The principles of sustainable development and green chemistry are priorities in the development of new technologies for the extraction of useful biologically active substances, for example, in the manufacture of medicines. The processes of extracting substances from plant raw materials have many applications. Intensification of such processes, reducing their duration, energy consumption and consumption of the extractant is urgent. The object of the reseach is the green approach to intensify the extraction processes of polysaccharide substances from plant materials. The research methodology was experimental with statistical data processing. In the field of experimental research was the process of the influence of pulsed, alternating and direct current on the intensity of aqueous extraction of polysaccharides from plant materials. The high efficiency of intensification of extraction by a pulsed electric field was studied. The process can reduce the time for obtaining water-soluble polysaccharides by 3 times in comparison with traditional pharmacopoeial convection methods and reduce energy consumption by 20 times. The significance of the pulse current parameters for effective extraction was determined: the referred pulse shape, the frequency of the pulse current for extracting the maximum amount of water-soluble polysaccharides, the pulse duration, and the optimal processing time. The green approach to the use of a moderate electric field of pulsed current to accelerate the extraction of biologically active substances is the basis of the method of intensification of other traditional mass transfer processes for the sustainable development of technology.
The paper presents mathematical models describing the moments of resistance to cutting on the cutting drum shafts in the biomass cutting process. The mathematical procedures described in the paper have been verified on a test stand developed and constructed by the authors, which reflects real conditions of the process of cutting plant material into pieces of specified lengths. Experimental verification proved that the developed mathematical models are adequate for drums of both cylindrical and conical constructions. The value of the average error did not exceed 13%. Following the mathematical elaboration and verification studies, the authors carried out calculations for machines currently available on the market that are equipped with drum cutting units. The calculations were carried out for the most commonly cut material, i.e. for maize, straw and green plant materials. The obtained results confirm the complexity of the problem arising from a wide range of numerical values of cutting resistance, which is contained in the range of 400–1,800 nm. The compiled database can be practically applied in the selection of machines for specific field works, and the mathematical models developed and verified in the study can be applied at the stage of designing new designs of cutting drums used in forage harvesters.
Opracowano metodę ilościowego oznaczania fosfonianów w tkankach roślinnych. Zaproponowana procedura oparta jest na reakcji tych jonów z jonami srebra w środowisku kwaśnym, w wyniku której strąca się osad metalicznego srebra. Ilość wolnego srebra, powstałego w wyniku działania fosfonianów, została oznaczona metodami spektrometrii fluorescencji rentgenowskiej XRF i spektrofotometrii UV-VIS. Metoda XRF jest mniej pracochłonna, lecz jej czułość to ok. 0,1 mg srebra, co nie stanowi wyniku zadowalającego w przypadku śladowych ilości fosfonianów w tkankach roślinnych. W przypadku spektrofotometrii UV-VIS, po roztworzeniu srebra w stężonym HNO₃, skompleksowaniu jonów Ag⁺ ditizonem, ekstrakcji chloroformem i bezpośrednim oznaczeniu spektrofotometrycznym bez usuwania wolnego ditizonu, uzyskano znacznie większą czułość, wynoszącą 0,03 μM srebra. Na podstawie ilościowej reakcji fosfonianów, srebra i ditizonu można oszacować zawartość fosfonianów w tkankach roślinnych.
EN
Concn. of PHO₃²⁻ ions in plant tissues was detd. by using reaction with Ag⁺ in acidic soln. to metallic Ag ppt. The amt. of Ag was detd. by X-ray fluorescence spectrometry (XRF) and UV-VIS spectrophotometry. The XRF method was less laborious, but its accuracy was lower. Its sensitivity was insufficient to det. very low concns. of phosphonates. The UV-VIS spectrophotometry, after Ag dissoln. in concd. HNO₃, complexation of Ag⁺ with dithizone, extn. with CHCl₃ and detn. without removal of free dithizone, showed a significantly higher sensitivity.
W artykule przedstawiono metodę szybkiego określania przydatności ślimakowego układu zagęszczającego do brykietowania rozdrobnionych materiałów pochodzenia roślinnego. W tym celu wykorzystano wyniki badań układów zagęszczających tłok - matryca zamknięta, tłok - matryca otwarta oraz przedstawione w niniejszej pracy wyniki badań ślimakowego układu zagęszczającego.
EN
The article presents a method for a quick determination of the chosen screw system applicability for the purpose of briquetting of the particulate plant material. The method is based on the results of the studies on densification systems: piston - closed chamber, piston - open chamber and on the results of screw densification system analysis presented in this article.
