Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Metody wyznaczania krytycznego stężenia micelarnego związków powierzchniowo czynnych

Grabowska Ola, Dywicki Paweł, Chmurzyński Lech

Wiadomości Chemiczne

|

2020

|

[Z] 74, 5-6

371--390

EN

Surface active agents, also known as surfactants, are a group of chemical compounds that are used in various products of the chemical industry. These compounds are components of medicines, detergents, motor oils and many others. The multitude of uses of surfactants makes it important to know their aggregation behaviour in solution. There are many methods used to analyse surfactants behaviour in liquid phase. The choice of a particular technique usually depends on the chemical structure of the surfactant. An example of a method that is used in studies of ionic surfactants is conductometry. This technique allows to study the dependence of specific conductivity on surfactant concentration, enabling determination of critical micellar concentration (CMC). Capillary electrophoresis is another example of the method used to determine the critical micellar concentration. It allows to make measurements in conditions where other methods fail, including conductometric method. Surfactant solutions differ in viscosity, which changes with the appearance of micelles in solution. Measurement of marker compound migration time through surfactant solutions of various concentrations allow to determine critical micellar concentration. Isothermal titration calorimetry (ITC) allows to study the thermal effects associated with the aggregation of surfactants into micelles. Based on the energy changes that occur during titration, the critical micellar concentration of surfactant can be precisely determined. ITC is very sensitive method, so basically it can be used to examine all types of surfactants. In addition, the ITC method allows to determine the thermodynamic parameters of the undergoing micellization process. The use of several measuring methods gives a more complete picture of the phenomena occurring in solutions. It allows to understand aggregation process more accurately. Therefore, CMC measurement are often made with the use of several complementary methods.

2

Analiza metod wyznaczania krytycznego stężenia micelizacji (CMC) substancji powierzchniowo czynnych w paliwie E85

Markowski Jarosław

Przemysł Chemiczny

|

2019

|

T. 98, nr 3

419--423

PL

Wyznaczono krytyczne stężenie micelizacji (CMC) substancji o właściwościach detergentowo-dyspergujących w celu określenia optymalnych wartości ich stężeń dozowanych do paliwa. W celu porównania otrzymanych wartości CMC badania przeprowadzono w paliwie etanolowym E85 dwiema metodami.

EN

Five surfactants based on diamine or benzoxazine derivatives were used (10-1000 mg/kg) as an additive to EtOH-modified gasoline. Surface tension and dynamic light scattering were detd. to find CMC. The detn. method had no effect on the CMC values.

3

Removal of inorganic nitrogen and phosphorous compounds from two-component aqueous solutions by micellar enhanced ultrafiltration

Górna J., Majewska-Nowak K.

Environment Protection Engineering

|

2015

|

Vol. 41, nr 2

167--178

EN

The micellar enhanced ultrafiltration of model aqueous solutions containing inorganic nitrogen and phosphorous compounds was studied. In the experiments, cellulose membranes of 5, 10 and 30 kDa molecular weight cut-off and cetyltrimethylammonium bromide (CTAB) as a cationic surfactant were used. The concentration of CTAB amounted to 2 and 3CMC (critical micelle concentration). The influence of surfactant concentration, membrane cut-off and operating pressure on permeate flux, as well as on nitrate and phosphate separation was evaluated. The results showed that the presence of both nitrates and phosphates caused deterioration of the retention coefficient in comparison to separation efficiency achieved for one-component solutions.

4

Application of biosurfactants for heavy netals leaching from immobilized activated sludge

Kuczajowska-Zadrożna M., Filipkowska U., Jóźwiak T.

