Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Barwnikowe ogniwa fotowoltaiczne z polielektrolitem

Szindler M., Szindler M.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2018

|

R. 94, nr 8

32--34

PL

W ramach pracy dokonano optymalizacji warunków osadzania cienkich warstw polimerowych oraz składu chemicznego nanoszonych roztworów. Zbadano możliwość zastąpienia ciekłego elektrolitu w barwnikowym ogniwie fotowoltaicznym cienką warstwą materiału polimerowego przewodzącego prąd elektryczny. Wytworzono i zbadano serię barwnikowych ogniw fotowoltaicznych o następującej budowie: ITO/TiO2/barwnik/warstwa aktywna/Al oraz standardowe ogniwa barwnikowe DSSC z ciekłym elektrolitem. Wykazano, że w barwnikowym ogniwie fotowoltaicznym ciekły elektrolit można zastąpić cienką warstwą materiału polimerowego z dodatkiem jodku potasu.

EN

The deposition conditions of polymer thin film and the solutions chemical composition were optimized. The possibility of replacing a liquid electrolyte in a photovoltaic cell with a thin film of an electrically conductive polymeric material was investigated. A series of solar photovoltaic cells with the following structure: ITO/TiO2/dye/active layer/Al and standard DSSC with liquid electrolyte was prepared and tested. It has been shown that in a DSSC the liquid electrolyte can be replaced by a thin film of a polymeric material dopped potassium iodide.

2

The effect of PIX 123 and polyelectrolyte Zetag 8160 on the conditioning and dewatering of sewage sludge

Bień B.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2017

|

T. 20, nr 2

165--174

EN

The paper presents the research on the possible use of inorganic coagulant and polyelectrolyte for conditioning of sonicated and non-sonicated digested sewage sludge. The digested sewage sludge from mechanical-biological wastewater treatment was analyzed. The effect of PIX 123 and polyelectrolyte Zetag 8160 and their combined effect on sonicated and nonsonicated sludge was determined. Dosing of coagulant to sludge does not create large and durable flocks that can be effectively separated by thickening or dewatering. Then, a good preconditions for creating strong flocs, obtaining a clear effluent, and improving the degree of sludge dewatering are formed. However, it requires to use a suitable polyelectrolyte after coagulation. For sludge samples the following tests were performed: capillary suction time, vacuum filtration, pressure filtration and sludge structure was observed. The suspension and COD content in the sludge liquids were also analyzed. For non-sonicated sludge prepared with Zetag 8160 or PIX 123 a better effect of the CSK decrease was obtained for Zetag 8160. For sonicated sludge PIX 123 was significantly more effective. Both the dose and the chemical used, as well as the sonication time, have a great impact on sludge structure transformation. The applied doses of PIX 123 and Zetag 8160 increased the degree of sludge dewatering, and the combined effect of ultrasonic field, PIX 123 and Zetag 8160 decreased the suspension and COD content in sludge liquids.

PL

Analizie poddano przefermentowane osady ściekowe pochodzące z mechaniczno-biologicznej oczyszczalni ścieków. W badaniach określono wpływ koagulantu PIX 123 i polielektrolitu Zetag 8160 oraz łącznego działania tych dwóch związków chemicznych na nienadźwiękawiane i nadźwiękawiane, przefermentowane osady. Dozowanie koagulantu do osadów ściekowych nie powoduje tworzenia się dużych i trwałych flokuł, które można skutecznie oddzielić w procesach zagęszczania czy odwadniania. Tworzą się za to dobre wstępne warunki do powstania silnych kłaczków, poprawy stopnia odwadniania osadów oraz otrzymania klarownego odcieku. Warunkiem jest zastosowanie po koagulancie odpowiedniego polielektrolitu. Dla osadów ściekowych wykonano następujące badania: czasu ssania kapilarnego, filtracji próżniowej, filtracji ciśnieniowej, a także obserwowano ich strukturę. Analizowano również zawartość zawiesiny i ChZT w wodzie nadosadowej. W przypadku osadów nienadźwiękawianych preparowanych Zetagiem 8160 lub PIX 123 lepszy efekt spadku wartości CSK uzyskano dla Zetagu 8160. Natomiast w przypadku osadów nadźwiękawianych zdecydowanie skuteczniejszy okazał się PIX 123. Zarówno dawka, jak i rodzaj zastosowanych środków chemicznych, a także czas sonifikacji mają wpływ na procesy zachodzące w badanych osadach. Zastosowane dawki PIX 123 i Zetagu 8160 wpłynęły na zwiększenie stopnia odwodnienia osadów. Ponadto łączne działanie pola ultradźwiękowego, PIX 123 i Zetagu 8160 pozwoliło na zmniejszenie zawartości zawiesin i ChZT w wodach nadosadowych.

