Eigenschaften der Materie in ihren Aggregatzuständen: Transportphänomene I (Viskosität und Diffusion) PDF
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LANDOLT-BÖRNSTEIN ZAHLENWERTE UND FUNKTIONEN AUS PHYSIK · CHEMIE · ASTRONOMIE · GEOPHYSIK UND TECHNIK SECHSTE AUFLAGE UNTER VORBEREITENDER MITWIRKUNG VON J. D'ANS · J. BARTELS · P. TEN BRUGGENCATE · A. EUCKEN G. JOOS · W. A. ROTH HERAUSGEGEBEN VON H.BORCHERS · H.HAUSEN K.-H.HELLWEGE · KL.SCHÄFER · E.SCHMIDT II. BAND EIGENSCHAFTEN DER MATERIE IN IHREN AGGREGATZUSTÄNDEN 5. TEIL TRANSPORTPHÄNOMENE · KINETIK HOMOGENE GASGLEICHGEWICHTE Springer-Verlag Berlin Heidelberg GmbH EIGENSCHAFTEN DER MATERIE IN IHREN AGGREGATZUSTÄNDEN 5. TEIL BANDTEIL a TRANSPORTPHÄNOMENE I (VISKOSITÄT UND DIFFUSION) BEARBEITET VON L. ANDRUSSOW · B. SCHRAMM HERAUSGEGEBENVON KLAUS SCHÄFER MIT 352 ABBILDUNGEN Springer-Verlag Berlin Heidelberg GmbH ISBN 978-3-662-43260-0 ISBN 978-3-662-43324-9 (eBook) DOI 10.1007/978-3-662-43324-9 ALLE RECHTE VORBEHALTEN. KEIN TEIL DIESES BUCHES DARF OHRE SCHRIFTLICHE GENEHMIGUNG DES SPRINGER-VERLAGES iJBERSETZT ODER IN IRGENDEINER FORM VERVIELFlLTIGT WERDEN. © BY SPRINGER-VERLAG. BERLIN HEIDELBERG 2013 Urspriinglich erschienen bei Springer-Verlag Berlin Heidelberg New York in 2013 Softcover reprint of the hardcover 6th edition 2013 LIBRARY OF CONGRESS CATALOG CARD NUMBER 51-1668 Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Handelsnamen. Warenbezeichnungen usw. in diesem Werk berechtigt auch ohne besondere Kennzeichnung nicht zu der Annahme, daU solche Namen im Sinne der Warenzeichen-und Markenschutz Gesetzgebung als trei zu betrachten waren und daher von iedermann benutzt werden diirften. Titel-Nummer 6208 Vorwort. Wie bereits im Vorwort des Teilbandes Il/5 b erwähnt wurde, mußten aus redaktionellen Gründen die Tabellen, welche die Viskosität und die Diffusion in der Gas-und Flüssigkeits phase behandeln, von den übrigen kinetischen Daten des Bandes Il/5 abgetrennt werden. Diese restlichen Tabellen werden nunmehr dem Benutzer vorgelegt. Die durch diese Aufteilung bedingte Verzögerung bringt auf· der anderen Seite den Vorteil mit sich, daß das Zahlenmaterial bis zum Abschluß des Umbruchs praktisch voll ständigerfaßt wurde. Natürlich konnte von jedem Stoff oder von jedem Mischsystem nicht das gesamte in der Literatur vorliegende Zahlenmaterial gebracht werden; im allgemeinen gelang aber eine so weitgehende Wiedergabe, daß die Druck- und die Temperaturab hängigkeit sowie gegebenenfalls die Abhängigkeit von der Zusammensetzung aus den Ein zeltabellen dieses Teilbandes praktisch in dem Umfange entnommen werden können, welcher dem gegenwärtigen Stande der Forschung entspricht. Diese fast vollständige Behandlung des hier dargestellten Gebiets bis in die letzte Zeit ließ sich an einigen Stellen freilich nur durch Einfügung von Nachträgen erreichen. Der vorliegende Band enthält schließlich noch eine Tabelle der Stoßintegrale, mit deren Hilfe die Zahlenwerte von Viskosität und Diffusion in verdünnten Gasen als Funktion der zwischenmolekularen Kräfte