Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Ocena biodegradowalności słabo rozpuszczalnych w wodzie związków organicznych na przykładzie olejów smarowych

Beran E.

Problemy Ekologii

|

2008

|

R. 12, nr 3

153-159

PL

Przedstawiono przyczyny wzrostu zainteresowania oceną biodegradowalności olejów smarowych. Omówiono zasady oznaczania "wstępnej" i "całkowitej" biodegradacji tlenowej związków organicznych w środowisku wodnym oraz standardowe metody testowe (OECD i ISO) stosowane do oceny biodegradowalności. Niestety, tylko nieliczne standardowe testy są przydatne do badania słabo rozpuszczalnych lub nie rozpuszczalnych w wodzie substancji takich jak bazowe oleje smarowe. W pracy przedstawiono podsumowanie wyników otrzymanych w różnych testach zastosowanych do oceny wstępnej (test CEC L-33-A-93) oraz całkowitej (testy OECD 301B, 301F, 310 i OECD 302B, 302D - projekt) biodegradowalności olejów bazowych, różniących się budową chemiczną. Wyniki oceny olejów "szybko" biodegradowalnych, takich jak olej rzepakowy i niektóre oleje poliolestrowe wykazały, że do badania nie rozpuszczalnych w wodzie związków organicznych, które ulegają szybko biodegradacji, najbardziej przydatny jest test ISO 14593 (OECD 310). Zmodyfikowana procedura testu ISO 14593 wg testu CONCAWE (OECD 302D - drań) pozwala oceniać potencjalną zdolność do biodegradacji tych olejów, które nie należą do łatwo biodegradowalnych jak np. badane w prezentowanej pracy: olej poliolestrowy z zawadą sferyczną przy wiązaniach estrowych, polialfaolefiny PAO 4 i PAO 6 oraz konwencjonalny olej mineralny.

EN

The reasons for increasing interest in biodegradability assessment of lubricants have been presented. Principles of evaluation in an aquatic medium of the "primary" and the "ultimate" aerobic biodegradability of organic compounds and standardized test methods (OECD and ISO) used for assessing the biodegradability have been described. Unfortunately, only few standard tests are useful for testing poorly-water soluble or insoluble substances such as lubricating base oils. This paper summarizes the results obtained in various methods used to assess the "primary" (CEC L-33-A-93 test) and the "ultimate" (OECD 301B, 301F, 310 and OECD 302B, 302D - draft) biodegradability of base oils differing in chemical structures. Results of assessing the "ready" biodegradability for rapeseed oil and some polyolester oils, have shown that the most useful method for evaluation of ready biodegradability of water insoluble compounds as lubricants is ISO 14593 (OECD 310). Its modification CONCAWE test (OECD 302D - draft) enables assessing the "inherent" biodegradability of lubricating oils such as polyolester oil with the steric hindrance around ester bonds, polyalfaolefins PAO 4, PAO 6, and conventional mineral oil which are not readily biodegradable.

2

Wpływ budowy chemicznej bazowych olejów smarowych na ich biodegradowalność i wybrane właściwości eksploatacyjne

Beran E.

Prace Naukowe Wydziału Chemicznego Politechniki Wrocławskiej. Monografie

|

2008

|

Nr 5, nr 5

178 s.

