ACHEMA 2018

•••32••• Innovationen Stellenmarkt Winzige Ursache, dramatische Auswirkung Internationales Forscherteam: Kleinste Verunreinigungen mit starkem Einuss auf chemische Stoffe W inzigste Verunreinigungen haben keinen nennenswer- ten Einfluss auf das Verhalten ei- nes chemischen Stoffes – dachte man bisher. Ergebnisse von Expe- rimenten eines internationalen Forscherteams unter Beteiligung der TUWien konnten jetzt das Ge- genteil beweisen. Das chemische Verhalten von Stoffen ist in der Welt der Che- mie grundsätzlich sehr demokra- tisch geregelt: Die Mehrheit eines Stoffs definiert, wie sich die Sub- stanz verhält, auch wenn „frem- de“ Spurenelemente enthalten sind. So kristallisiert Kochsalz und schmeckt wie Kochsalz, auch wenn es Spuren anderer Stoffe enthält. Annahmewiderlegt Bisher galt es daher als ausge- schlossen, dass eine Spurenver- unreinigung das komplette Kris- tallisationsverhalten oder den chemischen Aufbau eines Stoffs substanziell verändern kann. Ein Forscherteam der Leibniz Univer- sität Hannover, der TU Wien und der Universität Wien konnte diese Annahme in Experimenten nun widerlegen. „Unsere Arbeit hatte ihren Ur- sprung in einem Forschungs- praktikum“, erklärt Dr. Peter Weinberger vom Institut für An- gewandte Synthesechemie der TU Wien. „Ausgangspunkt war, dass wir uns das eigenartige Kristalli- sationsverhalten einer Substanz nicht erklären konnten.“ Unzähli- ge Experimente und mehrere Jah- re später konnte das Rätsel um die betreffende Americium-do- tierte Verbindung geklärt werden. Drastische Beeinflussung „Durch unsere Arbeit konnten wir zeigen, dass eine Ultraspurenver- unreinigung des radioaktiven Ele- ments Americium das chemische Verhalten der ‚Seltenen Erde‘ Ter- bium drastisch beeinflusst“, er- klärt der Projektleiter Prof. Georg Steinhauser vom Institut für Ra- dioökologie und Strahlenschutz an der Leibniz Universität Hanno- ver. Durch die Verunreinigung mit Americium verhält sich das Ter- bium, bei dem es sich um einen Vertreter der schweren Seltenen Erden handelt, wie eine leichte Seltene Erde. Atomgewicht scheinbar verringert Der Einfluss eines einzelnen Ame- ricium-Atoms verändert die che- mischen Eigenschaften einer hal- ben Milliarde Terbium-Atome also derart, dass sie sich verhalten, als hätte sich ihr Atomgewicht scheinbar verringert. Bildlich ge- sprochen rutscht damit das Ter- bium im Periodensystem der Ele- mente deutlich weiter nach vorn. Interessant ist dabei besonders, dass eine Substanzmenge, die ei- gentlich in der alltäglichen chemi- schen Betrachtungsweise so gut wie gar nicht vorhanden ist, plötz- lich durchaus dramatische Auswir- kungen auf ein Experiment haben kann. Die Tatsache, dass Americi- um radioaktiv ist und damit ver- hältnismäßig leicht messbar war, hat diesen Nachweis überhaupt erst ermöglicht. „Mit normalen analytisch-chemi- schen Messmethoden hätten wir eine Verunreinigung nur mit grö- ßerem Aufwand wahrnehmen können“, meint Peter Weinber- ger. Und wie steht es mit den Aus- wirkungen, die diese Ergebnisse auf den Alltag haben? Eine wich- tige Frage stellt sich dabei an die Design-Kriterien, die man für End- lager von radioaktiven Abfällen anlegt. In der bisherigen Konzep- tion von Endlagern wurde unter- sucht, wie sich unterschiedlichste Umweltbedingungen auf das Um- weltverhalten der radioaktiven Abfälle auswirken. In Anbetracht der vorliegenden Ergebnisse müsste in Zukunft ebenfalls berücksichtigt werden, welchen ändernden Einfluss ra- dioaktive Abfälle unter bestimm- ten Bedingungen auf die sie um- gebende Umwelt haben könnten. „Dies zu berücksichtigen, wird zweifelsfrei möglich sein. Unsere Forschung hat es jedenfalls er- möglicht, ein künftiges Endlager noch ein gutes Stück sicherer zu machen“, ist Georg Steinhauser überzeugt. Am Projekt beteiligt waren das Institut für Radioökologie und Strahlenschutz an der Leibniz Universität Hannover, an der TU Wien das Institut für Angewand- te Synthesechemie, das Institut für chemische Technologien und Analytik und das Atominstitut so- wie das Institut für Mineralogie und Kristallographie an der Uni- versität Wien. Kristallfischen aus der Terbium(III)-Lösung Foto: TU Wien Through the organism s eyes DECHEMA Industrial Bioprozess Award for Cees Harringa The DECHEMA Industrial Bioprocess Award 2018 goes to Cees Harringa, TU Delft, in recognition of his PhD thesis “Through the organism’s eyes – The inter- action between hydrodynamics and meta- bolic dynamics in industrial-scale fermen- tation processes”. The ceremony took place at the annual “Himmelfahrtstagung”, the most impor- tant event in Germany for the bioprocess- ing community, on 8 May 2018 in Magde- burg. The prize which has been awarded for the first time by the DECHEMA working group “Biochemical Engineering” aims to support young scientists whose work has a high relevance for industrial applicabil- ity and is of superior scientific quality. The award comes with €5,000 prize money and is being sponsored by the industrial mem- bers of the DECHEMA working party. Cees Haringa studied Molecular Science and Technology at the TU Delft. After his Master in Chemical Engineering, he finished his PhD in 2017 in the Transport Phenomena group at TU Delft. Frankfurt-based DECHE- MA is a non-profit professional society and an expert network for chemical engineer- ing and biotechnology in Germany, repre- senting these fields in science, industry, politics and society. KINETICS ist ein international führender Anbieter von Anlagen der Reinstmedienversorgung für Kunden in der Elektronik-, Photovoltaik- und Biopharmaindustrie. Zur Verstärkung unseres Teams suchen wir: Kinetics Germany GmbH Am Dillhof 5 63863 Eschau-Hobbach Tel: +49 9374 97220 E-Mail: bewerbung@kinetics.net Web: www.kinetics.net • Project Manager Anlagenbau (m/w), • Bauleiter (m/w), • Cost Estimator (m/w), • und viele weitere Mitarbeiter. Wir freuen uns über Ihre aussagekräftige Bewerbung bzw. Ihren Be- such an unserem Stand. Unser Recruitingteam steht Ihnen gern am 14.06. von 9:00 - 15:00 Uhr persönlich vor Ort zur Verfügung. Halle 9.1 Stand D57