Beim Ausprobieren: Kraus forscht unter Hochdruck an Fluor

Im Reinhart Koselleck-Projekt „Fluorchemie unter Hochdruck“ wird Prof. Dr. Florian Kraus das Verhalten des chemischen Elements in Extremsituationen analysieren. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) fördert das Vorhaben mit 750.000 Euro für fünf Jahre.
Mehrere hundert Millionen Tonnen Chemikalien werden weltweit jedes Jahr hergestellt. Um in Produktion, Lagerung oder Transport größtmögliche Sicherheit zu gewährleisten, ist fundiertes Wissen über das Verhalten der jeweiligen Stoffe in unterschiedlichen Situationen entscheidend. Für Fluor ist das allerdings noch nicht abschließend gesichert.
„Fluor und seine Verbindungen zeigen einzigartige und hervorragende Eigenschaften und bieten daher zahlreiche Anwendungsmöglichkeiten auch in unserem Alltag beispielsweise in Medikamenten, Kleidungsstücken und Schmiermitteln“, erklärte der Wissenschaftler vom Fachbereich Chemie der Philipps-Universität. „Doch ist noch nicht ausreichend erforscht, wie das Element Fluor unter extremen Bedingungen reagiert.“
Was passiert beispielsweise bei sehr hohen Temperaturen wie bei einem Brand? Im Projekt soll vorrangig untersucht werden, wie Fluor und fluorbasierte Oxidationsmittel bei extremen Drücken von bis zu 4000 bar und Temperaturen oberhalb von 400 Grad Celsius reagieren.
„Wir werden Grundlagenforschung betreiben, die gleichzeitig einen hohen Anwendungsbezug hat beispielsweise, was Transportsicherheit oder Brandschutz betrifft“, kündigte Kraus an. Denn obwohl Fluor und fluorbasierte Oxidationsmittel in großen Mengen in Spezialbehältern gelagert und transportiert werden, sei praktisch nichts über ihr Verhalten in solch extremen Situationen bekannt.
Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) begutachtete die Arbeitsgruppe von Kraus als außerordentlich geeignet, um diesen Umstand zu ändern. „Für die geplanten Untersuchungen ist ein hohes Maß an Erfahrung im Umgang mit Druckreaktionen notwendig“, erklärte Kraus. „Wir sind eine der wenigen Arbeitsgruppen weltweit, die entsprechende Kompetenzen ausweisen kann.“
Sollte es gelingen, die im Antrag beschriebenen Einzelvorhaben zu realisieren, werde das Meilensteine in der anorganischen Chemie darstellen. Von der Förderung finanziert werden eine Postdoktorandenstelle, ein Raman-Spektrometer, das für die Charakterisierung chemischer Verbindungen notwendig ist, sowie Materialkosten zum Bau der notwendigen Apparaturen, die ein sicheres Arbeiten mit Fluor und Halogenfluoriden erlauben.
„Derartige Reaktionen können nur unter besonderen Sicherheitsvorkehrungen durchgeführt werden“, erläuterte Kraus. „Die Förderung ermöglicht uns unter anderem, entsprechende Apparaturen anzuschaffen und spezielle Räume an unserer Universität entsprechend auszustatten.“
Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) möchte Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern die Möglichkeit eröffnen, in hohem Maße innovative und im positiven Sinne risikobehaftete Projekte durchzuführen. Für die Dauer von fünf Jahren werden Mittel für Personal, wissenschaftliche Geräte, Verbrauchsmaterial, Reisen und sonstige Publikationskosten zur Verfügung gestellt. Die Fördersumme für die gesamte Laufzeit beträgt zwischen 500.000 und 1,250 Millionen Euro.

* pm: Philipps-Universität Marburg

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