Charakterisierung der Sorptionsprozesse organischer Kationen an ausgewählten oxidischen Oberflächen

• Antragsteller: Dr. Hilmar Börnick
• Fachliche Zuordnung: Hydrogeologie, Hydrologie, Limnologie, Siedlungswasserwirtschaft, Wasserchemie, Integrierte Wasserressourcen-Bewirtschaftung
• Förderung: Förderung von 2013 bis 2017
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 238338560

Ein umfassendes Verständnis der Bindungsmechanismen zwischen organischen Wasserinhaltsstoffen und den Oberflächen fester Phasen ist eine wichtige Grundvoraussetzung für eine Beschreibung des Sorptionsverhaltens dieser Verbindungen in natürlichen (z. B. Aquiferbereiche) und technischen Systemen (z. B. Adsorptionsverfahren bei der Wasserbehandlung). Hinsichtlich des bereits mehrfach nachgewiesenen deutlichen Rückhalts organischer Kationen an natürlichen Sedimenten bestehen noch erhebliche Lücken im Verständnis. Im Rahmen des geplanten Vorhabens sollen daher die Wechselwirkungsprozesse zwischen organischen Kationen und Feststoffoberflächen anhand von systematischen Laborversuchen zielgerichtet erforscht werden. Um die in natürlichen Systemen parallel und komplex ablaufenden Prozesse gezielter und möglichst separat studieren zu können, werden mit ausgewählten oxidischen Materialien bewusst synthetische, möglichst homogene und definierte Sorbentien eingesetzt. Durch die gezielte Variation verschiedener oxidischer Materialien sowie einer Änderung des Konkurrenzeinflusses der anorganischen Kationen Ca2+ und Na+ sollen Rückschlüsse auf den Beitrag ionischer sowie weiterer Wechselwirkungsprozesse gezogen werden. Vorgesehen sind Laborversuche zur Isothermenaufnahme und die Bestimmung der resultierenden Sorptionsparameter unter systematischer Änderung der genannten Einflussfaktoren. Zudem sollen die Oberflächeneigenschaften (wie z. B. Ladungsverhältnisse, Oberflächengruppen) der eingesetzten oxidischen Materialien mit verschiedenen Methoden charakterisiert werden, um deren Einfluss auf die Sorptionsprozesse bewerten zu können.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen