W artykule przeprowadzono ocenę skuteczności redukcji zanieczyszczeń przez komunalną oczyszczalnię ścieków w gminie Poniec, ze szczególnym uwzględnieniem anionowych i niejonowych związków powierzchniowo czynnych. Zwrócono uwagę na główne problemy środowiskowe wynikające z industrializacji, stan czystości wód w Polsce oraz znaczenie gospodarki ściekowej. Opisano również etapy pracy oczyszczalni w gminie Poniec oraz charakterystykę związków powierzchniowo czynnych. Przeanalizowano także próbki ścieków pobierane codziennie na wlocie i wylocie oczyszczalni w marcu i kwietniu. Surfaktanty anionowe oznaczano metodą MBAS jako substancje aktywne wobec błękitu metylenowego, natomiast surfaktanty niejonowe metodą BiAS-tio (substancje wchodzące w reakcję z odczynnikiem Dragendorffa). Otrzymane wyniki wykazały wysoką skuteczność oczyszczalni w usuwaniu obu grup surfaktantów, a stężenia zanieczyszczeń w ściekach oczyszczonych były znacznie niższe i zgodne z obowiązującymi normami środowiskowymi.
EN
This article assesses the effectiveness of pollutant reduction at the municipal wastewater treatment plant in the Poniec commune, with particular emphasis on anionic and nonionic surfactants. It highlights the main environmental problems resulting from industrialization, the state of water purity in Poland, and the importance of wastewater management. It also describes the operational stages of the Poniec commune’s wastewater treatment plant and the characteristics of surfactants. Wastewater samples collected daily at the inlet and outlet of the treatment plant in March and April were also analyzed. Anionic surfactants were determined using the MBAS method as active substances against methylene blue, while nonionic surfactants were determined using the BiAS-thio method (substances reacting with Dragendorff’s reagent). The results demonstrated the high effectiveness of the treatment plant in removing both groups of surfactants, and the concentrations of pollutants in the treated effluent were significantly lower and in line with applicable environmental standards.
Wytypowano kompatybilne surfaktanty do tworzenia stabilnych płuczek pianowych na bazie biopolimeru XCD, zawierających substancje powierzchniowo czynne rodzimej produkcji. W ramach badań, przeprowadzonych zgodnie z normami API, oceniono wzajemną kompatybilność dziewięciu komercyjnie dostępnych SPC (anionowych, niejonowych i amfoterycznych). Odpowiedni dobór kompatybilnych SPC umożliwiał przygotowanie wysoce stabilnych płuczek pianowych o parametrach spełniających wymagania nowoczesnych operacji wiertniczych.
EN
Compatible surfactants were selected for the creation of stable foam muds based on XCD biopolymer, contg. domestically produced surfactants. The studies, conducted in accordance with API standards, assessed the mutual compatibility of 9 commercially available SPCs (anionic, nonionic, and amphoteric). The appropriate selection of compatible SPCs enabled the prepn. of highly stable foam muds with parameters that meet the requirements of modern drilling operations.
3
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Przeprowadzono przegląd literaturowy dotyczący piany i jej stabilności. Zwrócono uwagę na kluczowe czynnikami reologiczne takie jak napięcie powierzchniowe, lepkość roztworu, lepkoelastyczność filmu międzyfazowego oraz parametry geometrii bąbli. Skoncentrowano się na stabilizacji piany dzięki surfaktantom, które obniżają napięcie powierzchniowe i tworzą warstwy ochronne na granicy faz. Ich efektywność zależy od budowy cząsteczki, stężenia względem CMC oraz kinetyki adsorpcji. Podano także informacje na temat lepkoelastyczności filmu międzyfazowego (mechanizm Plateau–Marangoniego–Gibbsa), która decyduje o odporności na deformacje, zaś równowaga sił van der Waalsa, elektrostatycznych i sterycznych determinuje ciśnienie rozłączające w ściankach bąbli. W ostatniej części omówiono metody pomiaru parametrów pianotwórczości i stabilności.
