Digitale Lehre
Die Veranstaltung wird voraussichtlich als Zoom Konferenz durchgeführt. Der Zugang wird allen angemeldeten Studierenden zu gesendet.
Lehrinhalte
Oxidationsprozesse (z.B. Chlorung, UV-Behandlung und Ozonung) werden seit Beginn des 20. Jahrhunderts eingesetzt um hygienisch unbedenkliches Wasser bereitzustellen und Schadstoffe zu entfernen und gehören bis heute zu den weltweit am häufigsten eingesetzten Wasseraufbereitungsmethoden. Seit den herausragenden Arbeiten des niederländischen Forschers Johannes J. Rook, die in den 1970ger Jahren erstmalig über die Bildung von toxischer Nebenprodukte in der Chlorung berichteten, werden Oxidationsverfahren mit zunehmenden Interesse wissenschaftlich untersucht. Dabei wird das Ziel verfolgt die die Anwednungsfelder zu erweitern (Effizienzsteigerung, Abbau persistenter Schadstoffe) und gleichzeitig die Bildung unerwünschter Produkte zu minimieren. Die Erforschung von Oxidatinsverfahren hat sich dabei zu einem interdisziplinären und breiten Feld der Umwelt- und Wasserforschung entwickelt.
Die Vorlesung Oxidative Prozesse greift sowohl Grundlagen als auch aktuelle Forschungsthemen zu Oxidationsverfahren auf und vermittelt umfassende Kenntnisse um die Vor - und Nachteile sowohl von etablierten als auch innovativen Oxidationsverfahren einschätzen zu können.
Im Rahmen der Vorlesung Oxidative Prozesse werden folgende Lehrinhalte vermittelt:
· Ein guter Einblick in die komplexen und vielfältigen Vorgänge die in der oxidativen Wasseraufbereitung auftreten
· Befähigung zur richtigen Auswahl von Oxidationsverfahren für bestimmte Wasserressourcen
· Experimentelle Werkzeuge zur Untersuchung von Oxidationsprozessen (Effizienz, Nebenproduktbildung, Reaktionskinetik)
· Optionen zur Modellierung des Schadstoffabbaus und der Desinfektion in realen Wasseraufbereitungsprozessen
· Verständnis im Bereich der Reaktionskinetik verschiedener Oxidationsmittel
· Mechanismen des Schadstoffabbaus und der Desinfektion
· Einfluss von Wassermatrixbestandteilen wie organische Substanzen und Halogenide
· Integration von Oxidationsprozessen in die Wasseraufbereitungskette
· Fähigkeiten zur Einschätzung der Qualität aktueller Literatur und Strategien zur Bewertung von Literatur als wissenschaftlicher Gutachter
Zur Verbessurung des Lerneffekts ist der Kurs in Vorlesung und Übung unterteilt.
Lernziele:
Die Studierenden erlernen, Strategien zur oxidativen Aufbereitung verschiedener Wasserressourcen (z. B. Oberflächenwasser, Abwasser oder Grundwasser) auf Basis der jeweiligen Wasserqualität (z. B. Gehalt an organischer Substanz und Halogeniden). Die Studierenden gewinnen Kenntnisse zu wichtigen experimentelle Methoden zur Untersuchung von Oxidationsprozesse bezüglich Schadstoffabbau, Desinfektion, Nebenproduktbildung und Energiebedarf. Die Studierenden lernen, die Qualität von Forschungsarbeiten richtig zu bewerten und Einblicke in den Prozess des wissenschaftlichen Publizierens zu gewinnen.
Literatur
Tentscher, P.R., Lee, M. and Von Gunten, U. (2019) Micropollutant Oxidation Studied by Quantum Chemical Computations: Methodology and Applications to Thermodynamics, Kinetics, and Reaction Mechanisms. Accounts of Chemical Research 52(3), 605-614.
von Gunten, U. (2018) Oxidation Processes in Water Treatment: Are We on Track? Environmental Science and Technology 52(9), 5062-5075.
Terhalle, J., Kaiser, P., Jütte, M., Buss, J., Yasar, S., Marks, R., Uhlmann, H., Schmidt, T.C. and Lutze, H.V. (2018) Chlorine dioxide - Pollutant transformation and formation of hypochlorous acid as a secondary oxidant. Environmental Science & Technology 52(17), 9964-9971.
Lutze, H.V. (2016) Treatment by oxidation processes, Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA.
Lutze, H.V., Brekenfeld, J., Naumov, S., von Sonntag, C. and Schmidt, T.C. (2018) Degradation of perfluorinated compounds by sulfate radicals New mechanistic aspects and economical considerations. Water Research 129, 509-519.
von Sonntag, C. and von Gunten, U. (eds) (2012) Chemistry of ozone in water and wastewater treatment, IWA Publishing.
Voraussetzungen
Alle wesentlichen Grundlagen zum Verständnis der Lehrinhalte werden im Rahmen der Vorlesung Oxidative Prozesse vermittelt. Basisiwissen Im Bereich der Wasserchemie sind vorteilhaft
Online-Angebote
moodle
Die Veranstaltung wird voraussichtlich als Zoom Konferenz durchgeführt. Der Zugang wird allen angemeldeten Studierenden zu gesendet.
