Klausurfragen Teil 6

Question 1

Nennen sie zwei Anwendungen für die Adsorption

Answer 1

Trocknung von Luft und anderen Gasen,
Trennung organischer Gasgemische,
Geruchsbeseitigung

Question 2

Nennen Sie 2 Adsorptionsmittel

Answer 2

Feinkörnige Granulate und Pulver grenzflächenaktiver Feststoffe (Aktivkohle & Silikagel)

Question 3

Nennen Sie die drei gängigsten Adsorbentien und die dazugehörigen Anwendungsgebiete

Answer 3

Aktivkohle (Geruchsbeseitigung),
Silikagel (Trocknen von Luft und anderen Gasen),
Zeolithe (Trennung organischer Gasgemische & Trocknen von Gasen)

Question 4

Definition Rektifikation

Answer 4

Stellt eine Erweiterung der Destillation bzw. Hintereinanderschaltung vieler Destillationsschritte dar mit Rückführung. Arbeitet dadurch kontinuierlich und energetisch günstiger

Question 5

Nennen Sie die drei Schritte beim industriellen Extraktionsprozess

Answer 5

Mischen, Absetzen, Dekantieren

Question 6

Wann wird Extraktion eingesetzt? Um was für ein Trennverfahren handelt es sich und welche Arten von Extraktion gibt es?

Answer 6

Immer wenn die Destillation als Trennverfahren ausscheidet. Z.B. bei Azeotropen, schwer trennbaren Gemischen bzw. Gemischen mit identischem Siedepunkt. Mithilfe eines Extraktionsmittels werden aus einem festen oder flüssigen Stoffgemisch ein oder mehrere Stoffe herausgelöst. Flüssig/Flüssig Fest/Flüssig Ionenaustausch

Question 7

Nennen sie fünf Einflussfaktoren auf die Extraktionsleistung und erläutern sie diese kurz

Answer 7

1.Konzentrationsunterschiede:
Triebkraft: Konzentrationsunterschied zwischen Extrakt und Lösemittel
• Hohe Konzentrationsunterschiede durch:
 rasches Wegführen des gelösten Extrakts (Rühren)
 häufiges Austauschen des beladenen Lösemittels gegen frisches Lösemittel

2.Nernst’sches Verteilungsgesetz:
Durch einmaliges Extrahieren ist es nicht möglich, den Extrakt vollständig aus dem Extraktionsgut zu lösen
• Es stellt sich vielmehr ein Gleichgewicht zwischen der Konzentration an Extrakt im
Lösemittel cES und der Konzentration an Extrakt im Extraktionsgut cER ein

Verteilungskoeffizient 𝐾 =𝐾𝑜𝑛𝑧𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑡𝑖𝑜𝑛 𝑖𝑚 𝐿ö𝑠𝑒𝑚𝑖𝑡𝑡𝑒𝑙 𝑐𝐸𝑆/ 𝐾𝑜𝑛𝑧𝑒𝑛𝑡𝑟𝑎𝑡𝑖𝑜𝑛 𝑖𝑚 𝐸𝑥𝑡𝑟𝑎𝑘𝑡𝑖𝑜𝑛𝑠𝑔𝑢𝑡 𝑐𝐸R

3. Extraktionsoberfläche:
   Oberfläche des Extraktionsgutes ist proportional zur extrahierten Stoffmenge ->Oberfläche möglichst groß wählen!
   • Feststoffextraktion:
    Zerkleinerung des Extraktionsgutes vor Einfüllen in den Extraktor
   • Flüssig-flüssig Extraktion:
    Zerteilung in Tropfen der beiden Phasen durch intensives Rühren
4. Diffusionswiderstand:
   Wirkt dem Herauslösen des Extrakts aus dem Extraktionsgut entgegen
   • Abhängig von: Porosität & Größe der Teilchen
   -> Widerstand sollte möglichst gering sein!
5. Temperatur:
   Bevorzugt höhere Temperaturen
   -> Beschleunigung des Herauslösen des Extrakts aufgrund stärkerer Teilchenbewegung
   und verminderter Viskosität

Question 8

Nennen sie 6 Einflussgrößen auf eine Reaktion im Reaktionsapparat

Answer 8

Temperatur, 
Druck, 
Stoffzusammensetzung, 
Verweilzeit und Vermischungsgrad,
Reaktorbauart,
Aggregatzustände,
Chargen- oder Fließbetrieb,
Katalysator