WO2016015740A1

WO2016015740A1 - Verfahren zur analyse eines dispersen mehrphasensystems

Info

Publication number: WO2016015740A1
Application number: PCT/EP2014/002121
Authority: WO
Inventors: Andreas BRÄUER
Original assignee: Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
Priority date: 2014-08-01
Filing date: 2014-08-01
Publication date: 2016-02-04

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Analyse des Verhältnisses ng/ni der Stoffmengen n_g und n_l eines Analyten (9) in der Gasphase (Index g) und in der Flüssigphase (Index I) innerhalb eines dispersen Mehrphasensystems (3), wobei das Verhältnis n_g/n_l der Stoffmengen n_g und n_l des Analyten (9) in der Gas-und in der Flüssigphase aus einer im Ramanspektrum (31) des dispersen Mehrphasensystems (3) enthaltenen Raman-Signatur (33) des Analyten ermittelt wird.

Description

Beschreibung

Verfahren zur Analyse eines dispersen Mehrphasensystems

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Analyse des Verhältnisses n_g/ni der Stoffmengen n_g und ni eines Analyten in der Gasphase bzw. in der Flüssigphase eines dispersen Mehrphasensystems.

Als ein disperses Mehrphasensystem wird hier ein fluides System bezeichnet, welches aus mehr als einer Phase besteht, wobei jede Phase eine Anzahl von Substanzen enthalten kann und mindestens eine Phase nicht zusammenhängend vorliegt.

Disperse fluide Mehrphasensysteme sind beispielsweise (ohne Anspruch auf Vollständigkeit) Emulsionen, Schäume, Aerosole, Sprays, Blasen sowie Tropfenströmungen und übersättigte Dampfströmungen und finden in den verschiedensten Bereichen Einsatz, wie beispielsweise bei der Bewässerung, der Befeuchtung, der Abkühlung, der Erwärmung, der Partikelherstellung, der Beschichtung, der Gasreinigung, der Reinigung, der Abtragung, der Energieumwandlung und in Dampfturbinen, in Verbrennungsmotoren, in Triebwerken, in Inhalatoren, in Haushaltssprays, in Körperpflegeartikeln und in Kosmetikartikeln.

Zur Analyse disperser Mehrphasensysteme mittels laseroptischer Messverfahren werden üblicherweise (ohne Anspruch auf Vollständigkeit) die Laser-Doppler- Anemometrie (LDA), die Phasen-Doppler-Anemometrie (PDA), die Fraunhofer- Diffraktion und die elastische und/oder dynamische Lichtstreuung eingesetzt, mittels derer sich beispielsweise die Größe und die Größenverteilung der dispergier- ten Phasenkompartimente (Tropfen oder Blasen) und/oder die Geschwindigkeit dieser Kompartimente messen lassen. Mittels dieser Messverfahren können jedoch weder die Zusammensetzungen des dispersen Mehrphasensystems, die Zusammensetzung der Gasphase noch das Verhältnis der Mengen eines Analyten in der Gas- und der Flüssigphase bestimmt werden.

BESTÄTIGUNGSKOPIE Der Erfindung liegt als eine Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, welches die thermodynamische Charakterisierung eines Mehrphasensystems ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur Analyse des Verhältnisses n_g/ni der Stoffmengen n_g und ni eines Analyten in der Gas- bzw. in der Flüssigphase innerhalb eines dispersen Mehrphasensystems, wobei das Verhältnis n_g/ni der Stoffmengen n_g und ni des Analyten in der Gas-und in der Flüssigphase aus einer im Ramanspektrum des dispersen Mehrphasensystems enthaltenen Raman-Signatur des Analyten ermittelt wird.

Die Erfindung berücksichtigt die Tatsache, dass die Raman-Spektroskopie bzw. die Aufnahme von Raman-Spektren, beispielsweise bekannt aus D.A. Long, Ra- man Spectroscopy, McGraw-Hill, 1977, eine gängige berührungsfreie Analysemethode zur Materieanalyse ist, und somit unter anderem die Analyse von Zusammensetzungen erlaubt. Die Raman-Spektroskopie basiert auf der inelastischen Streuung von Licht an Materie und stellt ein qualitatives sowie quantitatives Messverfahren dar.

