Frage zur Rechnung von einer Messung mit einem QCM-I

Leno · Anmeldungsdatum: 15.01.2024 Beiträge: 1

Meine Frage:
Hallo, ich schreibe gerade meine Masterarbeit und ich habe eine Messung mit einem QCM-I (Quarzkristall-Mikrowaage) durchgeführt. Hierbei hatte ich eine Schicht, welche aus SAN und Cryptophane-A besteht. Bei der Messung wurden unterschiedliche Temperaturen gemessen. Bei dem Versuch wurde durchgehend Stickstoff durch die Probe gegeben. Sobald sich die Temperatur stabilisiert hat, wurde der Flow von Stickstoff gestoppt und 100% Methan hinzugefügt. Dabei ist die Schicht schwerer geworden, da sich das Methan an dem Cryptophane ansammelt.

Die Frage ist nun:

Berechnen Sie die maximale Gewichtsvariation in der Masse der Schicht im QCM-I in ng/cm^2

Ich habe folgende Größen:
-Molekulargewicht (Cryptophane A): 895 g/mol
-Molekulargewicht (Methan): 16,04 g/mol
-Dicke der Schicht: 1239 nm
-Dichte 1,05 g/cm^3
-4%ige Lösung SAN
-Verhältnis von 1:5 von Cryptophane zu SAN in g

Meine Ideen:
Ich habe schon sämtliche Rechungen versucht, aber komme einfach nicht auf das Ergebnis. Mein Betreuer will mir nicht helfen und ich weiß so langsam nicht mehr weiter. Die Fläche ist mir nicht bekannt und ich kann auch keine Breite annehmen. Das habe ich schon versucht, es ist wohl falsch. Mein Betreuer hat mich noch darauf hingewiesen, dass ich darauf achten soll, intensive Größen zu wählen.

Nobby · Moderator Anmeldungsdatum: 20.10.2014 Beiträge: 6444 Wohnort: Berlin

Die Masse/Fläche kann man doch aus Schichtdicke und Dichte berechnen oder nicht.
m/A= ρ*d

Leno1 · Gast

Aber dann habe ich doch wieder das Problem, dass ich die Fläche nicht weiß, oder ist das hierbei egal? Also ich brauche am Ende ng/cm^2. Was deine Rechnung ja auch ausgeben würde. Ist das dann der Wert, den die Schicht maximal an Methan aufnehmen kann?

Nobby · Moderator Anmeldungsdatum: 20.10.2014 Beiträge: 6444 Wohnort: Berlin

Die Grösse ist doch egal
Es kommt eine Masse pro Fläche raus. Für die absolute Masse braucht man natürlich die Fläche. Aber ist das gefragt. Der Betreuer hat doch auch den hint gegeben.

chemiewolf · Anmeldungsdatum: 06.07.2022 Beiträge: 476 Wohnort: Rheinhessen

Leno2 · Gast

Nobby · Moderator Anmeldungsdatum: 20.10.2014 Beiträge: 6444 Wohnort: Berlin

Die Frage ist was die angegebene Dichte darstellt. Wenn das die Dichte mit dem maximal möglichen Methan darstellt, ja.

Leno3 · Gast

Ich sehe gerade, dass ich den letzten Teil der Frage nicht mit aufgenommen habe. (Ich muss das alles übersetzen und habe den letzten Teil vergesssen).

Also die Frage ist:
Wie groß ist die maximale Gewichtsveränderung in der Masse der Schicht im QCM-I in ng/cm^2, wenn alle Cryptophane mit Methan gefüllt sind?

Bleibt es dann immer noch bei der Gleichung:

m/A = p * d ?

Vielen Dank schon mal, das hilft echt unglaublich!

Nobby · Moderator Anmeldungsdatum: 20.10.2014 Beiträge: 6444 Wohnort: Berlin

Ja würde ich sagen.