BazTech - Yadda

1

Zastosowanie spektrometru XRF do oceny korozyjności zbrojenia w słupie żelbetowym

Palacz Przemysław, Major Maciej

Materiały Budowlane

|

2023

|

nr 4

1--4

PL

Artykuł zawiera analizę wpływu korozji zbrojenia na zmianę składu chemicznego oraz odczynu pH betonu, który odspoił się od prętów zbrojenia w słupie energetycznym. Badania wykonano za pomocą spektrometru XRF. Wykazano bezpośredni wpływ korozji na zwiększenie zawartości żelaza i tlenku żelaza w betonie w bezpośrednim sąsiedztwie skorodowanego pręta. Dzięki temu możliwa jest ocena konstrukcji żelbetowych z wykorzystaniem spektrometru i eliminacja zagrożenia, jakie powstaje z chwilą korozji zbrojenia.

EN

The article contains an analysis of the influence of reinforcement corrosion on changes in the chemical composition and its pH of concrete, which detached from the reinforcement bars in power pole. The tests were performed using an XRF spectrometer. The direct impact of corrosion on the increase in the content of iron and iron oxide in concrete in the immediate vicinity of the corroded rod was demonstrated. Thanks to this, it is possible to diagnose reinforced concrete structures with the use of a spectrometer and to eliminate the threat that arises at the moment of reinforcement corrosion.

2

How to effectively analyse the impact of air quality on society – review of modern measurement techniques and apparatus: particulates

Mach Tomasz, Bihałowicz Jan Stefan

Zeszyty Naukowe SGSP / Szkoła Główna Służby Pożarniczej

|

2022

|

Nr 84

55--71

EN

The article discusses modern measurement techniques and equipment designed for air quality analysis. The problem of the quality of atmospheric and indoor air is strongly related to broadly understood public health. Modern measurement techniques allow faster and more effective assessments of the air quality condition in a given place. The paper discusses the structure, measurement method of solid pollutants and automatic measurement systems deploying the micro-oscillatory balance method, using the interaction of ionizing radiation with mattersuppression of beta radiation and gamma radiation spectrometry, optical methods based on light scattering on particulate matter and systems combining more than one method. Technical solutions introduced by manufacturers of measuring equipment, which allow more precise measurement of gaseous pollutants, were also discussed.

PL

W artykule omówiono nowoczesne techniki pomiarowe i urządzenia do analizy jakości powietrza. Problem jakości powietrza atmosferycznego i wewnętrznego jest silnie związany z szeroko rozumianym zdrowiem publicznym. Nowoczesne techniki pomiarowe pozwalają na szybszą i skuteczniejszą ocenę stanu jakości powietrza w danym miejscu. W artykule omówiono budowę, metodę pomiaru zanieczyszczeń stałych oraz automatyczne systemy pomiarowe wykorzystujące metodę wagi mikrosiłownikowej, wykorzystujące oddziaływanie promieniowania jonizującego z materią – tłumienie promieniowania beta i spektrometrię promieniowania gamma, metody optyczne oparte na rozpraszaniu światła na poszczególnych cząstkach pyłu zawieszonego oraz systemy łączące więcej niż jedną metodę. Omówiono również rozwiązania techniczne wprowadzone przez producentów sprzętu pomiarowego, które pozwalają na bardziej precyzyjny pomiar zanieczyszczeń gazowych.

3

Percepcja różnych sposobów prezentacji danych na przykładzie stanu pierwiastkowego tybetańskiej przykrywki do czarki na herbatę

Święcicka Alicja, Sawicki Marek, Bulska Ewa, Wagner Barbara

Analityka : nauka i praktyka

|

2021

|

nr 3

42--48

PL

Przy okazji badania tego jednego obiektu zabytkowego wskazujemy, jak różne mogą być sposoby reakcji człowieka i w jaki sposób konstruować przekaz wizualny, aby był jak najbardziej intuicyjny dla szerokiego grona odbiorców.

4

Kalibracja wyników analiz chemicznych piaskowców czerwonego spągowca wykonanych przenośnym spektrometrem XRF

