Tensiometrische Stofftransportuntersuchungen der Zinkextraktion mit dem Kationenaustauscher Di(2-ethylhexyl)phosphorsäure

Inhaltsverzeichnis

• Einleitung
• Stand des Wissens
  • Adsorptionsgleichgewicht
    • Einkomponentenadsorption
    • Mehrkomponentenadsorption
  • Adsorptionskinetik
    • Qualitative Adsorptionskinetik
    • Quantitative Adsorptionskinetik
  • Grenzflächenrheologie
    • Terminologie der Grenzflächenrheologie
    • Charakteristik der Dilatationsrheologie
  • Zinkextraktion mit HDEHP
    • Extraktionsmechanismus
    • Reaktions- und Verteilungsgleichgewichte
    • Stofftransport
• Problemstellung
• Experimentelle Methoden
  • Gleichgewichtsuntersuchungen
  • Grenzflächenspannungsmessungen
    • Pendent-Drop-Tensiometer
    • Messprogramm
• Analyse der Messresultate
  • Extraktionsmechanismus
  • Gleichgewichte
    • Extraktionsgleichgewichte
    • Adsorptionsgleichgewichte
  • Adsorptionskinetiken
    • Systeme nach vorherigem Stoffaustausch
    • Systeme ohne vorherigen Stoffaustausch
  • Dilatationsrheologie
• Ausblick
• Zusammenfassung

Zielsetzung und Themenschwerpunkte

Die Dissertation befasst sich mit der tensiometrischen Untersuchung des Stofftransportes an der fluiden Phasengrenze bei der Zinkextraktion mittels des Kationenaustauschers Di(2-ethylhexyl)phosphorsäure (HDEHP) und verfolgt das Ziel, die elementaren Einflussfaktoren auf die Gleichgewichtszustände und den Stofftransport an und über die Wasser-Öl-Phasengrenze aufzuzeigen.

• Adsorptionsgleichgewicht verschiedener Komponenten an der Phasengrenze
• Einfluss von Elektrolyten und pH-Wert auf die Adsorptionsvorgänge
• Kinetik des Stofftransportes an und über die Phasengrenze
• Dilatationsrheologie der Phasengrenze
• Anwendung der Pendent-Drop-Tensiometrie als Werkzeug zur Stofftransportuntersuchung

Zusammenfassung der Kapitel

Die Arbeit beginnt mit einer Einleitung, die die Bedeutung der Flüssig-Flüssig-Extraktion als Trennverfahren und den aktuellen Forschungsstand im Bereich des Stofftransportes bei der Extraktion beleuchtet.

Das zweite Kapitel bietet einen umfassenden Überblick über das Wissen über die Adsorption an fluiden Phasengrenzen, einschließlich Adsorptionsgleichgewicht, Adsorptionskinetik und Grenzflächenrheologie. Darüber hinaus wird der Extraktionsmechanismus der Zinkextraktion mit HDEHP im Detail dargestellt.

Kapitel 3 definiert die Problemstellung der Dissertation. Es wird erläutert, warum die bisherige Forschung in der Metallsalzextraktion die Prozesse an der Phasengrenze unzureichend berücksichtigt und warum eine systematische Untersuchung der dynamischen Prozesse in der Phasengrenze notwendig ist.

Das vierte Kapitel beschreibt die experimentellen Methoden, die für die Untersuchung der extraktiven Gleichgewichte und der Grenzflächenspannung verwendet wurden.

Kapitel 5 analysiert die gewonnenen Messresultate und widmet sich der Klärung des Extraktionsmechanismus, der Bestimmung der Adsorptionsisothermen, der Untersuchung der Adsorptionskinetik sowie der Charakterisierung der Grenzflächendilatationsrheologie.

Im sechsten Kapitel werden die gewonnenen Erkenntnisse der Dissertation zusammengefasst und der Ausblick auf weitere, für die Forschung relevante Fragestellungen gegeben.

Die Arbeit endet mit einem Literaturverzeichnis und einem Anhang, der detaillierte Informationen über die Aktivitätsmodelle, die verwendeten Modellgleichungen und die numerischen Ergebnisse der Datenanalyse enthält.

Schlüsselwörter

Die vorliegende Dissertation befasst sich mit den Themen Flüssig-Flüssig-Extraktion, Stofftransport an fluiden Phasengrenzen, Pendent-Drop-Tensiometrie, Adsorptionskinetik, Dilatationsrheologie, Zinkextraktion, Di(2-ethylhexyl)phosphorsäure (HDEHP) und Aktivitätsmodelle.