Werden aus einem dispersen Mehrphasensystem Ramanspektren aufgenommen, so enthalten die aufgenommenen Spektren die Beiträge aller raman-aktiver Komponenten, unabhängig davon, in welcher Phase diese vorliegen. Ist eine Komponente sowohl in der flüssigen als auch der gasförmigen Phase enthalten, sind entsprechend in dem von dem dispersen Mehrphasensystem aufgenommenen Ramanspektren die Beiträge der entsprechenden Komponente bzw. der Analyten aus beiden Phasen überlagert. So kann zwar die Gesamtzusammensetzung des Mehrphasensystems bestimmt werden, eine Unterscheidung der Beiträge einer Komponente hinsichtlich ihres jeweiligen Anteils in einer entsprechenden Phase eines fluiden dispersen Mehrphasensystems ist anspruchsvoll und aufgrund der starken oder vollständigen spektralen Überlagerung beider Beiträge oft unmöglich.

Die Erfindung bietet überraschenderweise die Möglichkeit, durch die Auswahl geeigneter Signale aus einem Ramanspektrum das Verhältnis der Stoffmengen rig /nu eines Analyten in der Gasphase und in der Flüssigphase eines Mehrphasensystems zu bestimmen und so Aussagen sowohl über die Flüssigphase als auch über die Gasphase zu treffen. Insbesondere wird dabei auf phasenselektive Ramansignale Bezug genommen, die also für einen spezifischen Analyten in der Gasphase und in der Flüssigphase einen hinreichend großen Frequenzunterschied zeigen. Solche Ramansignale rühren insbesondere von solchen Bindungen des Analyten, deren Schwingungsenergien sich in der Gas- und in der Flüssigphase unterscheiden. Dies ist insbesondere dann möglich, wenn der entsprechende Analyt fähig ist, Wasserstoffbrücken auszubilden, deren Ausprägungen sich innerhalb der Gasphase und der Flüssigphase voneinander unterscheiden.

In einer bevorzugten Ausgestaltung werden daher in einer im Ramanspektrum enthaltenen Raman-Signatur des Analyten die sich überlagernden Ramansignale aus der Gasphase und aus der Flüssigphase aufgrund einer unterschiedlich starken Ausbildung von Wasserstoffbrücken in der Gasphase und in der Flüssigphase voneinander unterschieden, wobei hieraus auf das Verhältnis n_g/ni der Stoffmengen n_g und ni des Analyten in der Gas-und in der Flüssigphase geschlossen wird.

Neben Säuren, Oximen, Hydrogensulfid und Aminen sind insbesondere Wasser und Alkohole aufgrund der OH-Gruppe fähig, Wasserstoffbrücken auszuprägen. Aufgrund der unterschiedlichen Ausprägung von Wasserstoffbrücken in der Flüssig- und in der Gasphase können daher in deren Raman-Signaturen Gasphasensignale und Flüssigphasensignale voneinander unterschieden werden.

Allerdings sind die jeweiligen Flüssigphasen- und Gasphasensignale im Raman- Spektrum des Mehrphasensystems spektral überlagert, so dass insbesondere die Ermittlung der Intensitäten des die Gasphase indizierenden Gasphasensignals bzw. des die Flüssigphase indizierenden Flüssigphasensignals nur durch eine Separierung der beiden Signale möglich ist.

Zur Unterscheidung der Flüssigphasen- und Gasphasensignale wird die entsprechende Raman-Signatur bevorzugt spektral zerlegt. Beispielsweise kann dies durch eine Entfaltung geschehen. Es können aber zur Zerlegung auch andere Algorithmen eingesetzt werden. Beispielsweise erfolgt die Zerlegung der Raman- Signatur in Gasphasensignale und Flüssigphasensignale mittels des Levenberg- Marquard-Optimierungsverfahrens. Die Signalpositionen und die Formen der Signale, in die die Raman-Signatur zerlegt werden soll, werden vorgegeben. Die Form und auch die Position der Signale können auch angefittet werden. Die Intensität der Signale wird dann durch das Optimierungsverfahren so variiert, dass die Abweichung zwischen dem experimentell aufgenommenen Spektrum (also insbesondere im Bereich der betrachteten Raman-Signatur) und der Summe der Einzelsignale minimal ist.

