Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Analiza IR biogazu pochodzącego z przeróbki odpadów gorzelnianych

Wieczorek Agnieszka

Nafta-Gaz

|

2022

|

R. 78, nr 8

630--636

PL

Technika spektrometrii w podczerwieni (IR) stosowana jest do identyfikacji substancji organicznych, polimerowych i w niektórych przypadkach materiałów nieorganicznych. Zgodnie z tezą, że era paliw kopalnych powoli zbliża się do końca, zaistniała konieczność szukania i testowania alternatywnych źródeł energii. Gaz ziemny zawierający metan stanowi źródło energii wytwarzające duże ilości gazów cieplarnianych. Magazynowanie i wytwarzanie energii z paliw takich jak biogaz stanowi jedno z wielu innowacyjnych podejść podczas produkcji w zamkniętych, neutralnych pod względem CO2 obiegach (biogazownie). Technologie służące do wytwarzania biogazu i wykorzystujące biogaz kwalifikują się do otrzymania dofinansowania wspierającego rozwój OZE. Biogaz jest uważany za odnawialne źródło energii, obieg węgla w cyklu produkcji jego surowców i zużycia jest zamknięty i nie wiąże się z emisją netto dwutlenku węgla. Spektrometry IR pracujące zarówno w zakresie średniej, jak i bliskiej podczerwieni dają możliwości analizy chemicznej i materiałowej z dużą czułością i dokładnością, przez co mogą być szeroko stosowane w monitorowaniu środowiska lub do kontrolowania prowadzonych procesów technologicznych. W artykule opisano analizę próbek biogazu za pomocą spektrometrii w podczerwieni z transformacją Fouriera z zastosowaniem kuwety gazowej o regulowanej drodze optycznej. Badane próbki pochodzą z przerobu odpadów gorzelnianych. Przedstawiono analizę próbek gazów wzorcowych będących głównymi składnikami biogazu oraz dokonano porównania otrzymanych widm IR z widmami rzeczywistych próbek biogazu. Podjęto próbę określenia możliwości użycia tej techniki do wykrywania zanieczyszczeń, takich jak obecność gazowego amoniaku. Przeprowadzone badania potwierdziły możliwości analityczne badania głównych składników biogazu. Zawartość substancji będących zanieczyszczeniami biogazu może okazać się za niska do ich oznaczenia w przypadku ich śladowych ilości, wtedy spektrometria IR może okazać się niewystarczająca m.in. do oceny skuteczności prowadzonych procesów oczyszczania biogazu, dlatego należy ją stosować w połączeniu z analizą GC.

EN

The infrared (IR) spectrometry technique is used to identify organic substances, polymers and, in some cases, inorganic materials. In line with the thesis that the era of fossil fuels is slowly coming to an end, there has been a need to search for and test alternative energy sources. Natural gas containing methane is an energy source that produces large amounts of greenhouse gases. Storing and producing energy from fuels such as biogas is one of the many innovative production approaches in closed, CO2-neutral circuits (biogas plants). Technologies for the production and use of biogas are eligible for funding supporting the development of renewable energy sources. Biogas is considered to be a renewable energy source, the carbon cycle in its raw material production and consumption is closed, with zero net carbon emissions. IR spectrometers operating both in the mid-infrared and near-infrared range provide the possibility of chemical and material analysis with high sensitivity and accuracy, therefore they can be widely used in environmental monitoring or to control technological processes. The article describes the analysis of biogas samples by Fourier transform infrared spectrometry with the use of a gas cuvette with adjustable optical path. The tested samples come from the processing of distiller's waste. The paper presents the analysis of standard gas samples, which are the main components of biogas, and compares the obtained IR spectra with the spectra for real biogas samples. An attempt was made to determine the applicability of this technique for the detection of contaminants such as the presence of ammonia gas. The conducted research confirmed the analytical possibilities of examining the main components of biogas. The content of biogas pollutants may turn out to be too low for their determination in the case of trace amounts, and in such a case the IR spectrometry may turn out to be insufficient, e.g. to assess the effectiveness of biogas purification processes, therefore it should be used in conjunction with the GC analysis.

2

Zagrożenia frakcją respirabilną krystalicznej krzemionki w przemysłowych procesach wysokotemperaturowych

Surgiewicz Jolanta, Pośniak Małgorzata

Podstawy i Metody Oceny Środowiska Pracy

|

2021

|

Nr 3 (109)

189--204

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań dotyczące rozpoznania wielkości narażenia na krystaliczną krzemionkę występującą we frakcji respirabilnej w powietrzu na stanowiskach pracy w procesach odlewniczych. Badaniami objęto dziesięć stanowisk pracy w dwóch zakładach przemysłowych. Próbki powietrza pobierano za pomocą cyklonów umożliwiających pobranie z powietrza frakcji respirabilnej aerozolu. Krystaliczną krzemionkę oznaczano w powietrzu metodą spektrometrii w podczerwieni z transformacją Fouriera (FT-IR). Na badanych stanowiskach stwierdzono stężenia frakcji respirabilnej krzemionki przekraczające wartość normatywu higienicznego (NDS) wynoszącego w Polsce 0,1 mg/m3. Największe stężenia: 0,25 i 0,15 mg/m³ oznaczono w procesach przygotowania mas formierskich na stanowisku przerabiacza mas i czyszczenia form do odlewu oraz na stanowisku formierza maszynowego, jak również na stanowisku kadziowego pracującego przy przygotowaniu i obsłudze kadzi – 0,13 mg/m³. Stężenie frakcji respirabilnej w aerozolu krystalicznej krzemionki zależy od prowadzonego procesu z udziałem niezwiązanego piasku krzemowego i rodzaju wykonywanych czynności, w których powstaje duża ilość respirabilnego aerozolu, a także od natężenia prac wykonywanych na badanym stanowisku. Dla większości badanych stanowisk stwierdzono zagrożenie krystaliczną krzemionką na stanowiskach pracy. Wyniki badań wskazują na konieczność podjęcia środków zaradczych w celu eliminacji tego zagrożenia. Zakres tematyczny artykułu obejmuje zagadnienia zdrowia oraz bezpieczeństwa i higieny środowiska pracy będące przedmiotem badań z zakresu nauk o zdrowiu oraz inżynierii środowiska.

