Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Otrzymywanie i charakterystyka wodnych zawiesin węglika krzemu przeznaczonych do wytwarzania wyrobów metodą odlewania

Gnyla Joanna, Gubernat Agnieszka, Zych Łukasz, Lach Radosław, Zientara Dariusz

Szkło i Ceramika

|

2019

|

R. 70, nr 3

10--15

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań właściwości zawiesin o 30% udziale objętościowym fazy stałej, którą stanowiły proszki: SiC, Al2O3 i Y2O3 w funkcji dodatku upłynniaczy, tj. TMAH i NaOH w ilości od 0,0 do 1,0% mas. w przeliczeniu na masę fazy stałej. Na podstawie wyznaczonych krzywych lepkości i szybkości sedymentacji stwierdzono, że optymalna ilość upłynniaczy wynosi 0,4–0,6% mas. Wówczas zawiesiny wykazują pH z zakresu 10–11, a wartość potencjału dzeta cząstek gwarantuje ich stabilizację. Uzyskane wyniki badań dały podstawy do zaproponowania elektrostatycznego mechanizmu stabilizacji zawiesin przez oba upłynniacze. Do zawiesin wprowadzono dodatki tlenkowe i spoiwo, a następnie uformowano z nich wyroby (tygle) techniką odlewania. Celem wprowadzenia dodatków tlenkowych było aktywowanie spiekania węglika krzemu. Aktywatorami spiekania była mieszanina tlenków glinu i itru w stosunku masowym 3:2 i w ilości 10% mas. Jako dodatek ułatwiający formowanie zastosowano spoiwo akrylowe w ilości 0,5, 2, 5 i 10% mas. w odniesieniu do masy proszku SiC. Wyroby spiekano w temperaturze 2050 i 2150°C. Wytworzono w ten sposób materiały SiC o wysokiej gęstości i jednorodnej mikrostrukturze.

EN

The paper presents the results of investigations on the properties of suspensions with 30% volume fraction of solid phase which consisted of SiC, Al2O3 and Y2O3 powders as a function of dispersing agents i.e. TMAH and NaOH additive in the amount from 0.0 to 1.0 wt. % calculated on the basis of the solid phase mass. Based on the determined viscosity curves and sedimentation rate measurements, the optimum amount of dispersing agents was found to be 0.4–0.6 wt. %. The suspensions showed pH from the range 10–11 and the value of the zeta potential of particles guaranteed their stabilization. The obtained results gave rise to the proposal of an electrostatic mechanism of stabilization of the suspensions by both dispersing agents. Oxide additives and binders were added to the suspensions and then the products (crucibles) were formed using the slip casting technique. The purpose of introducing the oxide additives was to activate sintering of silicon carbide. The sintering activators were a mixture of aluminium and yttrium oxides in a mass ratio of 3:2 and in the amount of 10% by weight. Acrylic binder in the amount of 0,5, 2, 5 and 10 wt. % was used as an additive facilitating the formation of SiC powder. The products were sintered at 2050 and 2150°C. SiC materials of high density and homogeneous microstructure were produced in this way.

2

Physicochemical Properties of Copper Modified Zeolite

Świderska-Dąbrowska Renata, Schmidt Rafał, Dąbrowski Tomasz

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2019

|

Tom 21, cz. 2

810--824

EN

Zeolites have been used in environmental engineering mainly in catalytic processes and as ion exchangers in water and wastewater treatment. Selective modified zeolites allow significant improvement in the effectiveness of impurities’ removal without introducing additional reagents to the environment. The final effect of treatment of water solutions is determined by the catalyst used, its physicochemical properties and the process parameters. In this work effectiveness of zeolite modification methods as well as their physical and chemical stability, taking into account the changes that take place during the process of calcination within the temperature range of 250°C to 650°C is presented. A natural clinoptilolite used in the experiment was transformed into the hydrogenous form and subsequently modified with copper (II) ions by coprecipitation with NaOH and Na2CO3. The effect of the method of the zeolite modification on Cu content, the zeolite Leaching capacity and surface charge was evaluated. An analysis of experimental results has shown that calcination temperature does not significantly change the surface charge, but does affect copper speciation. Analysis of EDS spectra by a scanning microscope, which showed that new and regular forms of copper compounds had been formed along the zeolite lattice structure is also presented. The experimental results show that retention of Cu in zeolites was caused by electrostatic interactions between Cu(II) cations and the electronegative surface of the zeolite and coprecipitation of Cu(II) complexes. Physicochemical properties of examined zeolites were affected by processes of hydration, hydrolysis and complexing of Cu with the zeolite matrix as a function of the solution’s pH. Results show that the process of impurities’ removal from water and wastewater depends on the method of zeolite modification and on the solution’s pH.