Durch die vorbeschriebene vorteilhafte Zerlegung der Raman-Signatur können die phasenselektiven Signale ermittelt werden. Die entsprechenden Signalintensitäten loH.g und IOH, der jeweiligen Signale, die entweder anhand der maximalen Peak- höhe oder anhand der Fläche unter den betrachteten Peaks ermittelt werden, können zur getrennten Betrachtung der Gasphase und der Flüssigphase genutzt werden. Da die Signalintensitäten loH_,g und IO_H.I der jeweiligen Ramansignale proportional zur Menge, also zur Stoffmenge oder zur Masse des Analyten in einem entsprechenden Probenvolumen sind, kann nach erfolgter Kalibrierung aus dem Verhältnis der Signalintensitäten loH_,g/loH,i das Mengenverhältnis des Analyten in der Gas- und in der Flüssigphase bestimmt werden. Liegen mehrere selektive Flüssigphasen- oder Gasphasensignale vor, können auch die entsprechenden Summenintensitäten zur Bestimmung des Mengenverhältnisses berücksichtigt werden.

Zusätzlich können zur Charakterisierung des dispersen Mehrphasensystems hinsichtlich seiner Zusammensetzung und der entsprechenden Konzentrationen vorteilhaft weitere Raman-Signaturen bzw. die Intensitäten l_SUb der entsprechenden Raman-Signale oder Raman-Signaturen ausgewertet werden. Beispielsweise werden aus dem Raman-Spektrum die Raman-Signaturen weiterer im Probenvolumen enthaltener bekannter Substanzen in der Gasphase ermittelt und deren Intensitäten ub zur Bestimmung der Gasphasenzusammensetzung des Mehrphasensystems eingesetzt. Vorzugsweise wird mittels der Intensitäten loH,_g des unterschiedenen Ramasignals des Analyten in der Gasphase und der Intensität l_SUb der Raman-Signatur wenigstens einer weiteren Substanz die Zusammensetzung der Gasphase ermittelt.

Weiter bevorzugt wird mittels der Intensitäten loH,_g und ΙΟΗ,Ι die Mengenfraktion Xevap des gasförmigen Analyten bezogen auf die Gesamtmenge des Analyten im dispersen Mehrphasensystem ermittelt. Mittels der Intensitäten l₀H,g. ΌΗ,Ι und l_SUb wird vorzugsweise die Zusammensetzung des dispersen Mehrphasensystems ermittelt.

Im Falle eines dispersen Mehrphasensystems aus Luft und Wasser kann so aus einem Raman-Spektrum die Zusammensetzung der Gasphase, die Zusammensetzung des gesamten dispersen Mehrphasensystems, und das Mengenverhältnis beziehungsweise die Mengenfraktion des gasförmigen Wassers zur Gesamtwassermenge (also flüssig und gasförmig) berechnet werden. Insbesondere ist hierbei bekannt, dass die Raman-Signaturen zu Sauerstoff und Stickstoff bei Normalbedingungen im Wesentlichen einen Gasphasenanteil anzeigen.

In einer bevorzugten Ausgestaltung wird ein Raman-Spektrum von einem Spray aufgenommen. Ein Spray stellt ein gängiges technisches und auch im täglichen Gebrauch bekanntes Mehrphasensystem dar, dessen Charakteristik für eine spezifische Anwendung genauestens bekannt sein sollte. Das Spray wird vorzugsweise durch eine Eindüsung oder durch ein Einspritzen einer Flüssigkeit in ein Gas erzeugt.

