Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Synthesis of kaolin-based zeolite Y and its application for adsorption of two carbonyl compound gases

Warzybok M., Warchoł J.

Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture

|

2018

|

z. 65, nr 1

13--26

EN

The aim of the study was to synthesize zeolite Y based on natural clay mineral and to determine its potential for adsorption of carbonyl compounds. The synthesis route consisted of four steps: thermal activation of kaolin into metakaolin; aging of reaction mixtures at ambient temperature; crystallization of the reaction mixture; washing and drying of the final product. The reaction mixture consisted of metakaolin silica gel (SiO2), sodium chloride (NaCl) and sodium hydroxide (NaOH). All substrates were used at an intended molar ratio. The physicochemical properties of the synthesized adsorbent were attained through the advanced instrumental analysis. The adsorption of acetone and methyl ethyl ketone (MEK) on synthesized zeolite as well as on four commercially available adsorbents and three natural materials was examined in a dedicated home-made installation. The results showed, that the synthesized zeolite Y has the highest affinity for acetone over other adsorbents, while its affinity for MEK is only a little lower then AC. Additionally, adsorption isotherms of acetone and MEK on zeolite Y were measured on a gravimetric balance. Experimental binding isotherms were fitted by a non-linear regression to five empirical equations. In both acetone and MEK cases, the best results of statistical tests were obtained for the Marczewski-Jaroniec model.

2

Usuwanie chromu(VI) z wody na modyfikowanych zeolitach naturalnych

Sobolewska P., Warchoł J.

Technologia Wody

|

2017

|

Nr 1 (51)

20--23

PL

W pracy przedstawiono badania dotyczące sorpcji chromu(VI) z roztworów wodnych na zeolitach naturalnych pochodzących ze Słowacji (Zeo Cem Company - zeolit K) oraz USA (St. Cloud Company - zeolit C-K), modyfikowanych bromkiem heksadecylotrimetyloamoniowym (HDTMA-Br). Wyznaczono skład mineralogiczny materiałów zeolitowych (analiza XRD), powierzchnię właściwą, porowatość oraz całkowitą i zewnętrzną pojemność kationowymienną. Sorpcję chromu przeprowadzono w warunkach nieprzepływowych, badając wpływ odczynu pH roztworu oraz stężenia na efektywność sorpcji jonów Cr(VI). Ponadto przeanalizowano wpływ warunków modyfikacji i stężenia modyfikanta na skuteczność sorpcji Cr(VI). Największą efektywność: sorpcji Cr(VI) uzyskano na zeolitach, których modyfikację przeprowadzono w warunkach przepływowych. Efektywność modyfikacji w warunkach nieprzepływowych rosła wraz ze wzrostem stężenia HDTMA.

EN

In the present investigation, zeolite-rich tuff (K) from Slovakia (Zeo Cem Company) and (C-K) from USA (St. Cloud Company), which were conditioned with a sodium chloride solution and subsequently modified with a hexadecyltrimethylammonium bromide solutions, were used to evaluate the removal of Cr(V I) from aqueous systems. The zeolitic materials were characterized by X-ray diffraction (XRD). Specific surface area and porosity, as well as total and external cation exchange capacity were determined. Cr(VI) uptake was performed in a batch system in which the influences of the pH and the concentration of chromium ions in the solution on sorption of Cr(VI) were investigated. The removal efficiency of chromium ions from aqueous solution is influenced by efficiency of zeolites modification. The highest Cr(VI) uptake was obtained for zeolites modified under column condition. The results indicated that efficiency of modification increases with increasing of HDTMA concentration.

3

Sorpcja jonów Cr(VI) na powierzchniowo modyfikowanych zeolitach naturalnych

Chojnacka M., Sobolewska P., Petrus R., Warchoł J.

Przemysł Chemiczny

|

2017

|

T. 96, nr 2

332--337

PL

Dokonano przeglądu literatury na temat modyfikacji naturalnych zeolitów kationowymi surfaktantami organicznymi i ich zastosowań w procesie sorpcji jonów Cr(VI). Omówiono mechanizm sorpcji HDTMA na materiałach zeolitowych oraz metody analizy modyfikowanych powierzchni. Dyskusję efektywności modyfikacji oparto na analizie termicznej (DTA, TG) oraz widm FTIR i FT Ramana. Omówiono mechanizm sorpcji jonów Cr(VI) na modyfikowanych zeolitach oraz metody analizy (XRD, spektrofotometria MID). Porównano efektywności sorpcji jonów chromu(VI) na modyfikowanych naturalnych zeolitach.

EN

A review, with 69 refs., of methods for modifying zeolites with cationic surfactants and methods used for anal. of modified materials. An impact of the modifications on sorption efficiency was also presented.

