Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Impact of the water composition on the degradation kinetics of natural organic matter in photocatalytic membrane reactors

Rajca M

Environment Protection Engineering

|

2015

|

Vol. 41, nr 1

29--39

EN

Decomposition kinetics of natural organic substances during the photocatalytic process with a semi-conductor TiO2 has been investigated. In the study, a laboratory reactor Heraeus and in a photocatalytic membrane reactor were used. Simulated solutions of deionized water, surface water and fulvic acids, differing in composition, were tested in the experiment. In order to determine reaction rate constants, the Langmuir–Hinshelwood kinetic model based on the first order reaction was applied. It was found that photocatalytic process enabled effective degradation of natural organic substances although its run was affected by inorganic ions, mainly those producing water hardness, present in water.

2

Addition of bisulfite ions to methyl vinyl ketone and methacrolein relevant to atmospheric processes

Szmigielski R., Rudziński K. J.

Ecological Chemistry and Engineering. A

|

2013

|

Vol. 20, nr 9

935--949

PL

Metakroleina oraz keton metylowo-winylowy są bardzo reaktywnymi zawiązkami karbonylowymi, które odgrywają istotną rolę w procesach atmosferycznych, w tym – w tworzeniu pyłów zwieszonych w powietrzu. Obydwa związki są produktami utleniania izoprenu – węglowodoru emitowanego do atmosfery w ogromnych ilościach. W pracy przedyskutowano mechanizmy chemiczne zaniku metakroleiny oraz ketonu metylowo-winylowego w wyniku addycji anionu wodorosiarczanowego w rozcieńczonych roztworach wodnych, odzwierciedlające procesy zachodzące w kroplach wód atmosferycznych w rejonach o znaczącym stężeniu ditlenku siarki. W pracy pokazano, że reakcje addycji anionu wodorosiarczynowego do badanych związków karbonylowych prowadzą do tworzenia pierwotnych i wtórnych hydroksysulfonianów, które mogą uczestniczyć w tworzeniu aerozoli atmosferycznych. Wyznaczono stałe szybkości wszystkich reakcji w mechanizmie addycji. Pierwotna addycja anionów wodorosiarczynowych do metakroleiny okazała się znacznie szybsza niż do ketonu metylowo-winylowego (stałe szybkości kMAC1f = 8 i kMVK1f = 0.18 mol–1 dm3 s–1 w temperaturach pokojowych). Stała szybkości addycji do cząsteczki metakroleiny była dziesięciokrotnie większa od stałej opublikowanej w literaturze. Analiza kinetyczna i badania produktów reakcji za pomocą spektrometrii mas wykazały, że w przypadku każdego z badanych związków karbonylowych dominującym produktem reakcji był C4 alfa-hydroksysulfonian (addukt pierwotny), natomiast C4 hydroksydwusulfonian (addukt wtórny, diaddukt) powstawał w ilościach śladowych. Pierwotna addycja anionów wodorosiarczynowych do metakroleiny i ketonu metylowo-winylowego może mieć znaczenie w konwersji reaktywnych związków karbonylowych w atmosferze i powinna być uwzględniana w badaniach dotyczących rejonów o znaczącej obecności ditlenku siarki, gwarantującej wysokie stężenia anionów wodorosiarczynowych w wodach atmosferycznych.

EN

Methacrolein and methyl vinyl ketone are highly reactive carbonyls that play a pivotal role in the formation of secondary organic aerosols in the Earth’s atmosphere. Both carbonyls are the major products of isoprene oxidation. We show that among the atmospheric sinks of methacrolein and methyl vinyl ketone, the aqueous-phase addition of bisulfite anions to their molecules can be relevant under polluted conditions with the increased presence of sulfur dioxide. We demonstrate that aqueous-phase reactions of methyl vinyl ketone and methacrolein with bisulfite anions lead to the formation of primary and secondary organic hydroxysulfonates which currently are not included in the atmospheric chemistry modelling, but can be relevant in mechanisms explaining the formation and growth of the secondary organic aerosols from atmospheric carbonyls. The rate constants for all aqueous-phase reactions involved were determined. The primary addition of bisulfite anions to methacrolein was found significantly faster than that to methyl vinyl ketone, with rate constants kMAC1f = 8 and kMVK1f = 0.18 mol–1 dm3 s–1 at room temperatures, respectively. The rate constant for the bisulfite addition to methacrolein was ten times faster than reported in the literature. The kinetic and mass spectrometric analyses revealed that in both cases, the dominating product was the C4 alpha-hydroxysulfonate (a primary adduct), while the C4 alpha-hydroxy disulfonate (a secondary adduct or diadduct) was produced only in trace quantities. The primary addition of bisufite anions to methacrolein and methyl vinyl ketone should be considered in atmospheric studies relevant to areas with enhanced presence of sulfur dioxide providing sufficiently high concentrations of bisulfite ions in atmospheric waters.

3

Reaction kinetics and thiourea removal by ozone oxidation

Xie Q., Dong X., Huang W., Xu H., Du H.

