Das Problem weitreichender Verschmutzungsereignisse durch Schwermetalle und toxische Chemikalien infolge der unkontrollierten Handhabung giftiger und gef\u00e4hrlicher Industrieabf\u00e4lle ist nicht nur in Griechenland aufgetreten, sondern auch in anderen europ\u00e4ischen L\u00e4ndern wie Frankreich, Italien, Irland u. a. Es wird zudem als ein sehr ernstes, tats\u00e4chlich bestehendes Problem anerkannt, das als europ\u00e4isches Problem behandelt werden muss und sofortiges Handeln erfordert.
\nEinerseits hat das wirksame Management des Umweltrisikos Priorit\u00e4t, um die \u00f6ffentliche Gesundheit zu sch\u00fctzen und den unmittelbaren Zugang zu sauberem Wasser sicherzustellen; andererseits steht die Sanierung der Umwelt an, bei der erstmals auch die Rechtsvorschriften zur Umwelthaftung angewendet werden sollen, nach denen \u201eder Verursacher zahlt\u201c, und zwar die Kosten der Ma\u00dfnahmen zur Vermeidung und Sanierung des Umweltschadens.
\nDas Unternehmen \u201eAluminium of Greece S.A.\u201c (ALOUMINION ELLADOS A.E.) ist eine der gr\u00f6\u00dften Industrieanlagen Griechenlands mit einer j\u00e4hrlichen Produktionskapazit\u00e4t von 165.000 Tonnen Aluminium. Als Rohstoff dient Bauxit, aus dem mit dem bekannten Bayer-Verfahren (Behandlung des Bauxits mit konzentrierter Natronlauge bei hoher Temperatur und hohem Druck) reines Aluminiumoxid gewonnen wird. Die bei der Behandlung des Bauxits mit der Natronlauge entstehende L\u00f6sung enth\u00e4lt Natrium-, Kalium-, Calcium-, Eisen-, Aluminium- und Titanionen sowie gel\u00f6ste Siliciumverbindungen und Sulfatreste, die aus der Auslaugung eines Teils der Ionen der festen Bauxitmasse in die genannte w\u00e4ssrige L\u00f6sung stammen. Letztere, die auch Spuren radioaktiver Elemente enth\u00e4lt, ist f\u00fcr die industrielle Verwendung ungeeignet, da die Anwesenheit der genannten Elemente die Wirkung der urspr\u00fcnglichen L\u00f6sung bei neuen Bauxitchargen verringert und\/oder hemmt; ihre Wiederaufbereitung bleibt daher f\u00fcr die Aluminiumindustrie ein schwer l\u00f6sbares Problem. Dar\u00fcber hinaus ist ihre Einleitung ins Meer gef\u00e4hrlich f\u00fcr die menschliche Gesundheit. Von entscheidender Bedeutung ist daher die vollst\u00e4ndige Reinigung der Abfalll\u00f6sung des Bauxitaufschlusses sowohl von den genannten Spurenelementen als auch von NaOH, damit sie im Bayer-Verfahren wiederverwendet werden kann.
\nIn diesem Zusammenhang und um eine L\u00f6sung f\u00fcr das Problem vorzuschlagen, wurde die vorliegende Diplomarbeit erstellt. Konkret wurde die Rolle der Adsorption der Eisen- und Aluminiumionen der genannten Abfalll\u00f6sung des Bauxitaufschlusses (nach dem Bayer-Verfahren) an griechischem Naturzeolith eingehend untersucht (einem g\u00fcnstigen, lokal verf\u00fcgbaren und umweltfreundlichen Adsorbens, da in Griechenland reichlich Lagerst\u00e4tten vorhanden sind, wie etwa die untersuchte Probe aus dem n\u00f6rdlichen Evros) sowie an synthetischem Zeolith. Es wurden kinetische Experimente in einem diskontinuierlich betriebenen Reaktor (Batch-Reaktor) bei Umgebungstemperatur durchgef\u00fchrt, aus deren Ergebnissen Schlussfolgerungen zum Adsorptionsmechanismus und zu den Adsorptionsisothermen der untersuchten Kation\/Zeolith-Systeme gezogen wurden. Dabei zeigte sich, dass die Adsorption von Eisenkationen an griechischem Naturzeolith (87 Gew.-% Klinoptilolith) sowie an synthetischem Zeolith (Baylith WE894: Typ 13X) einer Kinetik pseudo-zweiter Ordnung (pseudo-second order chemical reaction kinetics) folgt und sehr zufriedenstellend durch die Isothermen von Freundlich, Dubinin-Kaganer-Radushkevich und Temkin beschrieben wird, w\u00e4hrend die Adsorptionskinetik von Aluminiumkationen an griechischem Naturzeolith einem Mechanismus folgt, der gleicherma\u00dfen gut durch die einfachen kinetischen Modelle erster und zweiter Ordnung (simple first and second kinetic model), das Modell der intrapartikul\u00e4ren Diffusion (intraparticle-diffusion model) sowie die kinetischen Modelle von Elovich und Freundlich beschrieben wird. Diese kinetischen Modelle beschreiben den Mechanismus der Adsorption von Aluminiumionen an griechischem Naturzeolith zufriedenstellend, entweder f\u00fcr denselben Zeitraum (parallele Mechanismen \u2013 Koexistenz) oder f\u00fcr aufeinanderfolgende Zeitr\u00e4ume (Mechanismuswechsel \u2013 Beteiligung). Chemisorption wird f\u00fcr Aluminium zumindest \u00fcber den gesamten Untersuchungszeitraum von zwei Stunden nicht beobachtet, auch wenn nach etwa anderthalb Stunden die Kinetik pseudo-zweiter Ordnung die experimentellen Daten zufriedenstellend zu beschreiben scheint. Dieses letzte experimentelle Ergebnis bedeutet m\u00f6glicherweise die langsame Bildung chemischer Bindungen des adsorbierten Aluminiums mit Bestandteilen bzw. Gruppen der Zeolithoberfl\u00e4che (m\u00f6glicherweise in tieferen Schichten derselben). Angesichts der Koexistenz von Eisen- und Aluminiumionen in der Abfalll\u00f6sung und der Tatsache, dass Eisen nahezu sofort an der Zeolithoberfl\u00e4che chemisorbiert wird, bleibt die M\u00f6glichkeit, dass auch das Aluminium \u2013 selbst zu fortgeschrittenen Zeiten \u2013 am Zeolith chemisorbiert wird, jedoch wahrscheinlich eine M\u00f6glichkeit, die sich nicht verwirklicht, und zwar wegen der \u201eBlockierung\u201c der Poren der Oberfl\u00e4che des festen Adsorbens durch das bereits gebildete Niederschlagsprodukt aus Eisentrioxid. Was schlie\u00dflich das Isothermenmodell betrifft, dem die Adsorption von Aluminiumionen am Zeolith (griechischer Naturzeolith oder synthetisch) folgt, so beschreiben die Adsorptionsisothermenmodelle von Freundlich, Dubinin-Kaganer-Radushkevich und Temkin die physikalische Sorption von Aluminium am Zeolith zufriedenstellend.
\nAllerdings gehorcht keines der untersuchten Adsorptionssysteme Metallion\/Zeolith der Adsorptionsisotherme nach Langmuir.
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