4

Adsorpcja lotnych związków organicznych na zeolitach typu Y

Warzybok M., Prokop W., Warchoł J.

Przemysł Chemiczny

|

2016

|

T. 95, nr 6

1192--1197

PL

Dokonano przeglądu literatury na temat syntezy zeolitów typu Y i ich zastosowania do adsorpcji lotnych związków organicznych z gazów odlotowych. Uzyskanie efektywnego adsorbentu jest uwarunkowane rodzajem użytych do syntezy substratów, stosunkiem molowym Na₂O:Al₂O₃:SiO₂:H₂O oraz warunkami poszczególnych etapów syntezy, obejmujących aktywację materiału wyjściowego oraz starzenie i krystalizację mieszanin reakcyjnych. Aby zsyntezowany zeolit mógł być zastosowany do oczyszczania rzeczywistych mieszanin gazowych, powinien być hydrofobowy, termostabilny, mieć dużą pojemność adsorpcyjną, charakteryzować się dużym polem powierzchni oraz odpowiednim rozmiarem porów adsorpcyjnych. Cena produkcji zeolitów powinna być niższa niż komercyjnie dostępnych węgli aktywnych.

EN

A review, with 69 refs., of methods for zeolite synthesis and their use for adsorption of Cl-contg., arom. and carbonylic org. volatile compds.

5

Adsorpcja zanieczyszczeń gazowych na minerałach zeolitowych

Pliś I., Prokop W., Petrus R., Warchoł J.

Przemysł Chemiczny

|

2015

|

T. 94, nr 2

186-190

PL

Zeolity naturalne są to szeroko rozpowszechnione w przyrodzie glinokrzemiany, których unikatowe właściwości sorpcyjne można wykorzystać do ograniczenia emisji gazów odlotowych. Efektywność procesu zależy od rozmiaru i polarności cząsteczek gazu, składu mineralogicznego i chemicznego, budowy strukturalnej minerału oraz siły i rodzaju uformowanych wiązań. Zastosowanie odpowiedniej modyfikacji powierzchni zeolitów (aktywacji termicznej lub chemicznej) daje możliwość zmiany powinowactwa sorbentu i zwiększenia jego pojemności sorpcyjnej.

EN

A review, with 47 refs., of thermal and chem. methods for activation of natural zeolites use as sorbents in air pollutants. Dealumination of zeolites by leaching with strong acids was also taken into consideration. Data on the sorption efficiency of the activated adsorbents in sepn. of H₂S, CO₂, PrH, AcOBa, Me₂CO, MeH, EtH and ethylene were included.

6

Adsorpcja acetonu na materiałach ilastych

Pliś I., Warzybok M., Prokop W., Petrus R., Warchoł J.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2015

|

T. 18, nr 2

233--243

PL

Celem niniejszej pracy było porownanie adsorpcji par acetonu na węglu aktywnym i naturalnych adsorbentach opartych na bentonicie. Naturalny bentonit poddano chemicznej modyfikacji poprzez dealuminację kwasem HCl, wymianę jonową solami: chlorkiem cezu (CsCl) i bromkiem tetrametyloamoniowym (TMA-Br) oraz interkalację. Otrzymane adsorbenty zastosowano do adsorpcji par acetonu. Badania przeprowadzono w warunkach kolumnowych w specjalnie do tego celu zbudowanej instalacji laboratoryjnej, składającej się z butli zawierającej mieszaninę par acetonu w azocie o danym stężeniu, kolumny wypełnionej badanym adsorbentem, przepływomierza oraz analizatora stężeń. Pomiar stężenia acetonu na wylocie z kolumny wykonano (on-line) techniką chromatografii gazowej. Badania przeprowadzono w temperaturze otoczenia pod ciśnieniem atmosferycznym dla wejściowego stężenia acetonu równego 200 ppm. Na materiale modyfikowanym TMA-Br wyznaczono izotermę adsorpcji, którą wykorzystano do modelowania równowagi adsorpcji. Zastosowano równania empiryczne dwu-, troj- i czteroparametrowe.

