Dr. Arnold Chemie-Beratung

Planung - Beratung - Information ♦ Dienstleistung rund um die Chemie

  • Kontakt
  • Impressum
  • Datenschutzerklärung
  • Sitemap
  • Home
  • Angebot
    • Chemieberatung für die Finanzbranche und Unternehmensberater
      • Bewertung chemischer Unternehmen
      • Marktüberblick – Zusammenstellung der Grundlagen des Glycerinmarktes
      • Naturzeolithe: Abbauen oder liegenlassen?
      • Prüfung von Erfindungsmeldungen
      • Vermarktungsperspektiven für Produkte aus Erfindungen
      • Vertriebsstrategie für ein Bündel von Kuppelprodukten
      • Was kostet eine Tonne? Abschätzung der Produktionskosten beim Scale-Up einer Synthese
    • Chemieberatung für Einkäufer
      • Identifikation eines umetikettierten Adsorbens
      • Lieferantenrecherchen
      • Wareneingangskontrolle von Zeolithen
    • Chemieberatung für Planer, Anlagenbauer und -betreiber
      • Auslegung von Adsorbern
      • Beschaffung von Stoffdaten
      • Biotricklingfilter mit Tensidzusatz
      • Entfärbung von Abwasser
      • Funktionelle Materialien finden
      • Identifikation und Charakterisierung von Zeolithen
      • Oxidationswäscher für Styrol: Eine Betrachtung der Machbarkeit
      • Scale-Up einer organischen Aufarbeitungsstufe
      • Sourcing von Labordienstleistungen
      • Technische Recherchen, Fachinformationen
      • Vorarbeit für eine Technikumsplanung
    • Werbeagenturen und Verlage
      • Fachtexte und wissenschaftliches Lektorat
      • Wissenschaftliche Abbildungen
  • Chemieberatung
    • Über mich
    • Kooperationen und Mitgliedschaften
    • Auszug aus der Referenzliste
    • Kundenmeinungen – Auszüge aus Referenzschreiben im Originalwortlaut
    • Leistungsverzeichnis und Preise
    • FAQ – einige häufig gestellte Fragen
  • Zeolithe
    • Was sind Zeolithe? Die Grundlagen
    • Anwendung von Zeolithen
    • Einfluss von Temperatur, Adsorbens und Feuchtigkeit auf das Adsorptionsverhalten
    • Desorption: Die Grundlagen
    • Desorption: Beispiele
    • Durchführung und Interpretation der Adsorptionsmessungen
    • Die Isothermen – grafische Darstellung der Ergebnisse
  • Blog
  • English
    • Waste Gas Purification Concepts
    • Case Study I: Styrene Emissions
    • Case Study II: Smoothing Filter
    • Case Study III: Combustion Retrofit
    • Case study IV: Oxidative Scrubbers
    • Case Study V: Natural Zeolites
    • Case Study VI: Autoignition
Startseite » Angebot » Chemieberatung für Planer, Anlagenbauer und -betreiber » Identifikation und Charakterisierung von Zeolithen

Angebot

  • Chemieberatung für die Finanzbranche und Unternehmensberater
    • Bewertung chemischer Unternehmen
    • Marktüberblick – Zusammenstellung der Grundlagen des Glycerinmarktes
    • Naturzeolithe: Abbauen oder liegenlassen?
    • Prüfung von Erfindungsmeldungen
    • Vermarktungsperspektiven für Produkte aus Erfindungen
    • Vertriebsstrategie für ein Bündel von Kuppelprodukten
    • Was kostet eine Tonne? Abschätzung der Produktionskosten beim Scale-Up einer Synthese
  • Chemieberatung für Einkäufer
    • Identifikation eines umetikettierten Adsorbens
    • Lieferantenrecherchen
    • Wareneingangskontrolle von Zeolithen
  • Chemieberatung für Planer, Anlagenbauer und -betreiber
    • Auslegung von Adsorbern
    • Beschaffung von Stoffdaten
    • Biotricklingfilter mit Tensidzusatz
    • Entfärbung von Abwasser
    • Funktionelle Materialien finden
    • Identifikation und Charakterisierung von Zeolithen
    • Oxidationswäscher für Styrol: Eine Betrachtung der Machbarkeit
    • Scale-Up einer organischen Aufarbeitungsstufe
    • Sourcing von Labordienstleistungen
    • Technische Recherchen, Fachinformationen
    • Vorarbeit für eine Technikumsplanung
  • Werbeagenturen und Verlage
    • Fachtexte und wissenschaftliches Lektorat
    • Wissenschaftliche Abbildungen

