Di-2-piridil cetona saliciloilhidrazona (DPKSH) é uma hidrazona que forma compostos de coordenação com diversos íons metálicos. As resinas Amberlite XAD-2 e XAD-7 são polímeros não-iônicos que podem ser usados para a pré-concentração de íons metálicos. A adsorção de DPKSH nessas matrizes poliméricas foi etudada utilizando a espectrofotometria. A quantidade de DPKSH adsorvida nessas resinas foi calculada a partir da diferença entre a concentração inicial a concentração remanescente na solução sobrenadante, após o contato com a fase sólida em diferentes intervalos de tempo. Modelos cinéticos de pseudo-primeira e pseudo-segunda ordens foram aplicados aos dados experimentais coletados no estudo cinético. Outros experimentos realizados com tempo constante, mas variando a concentração inicial de DPKSH, forneceram dados experimentais que foram aplicados a três modelos de isotermas (Langmuir, Freundlich and Dubinin-Radushkevich) e alguns parâmetros termodinâmicos foram calculados para descrever a adsorção. Para a XAD-7, um estudo cinético mais completo foi realizado incluindo concentrações iniciais de DPKSH. A resina XAD-7 modificada com DPKSH foi então utilizada para estudar a retenção de íons Cu(II) usando três sistemas diferentes: (a) espectrofotometria direta; (b) uma coluna de vidro parcialmente preenchida com a resina modificada e (c) usando a técnica de análise por injeção em fluxo (FIA) com uma mini-coluna preenchida com a fase sólida. Finalmente, Cu(II) foi determinado em amostras sintéticas e comerciais de aguardente. / Di-2-pyridyl ketone salicyloylhydrazone (DPKSH) is a hydrazone which forms coordination compounds with several metallic ions. Amberlite XAD-2 and XAD-7 resins are non-ionic polymers which can be used to pre-concentrate metallic ions. Adsorption of DPKSH onto these polymeric matrices was investigated using the spectrophotometry. The amount of DPKSH adsorbed onto the resins was calculated as the difference between the initial concentration and the remained concentration in the supernatant solution, after the contact with the solid phase at different intervals of time. Kinetic models of pseudo-first and -second orders and intra-particle diffusion model were applied on experimental data collected from the kinetic study. Other experiments carried out under a constant time, but changing the initial DPKSH concentration, led to experimental data which were applied to three different isotherm models (Langmuir, Freundlich and Dubinin-Radushkevich) and some thermodynamic parameters were calculated and used to describe the adsorption. For XAD-7 a more complete kinetic study was carried out including different initial concentrations of DPKSH. The resin XAD-7 modified with DPKSH was then applied to study the retention of Cu(II) ions using three differents systems: (a) direct spetrophotometry; (b) a glass column filled with the modified resin and (c) using the flow injection analysis (FIA) with a mini-column partially filled with the solid phase. Finally, Cu(II) was determined in commercial and synthesized samples of sugar cane brandy.