Skupio Rafał, Zagórska Urszula, Kowalska Sylwia

Nafta-Gaz

|

2020

|

R. 76, nr 1

12--17

PL

Przenośne spektrometry fluorescencji rentgenowskiej z dyspersją energii (EDXRF) coraz częściej wykorzystywane są do określania składu chemicznego skał na potrzeby przemysłu naftowego. Wyniki badań pozwalają na wspomaganie interpretacji litologicznej lub jej wykonywanie na podstawie modeli mineralogicznych. W przypadku interpretacji ilościowej opartej na wynikach pomiarów przenośnym aparatem XRF wymagana jest wysoka dokładność analiz. W niniejszej pracy przedstawiono problemy, na które trzeba zwrócić uwagę podczas stosowania założonej metodyki pomiarowej, związane głównie z zaniżonymi wynikami dla pierwiastków lekkich (głównych). Testy przeprowadzono na próbkach sproszkowanych, pobranych z rdzeni wiertniczych uzyskanych podczas realizacji otworu wiertniczego ukierunkowanego na skały czerwonego spągowca. Pomiary wykonano przy użyciu spektrometru XRF S1 TITAN firmy Bruker. Przeprowadzone badania dotyczące kalibracji i wprowadzania poprawek pozwoliły na wyeliminowanie dwóch czynników wpływających na niedokładność analiz. Pierwszy z nich to postępujące zużycie lampy rentgenowskiej, które należy sprawdzać poprzez prowadzenie systematycznych pomiarów wzorca. Drugi dotyczy wpływu zmiany gęstości próbki po zmieleniu, co jest istotne w przypadku pierwiastków lekkich (głównie krzemu i glinu), gdyż powoduje obniżenie bezwzględnych wartości w wynikach pomiarów ręcznym aparatem XRF. Z uwagi na rodzaj analizowanego materiału skalnego skupiono się na kalibracji wyników głównych pierwiastków budujących matryce piaskowców czerwonego spągowca. Przedstawiono możliwość kalibracji wyników bezpośrednio w aparaturze, co skutkuje otrzymywaniem skalibrowanych wyników po każdym pomiarze, jak również kalibrację wyników w pliku zewnętrznym. Stosując kalibrację zewnętrzną, można uniknąć błędów spowodowanych zmianą matrycy skalnej, jednocześnie zapewniając możliwość ponownego przeliczenia wyników. Otrzymane współczynniki kalibracyjne znajdują zastosowanie w przypadku skał czerwonego spągowca i wykorzystanego spektrometru XRF z aktualnym oprogramowaniem i kalibracją GeoChem dostarczoną przez producenta. Zmiana któregoś z czynników wymaga przeprowadzenia ponownych badań i rekalibracji wyników. Modele mineralogiczne przygotowane na podstawie analiz XRF mogą być wykorzystane w przyszłości pod warunkiem stosowania odpowiednich współczynników kalibracyjnych.

EN

Handheld X-ray fluorescence spectrometers with energy dispersion (EDXRF) are increasingly used to determine the chemical composition of rocks for the oil and gas industry. The results of our research allow to create or support the lithological interpretation based on mineralogical models. In the case of quantitative interpretation based on the results of measurements using a handheld XRF device, high accuracy of measurements is required. This paper presents the problems to which attention should be paid when applying the assumed methodology, mainly related to the underestimated percentages for light (main) elements. The tests were carried out on powdered samples of drill cores taken from borehole directed to Rotliegend rocks. The measurements were carried out using Bruker’s XRF S1 TITAN spectrometer. The calibration and correction tests led to the elimination of two factors affecting the inaccuracy of the analyses. The first is the progressive aging of the X-ray tube, which should be checked by conducting systematic measurements of the standard reference material. The second concerns the effect of a change in the density of the sample after grinding, which has a significant impact on light elements (mainly silicon and aluminium), causing a decrease in absolute values in the results of measurements using a handheld XRF device. Due to the type of rock material analysed, the focus was on the calibration of the results of the main elements building the Rotliegend sandstone rock matrix. The paper presents the possibility of calibrating the results directly in the device, which results in obtaining calibrated results after each measurement, as well as calibration of results in an external file. By using external calibration, errors caused by changing the rock matrix can be avoided while ensuring that possibility the results can be recalculated. The resulting calibration coefficients are applicable to the Rotliegend rocks and the XRF spectrometer with current software and GeoChem calibrations provided by Bruker. A change in any of the factors requires re-testing and recalibration of the results. Mineralogical models prepared based on XRF analyses can be used in the future, if those appropriate calibration coefficients are used.

5

A comparative study of the oxide and elemental composition of ash from lignite burned at various temperatures – Konin Lignite Mine, Central Poland

Chomiak Lilianna, Widera Marek

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2020

|

T. 36, z. 4

145--160

EN

Lignite still plays a key role in the production of electricity in Poland. About one-third of domestic electric energy comes from lignite burned in large power plants that produce megatons (Mt) of bottom ash and fly ash annually. Nearly 11 wt% of the total ash generated by the lignite-fired power industry in Poland comes from lignite extracted from the Konin Lignite Mine. Part of the ash escapes into the atmosphere, and the rest is utilized, which is expensive and often harmful to the environment; hence, geochemical studies of these ashes are fully justified and increasingly carried out. The lignite samples examined in this paper represent the entire vertical section of the first Mid-Polish lignite seam (MPLS-1) mined in opencasts at Jóźwin IIB, Drzewce, and Tomisławice. First, the samples were oxidized (burnt) at one of three temperatures: 100, 850, and 950°C; then the chemical composition of oxides and trace elements was determined according to the ASTM D6349-13 standard. The ashes were rich in SiO2 and CaO; Ba, Sr, and Cu dominated the trace element content. Among the harmful elements found, Pb is of most concern. Only a few elements (Ba, Cu, Pb, Sb) reached values higher than their corresponding Clarke values. Based on the results obtained, it can be concluded that the examined ashes are approximately as harmful to the environment as ashes from other lignite used to generate electricity. Moreover, the increased amount of CaCO3 in the MPLS-1 is beneficial in the process of natural desulphurization.

