ddsa

Was Sie wissen sollten:
- Was sind Polymere, Monomere?
- Polymere
- Zellulose
- PVC => Kette
- Phenoplast
- Monomere
- Polyethylen
- Polypropylen
- Polyaxrylnitril
- PVC => Doppelbindung
- Wie funktioniert die radikal. Polymerisation?
- Startreaktion => Doppelbindung bricht auf, verbindet mit Radikal
- Kettenwachstum => Weitere Doppelbindungen brechen auf und bin-
den sich zu einer langen Kette zusammen => Kettenreaktion
- Kettenabbruch => Zwei zerfallene Doppelbindungen treffen zusam-
men und verbinden sich. => Reaktions Ende
- Was kann noch zu Polymeren reagieren, was gibt es noch:
Polyamide, Polyester..
- Monomere fur Polykondensation
- Polyester
- Polyamid
- Polycarbonat
- Monomere fur Polyaddition
- Epoxidharz
- Polyurethan
- Katalytische Polymerisation
- Ziegler-Natta-Katalysatoren
- Verschiedene PE und PP mogliche Produkte
- Polymere mit unterschiedlichen Kettenlangen
- Polyolefin
- Metallocen-Katalysator
- Produkt: Copolymere, Syndio. Polystryrol, Elastomere
Ablauf:
- Monomer wird durch leeres Orbital komplexiert
- Knupfung neuer C-C-Bindungen
- Taktizitatssteuerung Moglich
- Polyolefin

---

- Polymere mit den hochsten Produktionsmengen
- Verpackung 32,4 %
- Bau 25,2 %
- Fahrzeuge, Elektro, Mobel, Haushaltswaren, Landwirtschaft, Medizi
- Unterschied LDPE, HDPE
- HDPE: Schwach verzweigte Polymerketten, daher hohe Dichte
- LDPE: Stark verzweigte Polymerketten, daher geringe Dichte
- Wie werden Polymere verarbeitet
- Zellulose
- Cellulosepropionat => Spritzgieen und Extrudieren
- PVC => Hartfolien kalandierung, Spritzguss und Extrusionsblas-
verfahren
- Phenoplast
- Pehnolharz => Pressen und Spritzgieen
- Unterschied von Polymeren und z.B. Metallen........
- Bei Metallen viel hoher
- E-Modul
- Elektrische Leitfahigkeit
- Warmeleitfahigkeit
- Zugfestigkeit
- Dichte
- Warmeausdehnung
- Unteschied Duroplast, Thermoplast, Elastomer
- Elastizitat
- Duro => Hart
- Bildung mittels Polykondensation
- Vernetzung mittels Strahlung oder chemischen Additi
- Thermo => Unter Hitze weich
- Verarbeitung mit Spritzgieverfahren oder Extruder
- Elasto => Immer weich ausser bei groer Kalte

---

- Basischemikalien/Platformchemikalien der Erdol- bzw.
Kohle-basierten Chemie
- Erdol
- Verbindungsklassen => Paraffine, Naphthene, Aromaten, Schwflv
- Rafiniation zu => Kraftstoff, Petrochemie
- Kraftstofftypen:
- Vergaserkraftstoff => Octanzahl
- Diesel => Cetanzahl
- Heizol, Kerosin, Schmierol
- Organische Grundstoffe
- Ethen, n-Butene, Isobuten, Butadien, Benzol, Tolul
- Kohle
- Verfahren
- Verkokung, Schwelung
- Gas, Benzol, Teer, Koks als Produkte
- Vergasung (Winkler Verfahren),
- CH4, CO/H2 als Produkte
- Hydrierung
- Gas, Benzin, Mittelol, Schwerol als Produkte
- Carbid Synthese
- Acetylen als Produkte
- Braunkohle
- Steinkohle
- Welche Prozesse gibt es in einer Petrochemischen Raffinierie
(im Prinzip nicht im Detail)
- Thermisches Cracken
- T > 500 C
- Synthese von raktionsfahigen niedermolekularen Verbindungen
- 30% Ethen, 28% Pyrolysebenzin, 15% Methan, 14% Propen
- Katalytisches Cracken - FCC
- Schneller als thermisches Cracken
- Hoher Anteil an C3/C4 Kohlenwasserstoff im Crackgas
- Hoher Anteil verzweigten Kohlenwasserstoffen im Crackbenzin
- T = 300-450C
- Hydrotreating fraktionelle Destillation
- Isomerisierung zu Oktanzahlverbesserung
- Alkylierung
- Claus Verfahren
- Katalytisches Reforming Oktanzahl von Naphta wird erhoht

