Steiger 2005c

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Autor	Michael Steiger
Jahr	2005
Titel	Salts in Porous Materials: Thermodynamics of Phase Transitions, Modeling and Preventive Conservation
Bibtex	[Steiger:2005c]Titel: Salts in Porous Materials: Thermodynamics of Phase Transitions, Modeling and Preventive Conservation Autor / Verfasser: Steiger, Michael
DOI
Link	Volltext: Datei:RBM, Vol. 11, No. 6, 419-432 (2005)-Steiger.pdf
Bemerkungen	In: Restoration of Buildings and Monuments, 11, 6, pp. 419-432 (2005)

1. Institut für Anorganische und Angewandte Chemie, Universität Hamburg, Germany
   
   

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Abstract

The thermodynamics of phase equilibria of salts in porous materials is discussed including all relevant phase transition reactions such as crystallization - dissolution, hydration - dehydration, and the freeze-thaw equilibrium of water. The treatment of binary systems, i.e. only one salt and water, yields binary phase diagrams that provide all information required for preventive conservation by environmental control. In the case of salt mixtures, a model approach is more appropriate to predict phase equilibria and safe ranges of environmental conditions. The properties of thermodynamic models are reviewed and several examples for the crystallization behaviour of mixed salt systems are provided. Finally, possible applications of thermodynamic models and their potential limits are discussed.

Die Thermodynamik der relevanten Phasenübergänge von Salzen in porösen Materialien wird vorgestellt. Betrachtet werden Kristallisation und Lösung sowie Hydratation und Dehydratation von Salzen sowie das Gleichgewicht zwischen flüssigem Wasser und Eis. Die Behandlung binärer Systeme, also Mischungen von nur einem Salz mit Wasser, führen zu einfachen Phasendiagrammen, die zur Vorhersage geeigneter klimatischer Bedingungen für die passive Konservierung herangezogen werden können. Bei Vorliegen von Salzgemischen ist es erforderlich, thermodynamische Modelle zur Berechnung von Phasengleichgewichten und die Vorhersage des Kristallisationsverhaltens zu verwenden. Die Eigenschaften solcher Modelle werden kurz vorgestellt und zur beispielhaften Berechnung des Kristallisationsverhaltens einiger gemischter Salzsysteme verwendet. Schließlich werden die Anwendungsmöglichkeiten und Grenzen thermodynamischer Modelle diskutiert.

Als Phase wird ein stofflicher Zustand bezeichnet, der in sich, makroskopisch betrachtet, homogen ist.

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