Alkaline calcium carbonate from soda production. Composition and proposal of use. Alkaliczny węglan wapnia z produkcji sody. Skład i propozycja wykorzystania
Distillery waste lime (a by-product from the Solvay soda
process) was studied for CaCO3 content (above 90% by
mass) and for amorphous Ca(OH)2 one and used for pptn.
of PO4
3- ions from aq. solns. The orthophosphate content
was decreased from 100 mg/L down to below 5 mg/L after
90 min long treatment. The lime stored for 2 yr was less
efficient than the fresh one. Wielotonażowy odpad z produkcji sody metodą
Solvaya, jakim jest wapno posodowe,
scharakteryzowano metodami miareczkowania
alkacymetrycznego, FTIR, XRD oraz TGA.
Ustalono, że podstawowymi składnikami wapna
posodowego są węglan wapnia (powyżej
90%) oraz amorficzny wodorotlenek wapnia,
zawartość którego z upływem czasu maleje
w nieznacznym stopniu. Wykazano możliwość
zastosowania wapna posodowego jako czynnika
efektywnie usuwającego jony fosforanowe
z roztworów wodnych. Zbadano kinetykę
oraz wydajność wytrącania fosforanów wapnia
za pomocą wapna posodowego, a także określono
zmiany pH w tym procesie. Stwierdzono,
że na skutek przechowywania wapna posodowego
przez 2 lata jego aktywność względem
fosforanów ulega obniżeniu co najmniej
2-3-krotnie.Produkcja sody z kamienia wapiennego metodą Solvaya prowadzi
do powstawania dużych ilości odpadów. Za najbardziej uciążliwe dla
środowiska uważa się wapno posodowe (WP), które jest produktem
ubocznym destylacji amoniaku i zawiera w swoim składzie węglan
wapnia oraz wodorotlenek wapnia. W zakładach produkcyjnych
Janikosoda oraz Soda Mątwy należących do spółki Soda Polska Ciech
powstaje ok. 250 tys. t (w suchej masie) tego odpadu rocznie. WP częściowo
znajduje zastosowanie w rolnictwie jako materiał do odkwaszania
gleby, ale większość jest składowana w osadnikach o dużej
powierzchni, które są dobrze widoczne na zdjęciach satelitarnych1).
Wstępne badania wykazały, [...]
Industrial cationic starch as a flocculant in technology of water clarification. Przemysłowa skrobia kationowa jako flokulant w technologii oczyszczania wody
Cationic starch was added to a kaolin suspension (4 g/L)
flocculated with Fe2(SO4)3 and Al polychlorides as com.
coagulants. The flocculation effectiveness of the starch increased
markedly in presence of Fe3+ and Al3+ ions. Skrobia kationowa jest produktem w pełni biodegradowalnym
i potencjalnie może zastąpić
flokulanty syntetyczne w technologii oczyszczania
wody. Zbadano właściwości flokulacyjne
ziemniaczanej skrobi kationowej Borcet SZ
2000 (charakteryzującej się stopniem podstawienia
0,18-0,20) w obecności handlowych
koagulantów: PIX-123 (siarczan(VI) żelaza(III))
oraz PAX-XL19 (polichlorek glinu). Stwierdzono,
że efektywność flokulacyjna skrobi kationowej
wyraźnie wzrasta w obecności jonów
Fe3+ i Al3+. Dla modelowej zawiesiny kaolinu
(4 g/dm3) określono optymalne dawki koagulantów
oraz flokulanta wynoszące 0,05%
i 0,225% (PIX+Borcet) oraz 0,005% i 0,225%
(PAX+Borcet) w stosunku do masy kaolinu.
Wykazano, że przedawkowanie koagulantów
może prowadzić do obniżenia wydajności procesu
sedymentacji zawiesiny.