EN

The aim of the present work was to compare adsorption of acetone vapors on activated carbon and natural adsorbents based on bentonite. Natural bentonite was chemically modified by acidic dealumination using HCl, by cationic exchange with cesium chloride (CsCl) and tetramethylammonium bromide (TMA-Br) salts and by intercalation. There were determined basic physical and chemical properties of the adsorbents and the investigation for acetone adsorption capacity was carried out. For comparative purposes, also active carbon (AC) was tested. The research was realized in a self-made system consisting of a bottle with acetone-nitrogen mixture with given concentration, fixed-bed column with tested adsorbent, flowmeter and concentration analyzer. Concentrations on column inlet and outlet were monitored on-line using gas chromatography technique. The tests were implemented on 0.5 g samples of active carbon, natural bentonite (B) and four modified bentonites: one treated with hydrochloric acid (B-HCl), two modified with Cs+ and TMA+ cations (B-Cs, B-TMA) and one intercalated. Samples were previously dried at 150°C for one hour. The tests were performed for atmospheric pressure, ambient temperature and inlet acetone concentration of 200 ppm. The amounts adsorbed by examined materials were calculated with integral method on the basis of obtained breakthrough curve. Non-modified bentonite (B) had much lower acetone adsorption capacity than modified ones. The determined acetone adsorption capacity followed the order: B-int > B-TMA > B-Cs > B-HCl > B. Using specific method of chemical modification, the acetone adsorption capacity level compared to AC was reached. Surface area (ABET) of AC was 10-times greater than ABET of B-TMA, but in comparison with B-TMA the adsorption capacity of AC was only doubled. Therefore, ABET should not be the only factor determining acetone adsorption onto modified bentonite, but also chemical character of the adsorbent surface ought to be taken into consideration. The isotherm for B-TMA was examined in the temperature of 30°C for vapor pressure range of 0 to 0.5 P/P0. In order to perform modeling of adsorption equilibrium, there were used obtained equilibrium concentrations of acetone in solid and gaseous state. Two-, three- and four-parametric empirical equilibrium models were applied. The non-linear curve fitting was carried out using the Levenberg-Marquardt algorithm. The relationship between two variables (experimental and theoretically predicted) was assessed by the Fisher test, the mean error and the approximation of standard deviation. The best criteria value of statistical tests proved that the best approximation of experimental data was obtained for the Redlich-Peterson model. Moreover, this model reflected the best approximation of experimentally obtained maximum adsorption capacity value (qm,exp). The value of parameter n (n ≠ 1) implied heterogeneity of the B-TMA adsorbent surface and/or multilayer adsorption.

7

Acetone adsorption on synthesized zeolite from natural clay material

Warzybok M., Chverenchuk A., Warchoł J.

Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture

|

2015

|

z. 62, nr 3/I

487--495

EN

Polish clay material was used as an initial material for synthesis of the FAU type zeolite Y. For clay pre-synthesis preparation was adopted technique of its thermal activation in the temperature range 600-800°C. The temperature of clay material activation and the crystallization time of reaction mixtures on its basis were selected as the most important factors which strongly determined zeolite-formation process and their influence on zeolite Y synthesis was primary investigated. Performed complex investigations for establishment of qualitative and quantitative parameters of zeolitical probes synthesized in the reaction mixture of molar composition Na2O:Al2O3:SiO2:H2O= 5:1:10:200 and additional amount of NaCl (NaCl/Al2O3=2). Powder XRD analysis applied for phase identification and quantitive analysis, confirm increasing of zeolite Y amount up to 53 and 58% for materials synthesized during 48 hours from reaction systems on basis of clay material burned at 600 and 700°C, respectively. Results of XRD analysis correspond with experimental data of gravimetrical analysis on solid part of reaction mixture (losses of ignition and relative mass grow) and determination of residual Na2O in liquid phase. With help of home-made installation confirmed fine adsorptive properties of obtained zeolite powders for dynamic removal of acetone from air. Established, that adsorption effectivity of tested materials is strongly related with amount of zeolite phase in the investigated powders and reaches maximal values in the range of 100-105 mg/g for probes after 48 hours of crystallization in cases of clay material activation 600 and 700°C.

PL

Celem badań była synteza zeolitu typu Y z naturalnego materiału ilastego pochodzącego z Polski. Prawidłowy przebieg procesu krystalizacji wymagał wstępnej aktywacji termicznej surowego materiału ilastego w temperaturach z zakresu 600-800°C. Ustalono że temperatura aktywacji termicznej materiału wyjściowego oraz czas krystalizacji mieszanin reakcyjnych są najważniejszymi parametrami wpływającymi na przebieg procesu syntezy zeolitu, dlatego skupiono się na optymalizacji tych parametrów. Na podstawie badań wstępnych przyjęto następujący skład molowy mieszanin reakcyjnych Na2O: Al2O3: SiO2: H2O = 5: 1: 10: 200. Wprowadzono dodatkowo NaCl, w takiej ilości że stosunek molowy NaCl/Al2O3 wynosił 2. Przeprowadzono szereg badań w celu wyznaczenia parametrów ilościowych oraz jakościowych zsyntezowanych próbek. Analiza XRD stosowana do identyfikacji faz oraz ich analizy ilościowej, wykazała zawartość zeolitu typu Y w zsyntezowanych próbkach w ilości 53 i 58% odpowiednio dla materiałów aktywowanych w 600 i 700°C, których czas krystalizacji wynosił 48h. Wyniki analizy XRD pokryły się z innymi wykonanymi analizami, tj.: oznaczeniem straty po prażeniu, względnego wzrostu masy produktu oraz stężenia Na2O w roztworze poreakcyjnym. Przy wykorzystaniu specjalnie przygotowanej instalacji laboratoryjnej wyznaczono pojemność adsorpcyjną materiałów względem acetonu. Ustalono, że efektywność adsorpcji jest ściśle związana z ilością fazy zeolitowej w próbkach. Najwyższą pojemności adsorpcyjne wynoszące 100 – 105 mg/g uzyskano dla próbek krystalizowanych przez 48h, których temperatura aktywacji wynosiła 600 i 700°C.