3

The changes of dewaterability of digested sludge conditioned via the dual chemical method

Hrut K., Kamizela T., Kowalczyk M.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2017

|

T. 20, nr 3

317--329

EN

The dual chemical conditioning is a method based on the sequential preparation of sewage sludge using a coagulant followed by the use of a polyelectrolyte prior to its dewatering. This method is usually used ad hoc at sewage treatment plants, especially in the case of operational problems occurring during dehydration of municipal sludge. In this method the coagulant acts as a particle surface charge neutralizer, whereas the polyelectrolyte is a crosslinking agent enabling the formation of agglomerates. This method can result in noticeable enhancements of sewage sludge dewatering and quality of the separated liquids. But it is not free of disadvantages and the main problem concerns the variable efficiency. The susceptibility to dewatering of digested sewage sludge conditioned via the dual method using the PIX 113 iron coagulant and polyelectrolyte Superfloc C-494 was investigated. The research was divided into two stages, depending on the applied volume dose of the coagulant: 2 cm3/dm3 (stage I) and 4 cm3/dm3 of sludge (stage II). Two doses of polyelectrolyte were also used. The optimal and reduced dose was 4.8 g/kg dry matter of sludge and 3.7 g/kg d.m. A reduction in the optimal dose by 25% was related to the determination of the possibility of replacing a portion of the polyelectrolyte dose with a coagulant dose. The research was conducted for four combinations: combination A - unprepared sludge; combination B - the sludge conditioned only with the use of the polymer; combination C and D - the sludge prepared using the dual chemical method. In the combination D the used the solution of the coagulant was diluted tenfold. The results showed that the sludge conditioned using the dual method (in combination C and D) have a much greater susceptibility to dehydration compared to the sludge treated using the conventional polymer method. It was observed that the use of a higher dose of the coagulant (stage 2) determines the increased susceptibility to dewatering. The best susceptibility to dewatering was found for sludge conditioned with an undiluted solution of the PIX 113 coagulant at a dose of 0.16 kg/kg d.m., corresponding to 1.9 g Fe2+/kg d.m., in combination with 2.7 g/kg d.m. of the Superfloc C-494 polymer (combination C, stage 2). This allowed for an 85% decrease in the CST value as well as a 96% reduction of the filtration resistivity in comparison to sludge conditioned with the use of the polyelectrolyte only. It was also found that the use of the hybrid methods (combinations C and D) allows for obtaining leachates, characterized by the lowest BOD5 and COD values. In general, it was found that the key to the dewatering of the tested sludge was the use of a dual chemical method, the dual conditioning method was a secondary factor.

PL

Dualne kondycjonowanie osadów ściekowych jest metodą opartą na sekwencyjnym preparowaniu osadów ściekowych koagulantem, a następnie polielektrolitem przed ich dalszym odwadnianiem. Sposób ten jest zazwyczaj stosowany doraźnie na oczyszczalniach ścieków, zwłaszcza w przypadku problemów eksploatacyjnych występujących podczas odwadniania osadów komunalnych. Przyjmuje się, że koagulant pełni funkcję neutralizatora ładunku powierzchniowego cząstek, natomiast polielektrolit traktowany jest jako czynnik sieciujący, umożliwiający łączenie aglomeratów. Metoda ta może przynosić wymierne efekty w zakresie odwodnienia osadów ściekowych oraz jakości odcieków. Nie jest jednak pozbawiona wad, a główny problem dotyczy zmiennej efektywności. W pracy badano podatność na odwadnianie przefermentowanych osadów komunalnych, dualnie kondycjonowanych z zastosowaniem koagulantu żelazowego PIX 113 oraz polielektrolitu Superfloc C-494. Badania podzielono na dwa etapy, zależnie od stosowanej dawki objętościowej koagulantu: 2 cm3/dm3 osadów (etap I) oraz 4 cm3/dm3 osadów (etap II). Zastosowano również dwie dawki polielektrolitu. Dawki optymalna i obniżona wynosiły odpowiednio 4,8 g/kg suchej masy osadów oraz 3,7 g/kg s.m. Zmniejszenie dawki optymalnej o 25% wiązało się z określeniem możliwości zastąpienia części dawki polielektrolitu dawką koagulantu. Eksperyment podzielono na 4 kombinacje badawcze: kombinacja A - osady niepreparowane; kombinacja B - osady kondycjonowane konwencjonalną metodą polimeryczną; kombinacje C i D - osady preparowane z zastosowaniem chemicznej dualnej metody kondycjonowania. W kombinacji D dawkowano 10-krotnie rozcieńczony roztwór koagulantu. Wyniki przeprowadzonych badań potwierdziły, że osady kondycjonowane hybrydowo (kombinacje C i D) wykazują większą podatność na odwadnianie w porównaniu z zastosowaniem konwencjonalnej metody polimerycznej. Zauważono także, że użycie większej dawki koagulantu (etap 2) determinuje zwiększenie podatności na odwadnianie. Najlepsze efekty odnotowano, preparując osady nierozcieńczonym roztworem koagulantu w dawce 0,16 kg/kg s.m., a następnie polimerem w ilości 2,7 g/kg s.m. (kombinacja C, etap 2). Zastosowanie powyższej kombinacji spowodowało spadek czasu ssania kapilarnego o 85% oraz obniżenie oporu właściwego filtracji o 96% w porównaniu z osadami kondycjonowanymi wyłącznie polielektrolitem. Z uwagi na jakość cieczy osadowych osady kondycjonowane hybrydowo (kombinacje C i D) również generowały odcieki o najniższych wartościach BZT5 i ChZT. Ogólnie stwierdzono, że kluczowe dla odwadniania badanych osadów było zastosowanie dualnej metody chemicznej, sposób dualnego kondycjonowania był czynnikiem drugorzędnym.

4

Influence of polyethylenimine on the electrophoretic deposition of SiO2 and Ni/SiO2 coatings on 316L stainless steel

Ratajski T., Kalemba-Rec I., Dubiel B.