Identifikation und Charakterisierung von Zeolithen

„Welchen Zeolithen verwenden wir da eigentlich?“

Dies Frage wird in den verschiedensten Zusammenhängen gestellt. In den folgenden drei Beispielen wird gezeigt, wie Laboruntersuchungen an Zeolithen es möglich machen, nicht nur funktionierendes Material (nach)zukaufen, sondern auch Kosten zu sparen.

Beispiele

  1. Die Katze im Sack – wer als Betreiber einer Abluftanlage vom Anlagenbauer gleich das „passende“ Adsorbens dazu erhält, könnte gezwungen sein, Preisaufschläge zu zahlen, weil er nicht weiß, womit genau seine Anlage betrieben wird. Wird der Austausch von Adsorbens nötig, kann schon ein relativ bescheidener Aufschlag von 1,1 zu Mehrkosten von 5.000,- €/t führen – das ist mehr als die Laboranalytik kostet.
  2. Akute Verwechselungsgefahr – die Verwender von Zeolith 3A sind darauf angewiesen, eine Identitätsprüfung am Wareneingang durchzuführen, weil der kaum von 3A unterscheidbare 4A zu großen technischen Problemen im Endprodukt führen kann. Ungeeignete Testmethoden können jedoch zu falsch-positiven oder auch falsch-negativen Ergebnissen führen.
  3. Das Qualitätskontinuum – Zeolithite („Naturzeolithe“) kommen in vielen feinen Abstufungen verschiedener Eigenschaften vor. Wie stellt man fest, welches Material geeignet ist?

Die Katze im Sack

Verschiedene Zeolithe vom Typ 13Y verschiedener Hersteller.

Gelegentlich liefern Anlagenbauer umetikettierte Zeolithe, deren Spezifikation und Hersteller vom Kunden nicht mehr zu ermitteln sind. Wenn dann in einer Adsorptionsanlage das Adsorbens nachgekauft werden muss, kann der Kunde natürlich in den sauren Apfel beißen und vom Anlagenbauer bestellen – oder er kann versuchen, das Adsorbens auf eigene Rechnung nachzukaufen.

Manchmal steht auch kein Bereicherungswille hinter dem Problem, sondern die Information über den verwendeten Zeolithen ist verlorengegangen – bei den mehrjährigen Standzeiten dieser Materialien kann das durchaus passieren.

Nun lässt sich durch Augenschein ein pelletierter, synthetischer Zeolith nicht vom anderen unterscheiden. Die äußere Form und der Farbstich hängen vom Bindemittel und vom Pelletierungsprozess ab – also vom Hersteller und nicht vom Zeolithen, der in die Pellets eingearbeitet wurde. Die vier abgebildeten Zeolithe unterscheiden sich nur um Nuancen, sehen aber völlig unterschiedlich aus. Auf der anderen Seite kann die komplette Produktpalette eines Herstellers aus ähnlichen, bräunlichen Perlen bestehen.

Was tun?

Am einfachsten ist es, wenn noch ungebrauchter Zeolith – ein Rückstellmuster oder ungebrauchter Rest – zur Verfügung steht (es empfiehlt sich immer, derlei aufzuheben). Gebrauchte Adsorbenzien können sich massiv verändert haben, aber auch dort kann man eine Bestimmung versuchen.

Durch eine spezielle Röntgentechnik wird zunächst einmal der kristallographische Typ der mengenmäßig größten Phase – also des eingearbeiteten Zeolithen – festgestellt. Das und die äußere Form des Adsorbens erlauben bereits eine Einschränkung auf wenige Hersteller und Artikel. Um welches Material es sich genau handelt, wird dann mit Vergleichsuntersuchungen an entsprechenden Mustern festgestellt. Auf Wunsch kann noch getestet werden, ob wichtige Kenngrößen (etwa die innere Oberfläche oder die Adsorptionsisotherme für einen bestimmten Stoff) gleich geblieben sind.