8

The human balance system and gender

Olchowik G., Tomaszewski M., Olejarz P., Warchoł J., Różańska-Boczula M., Maciejewski R.

Acta of Bioengineering and Biomechanics

|

2015

|

Vol. 17, no. 1

69--74

EN

The human body balance system is a complex system of organs and mechanisms, which generate postural reactions to counter the displacement from the equilibrium position of the body centre of gravity, and which control eye movement in order to maintain a stable image of the environment. Computerised Dynamic Posturography (CDP) allows for a quantitative and objective assessment of the sensory and motor components of the body balance control system as well as of the integration and adaptive mechanisms in the central nervous system. The aim of this study was to determine the differences, when maintaining body balance, based on the gender of young, healthy people using CDP. The study was carried out on a group of 43 healthy subjects by comparing the effectiveness of the balance system in 22 women and 21 men aged between 20 and 26 years, between 171 and 177 cm in height, and without any clinical symptoms of balance disorders. The men and women were selected such that they did not differ significantly in height and BMI. Using the Equitest posturograph manufactured by NeuroCom International Inc. the following tests were performed: Sensory Organisation Test (SOT), Motor Control Test (MCT) and the Adaptation Test (ADT). The gender of young healthy individuals without any clinical symptoms of balance disorders also does not affect the effectiveness of the sensory system and the use of this signal in maintaining body balance.

9

Przyrodnicze wykorzystanie osadów powstających w przydomowych oczyszczalniach ścieków

Barszczewska M., Warchoł J.

Forum Eksploatatora

|

2014

|

Nr 2 (71)

32-34

PL

Podczas użytkowania każdej oczyszczalni, również przydomowej, powstaje osad ściekowy, który należy zagospodarować zgodni z przepisami. Osad powstaje w osadniku gnilnym w wyniku gromadzenia zawiesiny na dnie zbiornika. Osad, mimo stosunkowo długiego czasu fermentacji w osadniku, zawiera bardzo duże ilości substancji organicznych oraz organizmów niebezpiecznych d środowiska (również patogenów). Wobec tego konieczne jest jego unieszkodliwienie, aby nie stanowił zagrożenia sanitarnego.

10

Aspekty prawne i strategia postępowania z komunalnymi osadami ściekowymi

Barszczewska M., Warchoł J.

Forum Eksploatatora

|

2014

|

Nr 2 (71)

30-31, 34

PL

Polskie i unijne regulacje prawne zagospodarowywania komunalnych osadów ściekowych, postępowania z nimi i nowe sposób zagospodarowania i wykorzystywania ich. Analiza gdzie i jak w Polsce postępuje się z osadami, także z oczyszczalni przydomowych, i co z nimi robić, jaką strategie przetwarzania przyjąć na przyszłość. Na te pytania będziemy szukać odpowiedzi. Ciężka praca jaką podjęto w gminach i przedsiębiorstwach kanalizacyjnych oraz dziesiątki milionów złotych zainwestowanych w ostatnich latach zarówno w sieć wodociągową, kanalizacyjną, jak i w budowę i modernizację oczyszczalni ścieków, to dostęp do czystej i wysokiej jakości wody dla większości społeczeństwa. Więcej przechwyconych i oczyszczonych ścieków, to więcej osadów do zagospodarowania.

11

Sorpcja lotnych związków organicznych na materiałach ilastych

Kargula M., Warchoł J.

Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture

|

2014

|

z. 61, nr 1

135--147

PL

Lotne związki organiczne (LZO) jest to zbiór ok. 190 substancji organicznych emitowanych do atmosfery głównie przez przemysł chemiczny i petrochemiczny jako tzw. gazy odlotowe. Skutkiem ich negatywnych oddziaływań są zmiany klimatyczne i degradacja środowiska naturalnego. Obecnie są prowadzone intensywne badania nad modernizacją istniejących instalacji oczyszczania gazów lub nad poszukiwaniem nowych efektywnych i ekonomicznych metod. Ocenia się, że ok. 10% instalacji przemysłowych do redukcji/eliminacji zanieczyszczeń w gazach odlotowych stosuje się techniki adsorpcyjne. Jest to wysoko sprawny, a zarazem prosty pod względem aparaturowym proces, który zapewnia usunięcie większości zanieczyszczeń nawet w przypadku niskich stężeń (<1 mg/dm3). Zarówno efektywność, jak i ekonomika procesów adsorpcyjnych zależą od właściwości materiału sorpcyjnego, w tym możliwości odzysku zaadsorbowanych substancji oraz wielokrotnego użycia sorbentu. W pracy zamieszczono przegląd literatury dotyczący adsorpcji lotnych związków organicznych (LZO) na naturalnych oraz aktywowanych fizycznie i chemicznie (interkalacja, pilarowanie) materiałach ilastych. Stwierdzono, że każdy sposób modyfikacji prowadzi do poprawy ich właściwości sorpcyjnych związanych ze zwiększeniem pola powierzchni właściwej oraz selektywności względem wybranych zanieczyszczeń. Perfekcyjna sorpcja LZO na materiałach ilastych zależy od polarności sorbowanych cząstek oraz rodzaju oddziaływań pomiędzy cząsteczkami a powierzchnią sorpcyjną. Te ostatnie odnoszą się do rodzaju i liczby grup funkcyjnych obecnych na powierzchni sorpcyjnej materiału. Koszty oraz efektywność procesu wskazują, że są to sorbenty, które mogą stanowić alternatywę dla powszechnie stosowanych węgli aktywnych.

EN

VOCs are important hazard chemicals present outdoor and indoor air. They are the main source of chemical and petrochemical industry, which are emitted into atmosphere in the form of waste gases. Process of flue gas cleaning was divided into: destructive and allowing recovery of undesirable compounds. Adsorption is widely accepted due to their easy operation and low cost. This methods assures the removal of most the existing VOCs even at low concentration (<1 mg/dm3). Activated carbons are generally used in many adsorption process because of their highly developed surface area and large pore volume. However, some disadvantages have been frequently encountered, such as flammability, pore clog, hygroscopicity and problems with regeneration. Therefore, scientific research are focused on searching for alternative sorption materials. This group included widespread in nature clay materials. The abundance of them and their low cost are likely to make it a strong candidate as an adsorbent for the removal of VOCs form waste gases. Various method of modification and surface activation have been investigated in order to enhance both sorbents capacity and selectivity. The review collects the research results obtained for adsorption of volatile organic compounds (VOCs) on natural as well as surface modified (by intercalation or pillaring) clay materials. The mechanism of VOCs adsorption was discussed in relation to individual adsorbent-adsorbate interactions. Valorization of clay materials identified that the clay materials price is lower as compared to activated carbon.

12

The effect of height and BMI on computer dynamic posturography parameters in women

Olchowik G., Tomaszewski M., Olejarz P., Warchoł J., Różańska-Boczula M.

Acta of Bioengineering and Biomechanics

|

2014

|

Vol. 16, no. 4

53--58

EN

The human body’s posture control is a complex system of organs and mechanisms which controls the body’s centre of gravity (COG) over its base of support (BOS). Computerised Dynamic Posturography (CDP) allows for the quantitativeand objective assessment of the sensory and motor components of the body’s posture control system as well as of the integration and adaptation mechanisms in the central nervous system. The aim of this study was to assess the relationships between the body’s height and BMI on CDP results in a group of young healthy women without any clinical symptoms of balance disorders. It was found that the MS depended significantly on the height and BMI of the subjects as well as on the SOT conditions. As the height and BMI increased the MS value decreased. The postural response latency (LC) in the MCT statistically significantly depended only on height and showed a positive correlation. The postural response latency increased with height. The postural response amplitude for both right and left lower limbs significantly depended on height and BMI, but only for the backward movement of the platform. The response amplitude for all platform translations under all MCT conditions increased with height and BMI. The body’s resultant imbalance caused by the platform perturbations in the ADT were greater in shorter people and those with a lower BMI.

13

Ant-Based Clustering in Delta Episode Information Systems Based on Temporal Rough Set Flow Graphs

Pancerz K., Lewicki A., Tadeusiewicz R., Warchoł J.

Fundamenta Informaticae

|

2013

|

Vol. 128, nr 1-2

143--158

EN

In the paper, we focus on ant-based clustering time series data represented by means of the so-called delta episode information systems. A clustering process is made on the basis of delta representation of time series, i.e., we are interested in characters of changes between two consecutive data points in time series instead of original data points. Most algorithms use similarity measures to compare time series. In the paper, we propose to use a measure based on temporal rough set flow graphs. This measure has a probabilistic character and it is considered in terms of the Decision Theoretic Rough Set (DTRS) model. To perform ant-based clustering, the algorithm based on the versions proposed by J. Deneubourg, E. Lumer and B. Faieta as well as J. Handl et al. is used.

