PORTFOLIO

In diesem Projekt wurde ein neues Verfahren untersucht, mit welchem das Recycling-Potential von giftigen Schwermetallen aus beliebigen Materialien geprüft und neue Rezyklierverfahren entwickelt und bestehende optimiert werden können. Ziel des Projekts war es, die Funktionstüchtigkeit der Thermo-Desorptions-Spektrometrie zu prüfen und auszuwerten. Heute ist die Thermo-Desorptions-Spektrometrie mittels TG - ICP-OES für uns ein Standard-Werkzeug, (TG = Thermowaage, ICP-OES = Gerät zur Elementaranalyse).

Die Gebert Rüf Stiftung unterstützte das Projekt als exemplarisches Beispiel für ein angewandtes Forschungsprojekt, dessen Themenstellung technisch innovativ, wirtschaftlich vielversprechend und ökologisch aktuell ist.

Das thermische Abdampfverhalten von unterschiedlichsten Stoffen kann mit Hilfe der Thermo-Desorptions-Spektrometrie untersucht werden. Dabei wird eine Probe z.T. bis über 1000 Grad Celsius erhitzt und die entstehenden Dämpfe auf ihre Elemente untersucht. Für die Kopplung des heissen Ofens mit dem "kalten" Elemente-Analysator (ICP-OES) wird hier wegen der Kondensationsproblematik ein innovatives Zwischenstück, ein so genanntes Condensation Interface (CI) verwendet.
Das Projekt hat uns ermöglicht, das CI weiterzuentwickeln und dessen Tauglichkeit für die Untersuchung unterschiedlichster Proben (chemische Modellverbindungen, metallhaltige Proben aus industriellen Prozessen, schwermetallkontaminierte Böden und Pflanzenmaterialien) unter prozessrelevanten Bedingungen anzuwenden. Obwohl ein vorgesehenes Modell der Partikelentstehung im CI nicht entwickelt werden konnte, wurde die Wirkungsweise des CI jedoch experimentell nachgewiesen. Mit der Unterstützung der Firma Mettler-Toledo konnte das CI angepasst und mit einem Thermogravimeter (TG) zur Realisation eines TG - ICP-OES gekoppelt werden. Dank diesem Kombi-Instrument und der Möglichkeit Gravimetrie und Elementar-Analysen gleichzeitig und on-line durchzuführen, konnten einige Projekte akquiriert und erfolgreich durchgeführt werden. Das Projekt hat zu diversen nicht vorhersehbaren neuen Kooperationen mit anderen Forschungsgruppen geführt.

Ludwig, Chr., Wochele, J., Jörimann, U., Measuring Evaporation Rates of Metal Compounds from Solid Samples, (submitted to Analytical Chemistry, Dec. 2005).
Keller, C., Ludwig, Chr., Davoli, F., Wochele, J., Thermal Treatment of Metal Enriched Biomass Produced from Heavy Metal Phytoextraction, Environmental Science and Technology, 39, 3359-3367 (2005)
Wochele, J., Ludwig, Chr., Schuler, A.J., Schubnell, M., Development of a "Hyphenated" Thermo-Gravimetry Inductively-Coupled-Plasma Optical-Emission-Spectroscopy Equipment, Scientific Report 2003, Volume V, Paul Scherrer Institut, Switzerland (2004) 29-30.
Winkel, L., Wochele, J., Schuler, A.J., Ludwig, Chr., Sturzenegger, M., TGA-ICP Studies on the Decomposition of Copper Sulfides, Scientific Report 2003, Volume V, Paul Scherrer Institut, Switzerland (2004) 39-40.
Ludwig, Chr., Mohr, M., On-line Characterization of Aerosols Formed in a Jet Flow Condenser for Analytical Applications, Scientific Report 2003, Volume V, Paul Scherrer Institut, Switzerland (2004) 31-32.
Ramachandra, A., Ludwig, Chr., Optimizing the Design of an Interface for Transferring Gaseous Metals to a measurement Device by Particle Formation, Scientific Report 2002, Paul Scherrer Institut, volume V (2003) 7-8.
Barone, T., Wochele, J., Ludwig, Chr., Schuler, A.J., Structure of Zinc Particles Formed by Condensation for Transportation to an Analytic Device, Scientific Report 2001, Volume V, Paul Scherrer Institut, Switzerland (2002) 19-20.

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