PL

W inżynierii środowiska zeolity stosowane są przede wszystkim jako wymieniacze jonowe w oczyszczaniu wody i ścieków oraz w procesach katalitycznych. Selektywne modyfikowane zeolity pozwalają na znaczące zwiększenie skuteczności usuwania zanieczyszczeń, jednocześnie nie wprowadzając dodatkowych reagentów do środowiska. O końcowym efekcie decyduje rodzaj zastosowanego katalizatora, jego właściwości fizykochemiczne oraz parametry prowadzenia procesu. W pracy przedstawiono efektywność metod modyfikacji zeolitów oraz ich stabilność fizyczną i chemiczną, z uwzględnieniem zmian zachodzących podczas procesu kalcynacji w zakresie temperatur od 250°C do 650°C. W badaniach zastosowano zeolit naturalny klinoptylolit, który przeprowadzono w formę wodorową roztworem HCl, a następnie poddawano modyfikacji jonami miedzi (II) metodą współstrącania z użyciem NaOH i Na2CO3. Oceniono wpływ sposobu prowadzenia modyfikacji zeolitu na zawartość Cu, jego rozmywalność oraz ładunek powierzchniowy. Analiza wyników badań wykazała, że temperatura kalcynacji nie wpływa istotnie na zmianę ładunku powierzchniowego, ale na formę występowania związków miedzi. W pracy przedstawiono również analizę widm EDS wykonanych mikroskopem skaningowym, która pokazała, że wzdłuż struktury krystalicznej zeolitu zostały utworzone nowe i regularne formy związków miedzi. Wyniki badań wykazały, że zatrzymywanie Cu w zeolitach zachodziło na skutek oddziaływań elektrostatycznych między kationami Cu(II) i elektroujemną powierzchnią zeolitu oraz w wyniku strącania i współstrącania kompleksów Cu(II). Czynnikami wpływającymi na właściwości fizykochemiczne badanych zeolitów są procesy hydratacji, hydrolizy i kompleksowania Cu z matrycą zeolitu w funkcji pH roztworu. Przedstawiona w pracy analiza wyników badań wykazała, że proces usuwania zanieczyszczeń z wód i ścieków uzależniony jest od sposobu modyfikacji zeolitu oraz od pH roztworu.

3

Wpływ stresu metabolicznego na biodegradację chloropochodnych toluenu i modyfikację właściwości powierzchniowych komórek szczepu Raoultella planticola SA2

Pacholak A., Smułek W., Kaczorek E.

Ochrona Środowiska

|

2018

|

Vol. 40, nr 2

23--29

PL

Izomery chlorotoluenu są stosowane w wielu dziedzinach przemysłu, a ich szerokie wykorzystanie wiąże się z niekontrolowanym uwalnianiem do środowiska. Stąd konieczne jest ich usuwanie przede wszystkim ze środowiska gruntowo-wodnego. Do usuwania zanieczyszczeń organicznych ze środowiska wykorzystuje się wiele metod fizykochemicznych, których podstawową wadą jest problem z dalszym ich zagospodarowaniem. Z tego względu coraz większym zainteresowaniem cieszą się metody biologiczne, wykorzystujące zdolności drobnoustrojów do degradacji związków organicznych. W badaniach laboratoryjnych określono wpływ długotrwałego kontaktu szczepu Raoultella planticola SA2 z izomerami chlorotoluenu na przebieg biodegradacji tych związków. Istotnym elementem badań była także ocena wpływu każdego z izomerów chlorotoluenu na właściwości powierzchniowe mikroorganizmów prowadzących ich biodegradację. W tym celu określono zmiany w przepuszczalności błony komórkowej, potencjału dzeta komórek bakteryjnych oraz hydrofobowości ich powierzchni. Sprawdzono również, czy podatność wybranych izomerów na biodegradację zmienia się po długotrwałym kontakcie mikroorganizmów z degradowanymi związkami (tzw. stres metaboliczny). Obserwowane różnice między biodegradacją poszczególnych izomerów chlorotoluenu wykazały, że związki te – mimo podobnych właściwości fizycznych – w różnym stopniu ulegały biodegradacji oraz bardzo różnie oddziaływały na komórki mikroorganizmów. Stwierdzono, że ważnym elementem podczas biodegradacji chlorowych związków aromatycznych był długotrwały kontakt mikroorganizmów z tymi związkami. Wyniki badań wykazały także istotny wpływ położenia atomu chloru w izomerach chlorotoluenu na ich biodegradację związków oraz właściwości powierzchniowe mikroorganizmów. Drobnoustroje poddane długotrwałemu oddziaływaniu z izomerami chlorotoluenów przeprowadzały ich biodegradację szybciej i bardziej skutecznie. Zmianom uległy również właściwości powierzchniowe komórek mikroorganizmów.

EN

Chlorotoluene isomers are used in a number of industries and their wide application results in the uncontrolled release of these compounds to the environment. Therefore, their removal is required primarily from the soil-water environment. Numerous physicochemical methods are in use to remove organic compounds from the ecosystem. However, their primary disadvantage is a question of further utilization of substances removed. Therefore, biological methods that employ microbial ability to degrade toxic organic compounds become increasingly popular. In the study, effect of a long-term contact between the Raoultella planticola SA2 strain and chlorotoluene isomers on biodegradation of these compounds was determined. Impact evaluation of each isomer on surface characteristics of microorganisms involved in the biodegradation process was another significant component of the research. Therefore, changes in the membrane permeability, zeta potential and bacterial cell surface hydrophobicity were measured. Further, effect of prolonged contact with the microorganisms (so-called metabolic stress) on susceptibility of selected isomers to biodegradation was examined. The observed differences between biodegradation of individual chlorotoluene isomers demonstrated that despite similar physical characteristics, a degree of their biodegradation varied as well as their effects on the microbial cells. The long-term contact of chloroaromatic compounds with the microorganisms was an important factor during their biodegradation. Moreover, the results indicated that the chlorine atom position had a strong impact on the chlorotoluene isomer biodegradation and the bacterial surface properties. Bacteria under the long-term stress conditions were able to degrade the chlorotoluene isomers faster and more effectively. Their surface characteristics changed as well.

4

Research on adsorptive and electrokinetic properties of SiO2 in the presence of polyethylene oxide of different purities

Patkowski J., Chibowski S.

Physicochemical Problems of Mineral Processing

|

2011

|

Vol. 47

275-284

EN

The influence of impurities present in polymer solutions on adsorptive and electrokinetic properties of PEO 100 000 with commercial silica was analysed. Adsorption was measured with a spectrophotometric method and zeta potential with a zetasizer. A XRF method was used to estimate the quality and quantity of impurities in polyethylene oxide solutions. Impurities left after the polymerisation process, present in polymer solutions can adsorb competitively with macromolecules of the polymer. As a result of that, they block active centres on the surface of the adsorbent thus leaving less surface available for polymer molecules. Purification process is conducted in order to improve the quality of analysed polymer material. Polyethylene oxides used in the presented research were purified by filtration process and fractionation on chromatographic column. Overall, three different samples of PEO were used: commercial of high quality, filtrated and fractionated. Results show that adsorption of polyethylene oxide of high purity is independent on pH of the solution. Adsorption isotherms of fractionated and analytical-grade polymer are sharp, which indicates their low polydispersity ratio. An adsorption amount of analysed polymers is dependent only on the amount of impurities present in polymer material. Zeta potential measurements show, that polyethylene oxide always increases zeta potential of silica.

PL

Zbadano wpływ zanieczyszczeń obecnych w materiale polimeru na adsorpcyjne i elektrokinetyczne właściwości PEO 100 000 na komercyjnej krzemionce. Adsorpcję badano przy pomocy metody spektrofotometrycznej, potencjał zeta przy pomocy zetasizera. Metodą XRF ustalono stężenie oraz jakość zanieczyszczeń w badanych roztworach polimerów.Przeprowadzone badania wskazują, że adsorpcja tlenku polietylenu o wysokiej czystości jest niezależna od pH roztworu. Izotermy adsorpcji PEO frakcjonowanego oraz o wysokiej czystości są ostre, co wskazuje na ich niski stopień polidyspersyjności. Ilość zaadsorbowanego polimeru jest zależna tylko od ilości zanieczyszczeń obecnych w materiale polimeru. Pomiary potencjału zeta wskazują, że obecność tlenku polietylenu zawsze zwiększa potencjał zeta krzemionki.

5

Investigation of properties of swimming pool water treatment sediments

Korkosz A., Niewiadomski M., Hupka J.

Physicochemical Problems of Mineral Processing

|

2011

|

Vol. 46

243-252

EN

Two sediments resulting from swimming pool operation are characterized and the data discussed, namely the flocs which accumulated and were backwashed from deep bed filter, and bottom sediment collected from the pool by vacuum cleaner. Better understanding of sediments' structure and properties should allow for improvement of Cryptosporidium oocysts removal from pool water and as a consequence - increase the safety of pool users. Zeta potential, nano-size and micro-size of particles/flocs and derivatographic measurements were performed. The zeta potential data indicated easy flocculation and size distribution measurements revealed varied effectiveness of deep bed filtration. Derivatographic analysis indicated differences between sediments from filters backwashing and pool bottom sediments.

PL

Dwa rodzaje osadów pochodzących z instalacji basenowych zostały scharakteryzowane i otrzymane wyniki przedyskutowane, w szczególności flokuły, które zatrzymały się na filtrze piaskowo-żwirowym i następnie zostały usunięte w płukaniu zwrotnym oraz osady z dna niecki basenowej zebrane tzw. odkurzaczem wodnym. Lepsze zrozumienie struktury i właściwości osadów powinno usprawnić usuwanie cyst Cryptosporidium z basenów i w efekcie podnieść bezpieczeństwo kapiących się użytkowników. Przeprowadzono pomiary potencjału dzeta, rozkładu wielkości cząstek/flokuł w zakresach nano i mikro oraz pomiary derywatograficzne. Potencjał dzeta wskazał na łatwość flokulacji cząstek w układzie, a rozkłady wielkości ujawniły różnorodną efektywność filtracji. Analiza derywatograficzna wskazała na wyraźne różnice składu pomiędzy osadami z filtracji a osadami z dna basenu.

6

Adsorption of Ca(II) and Fe(III) ions at the SnO2/electrolyte solution interface

Janusz W., Skwarek E.

Physicochemical Problems of Mineral Processing

|

2011

|

Vol. 46

72-82

EN

Adsorption of Ca(II) and Fe(III) ions at the SnO2/NaCl solution interface as well as the effect of adsorption on the structure of electrical double layer were presented in this paper. The influence of ionic strength, pH and presence of ions on adsorption of Ca(II) and Fe(III) at the SnO2/NaCl solution interface were also investigated. Adsorption was investigated in the pH range of 2 to 10. The zeta potential, surface charge density, adsorption density, pH50% and ΔpH10-90% parameters for different concentrations of carrying electrolyte were presented. The adsorption reaction constants involving the surface hydroxyl groups were determined using the numerical optimization method.