EN

The article presents results of research on recognition of a size of crystalline silica exposure present in respirable fraction in the workplace air at high-temperature foundry processes. The study included 10 workplaces in two factories. Air samples collected with cyclones allowing the separation of respirable air. The crystalline silica was measured in air with Fourier transform infrared spectrometry (FT-IR). High concentrations of respirable fraction of silica, exceeding the value of the hygienic standard (NDS) of 0.1 mg/m3 in Poland, were found at the studied workplaces. The largest concentration of respirable crystalline silica (0.25 mg/m³ ) was found in the processes of sand preparation of transformer masses and processes of preparing forms on a position of aformer machine – 0.15 mg/m³ and on position of a sliding and pourer forms, at astand of machine moulder, at a stand of ladle maker during preparation and operation of ladles – 0.13 mg/m³ . The amount of respirable aerosol coagulation crystalline silica in high-temperature processes depends on a type of process and is especially present in stages involving unbound silica sand. It also differs in workflow steps and intensity performed on particular workplaces, where large amount of respirable aerosol is produced. Majority of examined workplaces are exposed to high risk of occurring crystalline silica in the respirable fraction. Research results indicate the need of implementing remedial measures to eliminate the hazard. This article discusses the problems of occupational safety and health, which are covered by health sciences and environmental engineering.

3

Sprawdzenie możliwości wykorzystania potencjału mikroskopii IR w branży naftowej

Wieczorek Agnieszka, Sroczyńska Dagmara

Nafta-Gaz

|

2021

|

R. 77, nr 9

613--620

PL

Mikroskopia w podczerwieni z transformacją fourierowską (FT-IR) wykorzystuje dwie techniki badawcze: mikroskopię i spektrometrię FT-IR. Pozwala to na analizę materiału pod kątem występowania charakterystycznych grup funkcyjnych oraz na przedstawienie jego topograficznego rozkładu. Daje to możliwość analizy związków chemicznych w mikroobszarach badanego materiału. Przegląd literatury wskazuje na szerokie zastosowanie tych połączonych technik, m.in. w diagnostyce medycznej, kryminalistyce czy w badaniu jednorodności analitów. Analizie poddawane są tkanki, a także pojedyncze komórki. Wśród zalet połączonych technik jako narzędzia diagnostycznego należy wymienić możliwość rejestracji anomalii składu chemicznego z mikrometrową rozdzielczością przy minimalnej preparatyce, próbki nie wymagają dodatkowego utrwalania materiału do badań ani stosowania żadnych markerów. Niniejszy artykuł ma na celu przedstawienie przykładowych możliwości zastosowania mikroskopii IR w pracy laboratorium naftowego, podczas badania próbek ciekłych oraz stałych w postaci zawiesin czy osadów wytrąconych na elementach zbiorników, silników i różnych urządzeń. Wskazano na konieczność właściwego przygotowania próbek w zależności od ich charakteru oraz rodzaju zastosowanej techniki. Pokazano też możliwości związane z posiadanymi bibliotekami widm oraz mapowania po wybranym obszarze widm. Należy jeszcze raz wskazać na istotną rolę, jaką pełni mikroskopia FT-IR w badaniu próbek niejednorodnych, głównie ze względu na możliwość wytypowania konkretnych punktów pomiarowych o większej koncentracji substancji organicznych w stosunku do obszarów z dużą koncentracją, np. wody. Dzięki temu można w prostszy sposób określać, czy dana substancja lub produkt występujący w miejscu poboru wpływa na powstawanie osadów lub emulsji. Mikroskopia IR umożliwia przede wszystkim prowadzenie analizy niewielkiej ilości próbki, co jest szczególnie ważne w badaniu pobranych substancji w śladowych ilościach.

EN

Fourier transform infrared microscopy (FTIR) uses two research techniques: microscopy and FTIR spectrometry. This allows to analyze fragments in terms of specific functional groups and the presentation of its topographic distribution. It enables the analysis of test results in the micro-areas of the tested material. IR microscopy is a technique that brings many advantages, mainly when it comes to examining samples with heterogeneous composition and surface. Thanks to it, it is possible not only to analyze small sample areas, but also to distinguish individual substances or groups of bonds present in them. During the test, the analyst can check both the homogeneity of the sample and the specific areas in which its composition changes. Due to this variety of applications, this technique is widely used in medicine, as well as in environmental research, forensics, and the research in the oil industry discussed in this article. The aim of the article is to present examples of the possibilities of applying the described technique in the work of an oil laboratory. It should be pointed out once again that this is of great importance, especially in FTIR microscopy when sampling heterogeneous samples, due to the possibility of selecting measurement point results for additional concentrations of organic compounds compared to areas with, for example, water. This makes it easier to determine whether a given substance or product is initially affecting the sediment or emulsion. Above all, IR microscopy allows a small amount of sample to be analyzed, which is particularly important when examining the collected substances in trace amounts.