Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Mechanochemically Activated Shungite as an Additive to Improve Bitumen Characteristics

Zhambolova Ainur, Ongarbayev Yerdos, Kenzhegaliyeva Aliya, Abdikhan Dinmukhamed

Journal of Ecological Engineering

|

2023

|

Vol. 24, nr 11

218--226

EN

One of the urgent problems of improving the quality of road surfaces is to improve the properties of bitumen used as binders. For this purpose, various modifiers are used, which are mainly obtained synthetically. Modification of bitumen with natural raw materials is favorable from an economic and environmental points of view. The modification of road oil bitumen with samples of shungite from the Koksu deposit (Kazakhstan) was carried out in the work. The shungite samples were previously crushed by mechanochemical activation to improve their surface and adhesive properties. As a result of modification with shungite, an increase in the softening temperature and a decrease in the extensibility and penetration of bitumen were observed. The optimal amount of added shungite turned out to be 1 mass %. The shungite of carbonate origin on a mineral basis is more favorable as a modifier compared to samples of shale origin.

2

Waste Water Purification from Metal Ions by Ultra-Dispersed Natural Sorbents

Yerbolov Sezim, Daumova Gulzhan

Journal of Ecological Engineering

|

2022

|

Vol. 23, nr 1

43--50

EN

This work is devoted to mine wastewater purification from metal ions, such as copper, zinc, lead, cadmium, iron, and manganese. The rationale was provided for the possibility to purify the wastewater from metal ions with nonactivated and ultra-dispersed natural sorbents. The adsorption capacity of bentonite clay from Tagan deposit and shungite from Koksui deposit of the Republic of Kazakhstan was studied on the basis of its fraction composition. It was found that the most effective method of sorbents modification was mechanical activation. The comparative studies of metal ions adsorption efficiency were carried out with mechanically activated and ultra-dispersed bentonite clay and shungite. The experiment enabled to find out that ultra-dispersed bentonite clay is prospective for use in order to deeply purify multicomponent mine wastewater. The highest degree of metal ions extraction was achieved due to 30-minutes contact of wastewater.

3

Carbonized Sorbents of Shungite and Rice Husk for Purification of Petroleum Contaminated Soils

Ongarbayev Yerdos, Baigulbayeva Moldir, Tileuberdi Yerbol, Ualieva Perizat, Abdieva Gulzhamal

Journal of Ecological Engineering

|

2022

|

Vol. 23, nr 5

16--25

EN

Contamination of soil and water with petroleum during its extraction, collection, transportation, storage and preparation occurs frequently, and purification of oil spills is one of the pressing environmental problems of oil producing organizations. There are a large number of methods for utilization oil spills. The sorption method in combination with bioremediation is capable of effectively purification of petroleum contaminated soils. The paper shows the possibility of using a carbonized mixture of shungite from the Koksu deposit (Kazakhstan) with rice husk as a sorbent and carrier of microorganism strains. The physicochemical properties and elemental composition, as well as the microstructure of carbonized samples were established. The maximum sorption capacity of carbonized sorbents when purifying the soil samples from oil from the Karazhanbas field was 1.86 g/g after 60 days. The carbonized samples with microorganism strains immobilized on them showed a degree of oil destruction reaching 90%.

4

Wpływ promieniowania UV na właściwości mechaniczne polilaktydu napełnianego grafitem i szungitem

Olewnik-Kruszkowska E., Kowalski K., Kasperska P., Richert J.