EN
A review, with 27 refs., of foam formation and its stability. Key rheological factors, such as surface tension, solution viscosity, interfacial film viscoelasticity, and bubble geometry parameters, were highlighted. The focus was on foam stabilization through surfactants, which lower surface tension and form protective layers at the interface. Their effectiveness depends on the molecular structure, concentration relative to CMC, and adsorption kinetics. Information on interfacial film viscoelasticity (Plateau–Marangoni–Gibbs mechanism), which determines resistance to deformation, was also provided, while the balance of van der Waals, electrostatic, and steric forces determines the separation pressure in bubble walls. The methods for measuring foam formation and stability parameters were presented.
The paper describes the course of research on surface and interfacial phenomena as well as the obtained results, which were initiated by Professor Andrzej Waksmundzki in 1945 in the Department of Physical Chemistry and Electrochemistry organized by him at Maria Curie-Skłodowska University. It has been developed over the years and is still being developed today. The Research Group of Interfacial Phenomena and Flotation was established in the Department, which was at that time headed by doc. Jerzy Szczypa. Then, in 1997 the Department of Interfacial Phenomena was established and currently, because of the reorganization of UMCS it functions as the Department of Interfacial Phenomena at the Institute of Chemical Sciences. Initially, the Group Research was focused on the problems of mineral enrichment using the flotation and foam separation methods. This also involved the research on the wettability of various solids, their surface free energy and methods of its determination, both theoretically and experimentally by measuring contact angles. The research on the electric a double layer and electrokinetic phenomena was also carried out. There were applied also gas chromatography and adsorption methods, as well as modern equipment for examining surface properties of solids and liquids. Over the years, the scope of research on these phenomena has expanded to include superhydrophobic surfaces, the use of plasma for solid surface modification, investigations on layers of biologically active substances on various substrates, and biopolymer films in terms of their biocompatibility and use in pharmacy and medicine. The stability of dispersed systems and emulsions, as well as the influence of external fields (electric and magnetic) on the stability of dispersed systems in terms of the scale deposition were studied. In parallel, extensive research was carried out on the adsorption, aggregation and wetting properties of different surfactants, sugar surfactants, biosurfactants, their multi-component mixtures and those with organic additives such as short-chain alcohols, which being developed. The details of the research and its published results can be found in the extensive bibliography attached to the paper.
5
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Przedstawiono charakterystykę biosurfaktantów otrzymywanych w procesach biotechnologicznych w zestawieniu z szeroko obecnie stosowanymi na rynku surfaktantami syntetycznymi. Podkreślono duży potencjał aplikacyjny biosurfaktantów wynikający z rosnącego zainteresowania konsumentów bardziej ekologicznymi zamiennikami syntetycznych związków powierzchniowo czynnych.
EN
A review, with 44 refs., of the characteristics of biosurfactants obtained by biotechnological processes and comparison of their properties with synthetic surfactants. The fundamentals of surfactant action and the structure of biosurfactant molecules, methods of obtaining and industrial applications were discussed.
6
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Przedstawiono alternatywne źródła pozyskiwania związków powierzchniowo czynnych oraz zwrócono uwagę na ich wpływ na jakość produktu detergentowego. Szczególną uwagę zwrócono na biosurfaktanty wytwarzane mikrobiologicznie, takie jak glikolipidy (ramnolipidy) i lipopeptydy (surfaktyna). Omówiono ich strukturę, klasyfikację, metody produkcji i właściwości myjące. Przedstawiono również trend kompaktowania detergentów jako jeden z elementów zrównoważone go rozwoju, mający na celu obniżenie śladu węglowego.
EN
A review, with 40 refs., of alternative sources of surfactants and their impact on detergent product quality. Special attention was paid to micro bially produced biosurfactants such as glycolipids (rhamnolipids) and lipopeptides (surfactin). Their structure, classification, prodn. methods and washing properties were discussed. The trend of detergent concn. as one of the elements of sustainable development was also presented.
