Crystallization behavior in the system EMIM[Tf_1tn2N]-AlCl_1tn3 [Elektronische Ressource] = Kristallisationsverhalten im System EMIM[Tf_1tn2N]-AlCl_1tn3 / vorgelegt von Jose Luis Solà Cervera

Jose Luis Sola Cervera

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• Publié le: 01 janvier 2010
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• Langue: Deutsch
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Extrait

Crystallization Behavior in the System
EMIM[Tf N]-AlCl 2 3
Kristallisationsverhalten im System
EMIM[Tf N]-AlCl 2 3


Der Technischen Fakultät der
Universität Erlangen-Nürnberg
zur Erlangung des Grades


DOKTOR-INGENIEUR




vorgelegt von

Jose Luis Solà Cervera



Erlangen 2010
II













Als Dissertation genehmigt von
der Technischen Fakultät der
Universität Erlangen-Nürnberg

Tag der Einreichung: 05.02.2010
Tag der Promotion: 06.08.2010
Dekan: Prof. Dr. Reinhard German
Berichterstatter: Prof. Dr. Axel König
Prof. Dr. Frank Endres

III
Vorwort
Diese Arbeit entstand von September 2006 bis Januar 2010 während meiner Zeit als
wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl für Thermische Verfahrenstechnik an der Friedrich-
Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg. Das dieser Dissertation zugrundeliegende Vorhaben
wurde mit Mitteln des Bundesministeriums für Bildung und Forschung unter dem Förder-
kennzeichen 01RI05208 gefördert. Die Verantwortung für den Inhalt dieser Veröffentlichung liegt
beim Autor.
Mein besonderer Dank gilt meinem Doktorvater Herrn Prof. Dr. Axel König, der mir die
Möglichkeit zur Promotion in Erlangen gab. Herzlichen Dank für die wissenschaftliche
Anleitung, die fortlaufende Unterstützung, die zahlreichen fruchtbaren Ideen und die
gemeinsamen Autoreisen zum Projekttreffen.
Herrn Prof. Dr. Frank Endres von der Technische Universität Clausthal danke ich für die
Übernahme des Zweitgutachtens. Bei Herrn Prof. Dr. Wolfgang Arlt möchte ich mich auch für die
Möglichkeit zur Promotion an seinem Lehrstuhl bedanken. Weiterhin möchte ich Herrn Prof. Dr.
Wilhelm Schwieger für die Übernahme des Vorsitzes meiner mündlichen Prüfung danken. Frau
Prof. Dr. Carola Kryschi danke ich für die Mitwirkung als fachfremder Prüfer im
Prüfungskollegium.
Entscheidende Teilaspekte dieser Arbeit wurden von meinen Hiwi-, Studien- und Diplomarbeitern
beigetragen. Für ihren Einsatz und Fleiß danke ich Philipp Keil, Maris Kohv und Mirijam Zobel.
Ich möchte mich weiterhin bei allen Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern des Lehrstuhls für die
kollegiale Zusammenarbeit bedanken. In besonderem Maße danke ich Rosa Eckstein und Petra
Koch für die Hilfe im Labor, Matthias Seidel, Hans Geus und Wolfgang Gäckel für ihre
handwerklichen und elektronischen Arbeiten in den Werkstätten und Elisabeth Wenzel und Vera
Cremers für die Verwaltung im Sekretariat. Für das Korrekturlesen bedanke ich mich bei Dr.
Stefan Schneid.
Bei meinem früheren Bürokollegen Martin Reithinger möchte ich mich für die ersten Schritte bei
meiner Promotion bedanken. Ein großes „Thank you“ an Muhammed Hussain, meinem
Bürokollegen im letzten Jahr, mit dem ich sehr viel Spaß hatte und der mir immer sehr hilfreiche
Ratschläge gab.
Ganz herzlich möchte ich mich auch bei Dr. Dirk Weckesser bedanken, der immer für mich da
war und mir mit Rat und Tat zur Seite stand, sowohl fachlich als auch persönlich.
Frau Eckstein war für mich mehr als eine Chemielaborantin. Sie hat mir oft Mut zugesprochen
und hat sich meine Probleme und Gedanken immer gerne angehört und mir sehr gute Tipps
gegeben.
Bedanken möchte ich mich weiterhin bei Maris Kohv und Muge Aksoyoglu, die immer Zeit für
mich und meine persönlichen Angelegenheiten hatten.
Finalment m´agradaria donar les gràcies de tot cor a la meua familia i en especial als meus pares,
Luis i Isabel, per tota l´estima i gran amor que m´han donat durant tota la meua vida. Gràcies per
el gran esforç, sacrifici i dedicació invertits en la meua educació en tots aquests anys. Gran part
d´allò que sóc i he aconseguit és també vostre.
Mis últimas palabras van dedicadas a mi gran Amor, Stefania, que tanto me ha ayudado, motivado
y fortalecido con su tiempo, cariño, amor y constante ánimo para completar este trabajo y que me
ha llenado el corazón y hecho muy feliz durante este último año en Erlangen.
IV
Teile dieser Arbeit wurden bereits veröffentlicht:
SOLA CERVERA, Jose Luis; KÖNIG, Axel: Crystallization behaviour of the binary System
EMIMCl-AlCl ; In: Proceedings of the 17th Int. Symp. on Industrial Crystallization ISIC 3
2008; Maastricht/NL (2008), S. 1921.
SOLA CERVERA, Jose Luis; KÖNIG, Axel; KEIL, Philipp: Determination of Distribution
Coefficients in EMIMCl-MIM Mixtures by Zone Melting Technique. Chemical Engineering
& Technology, 33 (2010) Nr. 5, S. 821.
SOLA CERVERA, Jose Luis; KÖNIG, Axel: Recycling Concept for Aluminium Electrodeposition
from the Ionic Liquid EMIM[Tf N]-AlCl . Chemical Engineering & Technology, submitted 2 3
May 2010, accepted for publication, July 2010.