Bei einem Spray in Luft können beispielsweise zusätzlich zu den beschriebenen Intensitäten I₀H_,I und loH_,g der Ramansignale des Wasserstoffbrücken ausbildenden Analyten auch die Raman-Signal-Intensitäten I₀2 und IN2 von Sauerstoff (0₂) und Stickstoff (N₂) berücksichtigt und entsprechend zur Auswertung herangezogen werden. Aufgrund der geringen Löslichkeit von Stickstoff und Sauerstoff in der flüssigen Wasser-Phase können die Intensitäten I₀2 und l_N2 den Mengen an Sauerstoff und Stickstoff in der Gasphase zugeordnet werden. Die in der flüssigen Wasserphase gelösten Mengen können entsprechend vernachlässigt werden. Zweckmäßigerweise wird angenommen, dass das untersuchte Spray nur aus Luft (Air), die sich aus Stickstoff und Sauerstoff zusammensetzt, sowie aus flüssigem und gasförmigem Wasser besteht.

Unter der Annahme, dass die Menge n_SUbstance. also die Masse oder Stoffmenge einer Substanz im Probenvolumen (Volumen, in welchem das Ramanspektrum aufgenommen wird), über den Proportionalitätsfaktor c_SUbstance gemäß nsubstance °^ ^-substance ^' 'substance > proportional zur Intensität ubstance des Ramansignals der entsprechenden Substanz ist, ist die Zusammensetzung der Gasphase über die Mengenfraktion xoH.g des Wassers in der Gasphase definiert und erfolgt nach Kalibrierung aus den Intensitäten l₀H,g der Ramansignale des Wassers in der Gasphase und der Intensitäten r der Ramansignale der Luft (Air) gemäß: nOH,g ^COH, ge ^' I 'OH,g 'OH,g

^XOH,t 1 ^air.g

nOH,g + ⁿair,g ^COH,| IoH,g + ^cair IoH,g + ^cair/OH,g ^' 'air

Die Intensitäten l_Air der Ramansignale ergeben sich hierbei aus den Intensitäten l₀2 und l_N2 der Ramansignale von in der Luft enthaltenem Stickstoff und Sauerstoff gemäß:

lair ⁼ 'θ2 + IN2 -

Da das Mengenverhältnis von Stickstoff zu Sauerstoff im Falle der Luft konstant ist, kann l_ai_r auch nur entweder der Intensität I₀₂ des Sauerstoffs oder der Intensität I ₂ des Stickstoffs gleichgesetzt werden.

Die Proportionalitätskonstante c_ai_r/oH,_g wird vorzugsweise durch eine Kalibrierung in der Gasphase eines Systems bekannter Gasphasenzusammensetzung ermittelt.

Die Zusammensetzung des gesamten dispersen Mehrphasensystems wird vorzugsweise über die Mengenfraktion (auch Massenfraktion) des Wassers im Pro- benvolumen definiert. Sie wird über die Intensitäten der Ramansignale des flüssigen Wassers (IOH.I), des gasförmigen Wassers (loH,_g) und der Luft (l_air) gemäß dem Ausdruck:

_ ₁ _ "OH _ ^COH · IQH

^XOH - J- ^— x_air — ~ ^~r^~ — ^" ; ^~~ ;

^NOH + ⁿair,G ^COH ^{" ]}OH + ^cair ^' 'air

_ ^COH,L ' IQH,L + ^CQH,G ^' IpH,G

^COH,L ^" !oH,L + CQH,G " OH,G + ^cair ^" lair

_ ^COH,L/OH,G ^' IoH,L + IoH,G

^COH,L/OH,G ' OH,L + IoH,G + ^cair/OH,G " ir berechnet. Die Proportionalitätskonstante CoH,i/oH,_g wird durch Kalibriermessungen in der flüssigen und der gasförmigen Phase des Wassers bei gleicher Temperatur ermittelt.

Die Bestimmung der Mengenfraktion x_evap des gasförmigen Wassers zur Gesamtwassermenge erfolgt aus den Intensitäten der Ramansignale des Wassers in der Gasphase (loH.g) und der Flüssigphase (ΙΟΗ,Ι) gemäß dem folgenden Ausdruck:

Weiter bevorzugt wird anhand der entfalteten Raman-Signatur die Temperatur Ti der Flüssigphase des Mehrphasensystems ermittelt. Die der Temperaturermittlung zugrundeliegende Auswertemethode kann der Veröffentlichung von Hankel, R. F.; Günther, A.; Wirth, K.-E.; Leipertz, A.; Braeuer, A. Liquid phase temperature de- termination in dense water sprays using linear Raman scattering. Opt. Express 2014, 22, 7962-797 entnommen werden.

Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen: Fig. 1 einen Sprayprüfstand zur Erzeugung eines dispersen Mehrphasensystems mit einem Raman-Aufbau zur Aufnahme eines Raman- Spektrums,

Fig. 2 ein mittels der Vorrichtung gemäß Fig. 1 aufgenommenes Raman- Spektrum eines zweiphasigen Systems bestehend aus Wasser und Luft, sowie

Fig. 3 einen Ausschnitt des Raman-Spektrums gemäß Fig. 2.

In Fig. 1 ist eine Vorrichtung 1 gezeigt, mittels der ein Mehrphasensystem 3, vorliegend ein Spray, erzeugt und schließlich mittels eines Raman-Aufbaus 5 ein entsprechendes Raman-Spektrum von dem Spray (beispielhaft in Fig. 2 und 3 gezeigt) aufgenommen werden kann. Zur Erzeugung des Sprays 3 wird aus einem Vorratsbehälter 7 ein Analyt 9, vorliegend vorgewärmtes Wasser, durch eine Düse 15 versprüht.

Der Raman-Aufbau 5 umfasst eine Anregungseinheit 17 mit einem frequenzverdoppelten Nd:YAG-Laser 19, der monochromatische, linear polarisierte Strahlung bei einer Wellenlänge von 532 nm emittiert. Das in das Probenvolumen 11 eingestrahlte Laserlicht wird an Molekülen gestreut und die auftretende inelastische Streustrahlung in einer Detektionseinheit 21 detektiert. Nach Zerlegung des Streulichts zeigen sich die Raman-Signale, die gegenüber der Frequenz des Lasers 19 verschoben sind.

Die Messung der Raman-Spektren erfolgt an einer Vielzahl von Stellen innerhalb des Sprays 3, wobei für jeden Messpunkt beispielsweise 20 separate Spektren aufgenommen werden können, aus welchen anschließend das auszuwertende Raman-Spektrum als Mittelspektrum ermittelt wird.

In Fig. 2 ist ein solches Raman-Spektrum 31 gezeigt. Aufgetragen ist hierbei die Signalintensität I gegen die Ramanverschiebung [cm^"1]. Man erkennt anhand des Raman-Spektrums 31 deutlich die Raman-Signatur 33 der OH-Streckschwingung des im Mehrphasensystem enthaltenen flüssigen und gasförmigen Wassers, die sich über Wellenzahlen in einem Bereich zwischen 3000 cm^"1 und 3800 cm^"1 erstreckt. Der am rechten Rand auftauchende Peak wächst bei Vorhandensein von gasförmigem Wasser im Probenvolumen an.

Zusätzlich zur Raman-Signatur 33 der OH-Streckschwingung sind dem Raman- Spektrum 31 die Raman-Signaturen 35, 37 von Sauerstoff und Stickstoff zu entnehmen. Diese sind als vergleichsweise schmale Peaks bei Ramanverschiebung von etwa 1550 cm^"1 (O2) bzw. 2330 cm^"1 (N2) auszumachen.

Die entfaltete Signatur 33 ist in einem Ausschnitt des Raman-Spektrums 31 in Fig. 3 gezeigt. Durch die Entfaltung werden sechs getrennte Ramansignale 39, 41 , 43, 45, 47, 49 erhalten, von denen die ersten fünf Ramansignale 39, 41 , 43, 45, 47 dem flüssigen Wasser zugeordnet werden können. Das sechste Signal 49 mit einem Maximum bei etwa 3650 cm^"1 hingegen indiziert das gasförmige Wasser in dem Probenvolumen. Mit den entsprechenden Intensitäten ΙΟΗ,Ι und loH,_g der aus der Zerlegung der Raman-Signatur 31 gewonnenen unterschiedenen Flüssigpha- sensignale 39, 41 , 43, 45, 47 und Gasphasensignale 49 können die vorbeschriebenen Auswertungen vorgenommen werden.