The purpose of this study was to investigate the impact of process parameters such as interfacial tension, type of surfactants, and their concentration on simple oil-in-water dispersion. Explored systems were prepared with 5% liquid paraffin oil and aqueous phase with emulsifiers Tween 40 of concentrations from 0.008325 mM to 0.025 mM and Tween 80 with concentrations ranging from 0.00375 mM to 0.011 mM. All systems were characterized in terms of their density and interfacial tension. In the next step analysis of droplet size distributions and mean droplet diameter was performed. The results showed that the size of paraffin droplets decreased as the concentration of surfactants grew. This trend is accompanied by decrease in the interfacial tension between phases. The correlation between mean drop size and the energy input and physical properties of both liquids was developed. The last step provides scientific evidence for the formulation of stable droplets of liquid paraffin.
Various types of pollutants are present in wastewaters, which can combine and form even more toxic components or interfere with the treatments used for purification. Among emerging contaminants are microplastics and surfactants, which coexist in different types of wastewaters. This study aimed to assess the effects of the anionic surfactant linear alkylbenzene sulfonate (LAS) and the nonionic surfactant polyoxyethylene sorbitan monolaurate (Tween 20) on the removal of microplastics from pristine and aged glitter PVC surfaces using electrocoagulation with aluminum electrodes. To avoid interference from other substances, a benchtop reactor operating in batch mode with particles suspended in ultrapure water was developed for the experiments. The analysis methods employed included counting with the aid of a magnifying glass, gravimetry, zeta potential measurements, and scanning electron microscopy. The results revealed that the addition of surfactants led to a reduction in the removal efficiency of plastic microparticles. The lowest removal percentages were observed at a concentration of 100 ppm, and the inclusion of Tween 20 resulted in a decrease of 23% for pristine microplastics and 45% for aged microplastics. In contrast, the addition of LAS led to a decrease of 6% for pristine microplastics and 24% for aged microplastics. Therefore, the decrease in removal efficiency was more pronounced for degraded microplastics in both the Tween 20 and LAS experiments. Comparing the reduction in removal efficiency between the two types of surfactants, it can be observed that the nonionic surfactant (Tween 20) had a greater impact on the removal of microplastics by electrocoagulation.
Similar to polymers, currently on the market there are many surfactants with reasonable prices and high activity. However, the simultaneous combination of surfactants and polymers in the same mixture has not been thoroughly studied. In this paper, the authors study the applicability of injecting a mixture of surfactants and polymers for Miocene objects in the lower Bach Ho field. The obtained results show that the technique of integrating the surfactant and polymer solution raise swept and sweep effectiveness, consequently increasing the oil recovery coefficient. Based on the simulation model, the recovery factor increased by 10% and the amount of oil increased by 36.6%. Additionally, findings indicated that the efficiency of increasing oil recovery coefficient from chemical injection via the combination of surfactants and polymers at well No. 1215 is much higher than that at well No. 1204. The research results can be used as a reference for studies with the same purpose conducted in areas with similar characteristics to Bach Ho field.
PL
Podobnie jak w przypadku polimerów, na rynku dostępnych jest wiele środków powierzchniowo czynnych o rozsądnych cenach i wysokiej aktywności. Niemniej jednak, jednoczesne połączenie surfaktantów i polimerów w tej samej mieszaninie nie zostało dokładnie zbadane. W niniejszej pracy autorzy badają możliwość wstrzykiwania mieszaniny surfaktantów i polimerów w celu zwiększenia wydajności wydobycia ropy na obiektach miocenu w dolnym polu Bach Ho. Uzyskane wyniki wskazują, że technika integrowania roztworu surfaktantu i polimeru zwiększa efektywność przepłukiwania i oczyszczania, co w konsekwencji prowadzi do wzrostu współczynnika odzysku ropy. Na podstawie modelu symulacyjnego wskaźnik odzysku wzrósł o 10%, a ilość wydobywanej ropy zwiększyła się o 36,6%. Ponadto wyniki badań wskazują, że efektywność zwiększania współczynnika odzysku ropy poprzez wstrzykiwanie chemiczne za pomocą połączenia surfaktantów i polimerów w odwiertach nr 1215 jest znacznie wyższa niż w odwiertach nr 1204. Wyniki tych badań mogą stanowić punkt odniesienia dla prac o podobnym celu prowadzonych w obszarach o podobnych cechach geologicznych jak pole Bach Ho.