Inżynieria Materiałowa

|

2016

|

Vol. 37, nr 4

184--189

EN

The aim of the present work was to investigate the influence of polyethylenimine, a cationic polymer surfactant, on the microstructure and corrosion resistance of SiO2 and Ni/SiO2 coatings electrophoretically deposited on 316L stainless steel. The relationship between zeta potential and pH of the ethanol-based suspensions of SiO2 and Ni powder particles with addition of polyethylenimine was determined. The parameters of electrophoretic deposition process (applied voltage, time, distance between electrodes) were developed to prepare good quality coatings. Cathodophoresis from suspensions with polyethylenimine addition was performed with slightly lower applied voltage and time as compared to anodic deposition of coatings without surfactant. The microstructure of the coatings, their surface roughness and adhesion to the substrate were investigated. The protective behaviour of the coatings was studied by potentiodynamic measurements in 3.5% NaCl water solution. The microstructure and properties of the coatings were compared with those obtained without polyethylenimine addition. It was determined that the microstructure of SiO2 and Ni/SiO2 coatings deposited from suspensions containing polyethylenimine was more uniform and contained smaller amount of cracks and voids than the coatings achieved without polyelectrolyte. It was also observed that the quality improvement of the coatings deposited on 316L steel due to addition of polyelectrolyte with binding properties leads to increase of their corrosion resistance.

PL

Celem pracy było zbadanie wpływu polietylenoiminy (PEI) na stabilność zawiesin na bazie etanolu używanych do osadzania elektroforetycznego (EPD) powłok SiO2 i nanokompozytowych powłok Ni/SiO2 na stali 316L. Zbadano mikrostrukturę powłok oraz topografię powierzchni, przyczepność do podłoża i odporność na korozję w 3,5% roztworze NaCl.

5

Polyelectrolytes and polyelectrolyte complexes as smart and functional coatings

Schwarz S., Mihai M., Mende M., Petzold G., Genest S., Simon F., Frenzel R.

Farby i Lakiery

|

2015

|

nr 6

8--9

EN

Modification properties of polyelectrolytes and polyelectrolyte complexes (mixtures of polycation and polyanion) on different kinds of surfaces have been investigated in dispersion of particles or on different planar surfaces, like glass plates or wood. It was shown that the adsorption of polyelectrolytes on surfaces leads to a many applications in working fields like high solids, cationic modified particles, stable dispersions, and surfaces with well defined cationic/anionic charges or a certain hydrophilic/hydrophobic balance.

6

Computer engineering in designing and fabrication of tissue analogue-type coating dedicated for the cardiovascular regeneration

Trembecka-Wojciga K., Major R., Bruckert F., Lackner J. M., Lacki P., Sanak M., Major B.

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2015

|

Vol. 15, no. 3

621--630

EN

The work was related to the development of novel methods in designing and fabrication of thin, porous, tissue-like coatings. The surface modification was designed to create an environment for the appropriate cell growth. The originally designed system was established to prepare porous, synthetic coatings. The dedicated software was elaborated to control the sequential coating deposition based on the electrostatic interaction. The finite elements method (FEM) was used to determine structural and mechanical properties of the coatings. The numerical model was verified experimentally. The performed simulation predicted the coating stabilization by the graphene nanoparticles. Graphene was introduced as a stabilizer of the polymer coating. The elaborated automatic system allowed preparation the porous coatings, repetitively. Coatings were stabilized by the cross-linking chemical reaction using 1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimide and N-hydroxysuccinimide. Nanoparticles were introduced by means of the electrostatic interaction. Mechanical analysis revealed an influence of the porous structure modification on the coating stiffness. Dynamic tests on blood subjected to the aortic flow showed antithrombogenic properties of the elaborated coatings.

7

The Formation of Polycomplexes of Poly(Methyl Vinyl Ether-Co-Maleic Anhydride) and Bovine Serum Albumin in the Presence of Copper Ions

Karahan M, Mustafaeva Z, Özeroğlu C.

Polish Journal of Chemical Technology

|

2014

|

Vol. 16, nr 3

97--105

EN

The binary and ternary complex formations of poly(methyl vinyl ether-co-maleic anhydride) (PMVEMA) with copper ions and with bovine serum albumin (BSA) in the presence of copper ions in phosphate buffer solution at pH = 7 were examined by the techniques of UV-visible, fluorescence, dynamic light scattering, atomic force microscopy measurements. In the formation of binary complexes of PMVEMA-Cu(II), the addition of copper ions to the solution of PMVEMA in phosphate buffer solution at pH = 7 forms homogeneous solutions when the molar ratio of Cu(II)/MVEMA is 0.5. Then the formations of ternary complexes of PMVEMA-Cu(II)-BSA were examined. Study analysis revealed that the toxicities of polymer-metal and polymer-metal-protein mixture solutions depend on the nature and ratio of components in mixtures.

8

Układ koagulant – polielektrolit w kondycjonowaniu przefermentowanych i nadźwiękawianych osadów ściekowych

Bień B., Bień J. D.

