Welche verschiedenen Systemgrenzen gibt es?

Aufgabe: Beispiel offenes System

Welche Kenngrößen kann man bilanzieren?
Masse, Stoffmenge, Energie
Ideales Gas und Zustandsänderungen
p = const.: isobar
T = const.: isotherm
V = const.: isochor
s = const.: isentrop
𝑆 = 𝑄/𝑇
𝑠 = 𝑆/𝑚 = 𝑄/𝑚𝑇
p*V= n*R*T
Welche Arten des Betriebs gibt es
Batch Betrieb: Kein Zu - oder Ablauf
Semi-Batch Betrieb: Zulauf aber kein ABlauf
kontinuierlicher Betrieb: Zu und Ablauf vorhanden

Welche Vor und Nachteile haben Batch bzw. Kontinuierliche Betriebe

Was bedeutet adiabat?
(Wärmestrom q = 0) kein Wärmeübergang an die Umgebung. Die Temperatur ist eine
quasi-linearer Funktion vom Umsatz
Was bedeutet polytrop?
endlicher Wärmeübergang an die Umgebung (keine einfache Kopplungsgleichung, simultane Lösung der Stoff- und Wärmebilanz erforderlich)
Was bedeutet autotherm?
Verwendung einer internen Wärmekopplung im zusätzlichen Wärmeübertrager zur Einstellung der Reaktionstemperatur ohne Energiezufuhr.
Wie ist die Reaktionsgeschwindigkeit definiert?
Arrhenius Ansatz:
=> Temperaturerhöhung von 10 Kelvin führt zu 2x Reaktionsgeschwindigkeit

Wichtige Kennzahlen?

WIe ist der Umsatz definiert?
Xa := abreagierte Menge A/ insgesamt eingesetzte Menge A
Wie ist die Selektivität definiert?
Sa,p: gebildete Menge P/tatächlich mögliche Menge P

Wie ist Ausbeute definiert?
gebildete Menge P/ max. mögliche Menge P
Wie ist STY (Space-TIme-Yield) definiert?

Was ist TTN (Total Turnover Number)
Wie viel mol Produkt pro Mol Enzym wurde während der Lebenszeit edes Enzyms produziert?

Reihenfolge von DNA bis Metabolite

Biologische Einheiten
Proteinstrukturen:
Primär: linear
Skundär
Tertiär:
Quatiätstruktur:

Was ist Anabolismus/Katabolismus
Katabolismus: Abbau komplexer organischer Moleküle zur Energiegewinnung
Anabolismus: AUfbau kompleyer organischer Moleküle unter Energieverbrauch
Wie ist der Prozess eine biotechnischen Herstellung?

Michaelis-Menten Kinetik
E + S <=> ES -> EP <=> E + P

Wachstum von Bakterien:
n= log (N/N o )
----------------
log 2

Welche der folgenden Begriffe gehört nicht zu den Megatrends, die die chemische
Industrie bedienen möchte?
□ Altern der Gesellschaft
□ Mobilität
□ Inflation
□ Gesundheit
Aufgabe Stöchiometrie?

Stoßtheorie und Temperaturabhängigkeit einer Reaktion

Voraussetzungen für exponentielles Wachstum:
• Ausreichend Nährstoffe (z.B. Kohlenstoff-/Stickstoff-/Phosphat-Quelle)
• Sauerstoff bei aeroben Mikroorganismen
• Ausreichend Platz

Welche der genannten Elemente gehören zu den Makrobioelemten
Eisen, Schwefel, Magnesium, Phosphor
Wie viele Arten von Enzymen gibt es?
7:

Beschreibe die 3 Reaktorkonfigurationen für enzymatische Biotransformationen.

Aufgabe: Michealis-Menten Kinetik
Volumenaktivität: U/ml
Spezifische Aktivität: U/mg(E)
Wechselzahl (kcat): 1/s
kcat= mol (umgesetztes substrat)/ mol (Enzym)* Sekunde

WIe ist die Reynoldszahl definiert?
Verhältnis zwischen Trägheit und Zähigkeit

Wie ist die Nusseltzahl definiert?
Gleichgewicht zwischen Trägheitskräften und Viskositätskräften

Wie ist die Weberzahl definiert?
Verhältnis von Trägheitskraft zu Oberflächenspannungskraft in Strömungen

Bernoulli Gleichung und so

Kontinuitätsgleichung

Welche verschiedenen Rührer gibt es, welche Art der Mischung ?
axial:
radial:
langential:

Welche Kriterien für die Wahl des Aufarbeitungsprozesses?
Ort/Art des Produktes

Wärmestrom:

Welche Wärmetransportmechanismen
Welche Organismus macht Zitronensäureherstellung?
Aspergillus niger
Membranen „Größe Reihenfolge“
Mikrofiltration > Ultrafiltration > Nanofiltration > Umkehrosmose

Hagen-Poiseuilles Gesetz:

Stokes Gesetz:

Zentrifugation im Labor
Radialbeschleunigung aR einer Zentrifuge:
aR = ω2 ∙ r mit ω = 2 ∙ 𝜋 ∙ 𝑛

WIe werden Zellen quantifiziert

Herleitung der Verstärkungsgerade

Dreiecksdiagramm

Was ist die Binodale, Konnoden?
In einem Phasendiagramm für ein binäres oder ternäres Flüssig/Flüssig-Gleichgewicht (z. B. ein Diagramm mit Konzentration als Achse) trennt die Binodale den Bereich, in dem sich die beiden Flüssigkeiten vollständig mischen (homogene Phase), von dem Bereich, in dem sie phasengetrennt vorliegen (heterogene Phase).
Innerhalb der Binodalen existieren zwei flüssige Phasen mit unterschiedlichen Zusammensetzungen im Gleichgewicht.
Außerhalb der Binodalen bildet das System eine einzelne homogene Flüssigphase
Konoden: Mischungslücken Isothermen
Nomenklatur der Prozesströme:
Lösungsmittel:
Trägerstoff:
Extraktstoff:
Extrakt:
Raffinat:

Apparate für Mischen, Rühren und Lagern

Axiale, tangentiale Druck bzw. Spannung

Kapazitätsmethode: Welche Formel, für was, welche Angaben braucht man, welche Genauigkeit?

Für was steht HAZOP
Hazard and Operability
Für was steht PAAG
Prognose Auffinden der Ursache Abschätzen der Auswirkung Gegenmaßnahmen
Verschiedene Fermentationstypen

WIe sieht ein Beispiel Aminosäure aus?
unpolar/hydrophob
polar/neutral
sauer
basisch

WIe sieht ein Beispiel Kohlenhydrate aus?

Wie sehen Nukleinbase Molekülschreibweise aus?

Wie sehen Fettsäuren in Molekülschreibweisen aus
Fettsäuren sind Carbonsäuren mit mindestens vier Kohlenstoff-Atomen