10
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Celem pracy była ogólna charakterystyka organicznych mikrozanieczyszczeń z grupy perfluorowanych surfaktantów (PFAS) w kontekście proponowanych zmian w przepisach prawnych dotyczących wody do spożycia. Zmiany te są konieczne ze względu na wpisanie PFAS w Dyrektywie wodnej na listę związków, których kontrola w wodzie do spożycia będzie wymagana i monitorowana. Do grupy PFAS zalicza się kilka tysięcy związków, w strukturze których fluor jest przyłączony zamiast wodoru do łańcucha (prostego lub rozgałęzionego) alifatycznych węglowodorów. Oznaczanie stężeń tych związków w wodzie będzie wyzwaniem dla przedsiębiorstw wodociągowych ze względu na trudności analityczne. Ze względu na występowanie tych związków w wodach powierzchniowych i podziemnych, będących źródłem zaopatrzenia ludności w wodę do spożycia konieczne będzie wprowadzenie ich do bieżącego monitorowania. Jest to istotne dla zdrowia ludności ze względu na potencjalnie toksyczne oddziaływanie tych związków. W artykule opisano właściwości związków perfluorowanych, oddziaływanie na organizmy, dopuszczalne stężenia PFAS w wodzie do spożycia określone w przypisach prawnych w innych krajach oraz metodykę ich oznaczania.
EN
The aim of the article was a general characterization of organic micropollutants from the group of perfluorinated surfactants (PFAS) in the context of proposed changes in legal regulations regarding drinking water. These changes are necessary due to the inclusion of PFAS in the Water Directive on the list of compounds whose control in drinking water will be required and monitored. The PFAS group includes several thousand compounds in the structure of which fluorine is attached instead of hydrogen to a chain (straight or branched) of aliphatic hydrocarbons. Determining the concentrations of these compounds in water will be a challenge for water supply companies due to analytical difficulties. Due to the presence of these compounds in surface and groundwater, which is the source of drinking water for the population, it will be necessary to include them in ongoing monitoring. This is important for the health of the population due to the potentially toxic effects of these compounds. The article describes the properties of perfluorinated compounds, their impact on organisms, the permissible concentrations of PFAS in drinking water specified in legal regulations in other countries, and the analytical methodology of these compounds.
11
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Przegląd literaturowy dotyczący formy preparatów myjących do zmywarek oraz ich przeznaczenia. Szczególną uwagę zwrócono na skład preparatów do mycia naczyń w zmywarkach automatycznych. Oprócz związków powierzchniowo czynnych omówiono substancje dyspergujące i sekwestranty, a także grupy składników pomocniczych, takich jak wybielacze i ich aktywatory, enzymy, inhibitory korozji, wypełniacze, środki zapachowe, barwniki i konserwanty. Ponadto przedstawiono aktualne trendy rynkowe, przykłady rozwiązań innowacyjnych oraz prognozy rozwoju dla obszaru detergentów do automatycznych zmywarek w Polsce.
EN
A review, with 39 refs., of trends in the use of automatic dishwashing detergents. Particular attention was paid to the form and components of dishwashing detergents, such as surfactants, dispersants and sequestrants, as well as groups of auxiliary ingredients, such as bleaches and their activators, enzymes, corrosion inhibitors, fillers, fragrances, dyes and preservatives. Current market trends, examples of innovative solns. and forecasts for the development of detergents for automatic dishwashers in Poland were presented.