Inżynieria Ekologiczna

|

2014

|

Nr 38

143--155

PL

Badania dotyczyły wpływu nieorganicznego koagulantu i polielektrolitu oraz łącznego działania tych dwóch związków chemicznych na przefermentowane i nadźwiękawiane osady. Nadźwiękawianie osadów ściekowych prowadzono w warunkach statycznych, w stałej objętości próbki wynoszącej 400 ml. Do nadźwiękawiania prób zastosowano mikroprocesorowy dezintegrator ultradźwiękowy Sonics VC750 o częstotliwości 20 kHz i amplitudzie 15.25 μm. Zmienną procesu nadźwiękawiania był czas dezintegracji wynoszący t = 60, 120, 180 sekund. Do kondycjonowania osadów wykorzystano: koagulant PIX 123 oraz polielektrolit Zetag 8160. Na podstawie testu CSK dobrano dawki PIX-u 123 oraz dawki polielektrolitu Zetag 8160. Badania wykazały, że zastosowanie oddzielne PIX-u 123 i Zetagu 8160 oraz łącznego ich działania powoduje spadek wartości CSK. W przypadku osadów nienadźwiękawianych preparowanych Zetagiem 8160 lub PIX-em 123 lepszy efekt spadku wartości CSK uzyskano dla Zetagu 8160. Natomiast w przypadku osadów nadźwiękawianych lepszy efekt dało zastosowanie PIX-u 123. Ponadto połączone działanie nieorganicznego koagulantu i polielektrolitu pozwoliło na zmniejszenie ChZT w wodach nadosadowych, jednak najlepsze wyniki uzyskano dla osadów preparowanych tylko PIX-em 123. Najmniej skuteczny okazał się polielektrolit Zetag 8160.

EN

The article presents the results of research on the impact of inorganic coagulants and poly-electrolytes and their common action on sonicated digested sludge. Sonication of sludge samples was carried out under static conditions for 60, 120 and 180 seconds. The ultrasonic wave of f = 20 kHz and two different amplitudes of A = 15.25 μm was used in tests. The coagulant PIX123 and the polyelectrolyte Zetag 8160 were used for conditioning. On the basis of CST test the doses of chemical reagents were chosen for conditioning. The results showed the effect of application of the PIX123 and Zetag 8160 and their combination on non-sonicated and sonicated sludge. The lowest CST was achieved for non-sonicated sludge while polyelectrolyte was applied. For sonicated sludge better results were achieved when PIX123 was used. The combination of coagulant and polyelectrolyte allowed to achieve COD reduction, but the best results were achieved for sludge prepared by PIX123. The application of Zetag8160 in this case was not satisfactory.

9

Podatność na odwadnianie osadów dualnie kondycjonowanych

Ciborowski M., Hrut K., Ceglarek P., Kowalczyk M., Kamizela T.

Forum Eksploatatora

|

2014

|

Nr 5 (74)

52-54

PL

Dualne kondycjonowanie osadów ściekowych, oparte na dozowaniu koagulantu PIX oraz polielektrolitu, jest metodą zdobywaj akceptację eksploatatorów oczyszczani ścieków. Celem zastosowania mineralno-organicznej hybrydowej metody kondycjonowania jest poprawa efektywności usuwania wody, zwłaszcza na etapie mechanicznego odwadniania osadów przefermentowanych.

10

Chemical control of polyelectrolyte film properties for an effective cardiovascular implants endothelialization

Mzyk A., Major R., Kot M., Gostek J., Wilczek P., Major B.

Archives of Civil and Mechanical Engineering

|

2014

|

Vol. 14, no. 2

262--268

EN

The aim of this study was to improve properties of blood contacting materials such as polyurethane, in a form of intelligent, self-organizing and self-controlling coatings, which allow the selective mobilization and colonization of the endothelial cells on their surface. The prepared multilayer polyelectrolyte scaffolds were cross-linked chemically by EDC/NHS reagents in order to control their physicochemical properties and thus improving potential to endothelialization. Four types of coatings, i.e. non-cross-linked, cross-linked by 260 mM, 400 mM and 800 mM EDC reagent, were investigated. Their comparison was performed based on the results of the surface topography measurements using Atomic Force Microscopy (AFM), cellular morphology and proliferation analysis using Confocal Laser Scanning Microscopy (CLSM) and the mechanical properties examinations. The optimal multilayer rigidity and surface roughness parameters were found for an effective control of the endothelial cells growth. Surface topography analysis indicated an increase in the coating’s roughness due to application of higher EDC cross-linker concentrations. Mechanical studies revealed that cross-linking caused a significant increase in the hardness and elastic modulus. The results from the cellular experiments allowed the conformation that 400 mM cross-linked PLL/HA films possess desired properties.

11

PEDOT:PSS thin film for photovoltaic application

Weszka J., Szindler M., Jarka P.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2013

|

Vol. 59, nr 2

59—66

EN

Purpose: The aim of this paper was to investigate changes in surface morphology and optical parameters of thin films of poly(3,4-ethylenedioxythiophene) poly(styrenesulfonate) (PEDOT:PSS). Thin films were prepared using spin coating method. Design/methodology/approach: The thin films of PEDOT:PSS was investigate by Raman scattering technique in Raman spectrometer. The changes in surface topography were observed with the atomic force microscope AFM XE-100. The results of roughness have been prepared in the software XEI Park Systems. The measurement of optical parameter was performed using spectrometer UV/VIS and spectroscopic ellipsometer. Findings: Results and their analysis allow to conclude that the PEDOT:PSS solution concentration and spin speed, an important factor in spin coating technology, have a significant influence on surface morphology and optical reflection of thin films. Practical implications: Knowledge about the sol gel PEDOT:PSS optical parameters and the possibility of obtaining a uniform thin films show that it can be good material for photovoltaic and optoelectronic devices. Originality/value: The paper presents some researches of PEDOT:PSS thin films deposited by spin coating method on glass substrate.

12

Heavy metals complexes of poly(sodium 4-styrenesulfonate) — thermogravimetric studies

Korus I.

