@phdthesis{Doll2023,
  author    = {Doll, Julia},
  title     = {Entwicklung einer Non-Target-Analysestrategie zur Untersuchung komplexer Kohlenstoffgemische aus dem Bereich feuerfester Anwendungen},
  url       = {https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:kob7-24397},
  institution = {Institut f{\"u}r Integrierte Naturwissenschaften, Abt. Chemie},
  school    = {Universit{\"a}t Koblenz, Universit{\"a}tsbibliothek},
  pages     = {XVIII, 146, XIX-XXVIII},
  year      = {2023},
  abstract  = {Organische Bindemittelgemische und Prozessadditive werden aufgrund ihrer eigenschaftsverbessernden Wirkung seit langer Zeit in feuerfesten Materialien eingesetzt. Insbesondere Steinkohlenteerpeche k{\"o}nnen tausende chemische Verbindungen enthalten, von denen vor allem polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe (PAK) als kanzerogen und mutagen bekannt sind und somit sowohl eine Gefahr f{\"u}r die Umwelt als auch die menschliche Gesundheit darstellen. Doch trotz intensiver Forschung ist der genaue strukturelle Aufbau dieser Kohlenstoffgemische weiterhin nicht vollst{\"a}ndig aufgekl{\"a}rt. Dies erweist sich als zunehmend problematisch, vor allem mit Hinblick auf immer strengere gesetzliche Anforderungen im Zuge von REACH, der europ{\"a}ischen Chemikalienverordnung zur Registrierung, Bewertung, Zulassung und Beschr{\"a}nkung chemischer Stoffe. Dar{\"u}ber hinaus ist die Kenntnis der strukturellen und chemischen Zusammensetzung auch f{\"u}r eine optimale Verarbeitung der Kohlenstoffgemische zu hochwertigen technischen Produkten von nicht zu untersch{\"a}tzender Bedeutung. In der vorliegenden Arbeit wird zun{\"a}chst eine Analysestrategie zur Untersuchung komplexer, PAK-haltiger Kohlenstoffgemische entwickelt. Aufgrund ihrer Komplexit{\"a}t kommt hierbei eine Kombination unterschiedlicher Methoden, darunter Elementaranalyse, L{\"o}semittelextraktion, Thermogravimetrie, Differenz-Thermoanalyse, Raman- und Infrarotspektroskopie sowie hochaufl{\"o}sende Massenspektrometrie zum Einsatz. Dar{\"u}ber hinaus erfolgt die Ausarbeitung einer Verfahrensweise zur Auswertung massenspektrometrischer Daten auf Basis multivariater statistischer Methoden wie der hierarchischen Clusteranalyse und der Hauptkomponentenanalyse. Durch die Anwendung der so entwickelten Analysestrategie auf verschiedene industriell verwendete kohlenstoffbasierte Bindemittelgemische konnten charakteristische Eigenschaften, darunter Aromatizit{\"a}t, Molekularmassenverteilung, Alkylierungsgrad und elementare Zusammensetzung, aufgekl{\"a}rt werden. Zudem wurde nachgewiesen, dass die Verkn{\"u}pfung der hochaufl{\"o}senden Flugzeit-Massenspektrometrie mit einer multivariaten statistischen Datenauswertung ein schnelles und effektives Instrument zur Klassifizierung komplexer Bindemittelgemische und zur Identifizierung charakteristischer Molek{\"u}lstrukturen darstellt. Dar{\"u}ber hinaus erfolgt die Applikation der Analysestrategie auf bereits gefertigte feuerfeste Erzeugnisse. Hierbei konnten trotz des geringen Anteils der enthaltenen organischen Phase charakteristische Strukturmerkmale jeder Probe identifiziert und extrahiert werden, die eine zweifelsfreie Klassifizierung der feuerfesten Erzeugnisse erm{\"o}glichten.},
  language  = {de}
}