Multikomponenten-Adsorptionsgleichgewichte aus unter- und überkritischen Lösungen

PD Dr. M. Johannsen

Die Gewinnung von Reinststoffen aus natürlichen Quellen ist von steigendem Interesse. Hieraus ergibt sich die Möglichkeit oder sogar die Notwendigkeit einer hochselektiven adsorptiven Trennung als technische Anwendung. Dabei können sowohl einfache Adsorptions-/ Desorptionsverfahren als auch Vielstufen-Adsorptionsprozesse wie die Chromatographie zum Einsatz kommen. Grundlage für die Auslegung und Weiterentwicklung aller Adsorptionsprozesse sind Adsorptions- bzw. Desorptionsgleichgewichte. Eine Vorhersage der benötigten Phasengleichgewichte, insbesondere von Mehrkomponentensystemen aus überkritischen Lösungsmitteln und einem oder mehreren schwerflüchtigen Stoffen, ist derzeit noch nicht zuverlässig möglich. Deshalb sind zum einen schnelle und zuverlässige Messmethoden und zum anderen die Schaffung einer breiten experimentellen Datenbasis unterschiedlichster Stoffsysteme unerlässlich. Die vorhandene Apparatur zur experimentellen Untersuchung von Adsorptionsgleichgewichten ermöglicht die Aufgabe einzelner Proben (Perturbationsmethode, ECP-Methode) wie auch eine kontinuierliche Probenaufgabe (Frontalanalyse).

 Fig. 1: Apparatus for adsorption measurement   Fig. 2: Mixture isotherms of α-Tocopherol

Fig. 1: Apparatus for adsorption measurement, Fig. 2: Mixture isotherms of α-Tocopherol(p=20 MPa, T=313 K, α/δ-Toco)

Im Rahmen dieses Forschungsprojektes wird die Adsorption schwerflüchtiger Komponenten aus über- und unterkritischen Lösungen unter besonderer Berücksichtigung der Art und der Zusammensetzung des Desorbens und des Adsorbens anhand ausgewählter Naturstoffe untersucht. Nebenbei können die Löslichkeiten der schwerflüchtigen Komponenten im Desorbens bestimmt werden. Ein wesentliches Ziel des Projektes sind neue Erkenntnisse über Phänomene des Adsorptionsverhaltens von Wertsubstanzen, die die Vorhersage von Adsorptionsgleichgewichten ohne oder anhand weniger experimenteller Daten ermöglichen.