Fluidized-bed spray granulation (FBSG) enables manufacturing particles with desired characteristics, including particle size distribution (PSD), density, or dust content. This study investigated the effect of selected factors on the granules obtained in a continuous FBSG of chelated fertilizers for foliar applications. The effect of surfactant addition to the solution sprayed into the bed and perturbations of operating parameters on PSD and granules morphology was studied. The experiments were supplemented with calculations based on a population balance equation (PBE). It was shown that granules manufactured with the tenside addition are more regular in shape, and thus less prone to mechanical wear. It was demonstrated that increasing rotational mill speed does contribute to a slight increase in the amount of dust, but in the long term, it does not disturb the regular agglomeration process. The computational results confirm that, despite the complexity of the process, its description with PBE is feasible.
This article aims to investigate in detail to what extent surfactants affect the determination of cadmium by anodic stripping voltammetry. In recent years, the production and use of surfactants have been steadily increasing, so that their concentration in environmental water samples is rising. At the same time, it is known that organic compounds, such as surfactants, often hinder the voltammetric determination of trace elements by stripping. Non-ionic (Triton X-100, Brij 35, Tween 20, Tween 60, Tween 80), cationic (CTAB, CTAC, DTAB, HPC) and anionic (DSS, SDS) compounds were selected to investigate the effect of surfactants on the voltammetric signal of cadmium. At the same time, the extent to which the addition of Amberlite resins to the analysed solution eliminates the interfering effect of surfactants was tested. Three types of Amberlite resins XAD-2, XAD-7 and XAD-16 were selected for the study and the ratio of resin weight to solution volume was determined. Finally, the determination of cadmium in surfactant-enriched environmental samples was carried out. The recoveries obtained between 95.5 and 107%, with RSD between 3.4 and 6.2%, confirm the validity and correctness of the proposed procedure All measurements were carried out by anodic stripping voltammetry using a CNTs/SGC electrode modified with a bismuth film as the working electrode.
W artykule zaprezentowano badania spienialności wód złożowych za pomocą środków powierzchniowo czynnych (SPCz) o handlowych nazwach BioLight 30/380, BioAcid 30/380 oraz BioCond Plus 30/380. Stosowane SPCz występowały w postaci świec pieniących. Wody poddawane testom pienienia charakteryzowały się różnorodnymi parametrami fizycznymi i chemicznymi, szczególnie pod kątem mineralizacji (260–311 664 mg/dm3 ) i zawartości substancji organicznych (0–102 mg/dm3 ). Testy wpływu środków pieniących na skuteczność spieniania i wynoszenia wód złożowych z odwiertu prowadzono na stanowisku laboratoryjnym symulującym kolumnę wydobywczą gazu ziemnego. Podczas testów pienienia wód złożowych, prowadzonych kolejno z dawkami środków powierzchniowo czynnych: 1,5 g/m3 , 3,0 g/m3 oraz 5,0 g/m3 , wykonywano pomiary: napięcia powierzchniowego wody, objętości wytworzonej piany w funkcji czasu oraz wypienionej wody złożowej. Kryterium wyboru efektywności działania środka powierzchniowo czynnego dla badanej wody było jej skuteczne wynoszenie w strukturze piany z instalacji symulującej zawodniony odwiert gazowy oraz minimalizacja dawki wprowadzanego do wody środka pianotwórczego. Wyniki przeprowadzonych badań laboratoryjnych uzyskane w ramach realizowanej pracy umożliwiły zaproponowanie efektywnie działających środków powierzchniowo czynnych w kontekście spieniania i wynoszenia wód złożowych z odwiertu. W praktyce powiązanie wyników badań laboratoryjnych z rodzajem i dawkowaniem środków pieniących, z właściwościami wody złożowej i parametrami eksploatacji złoża gazu pozwoli na wskazanie, jakie środki i w jakich ilościach mogą w efektywny sposób usprawnić eksploatację danego rodzaju złoża gazu ziemnego. Wyniki prac przyczynią się do zwiększania stopnia sczerpania zasobów geologicznych złóż węglowodorów.
