Badanie zawartości wybranych metali ciężkich w separatorze polimerowym akumulatora kwasowo-ołowiowego

• Autorzy: Kolasa Dorota , Łukomska Aneta , Sołtysiak Joanna , Soszko Michał , Ciężarek Olga , Lach Jakub , Wróbel Kamil , Czerwiński Andrzej

Identyfikatory

DOI

10.14314/polimery.2019.6.8

Warianty tytułu

EN

Analysis of the selected heavy metals content in the lead-acid battery polymeric separator

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W materiale polimerowym stosowanym jako separator elektrod w akumulatorze kwasowo-ołowiowym oznaczano zawartość kadmu, ołowiu i rtęci. W kontekście obowiązujących przepisów dotyczących wprowadzanych do obrotu baterii i akumulatorów oraz przetwarzania zużytych baterii i zużytych akumulatorów porównano wyniki badania próbek separatora przed użyciem w procesach elektrochemicznych oraz próbek odpadowych. W badaniach separatora [poprzedzonych analizą jakościową tworzywa metodami: skaningowej mikroskopii elektronowej/spektrometrii dyspersji energii promieniowania rentgenowskiego (SEM/EDS) i spektroskopii w podczerwieni z transformacją Fouriera (FT-IR)] wykorzystano nowoczesny aparat do mikrofalowego roztwarzania próbek w połączeniu z techniką absorpcyjnej spektrometrii atomowej z atomizacją w płomieniu (FAAS) i analizatorem rtęci. Zastosowane procedury analityczne weryfikowano na podstawie wyników badania certyfikowanego materiału odniesienia (PE-LD) zawierającego śladowe ilości analitów.

EN

Results of cadmium, lead and mercury determination in the polymeric material used as an electrode separator in the lead-acid battery have been presented. Samples of the separator before use in the electrochemical processes and the waste separator samples have been compared with reference to the existing laws on batteries and accumulators and waste batteries and accumulators. In the polymer separator examination [preceded by a qualitative analysis of the material using scanning electron microscopy/ energy dispersive X-ray spectrometry (SEM/EDS) and Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) techniques], a modern UltraWAVE digestion system combined with flame atomic absorption spectrometry (FAAS) technique and a DMA-80 Direct Mercury Analyzer has been used. The quality of metal determination results has been evaluated using a certified PE-LD reference material containing trace amounts of analytes.

Słowa kluczowe

PL

separatory elektrod; polietylen; oznaczanie metali ciężkich; mineralizacja mikrofalowa; absorpcyjna spektrometria atomowa; atomizacja; FAAS; analizator rtęci; skaningowa mikroskopia elektronowa/spektrometria dyspersji energii promieniowania rentgenowskiego (SEM/EDS); spektroskopia w podczerwieni z transformacją Fouriera (FT-IR)

EN

electrode separators; polyethylene; heavy metals determination; microwave-assisted digestion; flame atomic absorption spectrometry (FAAS); mercury analyzer; scanning electron microscopy/energy dispersive X-ray spectrometry (SEM/EDS); Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR)

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2019
• Tom: T. 64, nr 6
• Strony: 442--451
• Opis fizyczny: Bibliogr. 38 poz., rys. kolor.

Twórcy

autor

Kolasa Dorota

• Instytut Chemii Przemysłowej im. prof. Ignacego Mościckiego, ul. Rydygiera 8, 01-793 Warszawa

autor

Łukomska Aneta

• Instytut Chemii Przemysłowej im. prof. Ignacego Mościckiego, ul. Rydygiera 8, 01-793 Warszawa

autor

Sołtysiak Joanna

• Instytut Chemii Przemysłowej im. prof. Ignacego Mościckiego, ul. Rydygiera 8, 01-793 Warszawa

autor

Soszko Michał

• Instytut Chemii Przemysłowej im. prof. Ignacego Mościckiego, ul. Rydygiera 8, 01-793 Warszawa

autor

Ciężarek Olga

• Instytut Chemii Przemysłowej im. prof. Ignacego Mościckiego, ul. Rydygiera 8, 01-793 Warszawa

autor

Lach Jakub

• Instytut Chemii Przemysłowej im. prof. Ignacego Mościckiego, ul. Rydygiera 8, 01-793 Warszawa

autor

Wróbel Kamil

• Instytut Chemii Przemysłowej im. prof. Ignacego Mościckiego, ul. Rydygiera 8, 01-793 Warszawa

autor

Czerwiński Andrzej

• Instytut Chemii Przemysłowej im. prof. Ignacego Mościckiego, ul. Rydygiera 8, 01-793 Warszawa