Skrobia kationowa znana jest jako środek pomocniczy do sklejania
i odwadniania włókien celulozowych w produkcji papieru1, 2). W ostatnich
latach skrobię kationową, będącą polimerem o właściwościach
biodegradowalnych, badano także pod kątem jej działania flokulacyjnego3-
10). Oznaczenie aktywności flokulacyjnej biopolimerów stwarza
możliwość stosowania ich w charakterze zamienników polimerów syntetycznych
w procesach oczyszczania wód i ścieków. W koloidalnych
zawiesinach naturalnych znaczną część fazy stałej stanowią cząstki minerałów ilastych. Zazwyczaj posiadają one powierzchniowy ładunek
ujemny, powstający wskutek izomorficznej zamiany atomów krzemu
na atomy glinu w sieci krystalicznej glinokrzemianów. Dodatnio
[...]
Waste calcined limestone from soda production as effective aid for removal of phosphate ions. Odpadowy kalcynowany kamień wapienny z produkcji sody jako efektywny środek do usuwania jonów fosforanowych
Calcined limestone waste from soda prodn. was studied
by IR spectroscopy, X-ray diffraction and thermogravimetry
and used for pptn. of phosphate ions from aq. solns. At the
waste-to-phosphate ratio 1:1 (by mass), the phosphate ion
concn. was decreased from 100 mg/L down to 4-9 mg/L.
After 2 yr. long storage of the limestone, it lost about 16%
of the free lime. W procesie produkcji sody metodą amonowo-
sodową (metodą Solvaya) powstaje wielotonażowy
odpad, jakim jest tzw. przepał kamienia
wapiennego. Widmo w podczerwieni,
dyfraktogram rentgenowski oraz krzywa termograwimetryczna
wskazują, że jego podstawowe
składniki to węglan wapnia (13%) oraz
wodorotlenek wapnia (74%), który z upływem
czasu ulega stopniowej konwersji do węglanu.
W zawiesinie wodnej wodorotlenek wapnia
częściowo rozpuszcza się powodując alkalizację
roztworu porównywalną z działaniem
wapna technicznego (pH>12). Dzięki temu
przepał kamienia wapiennego jest materiałem
wydajnie usuwającym jony fosforanowe z roztworów
wodnych, zapewniając skuteczność
podobną do uzyskiwanej przy pomocy wapna
technicznego.
Fosfor jest ważnym pierwiastkiem biogennym, lecz trafiając do
środowiska w nadmiernych ilościach na ogół powoduje eutrofizację
zbiorników wody słodkiej. Do usuwania jonów fosforanowych
z roztworów wodnych można stosować rozmaite metody, w tym procedury biologiczne oraz fizykochemiczne1, 2). W technologii
oczyszczania wód najczęściej wykorzystywane są metody adsorpcji
oraz strącania. Jako tanie i łatwo dostępne sorbenty mogą być
stosowanie m.in. minerały naturalne po minimalnej modyfikacji:
dolomit3, 4), kalcyt5, 6) oraz getyt7). Proponowane są też liczne
sorbenty sztuczne, takie jak modyfikowane glinki8, 9), aktywowany
tlenek glinu10), szlam cementowy11), odpadowy szlam czerwony12),
saponifikowane resztki pomarańczy13). Z[...]
Badania wpływu parametrów budowy nieorganicznych pigmentów na ich właściwości adsorpcyjne
Przedstawiono wyniki badań budowy i struktury
krystalograficznej kilkunastu nieorganicznych
pigmentów stosowanych do barwienia
tworzyw sztucznych oraz do wyrobu farb.
Określono też wielkość ich powierzchni właściwej.
Ustalono, że struktura krystalograficzna
oraz skład atomowy pigmentów mają
wpływ na ich barwę, natomiast nie mają związku
z powierzchnią właściwą. Stwierdzono, że
na wielkość powierzchni właściwej w istotny
sposób wpływa rodzaj operacji jednostkowych
i parametry procesu technologicznego
produkcji pigmentów. Wykazano istnienie
zależności między stopniem rozwinięcia
powierzchni pigmentu a jego zdolnością do
wiązania plastyfikatora.
Sixteen com. inorg. pigments were purified by extn.
with AcOBu and studied for sp. surface (adsorption of
methylene blue), interplanar distance, phase compn.
(X-ray diffraction) and plasticizer no. The sp. surface
did not depend on crystallographic structure and at.
compn. but strongly affected the adsorption ability of
the pigments.