EN
The article presents studies of formation water foamability using surfactants with the trade names BioLight 30/380, BioAcid 30/380 and BioCond Plus 30/380. Foaming candles were used as the surfactants. The waters subjected to foaming tests were characterized by various physical and chemical parameters, especially in terms of mineralization (260–311,664 mg/dm3 ) and the content of organic substances (0–102 mg/dm3 ). Tests of the effect of foaming agents on the effectiveness of foaming and raising formation water from the borehole were carried out on a laboratory stand simulating a natural gas well. During the tests of formation water foaming, carried out successively with surfactants doses of 1.5, 3.0 and 5.0 g/m3 , the following measurements were made: surface tension of water, volume of generated foam as a function of time and foamed formation water. The criterion for choosing the effectiveness of the surfactant for the tested water was: effective removal of water in the form of foam from the installation simulating a flooded gas well and the minimization of the dose of the foaming agent introduced into the water. In practice, linking the results of laboratory tests with the type and dosage of foaming agents, formation water properties and exploitation parameters of gas reservoir will make it possible to indicate which agents and in what quantities can effectively improve the exploitation of a given type of natural gas deposit. The results of the works will contribute to increasing the degree of depletion of geological resources of hydrocarbon deposits.
The fouling phenomenon of porous polymeric ultrafiltration and nanofiltration membranes was investigated during the purification of solutions containing surfactants. The effects of surfactant type, concentration, and membrane pore size on process performance were evaluated. The highest intensity of membrane fouling was caused by micellar solutions, resulting from the coexistence of monomeric and aggregated surfactant forms. A significant role of hydrophobic/hydrophilic interactions between surfactants and the polymer surface in membrane fouling was proved. Interpretation of the theoretical fouling model showed that cake formation is the dominant fouling mechanism of membranes.
The study aimed to confirm the hypothesis that aqueous solutions of polymers with surfactants meet the criteria of ecological lubricant bases. An oat hydrolysate was used as the macromolecular substance, and the surfactants were successively: sodium dodecyl sulphate (SDS), Sodium Lauryl Ether Sulfate (SLES), Sodium Lauroyl Sarcosinate (SLS). The research was carried out for two-component solutions (water, hydrolysate) and three-component solutions (water, hydrolysate, surfactant). In order to document this thesis, tribological tests were performed with a constant and increasing load as a function of time. Stationary tests with loads of 2, 3, and 4 kN confirmed the predictions that active substances in two- and three-component solutions create a lubricating film that transfers high loads with relatively low motion and wear resistance. The stability and durability of the lubricating film were confirmed under the conditions of increasing load at a speed of 409 N/s. An approximately 12-fold increase in the seizing load for the hydrolysate solutions in relation to water was found, and the maximum load value for the T02 tester (7200 N) was achieved. The durability of the lubricating film was mainly determined by the adsorption of the hydrolysate, which was confirmed by physicochemical tests.