---

- Wie stellt man auf Basis von Kohle (Acetylen-Chemie) und
auf Basis von Biomasse Ethylen (=Ethen) her?
- Acetylen mittels Carbid-Synthese und zugabe von Wasser
- Herstellung von Bio-Ethylen
- Verdampfung
- Dehydratisierung -> Reaktion an Katalysatoroberlache
- Endotherme Reaktion im adiabten Reaktor
- Quenchen des Abgasestroms zur Abtrennung von Ethylen aus Wasser
- Chemische Herstellung
- Ethen-Direkthydratisierung
- Indirekte Hydratisierung von Ethen durch Einleiten von Ethen in
Schwefelsaure
- Chemische Synthese selbst zu Zeiten niedrige Olpreise eher
unbedeutend
- Was ist eine Bioraffinerie.
- Komplexes System von Prozessen und Anlagen, in welchem Biomasse
nachhaltig moglichst hochwertig und vollstandig umgewandelt wird
- Bestandteile von Biomasse (keine Strukturformeln von
- Cellulose
- Lignin
- Hemicellulose
- Zucker
- Starke
Cellulose, Starke, Hemicellulose aber Unterschied zwischen diesen, Aufbau
von Lignin im Prinzip (3 verschiedene Propylphenole mit untersschiedliche
Anzahl von Methoxygruppen))
- Cellulose (Besteht aus Glucose (Beta-(1,4)-glycosidisch), unverzweigt)
- Starke (Amylopektin Alpha-1,6 und Alpha 1,4 Glykosidisch, Amylose
Alpha 1,4 glykosidisch)
- Hemicellulose (unterschiedliche Hexosen und Pentosen, Verzweigt)
- Sinapylakohol

---

- Conferylalkohol
- Arylalkohol
- Naturfasern, Beispiel Leinenherstellung
- Raufen => Rosten => Schwingen => Hecheln
- Was ist Thermoplastische Starke, Viskose, Nitrocellulose, Kunstseide.
-
TPS
- Starke kann durch Zusatz diverser Weichmacher zu Formteilen extrudiert
werden.
- TPS in Verbindung mit Starkeblend ergibt biologisch abbaubaren Stoff
- Viskose
- Cellulosexanthogenat wird im Nasspinverfahren in ein Fallbad gepresst
- Ist eine Modifizierte Cellulosefaser
- Sagespane werden mit Wasser gekocht um Zellulose herauszulosen
- Nitrocellulose
- Reaktion von Alkohol mit einer Saure produziert
- Stickstoffgehalt von > 12,75% sonst CelluloseDiNitrat
- Kunstseide
- Werden aus Polymerlosungen erzeugt und Nassgesponnen
- Cellulose-Regeneratfasern werden dazu eingesetzt.
- Was ist eine Regenerat-Faser.
- Ausgefallte Cellulose -> Alkalicellulose, Kupferseide, Acetatseide
- Wie wird Papier hergestellt (Kraft-Prozess).
- Sulfit-Verfahren
- Loser: Calciumhydrogensulfitlauge
- Bleiche Chlorfrei mit Sauerstoff oder Sauserstoffverbindungen
- Material: Keine Harzreichen Holzer
- Faserfestigkeit: Gering
- Anteil an Weltzzellstoffproduktion: < 20%

