Kürzlich wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft ein dreijähriges Forschungsprojekt bewilligt, bei dem Aktivitätskoeffizienten von Gemischkomponenten aus dem Ramanspektrum des Gemisches abgeleitet werden sollen.
Bei der Auslegung von verfahrenstechnischen Prozessen spielen fluide Phasengleichgewichte eine wichtige Rolle und müssen in der Regel experimentell ermittelt werden, was mit einem erheblichen Aufwand verbunden ist.
Für reale Gemische können fluide Phasengleichgewichte unter Berücksichtigung der Aktivitätskoeffizienten der im Gemisch enthaltenen Stoffe vorhergesagt werden. Die Aktivitätskoeffizienten lassen sich aus der partiellen molaren Exzess-Gibbs Energie ableiten. Genau wie die thermodynamischen Gemischgrößen, weisen auch Ramanspektren eines realen Gemisches einen Exzessanteil auf. Sowohl das Exzess-Spektrum, als auch die molare Exzess-Gibbs Energie werden auf intermolekulare Wechselwirkungen zurückgeführt, welche nur im Gemisch existieren, nicht aber in den Reinstoffen.
Diese Eigenschaft realer Ramanspektren sollen innerhalb des von der DFG geförderten Projekts „Bestimmung von Aktivitätskoeffizienten aus partiellen Exzess-Ramanspektren“ genutzt werden, um mittels Exzess-Ramanspektren einphasig flüssiger Mischungen Aktivitätskoeffizienten vorhersagen zu können. Hierfür sollen verschiedene Machine Learning Methoden zum Einsatz kommen. Gegenüber der konventionellen Vermessung von Phasengleichgewichten ist bei diesem Ansatz ein deutlich geringerer experimenteller Aufwand erforderlich.
Die Projektlaufzeit beträgt drei Jahre. Das Projekt wird von Frau Dipl.-Ing. Miriam Willger bearbeitet.