PL
Celem pracy było potwierdzenie hipotezy, że wodne roztwory polimerów z surfaktantami spełniają kryteria ekologicznych baz substancji smarowych. Jako substancję wielkocząsteczkową zastosowano hydrolizat owsa, a surfaktantami były kolejno: sodium dodecyl sulfate (SDS), Sodium Lauryl Ether Sulfate (SLES), Sodium Lauroyl Sarcosinate (SLS). Badania przeprowadzono dla roztworów dwuskładnikowych (woda, hydrolizat) oraz trójskładnikowych (woda, hydrolizat, surfaktant). Aby udokumentować tę tezę wykonano badania tribologiczne przy stałym i wzrastającym w funkcji czasu obciążeniu. Testy stacjonarne przy obciążeniach 2, 3, 4 kN potwierdziły przewidywania, że substancje ak tywne w roztworach dwu- i trójskładnikowych tworzą film smarowy, który przenosi wysokie obciążenia przy relatywnie niskich oporach ruchu i zużycia. Stabilność i trwałość filmu smarowego została potwierdzona w warunkach wzrostu obciążenia z szybkością 409 N/s. Stwierdzono około 12-krotny wzrost obciążenia zacierającego dla roztworów hydrolizatu względem wody oraz osiągniętą maksymalną dla testera T02 wartości obciążenia (7200 N). O trwałości filmu smarowego zdecydowała głównie adsorpcja hydrolizatu, co zostało potwierdzone badaniami fizykochemicznymi.
17
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Zjawisko anormalnie zmniejszonych oporów przepływu wywołują substancje powierzchniowo czynne SPC (surfaktanty) oraz polimery o dużej masie cząsteczkowej. Dzięki tym dodatkom można uzyskać znaczne, nawet kilkudziesięcioprocentowe, oszczędności energii niezbędnej do realizacji przepływu. Przejawia się to w zwiększonym natężeniu przepływu płynu, bez zmiany zapotrzebowania na moc.
EN
A review, with 26 refs., of the fundamentals of the phenomenon of abnormally reduced flow resistance caused by the addn. of surfactants or high molecular weight polymers. The practical benefits resulting from the use of the additives were indicated and examples of their applications were presented.
The attachment of bubbles and particles represents one of the sub-processes in froth flotation among others (e.g. collision and detachment). The main interactions present at short distances in such a bubble-particle system are the van der Waals and electrostatic double layer interactions combined in the DLVO theory. In this study, the special features of the attachment process were discussed with a focus on flotation. For the van der Waals interactions, the Hamaker constants were calculated with the help of Lifshitz´ macroscopic theory as a function of the separation distance for specific material combinations. A specific material system (PbS-Water-Air) was used to demonstrate the implementation of bubble-particle attachment of the proposed modelling framework. The effects of additional surfactant/collector and air layers on the solid interface were presented. This framework of layered systems showed that the sign of van der Waals interaction could be turned from repulsive to attractive without the need to extend the DLVO theory. The thickness of the layer as a function of collector adsorption between a particle and a bubble is suggested as a modelling parameter in bubble-particle attachment efficiency.
A model for the motion of a compressible elastic-viscous-plastic fluid in a round pipe is proposed. The main indicators of the flow, volume flow and speed are obtained. Numerous hydrodynamic processes are associated with the properties of liquids. It is known that the mechanical and physical properties of liquids can be described by various models. Various models have been proposed that partially describe the processes of hydromechanics. The proposed model makes it possible to qualitatively describe the deformation processes that occur in various systems. To describe a closed theory of motion of a continuous medium and, in particular, between stress and strain, it is necessary to have a mechanical model. From the literature analysis it is known that there are simple models, which include elastic, viscous and plastic. At the same time, it should be noted that the mechanical model partially shows the mechanical state of the elastic body in the form of Hooke's law. Practice shows that there are more complex liquids that do not obey this law. One of these fluids is an elastic-viscousplastic fluid. In this work, a model is proposed that describes the elastic-viscous-plastic properties of liquids, which sequentially connects the elastic and viscous-plastic elements. For such a medium, the total resistance will be the sum of the stress corresponding to the elastic deformation and the stress caused by the viscous-plastic resistance. Based on the proposed model, an equation is obtained taking into account the coefficient of volumetric elastic expansion, and an equation is obtained for determining the velocity distribution over the pipe section and volume flow for a given liquid. Calculations have shown that with an increase in compressibility, the flow rate of the liquid partially increases, which in some practical cases produces a positive effect.