PL

Cyna i jej związki mają szereg praktycznych i istotnych zastosowań od wielu lat. Obecnie zasoby naturalne cyny są nieduże. Szacuje się, że wystarczą na około 40 lat. Dlatego należy podjąć próbę odzysku cyny z materiałów zawierających ten pierwiastek. Przeprowadzono pomiary adsorpcji jonów wapnia i żelaza, dla jego różnych stężeń początkowych, w funkcji pH dla układu SnO2/roztwór NaCl. Kształt krzywej adsorpcji w funkcji pH ma postać krawędzi adsorpcji. Wzrost stężenia początkowego jonów Ca(II) i Fe(III) powoduje przesunięcie krawędzi w kierunku zasadowym w skali pH. Wyznaczono charakterystyczne parametry krawędzi adsorpcji tj. pH50% i ΔpH10-90%. W oparciu o zależność adsorpcji od pH obliczono również stałe adsorpcji jonów Ca(II) i Fe(III). Zależność gęstości ładunku powierzchniowego od pH w obecności jonów Ca(II) i Fe(III) jest w dobrej korelacji z zależnością adsorpcji jonów Ca(II) i Fe(III) od pH. Adsorpcja jonów Ca(II) i Fe(III) na powierzchni SnO2 prowadzi do wzrostu stężenia grup ujemnie naładowanych

7

Projektowanie kompozytów Al2O3–Ni z wykorzystaniem pomiaru właściwości elektrokinetycznych

Gizowska M., Szafran M., Konopka K.

Materiały Ceramiczne

|

2011

|

T. 63, nr 2

273-277

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań nad projektowaniem kompozytów ceramika-metal o osnowie ceramicznej, formowanych metodą odlewania z mas lejnych z wykorzystaniem w szczególności badań elektrokinetycznych zastosowanych proszków. W doświadczeniach stosowano następujące proszki: tlenek glinu (TM-DAR, firmy Tamei, Japonia) o średniej wielkości cząstek D50 = 0,21 žm, SBET = 14,5 m2/g i gęstości d = 3,8 g/cm3 oraz proszek niklu (Sigma-Aldrich) o średniej wielkości cząstek D50 = 2,17 žm, SBET = 2,1 m2/g i gęstości d = 8,9 g/cm3. Wyznaczono krzywe zależności potencjału dzeta i rozkładu wielkości cząstek od pH zawiesiny dla poszczególnych proszków i ich mieszanin w wodzie oraz w wodzie z dodatkiem substancji upłynniających w masie lejnej. Proszki wykorzystane w badaniach charakteryzują się dużą różnicą ich właściwości elektrokinetycznych, przez co w ich mieszaninie może dochodzić do efektu heteroflokulacji związanego z elektrostatycznym przyciąganiem się cząstek różnego rodzaju. Sprzyja to równomiernemu rozmieszczeniu cząstek metalicznych w kompozycie ceramika-metal.

EN

The main advantage of ceramic-metal composites is an increase of fracture toughness of a brittle ceramic matrix. In the paper, the results concerning characterization of electrokinetic behaviour of ceramic and metallic particles used for fabrication of the ceramic matrix ceramic-metal composite via slip casting method are presented. The following materials were used: alumina powder (TM-DAR, Tamei Japan) of average particle size D50 = 0.21 žm, specific surface area of SBET = 14.5 m2/g and density of d = 3,8 g/cm3, and nickel powder (Sigma-Aldrich) of average particle size D50 = 2.17 žm, specific surface area of SBET = 2.1 m2/g and density d = 8.9 g/cm3. Zeta potential as a function of pH was measured for suspensions of pure powders and powder mixtures in both water and water solutions containing deflocculants used for the slurry preparation. Together with zeta potential, particle size distributions were determined for the investigated suspensions of the powders and their mixtures. The studied ceramic and metallic powders show great differences in the electrokinetic behaviour, which can cause the heteroflocculation effect occurring in the suspension. Furthermore, from the rheological examination of the slurries with the different nickel powder content (0-5 vol.%), an influence of the nickel particles presence on slurry properties can be observed. With increase of the nickel powder concentration, the viscosity of slurry increased, and the rheopexy behaviour appeared.

8

Determination of flocculation and adsorptiondesorption characteristics of Na-feldspar concentrate in the presence of different polymers

Kursun I.

Physicochemical Problems of Mineral Processing

|

2010

|

Vol. 44

127-142

EN

Feldspars are among the most important mineral groups on the earth. Although the group of feldspar has 20 minerals, only nine of them are well known. These minerals make up the largest percentage of minerals in nature. Esan albite beneficiation plant faces serious disposal problems in dewatering the minus 20 μm albite concentrate. Flocculation studies conducted with albite in the presence of various charged and nonionic polymers indicate that nonionic polymers exhibit the best performance. Electrokinetic studies on pure albite shows that it is negatively charged throughout the entire pH and the isoelectric point of the mineral is below pH 2. Adsorption of the nonionic polymer (N-300) is found to increase with increasing pH and concentration of the polymer. A hydrogen bonding mechanism between the polymer carbonyl (-C=O) or the amide (-NH2) groups and the surface oxygen species is proposed to be responsible for the adsorption of nonionic polymer onto albite.