Tagungsbeiträge:
SOLA C., Jose Luis; KÖNIG, Axel: Crystallization Behaviour of the binary System EMIMCl-
AlCl (Vortrag); VDI-GVC-Fachausschusssitzung „Kristallisation“, Halle (07.03.2008) 3

SOLA C., Jose Luis; WECKESSER, Dirk, KÖNIG, Axel; JENSEN, Detlef: Die IC in der
Verfahrenstechnik: Der Nutzen von Ionischen Flüssigkeiten (Vortrag) Dionex IC-
Anwendertreffen, Fürth (06.05.2008)

SOLA C., Jose Luis; KÖNIG, Axel: Crystallization Behaviour of the binary System EMIMCl-
AlCl (Poster); 17th Int. Symp. on Industrial Crystallization ISIC 2008, Maastricht/NL (2008) 3

SOLA C., Jose Luis; WONG, Jorge; KÖNIG, Axel: Production of Ionic Liquids through
Metathesis by Melt Crystallization (Poster); 17th Int. Symp. on Industrial Crystallization ISIC
2008, Maastricht/NL (2008)

SOLA C., Jose Luis; KEIL, Philipp; KÖNIG, Axel: Crystallization and Solubility Effects in the
System EMIM Chloride – AlCl (Poster) Green Solvents – Progress in Science and 3
Applications 2008, Friedrichshafen (2008)

SOLA C., Jose Luis; KEIL, Philipp; KÖNIG, Axel: Crystallization and Solubility Effects in the
System EMIM Chloride – AlCl (Poster) 1st Asia Pacific Conference on Ionic Liquids and 3
Green Processes, APCIL 2009, Beijing (2008)

V
SOLA C., Jose Luis; KÖNIG, Axel: Bestimmung der Verteilungskoeffizienten im System
EMIMCl-MIM mittels Zonenschmelzen (Poster) VDI-GVC-Fachausschusssitzung
„Kristallisation“, Dortmund (2009)

SOLA C., Jose Luis; KÖNIG, Axel: Determination of Distribution Coefficients in EMIMCl-
th
MIM Mixtures by Zone Melting Technique (Poster) 16 International Workshop on Industrial
Crystallization, BIWIC 2009, Lappeenranta/FI (2009)
VI
Contents
Vorwort .................................................................................................................................. III
Contents ................................................................................................................................... VI
Table index .............................................................................................................................. XI
Figure index ......................................................................................................................... XIII
Symbol index ..................................................................................................................... XVIII
Kurzfassung ....................................................................................................................... XXII
Abstract ............................................................................................................................. XXIII
1 Introduction and definition of objectives ....................................................................... 1
2 State of art ......................................................................................................................... 4
2.1 Ionic Liquids .............................................................................................................. 4
2.1.1 Synthesis of Ionic Liquids .................................................................................. 4
2.1.2 Selected properties of Ionic Liquids ................................................................... 5
2.1.2.1 Melting points and decomposition temperature of Ionic Liquids .................. 5
2.1.2.2 Electrochemical window, viscosity and conductivity of Ionic Liquids ......... 6
2.1.2.3 Solubility and solvatation in Ionic Liquids .................................................... 7
2.1.3 Impurities in Ionic Liquids ................................................................................. 7
2.1.4 Methods for the analysis of Ionic Liquids .......................................................... 8
2.1.5 Purification methods for Ionic Liquids .............................................................. 8
2.1.5.1 Extraction ....................................................................................................... 9
2.1.5.2