Archives of Environmental Protection

|

2015

|

Vol. 41, no. 1

43--52

EN

This study was undertaken to determine the effectiveness of biosurfactants - saponin, tannin and rhamnolipids JBR 515 and 425, for the removal of cadmium, zinc and copper from activated sludge immobilized in 1.5% sodium alginate with 0.5% polyvinyl alcohol. We also established the impact of pH value on biosorbent regeneration with the analyzed biosurfactants and determined the critical micelle concentration (CMC) in solutions containing the biosorbent and biosurfactant and in exact samples with heavy metals. Saponin exhibited the highest effectiveness of metals leaching at pH 1-5, and rhamnosides at pH 5-6. In addition, the study demonstrated a significant effect of the ratio of biosorbent mass to washing agent volume (m/V) on the effectiveness of metals leaching. Of the biosurfactants analyzed, saponin was ca. 100% effective in leaching zinc and copper. The effectiveness of the other biosurfactants was lower and depended on the metal being leached.

PL

W pracy podjęto badania nad określeniem efektywności wykorzystania biosurfaktantów - saponiny, taniny oraz ramnolipidów JBR 515 i JBR 425 do wymywania kadmu, cynku i miedzi z osadu czynnego immobilizowanego w alginianie sodu 1,5% z alkoholem poliwinylowym 0,5%. Przeprowadzone badania pozwoliły określić wpływ odczynu na regenerację biosorbentu za pomocą testowanych biosurfaktantów, wyznaczyć krytyczne stężenie micelarne (CMC) w roztworach zawierających biosorbent i biosurfaktant oraz w próbach właściwych z metalami ciężkimi. Saponina charakteryzowała się najwyższą efektywnością wymywania metali przy pH 1-5, a ramnolipidy przy pH 5-6. Ponadto badania wykazały istotny wpływ stosunku masy biosorbentu do objętości eluatu (m/V) na skuteczność wymywania metali. Spośród analizowanych biosurfaktantów saponina wykazywała około 100% efektywność usuwania z biosorbentu cynku i miedzi. Skuteczność innych biosurfaktantów była niższa i zależała od rodzaju metalu.

5

Zastosowanie techniki dynamicznego rozpraszania światła laserowego (DLS) do wyznaczania krytycznego stężenia micelizacji

Wojtasik M., Żak G., Markowski J.

Przemysł Chemiczny

|

2014

|

T. 93, nr 6

882-887

PL

Krytyczne stężenie micelizacji jest wartością charakteryzującą substancje mające właściwości powierzchniowo czynne, które przy odpowiednim stężeniu w roztworze tworzą micele. Po przekroczeniu tego stężenia następuje skokowa zmiana wielu właściwości fizycznych takiego roztworu. Przedstawiono jedną z metod pomiaru krytycznego stężenia micelizacji z zastosowaniem techniki dynamicznego rozpraszania światła laserowego, wykorzystując do tego celu znaną substancję powierzchniowo czynną stosowaną w biochemii oraz detergenty wykorzystywane w przemyśle paliwowym.

EN

Three surface-active substances were studied for crit. Miccelle concns. in H2O or oils by dynamic light scattering to confirm applicability of the method.

6

Adsorpcja dodecylobenzenosulfonianu sodu (SDBS) na żelu krzemionkowym z roztworów wodnych

Perkowski J., Wroński P., Góralski J., Szadkowska-Nicze M.

Ochrona Środowiska

|

2012

|

Vol. 34, nr 3

45-50

PL

Zbadano przebieg procesu adsorpcji anionowej substancji powierzchniowo czynnej SDBS (dodecylobenzenosulfonianu sodu) na drobnoziarnistym (0,2÷0,5 mm, Merck) oraz gruboziarnistym żelu krzemionkowym (2÷5 mm, Chempur) w układach nieprzepływowym (test naczyniowy) i przepływowym (reaktor rurowy). Określono kinetykę procesu adsorpcji oraz wpływ ilości żelu krzemionkowego i stężenia SDBS na wartość adsorpcji. Wykazano, że adsorpcja SDBS w układzie nieprzepływowym na gruboziarnistym żelu krzemionkowym była zdecydowanie mniejsza niż w układzie przepływowym. Wyniki adsorpcji SDBS na drobnoziarnistym żelu krzemionkowym porównano z danymi literaturowymi analizując nadmiarowe izotermy adsorpcji z roztworów dwuskładnikowych.