Chance nutzen

Allerdings bietet die Nachfüllung eines Adsorbers immer auch die Chance, das Abluftproblem noch einmal zu betrachten und vielleicht eine noch bessere Lösung zu finden:

  • Bei Änderungen der Abluftzusammensetzung
  • Bei Änderungen der Betriebszeiten
  • Von Zeit zu Zeit gibt es auch neue Adsorbenzien auf dem Markt, die besser geeignet sein könnten.

Akute Verwechselungsgefahr

Die Hauptmenge Zeolith 3A wird im Isolierglasbereich verwendet. 3A wird durch einen Ionenaustausch aus 4A hergestellt und unterscheidet sich von diesem (fast) nur durch eine Eigenschaft: 4A adsorbiert Argon und Stickstoff, 3A nicht. Irrtümliche Verwendung von 4A in Isolierglasfenstern führt zu völlig mangelhaften Endprodukten. Wie eine aussagekräftige Schnelluntersuchung zur Wareneingangsprüfung etabliert werden kann, lesen Sie hier.

Das Qualitätskontinuum

In der Natur kommen Zeolithe in knapp 50 verschiedenen Strukturtypen vor, die meisten von ihnen allerdings ausgesprochene Raritäten. In abbauwürdigen Mengen vorkommender Zeolithit (so bezeichnet man das zeolithhaltige Naturgestein) ist hauptsächlich Klinoptilolith, in geringeren Mengen auch Chabasit und einige andere.

Der Strukturtyp charakterisiert das Material aber noch lange nicht. Naturzeolithe ein und des selben Strukturtyps unterscheiden sich unter anderem:

  • in der chemischen Zusammensetzung
  • der Art und Menge der austauschbaren Kationen
  • den Verunreinigungen: Im Gitter eingebauten oder frei in den Poren liegenden Nebenbestandteilen
  • der inneren Oberfläche mit und ohne vorhergehende Aktivierung.

Der Verwender eines Naturzeolithen – ein Zementhersteller, ein Hersteller von Futtermittelzusätzen, u. a. – hat also ein Material nach mehreren Kriterien ausgewählt und muss die Ware eines neuen Lieferanten wiederum vollständig charakterisieren.

Der Lieferant von Naturzeolithen – vor allem, wen eine neue Lagerstätte erschlossen werden soll – muss zunächst feststellen, welches Marktsegment er mit seiner Ware überhaupt bedienen kann.  In den folgenden Artikeln finden Sie weitere Beispiele zur

  • Begutachtung von Naturzeolithen (aus Lieferantensicht)
  • Wareneingangsprüfung von synthetischen Zeolithen (aus der Sicht von Anwendern und Einkäufern)

Versäumen Sie nichts

Möchten Sie informiert werden, wenn neue Blogbeiträge erscheinen? Dann folgen Sie mir auf Twitter, oder abonnieren Sie den RSS-Feed.

Möchten Sie noch etwas wissen? Fragen Sie mich!

Dr. Arnold Chemie-Beratung
Dr. biol. hum. Dipl. Chem. Claudia Arnold
Freiberufliche Chemikerin
Hinterm Ließ 13
88481 Balzheim

Telefon: +49 - (0) 73 47 - 920 233
Fax: +49 - (0)7347 - 920 597
Mobil: +49 - (0)175 - 928 12 91
E-Mail: ca@arnold-chemie.de

Kontaktformular

Datenschutzerklärung

Aus dem Blog

Was Selbstständigkeit und Systemgrenzen miteinander zu tun haben

Einladung zum Forum für Selbstständige Claudia Arnold, Bernhard Münzing Jeder … [Weiterlesen...]

„Herr, lass Hirn regnen!“

5 verbreitete Irrglauben (von vielen) Vorab gesagt: Warum ich niemanden für dumm erklären … [Weiterlesen...]

Mehr Beiträge aus dieser Kategorie?

Außerdem im Netz:

  • LinkedIn
  • Pinterest: Die poröse Galerie
  • Twitter

Copyright © 2022 - arnold-chemie.de | Impressum

Urheberrecht © 2022 · Equilibre am Genesis Framework · WordPress · Anmelden