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ePaper created 2017-03-14, 09:55:24 | version 1.49.03
1. Stufe 2. Stufe n. Stufe Stand der Technik EMPIRIE Elektrophoretische Mobilität µ FFE 1.1 FFE 1.2 FFE 1.n FFE 2.1 FFE 2.2 FFE 2.n FFE n.1 FFE n.2 FFE n.n 3 Erhältliche FFE-Zellen aus der Analytik weisen feste Größen auf. Im Zuge der Lösung kundenspeziischer Trennprobleme werden nach konventioneller Methode die Prozessparameter an das Trennproblem angepasst und die Limitationen der FFE- Zelle beibehalten. Dies verringert oft die Efizienz des Trenn- prozesses bzw. die Produktqualität. Der Ansatz des Fraunhofer IGB kombiniert die Prozess- und Anlagenauslegung, um diese Nachteile zu beseitigen. Ist ein Trennproblem durch eine Variation der Prozessparameter, welche die Produktqualität nicht negativ beeinlusst, nicht lösbar, kann so die FFE-Zelle angepasst werden, um das Trennproblem zu lösen. Diese Anpassung bringt weitere Vorteile mit sich. Die Trenn- kammer wird immer nur so breit ausgelegt wie benötigt. Dadurch sinkt der Energieverbrauch, weil sich der elektrische Spannungsabfall über der FFE-Zelle verringert. Weiterhin können dadurch der Durchsatz für die FFE-Zelle erhöht und der Prozessmedienverbrauch sowie die Materialkosten für die FFE-Zelle gesenkt werden. Durch den Aufbau sequenziell operierender FFE-Zellen, die nach dem 0 / 1-Prinzip ope- rieren (Abb. 2), wird am Fraunhofer IGB die Efizienz eines FFE-Systems in Bezug auf Chemikalieneinsatz, Energie und Trennleistung optimiert. Eine Parallelisierung (Abb. 3) erhöht den Durchsatz weiter und erlaubt eine einfache Bedienbarkeit des FFE-Systems. Anwendungen Für die Free-Flow-Elektrophorese bieten sich in der Industrie zahlreiche Anwendungsmöglichkeiten wie beispielsweise in der Edelmetallgewinnung (sowohl im Bergbau als auch im Recycling), im Downstream Processing, in der Diagnostik und in der Produktion von Medikamenten. Neuentwicklung BERECHNUNG Sonde Probe Messung: Summen- parameter Berechnung: µ Betrieb: FFE-Zelle Berechnung: µ Analyse: N*100 Fraktionen Ermittlung: Migrations- strecke µempirisch µberechnet erheblicher Aufwand schnell verfügbar 4 Kontakt Dr. rer. nat. Thomas Scherer Telefon +49 711 970-4091 thomas.scherer@igb.fraunhofer.de Dipl.-Ing. Siegfried Egner Telefon +49 711 970-3643 siegfried.egner@igb.fraunhofer.de Förderung Die Arbeiten erfolgten im Rahmen des Fraunhofer-Leitprojekts »Kritikalität Seltener Erden«. Über die Leitprojekt-Initiative will die Fraunhofer-Gesellschaft den Wirtschaftsstandort Deutsch- land stärken, indem wissenschaftlich originäre Ideen schnell in marktfähige Produkte umgesetzt werden. Projektpartner Fraunhofer-Institute IWMS, IWM, IWU, IWKS, IGB, IFAM, ISI und LBF Weitere Informationen www.seltene-erden.fraunhofer.de 1 FFE-Laboranlage. 2 Sequenzielles 0 / 1-Prinzip. 3 Parallelisierung einer FFE-Zellen-Sequenz. 4 Entwickelte Methode zur Berechnung der elektrophoretischen Mobilität µ. 8 5