In the study the technique of application of additives to plant materials used for production of biogas is presented. It has been found out that application of additives to materials at the time of their harvesting with collecting straw cutters is the most often used manner. From the conducted studies it results that the elements introducing the additive to fodder (sprayers, nozzles, supply ducts) of the applicator have to be located in front of the crushing rollers’ assembly, in the shredding assembly or at the end of the straw cutter’s exhaust channel.
PL
W pracy przedstawiono technikę aplikacji dodatków do materiałów roślinnych przeznaczonych do produkcji biogazu. Stwierdzono, że najczęściej stosowanym sposobem jest aplikacja dodatków do materiałów w czasie ich zbioru sieczkarniami zbierającymi. Z przeprowadzonych badań wynika, że elementy wprowadzające dodatek do paszy (rozpylacze, dysze, przewody doprowadzające) aplikatora mogą być umieszczone przed zespołem walców zgniatających, w zespole rozdrabniającym lub na końcu kanału wylotowego sieczkarni.
The mathematical model of the process of cutting of a layer of plant material with the use of the drum cutting unit is presented in the study. The drawn up model, following its positive experimental verification, may be used at the stage of designing new constructions of cutting drums used in self-propelled or stationary chaff cutters. The new model makes it possible to calculate the cutting operations made by individual drum’s knives at the time of cutting of the material’s layer and to determine its starting torque.
Przedstawiono rozwiązania konstrukcyjne matryc pozwalające na m.in. zwiększenie współczynnika prześwitu matrycy i zmniejszenie materiałochłonności ich wykonania. Konstrukcje matryc pozwalają na istotne zmniejszenie energochłonności procesu granulowania.
EN
The paper presents the constructional solutions of the matrix lets the coefficient of the perforation of the matrix incresement and decrease of the material consumption of their producing. The constructions of the matrix allow to decrease of the of the energy consumption of the granulating process.
Przedstawiono wyniki badań oddziaływania stopnia rozdrobnienia śruty z jęczmienia i łubinu (zakres od 0,25 do 2,5 mm) na wilgotność materiału sypkiego po obróbce hydrotermicznej oraz właściwości fizyczne granulatu. Stwierdzono, że średnie wartości przyrostu wilgotności śruty po kondycjonowaniu w odniesieniu do łubinu wahają się w przedziale od 2,62 do 5,79%, a w przypadku jęczmienia przybierają wartości w zakresu od 4,06 do 4,90%. Wykazano, iż stopień rozdrobnienia surowca nie wpływa istotnie statystycznie na jakość granulatu wytworzonego z łubinu (p>0,01). Natomiast w przypadku jęczmienia najlepsze efekty uzyskano dla surowca o najmniejszym średnim wymiarze cząstki. Przy czym zaobserwowano, że wpływ stopnia rozdrobnienia najbardziej uwidacznia się w odniesieniu do zawartości cząstek rozkruszonych w granulacie (zmiana wartości w zakresie od 7,43 do 14,41%) oraz wytrzymałości kinetycznej granulatu (zmiana wartości w przedziale od 97,12 do 91,72%).
EN
Paper presents results of the studies upon influence of grinding rate of barley and lupine (particle size in the range 0.25 to 2.5 mm) on the moisture content resuling from hydrothermal treatement, and physical propertis of pellet. It was noticed that the mean values of moisture increasement after conditioning for lupine ranged from 2.62 to 5.79%, and from 4.06 to 4.90 for barley. Lupine pellet quality was not statistically influenced by the particle size (p>0.01). For barley the best results were obtained for material constituted of the finest particles. It was additionally noticed that the grinding ratio influenced mostly amount of fines in resulting pellet (change from 7.43 to 14.41%), and its durability (change from 97.12 to 91.72%).
Praca przedstawia wyniki badań nad wpływem warunków kondycjonowania surowców roślinnych i ich mieszanin na straty wydajności procesu granulowania wyrażone zawartością cząstek rozkruszonych w granulacie. Stwierdzono, iż kondycjono-wanie parowe, w przypadku większości badanych surowców, zapewnia uzyskanie granulatu o niższej zawartości cząstek rozkruszonych aniżeli kondycjonowanie z dodatkiem wody. Uzyskane średnie wartości zawierają się w przedziale od 2,03 do 4,12% dla kondycjonowania parowego i od 1,2 do 19,82% dla kondycjonowania z dodatkiem wody. Jednocześnie zaobserwowano, iż najniższa wartość analizowanego parametru odnosi się do lucerny, a najwyższa do owsa.