Bibliografia

• [1] Czerwiński A.: „Akumulatory, baterie, ogniwa”, WKŁ, Warszawa 2005, str. 107.
• [2] Broussely M., Pistoia G.: “Industrial Applications of Batteries. From Cars to Aerospace and Energy Storage”, Elsevier, Amsterdam 2007.
• [3] “Handbook of Batteries” (Ed. Linden D., Reddy T.B.), McGraw-Hill, New York 2002.
• [4] “Lead-Acid Battery Technologies: Fundamentals, Materials, and Applications” (Ed. Jung J., Zhang L., Zhang J.), CRC Press, Boca Raton 2016.
• [5] Pavlov D.: “Lead-Acid Batteries: Science and Technology. A Handbook of Lead-Acid Battery Technology and its Influence on the Product”, Elsevier, Amsterdam 2011.
• [6] May G. J., Davidson A., Monahov B.: Journal of Energy Storage 2018, 15, 145. https://dx.doi.org/10.1016/j.est.2017.11.008
• [7] Wróbel J., Lach J., Wróbel K., Czerwiński A.: Przemysł Chemiczny 2018, 97, 835. http://dx.doi.org/10.15199/62.2018.6.3
• [8] Bednarek K., Bugała A.: Poznan University of Technology Academic Journals. Electrical Engineering 2017, 92, 47. http://dx.doi.org/10.21008/j.1897-0737.2017.92.0004
• [9] Czerwiński A., Rogulski Z., Obrębowski S. i in.: International Journal of Electrochemical Science 2014, 9, 4826.
• [10] Czerwiński A., Wróbel J., Lach J. i in.: Journal of Solid State Electrochemistry 2018, 22, 2703. https://dx.doi.org/10.1007/s10008-018-3981-4
• [11] Kolasa D., Samsonowska K.: Przemysł Chemiczny 2016, 95, 1651. http://dx.doi.org/10.15199/62.2016.9.2
• [12] Ustawa z dnia 12 grudnia 2003 r. o ogólnym bezpieczeństwie produktów (tj. Dz.U. 2016, poz. 2047).
• [13] Dyrektywa 2001/95/WE Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia 3 grudnia 2001 r. w sprawie ogólnego bezpieczeństwa produktów (Dz. Urz. L 11 z 15.01.2002, str. 4).
• [14] Ustawa z dnia 24 kwietnia 2009 r. o bateriach i akumulatorach (tj. Dz.U. 2016, poz. 1803, z późn. zm.).
• [15] Dyrektywa 2006/66/WE Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia 6 września 2006 r. w sprawie baterii i akumulatorów oraz zużytych baterii i akumulatorów oraz uchylająca dyrektywę 91/157/EWG, POLIMERY 2019, 64, nr 6 451 zmieniona dyrektywą Parlamentu Europejskiego i Rady 2008/12/WE z dnia 11 marca 2008 r. (Dz. Urz. WE L 266 z 26.09.2006, str. 1, z późn. zm.).
• [16] Ustawa z dnia 27 kwietnia 2001 r. Prawo ochrony środowiska (tj. Dz.U. 2018, poz. 799, z późn. zm.).
• [17] Ustawa z dnia 14 grudnia 2012 r. o odpadach (tj. Dz.U. 2018, poz. 992, z późn. zm.).
• [18] Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2010/75/UE z dnia 24 listopada 2010 r. w sprawie emisji przemysłowych (zintegrowane zapobieganie zanieczyszczeniom i ich kontrola) (Dz. Urz. UE L 334 z 17.12.2010, str. 17).
• [19] Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2008/98/WE z dnia 19 listopada 2008 r. w sprawie odpadów oraz uchylająca niektóre dyrektywy (Dz. Urz. UE L 312 z 22.11.2008, str. 3, z późn. zm.).
• [20] Ustawa z dnia 20 lipca 2017 r. Prawo wodne (Dz.U. 2017, poz. 1566, z późn. zm.).
• [21] Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 6 maja 2016 r. w sprawie wykazu substancji priorytetowych (Dz.U. 2016, poz. 681).
• [22] Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 30 kwietnia 2013 r. w sprawie składowisk odpadów (Dz.U. 2013, poz. 523).
