Dr.-Ing. Christian Czapla

Zur Auslegung technischer Extraktionsapparate - Mischer-Abscheiderkaskaden oder Extraktionskolonnen - sind in erster Linie zwei Primärinformationen notwendig. Dies sind zum einen die Voraussagbarkeit des Gleichgewichtsverhaltens, was prinzipiell eine rein thermodynamische Grundlagenproblematik darstellt, und zum anderen die Kenntnis des zeitlich veränderlichen Stoffaustauschverhaltens.

Der zeitliche Verlauf des Extraktionsgeschehens ist charakterisiert durch die Hydrodynamik der Strömung an der Phasengrenze zwischen der wäßrigen und der organischen Phase und durch die Geschwindigkeit der chemischen Reaktion des Ionentauschers mit der Übergangskomponente. Somit sind sowohl die chemischen Parameter, wie Ionentauscherkonzentration, Polarität der Extrahierphase, pH-Wert, etc., als auch die diffusiven Phänomene an die Beschreibbarkeit des makrokinetischen Transferverhaltens gekoppelt.

Das makrokinetische Transferverhalten aus der wäßrigen Phase, welche eine organische Säure beinhaltet, in eine organische Phase aus Tri-n-octylamin und einem Lösemittel (Isododekan, Toluol) kann mittels standardisierter Laboraustauschzellen ermittelt werden. Die Forschungsaktivitäten sind somit auf die Extraktion anionischer Verbindungen mit einem tertiären Amin als Reaktivextraktionsmittel konzentriert. Neben dem Temperatureinfluß werden im wesentlichen der Einfluß von Begleittensiden, pH-Wert und die Konzentration der Transferspezies untersucht. Die sich aus den Experimenten ergebenden Systemparameter dienen als Grundlage für ein Rechenmodell, welches das Stoffaustauschverhalten simuliert.