Lösungsmittelaustausch und Stofftrennung an Gel-Kugeln

Zusammenfassung

Kugeln aus vernetztem Polyisopren wurden in Benzol, Benzol/m-Xylol und Aceton/m-Xylol bis zu einem Gleichgewicht gequollen. Die Lösungsmittel wurden gegen Toluol ausgetauscht. Während dieser Extraktion wurden die Konzentrationen der extrahierten Stoffe im Extrakt (bestimmt durch Gaschromatographie) vernachlässigbar klein gehalten gegenüber den mittleren Konzentrationen in den Gel-Kugeln.

Das Fortschreiten dieser Extraktion läßt sich wie üblich in Analogie zur Theorie der instationären Wärmeleitung beschreiben. Bei konstant gehaltenem Radius der ungequollenen Kugeln hat die Extraktionsgeschwindigkeit in Abhängigkeit vom Vernetzungsgrad ein Maximum. Besonderheiten ergeben sich für die Extraktion von Aceton/m-Xylol, da hier das schlechte Lösungsmittel Aceton gegen das gute Lösungsmittel Toluol ausgetauscht wird.

Für die Trennung zweier Substanzen mit unterschiedlichen Diffusionskoeffizienten durch Extraktion existiert eine optimale Extraktionszeit. Ihre Berechnung wird beschrieben.

Summary

Spheres of crosslinked polyisoprene were swollen in benzene, benzene/m-xylene and acetone/m-xylene to equilibrium. The solvents were exchanged for toluene. During this extraction the concentrations of the extracted substances in the extract (determined by gas chromatography) were held negligible compared with the average concentrations in the gel spheres.

The progress of this extraction may be described as usual in analogy to the theory of instationary heat conduction. With a constant radius of the unswollen spheres the extraction rate as a function of the crosslink degree has a maximum. An anomaly results for the extraction of acetone/m-xylene, because the poor solvent acetone is exchanged for the good solvent toluene.

For the separation of 2 substances with different diffusion coefficients by extraction an optimal extraction time exists. Its calculation is described.