EN

Adsorption of the anionic surfactant SDBS (sodium dodecylbenzenesulfonate) onto fine-grained (0.2-0.5 mm, Merck) and coarse-grained (2-5 mm, Chempur) silica gels was investigated under static (jar test) and dynamic (pipe reactor) conditions. The kinetics of the adsorption process was established, and the influence of both silica gel mass and SDBS concentration on the extent of adsorption was analyzed. SDBS adsorption onto 2-5 mm silica gel granules was found to be noticeably lower when conducted under static than under dynamic conditions. The results of SDBS adsorption onto 0.2-0.5 mm silica gel granules were compared with relevant literature data by analyzing excess isotherms of adsorption from two-component solutions.

7

Separation of anionic surface-active agents in an integrated ion exchange-sedimentation-ultrafiltration purification system

Kowalska I.

Environment Protection Engineering

|

2010

|

Vol. 36, nr 3

33-42

EN

The efficiencies of separation of anionic surface-active agents (ASAAs) from aqueous solutions below the critical micelle concentration were determined in an integrated purification system combining ion exchange, sedimentation and ultrafiltration. The tests were carried out using five types of anion-exchange resins (strongly and weakly basic) and flat polyethersulfone membranes with cut-off values of 5, 10 and 30 kDa. Combination of ion exchange and low-pressure membrane separation processes was found to facilitate effective separation of ASAAs from aqueous solutions below the critical micelle concentration. Integration of both unit processes was observed to be most beneficial in the case of membrane with the highest cut-off (30 kDa), which was characterized by low ASAA retention factors when ultrafiltration was carried out as a standalone process. The presence of the ion-exchange resin was also found to allow a significant reduction in membrane fouling and retention of high hydraulic efficiency.

8

Ultrafiltration of dye solutions in the presence of cationic and anionic surfactants

Majewska-Nowak K.

Environment Protection Engineering

|

2009

|

Vol. 35, nr 4

111-121

EN

The objective of the study was to investigate the influence of surfactant in model dye solutions on the ultrafiltration efficiency. The anionic detergent (sodium dodecyl sulphate (SDS)) and cationic detergent (hexadecyltrimethylammonium bromide (CTAB)) were added to the dye solutions. Three anionic organic dyes of molecular weights ranging from 327 to 1060 Da were applied. Intersep Nadir membranes made of polyethersulfone and regenerated cellulose were used in the experiments. The operation pressure varied from 0.1 to 0.20 MPa. The concentration of dyes in model solutions was equal to 100 g/m3, whereas surfactant dosage amounted to 0.1, 0.6 and 1.0 CMC (critical micelle concentration). The experiments revealed dye retention by surfactant present in experimental solutions was strongly affected by the nature of detergent, membrane material and membrane cut-off value. It was also found that the presence of an anionic surfactant brought about the worsening of separation factor, whereas the cationic surfactant improved dye rejection.

9

Surfactant separation in pressure-driven membrane processes

Kowalska I.

Environment Protection Engineering

|

2008

|

Vol. 34, nr 2

105-113

EN

The separation and transport properties of polymer membranes were tested for surfactant solutions in the concentration range of 0.1-3.0 CMC. It was found that the critical micelle concentration was a crucial parameter determining the effectiveness of ultrafiltration process. With an increase in surfactant concentration the retention coefficients and hydraulic performance decreased, with a rise of above the CMC value. Permeation tests on the nanofiltration membranes enabled efficient removal of surfactant on a level of above 90%. In contrast to ultrafiltration membranes, the effectiveness of nanofiltration ones was stable irrespective of surfactant concentration in model solution.