Przetwórstwo Tworzyw

|

2015

|

T. 21, Nr 2 (164)

143--148

PL

Folie zawierające polilaktyd jako osnowę polimerową oraz szungit i grafit jako napełniacze w ilości do 20%wag naświetlano promieniowaniem UV-C (max 254 nm) w odstępach 50-godzinnych do 300 godzin. Wpływ ilości i rodzaju napełniacza na proces fotodegradacji analizowano przeprowadzając badania właściwości mechanicznych zarówno wyjściowych materiałów jak i po różnych czasach ekspozycji na UV. Pod uwagę brano następujące parametry: moduł Younga, naprężenie zrywające i odkształcenie przy zerwaniu. Na podstawie uzyskanych wyników stwierdzono, iż obecność grafitu podobnie jak i szungitu poprawia odporność kompozytów polilaktydowych na działanie promieniowania UV. Otrzymane wartości wskazują, iż wprowadzenie grafitu w większym stopniu ekranuje działanie UV niż szungit.

EN

Films consisting of polylactide as polymer matrix and graphite as well as shungite as fillers in an amount up to 20%wt were irradiated with UV (254 nm) at intervals of 50-300 hours. Effect of quantity and type of filler on photodegradation process was analyzed by examination mechanical properties of both the starting material and the material after various times of exposure to UV irradiation. The following parameters were taken into account: Young’s modulus, stress at break and strain at break. Based on obtained results it has been established that the presence of graphite as well as shungite improves resistance of polylactide composites to UV radiation. Determined values indicate that the introduction of graphite into polymer matrix has got a more substantial UV screening effect than the introduction of shungite.

5

Niektóre właściwości kompozytów polilaktydu z szungitem

Żenkiewicz M., Richert J., Rytlewski P., Richert A.

Przemysł Chemiczny

|

2011

|

T. 90, nr 4

631-635

6

Wybrane właściwości kompozytów polipropylenu z szungitem

Żenkiewicz M., Richert J., Rytlewski P., Moraczewski K., Stepczyńska M.

Polimery

|

2010

|

T. 55, nr 2

119-126

PL

Przedstawiono wyniki badań dotyczących wpływu zawartości szungitu (0-50% mas.) w kompozytach z osnową polipropylenową, na wybrane właściwości użytkowe i przetwórcze. Ocenie poddano m.in. wytrzymałość mechaniczną, udarność, wskaźnik szybkości płynięcia. Metodą różnicowej kalorymetrii skaningowej (DSC) oraz termograwimetrii sporządzono charakterystykę termiczną kompozytów a właściwości termomechaniczne określono za pomocą dynamicznej analizy mechanicznej (DMA). Zbadano również rezystywność skrośną i powierzchniową a także wyznaczono zwilżalność, na podstawie której obliczono wartość swobodnej energii powierzchniowej metodą Owensa-Wendta. Stwierdzono, że kompozyty polipropylenowe napełniane szungitem są materiałami hydrofobowymi, wykazują mniejszą niż polipropylen podatność na odkształcenia wzdłużne pod wpływem rozciągania i mniejszą udarność a także lepsze właściwości antyelektrostatyczne oraz gorsze elektroizolacyjne.

EN

The results of investigations of the influence of shungite content (up to 50 weight %) in polypropylene matrix on the selected functional and processing properties of the composites are presented. Among others, mechanical strength (Fig. 2-5), impact strength (Fig. 6), and melt flow rate (Fig. 7) were evaluated. Thermal characteristics of the composites prepared was studied by differential scanning calorimetry (DSC, Fig. 8, 9) and thermogravimetry (Fig. 10, 11). Thermo-mechanical properties were determined by dynamic mechanical analysis (DMA, Fig. 12). Surface and volume resistivity has been studied as well (Fig. 14). Wettability was also determined (Fig. 13) and on this basis the values of surface free energy were calculated according to Owens-Wendt method. It was found that shungite filled polypropylene composites were hydrophobic materials less susceptible to longitudinal strain at tension, showing lower impact strength, better anti-electrostatic properties and worse electro-insulating ones.

7

Badania nad zastosowaniem węgla szungit do otrzymywania betonów o zdolnościach radioekranujących

Kubica S., Kurzeja L., Lebiedziejewski M.