EN
The paper presents results of studies on the conditioning treatments of plant materials and their mixctures upon the capacity losses, represented by the amount of fines in pellets. It was confirmed for the majority of materials under the study, that steam conditioning in comparison to the simple conditioning with water addition, decreased amounts offines. The averages values ranged from 2,03 to 4,12% for steam conditioning, and from 1,2 to 19,8% for water addition. The lowest percentage of fines was noticed for lucerne and the highest for oats.
W pracy zaprezentowano opracowaną przez autorów metodę generowania trójwymiarowych modeli nasion roślin uprawnych. Metoda opiera się na wykonaniu serii przekrojów próbki, którą tworzy nasienie zatopione w żywicy Technovit 7100, z jednoczesną akwizycją obrazów tych przekrojów. Kolejny etap to komputerowa analiza obrazów przekrojów polegająca na filtracji specjalnie dobranym zestawem filtrów. Obróbka ta ma na celu uzyskanie obrazów binarnych pozbawionych szumów i zanieczyszczeń. Etapem końcowym jest tworzenie, z obrazów przekrojów trójwymiarowego modelu nasienia. Generowanie modelu wykonano przy pomocy specjalistycznej aplikacji (KSRUN firmy Carl Zeiss). Modele zachowują charakterystyczne cechy geometryczne nasion i mogą być wykorzystane w symulacji zachowania się złóż roślinnych materiałów ziarnistych jako elementy składowe struktury.
EN
The paper presents the method developed by authors, which is used to generate threedimensional models of cultivated plants seeds. The method involves making a series of a sample cross-sections with simultaneous acquisition of images of these cross-sections. The sample consists of seeds plunged in Technovit 7100 resin. The next stage includes computer analysis of cross-section images involving filtration of specially selected set of filters. The purpose of this process is to obtain the binary images, which are free of noise and interference. The final stage involves development of three-dimensional seed image based on the cross-section images. The model was generated using specialist computer application (KSRUN from Carl Zeiss). The models maintain characteristic geometrical features of seeds and may be used as the structure components in simulation of behaviour of deposits containing grainy plant materials.
W artykule przedstawiono wyniki analizy procesu rozdrabniania pędów wierzby na rębarce toporowej. Określono nakłady energetyczne ponoszone na zrębkowanie w zależności od rzeczywistej powierzchni cięcia i sposobu podawania materiału. Badania wykonano metodą, której koncepcja opiera się na pomiarze dwóch strumieni danych zsynchronizowanych w czasie. Pierwszy strumień określa rzeczywistą powierzchnię cięcia materiału, drugi natomiast dotyczy zapotrzebowania mocy na rozdrabnianie. Zarejestrowane w ten sposób dane pozwoliły na określenie zapotrzebowania mocy jednostkowej odniesionej do powierzchni cięcia Pj. Stwierdzono, że nierównomierność podawania materiału zwiększa zapotrzebowania mocy jednostkowej na jego rozdrabnianie.
EN
The article presents analysis results for willow sprout shredding process carried out using a flywheel cutter. The research allowed to determine energy expenditures for chipping depending on the actual cut surface and material feed method. The tests were performed using a method based on measuring two data streams synchronised in time. The first stream determines the actual material cut surface, while the other applies to power demand for shredding. Data registered in this way allowed to determine unit power demand referred to the cut surface Pj. It has been observed that a material feed irregularity increases unit power demand for its shredding.
Przedstawiono wyniki badań stanu obciążeń w układzie roboczym granulatora PD-1 podczas procesu zagęszczania materiałów roślinnych. Do badań użyto specjalnej konstrukcji rolkę zagęszczającą z czujnikiem umożliwiającym pomiar nacisków zagęszczających i czujnikiem do pomiaru prędkości obrotowej rolki w układzie roboczym granulatora. Słowa kluczowe: czujnik, obciążenia, granulator, materiał roślinny
EN
The paper presents investigation results of load state qualification in the working system of granulator PD-1 during densification process of plant material. During investigations a special construction of densification roll equipped with sensors enabling the measurement of densification pressure and rotational speed of roll was used.
W pracy przedstawiono proces granulowania i brykietowania materiałów roślinnych. Analizie poddano także energochłonność granulowania i brykietowania odniesioną do jednostkowej wydajności procesu realizowanego w urządzeniu o niewielkiej wydajności z układem roboczym płaska matryca — rolki prasujące i układem ślimakowym.