Di-2-piridil cetona saliciloilhidrazona (DPKSH) é uma hidrazona que forma compostos de coordenação com diversos íons metálicos. As resinas Amberlite XAD-2 e XAD-7 são polímeros não-iônicos que podem ser usados para a pré-concentração de íons metálicos. A adsorção de DPKSH nessas matrizes poliméricas foi etudada utilizando a espectrofotometria. A quantidade de DPKSH adsorvida nessas resinas foi calculada a partir da diferença entre a concentração inicial a concentração remanescente na solução sobrenadante, após o contato com a fase sólida em diferentes intervalos de tempo. Modelos cinéticos de pseudo-primeira e pseudo-segunda ordens foram aplicados aos dados experimentais coletados no estudo cinético. Outros experimentos realizados com tempo constante, mas variando a concentração inicial de DPKSH, forneceram dados experimentais que foram aplicados a três modelos de isotermas (Langmuir, Freundlich and Dubinin-Radushkevich) e alguns parâmetros termodinâmicos foram calculados para descrever a adsorção. Para a XAD-7, um estudo cinético mais completo foi realizado incluindo concentrações iniciais de DPKSH. A resina XAD-7 modificada com DPKSH foi então utilizada para estudar a retenção de íons Cu(II) usando três sistemas diferentes: (a) espectrofotometria direta; (b) uma coluna de vidro parcialmente preenchida com a resina modificada e (c) usando a técnica de análise por injeção em fluxo (FIA) com uma mini-coluna preenchida com a fase sólida. Finalmente, Cu(II) foi determinado em amostras sintéticas e comerciais de aguardente. / Di-2-pyridyl ketone salicyloylhydrazone (DPKSH) is a hydrazone which forms coordination compounds with several metallic ions. Amberlite XAD-2 and XAD-7 resins are non-ionic polymers which can be used to pre-concentrate metallic ions. Adsorption of DPKSH onto these polymeric matrices was investigated using the spectrophotometry. The amount of DPKSH adsorbed onto the resins was calculated as the difference between the initial concentration and the remained concentration in the supernatant solution, after the contact with the solid phase at different intervals of time. Kinetic models of pseudo-first and -second orders and intra-particle diffusion model were applied on experimental data collected from the kinetic study. Other experiments carried out under a constant time, but changing the initial DPKSH concentration, led to experimental data which were applied to three different isotherm models (Langmuir, Freundlich and Dubinin-Radushkevich) and some thermodynamic parameters were calculated and used to describe the adsorption. For XAD-7 a more complete kinetic study was carried out including different initial concentrations of DPKSH. The resin XAD-7 modified with DPKSH was then applied to study the retention of Cu(II) ions using three differents systems: (a) direct spetrophotometry; (b) a glass column filled with the modified resin and (c) using the flow injection analysis (FIA) with a mini-column partially filled with the solid phase. Finally, Cu(II) was determined in commercial and synthesized samples of sugar cane brandy.

A monoetanolamina (MEA) é um composto bifuncional pertencente à classe dos amino-álcoois, muito utilizado em processos industriais envolvendo a remoção de gases ácidos como SO2 , CO2 e H2S. A resina Amberlite XAD-7 é uma resina não-iônica de polaridade intermediária muito utilizada em procedimentos de pré-concentração de compostos orgânicos e íons metálicos. Neste trabalho, estudou-se a interação entre a superfície da resina XAD-7 e a MEA. Massas conhecidas da resina foram colocadas em contato com soluções de MEA em concentrações conhecidas, sob agitação durante certo intervalo de tempo. A quantidade de MEA adsorvida foi calculada considerando-se a diferença entre a concentração inicial e a concentração remanescente no sobrenadante, ambas obtidas a partir de medidas de absorbância, com utilização da reação de Berthelot modificada. Modelos cinéticos de pseudo-primeira e -segunda ordens, além do modelo de difusão intra-partícula, foram aplicados aos dados experimentais obtidos no estudo cinético. Entre estes modelos aplicados, o de pseudo-segunda ordem apresentou excelente ajuste aos dados experimentais. O estudo realizado em um determinado tempo de contato e variando-se a concentração inicial de MEA forneceu resultados experimentais que foram aplicados a três modelos de isotermas (Langmuir, Freundlich e Dubinin-Radushkevich). Destes ajustes, que mostraram excelente concordância, foram obtidos diferentes parâmetros termodinâmicos que definiram algumas características do processo de adsorção. Finalmente, estudos preliminares evidenciaram a retenção de SO32- na superfície da resina XAD-7 modificada com MEA, mostrando a possibilidade da utilização da XAD- 2 7/MEA para extração de SO32- presente em soluções ou de SO2 recolhido em solução alcalina. / Monoethanolamine (MEA) is a bifunctional compound which belongs to the amino- alcohol group, and it is widely used in industrial \"sweetening process\", which is based on the acidic gas (such as SO2 , CO2 and H2S) absorption. Amberlite XAD-7 is a non-polar resin with an intermediate polarity used to pre-concentrate organic compounds and transition metals. In this work, the interaction between the resin surface and MEA was studied. Known amounts of the resin were kept in contact with aqueous solutions of MEA and shaked under a constant rotation and during some defined intervals of time. The amount of adsorbed MEA was calculated as the difference between the initial concentration and remained concentration in the supernatant solution, which was determined applying the Berthelot´s reaction and the spectrophotometry. Kinetic models of pseudo-first and -second orders and intra-particle diffusion model were applied on experimental data collected from the kinetic study. Among these methods, the pseudo-second order model fulled fit on those experimental data. The experiments carried out under a constant time, but by changing the initial MEA concentration, led to other experimental data which were applied to three different isotherm models (Langmuir, Freundlich e Dubinin-Radushkevich). Each model showed a good fit, and for each one, different thermodynamic parameters were calculated and used to describe some adsorption characteristics. Finally, preliminary studies on the retention of SO32- onto the resin surface, previously modified with MEA, showed the possibility to extract SO32- found in aqueous solutions or SO2 recovered in alkaline media.