Karbo

|

2009

|

Nr 2

99-105

PL

Przedstawiono wyniki badań dotyczących wpływu dodatku do spoiw mineralnych ilości węgla typu szungit III na właściwości radioekranujące wytworzonego betonu. Ustalono optymalne parametry procesu wytwarzania spoiw mineralnych z dodatkiem szungitu i określono jak wpływa dodatek szungitu na właściwości technologiczne i wytrzymałość betonu po 3 i 28 dniach, a następnie wytworzono beton w warunkach już optymalnych. Węgiel szungit jest unikatowym naturalnym kompozytem, zarówno pod względem składu jak i struktury. Jest to naturalna skała składająca się z pierwiastka C w ilości od 1 do 98 % i z części mineralnej. Cechą charakterystyczną szungitu jest to, że faza węglowa i mineralna powiązane są z sobą w sposób uniemożliwiający ich rozdzielenie. Szungit jest kombinacją niekrystalicznej fazy węglowej i fazy mineralnej (głównie kwarcu). Obie fazy są homogenicznie zdyspergowane w skali nano, dlatego każda cząstka szungitu zawiera obie fazy. Szungit posiada szereg niezwykłych właściwości fizyko-chemicznych i technologicznych, m.in. ze wzrostem zawartości matrycy węglowej w szungicie wykazuje on właściwości przewodzące i radioekranujące. W niniejszej pracy do wytwarzania spoiw mineralnych i betonów zastosowano sproszkowany szungit III pochodzący ze złoża Zażgozino w Kareli. Stwierdzono, że węgiel ten wykazuje doskonałe właściwości pucolanowe i może być z powodzeniem stosowany do wytwarzania tworzyw mineralnych, cechujących się podwyższoną odpornością na działanie agresywnych czynników środowiskowych, a tłumienność płyt cementowych rośnie wraz ze wzrostem procentowej zawartości szungitu.

EN

The paper shows the results on the influence the content and particle size shungite III as additive to mineral binder on the radio screening properties of obtained concretes. The optimal parameters of the process of mineral binders have been determined with an additive of shungite and it has been determined how the additive of shungite influences technological and resistance properties of concrete after 3 and 28 days. Then a concreter was made in optimum conditions. Shungite is a unique natural composite material thanks to its variety in structures and composition. It is a natural rock consisting of C element in the quantity from 1 to 9*% and with mineral part. A characteristic trait of shungite is that carbon and mineral phases are interconnected with one another in a way making it impossible for them to separate. Shungite is combination non crystalline shungite carbon and mineral phase mostly represented in the form of quartz. The main components are homogenously dispersed on nanoscale so that every particle of the coal contains both phases. As the carbon content in shungite increase its electrical conductivity and radio screen properties also increase. In this paper it was shown that shungite III from Zazhogino deposit( Karelia) has excellent pouzollan properties and may be used for production mineral binder having improve chemical resistance high strength and may be used to production concrete materials with high screening properties. Increase the shungite content generate the better radio screening properties.

8

Badania EPR kompozytów polipropylenu i polietylenu z szungitem i antracytem

Augustyniak--Jabłokow M. A., Yablokov Y. V., Sukhanov A., Kurzeja L., Tadyszak K., Voronkova V. K.

Karbo

|

2009

|

Nr 2

83-90

PL

Wykonano badania EPR kompozytów polipropylenu (PP) i polietylenu (PE) z domieszkami 20, 10 i 2,5 % wag. szungitu-III i antracytu. Stwierdzono, że widma EPR kompozytów PP i PE różnią się w zależności od ilości i rodzaju sproszkowanego węgla. Widać wyraźnie, że, widmo szungitu-III po wprowadzeniu do matrycy polimerowej ulega przeobrażeniu natomiast widmo antracytu praktycznie nie zmienia się. Pozwala to wyciągnąć wniosek, że faza węglowa szungitu oddziałuje z polimerową matrycą PP i PE, natomiast nie stwierdzono takiego oddziaływania w kompozytach PP i PE z antracytem. W kompozytach PP z szungitem obserwuje się pojawienie trzech dodatkowych sygnałów o różnej szerokości połówkowej. W widmie kompozytu PE pojawiają się dwa dodatkowe sygnały jeden szeroki i intensywny, drugi węższy i bardzo słaby. Ponieważ szerokość linii rezonansowych określona jest procesami relaksacyjnymi obecność sygnałów o różnej szerokości wskazuje, że szungit w różny sposób oddziałuje z różnymi elementami strukturalnymi polimeru i jego widmo w kompozycie odzwierciedla molekularną strukturę matrycy polimerowej.