PL

W ostatnich latach około jednej trzeciej polskiej energii elektrycznej pochodzi z węgla brunatnego, który jest spalany w wielkich elektrowniach. Powoduje to produkcję popiołów (żużla paleniskowego i popiołu lotnego) w łącznej ilości wyrażonej w milionach ton (Mt). Blisko 11% wag. popiołu produkowanego przez polską energetykę opartą na węglu brunatnym pochodzi z węgla wydobywanego przez Kopalnię Węgla Brunatnego Konin. Oczywiście, popiół jest składnikiem niepożądanym w węglu z wielu względów. Część popiołu może przedostać się do atmosfery, a pozostałą część należy poddać utylizacji, co jest kosztowne i często szkodliwe dla środowiska naturalnego. Stąd badania geochemiczne tych popiołów wydają się celowe i dlatego są coraz częściej przeprowadzane. Badane w tej pracy uśrednione próbki węgla reprezentują cały profil pierwszego środkowopolskiego pokładu węglowego (MPLS-1) eksploatowanego w odkrywkach: Jóźwin IIB, Drzewce i Tomisławice. Te próbki zostały najpierw utlenione/spalone w temperaturze: 100, 850 i 950°C. Następnie został określony ich skład chemiczny (tlenki i pierwiastki śladowe) według normy ASTM D6349-13. Badane popioły cechują się dominacją SiO2 i CaO, zaś w składzie pierwiastków śladowych przeważają: Ba, Sr i Cu. Natomiast wśród pierwiastków szkodliwych najważniejszy jest Pb. Wreszcie, tylko kilka z analizowanych pierwiastków (Ba, Cu, Pb, Sb) osiąga wartości wyższe niż wartości odpowiednich klarków. Na podstawie uzyskanych wyników można stwierdzić, że badane popioły są w przybliżeniu tak samo szkodliwe dla środowiska jak popioły z innych węgli brunatnych używanych do wytwarzania energii elektrycznej, a zwiększona ilość CaCO3 jest też korzystna w procesie naturalnego odsiarczania.

6

Morphology and composition of particulate matter in the air of urban area

Loskot Jan, Kumar D. Kishore, Komárek Jan, Sajdlová Světlana, Křiž Jan, Ziembik Zbigniew

Ecological Chemistry and Engineering. A

|

2019

|

Vol. 26, nr 1-2

59--71

EN

Atmospheric pollution by particulate matter has become increasingly important in recent years, because it was found that these airborne particles have various adverse effects on the environment and human health. To extend the knowledge of such pollutants, detailed characterization of sizes, morphology and chemical composition of individual airborne particles is desired. In the presented research, the air microparticles were taken from discarded fiberglass tape filters which are commonly used in MP101M continuous suspended particulate analysers to determine the mass concentration of the particulate matter. These samples, which were collected in Kutna Hora (Czech Republic), were studied using the methods of scanning electron microscopy and energy-dispersive X-ray spectroscopy. Based on microscopic photographs, various geometrical parameters (Feret’s diameter, perimeter, cross-section surface area, circularity, aspect ratio, roundness and solidity) of 237 particles were assessed, while the spectroscopy measurements revealed elemental composition of these particles. Statistical evaluation of the measured data was done using the methods of principal component analysis and compositional data analysis. By these methods, certain relationships among the geometrical parameters and the content of chemical elements in the particles were found. This research also demonstrated that the fiberglass air filters can easily be reused to gain additional information about airborne particles in various places at any time. The character of the particles can also provide information about a possible source of contamination.

PL

Zanieczyszczenie powietrza przez pył zawieszony (PM) staje się w ostatnich latach coraz bardziej znaczące. Stwierdzono, że unoszące się w powietrzu cząsteczki niosą różne niekorzystne skutki dla środowiska i zdrowia ludzkiego. Aby poszerzyć wiedzę na temat takich zanieczyszczeń, pożądana jest szczegółowa charakterystyka rozmiarów, morfologii i składu chemicznego poszczególnych cząstek zawieszonych w powietrzu. W prezentowanych badaniach mikrocząsteczki powietrza zostały pobrane z filtrów taśmowych z włókna szklanego, które są powszechnie stosowane w analizatorach cząstek stałych MP101M. Próbki zostały zebrane w Kutnej Horze (Republika Czeska), były badane metodami skaningowej mikroskopii elektronowej i spektroskopii rentgenowskiej z rozpraszaniem energii. Na podstawie zdjęć mikroskopowych oceniono różne parametry geometryczne (m.in. średnicę Fereta, obwód, powierzchnię przekroju poprzecznego, krągłość, współczynnik kształtu) 237 cząstek, a pomiary spektroskopowe pozwoliły na określenie składu pierwiastkowego tych cząstek. Statystyczną ocenę otrzymanych wyników wykonano metodami analizy głównych składowych i metodami analizy zmiennych złożonych. Stwierdzono istnienie pewnych zależności pomiędzy parametrami geometrycznymi a zawartością pierwiastków chemicznych w cząstkach. Badania te wykazały również, że filtry powietrza z włókna szklanego mogą być z łatwością ponownie wykorzystane do uzyskania dodatkowych informacji o cząstkach zawieszonych w powietrzu w różnych miejscach w dowolnym czasie. Charakter cząsteczek może również dostarczyć informacji o możliwym źródle zanieczyszczeń.