Polimery

|

2012

|

T. 57, nr 4

290-295

EN

The paper analyzes thermal properties of poly(sodium 4-styrenesulfonate) bound with different metal ions [Cu(II), Ni(II), Zn(II), Pb(II), Cr(III)] and in the acidic form. Solid samples of polyelectrolyte bound with different counter-ions were prepared and their mass losses in the temperature range of 25—1000 °C were recorded. TG and DTG curves were used to estimate the activation energy of thermal degradation of sulfonic groups bound with different counter-ions. For studied polyelectrolyte counter-ions, the sulfonic group thermal stability increases in the following sequence: H << Ni << Cu << Na << Zn << Pb << Cr(III).

PL

Oddziaływania polimer-metal stanowią podstawę ultrafiltracji wspomaganej polimerami (ang. polymer enhanced ultrafiltration, PEUF) — techniki separacji umożliwiającej zatrzymywanie jonów metali na membranie ultrafiltracyjnej po uprzednim związaniu ich z makrocząsteczką polimeru. Jednym z polimerów o doświadczalnie potwierdzonej skuteczności takiego działania jest poli(4-styrenosulfonian sodu) (PSSS). Przedstawiono wyniki badań termograwimetrycznych próbek poli(4-styrenosulfonianu sodu) związanego z jonami metali [Cu(II), Ni(II), Zn(II), Pb(II), Cr(III)] oraz PSSS w postaci wodorowej i sodowej. Zarejestrowano krzywe TG i DTG suszonych na powietrzu próbek PSSS w różnej postaci jonowej (rys. 1). Rozkład termiczny badanych próbek (prowadzony w atmosferze powietrza) przebiegał trójstopniowo, z wyjątkiem postaci sodowej, w przypadku której zarejestrowano 4 etapy rozkładu (tabela 1). Pierwszy etap rozkładu próbek, odnotowany do temperatury 200—300 °C, był związany z utratą wody hydratacyjnej. Kolejny etap ubytku masy wynikał z rozkładu grupy sulfonowej i występował w różnych zakresach temperatury, w zależności od postaci jonowej polimeru. Stosując 3 metody, opierając się na równaniach (1)—(5), oszacowano energię aktywacji Ea rozkładu grupy sulfonowej polielektrolitu połączonej z badanymi jonami (rys. 2—4, tabela 2). Stwierdzono wzrost stabilności termicznej grupy sulfonowej, zależny od rodzaju przeciwjonu, w kolejności: H << Ni << Cu << Na << Zn << Pb << Cr(III). Ostatni etap dekompozycji przebiegał w temp. >>500 °C i był efektem rozkładu matrycy polimerowej. Masy próbek po zakończonym procesie rozkładu wskazywały na obecność w mineralnej pozostałości siarczanów (Na, Pb) lub tlenków (Cu, Zn, Ni, Cr) metali.

13

Wpływ dodatku polielektrolitu na właściwości reologiczne roztworów skrobi ziemniaczanej

Broniarz-Press L., Kostrzewa M.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2012

|

Nr 6

299-300

PL

Celem pracy było określenia wpływu dodatku soli sodowej karboksyme- tylocelulozy (NaCMC) na właściwości reologiczne roztworu skrobi ziemniaczanej. Wykazano, że wodne roztwory soli sodowej karboksymetyloce- lulozy i skrobi ziemniaczanej oraz ich mieszanin wykazują cechy płynów nienewtonowskich rozrzedzanych ścinaniem. Jednocześnie potwierdzono sugestie literaturowe, że wielkość zmian właściwości Teologicznych roztworów mieszanin różnych substancji ze skrobią w głównej mierze zależy od charakterystyki roztworu skrobi ziemniaczanej, natomiast efekt dodatków jest słabszy, co objawia się w zachowaniu wartości charakterystycznego wskaźnika płynięcia dla roztworów skrobi oraz skrobi z dodatkiem polielektrolitu.

EN

A purpose of this work was to estimate the effect of carboxymethylcellulose sodium salt (NaCMC) on rheological properties of potato starch solutions. It was shown that aqueous solutions of carboxymethylcellulose sodium salt, potato starch and their mixtures behaved like non-Newtonian shear thinning fluids. The literature suggestions, that rheological properties changes of mixed solutions are stronger dependent on the potato starch solution characteristics than on polyelectrolyte additive, was confirmed. The flow index values of potato starch solutions and their mixtures with polyelectrolyte were identical.

14

Galvanic Wastewater Treatment by Means of Anionic Polymer Enhanced Ultrafiltration

Korus I.

Ecological Chemistry and Engineering. S

|

2012

|

Vol. 19, nr 1

19-27

EN

This work is focused on polyelectrolyte enhanced ultrafiltration as an effective heavy metal separation technique. Three types of effluents, containing Zn(II), Cu(II) and Ni(II) ions, were subjected to the separation process. Poly(sodium 4-styrenesulfonate) - PSSS, a water soluble anionic polyelectrolyte was used as a metal binding agent. Two SepaŽ CF (Osmonics) membranes: EW, made of polysulfone and a modified polyacrylonitrile membrane MW, were used in the ultrafiltration process. The preliminary UF tests were carried out on model solutions with target metal ion concentrations of 10, 100 and 250 mg dm–3. The main parameters affecting the metal retention (the polyelectrolyte quantity and solution pH) were examined. The values of pH 6 and polymer : metal concentration ratio CPSSS : CM = 7.5 : 1 (mol of mer unit per mol of metal) were selected to perform the galvanic wastewater ultrafiltration-concentration tests. Three types of wastewater containing Zn(II), Ni(II) and Cu(II) ions within the concentration range of 30÷70 mg dm–3 were used in the investigations. Very high metal retention coefficients, up to > 99%, were achieved. The retentates obtained were subjected to the decomplexation-ultrafiltration (pH = 1) and subsequent diafiltration step, which enabled partial recovery of concentrated metal ions and the polyelectrolyte. The recovered polyelectrolyte was reused toward Ni(II) ions and the high effectiveness of metal separation has been achieved.

