Die Verschmutzung durch Schwermetallionen (HMI) aus industriellen Aktivitäten – wie Bergbau oder Elektronikherstellung – stellt ein ernstes Risiko für die menschliche Gesundheit und die Umwelt dar. Obwohl verschiedene Behandlungsverfahren existieren, sind diese häufig mit Nachteilen verbunden – wie hohen Kosten, chemischem Verbrauch oder unvollständiger Metallentfernung. Als nachhaltige Alternative gewinnen erneuerbare Materialien wie Chitosan (ein Polysaccharid) zunehmend an Bedeutung. Aufgrund seiner starken Metallbindungsfähigkeit bietet Chitosan eine umweltfreundliche Lösung zur Entfernung von Schwermetallionen aus Abwässern.

Eine rumänische Forschergruppe untersuchte den Einsatz neuartiger chitosanbasierter Kryogel-Sorbentien zur Entfernung schädlicher Metalle wie Cu²⁺, Zn²⁺, Ni²⁺, Fe³⁺ und Cr³⁺ aus industriellen Abwässern. Für die Durchführung der dynamischen Sorptionsexperimente war präzise und konstante Durchflussregelung sowie automatische Probenahme erforderlich – ermöglicht durch die LAMBDA HiFLOW Schlauchpumpe und den LAMBDA OMNICOLL Fraktionssammler.

Versuchsaufbau für die dynamischen Sorptionsstudien

Eine Festbettkolonne (5 cm Durchmesser × 16 cm Höhe) wurde mit einem 2.5 cm Kryogel-Monolithen befüllt und bei Raumtemperatur betrieben. Eine kontrollierte, kontinuierliche Zufuhr der fünfkomponentigen Schwermetallionenlösung (1.33 mL/min) erfolgte über die LAMBDA HiFLOW Schlauchpumpe. Das Eluat wurde anschließend alle 15 Minuten automatisch vom OMNICOLL Fraktionensammler gesammelt.

Zentrale Vorteile der LAMBDA Geräte in dieser Studie

• HiFLOW Schlauchpumpe: Sicherte einen stabilen Durchfluss, der entscheidend für reproduzierbare Kolonnenkurven und präzise kinetische Daten war.
• OMNICOLL Fraktionssammler: Ermöglichte eine automatisierte, zeitaufgelöste Probenahme, wodurch die Analyse der verbleibenden Metallionenkonzentrationen vereinfacht wurde.

Referenz: Humelnicu, D.; Dragan, E.S.; Ignat, M.; Dinu, M.V. A Comparative Study on Cu²⁺, Zn²⁺, Ni²⁺, Fe³⁺, and Cr³⁺ Metal Ions Removal from Industrial Wastewaters by Chitosan-Based Composite Cryogels. Molecules 2020, 25, 2664. https://doi.org/10.3390/molecules25112664

Schlussfolgerung

Die rumänische Studie zeigte, dass chitosanbasierte Verbund-Cryogele, verstärkt mit natürlichem Zeolith, eine effektive und nachhaltige Lösung zur Entfernung toxischer Metallionen wie Cu²⁺, Zn²⁺, Ni²⁺, Fe³⁺ und Cr³⁺ aus Industrieabwässern bieten. Durch die Kombination der hohen Affinität und chemischen Stabilität dieser Cryogele mit der präzisen Durchflussregelung der LAMBDA HiFLOW Schlauchpumpe und der automatisierten Fraktionssammlung des LAMBDA OMNICOLL, konnten die Forschenden reproduzierbare Sorptionsdaten und eine effiziente Fraktionsüberwachung erzielen.

Diese Ergebnisse unterstreichen die Bedeutung einer genauen Flüssigkeitshandhabung und Probenahme in Adsorptions- und Trennstudien – entscheidend für Datenqualität und Wiederholbarkeit. Insgesamt erwiesen sich die LAMBDA Laborgeräte als robust, anwenderfreundlich und ideal geeignet für dynamische Sorption, Desorption und andere flussbasierte Umweltforschungsanwendungen – ein Beitrag zur Weiterentwicklung grüner Technologien für die Wasseraufbereitung.

LAMBDA Schlauchpumpen: Praktisch, präzise und zuverlässig

• Durchflussraten von 0.01 bis 60 000 ml/Std
• Fernsteuerung (analog & digital) der Pumpen
• Ein-/Ausschalten über externes Signal
• Geschwindigkeitsregelung über 0–10 V DC (optional: 0–20 mA oder 4–20 mA)
• Anschluss an Prozessleitsysteme (PLS) oder PC/Laptop via RS-485 oder RS-232 Schnittstelle

Der OMNICOLL Fraktionssammler: Vielseitigkeit und Einfachheit

Der automatisierte Fraktionensammler beschleunigt die Probenahme und erhöht gleichzeitig die Genauigkeit der Sammlung.

• Hochflexible Steuerung, einfach zu programmieren und zu bedienen
• Unbegrenzte Anzahl an Fraktionen möglich
• Fraktionssammlung oder Flüssigkeitsprobenahme nach Volumen, Zeit, Tropfenzahl oder externem Signal – ideal zur Entnahme wichtiger Proben auch bei Langzeitprozessen ohne Aufsicht
• Einstellbare Zeitintervalle zwischen Fraktionen: von 0.1 min bis 16.6 h (999.9 min) oder 1 min bis 166 h (9999 min)

Weitere Informationen zu den LAMBDA Schlauchpumpen und dem automatischen OMNICOLL Fraktionensammler finden Sie unter:
fermenters.eu/de/peristaltische-pumpen/
www.lambda-instruments.com/de/fraktionssammler-autosampler/

Kontaktieren Sie uns bei Fragen oder Angebotswunsch unter: sales@lambda-instruments.com.