Niszczenie metali przez korozję i powodowane przez nią straty
można obniżyć przez dobór metalu konstrukcyjnego oraz metody jego
antykorozyjnego zabezpieczenia. Ze wszystkich stosowanych metod
i sposobów ochrony metali przed korozją największe zastosowanie
znalazły powłoki malarskie. W większości przypadków podstawową
funkcję antykorozyjną w powłoce spełnia pigment, który dodatkowo
nadaje jej odpowiednie właściwości fizykomechaniczne i fizykochemiczne.
Pigmenty nieorganiczne spełniają różnorodne funkcje w wielu
dziedzinach techniki1-3).
Pigmenty są barwnymi substancjami o wysokiej dyspersyjności,
są nierozpuszczalne w ciekłym środowisku i zdolne do tworzenia
z żywicami lub spoiwami lakierowymi dekoracyjnych lub dekoracyjno-
ochronnych powłok. Zazwyczaj są to nieorganiczne sole lub
tlenki wielowartościowych metali, metaliczne pyły oraz pudry, a także
związki organiczne. Pigmenty organiczne najczęściej są wykorzystywane
do podkreślenia intensywności dane[...]
Study on properties of oxide pigments after environmental expositions Badania właściwości pigmentów tlenkowych po narażeniach środowiskowych DOI:10.15199/62.2015.1.5
Seven com. oxide pigments were studied for corrosion
resistance in aq. solns. of H2SO4 or NaOH by colorimetry,
thermogravimetry, X-ray diffraction, chem. anal, and adsorption
of methylene blue. Some changes in color and
chem. compn. of the pigments were obsd. esp. in the case
of Zn-contg. pigments.
Przedstawiono wyniki badań wpływu wodnego
roztworu kwasu siarkowego i zasady sodowej
na niektóre właściwości termoodpornych tlenkowych
pigmentów spinelowych. Za pomocą
spektrometrii odbiciowej, fluorescencji rentgenowskiej,
termograwimetrii, strukturalnej
rentgenografii dyfrakcyjnej oraz adsorpcji błękitu
metylenowego określono zmianę barwy,
składu chemicznego, budowy krystalograficznej
i powierzchni właściwej pigmentów oraz
występowanie efektów cieplnych. Wskazano
na negatywny wpływ środowisk chemicznych
na właściwości powierzchniowe pigmentów
oraz ich późniejsze zachowanie w powłoce
malarskiej.
Do zabezpieczania urządzeń i aparatów pracujących w podwyższonych
temperaturach są stosowane materiały termoodporne.
Najczęściej wytwarza się je z żywic silikonowych wytrzymujących
temp. do 700°C, aromatycznych imidów odpornych do
450°C oraz z polimerów fluorowych odpornych do 350°C. Powłoki ze szklistych nieorganicznych emalii mogą być eksploatowane do
temp. ok. 1400°C. We wszystkich rodzajach powłok znajdują się
pigmenty i napełniacze. Powinny one zachować swoje pierwotne
właściwości i nie okazywać katalitycznego wpływu na powłokę,
powodując przyspieszone jej niszczenie1-3).
Do pigmentów zwiększających termoodporność powłok zalicza
się neutralne tlenki metali lub metaliczne proszki (stal nierdzewna,
puder aluminiowy, stałe roztwory złożone z mieszaniny tlenków metali
nazywane pigmentami spinelowymi). Skład pigmentów spinelowych
można wyrazić za pomocą ogólnych wzorów:
IMe2+Ox
IIMe3+O3 lub IMe2+Ox
IIIMe4+O3
w których IMe2+ to jony Mg, Zn, Fe, Co, Mn, Ni, Cu, Ca, Sr, Ba,
Cd, Pb, IIMe3+ - jony Al, Fe, Cr, Mn, a IIIMe4+ - Ti, Sn, Sb,[...]
Mechanical and structural properties of films made of poly(vinyl chloride) emulsions Właściwości mechaniczne i strukturalne błon z emulsyjnych poli(chlorków winylu) DOI:10.15199/62.2017.1.23
Four com. emulsion poly(vinyl chloride) samples were
plastified by addn. of 4 com. plastificators (120% by mass),
gelled at 140°C or 160°C for 50 min and studied for softening
temp., crystallinity, tensile strength and hardness.