7

Zastosowanie metod spektrometrii mas z jonizacją w plazmie indukcyjnie sprzężonej w badaniach składu pierwiastkowego próbek klinicznych na przykładzie charakterystyki zmian miażdżycowych

Jagielska Agata, Wagner Barbara, Ruszczyńska Anna, Gawor Andrzej, Bulska Ewa, Jakuczun Wawrzyniec, Szostek Małgorzata, Ziemińska Elżbieta, Toczyłowska Beata

Analityka : nauka i praktyka

|

2019

|

nr 1

36--42

8

Znaczenie potencjału energetycznego osadów ściekowych w aspekcie gospodarki o obiegu zamkniętym – przykład oczyszczalni w Gdańsku

Ostojski A., Swinarski M.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2018

|

Tom 20, cz. 2

1252--1268

PL

W artykule przedstawiono ciepło spalania, wartość opałową oraz skład pierwiastkowy osadów ściekowych na kolejnych etapach przeróbki w oczyszczalni ścieków "Wschód" w Gdańsku. Osad ściekowy jest cennym źródłem energii. Średnia wartość ciepła spalania (HHV) osadów ściekowych w oczyszczalni ścieków w Gdańsku wynosi 14-15 MJ/kg dla osadów przefermentowanych i 17,5 MJ/kg dla osadów przed fermentacją. Niestety wysoka ich wilgotność, obniża wartość opałową i utrudnia skuteczne odzyskiwanie energii z osadów. Pomimo około 70% wilgotności, osady są spalane w złożu fluidalnym w instalacji ITPO w oczyszczalni. Termiczna utylizacja przebiega w temperaturze 850-870° odbywa się autotermicznie. Gospodarka osadowa, obejmująca fermentację w ZKF wraz z produkcją biogazu i wykorzystanie metanu w systemie produkcji energii elektrycznej i ciepła, suszenie, spalanie w piecu fluidalnym i ostatecznie, odzyskiwanie ciepła z gazów spalinowych, generuje dodatni bilans energetyczny. Stwarza to możliwość wykorzystania energii elektrycznej oraz cieplnej w procesach oczyszczania ścieków i pełnego zamknięcia bilansu produkowanej i zużywanej energii w całej oczyszczalni. W oczyszczalni ścieków "Wschód" w Gdańsku obieg energetyczny nie jest jeszcze zamknięty. Konieczne jest intensyfikacja produkcji energii elektrycznej lub/i zmniejszenie jej zużycia w procesach oczyszczania ścieków. Najwięcej energii pozyskiwane jest z elektrowni biogazowej. Wartość opałowa biogazu z osadów w Gdańsku wynosi 21,34 MJ/Nm3. Pozwala to uznać osady ściekowe za bardzo wydajne źródło energii. Ilość wytworzonej energii cieplnej (SPE i ITPO) jest znacznie wyższa niż potrzeby oczyszczalni. Produkcja energii elektrycznej netto w systemie SPE, po odjęciu energii zużytej przez instalację ITPO, zapewnia około 68% całkowitego zużycia energii w oczyszczalni ścieków. Instalacja termicznej konwersji osadów ściekowych, która działa w Gdańsku, spełnia wymagania Dyrektywy Parlamentu Europejskiego (IPPC DYREKTYWA 2008/1/WE) o zintegrowanym zapobieganiu zanieczyszczeniom i ich kontroli. Monospalarnia pozwala na wykorzystanie całej ilości wytworzonego osadu. Pomimo dużej zawartości wody w osadzie, co zmniejsza jego potencjał energetyczny, proces spalania nie wymaga dodatkowego paliwa (poza fazą rozruchu lub stanem utrzymywania gotowości). Obecnie nie ma alternatywy dla termicznego wykorzystania osadów ściekowych, zwłaszcza w dużych oczyszczalniach ścieków. Problem ostatecznego usuwania popiołów paleniskowych pozostaje jednak nierozwiązany. Jest to ważna kwestia w kontekście postulatu zarządzania zamkniętym cyklem, przyjętego w 2015 roku.

EN

In the article the higher heating values (HHV), lower heating values (LHV) and elemental composition of sewage sludge at subsequent stages of processing in wastewater treatment plant (WWTP) “Wschód” in Gdańsk are presented. Sewage sludge is a valuable source of energy. The average value of the HHV of sewage sludge in the sewage treatment plant in Gdańsk is 14-15 MJ/kg for digested sludge and 17.5 MJ/kg for non-fermented sludge. However, high humidity, which reduces their heating value, hinders effective energy recovery from the sludge. Despite the high humidity (about 70%), the sediments are successfully burned in the fluidized bed in the sewage thermal treatment plants (ITPO). Burning at 850-870º takes place autothermally. Adequate processing, consisting of biogas production and methane utilization within Electricity and Heat production system, drying, combustion in a fluidized furnace and, finally, heat recovery from the exhaust gases, creates an opportunity of achieving full balance of energy produced and consumed. In WWTP “Wschód” in Gdańsk the energy balance is incomplete yet. It is necessary to supplement the electric energy or/and to decrease energy consumption in sewage treatment processes. The largest energy contribution is obtained from the biogas power plant and thanks to the biogas generated from sediments, it is possible to recognize them as a very efficient source of energy. The calorific value of this fuel in Gdansk is 21.34 MJ/Nm3. The amount of thermal energy produced (SPE and ITPO) is much higher than the needs of the treatment plant. The net electricity production in the SPE system, after deducting the energy consumed by the ITPO installation, accounts for about 68% of the total energy consumption at the sewage treatment plant. The installation of thermal conversion of sewage sludge which is working in Gdańsk meets the objectives of European Parliament Directive (IPPC DIRECTIVE 2008/1/EC) regarding integrated prevention and pollution control. The mono-combustion plant allows for utilization of the total amount of produced sludge. Despite of high water content in the sludge, which decreases its energetic potential, the combustion process does not require additional fuel (apart from the start-up phase or stanby conditions). At present there is no alternative for thermal sewage sludge utilization, especially at large WWTPs. However, the problem of final disposal of combustion ashes remains unsolved. This is an important issue in the context of the postulate of closed cycle management that was accepted in 2015.