erfaßt werden können bzw. aus dene:q sich umgekehrt Rück schlüsse auf diese Kräfte aus den experimentell ermittelten kinetischen Daten ziehen lassen. Diese Integraltabellen sind dabei sogar noch für Potentialparameter aufgeführt worden, die in der Literatur bislang noch nicht behandelt wurden. Für diese Sonderanfertigung sind wir dem Autor dieser Tabelle zu besonderem Dank verpflichtet. Den Autoren sei an dieser Stelle für ihre Bereitwilligkeit gedankt, auf die Wünsche von Redaktion und Herausgeber einzugehen. Dem Springer-Verlag sei für den vorbildlichen Druck und die Ausstattung dieses Teilbandes die Anerkennung ausgesprochen. Heidelberg, im Juli 1969. Der Herausgeber. Inhaltsverzeichnis. 25 Dynamische Konstanten. 251 Viskosität. (L. Andrussow) Seite 2510 Einleitung 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 25101 Wesen, Definition, Maßeinheiten 1 25102 Umfang der Tabellen 1 o 0 o 0 0 o 25103 Meßmethoden 2 o 0 0 0 0 0 0 o 0 25104 Wichtigste Symbole und Abkürzungen 2 2511 Viskosität von Gasen 3 25 110 Einleitung 3 0 25 111 Einstoffsysteme 12 251111 Elemente 12 25 1112 Anorganische Verbindungen 33 251113 Organische Verbindungen 44 25 112 Mehrstoffsysteme 62 0 0 0 0 0 0 0 251121 Systeme mit 2 anorganischen Verbindungen 62 251122 Systeme mit je einer anorganischen und organischen Verbindung o 76 251123 Systeme mit 2 organischen Verbindungen So 251124 Multisysteme 84 25113 Literatur zu 2511 86 0 0 2512 Viskosität von Flüssigkeiten 92 25120 Einleitung 92 o 0 25121 Einstoffsysteme 111 251211 Elemente 111 251212 Anorganische Verbindungen 128 25 1213 Organische Verbindungen 148 25 122 Mehrstoffsysteme . 266 0 • 0 • • 0 251221 Systeme mit Elementen 266 0 25 1222 Systeme mit 2 oder mehreren anorganischen Stoffen, mit Ausnahme von Wasser 286 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 25 1223 Systeme mit Wasser mit einer anorganischen Verbindung 305 0 o • 251224 Systeme mit Wasser und mehreren anorganischen Verbindungen 355 251225 Systeme mit Wasser und organischen Verbindungen . 366 o 0 251226 Systeme mit anorganischen und organischen Verbindungen 385 251227 Systeme mit zwei organischen Verbindungen . . . . . . 406 VIII Inhaltsverzeichnis. Seite 25123 Multisysteme 473 251231 Wasser - anorganisch und organisch . 473 251232 Wasser und 2 organische Verbindungen 486 25 1233 Drei organische Substanzen 490 25 124 Literatur zu 25 12 . . . . . . . . 492 25 2 Düfusion. (L. Andrussow) 25 20 Einleitung . . . . . . . . . . . 25 201 Definition, Meßmethoden . 25 202 Wichtigste Symbole und Abkürzungen 25 21 Diffusion in Gasen 25 210 Einleitung 516 25 211 Selbstdiffusion 25 212 Diffusion in Systemen von 2 Edelgasen oder von einem Edelgas und einem anderen Gas . . . . . . . . . . . . . . . . . . 528 25 213 Diffusion in Systemen von H und einem anderen Gas 540 2 25 214 Diffusion in Systemen von 0 und einem anderen Gas 547 2 25 215 Diffusion in Systemen von N und einem anderen Gas 548 2 25 216 Diffusion in Systemen von Luft und einem anderen Gas 551 25217 Diffusion von Metalldämpfen in der Flamme ..... 