Wykorzystanie tomografii komputerowej oraz SEM w ocenie morfologii przekrojów próbek azotanu(V) amonu

• Autorzy: Biessikirski Andrzej , Kuterasiński Łukasz , Dworzak Michał , Kolano Malwina , Ruggiero-Mikołajczyk Małgorzata

Identyfikatory

DOI

10.15199/62.2024.7.8

Warianty tytułu

EN

Application of computed tomography and SEM in the evaluation of ammonium nitrate(V) cross-sections morphology

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono wyniki badań doświadczalnych związanych z analizą powierzchni morfologicznej w przekrojach granul porowaconego i rolniczego azotanu(V) amonu. Ocenę morfologii przeprowadzono z wykorzystaniem SEM oraz tomografii komputerowej. Przekroje próbek azotanu(V) amonu charakteryzowały się strukturą przypomi nająca pumeks. Wykazały występowanie niewielkiej liczby kanałów oraz brak chropowatości powierzchni krystalicznej. W przypadku porowaconego azotanu(V) amonu próbki charakteryzowały się zróżnicowaną budową wynikającą z różnych procesów produkcyjnych. Obie próbki wykazywały dużą liczbę porów, m.in. obecność porów kulistych i wydłużonych. Ponadto w przypadku AN-PP-2 w przekroju próbki widoczna była centralna pustka powietrzna, która nie znajdowała się na żadnym ze skanów dla AN-PP-1. Porowacony azotan(V) amonu charakteryzował się dużą porowatością, rzędu 60-70%, w po równaniu z porowatością rolniczego azotanu(V) amonu (ok. 49%). Przeprowadzone badania BET wykazały, że AN-PP-2 charakteryzował się największą powierzchnią właściwą, ok. 0,5 m²/g, co przy uwzględnieniu mocno rozwiniętej budowy morfologicznej potwierdza wysokie określane przez producenta współczynniki absorpcji.

EN

The morphology of cross sections of porous and agricultural NH₄NO₃ granules was analyzed by scanning electron microscopy (SEM), computed tomography and low-temperature nitrogen sorption. Agricultural NH₄NO₃ showed a pumice-like structure, characterized by a small number of channels and a smooth crystalline surface but samples of prilled NH₄NO₃ showed a significant presence of pores, including spherical and elongated pores. The porosity of prilled and agricultural NH₄NO₃ was 70 and 49%, resp. and BET surface area of both materials was 0.5 m²/g and 0.01 m²/g resp.

Słowa kluczowe

PL

azotan(V) amonu; SEM; tomografia komputerowa; porowatość

EN

ammonium nitrate(V); SEM; computed tomography; porosity

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przemysł Chemiczny
• Rocznik: 2024
• Tom: T. 103, nr 7
• Strony: 805--810
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., tab., rys., fot.

Twórcy

autor

Biessikirski Andrzej

• Wydział Inżynierii Lądowej i Gospodarki Zasobami, AGH Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie, al. Mickiewicza 30, 30-059, Kraków

• https://orcid.org/0000-0002-2023-6454

autor

Kuterasiński Łukasz

• lnstytut Katalizy i Fizykochemii Powierzchni im. J. Habera, PAN w Krakowie

• https://orcid.org/0000-0002-0498-1120

autor

Dworzak Michał

• AGH w Krakowie

• https://orcid.org/0000-0002-6356-3228

autor

Kolano Malwina

• AGH w Krakowie

• https://orcid.org/0000-0001-6341-4954

autor

Ruggiero-Mikołajczyk Małgorzata

• lnstytut Katalizy i Fizykochemii Powierzchni im. J. Habera, PAN w Krakowie

• https://orcid.org/0000-0002-4054-6353

Bibliografia

• [1] W. Bobrownicki, S. Pawlikowski, Technologia związków azotowych, WNT, Warszawa 1974.
• [2] K. Dysz, B. Poszwald, A. Kwak, A. Dylong, Mater. Res. Proceed. 2023, 34, 127.
• [3] P. S. Rao, [w:] Encyclopedia of toxicology (red. P. Wexler), t. 3, Elsevier, 2014.
• [4] K. Gorbovskiy, A. Kazakov, A. Norov, A. Malyavin, A. Mikhaylichenko, Int. J. Ind. Chem. 2017, 8, 315.
• [5] C. Oommen, S. R. Jain, J. Hazard. Mater. 1999, 67, nr 3, 253.
• [6] S. Touidjine, M. K. Boulkadid, D. Trache, S. Belkhiri, A. Mezroua, M. I. Aleg, A. Belkebiche, Defence Technol. 2022, 18, nr 11, 2023.
• [7] M. Fabin, T. Jarosz, Materials 2021, 14, nr 19, 5745.
• [8] E. G. Mahadevan, Ammonium nitrate explosives for civil applications. Slurries, emulsions and ammonium nitrate fuel oils, John Wiley & Sons, 2013.
• [9] F. Léonard, Z. Zhang, H. Krebs, G. Bruno, Materials 2020, 13, nr 5, 1230.
• [10] B. Zygmunt, D. Buczkowski, Propellants Explos. Pyrotech. 2007, 32, nr 6, 411.
• [11] E. Lotspeich, V. Petr, [w:] Dynamic behavior of materials. Conference Proceedings of the Society for Experimental Mechanics Series (red. S. Mates, V. Eliasson, P. Allison), t. 1, Springer, 2015.
• [12] S. D. Viktorov, A. E. Frantov, I. N. Lapikov, V. V. Andreev, A. V. Starshinov, Combust. Explos. Shock Waves 2016, 52, 727.
• [13] A. Biessikirski, M. Pytlik, Ł. Kuterasiński, M. Dworzak, M. Twardosz, B. D. Napruszewska, Energies 2020, 13, nr 15, 3763.
• [14] A. Artyukhov, I. Volk, J. Krmela, A. Chernenko, D. Ospanov, Int. J. Adv. Manuf. Technol. 2022, 121, 1697.
• [15] F. Ali, B. M. P. Pingua, A. Dey, M. P. Roy, P. K. Singh, Propellants Explos., Pyrotech. 2021, 46, 78.
• [16] I. Zawadzka-Małota, A. Maranda, Mater. Wysokoenerg. 2021, 13, 157.
• [17] A. Biessikirski, Przem Chem. 2020, 99, nr 10, 1459.
• [18] I. Arslan, A. A. Talin, G. T. Wang, J. Phys. Chem. C 2008, 112, nr 30, 1109.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2024).