Determination of ammonium concentration in post-process waters from underground coal gasification

• Autorzy: Cykowska M. , Bebek M. , Strugała-Wilczek A.

Identyfikatory

DOI

10.1515/cdem-2016-0009

Warianty tytułu

PL

Oznaczanie jonów amonu w wodach z procesu podziemnego zgazowania węgla

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

A flow injection analysis method for spectrophotometric determination of ammonium in waters produced during underground coal gasification (UCG) of lignite and hard coal was described. The analysis of UCG water samples is very difficult because of their very complicated matrix and colour. Due to a huge content of organic and inorganic substances and intensive colour of samples (sometimes yellow, quite often dark brown or even black), most analytical methods are not suitable for practical application. Flow injection analysis (FIA) is based on diffusion of ammonia through a hydrophobic gas permeable membrane from an alkaline solution stream into an acid-base indicator solution stream. Diffused ammonia causes a colour change of indicator solution, and ammonia is subsequently quantified spectrophotometrically at 590 nm wavelength. The reliability of the results provided by applied method was evaluated by checking validation parameters like accuracy and precision. Accuracy was evaluated by recovery studies using multiple standard addition method. Precision as repeatability was expressed as a coefficient of variation (CV).

PL

W artykule przedstawiono możliwość zastosowania wstrzykowej analizy przepływowej z dyfuzją gazową i detekcją spektrofotometryczną do oznaczania stężenia jonów amonu w próbkach wód pochodzących z procesów podziemnego zgazowania węgla kamiennego i brunatnego. Wspomniane powyżej próbki są barwne oraz charakteryzują się skomplikowaną matrycą, co sprawia, że ich analiza należy do bardzo trudnych. Zastosowana metoda polega na przekształceniu pod wpływem silnie alkalicznego środowiska zawartych w próbce jonów amonowych w postać gazowego amoniaku, który, dyfundując następnie przez hydrofobową membranę dyfuzora gazowego, absorbowany jest w roztworze wskaźnika. Absorbcja amoniaku powoduje zmianę odczynu pH roztworu wskaźnika, a tym samym zmianę jego barwy, która rejestrowana jest w sposób ciągły w fotometrze przepływowym przy długości fali świetlnej 590 nm. Na podstawie wyników przeprowadzonych badań określono wartości poprawności oraz precyzji. Poprawność została określona na podstawie wyników badania odzysku (metodą wielokrotnego dodatku wzorca). Precyzję w warunkach powtarzalności wyrażono jako wartość współczynnika zmienności CV.

Słowa kluczowe

EN

ammonium; flow injection analysis; gas diffusion; underground coal gasification; waters from underground coal gasification

PL

jony amonu; wstrzykowa analiza przepływowa; dyfuzja gazu; zgazowanie węgla; wody z podziemnego zgazowania węgla

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Chemistry-Didactics-Ecology-Metrology
• Rocznik: 2016
• Tom: R. 21, NR 1-2
• Strony: 107--116
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Cykowska M.

• Central Mining Institute, pl. Gwarków 1, 40-166 Katowice, Poland, phone [phone], fax [phone]

autor

Bebek M.

• Central Mining Institute, pl. Gwarków 1, 40-166 Katowice, Poland, phone [phone], fax [phone]

autor

Strugała-Wilczek A.

• Central Mining Institute, pl. Gwarków 1, 40-166 Katowice, Poland, phone [phone], fax [phone]

Bibliografia

• [1] National Research Council. Coal: Energy for the Future. Washington, DC: The National Academies Press; 1995; 85-112. DOI: 10.17226/4918.
• [2] Kapusta K, Stańczyk K. Fuel. 2011;90:1927-1934. DOI: 10.1016/j.fuel.2010.11.025.
• [3] Stańczyk K, Howaniec N, Smoliński A, Świądrowski J, Kapusta K, Wiatowski M, et al. Fuel. 2011;90:1953-1962. DOI: 10.1016/j.fuel.2010.12.007.
• [4] Minchener AJ. Fuel. 2005;84:2222-2235. DOI: 10.1016/j.fuel.2005.08.035.
• [5] Campbell JH, Wang FT, Mead SW, Busby JF. J Hydrol. 1979;44:214-266. DOI: 10.1016/0022-1694(79)90134-3.
• [6] Oliviera SM, Lopes TIMS, Toth IV, Rangel AOSS. Anal Chim Acta. 2007;600:29-34. DOI: 10.1016/j.aca.2007.01.019.
• [7] Andrew KN, Worsfold PJ, Comber M. Anal Chim Acta. 1995;314:33-43. DOI: 10.1016/0003-2670(95)00269-6.
• [8] Tovar A, Moreno C, Mánuel-Vez MP, Garcia-Vargas M. Anal Chim Acta. 2002;469:235-242. DOI: 10.1016/S0003-2670(02)00752-3.
• [9] Braz HL, Ito DT, Fracassi da Silva JA, do Lago CL, Pedrotti JJ. Electroanalysis. 2011;23:2594-2600. DOI: 10.1002/elan.201100317.
• [10] Liu R, Sun B, Liu D, Sun A. Talanta. 1996; 43:1049-1054. DOI: 10.1016/0039-9140(96)01858-9.
• [11] Qin W, Zhang Z, Li B, Peng Y. Talanta. 1999; 48:225-229. DOI: 10.1016/S0039-9140(98)00246-X.
• [12] Shen H, Cardwell TJ, Cattrall RW. Anal Chim Acta. 1998;367:193-199. DOI: 10.1016/S0003-2670(98)00168-8.
• [13] Meseguer-Lloret S, Molins-Legua C, Campins-Falco P. Anal Chim Acta. 2005;536:121-127. DOI: 10.1016/j.aca.2004.12.073.
• [14] Haghighi B, Kurd SF. Talanta. 2004;64:688-694. DOI: 10.1016/j.talanta.2004.03.037.
• [15] International Organization for Standardization. ISO 11732. www.hsevi.ir/RI_Standard/File/1025.
• [16] Directive 2006/11/EC of the European Parliament and of the Council on pollution caused by certain dangerous substances discharged into the aquatic environment of the Community (Codified version); OJ L 64, 04.03.2006, p. 52. www.eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/PDF/?uri=CELEX:32006L0011&from=EN.
• [17] Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 18 listopada 2014 r. w sprawie warunków, jakie należy spełnić przy wprowadzaniu ścieków do wód lub do ziemi, oraz w sprawie substancji szczególnie szkodliwych dla środowiska wodnego. DzU 2014, poz. 1800 (Regulation of the Minister of the Environment of 18th November 2014 on the conditions to be met when discharging sewage into water or soil and on substances particularly harmful to the aquatic environment. Journal of laws of 2014.1800. Poland). www.isap.sejm.gov.pl/DetailsServlet?id=WDU20140001800.

Uwagi

PL

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).