A monoetanolamina (MEA) é um composto bifuncional pertencente à classe dos amino-álcoois, muito utilizado em processos industriais envolvendo a remoção de gases ácidos como SO2 , CO2 e H2S. A resina Amberlite XAD-7 é uma resina não-iônica de polaridade intermediária muito utilizada em procedimentos de pré-concentração de compostos orgânicos e íons metálicos. Neste trabalho, estudou-se a interação entre a superfície da resina XAD-7 e a MEA. Massas conhecidas da resina foram colocadas em contato com soluções de MEA em concentrações conhecidas, sob agitação durante certo intervalo de tempo. A quantidade de MEA adsorvida foi calculada considerando-se a diferença entre a concentração inicial e a concentração remanescente no sobrenadante, ambas obtidas a partir de medidas de absorbância, com utilização da reação de Berthelot modificada. Modelos cinéticos de pseudo-primeira e -segunda ordens, além do modelo de difusão intra-partícula, foram aplicados aos dados experimentais obtidos no estudo cinético. Entre estes modelos aplicados, o de pseudo-segunda ordem apresentou excelente ajuste aos dados experimentais. O estudo realizado em um determinado tempo de contato e variando-se a concentração inicial de MEA forneceu resultados experimentais que foram aplicados a três modelos de isotermas (Langmuir, Freundlich e Dubinin-Radushkevich). Destes ajustes, que mostraram excelente concordância, foram obtidos diferentes parâmetros termodinâmicos que definiram algumas características do processo de adsorção. Finalmente, estudos preliminares evidenciaram a retenção de SO32- na superfície da resina XAD-7 modificada com MEA, mostrando a possibilidade da utilização da XAD- 2 7/MEA para extração de SO32- presente em soluções ou de SO2 recolhido em solução alcalina. / Monoethanolamine (MEA) is a bifunctional compound which belongs to the amino- alcohol group, and it is widely used in industrial \"sweetening process\", which is based on the acidic gas (such as SO2 , CO2 and H2S) absorption. Amberlite XAD-7 is a non-polar resin with an intermediate polarity used to pre-concentrate organic compounds and transition metals. In this work, the interaction between the resin surface and MEA was studied. Known amounts of the resin were kept in contact with aqueous solutions of MEA and shaked under a constant rotation and during some defined intervals of time. The amount of adsorbed MEA was calculated as the difference between the initial concentration and remained concentration in the supernatant solution, which was determined applying the Berthelot´s reaction and the spectrophotometry. Kinetic models of pseudo-first and -second orders and intra-particle diffusion model were applied on experimental data collected from the kinetic study. Among these methods, the pseudo-second order model fulled fit on those experimental data. The experiments carried out under a constant time, but by changing the initial MEA concentration, led to other experimental data which were applied to three different isotherm models (Langmuir, Freundlich e Dubinin-Radushkevich). Each model showed a good fit, and for each one, different thermodynamic parameters were calculated and used to describe some adsorption characteristics. Finally, preliminary studies on the retention of SO32- onto the resin surface, previously modified with MEA, showed the possibility to extract SO32- found in aqueous solutions or SO2 recovered in alkaline media.