PL

Praca jest podsumowaniem wyników kilkuletnich badań, których celem była analiza wpływu budowy chemicznej bazowych olejów smarowych na ich podatność na biodegradację, a także na właściwości oceniane w aspekcie ich jakości eksploatacyjnej. Podjęta tematyka oraz wybór olejów bazowych różniących się pochodzeniem i budową chemiczną podyktowane zostały dokonującymi się w ostatnich latach dużymi zmianami w doborze olejów bazowych do produkcji olejów smarowych i różnego rodzaju cieczy eksploatacyjnych, a także kontynuowanymi pracami nad poprawą ich jakości. Stymulatorem tych działań jest postęp techniczny oraz dążenie do ograniczania negatywnego wpływu materiałów smarowych na środowisko i optymalnego wykorzystania zasobów surowcowych. Poddane analizie bazowe oleje smarowe reprezentują konwencjonalne oleje mineralne wykorzystywane wciąż w największych ilościach do produkcji materiałów smarowych, a także coraz częściej stosowane niekonwencjonalne oleje mineralne, syntetyczne oleje węglowodorowe typu PAO, oleje estrowe naturalne i syntetyczne oraz oleje typu polioksyalkilenoglikoli (PAG), w tym uzyskane w wyniku modyfikacji chemicznej estrowe pochodne PAG. Kompleksowa ocena bazowych olejów smarowych polegała na porównaniu wpływu budowy chemicznej poszczególnych olejów na ich podatność na biodegradację oraz na właściwości reologiczne (lepkość, wskaźnik lepkości, temperaturę płynięcia), stabilność termooksydacyjną i stabilność hydrolityczną. Wykazano, że znajomość podstawowych mechanizmów biodegradacji substancji organicznych w warunkach tlenowych w środowisku wodnym oraz biochemicznych przemian struktur związków jest konieczna przy wyborze metody oceny biodegradowalności olejów i interpretacji uzyskiwanych wyników. Biodegradowalność olejów oznaczano według standardowych testów, a przede wszystkim testu ISO 14593, pozwalającego wyznaczać zdolność olejów do szybkiej-ostatecznej lub potencjalnej-ostatecznej biodegradacji w środowisku wodnym. Analiza wpływu charakterystycznych elementów budowy chemicznej olejów na uzyskane wyniki ich biodegradacji, pozwoliła określić istotne elementy w strukturach cząsteczek olejów, które są odpowiedzialne za ich biodegradowalność. W podobny sposób, wykorzystując znajomość rodnikowo-łańcuchowego mechanizmu utleniania związków organicznych i analizując wyniki testów stabilności termooksydacyjnej olejów różniących się budową chemiczną, określono, które elementy w strukturach cząsteczek olejów mają istotny wpływ na ich stabilność termooksydacyjną. W rezultacie przeprowadzonych analiz wskazano w strukturach związków olejowych charakterystyczne elementy, które mają korzystny wpływ zarówno na biodegradowalność, jak i określone właściwości olejowe oraz na elementy struktury, które odgrywając korzystną rolę w kształtowaniu określonych właściwości olejowych, niekorzystnie wpływają na biodegradowalność. Zaprezentowane właściwości oleju o budowie triestrowej pochodnej polioksyalkilenotriolu (PAG) są przykładem możliwości modyfikacji biodegradowalności i właściwości użytkowych olejów, przeprowadzonej na podstawie wyników prezentowanej pracy.

EN

The monograph summarises the results of many year research into the problem of how the chemical structure influences the biodegradability of lubricating base oils and their functional properties. The subject matter of this monograph and the choice of diverse base oils for the purpose of the study have been stimulated by the recent advances in the selection of base oils for the production of lubricants and a variety of functional fluids as well as by continuing the research on upgrading their properties. Another major stimulus has been the technological progress and the tendency to minimise the environmental impact of lubricating materials and to use the available resources in an optimal way. The lubricating base oils chosen for the study differ in origin and chemical structure. They include conventional mineral oils (widely used and in large amounts for the manufacture of lubricants), unconventional mineral oils (whose applications continue to increase), synthetic hydrocarbon oils of PAO type, natural and synthetic ester oils, as well as oils of polyoxyalkyleneglycol (PAG) type (including ester derivatives obtained by chemical modification of PAGs). The assessment of the lubricating base oils under study consisted in comparing the effect of the chemical structure of particular oils on their biodegradability, rheological properties (viscosity, viscosity index, pour point), thermo-oxidative stability, and hydrolytic stability. It has been demonstrated that the understanding of the basic mechanisms underlying the biodegradation of organic substances in an aerobic aqueous environment and the biochemical changes in the structure of the compounds is a prerequisite for the choice of a reliable method of oil biodegradability assessment and interpretation of the results obtained. Biodegradability was determined by standard tests, preference being given to the ISO 14593 test, which permits the ready-ultimate or inherent-ultimate biodegradability of the oil in the aerobic aqueous medium to be established. The analysis of how the characteristic elements of the chemical structure of the oil affect the results of biodegradation made it possible to identify which of the elements of the molecular structure are responsible for the biodegradability of the oil. In the same way, considering the mechanism of the radical chain oxidation of organic compounds and taking into account the results of thermooxidative stability tests for oils differing in chemical structure, it was possible to define which of the elements in the molecular structure make a significant contribution to the thermo-oxidative stability of the oil. On the basis of relevant analyses it has been established which of the characteristic molecular structure elements exert a beneficial effect not only on the biodegradability but also on some properties of the oils, and which of these elements have a favourable influence on defined properties of the oils and an adverse effect on their biodegradability. The properties of the oil with the structure of the triester derivative of polyoxyalkylenetriol (PAG), obtained as a result of the study, exemplify the possibility of modifying the biodegradability and service properties of lubricating base oils.

