Przejścia fazowe mieszanin poli(tlenek etylenu)/kwasy karboksylowe zdolnych do akumulowania energii

• Autorzy: Pielichowski K. , Flejtuch K.

Warianty tytułu

EN

Phase transitions of poly(ethylene oxide)/carboxylic acid blends able to storage of energy

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Zbadano przejścia fazowe topnienie-krzepnięcie różniących się ciężarem cząsteczkowym próbek poli(tlenku etylenu) (PEOX) oraz ich mieszanin z wybranymi kwasami karboksylowymi (kaprynowym, laurynowym, mirystynowym, palmitynowym i stearynowym). Do tego celu stosowano metody różnicowej kalorymetrii skaningowej (DSC) i DSC z modulacją temperatury (MT-DSC) (rys. 4, tabele 1 i 2). Obliczano teoretyczne wartości entalpii przejść fazowych mieszanin PEOX/kwas stearynowy (KS) i porównano je z danymi doświadczalnymi (rys. 3, tabela 3). W określonych obszarach stężeń obu substancji stwierdzono występowanie efektu synergicznego, polegającego na zwiększeniu wartości ciepła przejść fazowych. Zaobserwowany efekt zachęca do dalszych prac aplikacyjnych nad nowymi materiałami organicznymi, zdolnymi do akumulowania energii cieplnej. Zastosowanie metody MT-DSC pozwoliło na rozdzielenie składowych odwracalnych i nieodwracalnych strumienia ciepła procesów topnienia i krzepnięcia (rys. 5-8). Otrzymane tą metodą wyniki posłużyły do zinterpretowania wpływu wzajemnego oddziaływania PEOX i KS na mechanizm krystalizacji tych substancji i ich mieszanin. W ten sposób uzyskano dodatkowe informacje (w porównaniu z klasyczną metodą DSC) dotyczące przemian fazowych zachodzących w układach PEOX/kwasy karboksylowe podczas ogrzewania i chłodzenia.

EN

Melting - solidification phase transitions of various, differing in molecular weight, poly(ethylene oxide) (PEOX) samples and their blends with selected carboxylic acids (capric, lauric, myristic, palmitic or stearic one) have been investigated. The methods of differential scanning calorimerry (DSC) and modulated temperature DSC (MT-DSC) were used (Fig. 4, Table 1 and 2). Theoretical values of enthalpies of phase transitions of PEOX/stearic acid (KS) blends were calculated and compared with experimental data (Fig. 3, Table 3). For some ranges of both substances' concentrations the synergetic effect, expressed as increase in phase transition heat value, was found. The effect observed stimulates further application research works on new organic materials being able to storage of energy. The use of MT-DSC method allowed separating the reversing and nonreversing components of heat flow of melting and solidification processes (Figs. 5-8). The results obtained let interpret the effect of PEOX and KS interaction on the mechanism of crystallization of these substances or their mixtures. This way additional information (in comparison with classical DSC method) concerning phase transitions occurring in PEOX/carboxylic acid systems during heating and cooling was obtained.

Słowa kluczowe

PL

poli(tlenek etylenu); kwasy karboksylowe; mieszaniny; przemiana fazowa; różnicowa kalorymetria skaningowa; kalorymetria skaningowa; modulacja temperatury; akumulator ciepła

EN

poly(ethylene oxide); carboxylic acids; blends; phase transitions; modulated temperature differential scanning calorimetry; heat storage systems

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2004
• Tom: T. 49, nr 3
• Strony: 173--179
• Opis fizyczny: Bibliogr. 31 poz., tab., rys.

Twórcy

autor

Pielichowski K.

• Politechnika Krakowska, Katedra Chemii i Technologii Tworzyw Sztucznych, ul. Warszawska 24, 31-155 Kraków

autor

Flejtuch K.

• Politechnika Krakowska, Katedra Chemii i Technologii Tworzyw Sztucznych, ul. Warszawska 24, 31-155 Kraków

Bibliografia

• 1. Zalba B., Marin. M., Cabeza L, F., Mehling H,: Appl, Therm. Eng, 2003, 23, 251.
• 2. Abhat A, Solar Energy 1983, 30, 31.3.
• 3. Pielichowski K., Flejtuch K. Gospod. Paliw, Energ. 2003, 1, 7.
• 4. Korin E., Soifer L.: J. Therm. Aura. 1997, 50,347.
• 5. Sharma S, D,, Buddhi D., Sawhney R, L.: Solar Energy 1999, 66, 483.
• 6. Liu Z., Chung D, D, L.: Thermochim. Acta 2001, 366, 135.
• 7. Helms J. H., Maiurndar A., Chandra D.: J. Electra-chem. Soc. 1993, 140, 1048.
• 8. Wang X., Lu E, Lin W., Wang C.; Energ, Cora. Manag. 2000, 41, 135.
• 9. Li W., Zhang D., Zhang T., Wang T., Ruan D., Xing D„ Li 14, Thermochim. Acta 1999, 326, 183.
• 10. Bo H., Gustafsson E. M., Setterwall F.: Energy 1999, 24, 1015.
• 11. Babich M. W., Renrashid R., Mounts It D. Thermochim, Acta 1994, 243,193.
• 12. Feldman D., Bantu D,; Thermochim., Acta 1996, 272.. 243.
• 13. Sari A., Kaygusuz K.: Solar Energy 2001, 71,365.
• 14. Hasnain S. M.: Energ. Cony. Manag. 1998, 39, 1127.
• 15. Pielichowski K., Flejtuch K,: Palyru. Ada, Tcchir, 2002, 12, 690.
• 16. Pielichowski K., Flejtuch K.: Macromol. Eng. 2003„ 288, 256.
• 17. Pielichowski, K. Flejtuch K: J. Appl. Polym, Sci. 200. 90, 861.
• 18. Bailey, Jr, F. E., Koleske J. V.; „Poly(ethylcne oxide)", Academic Press, Nowy Jork 1976.
• 19. Kovacs A. J., Gonthier A.: '
• 20. Kovacs A. J., Ganthier A., 5traupe C. J. Polym. Sci., Polym. Symp. 1975, 50, 283-
• 21. Kovacs A. J., Straupe C., Gonthier, Polym, Sci. Niro. Symp. 1977, 59, 31.
• 22. Kovacs A. J., Straupe C,: Faraday Discuss, Clam. Sac. 1979, 68,225.
• 23. Kovacs A. f., Straupe C.: I. Crysl, Growth 1980, 48, 210.
• 24. Cheng S. Z. D., Tong A., Chen J., Heberer D. P.: J. Polym Sci. Part B: Polym. Phys. 1991, 29, 287.
• 25. Cheng S. Z. D., Chen J., Zhang A., Heberer D, P,: J. Polym. Sci., Part B: Polym. Phys. 1991, 29, 299.
• 26. Cheng 5. Z. D., Chen J.: I. POIr12, 5Ci., Port B. Polym, Phys. 1991, 29, 311.
• 27. Pielichowski K., Flejtuch K.; Polimery 2002,47, 784.
• 28. Pielichowski K., Flejtuch K.: Polimery 2003,48,4.55.
• 29. Sauer B.13., Karnpert W. G., Blanchard E. RI., Three-foot S. A., Hsiao B. S.: Polymer 2000, 41, 1099.
• 30. Wunderlich B. , Okazaki L., Ishikiriyama K., Boller A.: Thermochim. Acta 1998, 324, 77,
• 31. Wunderlich B.: Prog. Polym. Sci. 200.3.. 28.383.