Das Projekt "Darstellung von Komplexbildnern zur Abtrennung von Schwermetallen aus sauren Loesungen mittels Ionenflotation" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Hamburg-Harburg, Arbeitsbereich 1-03 Umweltschutztechnik durchgeführt. Bei der Reinigung kontaminierter Boeden fallen oft saure schwermetallhaltige Eluate an. Die Abtrennung der Schwermetalle erfolgt heute meist durch Zugabe von Salzen unter Bildung von schwerloeslichen Hydroxiden. Damit ist eine erhebliche Aufsalzung verbunden. Das Ziel dieser Arbeit ist es die Schwermetalle mit Hilfe von Komplexbildnern abzutrennen. Hierzu sollen neue biologisch abbaubare Komplexbildner synthetisiert werden, die auf natuerlichen niedermolekularen Carbonsaeuren (Citronensaeure, Essigsaeure, Milchsaeure) basieren. Die komplexe Struktur soll durch NMR-, IR- und Massenspektroskopie aufgeklaert werden. Anschliessend erfolgt die Bestimmung der funktionellen Eignung der Verbindungen durch Ermittlung der Komplexbildungskonstante mittels ionenselektiver Messungen. Die dargestellten Komplexbildner haben zunaechst hydrophile Eigenschaften. Nach der Komplexierung in saurer Loesung sind die gebildeten Komplexe hydrophob. Die Hydrophobie ist dabei abhaengig von der Struktur des jeweils eingesetzten Komplexbildners und von entscheidender Bedeutung bei der Abtrennung von Schwermetallen in einem nachfolgenden Ionenflotationsprozess. Wissenschaftliche Kontakte und Kooperationen: SFB 188.
Das Projekt "Einsatz temperaturresistenter Komplexbildner in der Peroxidbleiche von Sulfatzellstoffen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hamburg, Department für Biologie, Zentrum Holzwirtschaft, Ordinariat für Chemische Holztechnologie und Institut für Holzchemie und Chemische Technologie des Holzes der Bundesforschungsanstalt für Forst- und Holzwirtschaft durchgeführt. Die erfolgreiche Bleiche von Zellstoffen mit Wasserstoffperoxid (P-Stufe) setzt eine effiziente Entfernung oder Inaktivierung von am Zellstoff gebundenen Uebergangsmetallionen voraus. Derzeit werden Aminopolycarbonsaeuren wie EDTA oder DTPA in der TCF-Bleiche (TCF = totally chlorine free) eingesetzt. Die Komplexbildungskonstanten dieser Chelatisierungsmittel sind jedoch im neutralen oder alkalischen pH-Wert-Bereich niedrig, so dass der direkte Einsatz in einer unter alkalischen Bedingungen durchzufuehrenden Peroxidbleiche keine zufriedenstellende Peroxidstabilisierung liefert. Es ist daher erforderlich, eine aufwendige Komplexierung in einer separaten Behandlungsstufe unter schwach sauren Bedingungen mit nachfolgender Waschbehandlung durchzufuehren. Der Einsatz eines im Alkalischen sehr effizienten Komplexbildners wuerde die Bleichbehandlung wesentlich vereinfachen. Dabei ist aber zu beruecksichtigen, dass ein starker Trend dahingehend zu beobachten ist, die P-Stufe bei moeglichst hoher Stoffdichte (20-30 Prozent) und hoher Temperatur (bis 120 Grad Celsius) durchzufuehren, so dass zusaetzlich eine hohe Temperaturresistenz fuer ein direkt in der P-Stufe einsetzbaren Komplexbildner gefordert werden muss. Das Stabilisierungsvermoegen von Komplexbildnergemischen auf Basis wasserloeslicher Natriumsalze verschiedener Polyhydroxy- und Phosphonsaeuren wurde am Institut fuer Holzchemie und chemische Technologie des Holzes der Bundesforschungsanstalt fuer Forst- und Holzwirtschaft bei der Bleiche von Nadelholzsulfatzellstoff untersucht. Beide Verbindungstypen sind gegenueber hohen Temperaturen bestaendig und weisen hohe Komplexbildungskonstanten im alkalischen Medium auf. Um den hohen Gehalt an Uebergangsmetallionen im ungebleichten bzw. mit Sauerstoff (O) vorgebleichten Zellstoff zu erniedrigen, wurde zunaechst eine saure Waschstufe (A) bei pH 2-2,5 durchgefuehrt, anschliessend erfolgte eine Sauerstoffbleiche mit Wasserstoffperoxidzusatz (OP) unter Einsatz des Komplexbildnergemisches.