557 25 218 Diffusion in weiteren rein anorganischen, anorganisch-organischen und rein orga- nischen Systemen 557 25 219 Literatur zu 25 21 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 562 25 22 Diffusion in Flüssigkeiten 566 25 221 Einstoffsysteme (Selbstdiffusion) 566 25 2210 Vorbemerkungen . . . . 566 25 2211 Elemente . . . . . . . 576 25 2212 Anorganische Verbindungen 581 25 2213 Organische Verbindungen . 588 25 222 Binäre Systeme . . . . . . . . . 593 252221 Systeme aus zwei Elementen 593 252222 Systeme aus einem Element und einer anorganischen Verbindung oder aus zwei anorganischen Komponenten, außer Systemen mit H 0 . . . · · . 605 2 25 2223 Systeme aus H 0 und einem Element oder einer anorganischen Kompo- 2 nente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 611 25 2224 Binäre Systeme mit einer organischen Komponente 633 25 2225 Systeme aus zwei organischen Verbindungen . . . . 654 Inhaltsverzeichnis. IX Seite 25 223 Ternäre Systeme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 678 25 2231 Systeme aus zwei anorganischen Komponenten und H 0 . . . . . . . 678 2 25 2232 Systeme aus je einer organischen und anorganischen Komponente und H 0 684 2 25 2233 Systeme aus zwei organischen Komponenten und H 0 687 2 25 224 Literatur zu 25 22 . . . . . . . . . . . . . . 68g 25 225 Nachtrag zu 25 11: Viskosität von Gasen . . . . 6g8 Nachtrag zu 2512: Viskosität von Flüssigkeiten . 701 2523 Berechnung von Viskositäts- und Diffusionskonstanten aus zwischenmolekularen Wechsel- wirkungen (B. Schramm) 726 25230 Vorbemerkung 726 25231 Q-Integrale . . 727 25 232 Literatur zu 25 23 727 X Im Text verwendete Einheiten. Als Einheiten wurden für die Viskosität meist Centipoise (cP) oder Centistokes (cSt) benutzt und für die Diffusion cm2jsec. Anordnung der chemischen Verbindungen (Laufschema). Anorganische Verbindungen. In den Tabellen, für deren Ordnung die Stellung der Elemente im Periodischen System maßgebend ist, wurde, soweit in der Einführung des betreffenden Abschnittes keine anderen Angaben gemacht sind, die sich aus dem unten gebrachten Laufschema ergebende Reihenfolge eingehalten. I. Elemente. Beginnend mit den Edelgasen folgen die nichtmetallischen Elemente von rechts nach links gehend, darauf die metallischen von links nach rechts. Die "metallischen" Elemente sind dick umrandet. Der Sauerstoff folgt dabei abweichend vom Periodischen System dem Wasserstoff. Die Trans urane folgen dem Uran. II. Verbindungen. 1. Obige Regel gilt sinngemäß auch für die Ordnung von Verbindungen. a) Die Stellung wird bei Verbindungen nichtmetallischer Elemente durch das am weitesten nach links liegende Element der Verbindung bestimmt. b) Bei Verbindung von Metallen untereinander oder mit Nichtmetallen wird die Ordnung durch das in der Verbindung am weitesten rechts liegende Metall bestimmt. c) Das Ammonium folgt den Alkalimetallen. 