derselben Zeile der Wert von D9 gelesen wird.
Klickt man auf fx, erscheint (Abb. 1.22):
Abb. 1.22. Argumente für die Verweis-Funktion
Die Verweis-Funktion ist eine von vielen, die in Excel mit den Tabellen datenmäßig verknüpft werden können (vgl. Abb. 1.23).
In diesem Beispiel werden nur zwei Inkremente gewählt. Das lässt sich aber leicht auf drei Inkremente erweitern, indem in Zeile 13 eine neue Zeile eingefügt wird. Das geschieht durch Anklicken von der 13 oder A13 mit der rechten Maustaste, Zeilen einfügen. Dann kopiert man den Inhalt der Zeile 12 in die Zeile 13. Damit steht sofort eine neue Inkrementauswahl zur Verfügung. Nun ist die Berechnung erweitert. Klickt man auf D21, findet man wieder die Funktion Summenprodukt.
Abb. 1.23. Summenprodukt
Hier wird C10*D10 + C11*D11 gebildet. Damit eine weitere Zeile berücksichtigt werden kann, muss das Summenprodukt entsprechend erweitert werden. Das geschieht am besten wie folgt: Klickt man auf fx, erscheint (Abb. 1.24):
Abb. 1.24. Summenprodukt [C]*[D]
Man ändert sowohl im Array 1 als auch im Array 2 jeweils die 12 in 13. Dann zieht man diese Zelle bis zur Spalte T.
Die in Joback verwendeten Formeln werden nachstehend aufgelistet.
Siedetemperatur Tb
(1.9)
Schmelztemperatur Tm
(1.10)
Kritischer Druck Pc
(1.11)
Kritische Temperatur Tc
(1.12)
Kritisches Volumen Vc
(1.13)
Standardbildungsenthalpie Hf
(1.14)
Gibbs’sche Standardbildungsenergie Gf
(1.15)
Spezifische Wärmekapazität des idealen Gases Cp
(1.16)
Standardverdampfungsenthalpie ΔHv
(1.17)
Standardschmelzenthalpie ΔHm
(1.18)
Dynamische Viskosität der Flüssigkeit ηL
(1.19)
Darin ist M das Molgewicht, e die e-Funktion.
Neben den hier aufgeführten Stoffdaten der Joback-Methode lassen sich in CHEMCAD weitere Stoffdaten wie Azentrischer Faktor ω, Liquid Volume Constant, Specific Gravity, Solubility Parameter, Watson Factor mit der Joback-Methode berechnen. Eine entsprechende Dokumentation ist bei www.chemstations.com erhältlich.
Die Stärke der Joback-Methode besteht in der einfachen und der sehr flexiblen Verwendung. Ihre Schwäche ist die, dass die genaue Molekülstruktur und damit Wechselwirkungen der gewählten Gruppen mit Nachbargruppen nicht berücksichtigt werden. Dies ist allerdings die Schwäche vieler Inkrementmethoden, was offensichtlich zwei Gründe hat. Einerseits besagen die Inkremente ohnehin nichts über Wechselwirkungen untereinander, andererseits auch nichts über ihre Position in einem Molekül. Wie bereits dargestellt, bestehen z.B. zwischen einem CH3-Inkrement und dem OH-Inkrement andere Wechselwirkungen als zwischen dem CH3- und dem CH2-Inkrement. Während für viele einfache Moleküle die Molekülstruktur aus den Inkrementen eindeutig hervorgeht, ist das bei größeren Molekülen nicht der Fall, z.B. bei Isomeren. So stellt 2 CH3- eindeutig Ethylen dar. Aber 4 CH3-, 2 CH2- und 2 CH- ergeben 3 Isomere, nämlich 2,3-, 2,4- und 2,5-Dimethylhexan (DMH). Deren Siedepunkt würde mit Joback für alle 3 Isomere Tb = 551,52 K ergeben (Ex_xls), (ifp15). Tatsächlich betragen die Siedetemperaturen für 2,3-DMH Tb = 563,5 K, für 2,4-DMH Tb = 553,6 K und für 2,5-DMH Tb = 550 K.
Bei diesem Molekül kann man annehmen, dass Wechselwirkungen kaum die Ursache für die unterschiedlichen Siedetemperaturen sein können, sondern eher die Positionen. Warum das so ist, ist wenig erforscht. Wir können also nur empirisch vorgehen und die speziellen Positionen herausfinden und ihnen Joback-Werte zuordnen.
In der Literatur sind neben der Joback-Methode auch weitere Methoden ausführlich beschrieben.
Die Verbesserung der Joback-Methode durch Einführung von Wechselwirkungsparametern wird in der Exceldatei ex_03_07_Group_Contribution.xls (Abb. 1.25) sowohl bei der Berechnung der Siedetemperatur Tb als auch der kritischen Temperatur Tc dargestellt.