• [23] Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 1 marca 2018 r. w sprawie standardów emisyjnych dla niektórych rodzajów instalacji, źródeł spalania paliw oraz urządzeń spalania lub współspalania odpadów (Dz.U. 2018, poz. 680).
• [24] Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 16 lipca 2015 r. w sprawie dopuszczania odpadów do składowania na składowiskach (Dz.U. 2015, poz. 1277).
• [25] Rozporządzenie Ministra Rozwoju z dnia 21 stycznia 2016 r. w sprawie wymagań dotyczących prowadzenia procesu termicznego przekształcania odpadów oraz sposobów postępowania z odpadami powstałymi w wyniku tego procesu (Dz.U. 2016, poz. 108).
• [26] „Odzysk i recykling materiałów polimerowych” (red. Kijeński J., Błędzki A.K., Jeziórska R.), Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2011, str. 19.
• [27] Błędzki A.K., Gorący K., Urbaniak M.: Polimery 2012, 57, 620.
• [28] Kijeński J., Kijeńska M., Migdał A.: Polimery 2014, 59, 393. http://dx.doi.org/10.14314/polimery.2014.393
• [29] Migdał A., Kijeński J., Kawalec A. i in.: Chemik 2014, 68, 1056.
• [30] Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 18 lipca 2017 r. w sprawie szczegółowych wymagań Dotyczących procesu przetwarzania zużytych baterii samochodowych kwasowo-ołowiowych, zużytych akumulatorów samochodowych kwasowo-ołowiowych, zużytych baterii przemysłowych kwasowo-ołowiowych lub zużytych akumulatorów przemysłowych kwasowo-ołowiowych oraz instalacji prowadzących recykling ołowiu i jego związków lub recykling tworzyw sztucznych (Dz.U. 2017, poz. 1474).
• [31] PN-EN ISO 3696:1999 Woda stosowana w laboratoriach analitycznych – Wymagania i metody badań.
• [32] Certification Report. The Certification of the Mass Fractions of As, Br, Cd, Cl, Cr, Hg, Pb, S, Sb, Sn and Zn in Low-Density Polyethylene: ERM-EC681m –Raquel Sanchez Romero, Thomas P.J. Linsinger, European Commission, Joint Research Centre, Institute for Reference Materials and Measurements (IRMM), Geel, Belgium 2015.
• [33] Michel T.: “Breaking the Sample Preparation Bottleneck with a New Approach to Microwave Digestion”, American Laboratory 2010, 42 (November/December).
• [34] Kolasa D., Bajszczak A., Łukomska A. i in.: Polimery 2016, 61, 98. http://dx.doi.org/10.14314/polimery.2016.098
• [35] Minczewski J., Marczenko Z.: „Chemia analityczna. Tom 2. Chemiczne metody analizy ilościowej”, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2012, str. 169.
• [36] Rozporządzenie Parlamentu Europejskiego i Rady (WE) nr 1272/2008 z dnia 16 grudnia 2008 r. w sprawie klasyfikacji, oznakowania i pakowania substancji i mieszanin, zmieniające i uchylające dyrektywy 67/548/EWG i 1999/45/WE oraz zmieniające rozporządzenie (WE) nr 1907/2006 (Dz. Urz. L 353 z 31.12.2008, str. 1).
• [37] Rozporządzenie Komisji (UE) nr 1357/2014 z dnia 18 grudnia 2014 r. zastępujące załącznik III do dyrektywy Parlamentu Europejskiego i Rady 2008/98/WE w sprawie odpadów oraz uchylającej niektóre dyrektywy (Dz. Urz. UE L 365 z 19.12.2014, str. 89, z późn. zm.).
• [38] Rozporządzenie Rady (UE) 2017/997 z dnia 8 czerwca 2017 r. zmieniające załącznik III do dyrektywy Parlamentu Europejskiego i Rady 2008/98/WE w odniesieniu do niebezpiecznej właściwości HP 14 „Ekotoksyczne” (Dz. Urz. L 150 z 14.06.2017, str. 1).

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2019).