14

Sorbenty stosowane do usuwania Cr(VI) z roztworów wodnych

Drozd M., Warchoł J.

Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture

|

2013

|

z. 60, nr 4

5--19

PL

Utrzymujące się w ostatnim stuleciu zapotrzebowanie na chrom i jego związki oraz rosnące zużycie materiałów zawierających ten pierwiastek spowodowało, że koncentracja chromu w środowisku naturalnym wzrasta z roku na rok. Podwyższone zawartości chromu w środowisku naturalnym nie są obojętne dla zdrowia i życia ludzi oraz rozwoju biotycznej części środowiska. Niektóre związki chromu są uznawane za rakotwórcze. W wodzie przeznaczonej do spożycia najwyższe dopuszczalne stężenie chromu ogólnego nie powinno przekraczać 0,05 mg/dm3, a Cr(VI) – 0,02 mg/dm3. Konwencjonalne metody stosowane do usuwania jonów metali ze środowiska wodnego są to chemiczne strącania, filtracja, wymiana jonowa, wydzielania elektrochemiczne, odwrócona osmoza. Większość z tych metod jest skuteczna i jednocześnie bardzo kosztowna, często wymaga zachowania ścisłych reŜimów technologicznych. Metody oparte na zjawisku sorpcji są uważane nie tylko za efektywne, ale też za selektywne. Powszechnie stosowanymi sorbentami są węgle aktywne i syntetyczne wymieniacze jonowe. Ponieważ materiały te są drogie i mało selektywne, ich zastosowanie w procesach, tj. oczyszczania ścieków przemysłowych czy remediacji gleb, jest ekonomicznie nieopłacalne. W związku z tym coraz większe jest zainteresowanie materiałami alternatywnymi mającymi duże powinowactwo do jonów Cr(VI). Są to m.in. węgle aktywne preparowane z lokalnie dostępnych materiałów odpadowych lub półproduktów procesów przemysłowych. Praca stanowi przegląd literatury na temat sorpcji jonów Cr(VI) z roztworów wodnych na węglach aktywnych, dolomicie, żywicach syntetycznych, systemach mikrobiologicznych i sorbentach cyrkonowo-tlenkowych. Przedstawiono charakterystykę najważniejszych przedstawicieli należących do tych grup sorbentów. Omówiono mechanizm sorpcji jonów Cr(VI) oraz czynniki warunkujące jego efektywność.

EN

Chromium is considered as a high priority environmental pollutant. Its concentration in industrial effluents reaches in specific cases 50000 mg/l. The toxicity of chromium strongly depends on its oxidation state. Chromium is present in aqueous solutions in various anionic forms ((CrO4-, HCrO4- or Cr2O7 2-) which can be toxic to living beings even at μg/l concentrations. Among the different techniques proposed for their removal (e.g., reduction/precipitation, biosorption, and nano- and ultrafiltration, adsorption on natural and synthetic sorbents still seems to be quite attractive. Due to mild operating conditions, sorption can be utilized as a separate process or supporting system for conventional purification technology. Commercially, activated carbons and synthetic resins are regarded as the most popular and effective adsorbents and ion exchangers. Despite they prolific use, they are costly to regenerate and sorb most compounds indiscriminately. Their practical application in environmental problems such as treating metal-loaded sludge, soils remediation; is economically unfavorable. This review collects the research results obtained for both commercial and alternative adsorption materials for Cr(VI) removal. A variety of alternative sorption materials materials such as natural minerals (dolomite), biosorbents (Sargassum muticum) and polymeric resins (β-dike-tone-functionalized styrene-divinylobenzene copolymer) has been presented. Their ability (structural and chemical proporties) for Cr(VI) anions sorption and binding mechanism have been discussed. The maximum Cr(VI) uptake was compared with results presented in the literature for different sorbents. Alternative, low-cost adsorbents have been found to be highly promising materials for chromium removal from contaminated waters.

15

Sorbenty stosowane do usuwania B(III) z roztworów wodnych

Pieńczak J., Warchoł J.

Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture

|

2013

|

z. 60, nr 4

139--156

PL

Bor i jego związki są powszechnie stosowane w przemyśle produkcyjnym jako dodatki do szkła borosilikatowego, emalii, kosmetyków, tkanin, farb do drewna, detergentów, środków owadobójczych i dezynfekujących oraz leków. Uwalniane ścieki przemysłowe są głównym źródłem skażenia środowiska naturalnego związkami boru. Bor działa toksycznie na wszystkie rodzaje komórek w organizmie, przy czym najbardziej uszkadza nerki oraz centralny system nerwowy, skórę, błony śluzowe, przewód pokarmowy i wątrobę. Maksymalne stężenie boru w wodzie przeznaczonej do spożycia przez ludzi zalecane przez Światową Organizację Zdrowia wynosi 0,5 mg B/dm3, natomiast wartość ta określona polskimi przepisami – 1,0 mg B/dm3. Obecnie nie ma prostej i w pełni skutecznej metody pozwalającej na usunięcie boru z roztworów wodnych. Większość konwencjonalnych metod oczyszczania wody i ścieków pozwala na redukcję boru, ale nie zapewnia obniżenia jego stężenia do wartości normatywnych. Ze względu na wysoką efektywność i niskie koszty eksploatacyjne najbardziej atrakcyjne wydają się procesy sorpcyjne. W pracy dokonano przeglądu literatury na temat sorpcji jonów B(III) z roztworów wodnych na różnych materiałach sorpcyjnych. Przeprowadzono charakterystykę poszczególnych grup sorbentów, takich jak: węgle aktywne, żywice syntetyczne, popioły lotne, minerały, muł czerwony, biopolimery, ciecze jonowe, pod względem pochodzenia, budowy i mechanizmu sorpcji jonów B(III). W przypadku większości przedstawionych materiałów sorpcyjnych maksymalną efektywność sorpcji uzyskano dla odczynu pH = 9, w którym dominuje anion dwuwartościowy H10(BO3)4 2–.

EN

Boron is an essential element and micronutrient for plants but its essentiality for humans has not yet been convincingly demonstrated. It is commonly found as boric acid or borate ion in the soil and water and an essential element for plant growth and human health. The boron content in drinking, irrigation and wastewater is mostly regulated by the legislation of individual countries. According to WHO standards the maximum boron content in drinking water is limited to 0.3 mg/l. Different processes, such as coagulation, co-precipitation, adsorption, ion exchange, solvent extraction and reverse osmosis, have been proposed and applied for recovering boron from aqueous solutions. As indicated in the literature, there is no evidence that boron compounds could significantly be removed by conventional methods. Therefore, adsorption, ion-exchange and reverse osmosis could be considered as the most appropriate techniques for the boron removal. This review collects the research results obtained for both commercial and alternative adsorption materials for B(III) removal. The structural characteristic and boron binding mechanism was discussed in relation to activated carbons (raw and impregnated), synthetic resins (Amberlite, Purolite, Diaion, Si-MG), polyamine-epichlorohydrin resin (PAE), fly ash, natural minerals (magnesite), red mud, and biopolymers (chitosan, cotton). Alternative, low-cost adsorbents have been found to be highly promising materials for boron removal from contaminated waters.

16

Zastosowanie minerałów ilastych do usuwania metali ciężkich

Mlaś A., Petryniak J., Ryznar A., Sobolewska P., Warchoł J.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Budownictwo i Inżynieria Środowiska

|

2011

|

z. 58, nr 2

177-195

PL

Artykuł stanowi przegląd literatury na temat sorpcji jonów metali ciężkich z roztworów wodnych na minerałach ilastych. Przedstawiono charakterystykę najważniejszych przedstawicieli należących do tej grupy minerałów: kaolinitu, montmorillonitu, bentonitu oraz chlorytu. Omówiono właściwości fizyczne, elektrochemiczne i zastosowanie naturalnych oraz modyfikowanych minerałów ilastych. Porównano efektywność usuwania jonów metali ciężkich na wybranych sorbentach naturalnych i poddanych modyfikacji.

EN

The article presents a review of heavy metal ions removal adsorption on natural clay minerals. The characteristics of the mineral specifications such as montmorillonite, bentonite, kaolinite and chlorite has been presented. The physical, electrochemical properties as well as a practical application of natural and modified clay minerals has been discussed. The adsorption affinity of natural and chemical modified clay minerals towards heavy metals ions has been compared.

17

Usuwanie metali ciężkich na sorbentach modyfikowanych EDTA i DTPA

Ołpiński M., Trela B., Warchoł J.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Budownictwo i Inżynieria Środowiska

|

2011

|

z. 58, nr 2

237-255

PL

Praca stanowi przegląd literatury na temat sorpcji jonów metali ciężkich z roztworów wodnych na sorbentach modyfikowanych czynnikami chelatującymi. Przedstawiono charakterystykę najczęściej stosowanych modyfikantów: kwasu etylenodiaminotetraoctowego (EDTA) oraz dietylenotriaminopentaoctowego (DTPA). Omówiono mechanizm i efektywność procesu adsorpcji na modyfikowanych: chitozanie, żelu krzemionkowym, żywicy melaminowo-formaldehydowej, dendrymerach poliamidoaminowych, wodorotlenkach dwuwarstwowych, celulozie, wytłokach z trzciny cukrowej. Ze względu na stosunkowo dużą pojemność adsorpcyjną oraz selektywność stanowią alternatywę dla powszechnie stosowanych węgli aktywnych.

