A Microfluidic Platform for the Efficient Determination of Liquid-Liquid Equilibria Using Raman Microspectroscopy

Die Arbeit entwickelt neuartige mikrofluidische Messaufbauten, um Flüssig-Flüssig-Gleichgewichte schneller und mit geringerem Probenverbrauch zu bestimmen. Zunächst wird ein Aufbau vorgestellt, der Mikrofluidik und Raman-Spektroskopie kombiniert, wodurch kleine Kanäle einen raschen Erreichen des Gleichgewichts ermöglichen und die Raman-Spektroskopie eine schnelle In-situ-Quantifizierung aller Komponenten erlaubt – validiert am System Cyclohexan – Methanol – Toluol. Anschließend wird dieser Aufbau so automatisiert, dass Kalibration und Datenanalyse vollständig integrierbar sind, was an den ternären Systemen Cyclohexan – Toluol – Methanol und n-Heptan – Acetonitril – Ethanol gezeigt wird. Da stabile parallele Strömungen in vielen wässrig-organischen Systemen schwierig zu erreichen sind, wird ein dritter Aufbau für mikrofluidische Propfenströmungen präsentiert. Hierbei wird eine Kapillare gegen die Strömungsrichtung bewegt, sodass einzelne Propfen während der Raman-Messung im Laserfokus gehalten werden – validiert am System Aceton – Toluol – Wasser. Insgesamt ermöglichen beide Ansätze eine hoch effiziente Vermessung von Flüssig-Flüssig-Gleichgewichten.