PL

Zakład Wzbogacania Albitu Esan boryka się z poważnym problemem, jakim jest odwodnienie koncentratu zawierającego ziarna albitu poniżej 20 μm. Badania nad flokulacja zawiesiny albitu z udziałem róznych polielektrolitów i niejonowych polimerów wykazały, ze niejonowe polimery wykazują najlepsze działanie flokulujące. Badania elektroforetyczne przeprowadzono na czystym albicie wykazały, że cząstki tego minerału są ujemnie naładowane w całym badanym zakresie pH, a punkt izoelektryczny jest położony poniżej pH =2. Adsorpcja niejonowego polimeru N-300 wzrastała wraz ze wzrostem pH oraz wraz ze wzrostem stężenia polimeru. Zaproponowano mechanizm wiązania oparty na wiązaniu wodorowym między grupami –C=O lub –NH4 polimeru i tlenowymi grupami na powierzchni ziaren albitu. Mechanizm ten jest odpowiedzialny za adsorpcję niejonowego polimeru na albicie.

9

Influence of a kind of electrolyte and its ionic strength on the adsorption and zeta potential of the system: polyacrylic acid/MnO2/electrolyte solution

Grządka E., Chibowski S.

Physicochemical Problems of Mineral Processing

|

2009

|

Vol. 43

31-42

EN

The influence of a kind of electrolyte (NaCl, KCl, CaCl2 and MgCl2), its ionic strength (0.01; 0.1; 1) and pH of a solution (3; 6; 9) on the adsorption of polyacrylic acid (PAA 2 000 and 60 000) on the surface of manganese dioxide (MnO2) was measured. PAA adsorption was the highest in the presence of calcium chloride. Adsorption of polyacrylic acid increased also with ionic strength but decreased with the increase of pH of the solution. These results are consistent with theoretical findings concerning adsorption of anionic polyelectrolytes on surface of metal oxides. The influence of a kind of electrolyte and its ionic strength on the zeta potential in the presence of PAA was also measured. It was proved, that the zeta potential of MnO2 is highest in the presence of calcium chloride as a background electrolyte. Moreover the zeta potential increased with ionic strength of all measured systems.

PL

Badano wpływ rodzaju elektrolitu (NaCl, KCl, CaCl2 i MgCl2), jego siły jonowej (0.01; 0.1; 1) i pH roztworu (3; 6; 9) na adsorpcję kwasu poliakrylowego (PAA 2 000 i 60 000) na powierzchni ditlenku manganu (MnO2). Otrzymane wyniki dowodzą, że adsorpcja PAA jest największa w obecności chlorku sodu w porównaniu z adsorpcją PAA w obecności innych elektrolitów. Adsorpcja kwasu poliakrylowego wzrasta również wraz ze wzrostem siły jonowej elektrolitu podstawowego lecz maleje ze wzrostem pH roztworu. Wyniki te pozostają w zgodzie z przewidywaniami teoretycznymi dotyczącymi adsorpcji anionowych polielektrolitów na powierzchni tlenków metali. Mierzono również wpływ rodzaju elektrolitu i siły jonowej na potencjał dzeta w obecności kwasu poliakrylowego. Zostało udowodnione, że potencjał dzeta MnO2 przyjmuje najwyższe wartości w obecności chlorku wapnia jako elektrolitu podstawowego. Co więcej, wartość ta wzrasta wraz ze wzrostem siły jonowej w każdym z badanych układów.

10

Effect of inorganic oxides treatment on the titanium dioxide surface properties

Siwińska-Stefańska K., Krysztafkiewicz A., Jesionowski T.

Physicochemical Problems of Mineral Processing

|

2008

|

Vol. 42

141-152

EN

Studies were conducted involving evaluation of titanium white, surface-coated with inorganic oxides. The studies aimed at determining dispersion properties, i.a. particle size distribution and polydispersity index. Moreover, microscopic observation allowed to evaluate surface morphology of the modified TiO2 particles. Colourimetric data of titanium white was measured and the specific surface area was estimated using BET method. Effect of the surface modification with oxides on electrokinetic properties and zeta potential were appraised. Increased amounts of aluminium oxide and silicon dioxide used for modification of titanium dioxide surface deteriorate uniform character of the sample and results in an increase in diameter of pigment particles. The titanium white pigments belong to mesoporous adsorbents. Value of the isoelectric point (IEP) depends on the amounts of aluminium oxide and silica used for surface processing of titanium white.

PL

Przeprowadzono badania nad oceną powierzchniowo modyfikowanej bieli tytanowej tlenkami nieorganicznymi. Badania miały na celu określenie właściwości dyspersyjnych, m. in. rozkładu wielkości cząstek oraz indeksu polidyspersyjności. Dokonano ponadto obserwacji mikroskopowych pozwalających na ocenę morfologii powierzchni modyfikowanych cząstek TiO2. Wykonano pomiar barwy bieli tytanowych oraz określono wielkość powierzchni właściwej metodą BET. Oceniono wpływ powierzchniowej modyfikacji tlenkami na zmianę potencjału zeta. Stwierdzono, że zwiększenie udziału tlenku glinu i krzemionki do modyfikacji powierzchni ditlenku tytanu powoduje pogorszenie jednorodności próbki oraz wpływa na zwiększenie średnic cząstek pigmentu. Pigmenty bieli tytanowej zaliczamy do adsorbentów mezoporowatych. Wartość punktu izoelektrycznego (IEP) zależy od ilości tlenku glinu i krzemionki użytych do powierzchniowej obróbki bieli tytanowej.

