TY - THES

T1 - Zersetzung von Wasserstoffperoxid im schwefelsauren Medium unter Berücksichtigung unterschiedlicher Metallionen

AU - Schiefer, Gert

N1 - gesperrt bis null

PY - 2020

Y1 - 2020

N2 - Der Erfolg von Laugungsverfahren ist dadurch gekennzeichnet, wie viel des zu extrahierenden Elements in die Lösung übergeführt wird. Dies lässt sich durch den Wirkungsgrad des Verfahrens bewerten. Ebenso spielt die benötigte Zeit, um die gewünschten Ergebnisse zu erzielen, eine wichtige Rolle. Um eine Verbesserung dieser beiden Faktoren zu erreichen, werden Additive wie Wasserstoffperoxid den Laugungs¬medien zugegeben. Diese Chemikalien erhöhen die Ausbringung und reduzieren gleichzeitig die Prozess¬dauer. Daher ist es sowohl von wirtschaftlichem als auch ökologischem Interesse den Verlust von H2O2 durch Selbstzersetzung in Wasser und Sauerstoff zu minimieren. Hierbei ist es von besonderer Bedeutung welche Metallionen in welcher Konzentration in der Lösung vorhanden sind. Diese Forschungsarbeit untersucht daher das Zersetzungsverhalten von stabilisiertem Wasserstoffperoxid in schwefelsaurer, ionenhältiger Lösung mittels Titration. Ein besonderer Fokus liegt auf der Bestimmung des Einflusses von Co-, Cu-, Ni-, und Li-Ionen sowie auf dem pH-Wert und der H2O2-Ausgangskonzentration. Die Resultate der Untersuchungen decken sich im Wesentlichen mit jener aus der Literatur. Mit steigendem Ionengehalt nimmt der Zersetzungsprozess tendenziell zu, wobei Cobalt nach Kupfer die stärkste Wirkung aufweist. Der Einfluss von Lithium und Nickel ist relativ gering. Ein niedriger pH-Wert wirkt sich zudem positiv auf den Restgehalt an Wasserstoffperoxid aus. Die Ergebnisse dieser grundlegenden Forschungstätigkeiten liefern einen wertvollen Beitrag zum Verständnis der ablaufenden Mechanismen und es ergeben sich daraus Optimierungs-möglichkeiten im Bereich des semi-direkten Recyclings von Hartmetallen und der nasschemischen Aufarbeitung von Lithium-Ionen-Batterien. Für eine Verbesserung der einzelnen Verfahren sind weiterführende Studien mit einer möglichst exakten Nachbildung der Prozessparameter erforderlich.

AB - Der Erfolg von Laugungsverfahren ist dadurch gekennzeichnet, wie viel des zu extrahierenden Elements in die Lösung übergeführt wird. Dies lässt sich durch den Wirkungsgrad des Verfahrens bewerten. Ebenso spielt die benötigte Zeit, um die gewünschten Ergebnisse zu erzielen, eine wichtige Rolle. Um eine Verbesserung dieser beiden Faktoren zu erreichen, werden Additive wie Wasserstoffperoxid den Laugungs¬medien zugegeben. Diese Chemikalien erhöhen die Ausbringung und reduzieren gleichzeitig die Prozess¬dauer. Daher ist es sowohl von wirtschaftlichem als auch ökologischem Interesse den Verlust von H2O2 durch Selbstzersetzung in Wasser und Sauerstoff zu minimieren. Hierbei ist es von besonderer Bedeutung welche Metallionen in welcher Konzentration in der Lösung vorhanden sind. Diese Forschungsarbeit untersucht daher das Zersetzungsverhalten von stabilisiertem Wasserstoffperoxid in schwefelsaurer, ionenhältiger Lösung mittels Titration. Ein besonderer Fokus liegt auf der Bestimmung des Einflusses von Co-, Cu-, Ni-, und Li-Ionen sowie auf dem pH-Wert und der H2O2-Ausgangskonzentration. Die Resultate der Untersuchungen decken sich im Wesentlichen mit jener aus der Literatur. Mit steigendem Ionengehalt nimmt der Zersetzungsprozess tendenziell zu, wobei Cobalt nach Kupfer die stärkste Wirkung aufweist. Der Einfluss von Lithium und Nickel ist relativ gering. Ein niedriger pH-Wert wirkt sich zudem positiv auf den Restgehalt an Wasserstoffperoxid aus. Die Ergebnisse dieser grundlegenden Forschungstätigkeiten liefern einen wertvollen Beitrag zum Verständnis der ablaufenden Mechanismen und es ergeben sich daraus Optimierungs-möglichkeiten im Bereich des semi-direkten Recyclings von Hartmetallen und der nasschemischen Aufarbeitung von Lithium-Ionen-Batterien. Für eine Verbesserung der einzelnen Verfahren sind weiterführende Studien mit einer möglichst exakten Nachbildung der Prozessparameter erforderlich.

KW - Hydrogen peroxide

KW - Decomposition

KW - Cobalt

KW - Nickel

KW - Lithium

KW - Copper

KW - pH

KW - Wasserstoffperoxid

KW - Zersetzung

KW - Metallionen

KW - pH-Wert

KW - Cobalt

KW - Kupfer

KW - Nickel

KW - Lithium

M3 - Masterarbeit

ER -