The thesis is organised in six chapters. Chapter I gives a general introduction with motivation, important organic molecules for white biotechnology and the aim of research in the field of biotechnology and related processes. Chapter II provides the fundamental knowledge about liquid-liquid extraction (LLEx), effects of salts, hydrotropy, thermodynamic modelling, and contains the characterisation and analytical methods used in this work. Chapter III deals with properties and characterisations of aqueous HMF mixtures. The focus lies on osmotic and activity coefficients of binary and ternary mixtures inferred from vapour pressure osmometry (VPO) and the solubiliser properties of HMF investigated by solubilisation and surface tension measurements. Chapter IV is about salting-in and salting-out effects studied on the binary model system water/dipropylene glycol n-propyl ether (DPnP), which exhibits a lower solution temperature (LST). Besides inorganic salts, several organic compounds were added to the mixed solvent system water/DPnP, while salting-in and salting-out effects were detected by means of decreasing or increasing LST, respectively. In addition, a liquid-liquid separation of ethanol from water induced by the addition of different salts was considered. Chapter V includes the results of experimental liquid-liquid equilibrium (LLE) data of ternary systems with and without salt and quaternary systems with salt. The LLEx of two product molecules (HMF, glycerol) from water with n-butanol as extracting solvent, supported by salt addition, was investigated. Chapter VI provides a summary of the gained results and includes some comments on supporting or prospective experiments.

Die Arbeit ist in sechs Kapitel gegliedert. Kapitel I gibt eine allgemeine Einführung mit Motivation, wichtigen organischen Molekülen für die weiße Biotechnologie und dem Ziel der Forschung auf dem Gebiet der Biotechnologie und verwandter Prozesse. Kapitel II vermittelt das grundlegende Wissen über die Flüssig-Flüssig-Extraktion (LLEx), Effekte von Salzen, Hydrotropie, thermodynamische Modellierung und enthält die in dieser Arbeit verwendeten Charakterisierungs- und Analysemethoden. Kapitel III beschäftigt sich mit Eigenschaften und Charakterisierungen von wässrigen HMF-Gemischen. Der Schwerpunkt liegt auf Osmotischen- und Aktivitätskoeffizienten von binären und ternären Gemischen, die aus der Dampfdruckosmometrie (VPO) abgeleitet wurden, sowie auf den Lösungsvermittlereigenschaften von HMF, die durch Lösungsvermittlungs- und Oberflächenspannungsmessungen untersucht wurden. Kapitel IV befasst sich mit Einsalz- und Aussalzeffekten, die an dem binären Modellsystem Wasser/Dipropylenglykol-n-Propylether (DPnP) untersucht wurden, das eine untere Lösungstemperatur (LST) aufweist. Neben anorganischen Salzen wurden verschiedene organische Verbindungen dem gemischten Lösemittelsystem Wasser/DPnP zugesetzt, wobei Einsalz- und Aussalzeffekte durch Abnahme bzw. Erhöhung der LST nachgewiesen wurden. Darüber hinaus wurde eine Flüssig-Flüssig-Trennung von Ethanol und Wasser betrachtet, die durch die Zugabe verschiedener Salze induziert wurde. Kapitel V enthält die Ergebnisse der experimentellen Flüssig-Flüssig-Gleichgewichtsdaten (LLE) von ternären Systemen mit und ohne Salz sowie von quaternären Systemen mit Salz. Die LLEx von zwei Produktmolekülen (HMF, Glycerin) aus Wasser mit Hilfe von n-Butanol als Extraktionsmittel und Salzzugabe, wurde untersucht. Kapitel VI bietet eine Zusammenfassung der gewonnenen Ergebnisse und enthält Kommentare zu unterstützenden oder zukünftigen Experimenten.