9

The elemental composition of biomass ashes as a preliminary assessment of the recovery potential

Uliasz-Bocheńczyk A., Mokrzycki E.

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

2018

|

T. 34, z. 4

115--132

EN

The use of biomass in the energy industry is the consequence of ongoing efforts to replace Energy from fossil fuels with energy from renewable sources. However, due to the diversity of the biomass, its use as a solid fuel generates waste with diverse and unstable chemical composition. Waste from biomass combustion is a raw material with a very diverse composition, even in the case of using only one type of biomass. The content of individual elements in fly ash from the combustion of biomass ranges from zero to tens of percent. This makes it difficult to determine the optimal recovery methods. The ashes from the combustion of biomass are most commonly used in the production of building materials and agriculture. This article presents the elemental composition of the most commonly used biomass fuels. The results of the analysis of elemental composition of fly ashes from the combustion of forest and agricultural biomass in fluidized bed boilers used in the commercial power industry were presented. These ashes are characterized by a high content of calcium (12.3–19.4%), silicon (1.2–8.3%), potassium (0.05–1.46%), chlorine (1.1–6.1%), and iron (0.8–6.5%). The discussed ashes contained no sodium. Aluminum was found only in one of the five ashes. Manganese, chromium, copper, nickel, lead, zinc, sulfur, bismuth, titanium and zirconium were found in all of the examined ashes. The analysis of elemental composition may allow for a preliminary assessment of the recovery potential of a given ash.

PL

Stosowanie biomasy w energetyce jest działaniem w ramach zastępowania paliw kopalnych pozyskiwaniem energii ze źródeł odnawialnych. Jednak jej stosowanie jako paliwa stałego ze względu na różnorodność stosowanej biomasy powoduje powstawanie odpadów o bardzo zróżnicowanym i niestabilnym składzie chemicznym. Odpady ze spalania biomasy są surowcem o bardzo zróżnicowanym składzie nawet w przypadku spalania biomasy jednego rodzaju. Zawartość poszczególnych pierwiastków w popiołach lotnych ze spalania biomasy waha się od zera do kilkudziesięciu procent. To zróżnicowanie powoduje, że trudno znaleźć dla nich metody odzysku. Najczęściej rozpatrywane kierunki stosowania popiołów ze spalania biomasy to produkcja materiałów budowlanych i rolnictwo. W artykule przedstawiono wyniki badań pierwiastkowych składów chemicznych z podziałem na najczęściej stosowane paliwa z biomasy. Zaprezentowane zostały wyniki dotyczące pierwiastkowych składów chemicznych popiołów lotnych ze spalania biomasy leśnej i rolniczej w kotłach fluidalnych w energetyce zawodowej. Popioły te charakteryzują się wysoką zawartością: wapnia (12,3–19,4%), krzemu (1,2–8,3%), potasu (0,05–1,46%), chloru (1,1–6,1%), żelaza (0,8–6,5%). Nie stwierdzono w nich obecności sodu. Tylko w jednym z 5 popiołów stwierdzono obecność glinu. We wszystkich badanych popiołach stwierdzono obecność: manganu, chromu, miedzi, niklu, ołowiu, cynku, siarki, bizmutu, cyrkonu, tytanu. Analiza pierwiastkowych składów chemicznych może pozwolić na wstępne określenie kierunku odzysku dla danego popiołu.

10

Analiza właściwości fizykochemicznych gleb i oznaczanie zawartości wybranych pierwiastków

Handzel A., Królczyk J. B., Latawiec A. E., Pluta K., Malina D., Sobczak-Kupiec A.

Infrastruktura i Ekologia Terenów Wiejskich

|

2017

|

nr I/2

419--432

PL

Znaczna część powierzchni Europy jest użytkowana rolniczo, co powoduje, że rolnictwo ma ogromny wpływ na środowisko naturalne oraz życie i działalność człowieka. Właściwości gleb mają bezpośredni wpływ na wielkość i jakość otrzymywanych plonów. Badania gleb odgrywają ważną rolę w produkcji rolniczej. Określenie właściwości fizykochemicznych oraz składu pierwiastkowego ma wpływ na otrzymywane plony oraz dawkowanie nawozów. Gleba jest zróżnicowanym materiałem, dlatego ważne jest stosowanie odpowiednich metod analitycznych. Celem pracy była analiza wybranych właściwości fizykochemicznych gleb i oznaczanie wybranych pierwiastków. Badania obejmowały analizę granulometryczną, pomiar zawartości wilgoci oraz pomiar pH gleby. Wykonano analizę za pomocą spektrometrii fluorescencji rentgenowskiej w celu oznaczenia składu pierwiastkowego oraz za pomocą spektroskopii w zakresie promieniowania podczerwonego (FT-IR) w celu identyfikacji charakterystycznych ugrupowań chemicznych. Za pomocą spektrofotometrii UV-Vis oznaczono ilościowo zawartość Fe2+ oraz P2 O5 w badanym materiale. Dokonano pomiaru zawartości magnezu, żelaza oraz wapnia za pomocą absorpcyjnej spektrometrii atomowej (AAS).