EN

The EPR study of composites of polypropylene (PP) and polyethylene (PE) with 20, 10 i 2.5 weight % of shungite-III and anthracite were fulfilled. It was shown that RPR spectra of PP and PE composites vary with amount and type of coal. It is clearly visible that the spectrum of shungite underwent transformation when introduced to the polymer matrix, when no changes are observed for anthracite. This allows to draw a conclusion that carbonaceous phase of shungite interacts with the polymeric matrix of PP and PE; such interaction is not detected for PP and PE composites of anthracite. In the PP composites with shungite three additional signals with various line width are detected. In the spectrum of PE composite with shungite two additional signals are reviled, one broad and intensive, the other narrower and very weak. As the resonance line width is determined by relaxation processes, the presence of the signals with various width indicates that shungite in various way interacts with different structural elements of polymer and its spectrum in composite reflects the molecular structure of the polymer matrix.

9

Polipropylen z proszkowym napełniaczem węglowym szungitem

Kurzeja L., Gibas E., Kubica S.

Kompozyty

|

2008

|

R. 8, nr 4

414-418

PL

Omówiono otrzymywanie oraz wybrane właściwości termiczne i mechaniczne kompozytów polipropylenu [PP] z różną ilością napełniacza węglowego typu Szungit III. Szungit jest bezpostaciową odmianą węgla kamiennego występującego w okręgu Szunga w Karelii w Rosji. Cechą charakterystyczną tego węgla jest różna zawartość pierwiastka C (od 98 do 1% wag.) w zależności od złoża. Najwięcej jest złóż Szungitu III, który zawiera 28÷34% C, a reszta to związki mineralne, przeważnie krzemionka. Szungit charakteryzuje się termostabilnością, właściwościami przewodzącymi, sorpcyjnymi, ma zdolności radioekranowania. Do otrzymywania kompozytów zastosowano polipropylen Moplen HP540J firmy Basell Orlen, Płock, do którego dodawano 2,5; 10 i 20% wag. szungitu. Kształtki do badań otrzymywano metodą wtrysku granulatu, który przygotowywano na współbieżnej wytłaczarce. Badania kompozytów prowadzono zgodnie z obowiązującymi normami ISO. Kompozyty zbadano z wykorzystaniem skaningowej kalorymetrii różnicowej (DSC) i stwierdzono, że tylko mała ilość napełniacza (2,5%) ma wpływ na nieznaczne podwyższenie temperatury krystalizacji i topnienia PP, natomiast większe ilości nie zmieniają tych temperatur. Właściwości mechaniczne ogólnie pogarszają się ze wzrostem ilości napełniacza. Wytrzymałość na zginanie zmniejsza się o 10% dla 2,5% szungitu i odpowiednio o 12,9 i 14,7 dla 10 i 20%. Natomiast stwierdzono zaskakujące zmniejszenie się modułu kompozytów w stosunku do modułu czystego PP.