EN
Results of the study on granulating and briquetting process of plant materials arę presented in the paper. Analysis of energy consumption in granulating and briquetting processes in reference to the unit effi-ciency realized in the machinę with flat matrix-pressing rolls performed.
15
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
There are discussed problems of contamination of environment by the polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) in the region of Zvolen, Slovakia. PAHs as products of the incomplete buming of organie substances, as components of fossil fuels and the fossil fuel products represent group of highly toxic substances in the environment. We determined 16 PAHs in the samples of water, river sediments, soil and plant from surrouding of wood processing plant. The analyse method used was the high perfomance liquid chromatography (HPLC) with DAD detection.
PL
Przedyskutowano problemy zanieczyszczenia środowiska okolic Zvolena na Słowacji przez wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne (PAHs). Związki te jako produkty niecałkowitego spalania substancji organicznych, takich jak komponenty paliw kopalnych i ich pochodne, reprezentują grupę substancji silnie toksycznych dla środowiska przyrodniczego. Oznaczono 16 wielopierścieniowych węglowodorów w próbkach wody, osadów rzecznych, ziemi i roślin występujących w pobliżu zakładu impregnacji drewna. Do analiz wykorzystano metodę wysokosprawnej chromatografii cieczowej (HPLC) z detekcją DAD.
W pracy przedstawiono czynniki mające wpływ na przebieg procesu ciśnieniowej aglomeracji materiałów roślinnych i jakość uzyskanego produktu oraz wyniki badań wpływu wybranych parametrów aparaturowo-procesowych na maksymalne jednostkowe naciski zagęszczające uzyskane podczas procesu granulowania. Badania przeprowadzono na stanowisku badawczym, w skład którego wchodzi granulator z pierścieniowym układem roboczym.
EN
The paper presents the factors on the process of pressure agglomeration of plant materials and a quality of the obtained product and test results of the effect of selected equipment-process parameters on the maximum unit compacting pressure obtained during the granulating process. The tests were performed at the test bench, comprising of a granulator with annular working system.
18
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
In this work a preparation procedure of control material for determination of platinum in plant matrix has been described. For quantitative determination of Pt and other elements: Cd, Pb, Zn, Cu, and Mn, three independent analytical methods have been applied. To obtain plant material of higher content of platinum than is usually present in uncontami-nated samples, two plant species: Indian mustard and Anawa maize were hydroponically cultivated under controlled conditions in a nutrient solution with addition of [Pt(NH3)(N03)2
PL
W pracy przedstawiono szczegółowo sposób przygotowania roślinnego materiału kontrolnego mającego służyć do sprawdzania wiarygodności wyników i procedur oznaczania platyny. Do oznaczania Pt i innych wybranych pierwiastków: Cd, Pb, Zn, Cu i Mn zastosowano trzy niezależne metody analityczne. W celu uzyskania materiaiu roślinnego o podwyższonej w stosunku do próbek nie zanieczyszczonych zawartości Pt pozyskano dwa gatunki roślin - gorczycę i kukurydzę. Rośliny te uprawiano hydroponicznie w kontrolowanych warunkach na pożywce wzbogaconej w sól platyny: [Pt(NH3)(N03)2.
19
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
A low-cost bench-top energy-dispersive X-ray fluorescence spectrometer (ED XRF) has been applied to the determination of sulfur content in 3eaf samples. The XRF spectrometer was calibrated using real samples of plant material. First, sulfur content was determined using ICP OES with radial plasma observation after microwave digestion. The leaf samples were dried, ground, and pressed to pellets before the ED XRF analysis. Four standard reference materials: NIST SRM 1549 (Non-fat milk powder); NIST SRM 1568 (Rice flour); GBW 07603 (Bush branches and leaves) and GBW 07605 (Tea), as well as the reference plant sample „Rye-grass anglais" (2 theta. Ćesky TSsin, Czech Republic) were analyzed applying ED XRF method. The obtained results were in good agreement with the certified values. Verified ED XRF method has been applied to the analysis of the samples collected in the simple screening study in the National Park of Krkonośe.