11

Adsorption of heavy metal ions at the Al2O3-SiO2/NaClO4 electrolyte interface

Skwarek E., Matysek-Nawrocka M., Janusz W., Zarko V. I., Gun'ko V. M.

Physicochemical Problems of Mineral Processing

|

2008

|

Vol. 42

153-164

EN

The study on adsorption of heavy metals (Cd(II), Ni(II) and Pb(II)) at the Al2O3-SiO2/electrolyte solution interface is presented in this paper. The influence of ionic strength, pH, background electrolyte (NaClO4) concentration and composition of metal oxide on adsorption of Cd(II), Ni(II) and Pb(II) from solution of initial concentration ranged from 1×10-6 to 1×10-3 mol/dm3 in the mentioned system was investigated. The adsorptions edge parameters (pH50% and pH10-90%) for different concentrations of electrolyte were presented. The adsorption measurements were complemented by the potentiometric titration of Al2O3-SiO2 suspensions and electrophoretic measurements. Charge reversal point (CR2) can be observed for solution concentration of 10-3 mol/dm3 as a result of Cd(II), Ni(II) and Pb(II) ions adsorption.

PL

Kadm, ołów i nikiel są toksycznymi metalami ciężkim, który stanowią wciąż poważne zagrożenie dla organizmów żywych. W środowisku naturalnym oraz w wielu procesach technologicznych mamy do czynienia ze skomplikowanymi układami gdzie występują obok siebie tlenki typu Al2O3-SiO2 oraz jony metali ciężkich. Przeprowadzono badania adsorpcji jonów niklu, kadmu i ołowiu dla różnych stężeń początkowych, w funkcji pH dla układów AS1, AS3, AS8/roztwór NaCl. Kształt krzywych adsorpcji w funkcji pH ma postać krawędzi adsorpcji. Wzrost stężenia początkowego jonów metali ciężkich, powoduje przesunięcie krawędzi w kierunku zasadowym skali pH. Wyznaczono charakterystyczne parametry krawędzi adsorpcji tj. pH50% i apH10-90%, w oparciu o zależność adsorpcji od pH stosując model TLM, obliczono równieS stałe reakcji adsorpcji jonów Ni(II), Cd(II), Pb(II) metodą optymalizacji numerycznej. Zależność gęstości ładunku powierzchniowego od pH w obecności jonów metali ciężkich, jest w dobrej korelacji z zależnością adsorpcji jonów Ni(II), Cd(II), Pb(II) od pH. Adsorpcja badanych jonów na powierzchni AS1, AS3, AS8 prowadzi do wzrostu stężenia grup ujemnie naładowanych.

12

On the Smoluchowski flow in zeta-potential

Wojnar J., Wojnar R.

Journal of Technical Physics

|

2006

|

Vol. 47, no 1

39-46

EN

Two-scale expansion of functions describing stationary incompressible flow in electric field is used at first to recover the Smoluchowski formula for electrolyte incompressible flow, conditioned by zeta-potential of electric double layer (EDL) and to observe that the pressure is not constant along the depth of the EDL. Next, the analogous formula for non-incompressible electrolytes is derived.

13

Removal of arsenic from aqueous solutions by the method of precipitate floation

Pieczaba E., Sanak-Rydlewska S., Zięba D.

Archives of Mining Sciences

|

2005

|

Vol. 50, no 1

131-142

EN

This paper presents the results of laboratory studies on elimination of arsenic from aqueous solutions by flotation with colloidal precipitate of iron hydroxide (also known in the literature as ferrihydrite, goethite, or oxide-hydroxide phases). Sodium dodecyle sulphate and dodecylamine hydrochoride were used as collectors. The study was performed for various pH values. The results were interpreted in terms of measured values of electrophoretic mobility for iron hydroxide, and thus the calculated values of the zeta potential. The paper also gives possible mechanisms of removing arsenic from aqueous solutions by the adsorbing colloid flotation (ACF) method, using hydrated iron(III) oxides. Under the conditions developed for co-precipitation and flotation, about 96% of the arsenic could be removed from the studied systems.