PL

Zaprezentowano możliwość zastosowania ultrafiltracji wspomaganej działaniem polielektrolitu do separacji jonów metali z roztworów wodnych. Do badań wykorzystano roztwory modelowe o zawartości Zn(II), Cu(II) i Ni(II) w zakresie 10÷250 mg dm–3 oraz 3 rodzaje ścieków galwanicznych, z których każdy zawierał jeden z wymienionych jonów metali o stężeniu 30÷70 mg dm–3. Metale wiązano za pomocą poli(4-styrenosulfonianu sodu) - PSSS, co umożliwiało ich retencję na membranie ultrafiltracyjnej. Badania wstępne, wykonane na roztworach modelowych, miały na celu dobór głównych parametrów decydujących o efektywności procesu: stosunku stężeń polimer : metal oraz pH roztworu. Badania właściwe obejmowały ultrafiltracyjne zatężanie ścieków z zastosowaniem wybranych wartości stosunku stężeń polimer : metal (7,5 : 1) oraz pH (pH = 6). Uzyskano wysokie wartości współczynników retencji metali, powyżej 99%. Zatężone retentaty zakwaszono do pH = 1 w celu rozerwania połączeń polimer-metal oraz poddano kolejnemu procesowi ultrafiltracji z następującą po nim diafiltracją, co umożliwiło częściowy odzysk zatężonych metali oraz polielektrolitu. Zregenerowany polimer, po korekcie pH, został ponownie wykorzystany w procesie separacji jonów Ni(II), a obserwowane rezultaty nie odbiegały od wyników uzyskanych przy użyciu polimeru świeżego.

15

Badania charakterystyk reologicznych i odwadniania chemicznie preparowanych osadów ściekowych

Bień B.

Inżynieria i Ochrona Środowiska

|

2011

|

T. 14, nr 4

323-332

PL

Przedstawiono wyniki badań wpływu polimerycznego kondycjonowania osadów ściekowych na ich charakterystyki reologiczne, stopień odwodnienia w procesach: filtracji próżniowej i odwirowania oraz strukturę. Do badań eksperymentalnych użyto osadów przefermentowanych z komunalnej oczyszczalni ścieków. Osady kondycjonowano kationowymi polielektrolitami o różnej sile działania, dostępnymi na rynku krajowym: Praestol 644BC (słabo kationowy), Praestol 650BC (średnio kationowy) oraz Praestol 624BC (silnie kationowy). Dawki polielektrolitów dobrano na podstawie przeprowadzonego testu CSK. Badania wykazały, że otrzymane dla kondycjonowanych osadów krzywe płynięcia nie pokrywały się, dając pętlę histerezy, przy czym wyższe wartości naprężeń ścinających uzyskiwano dla rosnących gradientów prędkości (zakres 0 ÷ 100 s-1). Na podstawie uzyskanych pętli histerezy wyliczono wskaźniki tiksotropii badanych osadów. Z analizy wartości wskaźników tiksotropii wynika, że osady kondycjonowane polielektrolitami mają mniej stabilną strukturę niż osady niepreparowane. W osadach preparowanych chemicznie zachodzą większe zmiany w ich strukturze, tworzą się kłaczki, które pod wpływem przyłożonej siły ulegają rozbiciu. Równocześnie z badaniami reologicznymi prowadzono badania dotyczące stopnia odwadniania osadów. Najniższe wartości uwodnienia końcowego odnotowano podczas procesu filtracji próżniowej dla osadów kondycjonowanych polielektrolitem Praestol 624BC.

EN

The paper presents the investigation results of sludge conditioning influence on the rheological characteristics, the degree of dewatering process and sludge structure. Tests were conducted on sludge from municipal wastewater treatment plant after fermentation process. Investigated sludge was conditioned with cationic polyelectrolytes of different strength potential. Three polyelectrolytes were used: Praestol 644BC (weakly cationic), Praestol 650BC (average cationic) and Praestol 624BC (strongly cationic). The doses of polyelectrolytes were chosen based on CST tests. The results of research have shown, that the rheological curves do not coincide giving a hysteresis loop. Higher values of shear stress gradients were obtained for increasing velocity (0 ÷ 100 s-1). Based on the hysteresis loops the thixotropy indicators were calculated. An analysis of these indicators show that conditioned sludge has a less stable structure that sludge that is unprepared. The conditioned sludge shows also a major changes in the structure. The clumps are formed and then broken by applied force. Simultaneously to rheological studies the research on the degree of sludge dewatering was conducted. The lowest values of final dewatering were recorded during the vacuum filtration process for sludges which were prepared with Praestol 624BC.

16

Formalno-prawne, techniczne i ekonomiczne aspekty stosowania polielektrolitów w wodzie do picia

Kłosok-Bazan I., Sawiniak W.