PL

Zbadano właściwości separacyjne i transportowe membran polimerowych w stosunku do roztworów surfaktantu w zakresie stężeń 0,1-3,0 CMC. Stwierdzono, że istotnym parametrem decydującym o skuteczności separacji substancji powierzchniowo czynnych (SPC) w procesie ultrafiltracji jest krytyczne stężenie micelizacji. Zaobserwowano, że początkowo współczynnik retencji SPC oraz hydrauliczna wydajność membran w przypadku wszystkich testowanych polimerów zmniejszają się wraz ze wzrostem stężenia składnika w roztworze, a następnie - powyżej wartości CMC - ponownie rosną. Membrany nanofiltracyjne zapewniały dużą skuteczność separacji SPC z roztworów wodnych (powyżej 90%) i w przeciwieństwie do membran ultrafiltracyjnych uzyskiwane współczynniki retencji były stabilne w całym zakresie badanych stężeń.

10

Ultrafiltration concentration of model detergent solutions

Kowalska I.

Environment Protection Engineering

|

2007

|

Vol. 33, nr 3

29-38

EN

The efficiency of ultrafiltration allowing model detergent solutions to be purified and concentrated was evaluated. The tests were performed with the use of flat-sheet polyethersulfone and polysulfone membranes (with a cut-off of 5, 10 and 30 kDa) and flat Pellicon module with poiyethersulfone membranes (with a cut-off of 5 kDa). The lowest separation of anionic surfactant and total organic carbon was achieved at surfactant concentration below the critical micelle concentration (CMC). Around and above the CMC value the membrane selectivity and hydraulic performance slightly increased in comparison to the lowest concentration. The retention coefficient of anionic surfactant for all the membranes tested was stable during concentration processes and ranged from 75% (PS30) to 90% (PES5 and PS5). Also concentration tests on Pellicon ultrafiltration module enabled efficient removal of anionic surfactant (about 90%) from model solutions.

PL

Zbadano efektywność ultrafillracyjnego oczyszczania i zatężania modelowych roztworów detergentów. W badaniach wykorzystano płaskie membrany ultrafiltracyjne o granicznej rozdzielczość (cut-off) wynoszącej 5, 10 i 30 kDa oraz moduł Pellicon z płaskimi membranami wykonanymi z polieterosulfonu (5 kDa). Stwierdzono, że separacja anionowa substancji powierzchniowo czynnej oraz ogólnego węgla organicznego była najmniej efektywna dla roztworów poniżej krytycznego stężenia micel (CMC). Po zwiększeniu stężenia substancji powierzchniowo czynnej w roztworze powyżej wartości CMC w niewielkim stopniu wzrastała selektywność i hydrauliczna wydajność membran. Proces ultrafiltracji umożliwiał zatężanie roztworów ze stałą i wysoką skutecznością separacji. Uzyskiwane współczynniki retencji mieściły się w zakresie od 75% (na membranie PS30) do 90% (na membranach PES5 i PS5). Zatężanie prowadzone w układzie przepływu krzyżowego w module płaskim z membranami polietersulfonowymi (5 kDa) gwarantowało usunięcie anionowej substancji powierzchniowo czynnej na poziomie 90%.

11

Micelle formation in aqueous NaBr solutions of alkyltrimethylammonium bromides

Zieliński R.

Polish Journal of Chemistry

|

1998

|

Vol. 72, nr 1

127-136

EN

Sound velocity in aqueous solutions of alkyltrimethylammonium bromides with alkyl chains of octyl, decyl, dodecyl and tetradecyl has been measured as a function of surfactant and NaBr concentration at 25 degree C. The critical micelle concentrations, CMC were determined from intersection of two straight line portions of the surfactant concentration dependence of sound velocity in the solutions. CMC decreases with the increase of ionic strength, following the Corrin-Harkins equation. The standard free energy of micelle formation was estimated from the CMC at different NaBr concentrations. It was presented as a sum of increments of the methylene and the polar head groups at each NaBr concentration. The methylene group contribution varies with NaBr concentration from -1.81 kJ/mol in water to -2.95 kJ/mol at salt concentrations higher than 0.5 m NaBr.