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań laboratoryjnych eliminacji arsenu z roztworów wodnych za pomocą flotacji na koloidalnym osadzie wodorotlenku żelaza (nazywane też w literaturze ferrohydratem, getytem lub fazami tlenowo-wodorotlenkowymi). Jako kolektory zastosowano dodecylowy siarczan sodu lub chlorowodorek dodecyloaminy. Badania wykonano w zależności od pH środowiska. Wyniki interpretowano posługując się zmierzonymi ruchliwościami elektroforetycznymi dla osadu wodorotlenku żelaza i na tej podstawie obliczonymi wartościami potencjału dzeta. Z naszych badań wynika, że osad wodorotlenku żelaza(III) wykazuje dodatnie wartości potencjału dzeta w środowisku kwaśnym i zbliżonym do obojętnego. W środowisku alkalicznym wartość potencjału jest ujemna, ale mniejsza, co do bezwzględnej wartości, niż w środowisku kwaśnym. Punkt izoelektryczny osadu jest przy pH około 7,1 i jest to wartość zbliżona do wartości, jaką otrzymał Parks (Parks, 1964). Wartość punktu izoelektrycznego (IEP) osadów wodorotlenku żelaza wielokrotnie wyznaczało wielu autorów. Świadczą o tym wartości zebrane w pracy (Parks, 1964). W artykule zamieszczono badania flotacji wykonane według dwóch różnych procedur. W pierwszej serii badań do świeżo strąconego osadu wodorotlenku żelaza(III), wprowadzano jony arsenu(V) oraz odczynnik flotacyjny dodecylowy siarczan sodu lub chlorowodorek dodecyloaminy. Początkowe pH wynosiło około 5. Doświadczenia wykonano dla różnych stosunków molowych żelaza do arsenu wynoszących od 2 do 12. Wyniki flotacji z użyciem tych kolektorów przedstawiono na rys. 3 i 4. Na ich podstawie można stwierdzić, że niezależnie od czasu flotacji (stosując dodecylowy siarczan) oraz od stosunku Fe/As, stężenie arsenu w roztworze zawsze wynosiło powyżej 18 mg/dm3. Uzyskano więc nieznaczne zmniejszenie stężenia kolligenda. Natomiast zaobserwowano niekorzystny wzrost kwasowości roztworu z wartości pH około 5 do około 2 po flotacji (rys. 3). Jeżeli pH roztworu jest poniżej 3 to jony arsenu(V) tworzą niezdysocjowane cząsteczki kwasu arsenowego(V). Obojętne cząsteczki H3As04 nie zostały aktywnie związane z strąconym osadem i być może dlatego nie były wyniesione z produktem pianowym podczas flotacji. Flotacja arsenu na Fe(OH)3 za pomocą dodecylosiarczanu sodu zachodzi najefektywniej w środowisku kwaśnym od pH około 4 do 5 (największa redukcja jego stężenia), a maleje w środowisku zasadowym. Jeżeli do flotacji zastosowano kationowy kolektor (hlorowodorek dodecyloaminy) to w środowisku kwaśnym stężenie arsenu utrzymuje się prawie na stałym poziomie i jego wartość praktycznie jest taka jak we wprowadzonym roztworze (20 mg/dm3). Po przekroczeniu pH 7 następuje szybki spadek stężenia arsenu poniżej l mg/dm3, a następnie znowu rośnie. Porównując oddziaływanie tych dwóch kolektorów nasuwa się wniosek, że w pobliżu punktu izoelektrycznego osadu (pH około 7; rys. 2) proces flotacji zachodzi z podobną i niewielką wydajnością- (stężenie As(V) w roztworze wynosi ok. 18 mg/dm3; rys. A). W drugiej serii badań wykonano flotację doprowadzając pH mieszaniny roztworów: jonów żelaza(III) i jonów arsenu(V) do wartości około 5,2-5,5. Tak otrzymany osad poddano flotacji za pomocą dodecylosiarczanu sodu. Warunki flotacji były takie jak w poprzedniej serii doświadczeń. Stosunek stężeń Fe do As wynosił od 2 do 12. Zależności podane na rysunku 5 wskazują, że wraz ze wzrostem stosunku molowego żelaza do arsenu rośnie stopień eliminacji arsenu z roztworu. Początkowe stężenie arsenu zmalało z 20 mg/dm3 do wartości około 0,8 mg/dm3. Istotną rolę odgrywa tu prawdopodobnie wpływ pH środowiska (około 5) i związana z nim wartość potencjału dzeta powierzchni osadu oraz rodzaj kolektora. W pracy podano możliwe i cytowane w literaturze mechanizmy usuwania arsenu z roztworów wodnych metodą flotacji nośnikowej - na uwodnionych tlenkach żelaża(III) (adsorbing colloidflotation - A CF). Opracowane warunki procesu wsp6łstrącania i flotacji pozwalają na usunięcie około 96% arsenu z badanych układów.

14

Pomiar potencjału dzeta w aspekcie własności uwodnionego krzemianu sodu

Baliński A.

Biuletyn Instytutu Odlewnictwa

|

2002

|

R. 4, nr 4

3-8

PL

Opisano jonową budowę uwodnionego krzemianu sodu umożliwiającą określenie wartości potencjału dzeta tego spoiwa. Przedstawiono ogólną teorię potencjału dzeta oraz nowoczesną, dokładną i szybką metodę jego pomiaru. Omówiono sposób pomiaru ładunku elektrycznego cząstki za pomocą aparatu ZetaSizer 3000 (Malvern) z wykorzystaniem metody LDV (Laser Doppler Velocimetry). Przedstawiono zalety tej metody w porównaniu do tradycyjnej metody pomiaru mikroskopowego. Wskazano na praktyczne wykorzystanie znajomości potencjału dzeta w koloidalnych dyspersjach i emulsjach.

EN

Ionic structure of soluble sodium silicate, making possible qualification value of the dzeta potential in this binder is described. General theory of the potential and modern, exact and quick method of its measurement is introduced. The manner of measurement of the electric charge of small colloid particles using device ZetaSizer 3000 (Malvern) with application LDV method (Laser Doppler Velocimetry) is discussed. Advantages of this method in comparison to traditional method of microscopic measurement are introduced. Practical utilization of acquaintance of the potential in colloidal dispersals and emulsions is shown.

15

Adsorpcja surfaktantów na osadach nieorganicznych

Jurkiewicz K., Hołysz L.