EN

A large part of Europe’s area is used for agriculture, which means that agriculture has a huge impact on the environment and human activity. Soil properties have a direct impact on the size and quality of the crops. The study of soils plays an important role in agricultural production. Determination of physicochemical properties and elemental composition affects the obtained yields and the dosage of fertilizers. Soil is a diverse material, so it is important to use appropriate analytical methods. The aim of the study was to analyze selected physicochemical properties of soils and determination of selected elements. The study involved a granulometric analysis, soil moisture and pH measurement. X-ray fluorescence spectrometry was chosen to determine the elemental composition, infrared spectroscopy (FT-IR) to identify specific chemical groups, additionally UVVis spectrophotometry was used to determination of Fe2+ and P2 O5 content in the tested material, atomic absorption spectrometry (AAS) was performed to measurements of magnesium, iron and calcium concentration.

11

Wyznaczanie składu pierwiastkowego ceramiki - porównanie archeometrycznego potencjału LA ICP MS i XRF

Kępa L., Syta O., Stadnicki I., Wagner B.

Analityka : nauka i praktyka

|

2017

|

nr 4

40--47

PL

Główną zaletą metody XRF jest jej całkowicie nieniszczący i nieinwazyjny charakter, szczególnie chętnie podkreślany w przypadku badań obiektów zabytkowych. Natomiast jedną z największych zalet metody LA ICP MS są niskie granice wykrywalności.

12

Badania mineralogiczne gleb winnic jako narzędzie w podnoszeniu jakości produkowanego wina

Broszkiewicz A., Pawlikowski M.

Auxiliary Sciences in Archaeology, Preservation of Relics and Environmental Engineering

|

2016

|

nr 21

1--12

PL

Celem pracy jest określenie przydatności badań mineralogicznych podłoża winnic w ocenie jakości produkowanego wina. Próbki osadów pobrano z podłoża 3 winnic morawskich, a adekwatne do nich próbki wina pozyskano z zakładów winiarskich. Osady oceniono metodami petrograficznymi, a wyniki badań porównano z wynikami analizy pierwiastkowej win. Z próbek osadów wykonano utwardzane epoksydowo szlify mikroskopowe, które posłużyły do analizy petrograficznej z wykorzystaniem mikroskopu polaryzacyjnego do światła przechodzącego. Oznaczenie składu mineralnego próbek dokonano punktową metoda skokową, zliczając w każdej z prób po 300 ziarn. Do pierwiastkowych analiz próbek wina ICP-MS wykorzystano spektrometr masowy z plazmą wzbudzoną indukcyjnie. Przygotowanie próbek wina do badań polegało na odmierzeniu objętości wynoszącej 100 ml i wprowadzeniu wina do urządzenia. Otrzymane wyniki, po oznaczeniu z wykorzystaniem danych wzorcowych, zestawiono w wykresy porównawcze i odniesiono do składu mineralnego osadów. Stwierdzono przydatność podjętych badań mineralogicznych podłoża winnic w ocenie jakości produkowanego wina. Wskazano zależności pomiędzy składem mineralnym podłoża a składem pierwiastkowym wina. Ponadto oceniono jakość wina pod kątem zawartości mineralnych składników odżywczych i toksycznych dla organizmu człowieka. Właściwie dopracowane badania mineralogiczne podłoża winnic mogą okazać się ważnym narzędziem do poprawy technologii produkcji wina oraz w znalezieniu właściwego miejsca pod założenie nowej winnicy.

EN

The goal of the work is to determine the influence of mineral composition of the vineyard soil on the quality and chemical composition of wine. Petrographic examination of sediments from three Polish vineyards and chemical analysis of elemental composition of wines from respective locations were conducted. Thin sections of the sediment samples were made and hardened with epoxy in order to be used in petrographic examination with a polarizing microscope. The mineral composition analysis was made using leapfrog method, counting out 300 grains in each test. For chemical analysis of the wine samples (ICP-MS) mass spectrometry with inductively coupled plasma was used. Preparation of the wine samples for analysis included measuring out 100-ml samples of wine and introducing them to the device. The end result of the analysis was determined using sample data in a computer program. Acquired results were presented in comparative graphs and related to mineral composition of sediments. A relation between chemical composition of wine and mineral composition of sediments was confirmed. Furthermore, the quality of wine was evaluated, prompting deliberation on the influence of the ambivalent nature of metals on human health. Finally, the direction of further studies was proposed.

13

Badania składu pierwiastkowego paliw i biopaliw

Faber J., Brodzik K., Szary J.