---

- Sulfat-Verfahren (Kraft Prozess)
- Loser: Natriumsulfit
- Material: Auch minderwertiges Holz und Holzabfalle
- Bleiche:Moglich aber nicht uberall Stand der Technik
- Faserfestigkeit: Gering
- Anteil an Weltzzellstoffproduktion: < 20%
- Was ist Steam-Explosion. Was gibt es noch fur
Vorbehandlungsmethoden? (Keine Details)
- Erhitzung des faserhaltigen Pflanzenstangels unter hohem Druck mit
anschlieender schneller Absenkung des Drucks. Das Wasser in den Fasern
verdampft schlagartig wodurch sich die Zellverbunde Zerlegen.
- Weitere Verfahren:
- Dampfdruck-Extraktionsverfahren
- Organosolv-Verfahren
- Autohydrolyse-Verfahren
- Wie wird Ethanol hergestellt? Wozu verwendet?
- Herstellung:
- Chemische/physikalische Vorbehandlung
- Enzymatische Hydrolyse
- Vergarung => Schlempe Verarbeitung
- Ethanol - Aufreinigung
- Synthese von Polymeren in Pflanzen (Beispiele) (Unterschied
Inulin/Chitin und Starke/Cellulose; Keine Formeln)
- Pflazliche Polymere sind:
- Cellulose oben genannt
- Starke Oben genannt
- Lignin
- Chitin
- Vorokmmen: Exoskelett von Arthropoden, Weichtiere und Pilze
- Struktur: - Beta-1-4-glykosidische Bindungen,
- ahnlich der Cellulose
- Funktion ahnlich Keratin
- Strukturbildendes Polysaccharid
- Synthese: - Enzymatische Degradation(mittels Enzyme),

---

- Organosolv
- Einsatz:
- Nahrungsmittel- und Pharmaindustrie
- Landwirtschaft
- Medizin
- Hygieneartikel
- Verwendung von Chitosan:
- Biokunststoffe
- Papierindustrie- und Baumwollzusatz
- Pharma, Papier- und Nahrungsmittelindustrie
- Kautschuk aka Polyisopren
- Vorkommen: Gutapercha, Kautschuk, Lowenzahn => Milchsaft
- Struktur: - Besteht aus Isopren-Einheiten,
- cis 1,4-verknuftes Polyisopren
- Bis zu 5% Proteine, Fettsauren, Harze
- Verwendung: - Gummiherstellung
- Latexprodukte
- Reifen
- Kleber fur Papier- und Teppichindustrie
- Inulin
- Gemisch von Poysacchariden, aus Fructosemolekulen
- Reservestoff fur Pflanzen
- Synthese von Polymeren in Mikroorganismen (Beispiel)
(Prinzipeller Aufbau des Monomers, keine Formeln)
- PHA: Polyhydroxyalkanoate
=> Farblos, bioabbaubar
- Naturliche, wasserunlosliche Polyester
- Bakterielle Kohlenstoff- und Energiespeicher
- Eigenschaften: - Semikristaliner, thermoplastischer Polyester
- Schmelztemperatur ca. 180 C
- Bioabbaubar, aber hydrolysestabil
- Eigenschaften variabel beeinflussbar durch Copolymere und
Blends
- nicht toxisch, biokompatibel
- piezolektrisch
- Vorteile gegenuber anderen Biopolymeren
- Thermostabil
- Kann wie herkommliche Polyester und Polyethylen oder
Polypropylen genutzt werden

---

- Verwendbare Monomere:
- Polyhydroxyalkanoat-Monomere
- Polythioester-Monomere
- Polyhydroxyl-S-Propylthioalkanoat-Monomere
- Beispiel:
- Rekombinante Synthese von PHA in E. coli
- Einlonierung des phbCAB-Genclusters aus R. eutropha
- Vielzahl von gunstigen Substraten verwendbar
- Hochzelldichtefermentation moglich
- Produktivitat von 3,4 g/L*h
- Was ist Kautschuk, Guttapercha, Vukanisation? (Hier sind
die Formeln fur das Monomer, Polymer gefragt, sowie dieUnterschiede
zwischen Kautschuk und Guttapercha und was bei der Vukanisation pas-
siert gefragt.)
- Guttapercha
- Trans-1,4-verknupftes Polyisopren
- Eingetrockneter Milchsaft des Guttaperchabaums
- wird bei 50 C weich und knetbar
- Vulkanisation
- Unter Zusatz von Schwefel von Latex zu Hart- Weichgummi