The softening temps. were 23-28°C, rel. hardness was
0.03-0.15, max. breaking stress was 1.3-5.8 MPa, rel. elongation
at break 105-219% and crystallinity 19-43.6%. No
significant correlations were found.
Przedstawiono wyniki badań strukturalnych
i mechanicznych właściwości błon otrzymanych
przez żelowanie plastizoli w temp. 140 i 160°C.
Plastizole składały się z czterech różnych emulsyjnych
poli(chlorków winylu) i plastyfikatorów.
Oznaczono wymiary i rozrzut frakcyjny ziaren
wszystkich typów emulsyjnych PVC. Obliczono
wartości parametrów rozpuszczalności plastyfikatorów.
Wskazano na przebieg procesów
rozkładu polimeru podczas żelowania. Wyznaczono
temperaturę mięknienia błon. Badano
twardość względną błon. Określono wytrzymałość
błon na zerwanie oraz podano wartość wydłużenia
względnego przy zerwaniu. Zbadano
stopień krystaliczności błon. Potwierdzono we
wszystkich rodzajach badań decydujący wpływ
temperatury żelowania. Na podstawie całości
wykonanych badań wskazano na występowanie
wzajemnych korelacji i współzależności pomiędzy
określanymi właściwościami błon.Szerokie wykorzystanie materiałów polimerowych w technice
spowodowane jest ich cennymi właściwościami mechanicznymi.
W szczególności dotyczy to wytrzymałości na działanie sił mechanicznych
i odporności na urazy, a także ich zdolności do odwracalnych
deformacji. Właściwości te w znacznym stopniu zależą od obecności
w materiale dwóch rodzajów wiązań chemicznych odróżniających się
energią. Są to wiązania pomiędzy atomami w makrocząsteczce oraz
znacznie słabsze wiązania międzycząsteczkowe pomiędzy łańcuchami.
Oznacza to, że mechaniczne właściwości polimerów są zależne od
budowy materiału. Problem polega na wytworzeniu w polimerowym
materiale t[...]
Właściwości strukturalne i fizykomechaniczne błon z poli(chlorku winylu) barwionych pigmentami spinelowymi DOI:10.15199/62.2019.8.5
Powłoki malarskie eksploatowane w środowiskach chemicznych
ulegają przyspieszonemu niszczeniu. Zawarte w powłoce pigmenty
wpływają na zwiększenie jej odporności na czynniki agresywne,
a także na ciepło i promieniowanie świetlne. Bardzo skutecznie
zwiększają właściwości ochronne powłok pigmenty pasywujące i protektorowe,
mające kształt płytek lub rybich łusek, tworzące w powłoce
równoległe do podłoża płaskie warstwy1, 2).
Wyjaśnienie wpływu pigmentów na barwę oraz właściwości strukturalne
i fizykomechaniczne polimerowych błon jest często podejmowane
przez zespoły badawcze. Interesujące są zmiany właściwości błon spowodowane
ciepłem, czynnikami chemicznymi i promieniowaniem UV.
Pintus i współpr.3) badali zachowanie pigmentów w błonach poddanych
działaniu tlenu i promieniowania UV. Pigmentami w powłokach były
98/8(2019) 1239
Mgr inż. Przemysław SIEKIERKA w roku 2008
ukończył studia na Wydziale Technologii i Inżynierii
Chemicznej Uniwersytetu Technologiczno-
-Przyrodniczego w Bydgoszczy. Pracuje na stanowisku
referenta technicznego w Zakładzie
Technologii Polimerów. Specjalność - technologia
polimerów.
Dr inż. Dorota ZIÓŁKOWSKA w roku 1990
ukończyła studia na Wydziale Technologii
i Inżynierii Chemicznej Akademii Techniczno-
-Rolniczej (obecnie Uniwersytet Technologiczno-
-Przyrodniczy) w Bydgoszczy. Rozprawę doktorską
obroniła na Wydziale Chemii Uniwersytetu
Mikołaja Kopernika w Toruniu w 1995 r. Obecnie
pracuje na Wydziale Technologii i Inżynierii
Chemicznej UTP w Bydgoszczy. Specjalność
- procesy adsorpcji i flokulacji w technologii
oczyszczania wód i ścieków, analiza rentgenograficzna
faz krystalicznych.
biel tytanowa typu anataz i rutyl, żółcienie i czerwienie kadmowe, zieleń
chromowa, ultramaryna oraz umbra w kolorze kości słoniowej i czarnym.