PL
Zastosowano tani, przenośny spektrometr fluorescencji rentgenowskiej z dyspersją energii (ED XRF) do oznaczania zawartości siarki w próbkach liści. Spektrometr kalibrowano stosując rzeczywiste próbki materiału roślinnego, w których zawartość siarki oznaczano metodą ICP OES z poprzeczną obserwacją plazmy, po uprzednim roztworzeniu próbek techniką mikrofalową. Do oznaczeń za pomocą ED XRF próbki liści suszono, mielono i pastylkowano. Wykonano oznaczenia siarki w następujących materiałach odniesienia: NIST SRM 1549 (non-fat milk powder), NIST SRM 1568 (Rice flour); GBW 07603 (Bush branches and leaves) and GBW 07605 (Tea) i ..Rye-grass anglais'" (2 theta. Czeski Cieszyn. Republika Czeska). Uzyskane wyniki pozostawały w dobrej zgodności z wartościami certyfikowanymi. Zweryfikowaną metodę ED XRF zastosowano do analizy klasyfikacyjnej próbek zebranych w Karkonoskim Parku Narodowym.
20
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
In this paper two novel methodologies are presented for on-line and in-silu investigation of metal release from solid samples. One is based on continuous propelling suitable leaching agents through the sample held in a microcolumn and on-line detection of the metals released by atomic spectrometric methods (viz. Flame-AAS. ICP-OES and ICP-MS). The main features of this approach are the ability to perform metal fractionation in an automated manner in a couple of minutes with inherent information about the leaching kinetics. The various operating parameters affecting the metal release are discussed and results presented for selected environmental samples. The second method for studying metal release from soil and sediments is based on the incorporation of a capillary microdialysis probe into the solid sample. The analytes dissolved in the interstitial liquid of the solid samples diffuse across the membrane barrier into a continuously flowing perfusion liquid. For sensitive on-line detection of the metals released the system is hyphenated with graphite furnace-AAS. The performance characteristics of the microdialyser are evaluated with respect to metai ion transfer in the absence and presence of complexing agents. The principal limitations of quantification of results are outlined taking into account the particular conditions of microdialytic sampling. Metal release from a laboratory prepared soil column is investigated by two different stimulus-response techniques based on percolation of various leaching agents through the soil column and introduction of the leaching agent via the perfusion liquid (i.e. retro-dialysis), respectively. Comparability of results as obtained in fast column leaching, microdialysis and common batch equilibrium-based metal fractionation procedures are critically assessed. The potential and limitations of the two novel approaches are also discussed with special emphasis to risk assessment associated with heavy metal pollution. Finally, perspectives and future research lines with respect to novel configurations and additional applications are addressed.
PL
Przedstawiono dwie metodologie do badania uwalniania metali ze stałych próbek w układzie on-line i in-situ. Pierwsza polega na ciągłym przepuszczaniu odpowiedniego czynnika ługującego przez próbkę zawarta w mikro kolumnie i wykrywaniu wymytych metali w układzie on-line za pomocą metod spektrometrii atomowej. Istotą tego postępowania jest frakcjonowanie metali w układzie automatycznym z bezpośrednim uzyskaniem informacji o kinetyce ługowania. Przedyskutowano parametry wpływające na uwalnianie metali ?. wybranych próbek środowiskowych. Druga metodologia polega na wprowadzeniu kapilarnej mikrodializy do stałej próbki gleby lub osadu. Anality rozpuszczone w roztworze glebowym stałej próbki dyfundują przez membranę do ciągle przepływającego roztworu. W celu czułego monitorowania uwolnionych metali układ jest sprzężony z grafitowym atomizerem atomowej spektrometrii absorpcyjnej. Charakterystykę działania mikrodializera oszacowano z punktu widzenia przenoszenia metalu w obecności i nieobecności czynników konipleksujących. Głównym ograniczeniem w uzyskiwaniu ilościowych wyników są szczegółowe warunki próbkowania mikrodialitycznego. Uwalnianie metali z laboratoryjnie przygotowanych kolumn glebowych badano dwoma technikami polegającymi na przepuszczaniu różnych czynników ługujących przez kolumnę glebową, atakże na wprowadzeniu czynnika ługującego do cieczy perfuzyjnej (wsteczna dializa). Porównywalność wyników frakcjonowania, otrzymanych na drodze szybkiego ługowania z kolumny, mikrodializy, i zwykłej procedury równowagowej, oszacowano krytycznie. Ograniczenia i możliwości dwóch nowych sposobów postępowania przedyskutowano zwracając szczególną u wagę na aspekty' zanieczyszczenia środowiska metalami. W końcu wskazano perspektywy i kierunki rozwoju nowych układów i ich dodatkowych zastosowań.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.