3

Pyrolysis products from biomass/synthetic polymer mixtures as potential energy source

Rutkowski P., Świetlik U., Beran E.

Polish Journal of Applied Chemistry

|

2006

|

Vol. 50, nr 1-2

29-39

EN

Bio-oils and chars obtained during pyrolysis carried out in a horizontal rotary oven at 500°C under argon flow and the heating rate of 20°C min"1 from pine wood sawdust, polystyrene and 9:1,3:1, 1:1 (w/w) wood/polystyrene mixtures were investigated in view of their application as fuels. The composition of the blend strongly influences the yield and basic properties of pyrolysis products. The higher proportion of polystyrene in the blend, the higher yield of bio-oil and the lower yield ofcharwas observed. The polystyrene addition to pine wood clearly reduces the amount of pyrolytic water in liquid products. All resulted chars are characterized with similar heating value higher than 31 MJ kg'1. Moreover, it was found that ultimate compositions of chars do not significantly depend on the polystyrene addition to biomass in starting blends. Although the visible increase of carbon content and the decrease of oxygen content is observed, the change is not distinct. On the contrary, the carbon and oxygen content as well as the physicochemical properties of oils are strongly influenced by the blend composition but do not change additively. The addition of polystyrene to pine wood sawdust clearly improves the fuel quality, i.e. pour point, viscosity, total acid number and high heating value. The influence of water removal from bio-oils on their physicochemical properties was also determined. Although it was found that water removal from bio-oil gives product with better properties, bio-oils need improvement of chemical structure to meet requirements for fuels.

4

Biodegradowalność jako nowe kryterium w ocenie jakości olejów smarowych

Beran E.

Przemysł Chemiczny

|

2005

|

T. 84, nr 5

320-328

PL

Przedstawiono przyczyny wzrostu zainteresowania oceną biodegradowalności olejów smarowych. Omówiono metody biodegradacji i definicje oraz standardowe testy ISO i OECD, stosowane do oceny biodegradowalności związków organicznych, zwracając uwagę na testy pozwalające badać biodegradowalność olejów smarowych. Przedstawiono wyniki badań oceny biodegradowalności trzech poliolestrowych i dwóch polialkilenoglikolowych olejów oraz bazowego oleju mineralnego, które uzyskano w teście CEC L-33-A-93 oraz w testach ISO 9888 i ISO 14593.

EN

Mineral base oils, 3 polyol polyester oils, and 2 polyalkylene glycol oils, viz., pentaerythritol tetrahexanoate (I) , pentaerythritol tetra-2-methylpentanoate (II) and pentaerythritol tetraisovalerate (III), kinematic viscosity (40°C) 19.4, 22.3 and 41 mm2/s, resp., and their educts (pentaerythritol, hexanoic acid, etc.) were examd. by the CEC L-33-A-93 procedure to det. (a) primary biodegradability (diisotridecyl adipate (IV) as ref.) and by the modified ISO 9888 (Zahn-Wellen’s method, OECD 302B) and ISO 14593 (OECD 301B) methods (ethylene glycol as ref.) to det. (b) ultimate biodegradability: (a, b) I, 90, 71; II, 42, 58; III, 88, 78; and IV, 90, 48%; for mineral and vegetable oils by OECD 301B: (b) 42– 48 and 72–80%, resp. In the CEC test, abiotic degradation made the a-data high; the b-data were the more reliable. For polyol polyesters, the CEC is only partly useful. Polyoxyethylene diol and polyoxypropylene diol, 41 and 33 mm2/s (M = 350 and 450), gave: (b) 85 and 62% (ISO 9888) and 78 and 63% (ISO 14593), resp. For mixts. of water-insol. compds. the most useful is the 14593. Its modification (CONCAWE OECD 302D) enables the inherent slow biodegradability of oils to be detd.. Principles of biodegradation, standardized test methods for org. compds., particularly lubricants, were reviewed. 44 refs.