Um procedimento de separação e pré-concentração em sistemas de análises em fluxo acoplado a espectrometria de absorção atômica com atomização em chama (FI-FAAS) é proposto para a determinação de Cu(II), Ni(II) e Cd(II). Diferentes adsorventes (XAD-7, sílica-gel e sílica funcionalizada C18) foram avaliados para a imobilização do reagente 1-(2-tiazolilazo)-2-naftol (TAN) que forma complexos com diversos íons metálicos. A avaliação e seleção do adsorvente baseou-se em isotermas de adsorção (Langmuir, Freundlich e Dubinin- Radushkevich (D-R)) e estudos de dessorção. O modelo de Langmuir indicou que a -2 -1 sílica-gel adsorve uma quantidade maior de TAN (1,81±0,08)x10-2 g g-1 em relação à XAD-7 (4,05±0,51)x10-3 g g-1 e à sílica funcionalizada C18 1,58x10-2 g g-1 . Pelo modelo de Freundlich, foi verificado que a superfície da XAD-7 apresenta elevada heterogeneidade energética dos sítios de adsorção evidenciado pelo parâmetro n de 2,57±0,08 contra 1,01±0,02 para sílica-gel. A constante de Freundlich foi de -1 (0,232±0,023) e (2,27±0,59) g g-1 para XAD-7 e sílica-gel, respectivamente. O modelo de D-R revelou que ocorre fisissorção para ambos os adsorventes. Estudos de dessorção permitiram concluir que a XAD-7 modificada apresentou a menor massa de TAN dessorvida em comparação com a sílica-gel, nas condições de acidez a serem empregadas nas etapas de retenção e eluição dos íons metálicos. Desta forma, XAD-7 imobilizada com o TAN foi selecionada para pré-concentração dos metais no sistema de análises em fluxo. Utilizando um amostrador temporizado eletronicamente, as variáveis vazão e concentração do eluente, pH de retenção, vazão e tempo de pré-concentração da amostra foram avaliadas. Na etapa de amostragem, os íons metálicos foram pré-concentrados por 300 s na forma de complexos com o TAN, empregando vazão de amostra de 6,2 mL min-1 e pH 7,5. A eluição foi efetuada com 0,2 mol L-1 HNO3 e vazão de 6,2 mL min-1 . O limite de detecção e o fator de enriquecimento foram estimados em 0,20 µg L-1 e 68; 1,5 µg L-1 e 15 e 0,060 µg L-1 e 44 para Cu(II), Ni(II) e Cd(II), respectivamente. Os coeficientes de variação foram estimados em 3,2%, 5,6% e 3,6% para Cu(II), Ni(II) e Cd(II), respectivamente. O procedimento proposto para FI não é adequado para a pré-concentração de metais em amostras contendo altas concentrações de íons cloreto, devido à formação de cloro-complexos, que prejudicam a formação de complexos com TAN na fase sólida. / A flow-based procedure for separation and preconcentration coupled to flame atomic absorption spectrometry (FI-FAAS) is proposed for determination of Cu(II), Ni(II) e Cd(II). Different sorbents (XAD-7, silica gel and C18 bonded silica) were evaluated for the immobilization of the reagent 1-(2-thiazolylazo)-2-naphthol (TAN), which reacts with several metal ions yielding complexes. The evaluation and selection of the adsorbent was based on adsorption isotherms (Langmuir, Freundlich and Dubinin-Radushkevich (D-R)) as well as desorption studies. The Langmuir model indicated that silica gel uptakes higher amount of TAN (1.81±0.08)x10-2 g g-1 as compared to (4.05±0.51)x10-3 g g-1 for XAD-7 and (1.58x10-2 ) g g-1 for C18 bonded silica. Based on the Freundlich model, it was verified that XAD-7 surface presented high energetic heterogeneity of the adsorption sites evidenced by the parameter n of 2.57±0.08 against 1.01±0.02 to silica gel. The Freundlich constant was 0.232±0.023 -1 and 2.27±0.59 g g-1 for XAD-7 and silica gel, respectively. The D-R model revealed that physical sorption occurred for both adsorbents. The modified XAD-7 showed the lowest desorbed mass in comparison to silica gel, in the same acidity conditions employed for retention and eluting steps of the metal ions. XAD-7 modified with TAN was thus selected to concentrate metal ions in the flow system. Using a time-based sample loading, the variables like eluent flow rate and concentration; pH in the retention step, sample flow rate and loading sample time