Instal

|

2011

|

nr 12

65-68

PL

Stosowanie polielektrolitów w uzdatnianiu wody do picia jest coraz bardziej popularne. Obok niewątpliwych zalet jakimi są: skuteczność usuwania zanieczyszczeń, łatwość przygotowania i dozowania, niska dawka i co z tego wynika mniejsza ilość osadów, stosowanie polielektrolitów pociąga za sobą pewne ryzyko. Część autorów zwraca szczególną uwagę na ich toksyczność, zwłaszcza w odniesieniu do polimeru pozostałego po procesie koagulacji. Niektóre kraje bardzo restrykcyjnie określiły możliwości stosowania poliekektrolitów w uzdatnianiu wody do picia. W pracy przedstawiono wyniki badań przeprowadzonych w skali laboratoryjnej i ułamkowo-technicznej dotyczących wykorzystania polielekrolitów oraz analizę aspektów prawnych, technicznych i ekonomicznych ich stosowania.

EN

The use of polymers in drinking waters treatment process is getting more common. Beside unquestionable advantages which are: effectiveness of impurity elimination, flexibility of using and dosing, low dose and which follows that low quantity of sludge; the practice of polymer use can be discussed. It is necessary to pay close attention to polymer toxicity, and the presence of residual polymer in the final drinking water. Some country very restrictive describe possibility of polyelectrolyte use in drinking water treatment process. This work will present the result of the laboratory and fraction-technical researches concerning polyelectrolyte use in drinking water treatment process and analysis of legal, technical and economical aspects of this problem.

17

Effect of Polyelectrolyte Dose on the Characteristics of Sewage Sludge in Sedimentation Processes in Small-Size Wastewater Treatment Plants

Wolny L., Korzekwa-Wojtal A.

Ecological Chemistry and Engineering. A

|

2011

|

Vol. 18, nr 7

887-894

EN

The subject of the article are studies on the characteristics of sewage sludge conditioned with the polyelectrolyte Zetag 7631. Sewage sludge was taken at specified time intervals from the same small-size sewage treatment plant. Based on the capillary suction time test, optimal doses of the applied polyelectrolyte were chosen, for which tests were carried out to describe the effects of gravity thickening and dewatering in the process of centrifuging of the sewage sludge examined. The tests determined that untreated sewage sludge in each case underwent thickening and dewatering poorer than the identical sludge conditioned with polyelectrolyte. Based on the obtained test results, relationship curves for selected parameters characterizing the dewatered sludge were plotted. In addition, microscopic observations of sewage sludge conditioned with the polyelectrolyte chosen for the tests were made. On their basis, a relationship of variations in the conditioned sludge structure on the polyelectrolyte dose was determined.

PL

Przedstawiono badania dotyczące charakterystyki osadów oeciekowych kondycjonowanych polielektrolitem Zetag 7631. Osady pobierane były w danych odstępach czasu z tej samej małej oczyszczalni ścieków. Na podstawie testu czasu ssania kapilarnego dobrano optymalne dawki zastosowanego polielektrolitu, dla których wykonano badania technologiczne opisujące efekty zagęszczania grawitacyjnego i odwadniania w procesie wirowania analizowanych osadów. Badania wykazały, że w każdym przypadku osad niepreparowany zagęszczał i odwadniał się gorzej niż ten sam kondycjonowany polielektrolitem. Na podstawie uzyskanych wyników badań wykreślono krzywe zależności wybranych parametrów charakteryzujących odwadniane osady. Dodatkowo wykonano obserwacje mikroskopowe osadów ściekowych kondycjonowanych wybranym do badań polielektrolitem. Na ich podstawie określono zmiany struktury kondycjonowanego osadu od dawki polielektrolitu.

18

Zaawansowana analiza powierzchni włókien polipropylenowych w płaskich wyrobach włókienniczych modyfikowanych nanowarstwami polielektrolitów

Stawski D.

Zeszyty Naukowe. Rozprawy Naukowe / Politechnika Łódzka

|

2010

|

Z. 388

5-98

PL

Przeprowadzono modyfikacje włókien polipropylenowych w płaskich wyrobach włókienniczych metodą layer-by-layer. W wyniku tego procesu naniesiono na włókna warstwy polielektrolitów. Budowę modyfikowanej powierzchni włókien potwierdzono różnymi technikami analitycznymi (XPS, rFTIR, SEM, testy wybarwieniowe, analiza miareczkowa grup kwasowych). Zbadano właściwości elektrostatyczne, elektrokinetyczne, hydrofilowe (wodochłonność, włoskowatość, zwilżalność, parametry sorpcyjne) i termiczne zmodyfikowanych materiałów. Przeprowadzono przykładowe modyfikacje specjalne, polegające na naniesieniu polielektrolitów o specyficznych właściwościach, w wyniki czego uzyskano wyroby charakteryzujące się min. wysoką zdolnością sorpcyjną. Na zmodyfikowane powierzchnie włókien nanoszono cząstki metali szlachetnych, uzyskując dalszą poprąwę odporności termicznej. Stwierdzono, że rodzaj i ilość naniesionych warstw istotnie wpływają na właściwości modyfikowanych tekstyliów.

EN

In this work the modification of polypropylene fibers in flat textiles using the layer-by-layer method was performed. During that process polyelectrolyte layers were deposited onto fibres and the structures of the modified fibre surfaces were confirmed by several methods (XPS, rFTIR, SEM, dyeing tests, tilra-tion analysis of acidic groups). Electrostatic, electrokinetic, hydrophilic (water absorption, capillarity, moisture absorption, sorption parameters) and thermal properties of modified materials were measured. Examples of special modifications consisting in depositing polyelectrolites with specific properties were performed leading to products with high sorption ability. Noble metals particles were deposited onto modified fibre surfaces which resulted in further improvement of thermal resistance. It was concluded, that the type and amount of deposited layers have a significant influence on the properties of the modified textiles.