5

Ocena polioksyalkilenoglikoli (PAG) i modyfikacja ich struktur w aspekcie zastosowania jako bazowych olejów smarowych

Beran E., Janik R., Biskupski A.

Przemysł Chemiczny

|

2003

|

T. 82, nr 8-9

555-558

6

PCB - niebezpieczne substancje chemiczne

Beran E., Szykasiuk M.

Recykling

|

2002

|

nr 2

16-17

7

Waste carboxylic acids from catalytic oxidation of cyclohexane as substrates for the production of biodegradable lubricants.

Beran E.

Prace Naukowe Instytutu Chemii i Technologii Nafty i Węgla Politechniki Wrocławskiej. Konferencje

|

2002

|

Vol. 10, nr 57

385-390

EN

The mixture of monocarboxylic (butyric, valeric and caproic) acids separated from the waste stream produced by the catalytic oxidation of cyclohexane to cyclohexanone was used to esterify neopentyl polyhydric alcohols and polyalkylene glycols (PAGs). Polyol ester oils synthesized from pentaerythritol or trimethylolpropane with a mixture of waste carboxylic acids C4-C6 were characterized by viscosity grades ISO VG 10 and VG 22 and were found to display properties comparable to those of commercial biodegradable ester oils. Studies carried out in order to obtain a novel assortment of base oils showed that the modification of commercial PAGs via esterification of hydroxyl groups with a mixture of monocarboxylic acids C4-C6 changed some of the PAG properties which gain importance when considering the usability of the PAG as a base oil for the production of lubricants.

8

Dekontaminacja i usuwanie urządzeń z polichlorowanymi bifenylami w aspekcie spełnienia wymogów ochrony środowiska

Beran E.

Ochrona Powietrza i Problemy Odpadów

|

2001

|

Vol. 35 nr 1

16-23

PL

Przedstawiono podstawowe akta prawno-wykonawcze, zobowiązujące kraje Unii Europejskiej do kontrolowanego usuwania narzędzi i odpadów zawierających polichlorowane bifenyle (PCB). Omówiono zasady programu dekontaminacji transformatorów i kontrolowanego usuwania kondensatorów z PCB. Scharakteryzowano stosowane na świecie metody unieszkodliwiania materiałów z PCB. Na podstawie obowiązującej w Polsce Ustawy o odpadach i związanych z nią rozporządzeniach dokonano oceny możliwości realizacji krajowego programu kontrolowanego usuwania i unieszkodliwiania PCB, zgodnego z wymaganiami ochrony środowiska.

EN

Decontamination and disposal of equipment containing PCB under the aspect of environment protection requirements. The regulations provided by law of the European Union on the controlled. The principles of the programme for the decontamination of transformers with PCB and controlled disposal of capacitors containing PCB have been discussed. Worldwide used methods for destruction of PCB contaminated materials have been described. Teh possibilities of start the operation of a national programme for the controlled disposal and destruction of PCB contaminated waste in accordance with environmental needs have been accomplished on the basis of the law on waste treatment in Poland.

9

Zastosowanie lipaz jako katalizatorów w syntezie estrowych olejów bazowych

Beran E., Grzyb B.

Chemia i Inżynieria Ekologiczna

|

2001

|

Vol. 8, nr 10

1019-1024

PL

Badano możliwości zastosowania katalizy enzymatycznej w reakcjach syntezy estrowych olejów bazowych. Porównano wydajności i czystość estrowych produktów oraz przebieg reakcji bezpośre4niej estryfikacji 2-etylo-l-heksanolu z kwasem sebacynowym lub adypinowym, prowadząc reakcję wobec katalizatora chemicznego, takiego jak kwas fosforowy lub wobec immobilizowanej lipazy Candida antarctica (Novozym 435). Badania specyficznych właściwości estrowych produktów, które otrzymano w wyniku estryfikacji kwasu sebacynowego lub adypinowego z 2-etylo-l-heksanolem lub z mieszaniną glikolu neopentylowego i 2-etylo-l-heksanolu wykazały, że estrowe oleje, otrzymane w syntezach katalizowanych przez lipazy, charakteryzują się bardzo wysoką czystością, specyficzną określoną lepkością kinematyczną i wysokim wskaźnikiem lepkości (130-150). Również stwierdzono, że badane oleje są łatwo biodegradowalne, co wykazano opierając się na testach przeprowadzonych w warunkach zgodnych z metodą Zahn-Wellensa (OECD 302B).

