Organische Chemie
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Organische Chemie Fragen und Antworten zur Chemie der Kohlenwasserstoffe. Hier kann alles von funktionellen Gruppen über Reaktionsmechanismen zu Synthesevorschriften, vom Methan zum komplexen Makromolekül diskutiert werden.

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Alt 01.11.2019, 05:55   #1   Druckbare Version zeigen
Gott  
Mitglied
Themenersteller
Beiträge: 44
Herstellung von Ionentauscherharzen (?)

Hi Leute,


ich bin auf der Suche nach Informationen zur Herstellung von stark sauren Ionentauscherharzen in der Industrie.


Soll heißen: Großtechnische Verfahren und nix für das Labor zum Selbstgebrauch.


Leider finde ich in der Literatur eben nur solche Vorschriften ... da große Firmen ja selten Paper zu ihren eigenen Verfahren schreiben.


Was ich weiß:

Styrol + Divenylbenzol werden polymerisiert => vernetztes Polystyrol


Aber wie werden daraus diese Harzpartikel mit nem festen Durchmesser? Und wie werden die danach sulfoniert mit SO3 ?
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Alt 11.11.2019, 22:53   #2   Druckbare Version zeigen
ChemSim  
Mitglied
Beiträge: 12
AW: Herstellung von Ionentauscherharzen (?)

Hallo "Gott",

auch wenn es eine verspätete Antwort ist, möchte ich mich trotzdem zu deinem Thema äußern.

Zum ersten war dein Ansatz schon richtig. Es gibt zahlreiche Verbindungen mit unterschiedlicher Struktur, die als stark saure Ionenaustauscher wirken können.

Zu nennen sind beispielsweise H-ZSM-5 Zeolithe, Heteropolysäuren (z.B. mit Wolframoxiden) oder auch saure Zeolithe (Alumnosilicate) mit Y- oder T-Membran.

Außerdem gibt es Ionenaustauscher auf Basis von sulfonierten Styrol-Divinylbenzol-Copolymeren. Dabei entsteht zunächst eine vernetzte Polymerstruktur. Durch Behandlung mit Sulfonierungsmittel (vorzüglich Schwefelsäure) kann man zahlreiche Sulfonsäuregruppen einführen. Praktisch lässt man die Schwefelsäure etwa eine halbe Stunde auf das Divinyl-Polystyrol-Harz einwirken und reinigt anschließend das Produkt (z.B. mit Wasser).

Diese Harzpartikel entstehen praktisch schon nach der Polymerisation von Styrol mit Divinylbenzol. Das ist auch typische für eine Polymerisation, da ja ein Makromolekül entsteht. Durch die Wahl der Edukte wird eben diese fest angeordnete Struktur erhalten.

Bei den Zeolithen ist es noch deutlicher zu sehen. Da hat man sogenannte formselektive Katalysatoren, welche auch saure funktionelle Gruppen tragen können (z.B. stark saures γ-Al2O3). In die fest definierte Poren- und Kanalstruktur können eben nur gewisse Moleküle eindringen und am aktiven Zentrum (dort wo die sauren Gruppen sitzen) andocken, wo anschließend die Reaktion sehr selektiv stattfindet.

Ich hoffe, ich konnte dir etwas weiterhelfen! Bei etwaigen Fehlern meinerseits, gerne Einsprüche oder Verbesserungen vorbringen!

Beste Grüße
ChemSim
ChemSim ist offline   Mit Zitat antworten
Alt 12.11.2019, 10:12   #3   Druckbare Version zeigen
Jonas__  
Mitglied
Beiträge: 407
AW: Herstellung von Ionentauscherharzen (?)

Hi,

Praktisch gesehen sollten das 2 Schritte sein.
1.) Perlpolymerisation in von Divinylstyrol, Styrol, Emulgator, Initiator (hydrophob) und Wasser. Das Stoffmenge und die Wahl des Emulgators und die Rührgeschwindigkeit beeinflussen dir die Harzkugelgröße. (die Temperatur ist im Prinzip durch den Initiator gegeben).
2.) Sulfonierung - wie im vorhergehenden Post beschrieben.


Um was geht es? Du willst dir scheinbar soeine Anlage aufbauen. Wie groß und für welchen Zweck (Hat sich angehört als wolltest du meherere Tonnen pro Jahr fertigen)? Oder du recherchierst für einen Vortrag.

Was ist dein Wissenstand? Steht dir jemand Fachwissen zur Verfügung (chemisch und für Anlagenbau)?
Ich bin mir ziemlich sicher, dass du in einer Bibliotheke auch Details zum Anlagenbau findest, insbesondere zur Perlpolymerisation. Für die Sulfonierung vermultich weniger, da müsstest du Vorversuche machen, ob das Erhitzen in Oleum oder weniger konzentrierter Schwefelsäure genügt.
Jonas__ ist offline   Mit Zitat antworten
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