Ausbeute

Ertrag

Welcher Prozentsatz der theoretisch möglichen Rendite wäre das? mw-headline" id="Definition">Definition[Bearbeiten | < Quelltext bearbeiten] Die Ausbeute einer Reaktanz ist in der chemischen Industrie die erhaltene Produktmenge. Von einem "Ertrag" spricht man vor allem dann, wenn eine Umsetzung mit der Intention erfolgt ist, ein konkretes Erzeugnis zu erzeugen, z.B. in der synthetischen Natur.

Oftmals beziehen sich die angegebenen Ausbeuten nicht auf eine einzelne Umsetzung, sondern auf eine Reihe von Stufen, die von den ersten Verbindungen zum angestrebten Endprodukt übergehen, mit Verlusten, die in jedem dieser Stufen entstehen, vor allem bei der Reinigung des Endprodukts.

Um die spezifizierte Rendite sinnvoll zu gestalten, muss sie auf eine Grundlage Bezug nehmen. In der Praxis ist es gängige Praxis, den prozentualen Anteil der Menge des isolierten Produkts an der maximalen Menge der zu verwertenden Produktsubstanz (ohne Verluste) in Prozenten zu ermitteln. In der Regel wird eine höhere Rendite anstreben. Der Ertrag wird in der Regel als Verhältnis der Substanzmengen des tatsächlich erhaltenen Produkts und der theoretisch höchstmöglichen Substanzmenge angegeben.

Bei der theoretischen maximalen Produktmenge handelt es sich um die Menge des geringsten Reaktanten oder einer stoichiometrischen Fraktion oder eines Mehrfaches davon. Vogel's Lehrbuch für praktische organische Chemie[1] gliedert die Erträge in die folgenden Kategorien: Aber auch die Ausbeute bei sehr lückenhaften Umsetzungen kann mit den gewonnenen Ausgangsstoffen in Verbindung gebracht werden. Dies ist in der Fachliteratur für Untersuchungen zur Schwankungsbreite einer katalytischen Reaktanz ohne Verbesserung der Prozessbedingungen gängig.

Darüber hinaus finden sich in der Fachliteratur in solchen Studien Erträge von nicht entkoppelten Produkt-Kanal-Gemischen, bei denen die Bewertung nur mit Hilfe von Analysemethoden wie der Gas-Chromatographie oder der Kernspintomographie durchgeführt wurde. Mit solchen Daten ist es nicht möglich, aus dem veröffentlichten Messwert verlässlich eine reale Ausbeute an Einzelprodukten abzuleiten, da für die Prüfung keine konkreten Problemstellungen zu lösen waren.

Bei der ( "industriellen") Herstellung von chemischen Stoffen ist die Ausbeute von großer Wichtigkeit und es werden erhebliche Forschungsanstrengungen unternommen, um die Verfahren für eine höhere Ausbeute zu optimier. Geringe Erträge führen nicht nur zu einem erhöhten Konsum teurer Chemie, sondern auch zu unnötigem Abfällen. Das folgende Beispiel veranschaulicht die Kalkulation und Signifikanz der Rendite.

Sowohl für jeden dieser Unterschritte als auch für die Gesamtsynthese kann eine Ausbeute festgelegt werden. Weil in jedem Arbeitsschritt das Reagens im Übermaß verwendet wurde (was in der Praxis üblich ist), wäre die maximale Produktmenge, die jedes Mal hätte hergestellt werden können, gleich der Menge des verwendeten Edukts gewesen. Daher sind die Renditen der Teilschritte: Weil die Gesamtrendite das Ergebnis aller Teilerträge ist, besteht eine Möglichkeit zur Optimalisierung auch in der Reduzierung der Anzahl der Teillagen.

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