EN

The possible application of enzymatic catalysis for the synthesis of ester base oils was investigated. The yields and purity of ester products and the reaction kinetics of the direct esterification of 2-ethyl-I-hexanol with adipic or sebacic acid were compared when the reactions were performed in the presence of chemical catalyst such as phosphoric acid or in the presence of immobilised lipase Candida antarctica (Novozym 435). The research of specific properties of ester products obtained by esterification of sebacic or adipic acid with 2-ethyl-1-hexanol or mixture neopentyl glycol and 2-ethyl-1-hexanol has shown that ester oils obtained by lipase-catalysed synthesis are characterized by very high purity, specific kinematic viscosity and high viscosity index (130-150). In addition, the tested ester oils are readily biodegradable under the conditions of the Zahn-Wellen's method (OECD 302B).

10

Rola rafinacji adsorpcyjnej w otrzymywaniu biodegradowalnych olejów smarowych

Beran E.

Chemia i Inżynieria Ekologiczna

|

2001

|

Vol. 8, nr 10

1011-1017

PL

Badano wpływ rafinacji adsorpcyjnej na oczyszczanie i właściwości biodegradowalnych poliolestrowych olejów. Poliolestrowe oleje, o liczbie kwasowej 1-2 mg KOH/g, otrzymane w wyniku estryfikacji neopentylowych alkoholi (pentaerytryt lub TMP) mieszaniną monokarboksylowych kwasów C4-C6, oczyszczano przez zastosowanie rafinacji metodą kontaktową. Na podstawie zmiany wartości liczby kwasowej i stopnia rozjaśnienia olejów estrowych oceniano skuteczność działania różnych adsorbentów, charakteryzujących się określoną powierzchnią i. składem chemicznym. Badania wykazały, że uzyskanie biodegradowalnych poliolestrowych olejów charakteryzujących się wysoką czystością i liczbą kwasową o wartości mniejszej niż0,1 mg KOH/g, wymaga przy ich otrzymywaniu zastosowania rafinacji adsorpcyjnej jako końcowego procesu oczyszczania. Stwierdzono również, że adsorbent do rafinacji olejów poliolestrowych powinien charakteryzować się alkalicznym charakterem powierzchni. Poliolestrowe oleje po rafinacji adsorpcyjnej mają lepsze właściwości fizykochemiczne w porównaniu do olejów nie rafinowanych, np. większą odporność termooksydacyjną i większą stabilność hydrolityczną.

EN

The effect of adsorption refining on the purification and properties of biodegradable polyolester oils was investigated. Polyolester oils with acid value 1-2 mg KOH/g, obtained by esterifying of neopenthyl alcohols (pentaerythritol or TMP) with mixture of monocarboxylic acids C4-C6, were purified using the clay contact process. The effectiveness of different adsorbents with specific surface and chemical composition was estimated on the basis of the change in total acid value and the degree of brightening of ester oils. The research has shown that obtaining of biodegradable polyolester oils characterized by high purity and total acid number less than 0,1 mg KOH/g requires the use of adsorption refining as the finishing refining process. It was also noticed that the adsorbent used in polyolester oil refining process should have alkaline surface. Polyolester oils after adsorption refining have better physicochemical properties in comparison to unrefined oils, for example higher thermal and oxidative resistance and hydrolytic stability.

11

Selection and modification of adsorbents for ester base oils refining.

Beran E., Rutkowski P.

Prace Naukowe Instytutu Chemii i Technologii Nafty i Węgla Politechniki Wrocławskiej. Konferencje

|

1999

|

Vol. 9, nr 56

231-236

EN

The effect of adsorbent chemical modification on efficiency of ester base oil refining was investigated. Four adsorbents with different properties and chemical composition were chosen and then modified with alkalic and acidic substances to change surface characteristics. The effectiveness of modified adsorbent was evaluated on the basis of acid value and colour changes of ester oil during the clay contacting method. three oil bases (two of them are industrially produced) containing high value of oorganic acid remainning after esterification process were selected to refining process.