EN

Several methods of heavy metal removal from aqueos solutions on various adsorbents modified by ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) and diethylenetriaminepentaacetic acid (DTPA) has been reviewed. Natural materials, waste products from industries or agriculture as well as other low-cost adsorbents can be modified by chelating agents in order to improve their adsorption abilities. Functionalized by EDTA or DTPA sorbents such as chitosan, silica gel, melamine-formaldehyde resins, polyamidoamine dendrimers, double layered hydroxides, cellulose has been discussed. Due to high adsorption capacity and selectivity the EDTA/DTPA modified adsorbents can be considered as an attractive alternative for commercially used activated carbon.

18

Sorpcja plutonu i ameryku na żywicy poliamino-epichlorohydrynowej

Tokarska A., Małopolska I., Warchoł J.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Budownictwo i Inżynieria Środowiska

|

2011

|

z. 58, nr 4

319-328

PL

Praca stanowi przegląd literatury na temat sorpcji jonów metali ciężkich i pierwiastków radioaktywnych z roztworów wodnych na żywicach poliamino-epichlorohydrynowych (PE). Przedstawiono syntezę żywicy poliamino-epichlorohydrynowej (PE) oraz jej formy magnetycznej. Scharakteryzowano ich właściwości sorpcyjne i możliwość zastosowania do usuwania plutonu i ameryku.

EN

The synthesis of both polyamine-epichlorohydrin resin (PE) and its magnetic form (MPE) has been presented. The sorption property of obtained materials as well as their application to removal of radionuclides of plutonium and americium has been explained. Subjecting the resin to a magnetic field significantly improves the efficiency of plutonium and americium sorption. However, using the resin in water treatment processes requires the suitable attestation from institutions, which are empowered to assess the quality of the goods.

19

Oczyszczanie gliceryny z produkcji biodiesla

Mical M., Pasierb B., Warchoł J.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Budownictwo i Inżynieria Środowiska

|

2011

|

z. 58, nr 2

167-176

PL

Właściwości gliceryny pozwalają na jej zastosowanie jako składnika kosmetyków, leków i produktów żywnościowych. Wykorzystywana jest także jako surowiec wyjściowy w wielu syntezach chemicznych. Jednakże zastosowania te wymagają bardzo dużej czystości użytej gliceryny. Przemysł biodiesla dostarcza około 11 % wagowych surowej gliceryny. Jego szybki rozwój, a więc dostępność coraz większej ilości surowej gliceryny, determinuje poszukiwania efektywnych i ekonomicznych metod oczyszczania. W pracy przedstawiono przegląd metod oczyszczania gliceryny.

EN

The biodiesel manufacture yields 10 wt % of glycerol. It contains 50 wt % glycerol leaving the separator contains methanol, catalyst and soap. Although glycerol has more than 1000 uses, including many application as an ingredient or processing aid in cosmetics, explosives, toiletries, personal care, drugs and food products, it has become a low-value byproduct or a waste with an attached disposal cost. The above application require a highly purified product while crude glycerol is only suitable for mixing with feed for animals. Methods such as ion exchange, adsorption and membrane technologies, have been applied for the elimination of sodium chloride from aqueous media. The comparison of applying methods identified that membrane process is the most effective one since it allowed to achieve 99,7% purified glycerol.

20

Metody odzysku substancji bioaktywnych z odpadów roślinnych

Tomasik A., Warchoł J.

Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Budownictwo i Inżynieria Środowiska

|

2011

|

z. 58, nr 4

329-344

PL

Ze względu na ilość cennych substancji bioaktywnych znajdujących się w odpadach roślinnych istotne jest zastosowanie efektywnych metod ich odzysku. Wybór metody uzależniony jest od rodzaju substancji, stopnia jej odzysku oraz czystości uzyskanego produktu. Omówiono wady i zalety zastosowania różnych metod, a także możliwość wtórnego wykorzystania odzyskanych substancji w przemyśle.

EN

There are various methods to recovery of valuable bioactive compounds involve in plant wastes, including distillation, extraction and maceration. The selection of suitable method depends on quality and quantity of the compound as well as purity of the obtained product. Advantages and disadvantages of a particular method have been discussed. The possibility of further industrial application of obtained products has been suggested.