Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Chemical Modification of Starch-Protein Material Performed in Order to Obtain a Half Product for Thermoplastic Processing

Janiga M., Stufka-Olczyk J., Milczarek A., Michniewicz M., Ciechańska D., Tomaszewski W., Gutowska A., Kapuśniak J.

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2016

|

Vol. 24, no. 6 (120)

189--195

EN

This article presents the results of tests which were carried out on a starch-protein biomaterial produced from wheat. The research was performed in order to assess optimal conditions for performing the chemical modification (acetylation and oxidation reactions) and its influence on the physico-chemical properties of the new biomaterial. Modifying agents were acetic acid anhydride with the presence of NaOH and K2CO3 activators as well as hydrogen peroxide, whose effects were catalysed with Cu2+ ions. Modified polymers with a degrees of substitution from 0.38 to 2.45 and oxidation from 1.0 to 35% were obtained in the process. The polymers obtained were characterized with various levels of starch degradation, minimal when the acetylation reaction activated with the K2CO3 method was used, moderate to high when the acetylation reaction was activated by NaOH, and maximal starch degradation was observed when oxidation was catalysed with Cu2+ ions. The modified polymers showed minor thermal granulation abilities and did not achieve thermoplastic abilities. Evaluation of the modification effects was carried out with absorption spectroscopy in infra-red radiation with the Fourier transformation (FTIR) technique, DSC, scanning electron microscopy and determining the boundary viscosity value.

PL

Poszukiwanie nowych materiałów przyjaznych środowisku skłania do przeanalizowania możliwości wykorzystania powszechnie występujących i prostych w pozyskaniu surowców roślinnych. Jednym z takich surowców jest materiał skrobiowo-białkowy. W artykule przedstawiono badania, którymi objęto biomateriał skrobiowo-białkowy wytwarzany w warunkach przemysłowych z pszenicy. Wykonane badania miały na celu określenie optymalnych warunków prowadzenia modyfikacji chemicznej oraz jej wpływu na właściwości fizykochemiczne nowego biomateriału. Badania zostały ukierunkowane pod kątem przydatności uzyskanego modyfikatu do wytwarzania materiałów termoplastycznych. Modyfikacja chemiczna obejmowała acetylację i utlenianie skrobi. Jako czynniki modyfikujące wykorzystano bezwodniki kwasu octowego w obecności aktywatorów NaOH i K2CO3 oraz nadtlenek wodoru stosowany w obecności katalizatora CuSO4. W wyniku przeprowadzonych badań uzyskano zmodyfikowane chemicznie produkty o szerokim zakresie stopni podstawienia (od 0,38 do 2,45 - w badaniach wstępnych 2,99) oraz utlenienia (od 1,0 do 35%). Charakteryzowały się one różnym stopniem degradacji skrobi, od niewielkiej w reakcji acetylacji bezwodnikiem octowym w obecności aktywatora K2CO3 do drastycznej, w reakcji utleniania nadtlenkiem wodoru katalizowanej CuSO4. Zmodyfikowane biopolimery wykazywały niewielkie zdolności do krystalizacji termicznej, nie uzyskały jednak właściwości termoplastycznych. Do oceny efektów modyfikacji wykorzystywano techniki spektroskopii absorpcyjnej w podczerwieni z transformacją Fouriera (FTIR), różnicowej kalorymetrii skaningowej (DSC), elektronowej mikroskopii skaningowej do oceny stopnia zdegradowania skrobi posłużono się wynikami badań granicznej liczby lepkościowej.

2

Comparative study of the occurrence of chlorophenols and other chloroaromatics in surface-derived and underground-derived tap waters

Michałowicz J., Stufka-Olczyk J., Milczarek A., Michniewicz M., Bukowska B.