PL
W artykule zaprezentowano model ruchu ściśliwej cieczy sprężysto-lepkoplastycznej w rurze o przekroju okrągłym. Uzyskano główne wskaźniki przepływu, przepływu objętościowego i szybkości. Liczne procesy hydrodynamiczne są związane z właściwościami cieczy. Wiadomo, że właściwości mechaniczne i fizyczne cieczy można opisać za pomocą różnych modeli. Zaproponowano modele, które częściowo opisują procesy mechaniki cieczy. Przedstawiony model umożliwia jakościowy opis procesów odkształcenia zachodzących w różnych systemach. Model mechaniczny jest konieczny do opisania zamkniętej teorii ruchu ośrodka ciągłego, w szczególności pomiędzy naprężeniem i odkształceniem. Z analizy literatury wiadomo, że istnieją proste modele obejmujące ciecze sprężyste, lepkie i plastyczne. Należy jednocześnie zauważyć, że model mechaniczny częściowo przedstawia stan mechaniczny ciała sprężystego, wykorzystując prawo Hooke’a. Praktyka pokazuje, że istnieją ciecze bardziej złożone, niezachowujące się zgodnie z tym prawem. Jednym z takich płynów jest płyn sprężysto-lepkoplastyczny. W niniejszej pracy zaproponowano model opisujący właściwości sprężysto-lepkoplastyczne cieczy, który sekwencyjnie łączy elementy sprężyste i lepkoplastyczne. W przypadku takiego ośrodka opór całkowity jest sumą naprężenia odpowiadającego odkształceniu sprężystemu i naprężenia spowodowanego przez opór lepkoplastyczny. Na podstawie zaproponowanego modelu uzyskano równanie uwzględniające współczynnik objętościowej rozszerzalności sprężystej, a także uzyskano równanie do określenia rozkładu szybkości na przekroju rury oraz przepływu objętościowego dla danej cieczy. Obliczenia pokazały, że ze wzrostem ściśliwości szybkość przepływu cieczy częściowo wzrasta, co w pewnych praktycznych przypadkach daje pozytywny efekt.
Kluczowe znaczenie przy wyborze rodzaju i stężenia związku powierzchniowo czynnego do usuwania jonów metali z roztworów wodnych techniką ultrafiltracji micelarnej (MEUF, ang. Micellar-Enhanced Ultrafiltration) ma szczegółowa znajomość micelarnych właściwości surfaktantów. Z drugiej strony należy pamiętać, że chcąc opracować proces MEUF przyjazny dla środowiska konieczne jest zastosowanie co najmniej dwóch kryteriów doboru surfaktantu. Użyty w procesie MEUF związek powierzchniowo czynny powinien zapewnić nie tylko uzyskanie wysokiej efektywności usuwania jonów separowanego metalu, ale również powinien charakteryzować się niską toksycznością oraz dużą biodegradowalnością. W pracy przedstawiono wyniki badań właściwości adsorpcyjnych oraz micelarnych dwóch handlowych związków powierzchniowo czynnych (dodecylosiarczanu sodu (SDS) i oksyetylenowanego estru metylowego kwasów oleju rzepakowego (R=C12–C24, n=10) o nazwie handlowej Rofam10 oraz ich nierównomolowej mieszaniny. Omówione w pracy badania dotyczą również oceny skuteczności usuwania jonów Cr+3 z wodnych roztworów czterech różnych soli chromu(III) w obecności: SDS, Rofam10 oraz mieszaniny SDS+Rofam10. Wykazano, że w układzie micelarnym zawierającym mieszaninę SDS+Rofam10 można uzyskać retencję Cr(III) bliską 100%, większą niż w układzie MEUF zawierającym jedynie anionowo czynny surfaktant SDS. Ponadto uzyskane wyniki pokazały, że zaledwie nieznaczny dodatek biodegradowalnego surfaktanta pochodzenia naturalnego Rofam10 do anionowego zpcz SDS pozwala istotnie zmniejszyć sumaryczną zawartość surfaktantu w badanym układzie MEUF.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.