---

- Kautschuk
- Besteht aus Isopren-Einheiten,
- cis 1,4-verknuftes Polyisopren
- Bis zu 5% Proteine, Fettsauren, Harze
Was ist ein Superabsorber, was nimmt er auf?
- Kunststoffe, welche in der Lage sind das bis zu 500 Fache ihres
Eigengewichts an Flussigkeit aufzu nehmen. Dabei entsteht ein
Hydrogel
- Bspw. in Babywindeln
- Copolymer aus Acrylsaure und natriumacrylat
Milchsaure: chiral, Herstellungsmethoden (keine Details, aber das chirale
Milchsaure nur biologisch herstellbar sind sollte bekannt sein.)
- Chemisches Verfahren
- Michsaure Rohstoffe:
- Gifitge Blausaure
- Acetaldehyd
- Petrochemisch basierter Produktionsweg
- Milchsaure Verfahren: - Basenkatalysierter Abbau von Zuckern
- Oxidation von Propylenglycol
- Reaktion von Acetaldehy Kohlenmonxid
und Wasser
- Hydrolyse von Chlorpropionsaure
- Oxidation von Propylen durch Salpetersaur
- Biotechnologisches Verfahren
- Rohstoffe:
- 1. Gen: Zucker, Starke, Molke, Melasse
- 2. Gen: Lignocellulosehaltige Substrate
- Enzymatische Vorbehandlung bei manchen
dieser Stoffe notig.
- Arten der Milchsauregarung
- Homofermentative Milchsauregarung
- Heterofermentative Milchsauregarung
- Fakultativ Hererofermentative Milchsauregarung
- Allgemeines Prozessschema
- Rohstoff=>Fermentationsbruh=>Milchsaure

---

PLA: Eigenschaften
- Eigenschaften:
- Teilkristallines thermoplastisches Material
- Hohe Widerstandsfahigkeit gegen Fette, Feuchte und Alohol
- Steif bis flexibel je nach Modifizierung
- Glanzende Oberflache und transparent
- Mischung mit Fullstoffen sowie Copolymerisation moglich
- Einfarbbar
- Biobasiert
- Biokompatibel
- Bioresorbierbar
- Biologisch abbaubar unter industriellen Kompostierbedingun
- Verarbeitung: Extrusion, Schmelzspinnen, Druckschmelz-
prozesse, Spritzguss
Ethanol, Essigsaure, wie hergestellt und wozu verwendet (keine Details wie
Namen von Mikroorganismen)
- Chemische Verfahren zur Herstellung von Essigsaure
- Durch Carbonylierung von Methanol
- Herstellung aus Acetaldehyd:
- Oxidation von Acetaldehyd mit Luft oder Sauerstoff
uber Peroxyessigsaure als Zwischenstufe
- Rohstoffe: Methanol und Acetaldehyd
- Biotechnologische Herstellung von Essigsaure
- Essigsaurefermentation
- Aerobe Bakterien der Gattung Acetobacter und
Gluconobacter
- Rohstoffe:
- Die Biotechnologische Essigsaureproduktion basiert
grundlegend auf Glukose
- Glukose kann aus nawaRo gewonnen werden
- z.B. aus Lignocellulose oder Starkehaltigen Pflanzn
- Aerobe Essigsaureproduktion
- Ethanol muss aus einer ersten Fermentation von Glucose zu
Ethanol
- Glucose wird aus nawaRo gewonnen
- Hoher Sauerstoffbedarf
- Geringe Ausbeuten 1g Essigsaure/ 1g Zucker
- Geeignet fur die Speise-Essigproduktion
- Einstufiger Prozess

---