were investigated. In the sampling step, the metal ions were preconcentrated for 300 s in the form of TAN complexes, employing a sample flow rate of 6.2 mL min-1 and pH 7.5. The elution was carried out with 0.2 mol L-1 HNO3 and flow rate of 6.2 mL min-1 . The detection limits and enrichment factors were estimated as 0.2 µg L-1 and 68; 1.5 µg L-1 and 15 and 0.060 µg L-1 and 44 for Cu(II), Ni(II) and Cd(II), respectively. The coefficients of variation were estimated as 3.2%, 5.6% and 3.6% for Cu(II), Ni(II) and Cd(II), respectively. The proposed procedure is not appropriate for the preconcentration of metals in samples containing high chlorides concentrations due to the formation of chloride-complexes that hinder the formation of the TAN-complexes on the solid phase.

Um procedimento de separação e pré-concentração em sistemas de análises em fluxo acoplado a espectrometria de absorção atômica com atomização em chama (FI-FAAS) é proposto para a determinação de Cu(II), Ni(II) e Cd(II). Diferentes adsorventes (XAD-7, sílica-gel e sílica funcionalizada C18) foram avaliados para a imobilização do reagente 1-(2-tiazolilazo)-2-naftol (TAN) que forma complexos com diversos íons metálicos. A avaliação e seleção do adsorvente baseou-se em isotermas de adsorção (Langmuir, Freundlich e Dubinin- Radushkevich (D-R)) e estudos de dessorção. O modelo de Langmuir indicou que a -2 -1 sílica-gel adsorve uma quantidade maior de TAN (1,81±0,08)x10-2 g g-1 em relação à XAD-7 (4,05±0,51)x10-3 g g-1 e à sílica funcionalizada C18 1,58x10-2 g g-1 . Pelo modelo de Freundlich, foi verificado que a superfície da XAD-7 apresenta elevada heterogeneidade energética dos sítios de adsorção evidenciado pelo parâmetro n de 2,57±0,08 contra 1,01±0,02 para sílica-gel. A constante de Freundlich foi de -1 (0,232±0,023) e (2,27±0,59) g g-1 para XAD-7 e sílica-gel, respectivamente. O modelo de D-R revelou que ocorre fisissorção para ambos os adsorventes. Estudos de dessorção permitiram concluir que a XAD-7 modificada apresentou a menor massa de TAN dessorvida em comparação com a sílica-gel, nas condições de acidez a serem empregadas nas etapas de retenção e eluição dos íons metálicos. Desta forma, XAD-7 imobilizada com o TAN foi selecionada para pré-concentração dos metais no sistema de análises em fluxo. Utilizando um amostrador temporizado eletronicamente, as variáveis vazão e concentração do eluente, pH de retenção, vazão e tempo de pré-concentração da amostra foram avaliadas. Na etapa de amostragem, os íons metálicos foram pré-concentrados por 300 s na forma de complexos com o TAN, empregando vazão de amostra de 6,2 mL min-1 e pH 7,5. A eluição foi efetuada com 0,2 mol L-1 HNO3 e vazão de 6,2 mL min-1 . O limite de detecção e o fator de enriquecimento foram estimados em 0,20 µg L-1 e 68; 1,5 µg L-1 e 15 e 0,060 µg L-1 e 44 para Cu(II), Ni(II) e Cd(II), respectivamente. Os coeficientes de variação foram estimados em 3,2%, 5,6% e 3,6% para Cu(II), Ni(II) e Cd(II), respectivamente. O procedimento proposto para FI não é adequado para a pré-concentração de metais em amostras contendo altas concentrações de íons cloreto, devido à formação de cloro-complexos, que prejudicam a formação de complexos com TAN na fase sólida. / A flow-based procedure for separation and preconcentration coupled to flame atomic absorption spectrometry (FI-FAAS) is proposed for determination of Cu(II), Ni(II) e Cd(II). Different sorbents (XAD-7, silica gel and C18 bonded silica) were evaluated for the immobilization of the reagent 1-(2-thiazolylazo)-2-naphthol (TAN), which reacts with several metal ions yielding complexes. The evaluation and selection of the adsorbent was based on adsorption isotherms (Langmuir, Freundlich and Dubinin-Radushkevich (D-R)) as well as desorption studies. The Langmuir model indicated that silica gel uptakes higher amount of TAN (1.81±0.08)x10-2 g g-1 as compared to (4.05±0.51)x10-3 g g-1 for XAD-7 and (1.58x10-2 ) g g-1 for C18 bonded silica. Based on the Freundlich model, it was verified that XAD-7 surface presented high energetic heterogeneity of the adsorption sites evidenced by the parameter n of 2.57±0.08 against 1.01±0.02 to silica gel. The Freundlich constant was 0.232±0.023 -1 and 2.27±0.59 g g-1 for XAD-7 and silica gel, respectively. The D-R model revealed that physical sorption occurred for both adsorbents. The modified XAD-7 showed the lowest desorbed mass in comparison to silica gel, in the same acidity conditions employed for retention and eluting steps of the metal ions. XAD-7 modified with TAN was thus selected to concentrate metal ions in the flow system. Using a time-based sample loading, the variables like eluent flow rate and concentration; pH in the retention step, sample flow rate and loading sample time were investigated. In the sampling step, the metal ions were preconcentrated for 300 s in the form of TAN complexes, employing a sample flow rate of 6.2 mL min-1 and pH 7.5. The elution was carried out with 0.2 mol L-1 HNO3 and flow rate of 6.2 mL min-1 . The detection limits and enrichment factors were estimated as 0.2 µg L-1 and 68; 1.5 µg L-1 and 15 and 0.060 µg L-1 and 44 for Cu(II), Ni(II) and Cd(II), respectively. The coefficients of variation were estimated as 3.2%, 5.6% and 3.6% for Cu(II), Ni(II) and Cd(II), respectively. The proposed procedure is not appropriate for the preconcentration of metals in samples containing high chlorides concentrations due to the formation of chloride-complexes that hinder the formation of the TAN-complexes on the solid phase.

In dieser Arbeit wurde der Einsatz von Amberlite XAD 7 HP imprägniert mit Di-(2-ethylhexyl)phosphorsäure als Solvent imprägniertes Harz für die Trennung von Ionen Seltener Erdelemente in einer Trennsäule untersucht. Mittels Batchversuchen wurden die Extraktionsisothermen und Extraktionskinetiken für verschiedene Seltene Erdelemente an imprägniertem Amberlite XAD 7 HP bestimmt und der Einfluss der Amberlitepartikelgröße auf diese Isothermen und Kinetiken untersucht. Versuche an der Trennsäule zeigten einen großen Einfluss des Volumenstroms des Elutionsmittels und der Amberlitepartikelgröße auf den Trennerfolg eines binären Gemischs Seltener Erdelemente. Im Gegensatz zu den unzerkleinerten Amberlitepartikeln ist es durch den Einsatz von zerkleinerten Amberlitepartikeln möglich gewesen, ein Cerium-Lanthan-Gemisch zu trennen. Die Regenerationsfähigkeit und die Wiederverwendbarkeit des hergestellten Solvent imprägnierten Harzes konnte gezeigt werden.:Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung und Zielstellung .............................................................................. 1 2 Stand von Wissenschaft und Technik ............................................................. 3 2.1 Seltene Erdelemente ................................................................................ 3 2.1.1 Vorkommen und Anwendungsgebiete von Seltenen Erdelementen .. 4 2.1.2 Chemische und physikalische Eigenschaften von Seltenen Erdelementen ..................................................................................... 7 2.1.3 Abbau und Aufbereitung von Seltenen Erdelementen ..................... 10 2.1.4 Verfahren für die Trennung von Gemischen Seltener Erdelemente . 11 2.1.5 Alternative und umweltschonendere Verfahren für die Trennung von Gemischen Seltener Erdelemente ............................................. 18 2.2 Zerkleinern von polymeren Materialien .................................................. 22 2.2.1 Zerkleinerung von Ionentauschern in verschiedenen Mühlen .......... 23 2.2.2 Zerkleinern von polymeren Ionentauscherpartikeln in einer Trommelmühle ................................................................................. 25 2.3 Adsorptionsisotherme/Extraktionsisotherme .......................................... 27 2.4 Einführung in die Extraktionschromatographie ....................................... 31 2.4.1 Grundlagen der Extraktionschromatographie ................................... 