2. Die weitere Folge wird bestimmt: a) durch die Wertigkeit des Hauptelementes, b) durch den Index, mit dem das Hauptelement im komplexen Ion vorkommt, c) es folgen die Verbindungen mit weiteren Elementen, deren Anordnung durch die obigen Regeln (sinngemäß angewandt) bestimmt ist, d) speziell sei darauf aufmerksam gemacht, daß Anlagerungsverbindungen (z. B. Salze mit NH3, CH 0H usw.), wenn das Anion nach den aufgestellten Regeln vorN oder C steht, erst bei den Verbindungen 3 des Elements mit N bzw. C aufgeführt sind. Beispiele: Das Element, das die Einordnung bestimmt, ist bei diesen Beispielen vorangestellt. II 1 a OH 1 b LiH II 2a ClH bei C: Carbide 2b P0 H 2 3 ClH Lip ClOH Carbonyle P0 H 4 3 SH KCl Cl0 H Carbonate Pp H 2 3 7 4 NH K S0 Cl0 H Percarbonate BP3 K2Na4( S0 h FeC14 Cyanide 3 3 4 2 FeC1 Thiocyanate 2 /(afionenfolge --- - .4nlonenfo(r;e Lt Be I I Na. Mg I I K Ca.Sc Ti V I I I I I Rb Sr V Zr Nb ~ ~ ~-~-~-~-~~a-fu-~ ~ J t t Tb-0!)-Ho-E~-Tm-Vb-Llf ~f T?' Ac Fr Ra. Th Pa. Im Text verwendete Einheiten. XI Organische Verbindungen. Die organischen Verbindungen sind in Gruppen eingeordnet. Für die Einordnung maßgebend ist das Element, welches am spätesten in der beifolgenden Tabelle vorkommt. Die Tabelle hat eine Elementen folge, die sich aus dem Periodischen System ergibt. I II III IV V VI VII a c H,D F, Cl, Br, J 0 N Si B Metalle ... b s p Li, Na ... c Se As wie im obigen Schema d Te Sb e Die Einreihung der Verbindungen innerhalb einer Gruppe erfolgt: 1. Nach steigender Anzahl der Kohlenstoffatome. 2. Nach Zahl der verschiedenen Elementarten, ohne Zählung des H; dabei werden die verschiedenen Halogene zusammen als nur eine einzige Elementart gewertet. 3. Nach steigender Anzahl der Atome der Elemente in der Reihenfolge, die sich aus der Tabelle ergibt. 4. Nach fallender Zahl der H-Atome bei Verbindungen, die sonst gleiche Zahl gleicher Elemente ent halten. s. Bei isomeren Verbindungen ist die einfacher gebaute oder die höher symmetrische vorangestellt, so z. B. Essigsäure vor Ameisensäuremethylester CH3COOH, HC02CH3. Bei zyklischen Verbindungen ist die Reihenfolge: o, m, p bzw. <X, ß, y usw. Beispiele: C3H602 Propionsäure IIIb Schwefelverbindungen CHC1 Salze 3 CHC12Br Halogen-S-Verbindungen CHCIBr 2 C3H602 Ameisensäureäthyl 0-S-Verbindungen ester C3H602 Essigsäuremethyl ester Halogen-OS-Verbin dungen C4H100 n-Butylalkohol C4H100 sek. Butylalkohol I!Ic Selen-Verbindungen C4H100 tert. Butylalkohol C4H100 Diäthyläther IVa N-Verbindungen C2H402 Essigsäure C6H14 C7H60a o-Salicylsäure C6H12 Halogen-N-Verbindungen C5H1o C7H60a m-Salicylsäure C7H60a p-Salicylsäure O-N-Verbindungen C6H6 C6D6 Halogen-0-N-Verbindungen, z. B. C6H4Cl02N Chlornitrobenzol ClsHa402 Ölsäure S-N-Verbindungen II CH3F C2H402 Ameisen- CH Cl Säuremethylester Halogen-S-N-V erb in 3 CH3Br C2H5Cl0 dungen CH3J C2H5Br0 CH2F2 CH2Cl2 C3H80 n-Propanol 0-S-N-Verbindungen CH2Br2 C3H80 iso-Propanol C2H3Cl02 Chloressigsäure, CH C1Br chloressigsaure Salze 2 Halogen-O-S-N-V erbin dungen Von C-haltigen Verbindungen sind als anorganische behandelt: I die Carbide, CS2, CSe2, CTe2, HCN, die Cyanide, Doppel CO und die Metallcarbonyle, COS, cyanide und die Thiocyanate C02, die Carbonate, Bicarbonate
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