Spoiwem w farbie były dwa typy żywicy akrylowej, żywica ftalowa oraz
poli(octan winylu). Po badaniach barwnych błon z żywic akrylowych
stwierdzono zmniejszenie w łańcuchach polim[...]
Thermal and structural studies of some emulsion poly(vinyl chlorides) Badania strukturalne i termiczne wybranych emulsyjnych poli(chlorków winylu) DOI:10.15199/62.2015.7.9
Four com. emulsion poly(vinyl chlorides) were studied
for grain morphol., chem. structure, thermal stability, decompn.
heat and crystallinity. Trace amts. of impurities
present in the polymer samples contributed to a decrease
in their thermal stability. The crystallinity of the polymer
was evidenced.
Przedstawiono wyniki badań 4 emulsyjnych
poli(chlorków winylu) (PVC E-68 Pbs, Pevikon
P-682, Slovinyl EP-702 oraz Vestolit B-7021
Ultra). Używając mikroskopu konfokalnego,
określono rozmiary ziaren polimerów i ich rozrzut
granulometryczny. Metodą spektroskopii
w podczerwieni zbadano budowę chemiczną
i zawartość śladowych pozostałości innych
związków w ziarnach polimeru po procesie
emulsyjnej polimeryzacji chlorku winylu. Termograwimetrycznie
wyznaczono początkową,
maksymalną i końcową temperaturę rozkładu
polimerów oraz wartości efektów cieplnych. Za
pomocą spektroskopii w bliskiej podczerwieni
i rentgenometrii zmierzono też stopień krystaliczności
poszczególnych polimerów.
Wyroby z poli(chlorku winylu) (PVC) lub kopolimerów zawierających
powyżej 50% mas. chlorku winylu stanowią ok. 25% ogólnej
światowej produkcji wszystkich polimerów. Szybki wzrost produkcji
wyrobów z tych polimerów spowodowany jest ich niskimi cenami oraz
dobrymi właściwościami przetwórczymi, fizykomechanicznymi, elektrycznymi,
odpornością chemiczną, a także zdolnością do fizycznej
modyfikacji. Plastizol, utworzony z plastyfikatora i emulsyjnego PVC,
można przetwarzać w gotowe wyroby przez zanurzenie, odlewanie,
formowanie rotacyjne i nakładanie rozpyleniem pneumatycznym lub
hydrodynamicznym z natryskiem płomieniowym oraz na walcach1-5).
W technologii przetwórstwa polimerów najważniejszym czynnikiem
jest rodzaj użytego materiału. Zasadniczą rolę odgrywa sposób
polimeryzacji monomeru, masa cząsteczkowa polimeru, rozmiary
cząstki lub ziarna, charakterystyka powierzchni cząstki, odporność
termiczna, a także jego morfologia6-9). Właściwości te są decydujące
w[...]
Physicomechanical and structural properties of plasticized poly(vinyl chloride) Właściwości fizykomechaniczne i strukturalne plastyfikowanego poli(chlorku winylu) DOI:10.15199/62.2017.3.40
Four ester plasticizers were used for plastification of poly(vinyl
chloride). The plastificates were studied for mech., thermal
and structural properties. The best results were achieved
when dioctyl phthalate was used as plasticizer.
Badano plastyfikację emulsyjnego poli(chlorku
winylu) za pomocą ftalanu di-2-etyloheksylowego
(DOP), estru 1,2-cykloheksanodikarboksylowego
diizononylu (DINCH), dibenzoesanu
glikolu dipropylowego (S-9100) oraz adypinianu
dioktylowego (DOA). Kompozycje badano
za pomocą plastografometru Brabendera. Wykonano
oznaczenie właściwości mechanicznych
przy statycznym rozciąganiu. Badania
twardości względnej i temperatury mięknienia
pokazały, że najwyższe ich wartości mają
próbki zawierające S-9100. Stwierdzono, że
najniższy jest stopień krystaliczności i krystaliczność
próbek z S-9100, a najwyższy z DOP
i DOA. Zastosowanie metody dynamicznej
analizy mechanicznej umożliwiło wyznaczenie
modułów zachowawczego oraz stratności
i określenie współczynnika stratności mechanicznej.