Prace Naukowe Instytutu Technologii Organicznej i Tworzyw Sztucznych Politechniki Wrocławskiej. Konferencje

|

2000

|

Vol. 48, nr 22

95-98

PL

Zbadano adsorpcję powierzchniowo aktywnych substancji (PAS) na trudno rozpuszczalnych osadach nieorganicznych (spreparowanych i naturalnych). Użyto również kwasowego, obojętnego i zasadowego tlenku glina Badano adsorpcję kationowych surfaktantów: bromku cerylopirydyniowego (CPBr), bromku cetylotrimetyloamoniowego (CTMABr), chlorku trioktylometyloanioniowego (Aliquat 336), chlorowodorku tetradecyloaminy (TDAC1) i heksadecyloaminy (HDAC1) oraz surfaktantu anionowego siarczanu dodecylosodowego (SDS). Oznaczenie PAS wykonywano metodą spektrofotometryczną dla kompleksów barwnika z surfaktantem: surfaktanty kationowe z oranżem II a surfaktant anionowy z błękitem metylenowym. Dla tlenku glinu o różnym odczynie powierzchni oprócz pomiarów adsorpcji wykonano pomiary potencjału elektrokinetycznego. Stwierdzono, że zdolność adsorpcyjna PAS zmienia się w następującym szeregu: Aliquat 336

EN

Adsorption of surface active agents onto insoluble precipitates (natural and prepared) was investigated. Acidic, neutral and basic aluminas were also studied. Cationic surfactants: cetylpyridinium bromide (CPBr) cetyltrimethylammonium bromide (CTMABr), trioctylmethylammonium chloride (Aliquat 336), tetradecylamine chloride (TDAC1) and hexadecylamine chloride (HDACl) as well as anionic one sodium dodecylsulfate (SDS) were used in the investigation. Concentration of surface active agents was determined by means of spectrometric method for complexes with a suitable dye, i.e. cationic surfactants with orange II and anionic ones with methylene blue. For alumina the zeta potential measurements were additionally performed. It was stated, that adsorption ability changed in a sequence Aliquat 333 < CTMABr < CPBr, and that HDAC1 adsorbed stronger than TDAC1 on feldspar. For alumina adsorption appeared dependent on the nature of its surface and correlated with the changes in zeta potential.

16

Badanie flotowalności grafitu i diamentu syntetycznego

Małysa E., Ociepa Z., Stachurski J.

Gospodarka Surowcami Mineralnymi

|

1999

|

T. 15, z. 1

149-165

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań nad flotowalnością diamentu syntetycznego oraz grafitu naturalnego i grafitu pozostałego po syntezie diamentów. Badania te uzupełniono pomiarami potencjału "dzeta", wykonanymi dla tych materiałów w zależności od pH roztworu. Badania wykazały, że stan energetyczny powierzchni badanych materiałów oceniany na podstawie wartości potencjału "dzeta" jest podobny. W całym badanym zakresie pH, od około 2 do 10, wartości potencjału "dzeta" są ujemne, a różnice co do bezwzględnej wartości są na ogół rzędu kilku mV. Wyniki flotacji wykonanych przy użyciu zbieraczy apolarnych wykazują, że w takich samych warunkach, zarówno diament, jak i grafit po syntezie flotują słabo. Wychody diamentu nie przekraczały 20%, a dla grafitu wynosiły około 25-40% w zależności od pH flotacji. Znacznie lepiej flotował grafit naturalny, używany do syntezy diamentów, którego wychody przekraczały 75%. W pracy przedstawiono także wyniki wzbogacania flotacyjnego i grawitacyjno-flotacyjnego zlepek uzyskanych po syntezie diamentów. Wyniki te wskazują, że efekty wzbogacania w dużej mierze zależą od rodzaju wzbogacanego materiału. Stosując tylko flotację, dla większości badanych próbek, rozdział grafitu i diamentu był niezadowalający. Znacznie lepsze wyniki uzyskano stosując kombinowaną, grawitacyjno-flotacyjną metodę wzbogacania. W wyniku tej metody otrzymano wysokiej czystości produkty grafitowe, zawierające około 99% grafitu, przy uzysku grafitu około 95%. Końcowe produkty diamentowe zawierały powyżej 80% diamentu, przy uzysku około 96,5%.

EN

The paper presents results of investigations on floatability of synthetic diamond, natural graphite and the graphite remainings from the diamond synthesis. These investigations were broadened by measurements of zeta potentials of these materials as a function of the solution pH. Results of the studies showed that energetic state of the materials studied, evaluated on a basis of the measured "zeta" potential values, was similar. Within the entire investigated range of the pH (from ca. 2 to 10) the "zeta" potential values were negative and differences in their absolute magnitudes were of an order of a few mV. Results of flotations of the diamond and "graphite remainings from the synthesis" performed with the apolar collectors showed that the both materials floated weakly under these conditions. Yields of the diamond were below 20% and in the case of the "graphite remainings" the yields were within 25-40% depending on the pH of the flotation pulp. Natural graphite, used for the diamond synthesis, floated much better and its yields were over 75%. Results of studies on flotational and gravitational-flotational enrichment of "agglomerates", obtained after the diamond synthesis, are presented in the paper, too. These results show that the enrichment effects depend, in a significant degree, on the kind of the material processed. In the case of majority samples an application of the flotational enrichment only resulted in unsatisfactory separation of the diamond from the graphite. Much better results were obtained when the combined gravitational-flotational method of the enrichment was applied. High purity final products of graphite containing ca. 99% of the graphite were obtained in this case, with the graphite recovery of an order 90%. Final diamond products contained above 80% of the diamond and its recovery was about 96.5%.