TTS Technika Transportu Szynowego

|

2015

|

R. 22, nr 12

478--483, CD

PL

W artykule przedstawiono znormalizowane metody oznaczania zawartości pierwiastków w paliwach i biopali-wach metodą spektrometrii emisyjnej z plazmą indukcyjnie sprzężoną (ICP-OES). Przywołane metody różnią się zakresem oznaczanych pierwiastków i zakresem oznaczanych stężeń. Omówiono podstawy metod spektroskopowych, metody przygotowania próbek do pomiaru oraz zasady spektrometrii emisyjnej. Metodę ICP-OES wykorzystano do badania zawartości pierwiastków w oleju napędowym, oleju napędowym z dodatkiem estrów metylowych wyższych kwasów tłuszczowych (FAME) oraz czystym FAME. Próbki paliw podawano bezpośrednio do analizy, natomiast próbki FAME analizowano po rozcieńczeniu w rozpuszczalniku organicznym. Przedstawiono elementy walidacji metody badawczej oraz typowe zawartości 18 pierwiastków (Al, B, Ba, Ca, Cr, Cu, Fe, K, Mg, Mo, Na, Ni, P, Si, Sn, Ti, V i Zn) w paliwach i biopaliwach.

EN

In the present paper normalised test methods for determination of elements in fuels and biofuels by means of inductively coupled plasma emission spectrometry (ICP-OES) are presented. The mentioned test methods differs in the range of elements determined and the range of their concentrations. Some basics of spectroscopic methods, sample preparation and principles of emission spectrometry are discussed. The ICP-OES method was used to investigation on elements contents in Diesel oil, Diesel oil with addition of fatty acid methyl esters (FAME) and pure FAME. Fuel samples were analysed directly, whereas FAME samples were analysed after dilution in organic solvent. Some ele-ments of method validation and a typical contents of 18 elements (Al, B, Ba, Ca, Cr, Cu, Fe, K, Mg, Mo, Na, Ni, P, Si, Sn, Ti, V and Zn) in fuels and biofuels are presented.

14

Możliwości energetycznego wykorzystania osadów ściekowych jako paliwa

Ostojski A., Gajewska M.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2014

|

T. 17, nr 4

521--531

PL

Obecnie szeroko dyskutowana jest efektywność energetyczna oczyszczalni, stąd istotnym zagadnieniem staje się prawidłowe wykorzystanie potencjału energetycznego osadów ściekowych (CHP i ITPO). Realizacja termicznej przeróbki osadów ściekowych wymaga znajomości właściwości energetycznych (ciepło spalania, wartość opałowa, zawartość wody) oraz składu pierwiastkowego, wskazującego na zawartość substancji lotnych i mineralnych osadów przeznaczonych do spalania. W pracy przedstawiono wyniki badań prowadzonych w dwóch dużych trójmiejskich oczyszczalniach ścieków. Analizie poddano osady ściekowe po kolejnych stopniach przetwarzania, a więc osady surowe, zmieszane i przefermentowane. Wykazano, że osady ściekowe w obu analizowanych oczyszczalniach, pomimo innych warunków i procesów przeróbki, charakteryzowały się bardzo podobnym składem pierwiastkowym odwodnionych, przefermentowanych osadów C - 30÷31%, H - 4,5%, N - 4%, O - 26,5÷30%, S - 1%, przy zawartości popiołu 30÷33% (w odniesieniu do suchej masy). Wykazano, że osady są dobrym źródłem energii. Średnie ciepło spalania dla osadów nieprzefermentowanych wynosiło 17,5 MJ/kg, a proces fermentacji obniżał je jedynie o 20 do 30%. Oceniając uzyskane wyniki, zauważyć można, że szanse na autotermiczny proces spalania daje jedynie zastosowanie osadu wysuszonego. Gdynia posiada instalację do suszenia osadu i uzyskuje osady o wartości opałowej wynoszącej około 10 MJ/kg przy 30% zawartości popiołu. W tym przypadku jedna tona węgla kamiennego jest równoważna energetycznie 3 tonom suchego osadu.

EN

Energy efficiency of WWTP is currently widely discussed thus sewage sludge processing becomes an important issue hence it could be a potential source of energy (CHP and ITPO). Execution of thermal sludge treatment requires knowledge of the energetic properties (heat of combustion, calorific value, water content) and elemental composition indicating content of volatile substances and mineral deposits to be incinerated. The paper presents the results of research carried out in two major WWTP Tricities. The sludge after subsequent stages of processing : raw, mixed and fermented sludge were analyzed. It has been shown that sludge in both analyzed WWTPs, in spite of other conditions and treatment processes, showed very similar properties in case of digested and dewatered ones: C - 30÷31%, H - 4.5%, N - 4%, O - 26.5÷30% S - 1%, with ash content of 30-33% (based on dry weight). It has been shown that the sludge could be a good source of energy. Average heat of combustion for undigested sludge was 17.8 MJ/kg and the fermentation process decreased it only by 20 to 30%. When evaluating the results it can be seen that the chances of autothermal combustion process gives only the use of the dried sludge (not digested one). Gdynia WWTP is equipped with installation for sludge drying and in this way and obtained calorific value is of about 10 MJ/kg at 30% ash content. In this case, one ton of coal energy is equivalent to three tons of dry sludge.

15

Konserwacja i badania specjalistyczne średniowiecznego kordu z Warty

Rychter M.R.