Environment Protection Engineering

|

2012

|

Vol. 38, nr 4

87--98

EN

Thiourea is a toxicant which will bring some adverse effects to the public health. In the study, thiourea was degraded via ozonation process. The results show that the ozonation is an effective method to remove thiourea from wastewaters. When the ozone flow rate was 600 cm3*min-1, pH was 7.3, the temperature was 20 °C, 93.97% of thiourea (200 cm3 solution of 3 g dm-3) could be degraded after 9 min of reaction. The reaction order of ozonation of thiourea n was 0.11, and the reaction rate constant k = 0.4898 g0.89 (dm3)-0.89*min -1.

4

Photocatalytic degradation of an organic dye in some aqueous buffer solutions using nano titanium dioxide: A kinetic study

Montazerozohori M., Nasr-Esfahani M., Joohari S.

Environment Protection Engineering

|

2012

|

Vol. 38, nr 3

45--55

EN

Photocatalytic degradation of an organic dye, emerald green, on nano titanium dioxide (anatase 99.5%) at basic buffer pH of 7, 8 and 9 has been investigated. The effects of various operating parameters such as initial concentration of dye, catalyst dosage, bufferic pH and irradiation time on photocatalytic degradation have been studied in a photoreactor cell containing high pressure mercury lamp to obtain the optimum conditions. COD removal was found to be 65-71% confirming considerable mineralization. The photodegradation of the dye obeyed a pseudo-first order kinetics according to the Langmuir-Hinshelwood model at all used buffer pH. The observed rate constants (Kobs) of photocatalytic degradation were 3.3 ×10-2 min-1, 7.09 × 10-2 min-1 and 1.32 × 10-1 min-1 at buffer pH of 7-9 respectively. Furthermore, the Langmuir-Hinshelwood rate constants, kr and adsorption constants, KA are reported for current process at various buffer pH.

5

Modeling the polymerization kinetics of a dimethacrylate monomer in the after-effect period

Bogacki M. B., Andrzejewska E., Andrzejewski M.

Polimery

|

2001

|

T. 46, nr 10

721-724

EN

Isothermal differential scanning photocalorimetry was used to monitor the light-induced (366 run; 1.3 mW/cm2; 40°C, Ar atm.) polymerization of (diethylene glycol) dimethacrylate proceeding in the presence of 0.03 M 2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone and to study variations in the mechanism of termination in the after-effect period after illumination had been discontinued. Illumination was stopped at five moments of the reaction corresponding to different degrees of double bond conversion. Three termination models, mono [I, eq. (1)], bimolecular [II, eq. (2)], and mixed type [III, eq. (3)], were used to evaluate parameters k"' and k:,[P]0; kt"[P]0 and kt,[P]0; and k"', k,b[P}0 and kp[P']0, resp., where k"' and k,b are the mono and the bimolecular termination rate coefficients, kp is the propagation rate coefficient and [P*]o is the macroradical concentration at the start of the dark reaction. The parameters were calculated at various durations of post-polymerization (10-160 s at 10-s increments) starting invariably at the moment of discontinuation of illumination. In this manner, the propagation and termination rate coefficients were averaged over increasingly large dark conversions. Two-stage statistical analysis was used to find the "best" model. Termination was found to follow the mechanism varying with time of dark reaction from the bimolecular to the mixed type, whereby radical trapping is seen to be increasingly important. Model III was the only model to describe correctly the variation of the dark reaction rate coefficients with time, i.e., the increase in k,'" and decrease in the product k''[P]0

PL

Metodą izotermicznej różnicowej kalorymetrii skaningowej zbadano przebieg fotopolimeryzacji dimetakrylanu glikolu dietylenowego w obecności 2,2-dimetoksy-2-fenyloacetofenonu (długość fali światła 366 run, natężenie 1,3 mW/cm2, temp. 40"C). Naświetlanie przerywano w pięciu kolejnych chwilach odpowiadających coraz większym konwersjom wiązań podwójnych i badano mechanizm terminacji zachodzącej podczas efektu następczego. Zastosowano trzy modele terminacji odpowiadające reakcji jedno- lub dwucząsteczkowej oraz mieszanej [równania (1)-(3)] i obliczano parametry kinetyczne tych modeli odpowiadające coraz dłuższym czasom trwania efektu następczego (10-160 s w przyrostach 10-sekundowych), zaczynając każdorazowo od chwili wyłączenia światła. W ten sposób uśredniano stałe szybkości propagacji i terminacji na coraz dłuższe okresy reakcji zachodzącej w ciemności. Dwustopniowa analiza statystyczna wykazała, że mechanizm terminacji zmienia się w toku reakcji w ciemności z dwucząsteczkowego na mieszany, co wskazuje na rosnący udział procesu pułapkowania rodników. Jedynie model mieszany opisywał poprawnie zależności stałych szybkości reakcji w ciemności od czasu jej trwania (wzrost wartości k"' i spadek wartości iloczynu ki [P']o).