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Description
Flashcards by Seyed Sajjad Tabatabaei, updated more than 1 year ago
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Created by Seyed Sajjad Tabatabaei
over 8 years ago
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| Question | Answer |
| Anwendungen Aktivkohle | -Medizin und Personenschutzausrüstung -Lebensmittelindustrie -Chemieindustrie und Chemische Analyse -Umweltschutz -Spurenstoffelimination bei der Abwasserreinigung |
| Wonach wird Aktivkohle im allgemeinen Unterschieden? | - Rohstoffe -Form -Aktivierungsverfahren -Porenstrukturen -Anwendung und branchenspezifischen Standards |
| Aktivkohle - aus welchen Rohstoffen wird aktivkohle hergestellt? | -Pflanzliche Rohstoffe: Holz, Kokosnussschalen, Sägemehl, Baumwolle.. -Mineralische Rohstoffe: Rohöl, Steinkohle.. -Kunststoffe: PVC, Polypropylen-, Furan-, Polycarbonat, PTFE -Sonstige: alte Reifen, Knochen, Zucker... -Regenerierte Aktivkohle |
| Aktivkohle - Nach welchen Formen werden Aktivkohle unterschieden? | -Pulverkohle -Granulierte Aktivkohle -Extrudierte Aktivkohle, Aktivkohle-Pellets -Aktivkohlefasern (ACF), Aktivkohlegewebe -Kugelkohle |
| Aktivkohle - Nach welchen Aktivierungsverfahren werden Aktivkohle unterschieden? | -Chemisch: z.B. mit ZnCl2 -Physikalisch: mit Wasserdampf oder CO2 -Imprägnierung mit Silber -Coating: spez. Beschichtung bei Aufrechterhaltung der Porenstruktur |
| Aktivkohle - Nach welchen Porenstrukturen werden Aktivkohle unterschieden? | -Aktivkohle mit überwiegend Makroporen -Aktivkohle mit besonders vielen Mikroporen |
| Aktivkohle - Nach welchen Anwendung und branchenspezifischen Standards werden Aktivkohle unterschieden? | -Wasseraufbereitung/Abwasserbehandlun/ Gasreinigung -Medizin/Apotheke -Lebensmittelzusatzstoff -Chemische Reagenzien zur Analyse |
| Nenne einige EIngeschaften von Aktivkohle | -schwarz, geruchs-und geschmacksneutral -hydrophob/ lipophil -nicht löslich in Wasser und organischen Lösungsmitteln säure-, lauge-und extrem hitzebeständig -gute Adsorptionsfähigkeit gelöster organischer Stoffe, bevorzugt unpolarer Stoffe |
| Welche chemischen und Physikalischen Eigenschaften ermöglichen die Funktion der Aktivkohl? | -Physikalische Adsorption: Van-der-Waals-Kräfte -Chemische Adsorption: Funktionelle Gruppe -Filtration (ggf.): Physikalische Trennung Schwebstoffrückhalt |
| Aktivkohle: Struktur - Kristallgitter (Skizze) | |
| Aktivkohle: Struktur - Porensystem | -Neben Polarität ist der Porendurchmesser entscheidend für die Adsorption -Moleküle müssen zum Porensystem „passen“, zu groß oder zu klein behindert die Adsorption -Porensystem umfasst: Volumen, Durchmesser, Fläche, Form der Poren |
| Bennen! | |
| Was passiert in den verschiedenen Poren in der Aktivkohle? (Poren benennen)! | -Makroporen: ● Zuleitungvon Stoffen von AK Außenoberfläche zur Innenoberfläche ● Starker Einfluss auf Adsorptionskinetik -Mesoporen: ● Übergangspore: Kanal für Stofftransport zu Mikroporen ● Adsorption von großen Molekülen -(Sub-)Mikroporen: ● Hauptadsorptionsort ● Größe entspricht Molekülgröße |
| Aktivkohle: Technische Daten | -Iodzahl, Methylenblau-Wert und Melasse(test)-Zahl -Abriebfestigkeit -Spezifische Oberfläche -Aschegehalt -pH-Wert |
| Warum kommt die Aktivkohle vermehrt zum Einsatz? Nenne einige Vorteile! | -Gute Adsorptionsfähigkeit, unselektive Entfernung von Störstoffen -Einsatz ohne das Entstehen von Nebenprodukten -Relativ sicher (aber Staubentwicklung) -Rohstoffe vielfältig, ausreichend vorhanden und regenerierbar -Stabile chemische Eigenschaften: säure-, lauge-und hitzebeständig -Nicht löslich in Wasser -Relativ hohe mechanische Beständigkeit |
| Adsorption: Skizze + Beschriftung | |
| Physikalische Adsorption bei Aktivkohle | -Van-der-Waals-Kräfte -Hauptprozess -> AK adsorbiert bevorzugt organische und nicht/weniger polare Stoffe |