12

Związki powierzchniowo czynne z grupy polioksyetylenomonooli i polioksyetylenopolioli. Cz. I. Strukturalny poziom równowagi hydrofilowo-lipofilowej a typ aktywności powierzchniowej produktów oksyetylenowania alkoholu laurylowego i alkoholu oleinowego

Kołodziejczyk M., Redliński A., Zgoda M. M.

Polimery

|

1998

|

T. 43, nr 5

307-314

PL

Podstawowym badaniom fizyko-chemicznym poddano szeregi homologiczne krajowych niejonowych związków powierzchniowo czynnych (ZPC) - oksyetylenowanych pochodnych alkoholi tłuszczowych - oleinowego i laurylowego (Rokanole typów O, L, LK i DB). Określono ich strukturalny poziom równowagi hydrofilowo-lipofilowej (HLB) metodami Griffina, Daviesa, Atlas Co. i 1H-NMR oraz wartość H/L (stosunek segmentów hydrofilowych do lipofilowych). Strukturę cząsteczek ZPC scharakteryzowano na podstawie wartości ∑IC i ∑SIC. Wyznaczono także parametry aktywności powierzchniowej wodnych roztworów micelarnych Rokanoli - m.in. krytyczne stężenie micelarne (cmc), termodynamiczny potencjał tworzenia micelli (ΔG°m), wartość parametru rozpuszczal-ności w obszarze krytycznego stężenia micelarnego δcmc oraz poziom równowagi HLB w obszarze cmc (HLBcmc). Takim samym badaniom poddano zagraniczne ZPC typu Brij. Wyniki pomiarów dały możliwość rozgraniczenia właściwości emulgujących i solubilizujących analizowanych związków. Z reguły w niejonowych ZPC właściwości emulgujące są obserwowane do HLB = 13 (wg Griffina), zaś po przekroczeniu tej wartości na ogół narastają właściwości solubilizujące. Należy stwierdzić, że polskie odpowiedniki (Rokanole) zachodnich ZPC (Brij) mają właściwości zbliżone do właściwości tych ostatnich w zakresie zmniejszania napięcia powierzchniowego, zdolności do emulgowania oraz zdolności do solubilizowania. Charakteryzują się bardzo małą toksycznością (patrz kolumna LD50 w tabeli 8) - znacznie mniejszą niż toksyczność ZPC typu Brij (tabela 7). Ta właściwość w połączeniu z doskonałą jakością technologiczną wskazuje na możliwość szerokiego stosowania krajowych produktów oksyetylenowania alkoholu oleinowego i alkoholu laurylowego w szeroko rozumianej technologii postaci leków oraz kosmetyków pielęgnacyjnych i leczniczych.

EN

Polish non-ionic surfactants of the homologous series of oxethylenated derivatives of oleyl and lauryl alcohols (Rokanols 0, L, LK and DB) were submitted to fundamental physicochemical examination. The Grif-fin, Davies, Atlas Co. and the1H-NMR methods were used to study the structural level of the hydrophilic-lipophilic equilibrium. The hydrophile/lipophile segments ratio (H/L) was determined. The molecular structure of the non-ionics was characterized in terms of ∑IC- and ∑SIC-values. Surface activity data were determined for aqueous micellar solutions of Rokanols, viz., the critical micelle concentration (cmc), the free energy of micelle formation (ΔG°m), Hildebrand's solubility parameter at cmc (δcmc), and the HLB equili-brium in the cmc region (HLBcmc). Brij non-ionics (imported) were submitted to identical examination. The data obtained allowed to distinguish the emulsifying from the solubilizing properties of the non-ionics examined. Up to HLB < 13 (after Griffin), non-ionic surfactants usually exhibit emulsifying properties; at HLB > 13, the solubilizing properties are becoming increasingly intensive. Rokanols, which are Polish counterparts of the Brij surfactants, approximate the latter in the ability to reduce surface tension, to emulsify and to solubilize. They are only slightly toxic (cf. Table 8, column LDyo), much less so than are the Brijs. This makes Rokanols promising for applications in drug-form technologies and also in personal care and medical cosmetics.