32 2.4.2 Solvent imprägnierte Harze und Levextrel-Harze - spezielle Formen von Trägermaterialien ......................................................... 45 2.4.2.1 Herstellung und Eigenschaften von Solvent imprägnierten Harzen ................................................................................. 47 2.4.2.2 Eigenschaften und Herstellung von Levextrel-Harzen .......... 51 2.4.2.3 Einsatz von Solvent imprägnierten Harzen und LevextrelHarzen in der Metallextraktion ............................................. 52 2.4.2.4 Probleme bei dem Einsatz von Solvent imprägnierten Harzen ................................................................................. 56 IV 2.4.3 Einfluss der Struktur des Trägermaterials und der Arbeitsbe- dingungen auf die Trennleistung einer Trennsäule .......................... 57 2.4.4 Einsatz der Extraktionschromatographie für die Trennung von Gemischen Seltener Erdelemente ................................................... 60 2.4.5 Mechanismus bei der Trennung von Seltenen Erdelementen mittels Extraktionschromatographie und D2EHPA ............................ 64 3 Experimentelles Arbeiten .............................................................................. 67 3.1 Verwendetet Materialien ......................................................................... 67 3.1.1 Trägermaterialien ............................................................................. 67 3.1.2 Stationäre Phase.............................................................................. 71 3.1.3 Seltene Erdelemente ........................................................................ 72 3.2 Verwendete Apparaturen und Messgeräte ............................................. 72 3.2.1 Messmethoden für die Partikelcharakterisierung ............................. 72 3.2.2 Bestimmung der Elementkonzentration von wässrigen Proben mittels ICP OES ............................................................................... 75 3.2.3 Aufbau und Funktionsweise der Trennsäule .................................... 79 3.3 Durchführung von Versuchen zur Charakterisierung der Extraktionsmaterialien und zur Trennung binärer Gemische Seltener Erdelemente ..... 82 3.3.1 Waschung von Amberlite XAD 7 HP ................................................ 84 3.3.2 Zerkleinern und Klassieren von Amberlite XAD 7 HP ...................... 84 3.3.3 Imprägnierung von Amberlite XAD 7 HP .......................................... 85 3.3.4 Batchversuche zur Ermittlung geeigneter Parameter, Extraktionskinetiken, Extraktionskapazitäten und Säurekonzentrationen .......... 86 3.3.5 Trennung von Ionen Seltener Erdelemente mittels Trennsäule ....... 89 3.3.6 Prüfung auf Reproduzierbarkeit der Versuche an der Trennsäule ... 93 3.3.7 Prüfung auf Wiederverwendbarkeit des Extraktionsmaterials .......... 93 3.3.8 Hydrophobierung von hydrophilen Oberflächen ............................... 94 4 Ergebnisse .................................................................................................... 96 4.1 Zerkleinerung des Trägermaterials Amberlite XAD 7 HP ....................... 96 V 4.2 Reaktionsmechanismus von Ionen Seltener Erdelemente bei der Extraktion ............................................................................................. 100 4.3 Imprägnierung des Trägermaterials Amberlite XAD 7 HP .................... 101 4.4 Charakterisierung des Trägermaterials Amberlite XAD 7 HP vor und nach der Imprägnierung mit D2EHPA ................................................... 103 4.4.1 Unzerkleinertes Trägermaterial Amberlite XAD 7 HP ..................... 103 4.4.2 Zerkleinertes Trägermaterial Amberlite XAD 7 HP ......................... 107 4.4.3 Auswertung der 3D-Röntgenmikroskopie einer mit Neodym beladenen Amberliteschüttung ........................................................... 110 4.5 Vorversuche zur Ermittlung von geeigneten Versuchsparametern und zur Bestimmung der Kapazitäten des Extraktionsmaterials ........... 