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"Dichromatvernichtung"
IllumiNobel-Gewinner 2012

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"Dichromat-Vernichtung"

Beim Gummidruck fällt zwangsweise Waschwasser mit gelöstem Kaliumdichromat an, was aus Umweltschutzgründen und wegen den CMR-Eigenschaften dieses Stoffes ein Problem darstellt.

Eine Möglichkeit die Gefährlichkeit dieses Stoffes merklich zu reduzieren ist die Überführung der Chrom(VI)-Verbindung in die Chrom(III)-Verbindung mittels Reduktion im wässrigen Medium. Da nun Chrom(VI)-haltige Abfälle zu den Problemstoffen im Labor gehören und dort z.B. wegen der Analytik auch in kleinen Mengen anfallen gibt es im Netz eine Menge Vorschriften wie man diese Verbindung reduzieren kann.
Mögliche Reduktionsmittel sind u.a.
- Natriumsulfit http://www.wrc.org.za/Knowledge%20Hub%20Documents/Water%20SA%20Journals/Manuscripts/1999/03/WaterSA_1999_03_jul99_p363.pdf
- Natriumthiosulfat http://infohouse.p2ric.org/ref/19/18012.pdf
- Eisenspäne http://www.must.edu.ph/mjst/wp-content/uploads/2014/02/1.-Hazardous-Waste-Chemicals-from-Dichromate-Chemical.pdf
- Zucker http://inpressco.com/wp-content/uploads/2013/03/Paper524-27.pdf

Nachteilig ist dabei sehr oft, dass diese Mittel sehr pH-Wert abhängig sind und zudem der pH-Wert sehr im sauren Bereich liegen muss. Zudem setzt das erste Reduktionsmittel bei der Verarbeitung Schwefeldioxid frei und Natriumthiosulfat hat als Chemikalie auch seinen Preis.

Nach etwas suchen bin ich auf folgendes Paper gestoßen, was viele der obigen Probleme löst:
Reduction of hexavalent chromium by ascorbic acid in aqueous solutions
https://www.researchgate.net/profile/Ji-Dong_Gu/publication/8227753_Reduction_of_hexavalent_chromium_by_ascorbic_acid_in_aqueous_solution_Chemosphere_57609/links/548da68b0cf225bf66a5f470.pdf?inViewer=0&pdfJsDownload=0&origin=publication_detail

Der Vorteil dieser Methode ist, dass sie auch bei einem leicht alkalischen pH-Wert funktioniert d.h. es reicht die Abfallflüssigkeit durch einen Überschuss Ascorbinsäure anzusäuern und vor allem dass Vitamin C als Nahrungsergänzungsmittel auch in großen Mengen sehr billig zugänglich ist. Zudem wird bei der Anwendung kein Gas freigesetzt und der Farbumschlag ist recht deutlich. Ferner dürfte sich Vitamin C-Lösung auch als Dekontaminationsmittel eignen.

Laut dem Paper werden für 100 µmol Dichromat mindestens 300 µmol Ascorbinsäure benötigt, was umgerechnet 29.42 mg zu 52.84 mg entspricht. Um wirklich sicher zu gehen das ein genügender Überschuss Ascorbinsäure vorhanden ist, habe ich die Ascorbinsäuremenge verdoppelt, so dass 30 mg Dichromat mit 100 mg Ascorbinsäure umgesetzt werden.

Meine bei Zimmertemperatur (25°C) gesättigte Lösung von Kaliumdichromat enthält nach http://www.seilnacht.com/Chemie/ch_kdicr.htm ca. 0.151 g pro ml (Dichte der Lösung nicht berücksichtigt) d.h. 4 ml enthalten 0.6 g. Für diese Menge werden 2 g Ascorbinsäure benötigt (mit dem Überschuss gerechnet).

Hier nun die Chemikalien:


Nach der Zugabe der 2 g Ascorbinsäure, setzte eine deutliche Erwärmung ein und die Lösung wechselte schlagartig die Farbe zu einer bläulich-grünlichen Aussehen:




Diese wässrige Lösung kann durch verdunsten reduziert und bei der Sondermüllabgabe entsorgt werden (meine Meinung), da sie vermutlich komplett eintrocknen dürfte und wegen des Überschusses der Ascrobinsäure nur leicht sauer ist. Ein Versuch der Neutralisation und Ausfällung des Chrom(III)hydroxids mittel Natriumcarbonat oder Ammoniak-Lösung scheiterte, weil zu viel eingesetzt wurde und sich das Chrom(III)hydroxid wieder löste.

Bj68
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