gleichzeitige Aufzeichnung von Druck sowie Volumen und misst sehr sensitiv Änderungen im Wärmefluss. Somit werden Druck, Volumen und Temperatur zusätzlich zum kalorimetrischen Signal gemessen. Dabei wird eine Größe konstant gehalten, die zweite Größe gezielt variiert und die Auswirkung auf die dritte Messgröße sowie das kalorimetrische Signal beobachtet. Damit sind verschiedene physikalische Größen wie Dichte, Expansionskoeffizient, Kompressionsmodul oder Wärmekapazität zugänglich, indem Temperatur, Druck und Volumen gemessen werden.

Mit dieser Methode werden in dem Standard Unit Transitiometer Flüssigkeiten und Polymere kalorimetrisch untersucht und Gase in dem Advanced Unit Transitiometer. Zusätzlich kann mit der Standard Unit die Kinetik von Peroxidzersetzungen bestimmt werden, da diese stark exotherm verläuft und somit deutliche kalorimetrische Signale erzeugt. Die Kinetik von Peroxidzerfällen ist für deren Einsatz beispielsweise als Initiatoren für die Hochdruck-LDPE-Polymerisation von Interesse.

Die experimentelle Bestimmung dieser physikalischen Daten ist hilfreich, da unter Hochdruckbedingungen wenige Literaturdaten vorhanden sind, diese aber als Basis für Simulationen benötigt werden.