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Mass Transfer in Multicomponent Mixtures

Autor: Wesselingh, J. A.; Krishna, A.

Mass Transfer in Multicomponent Mixtures von J.A. Wesselingh und R. Krishna ist ein ungewöhnliches und gleichzeitig sehr gutes Buch über Stoffaustausch.

Ich gebe zu, dass ich nach einer Promotion in Thermodynamik auf einem Thema der chemischen Reaktionstechnik das Gefühl hatte, mich mit Stoffaustausch ganz gut auszukennen. Dieses Buch hat mir jedoch gezeigt, dass die Welt an vielen Stellen komplexer ist als ich vermutet hatte. Insbesondere wenn mehrere Komponenten gleichzeitig im Spiel sind.

Vereinfacht gesagt: der klassische Diffusionsansatz und die gewöhnlichen Stofftransportgleichungen sind zwar ganz gut, aber im Bereich des Mehrkomponenten-Stoffaustausches weitgehend unbrauchbar. Zumindest in ihrer klassischen Form. Wesselingh und Krishna zeigen dies nicht nur sehr anschaulich, sondern auch unterhaltsam. Das ist selten bei Fachbüchern, insbesondere auf diesem Niveau.

Es geht im vorliegenden Buch unter anderem um folgende Themen: Triebkräfte für Stoffübertragung, Reibung zwischen Atomen und Molekülen (die eine wichtige Rolle bei Mehrkomponentengemischen spielt, womit wir bei der Abweichung zum „klassischen Wissen“ wären…), Berechnung und Messung von Diffusionskoeffizienten, Maxwell-Stefan-Gleichungen, elektrische Kräfte, Zentrifugal- und Druckkräfte, Stofftransport in Festkörper-Matrizen (Adsorber, Chromatografiesäulen etc.), Ionenaustausch, Pervaporation, Gaspermeation, heterogene Katalyse und Ultrafiltration.

Jedes Kapitel ist so aufgebaut, dass das Thema grundlegend und anhand von guten Grafiken erklärt wird. Dazu geben die Autoren die wichtigen Gleichungen an. Nachdem sie die Botschaft transportiert haben, folgen immer eine Liste mit empfehlenswerter Literatur inkl. Kommentar, weshalb ein Buch empfohlen wird sowie einige Übungsaufgaben.

Mir gefällt an diesem Buch, dass es wirklich sehr anschaulich geschrieben ist – obwohl die Thematik definitiv für Fortgeschrittene ist. Das Bild auf Seite 41 zeigt die Einstellung der Autoren: Es zeigt drei unterschiedlich glückliche resp. unglückliche Gesichter mit drei Differentialgleichungen und Lösungszeiträumen zwischen einem Monat und einem Tag. Das glückliche Gesicht gehört dem Ingenieur: er löst eine einfache Differenzengleichung in einem Tag, während der „Great Scientist“ einen Monat lang den Nabla-Operator bearbeitet. Das entspricht meiner Denkweise (und der von Pareto…) und amüsiert mich.

Fazit: Klare Kaufempfehlung für alle, die sich mit Mehrkomponentengemischen beschäftigen.

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