| Chemische Adsorption bei Aktivkohle | -Funktionelle Gruppe -Stabile chemische Verbindungen -Nebenprozess |
| Vergleiche die chemische und physikalische Adsorption hinsichtlich: Adsorptionskraft, Selektivität, Reversibilität/Desorption, Adsorptions- geschwindigkeit & Lagerungsschicht | |
| Deffiniere folgende Begriffe: Adsorptiv, Adsorbens, Adsorption | -Adsorptiv: der zu adsorbierende Stoff -Adsorbens: Adsorptionsmittel -Adsorption: Anreicherung eines Adsorptivs an der Oberfläche des Adsorbens |
| Deffiniere folgende Begriffe: Desorption, Adsorpt, Adsorbat | -Desorption: Umkehrvorgang der Adsorption -Adsorpt: Adsorptionsfilm (Adsorptiv im adsorbierten Zustand) -Adsorbat: Adsorptionskomplex (Adsorpt und Adsorbens) |
| Was verseht man unter Adsorptionskinetik? | Bezeichnet den zeitlichen Verlauf eines Adsorptionsvorganges bis zum Eintreten des Gleichgewichtszustandes |
| Zeichne die Durchbruchkurve für einen Aktivkohlefilter | |
| Aktivkohle: Welche Einflussgrößen bestimmen das Verhalten eines Adsorbens? | -Korngröße -Porenvolumen -Porenstruktur (-größenverteilung) -Porenform -Größe der inneren Oberfläche -Chemische Beschaffenheit der inneren Oberfläche |
| Aktivkohle: Welche Einflussgrößen bestimmen das Verhalten eines Adsorptiv? | -Chemische Eigenschaften des Moleküls -Polarität des Moleküls -Löslichkeit/ Hydrophilie -Lösungsmittel (hier Abwasser) -Konzentration (Gleichgewichtszustand) -Molekülgröße |
| Welche unterschiedlichen Arten von Bemessung gibt es für die Adsorption? Erläutern Sie kurz! | -Statische Bemessung von Adsorption: ● Theoretische Grundlage ● Gleichgewichtszustand ● Adsorptions kapazität -Dynamische Bemessung von Adsorption ● Praktische Anwendung ● Kein Gleichgewichtszustand ● Zeitabhängige Adsorptionsfähigkeit |
| Was verseht man unter Adsorptionsisothermen? Welche sind die bekanntesten? Welche von Ihnen kommt hauptsächlich bei der Abwasserreinigung zum Einsatz? | -Darstellung der adsorbierten Stoffmenge in Abhängigkeit von der Konzentration der Adsorptive in der Lösung bei konstanter Temperatur -Ermöglichung der Vergleiche verschiedener AK bezüglich ihrer Adsorptionsaffinität gegenüber einem oder mehreren Stoffen -Labor-Batch-Versuche -Zwei der bekanntesten Adsorptionsisothermen: ● Freundlich-Isotherme ! (Abwasser) ● Langmuir-Isotherme |
| Stellen sie die Doppelt-Logarithmische Darstellung nach Freundlich grafisch dar! | |
| Stellen sie die Langmuir-Isotherme grafisch dar! | |
| Mit welchen 2 Schritten erfolgt die Herstellung von Aktivkohle? Welche Möglichkeiten gibt es zur Aktivierung? | -Herstellung: Karbonisierung und Aktivierung -Aktivierung: 1.Physikalische Aktivierung (800-1.000°C) 2. Chemische Aktivierung (700°C) |
| Was passiert bei der Reaktivierung von Aktivkohle? | -Wiederherstellung der Adsorptionskapazität -Wird nur bei granulierter Aktivkohle durchgeführt -Physikalische (thermische) sowie chemische Reaktivierung wie in Herstellung |
| Wie kommt Aktivkohle in der Abwasserreinigung zum Einsatz? | 1. Zugabe von Pulveraktivkohle (PAK): -Zugabe ins Abwasser -Abscheidung mit Klärschlamm, keine Reaktivierung 2. Granulierte Aktivkohle (GAK) Filter: -Anwendung in Filteranlagen und Reaktivierung der beladenen Aktivkohle -Einfache Arbeitsbedingungen |
| Welche Einsatzstellen der Aktivkohle gibt es im Rahmen der biologischen Stufe? | -Adsorption vor der Biologie: Elimination von Stoffen, die schwer abbaubar sind oder die Biologie hemmen -Simultane Adsorption in der Biologie: Aktivkohle dient als Adsorbensals Bewuchsflächefür Mikroorganismen -Adsorption nach der Biologie: Es werden gezielt die Abwasserinhaltsstoffe adsorptiv erfasst, die biologisch resistent sind |
| Welche Einsatzstellen der Aktivkohle gibt es im Rahmen der biologischen Stufe? Skizze! |
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