19

Removal of Pb(II) ions by means of polyelectrolyte enhanced ultrafiltration

Korus I.

Polimery

|

2010

|

T. 55, nr 2

135-138

EN

This work proposes polyelectrolyte enhanced ultrafiltration to remove Pb(II) from aqueous solutions. Model solutions containing 1-100mg Pb/dm3 were used in the research. Poly(sodium 4-styrenesulfonate) (PSSS), which is a water-soluble polymer containing strong cation-exchange groups, was used as a metal binding agent. The process was conducted on a polysulfone membrane with molecular weight cut-off 60 000. The main parameters determining the effectiveness of lead retention (the polyelectrolyte quantity and solution pH) were examined. High retention coefficients (>0.98) were achieved for pH > 4 and 2.5-5-fold excess of polyelectrolyte to metal. Ultrafiltration concentration of Pb(II) solution (50mg/dm3) was carried out according to the previously determined polymer/metal concentration ratio, and at optimum pH. The lead retention coefficient (R), observed during the process, was within the range of 0.98-0.99. The retentate obtained was used in the next decomplexation-ultrafiltration step (ultrafiltration at pH=1), which made possible the separation of polyelectrolyte (retentate) and the recovery of 85% of concentrated Pb ions (permeate). The residual lead, still remaining in the polymer solution, was diafiltred by a 5-fold amount of water acidified to pH=1.

PL

W pracy zaproponowano ultrafiltrację wspomaganą działaniem polielektrolitu jako metodę usuwania jonów Pb(II) z roztworów wodnych. Badania prowadzono na modelowych roztworach zawierających 1-100mg Pb/dm3. Polielektrolitem użytym do wiązania jonów ołowiu był poli(4-styrenosulfonian sodu) (PSSS), rozpuszczalny w wodzie polimer anionowy, zawierający grupy o silnych właściwościach kationowymiennych. W ultrafiltracji wykorzystano membranę polisulfonową SepaŽ CF EW (Osmonics) o rozdzielczości granicznej 60 000. Badania wstępne prowadzono stosując roztwory zawierające 1, 10 lub 100mg Pb/dm3, zmieniając stosunek molowy polimer/metal w zakresie 0,5-10 oraz pH w zakresie 1-10. Na podstawie wyznaczonych wartości współczynnika retencji metalu (R) (rys. 1) stwierdzono wysoką efektywność procesu rozdziału (R>0,98) w warunkach pH>4 i przy stosunku molowym polimer/metal wynoszącym 2,5 (1 i 10mg Pb/dm3) lub 5 (100mg Pb/dm3). Kolejny etap badań obejmował ultrafiltracyjne zatężanie roztworu o stężeniu 50mg Pb/dm3. Proces prowadzono z zachowaniem 5-krotnego nadmiaru polimeru w stosunku do metalu, przy pH=6, stosując ciśnienie 0,1MPa. W trakcie procesu, którego postęp wyrażono za pomocą współczynnika redukcji objętości (VRF), analizowano wartości stężeń metalu w retentacie (rys. 2a) i permeacie (rys. 2b) oraz określano strumień permeatu (rys. 2b), mierząc objętość permeatu uzyskaną w jednostce czasu z jednostkowej powierzchni membrany. Uzyskano wysoką efektywność procesu. Wyodrębniony retentat, o stężeniu Pb ok. 20-krotnie wyższym od stężenia roztworu wyjściowego, poddany został procesowi dekompleksowania i diafiltracji. Proces dekompleksowania-ultrafiltracji, polegający na rozbiciu połączeń polimer-metal i separacji zatężonego metalu, pozwolił na odzyskanie ok. 85% metalu (punkt VH2O/VF=0 na rys. 3), natomiast diafiltracja prowadzona 5-krotną objętością wody umożliwiła 15-krotne obniżenie stężenia metalu pozostałego w retentacie, dzięki czemu możliwe staje się odzyskanie i ponowne wykorzystanie zawartego w nim polielektrolitu.

20

Wpływ dodatku soli na czas mieszania w roztworach polimerów

Różańska S., Broniarz-Press L.

Inżynieria i Aparatura Chemiczna

|

2010

|

Nr 1

95-96

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań doświadczalnych czasu mieszania w wodnych roztworach polimerów jonowych i niejonowych (soli sodowej karboksymctylocelulozy, częściowo zhydrolizowanego poHakryloamidu oraz gumy guar) w czystej wodzie i z dodatkiem soli (NaCl). Czas mieszania wyznaczano za pomocą opracowanej w tym celu metody optycznej. Analiza danych Teologicznych wykazała, że dodatek soli powoduje obniżenie lepkości roztworów polielektrolitów, co wpływa na skrócenie czasu mieszania.

EN

The paper deals with experimental studies on the determination of mixing time for ionic and non-ionic polymer solutions (carboxymetyhylcellulose sodium salt, partially hydrolyzed polyacrylamide and guar gum) in clear water and with salt additives. The optical method was applied to evaluate mixing time in fluids studied. Analysis of rhcological data showed that salt causes a decrease of viscosity of polyelectrolyte solutions, what as a result influences mixing time shortening.