Wiadomości Konserwatorskie

|

2013

|

Nr 34

92--98

PL

Artykuł opisuje konserwację i specjalistyczne badania metalograficzne XV-wiecznego kordu przypadkowo odkrytego w mieście Warta w woj. łódzkim. O wyjątkowości znaleziska świadczy fakt zachowania się drewnianych okładzin rękojeści. Unikalny charakter ma również dekoracja głowicy miecza w postaci asymetrycznego krzyża z mosiądzu. Opisano proces konserwacji elementów drewnianych i metalowych, a także badania składu pierwiastkowego oraz szlify metaloznawcze.

EN

The article describes the conservation and specialist metallographic examination of the 15th-century short sword accidentally discovered in the town of Warta, Łódz Voivodeship. The unique character of the find is reflected by the fact that the wooden insets on the hilt have been preserved. Decoration of the sword pommel in the shape of an asymmetrical cross made of brass is also unique. The process of conservation of wooden and metal elements has been described, as well as the examination of the element content and metalwork cuts.

16

Wpływ zanieczyszczenia gleb płowych WWA na wybrane parametry jakościowe kwasów huminowych

Dębska B., Banach-Szott M., Drąg M.

Proceedings of ECOpole

|

2012

|

Vol. 6, No. 2

625--631

PL

Celem pracy było określenie wpływu zanieczyszczeń gleb wielopierścieniowymi węglowodorami aromatycznymi (WWA) na wybrane właściwości kwasów huminowych. Badania zrealizowano, korzystając z próbek gleb płowych reprezentatywnych dla Regionu Kujawsko-Pomorskiego, pobranych z terenów narażonych i nienarażonych na bezpośrednie zanieczyszczenia WWA. Próbki gleb zanieczyszczono wybranymi WWA fluoren, antracen, piren i chryzen - w ilości odpowiadającej 10 mg WWA/kg. Zanieczyszczone WWA próbki gleb inkubowano 10, 30, 60, 120, 180 i 360 dni w temperaturze 20÷25ºC i w stałej wilgotności - 50% PPW. Z próbek gleb przed oraz po 180 i 360 dniach inkubacji wyekstrahowano kwasy huminowe. Dla wyseparowanych kwasów huminowych przeprowadzono analizy: składu pierwiastkowego, spektrometryczne w zakresie UV-VIS i podatności na utlenianie. Wykazano, że wprowadzenie WWA do gleb skutkowało zmianą niektórych parametrów jakościowych kwasów huminowych. Stwierdzono m.in. spadek wartości stopnia utlenienia wewnętrznego oraz wzrost podatności na utlenianie. Zanieczyszczenie gleb WWA jest więc jednym z wielu czynników, które mogą modyfikować właściwości kwasów huminowych.

EN

The aim of the present paper was to determine the effect of soil pollution with polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) on the selected properties of humic acids. The study was carried out based on Luvisols samples representative of the Kujawy-Pomerania province, collected from areas exposed to and protected from direct contamination with PAHs. Soil samples were polluted with selected PAHs (fluorene, anthracene, pyrene and chrysene), at the amount corresponding to 10 mg PAHs/kg. The PAHs polluted soil samples were incubated for 10, 30, 60, 120, 180 and 360 days at the temperature of 20÷25ºC and fixed moisture (50% of field water capacity). From the soil samples, before and after 180 and 360 days incubation, there were isolated humic acids (HAs). For isolated HAs the following analyses were made: elemental composition, UV-VIS spectra and susceptibility to oxidation. It was demonstrated that introducing PAHs into soils resulted in a change in some quality parameters of humic acids. There were found a decrease in the value in the degree of internal oxidation, an increase in the susceptibility to oxidation. The soil pollution with PAHs is, therefore, one of the many factors which can modify the humic acids properties.

17

Effect of diverse concentration of NaCl in medium on some physiological features of basket willow (Salix viminalis) cultivated in hydroponics

Wróbel J., Mikiciuk M., Marska B., Stolarska A., Malinowska K.

Ecological Chemistry and Engineering. A

|

2008

|

Vol. 15, nr 4-5

435-442

EN

In 2005-2006 a vegetation hydroponic experiment was carried out in the greenhouse of University of Agriculture in Szczecin The first experimental factor was NaCl on medium (0.034; 0.068 and 0.102 mol. dm-', control - Hoagland's complete medium), the Other factor involved clones of Salix viminalis: Bjor, Jorr and Tora. The saline stress resulted in changes in the uptake and storage of water and in the content of mineral elements in the leaves of studied clones of willow. The determined physiological and chemical features of willow show that Tora clone is least sensitive to an increased concentration of NaCl.

PL

W latach 2005-2006 w hali wegetacyjnej Akademii Rolniczej w Szczecinie przeprowadzono hydroponiczne doświadczenie wegetacyjne. Pierwszy czynnik doświadczalny stanowiło stężenie NaCl w pożywce (0,034; 0,068 i 0,102 mol' dm-3, kontrola - pozywka Hoaglanda), drugim czynnikiem były klony Salix viminalis: Bjor, Jorr i Tora. Efektem stresu solnego były istotne zmiany w pobieraniu i magazynowaniu wody oraz zawartości pierwiastków mineralnych w liściach badanych klonów wierzby. Określone cechy fizjologiczne i chemiczne wierzby, wskazują na klon Tora jako najmniej wrażliwy na zwiększone stężenia NaCl.