Rocznik Ochrona Środowiska

|

2013

|

Tom 15, cz. 1

151--166

PL

Dotychczas niewiele miejsca poświęcono badaniom obecności trwałych i silnie toksycznych związków chloroaromatycznych, tj. chlorofenoli, chlorobenzenów i chlorowanych bifenyli w wodzie pitnej pochodzącej z ujęć głębinowych. W niniejszej pracy przeprowadzono sezonową analizę porównawczą dotyczącą obecności tych substancji w wodzie pitnej pochodzącej z ujęcia powierzchniowego i głębinowego wybierając jako obszar badawczy aglomerację łódzką. Analizy przeprowadzono z wykorzystaniem techniki chromatografii gazowej sprzęgniętej ze spektrometrią mas. Przeprowadzone analizy wskazały na powszechnie występowanie w badanych próbach fenolu (30–130 ng/L), chlorofenoli (20–520 ng/L) i chlorobenzenu (70–240 ng/L). W nielicznych próbach wykryto także chlorokatechole (20–60 ng/L), chlorowane metoksyfenole (20–520 ng/L) oraz polichlorowane bifenyle (5–18 ng/L). Wyniki badań wskazały, że 2,4,6-trichlorofenol i pentachlorofenol występowały w wyższych stężeniach w wodzie pitnej pochodzącej z ujęcia głębinowego. Ponadto, najwyższe całkowite stężenia chlorofenoli oznaczono w sezonie jesiennym zarówno w próbach wody pitnej pochodzących z ujęcia powierzchniowego, jak i głębinowego.

3

Badania zawartości związków szkodliwych w materiałach opakowaniowych z papieru i tektury

Stufka-Olczyk J., Michniewicz M., Milczarek A.

Przegląd Papierniczy

|

2012

|

R. 68, nr 3

149-155

PL

Produkcja materiałów opakowaniowych z papieru związana jest ze stosowaniem różnorodnych środków chemicznych, zarówno na etapie wytwarzania papieru, jak i w kolejnych procesach przetwórczych. Część tych środków zawiera substancje szkodliwe dla zdrowia ludzi, które zostają na włóknach celulozowych lub na powierzchni produktu finalnego - opakowania. Istnieje uzasadnione zagrożenie przenikania substancji chemicznych z opakowania papierowego lub tekturowego do opakowanego produktu. Jeżeli produktem tym jest żywność, to migrujące związki chemiczne mogą powodować nie tylko zmiany zapachowe i smakowe, ale mogą również prowadzić do zanieczyszczenia i skażenia opakowanej żywności. Z tych względów obecność nawet śladowych ilości substancji chemicznych pochodzących z procesu produkcyjnego powinna być ściśle kontrolowana. Do badania zawartości szkodliwych substancji w materiałach opakowaniowych stosuje się wysokoczułe techniki analityczne, takie jak chromatografia i mikrokulometria. W przedstawionej pracy oznaczano w materiałach opakowaniowych niezadrukowanych i zadrukowanych zawartość następujących związków: heksanal, pentachlorofenol, benzofenon, 4,4"-bis(dimetyloamino) benzofenon, 4-metylobenzofenon, ftalan diizobutylu, o-fenylofenol, związki chloroorganiczne. Oznaczenia wykonywano z zastosowaniem metod opartych na technice mikrokulometrii i chromatografii gazowej. Uzyskane wyniki badań wskazują na obecność związków szkodliwych zarówno w materiałach opakowaniowych niezadrukowanych, jak i zadrukowanych. zawartość analizowanych związków wynosiła od niskich stężeń, na poziomie oznaczalności metody, do na tyle wysokich (pentachlorofenol, benzofenon), że ich poziom może stanowić zagrożenie jako źródło zanieczyszczenia opakowanej żywności.

EN

The production of packaging materials of paper is connected with using various chemical aids in paper production stage as well as in subsequent converting processes. The part of these aids contains harmful substances for the health of people which are remaining on cellulose fibres or on the surface of the final product- wrappings. A justified risk of chemical substances penetration from the paper or cardboard packaging to the product wrapped up exists. If a food is this product then migrating chemical compounds can cause not only olfactory and taste changes but they can also lead to pollution and contamination the food wrapped up. From these reasons the presence of even trace amounts of chemical substances coming from a production process should closely be controlled. For examining the content of harmful substances in packaging materials high-sensitive analytical techniques are being applied like the chromatography and microcoulometry. At the described work in packaging not-printed and printed materials the contents of the following compounds were determined: hexanal, pentachlorophenol, benzophenon, 4.4"-bis(dimethylamino) benzophenon, 4-methylobenzophenon, diizobutyl phtalate, o-phenylphenol, halogenorganie compounds. Examination were being made with applying the methods based on the microcoulometry and gas chromatography techniques. Received research findings show the presence of harmful connections both in packaging not-printed as well as printed materials. The content of analysed compounds amounted from low concentrations, on the level of method detection limit, to so high (pentachlorophenol, benzophenon) that their level can make risk as the source of the contamination of the food wrapped up.