Najniższą wartość temperatury zeszklenia
mają próbki zawierające DOA oraz
DINCH. Badania mikrotwardości umożliwiły
wyznaczenie tzw. twardości instrumentalnej
oraz instrumentalnego modułu Younga. Potwierdziły
one niezbyt dobre właściwości plastyfikujące
S-9100.Poli(chlork winylu) (PVC) otrzymany metodą emulsyjną ma postać
sferycznych ziaren będących aglomeratami drobniejszych cząstek polimeru.
Na właściwości strukturalno-morfologiczne ziaren PVC wpływa
ich kształt, rozmiary, rozrzut granulometryczny, wewnętrzna budowa,
a także stopień krystaliczności. Cząstki drobne nazywane są pierwotnymi
i we wnętrzu ziarna wykazują najbardziej ścisłe upakowanie. Popularnie
tego typu ziarna nazywane są "śnieżnymi kulami". W gotowym produkcie
tylko w bardzo małym stopniu w poszczególnych cząstkach pierwotnych
występują struktury krystaliczne. Tworzą się one na etapie polimeryzacji
i suszenia polimeru. Ich obecność znacznie utrudnia plastyfikację
p[...]
Modyfikacja asfaltu naftowego polimerami, pyłem gumowym i koloidalną krzemionką DOI:10.15199/62.2018.1.14
Wyroby bitumiczne są stosowane do wyrobu powłok odpornych na
działanie wody oraz roztworów kwasów, zasad i soli. Powłoki te są jednak
nieodporne na promieniowanie ultrafioletowe i działanie większości rozpuszczalników
organicznych. Bitumy modyfikowane olejami, żywicami
naturalnymi lub syntetycznymi mają zmienioną budowę koloidalną i właściwości
reologiczne. Tworzą one błony dobrze przyczepne do różnych
powierzchni. Mają lepsze właściwości fizyczno-mechaniczne i większą
odporność chemiczną. Najczęściej są stosowane do zabezpieczania obiektów
przemysłowych, aparatury, instalacji i urządzeń produkcyjnych1).
Edwin Makarewicz*, Olha Marshalok, Magdalena Tworek, Karina Mroczyńska, Irina Shyychuk,
Dorota Ziółkowska
102 97/1(2018)
Mgr inż. Karina MROCZYŃSKA w roku 2011 ukończyła
studia na Wydziale Technologii i Inżynierii
Chemicznej Uniwersytetu Technologiczno-
-Przyrodniczego w Bydgoszczy. Od 2012 r. pracuje
na stanowisku samodzielnego chemika
w Wydziałowym Laboratorium Doświadczalnym.
Jest również doktorantką tego Wydziału.
Specjalność - chemia analityczna.
Mgr inż. Magdalena TWOREK w roku 2009 ukończyła
studia na Wydziale Technologii i Inżynierii
Chemicznej Uniwersytetu Technologiczno-
-Przyrodniczego w Bydgoszczy. Pracuje na
stanowisku chemika specjalisty w Zakładzie
Technologii Polimerów i Powłok Ochronnych.
Specjalność - technologia polimerów.
Obecnie szeroko prowadzone są badania polegające na zmianie właściwości
asfaltów i bitumów. Nowe właściwości wyrobom bitumicznym
nadaje się przez wprowadzenie do nich różnego rodzaju polimerów.
Mimo poprawy ich właściwości, wciąż występują liczne wady i ograniczenia.
Większość metod i sposobów fizycznej i chemicznej modyfikacji
asfaltów i bitumów została przedstawiona w pracy wykonanej
przez ten sam zespół autorów2). Na podstawie przedstawionych w niej
danych doświadczalnych stwierdzono, że w wielu przypadkach otrzymany
kompozyt asfaltowo-polimerowy charakteryzował się lepszymi
param[...]