112 4.5.1 Ermittlung des optimalen pH-Werts für die Trennung von Ge- mischen Seltener Erdelemente ...................................................... 112 4.5.2 Ermittlung der optimalen Schüttelzeit für maximale Extraktionskapazitäten ..................................................................................... 113 4.5.3 Extraktionskinetik ........................................................................... 115 4.5.4 Ermittlung von Extraktionsisothermen ausgewählter Seltener Erdelemente ................................................................................... 118 4.5.5 Bestimmung der Trennfaktoren von binären Gemischen Seltener Erdelemente mittels imprägniertem Amberlite XAD 7 HP .............. 124 4.5.6 Variation der Stoffmengenkonzentration des Elutionsmittels Salzsäure für die Trennung von Gemischen Seltener Erdelemente ..... 127 4.5.7 Typische Störkomponenten ........................................................... 129 4.6 Charakterisierung der Trennsäule ........................................................ 130 4.6.1 Überprüfung der Reproduzierbarkeit der Ergebnisse ..................... 131 4.6.2 Variation des Volumenstroms der mobilen Phase in der Trennsäule ..................................................................................... 132 4.6.3 Prüfung der Wiederverwendbarkeit des Extraktionsmaterials ........ 137 4.6.4 Lokale Masseverteilung der Seltenen Erdelemente in der Trennsäule ..................................................................................... 140 VI 4.7 Trennung binärer Gemische Seltener Erdelemente mittels unzerkleinertem imprägniertem Amberlite XAD 7 HP ........................... 146 4.8 Trennung binärer Gemische Seltener Erdelemente mittels zer- kleinertem imprägniertem Amberlite XAD 7 HP .................................... 152 4.9 Untersuchung zum Trennverhalten eines Eisen-Lanthan-Gemischs (mögliche Störkomponenten) ............................................................... 159 4.10 Weitere Trägermaterialien .................................................................... 162 4.10.1 Lewatit VP OC 1026 ....................................................................... 162 4.10.2 Celite-512 ....................................................................................... 169 4.10.3 Divergan RS ................................................................................... 171 4.10.4 Vergleich aller eingesetzten Trägermaterialien .............................. 173 5 Zusammenfassung und Ausblick ................................................................ 175 6 Literaturverzeichnis ..................................................................................... 178 Abbildungsverzeichnis .................................................................................... 197 Tabellenverzeichnis ........................................................................................ 208 Anhang ........................................................................................................... 210

Natural plant growth regulators (phytohormones) are a group of organic compounds which, in very small amounts, act as regulators of physiological processes in plants.Methods were developed for the analysis of phytohormones in samples from Norway spruce (Picea abies (L.) Karst.) and Scots pine (Pinus sylvestris (L.) Karst»). Identification of abscisic acid, 3-indoleacetic acid, gibbe-rellin Ag and the conjugate N-(3-indoleacetyl)aspartic acid was performed by GC-MS as their methyl esters. A quantitative determination of abscisic acid was made by GC-ECD and this method was also applied to anther samples of Anemone canadensis. 3-Indole-acetic acid and N-(3-indoleacetyl)aspartic acid were quantified by reversed-phase HPLC and spectrofluorimetric detection. Dichlorophene, used as a growth regulator in containerized seedlings of pine and spruce, was analysed by GC-MID in peat and paper. / digitalisering@umu