4

Properties and Possible Utilization of Waste Generated in the Production of Fibrous Pulp and Paper

Janiga M., Michniewicz M., Stufka-Olczyk J.

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2012

|

Vol. 20, no. 6B (96)

173--178

EN

A considerable amount of waste biomass is generated in the pulp and paper industry which, in the case of landfilling poses a serious burden to the environment. The waste can be utilized as raw material in the production of various products and fuels including combustion with recovery of energy. The physical and chemical properties of various streams of biomass waste in the production of fibrous pulp and paper were examined. It was documented that most of the dry waste display quality parameters close to those of lignite or even coal. A high content of water, which is to be removed to attain a high calorific value, is a drawback of the unprocessed waste. This disadvantage can be excluded by elaboration of energy recovery systems as an alternative to traditional incineration. Such systems used in the utilization of other waste streams are presently being adapted to the waste of the pulp and paper industry. Apart from the physical-chemical identification of the waste, a review was made of commercialized and potential methods to recover energy or substance.

PL

W przemyśle celulozowo-papierniczym powstają znaczne ilości odpadów biomasowych, które w przypadku ich usuwania na składowisko stanowią duże obciążenie dla środowiska. Odpady te mogą znaleźć zastosowanie jako surowiec w produkcji różnego rodzaju paliw i produktów, a także jako paliwo z biomasy w procesach bezpośredniego spalania z odzyskiem energii. Przeprowadzono badania właściwości fizycznych i chemicznych różnych strumieni odpadów biomasowych z produkcji mas włóknistych i papieru, które Badania te wykazały, że w większości przypadków parametry suchych odpadów nie odbiegają od właściwości węgla brunatnego, a nawet kamiennego. W stanie nieprzetworzonym wadą tego typu paliw jest duża zawartość w nich wody, którą dla uzyskania pełnej wartości opałowej paliwa należy usunąć. Wada ta może zostać jednak wyeliminowana po dopracowaniu alternatywnych do dla spopielania technik odzysku energii. Techniki te dostępne dla innych rodzajów odpadów są obecnie w fazie dostosowania do potrzeb przetwarzania odpadów papierniczych. W ramach badań, obok wykonania oznaczeń właściwości fizykochemicznych odpadów, wykonano identyfikację metod odzysku energii lub substancji - stosowanych obecnie i stwarzających potencjalne możliwości zastosowania w niedalekiej przyszłości.

5

Ozone Degradation of Lignin; its Impact Upon the Subsequent Biodegradation

Michniewicz M., Stufka-Olczyk J., Milczarek A.

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2012

|

Vol. 20, no. 6B (96)

191--196

EN

The possible use of ozone and advanced oxidation processes (AOP) to degrade and eliminate lignin compounds from aqueous solutions, and the determination of the required ozone dose are the primary objectives of this study. The influence of the oxidation methods on the subsequent biological decomposition of the by-products was also investigated.During ozonisation of the alkalilignin aqueous solutions, the polymer is degraded to a degree depending on the ozone dose. Lignin content decreased by about 40 to 96.6% at an ozone dose of 0.1 and 3.6 mgO3/mgCOD, respectively, accompanied by a drop of COD in the range of 8.8 - 69.6%. An ozone dose of about 1 mgO3/mgCOD is required to reduce the lignin content by more than 80%; at such a dose, the reduction of COD was about 35%. Lignin proved to be a substance that is practically insusceptible to biodegradation under the test conditions. An increase of the susceptibility to biodegradation of the lignin disintegration products could have been observed at an appropriately high dose of ozone.