Bezugszeichenliste

I Vorrichtung

3 Mehrphasensystem/Spray

5 Raman-Aufbau

7 Vorratsbehälter

9 Wasser

I I Probenvolumen

13 Raumluft

15 Düse

17 Anregungseinheit

19 Nd.YAG-Laser

21 Detektionseinheit

23 Raman-Sensor

31 Raman Spektrum des Sprays

33 Raman-Signatur der OH-Streckschwingung von gasförmigen und flüssigem Wasser

35 Raman-Signatur der Sauerstoff-Schwingung

37 Raman-Signatur der Stickstoff-Schwingung

39 Ramansignal des flüssigen Wassers (OH-Streckschwingung)

1 Ramansignal des flüssigen Wassers (OH-Streckschwingung)

3 Ramansignal des flüssigen Wassers (OH-Streckschwingung)

45 Ramansignal des flüssigen Wassers (OH-Streckschwingung)

7 Ramansignal des flüssigen Wassers (OH-Streckschwingung)

9 Ramansignal des gasförmigen Wassers (OH-Streckschwingung)

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Analyse des Verhältnisses n_g/ni der Stoffmengen n_g und ni eines Analyten (9) in der Gasphase (Index g) und in der Flüssigphase (Index I) innerhalb eines dispersen Mehrphasensystems (3), wobei das Verhältnis n_g/ni der Stoffmengen n_g und ni des Analyten (9) in der Gas-und in der Flüssigphase aus einer im Ramanspektrum (31 ) des dispersen Mehrphasensystems (3) enthaltenen Raman-Signatur (33) des Analyten ermittelt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei in einer im Ramanspektrum (31 ) enthaltenen Raman-Signatur (33) des Analyten (9), überlagernde Ramansignale (49) aus der Gasphase und Ramansignale (39, 41 , 43, 45, 47) aus der Flüssigphase aufgrund einer unterschiedlich starken Ausbildung von Wasserstoffbrücken in der Gasphase und in der Flüssigphase voneinander unterschieden werden, und wobei hieraus auf das Verhältnis n_g/ni der Stoffmengen n_g und ni des Analyten (9) in der Gas-und in der Flüssigphase geschlossen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Unterscheidung der sich spektral überlagernden Ramansignale (39, 41 , 43, 45, 47, 49) durch eine Spektralanalyse der Raman-Signatur (33) des Analyten (9) erfolgt.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, wobei das Verhältnis n_g/ni der Stoffmengen n_g und ni des Analyten (9) in der Gasphase und in der Flüssigphase aus den Intensitäten l_0H>G und ΙΟ_Η,_Ι der unterschiedenen Ramansignale (49) des Analyten (9) in der Gasphase und der Ramansignale (39, 4 , 43, 45, 47) des Analyten (9) in der Flüssigphase ermittelt wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei aus dem Raman-Spektrum (31 ) des dispersen Mehrphasensystems die Raman- Signaturen (35, 37) weiterer im Probenvolumen (11 ) enthaltener Substanzen ermittelt werden, und wobei deren Intensitäten l_SUb zur Bestimmung der Gasphasenzusammensetzung des Mehrphasensystems (3) eingesetzt werden.

6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei mittels der Intensität loH ,_g des unterschiedenen Ramansignals (49) des Analyten (9) in der Gasphase und der Intensität l_SUb der Raman-Signatur (35, 37) wenigstens einer weiteren Substanz die Zusammensetzung der Gasphase ermittelt wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 6, wobei mittels der Intensitäten l₀H,_g und IO_H.I der unterschiedenen Ramansignale (49) des Analyten (9) in der Gasphase und der Ramansignale (39, 41 , 43, 47) des Analyten (9) in der Flüssigphase die Menge des gasförmigen Analyten (9) bezogen auf die Gesamtmenge des Analyten (9) im dispersen Mehrphasensystem (3) oder bezogen auf die Menge des Analyten (9) in der Flüssigphase ermittelt wird.

8. Verfahren nach einem derAnsprüche 5 bis 7, wobei mittels der Intensitäten loH.g, ΙΟΗ,Ι und l_sub die Zusammensetzung des dispersen Mehrphasensystems (3) ermittelt wird.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei durch eine Entfaltung der Raman-Signatur (33) des Analyten (9) die Temperatur T| der Flüssigphase des Mehrphasensystems (3) ermittelt wird.