EN

The results of studies on the synthesis, mechanical and thermal properties of polypropylene composites with different amount of Shungite III coal filler are present. The shungite rocks contain 1 to 100% C. Shungite is classified by their carbon content as Shungite I (98+100% C); Shungite II (80+30% C); Shungite III (28+34% C); Shungite IV (10+20% C) and Shungite V (< 10% C). The rock possesses depending of carbon content sorption, catalytical, bactericidal properties; it is biologically active; it can attenuate and neutralize high frequency electromagnetic emissions. In this study we used Shungite-III, which contains 34% C and 66% inorganic part, mainly silica. The homopolymer isotactic polypropylene (i-PP) as a commercial Moplen HP 540J from Basell Orlen was used. The composites contain: 2.5, 10 and 20 wt. % of filler. Homogenization of the composites and granular preparation were carried out in an internal mixer twin-screw extruder. Granular materials were injection into moulds to prepare specimens for testing. The injecting process was done in modern molding machines. Mechanical properties were measured according ISO. The properties of composites are affected by the properties of its components, the volume fraction of fillers, distribution of the filler into the polymeric matrix and also of the interfacial phenomena between polymer matrix and filler. Thermograms obtained by DSC were done applying heating and then cooling. In this paper we demonstrate small setting changes were observed for small amount of filler (2.5 wt. %), but for greater amount of Shungite filler does not shift peaks of cooling and melting. Mechanical properties of PP filled with coal particles with wide size distribution show a typical behaviour of a particulate filler polymer and generally are compared to the properties of polypropylene filled with mineral fillers especially with calcium carbonate, only elongation at break is unnormal great. Studying the SEM micrograph of the fracture surface of original coal PP, it is obviously that coal particles have induced cavitation. This is the evident of poor adhesion between coal and PP. The cavity led to the brittle fracture and the low strengths.

10

Warunki stabilizacji nanoklasterów węglowych w wodzie

Rozhkova N. N., Rozhkova V. S., Emel’yanova G. I., Gorlenko L. E., Lunin V. V.

Karbo

|

2007

|

Nr 4

207--211

PL

W większości zaawansowanych zastosowań formy węgla o rozmiarach nanometrycznych (fulerenów, nano-diamentów, nano-grafitu i węgli shungitowych) są stosowane jako stabilne roztwory zdyspergowane w wodzie. Rozproszenie cząstek węgla shungitowego (ShC) do podstawowych jednostek strukturalnych jest możliwe w mediach wodnych, które to media umożliwiają otrzymanie stabilnych zawiesin ShC, od stadium początkowego, tj. proszku shungitowego, poprzez stadium obróbki kwasem i ozonowania. Średni rozmiar agregatów ShC zdyspergowanych w wodzie określono za pomocą metody dynamicznego rozproszenia światła oraz na podstawie wyników uzyskanych za pomocą TEM. Badania metodą SAXS zdyspergowanego kondensatu wykazały wzrost intensywności sygnału odpowiadającego rozmiarowi jednostki strukturalnej ~∼ 0,5 nm. Czynnikami stabilizującymi roztwory nanometrycznych ShC są zarówno jego duże klastery (>100) zawierające polarne i naładowane grupy funkcyjne, jak i jednostki strukturalne w formie „kulistej”, charakteryzujące się strukturą nieplanarną o rozmiarach mniejszych od 1 nm.

EN

Most of the advanced applications of nanocarbon materials (fullerenes, nano-diamonds, nano-graphite and shungite carbon) utilise their conversion into a form of stable aqueous dispersions. Shungite carbon (ShC) disintegration into structural units is feasible in aqueous media that allows us to prepare stable ShC aqueous dispersions, from initial stage, i.e. shuntige powder, to the stage of modification by consecutive acid treatment and ozonization. The average size of aggregates in ShC aqueous dispersions was determined by Dynamic Light Scattering and from TEM estimations. SAXS experiments of the condensed dispersion showed a rise in intensity of the signal corresponding to the size of its basic structural unit (BSU) ∼ 0.5 nm. When dissolving ShC nano-particles, both large clusters (>100 nm) containing polar and charged functional groups and the BSU in the form of “bowls”, characterized by a nonplanar structure with dimensions less than 1 nm, contribute to stabilization.