Lehrinhalte
Oxidationsprozesse (z.B. Chlorung, UV-Behandlung und Ozonung) werden seit Beginn des 20. Jahrhunderts eingesetzt um hygienisch unbedenkliches Wasser bereitzustellen und Schadstoffe zu entfernen und gehören bis heute zu den weltweit am häufigsten eingesetzten Wasseraufbereitungsmethoden. Seit den herausragenden Arbeiten des niederländischen Forschers Johannes J. Rook, die in den 1970ger Jahren erstmalig über die Bildung von toxischer Nebenprodukte in der Chlorung berichteten, werden Oxidationsverfahren mit zunehmenden Interesse wissenschaftlich untersucht. Dabei wird das Ziel verfolgt die die Anwednungsfelder zu erweitern (Effizienzsteigerung, Abbau persistenter Schadstoffe) und gleichzeitig die Bildung unerwünschter Produkte zu minimieren. Die Erforschung von Oxidatinsverfahren hat sich dabei zu einem interdisziplinären und breiten Feld der Umwelt- und Wasserforschung entwickelt.
Die Vorlesung Oxidative Prozesse greift sowohl Grundlagen als auch aktuelle Forschungsthemen zu Oxidationsverfahren auf und vermittelt umfassende Kenntnisse um die Vor - und Nachteile sowohl von etablierten als auch innovativen Oxidationsverfahren einschätzen zu können.
Im Rahmen der Vorlesung Oxidative Prozesse werden folgende Lehrinhalte vermittelt:
· Ein guter Einblick in die komplexen und vielfältigen Vorgänge die in der oxidativen Wasseraufbereitung auftreten
· Befähigung zur richtigen Auswahl von Oxidationsverfahren für bestimmte Wasserressourcen
· Experimentelle Werkzeuge zur Untersuchung von Oxidationsprozessen (Effizienz, Nebenproduktbildung, Reaktionskinetik)
· Optionen zur Modellierung des Schadstoffabbaus und der Desinfektion in realen Wasseraufbereitungsprozessen
· Verständnis im Bereich der Reaktionskinetik verschiedener Oxidationsmittel
· Mechanismen des Schadstoffabbaus und der Desinfektion
· Einfluss von Wassermatrixbestandteilen wie organische Substanzen und Halogenide
· Integration von Oxidationsprozessen in die Wasseraufbereitungskette
· Fähigkeiten zur Einschätzung der Qualität aktueller Literatur und Strategien zur Bewertung von Literatur als wissenschaftlicher Gutachter
Zur Verbessurung des Lerneffekts ist der Kurs in Vorlesung und Übung unterteilt.
Lernziele:
Die Studierenden erlernen, Strategien zur oxidativen Aufbereitung verschiedener Wasserressourcen (z. B. Oberflächenwasser, Abwasser oder Grundwasser) auf Basis der jeweiligen Wasserqualität (z. B. Gehalt an organischer Substanz und Halogeniden). Die Studierenden gewinnen Kenntnisse zu wichtigen experimentelle Methoden zur Untersuchung von Oxidationsprozesse bezüglich Schadstoffabbau, Desinfektion, Nebenproduktbildung und Energiebedarf. Die Studierenden lernen, die Qualität von Forschungsarbeiten richtig zu bewerten und Einblicke in den Prozess des wissenschaftlichen Publizierens zu gewinnen.
Literatur
Tentscher, P.R., Lee, M. and Von Gunten, U. (2019) Micropollutant Oxidation Studied by Quantum Chemical Computations: Methodology and Applications to Thermodynamics, Kinetics, and Reaction Mechanisms. Accounts of Chemical Research 52(3), 605-614.
von Gunten, U. (2018) Oxidation Processes in Water Treatment: Are We on Track? Environmental Science and Technology 52(9), 5062-5075.
Terhalle, J., Kaiser, P., Jütte, M., Buss, J., Yasar, S., Marks, R., Uhlmann, H., Schmidt, T.C. and Lutze, H.V. (2018) Chlorine dioxide - Pollutant transformation and formation of hypochlorous acid as a secondary oxidant. Environmental Science & Technology 52(17), 9964-9971.
Lutze, H.V. (2016) Treatment by oxidation processes, Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA.
Lutze, H.V., Brekenfeld, J., Naumov, S., von Sonntag, C. and Schmidt, T.C. (2018) Degradation of perfluorinated compounds by sulfate radicals New mechanistic aspects and economical considerations. Water Research 129, 509-519.
von Sonntag, C. and von Gunten, U. (eds) (2012) Chemistry of ozone in water and wastewater treatment, IWA Publishing.
Voraussetzungen
Alle wesentlichen Grundlagen zum Verständnis der Lehrinhalte werden im Rahmen der Vorlesung Oxidative Prozesse vermittelt. Basisiwissen Im Bereich der Wasserchemie sind vorteilhaft
Online-Angebote
moodle
- Lehrende: Holger Lutze
Semester: WiSe 2020/21