PL

Celem badań było sprawdzenie możliwości zastosowania ozonu i procesów pogłębionego utleniania (AOP) do degradacji i usunięcia związków ligninowych z roztworów wodnych oraz określenie wymaganej dawki ozonu. Ponadto przeprowadzono badania wpływu pogłębionego utleniania na dalszą biologiczną destrukcję produktów ubocznych rozkładu ligniny. W wyniku ozonowania wodnych roztworów alkaliligniny, polimer ten ulegał degradacji w stopniu zależnym od dawki ozonu. Redukcja zawartości ligniny była w miała zakresie od ok. 40,0 do 96,6%, przy dawce ozonu odpowiednio 0,1 i 3,6 mg O3/mgChZT. Jednocześnie zakres redukcji ChZT była w zakresie wynosił 8,8 – 69,6%. Dawka ozonu potrzebna do otrzymania redukcji ligniny powyżej 80% wynosi ok. 1 mgO3/mgChZT. Przy tej dawce redukcja ChZT wynosiła ok. 35%. Lignina okazała się substancją praktycznie nie podatną na biodegradację w warunkach prowadzenia testów. Przy odpowiednio wysokiej dawce ozonu stwierdzono wzrost podatności na biodegradację produktów rozpadu ligniny.

6

Zastosowanie metod pogłębionego utleniania do wstępnego oczyszczania ścieków zawierających kwasy żywiczne i ligninę

Michniewicz M., Stufka-Olczyk J., Jagiełła A.

Przegląd Papierniczy

|

2008

|

R. 64, nr 11

677-683

PL

W ramach projektu badawczego finansowanego przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego przeprowadzono badania, których celem było określenie efektów zastosowania metod pogłębionego utleniania, w szczególności ozonolizy, do wstępnego oczyszczania silnie zanieczyszczonych ścieków celulozowo-papierniczych. Uzyskane wyniki badań wskazują, że poprzez zastosowanie metod AOP do wstępnej obróbki ścieków zanieczyszczonych kwasami żywicznymi i ligniną można uzyskać następujące efekty oczyszczania: - usunięcie ciemnej barwy ścieków, - prawie kompletny rozkład struktury chemicznej kwasów żywicznych, - obniżenie toksyczności pochodzącej od kwasów, przy wyższej dawce ozonu również toksyczności pochodzącej od ligniny. Dzięki temu można zlikwidować lub obniżyć niekorzystne zjawiska związane z zatruwaniem mikroorganizmów osadu czynnego i w rezultacie spadkiem efektywności sekwencyjnej oczyszczalni biologicznej, - wyraźną redukcję zawartości związków organicznych (jako ChZT) przed dalszymi etapami oczyszczania ścieków, - rozkład niebiodegradowalnej ligniny. Przy odpowiednio wysokiej dawce ozonu można uzyskać wzrost podatności na biodegradację produktów rozpadu ligniny. Wyniki badań prowadzą do wniosku, iż zastosowanie metod pogłębionego utleniania, a zwłaszcza działania ozonem, w celu wstępnego oczyszczania silnie zanieczyszczonych strumieni ścieków z przemysłu celulozowo-papierniczego, jest obiecującą technologią, która jednakże wymaga dalszych badań.

EN

The investigation was carried out in the frame of a research project financed by the Ministry of Science and Higher Education. The objective of the project was to study the effects of application of ozone and advanced oxidation methods to preliminary treatment of strongly polluted pulp & paper wastewaters. The results of the investigations have shown that thanks to application of AOP methods to preliminary treatment of effluents polluted with resin acids and lignin it is possible to gain the following purification effects: - removal of dark colour of the effluents, - nearly complete degradation of resin acids chemical structure, -decrease in toxicity coming from acids, and in the case of higher ozone dose also tonicity caused by lignin compounds. Thanks to this, it is possible to suppress or decrease disadvantageous phenomenon connected with poisoning of active sludge microorganisms and as a results leading to decrease in subsequent biological treatment effectiveness, - high reduction in the content of organic compounds (as COD) before further steps of effluent treatment, - degradation of unbiodegradable lignin. Using a high enough ozone dose, it is possible to obtain increase in biodegradability of lignin degradation products. Research findings prove that application of advanced oxidation methods (especially ozone) to preliminary treatment of heavily polluted wastewater streams from pulp and paper industry is a promising technology, which -however -requires further research

7

Oxidation of 1,1,2,2-tetrachloroethane on platinum and rhodium monolithic catalysts

Żarczyński A., Gorzka Z., Kaźmierczak M., Szczepaniak B., Stufka-Olczyk J.

Polish Journal of Applied Chemistry

|

2005

|

Vol. 49, nr 3

237-244

EN

The activity of two monolithic catalysts containing platinum and rhodium at intermediate layer with γ-Al2O3 was investigated in the process of 1,1,2,2-tetrachloroethane oxidation (TChE). The catalysts contained the washcoat deposited on ceramic support or kanthal foil. Gaseous and liquid reaction products were analysed in order to determine the contents of polychlorinated dibenzo-p-dioxins and dibenzofuranes (PCDD/Fs). The process temperature was ranging from 400 to 650 °C. The contact time was 0.36 s. Total oxidation of TChE was observed at the temperature of 550 °C in the case of ceramic platinum-rhodium catalyst and at 625 °C in the case of catalyst with metallic carrier. PCDD/Fs components were detected in combustion gases with concentrations significantly lower than 0.1 ng TEQ/m3 (the admissible value in Poland and EU countries).

8

Zastosowanie metod kulometrycznych w badaniach zanieczyszczeń emitowanych do środowiska

Stufka-Olczyk J., Milczarek A., Michniewicz M.

Przegląd Papierniczy

|

2003

|

R. 59, nr 10

624-626

PL

Degradujący wpływ organicznych związków chlorowców i siarki na środowisko został bezsprzecznie udowodniony i potwierdzony w pracach badawczych wykonanych na całym świecie. Świadomość tego zagrożenia przyczyniła się do prowadzenia badań nad ograniczeniem powstawania organicznych związków chlorowców i siarki w procesach przemysłowych i ich obecności w emisjach do środowiska. Próbki środowiskowe składają się z wielu tysięcy indywidualnych związków o różnych własnościach fizycznych i chemicznych. Analizowanie wszystkich tych związków nie zawsze jest potrzebne lub nawet możliwe. Zostały ustalone tzw. sumaryczne wskaźniki zanieczyszczeń. Określa się je przez oznaczenie końcowego produktu utleniania poszczególnych grup lub wszystkich, zawartych w badanej próbce, związków chlorowców i siarki. Stosownie do tego wprowadzono wskaźniki: AOX, TOX, TX, EOX, EOXS, POX, AOS i TS. Zawartość końcowego produktu reakcji utleniania jest oznaczana metodami kulometrycznymi lub miareczkowymi. Poszczególne grupy związków chlorowoorganicznych (wyrażone jako wymienione wskaźniki sumaryczne) wyróżnia się w zależności od sposobu wyodrębnienia ich z badanej próby. W pracy omówiono znaczenie poszczególnych wskaźników oraz zasady i sposób pomiaru za pomocą metody kulometrycznej

EN

Environment degradation caused by halogen and sulphur organic compounds was unquestionably proved and confirmed by research works carried out worldwide. The consciousness of this danger contributed to conduct the research on limitation of halogen and sulphur organic compounds formation in industrial process and their presence in emissions into the emironment. The environmental samples consist of several thousand of individual compounds with difierent physical and chemical properties. Analysing all of these compounds is not always necessary and even possible. According to this point of view so-called total contamination parameters have been established. They are determined by analysing of the final products being a result of oxidation the particulars groups of compounds or all compounds of halogens and sulphur which are present in the imestigated sample. The total parameters are: AOX, TOX, TX, EOX, EOXS, POX, AOS i TS. The content of the finał products of oxidation, i.e., halogens as hydrogen halide and sulphur as sulphur dioxide, are determined by coulometric or titration methods. The particular groups of halogenated organic compounds formulated as above mentioned total parameters are distinguished regarting the methods of their isolation from the tested sample. The significance of individual parameters as well as the principles and ways of their coulometric determination have been presented in our studies.

9

Mikrokulometryczne oznaczanie siarki w terpentynie siarczanowej

Stufka-Olczyk J., Michniewicz M.

LAB Laboratoria, Aparatura, Badania

|

2002

|

R. 7, nr 4

11-12

PL

Terpentynę siarczanową, cenny produkt uboczny przemysłu celulozowo-papierniczego, otrzymuje się w procesie siarczanowego roztwarzania drewna iglastego na masę celulozową. Głównymi składnikami, podobnie jak terpentyny balsamicznej (otrzymywanej z żywic drzew iglastych, głównie sosny) są związki terpenowe - monoterpeny: α-pinen, β-pinen, Δ 3 -karen, limonen i inne.

10

Kulometria : szybka metoda oznaczania organicznie związanych halogenów i siarki

Stufka-Olczyk J., Michniewicz M.

LAB Laboratoria, Aparatura, Badania

|

2000

|

R. 5, nr 4

22-23