Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Application of thermal analysis and calorimetry for assessment of safety and quality of nitrogen fertilizers

Poplawski D., Kaniewski M., Hoffmann J., Hoffmann K.

Scientific Journal of the Military University of Land Forces

|

2018

|

Vol. 50, No. 3(189)

206--217

EN

The paper presents the results of studies carried out using differential thermal analysis (DTA) and differential scanning calorimetry (DSC), conjugated with thermogravimetry (TG). Measurements were made for samples with differentiated compositions, mainly consisting of ammonium nitrate with fertilizer purity and compounds that may be present in nitrogen fertilizers as potential additives or contaminants. The possibilities of applied techniques and recommendations concerning proper selection of measurement conditions are described. Furthermore, the method of interpretation of the obtained results is presented, which allows evaluating the thermal stability of the tested mixtures for the safety and quality of nitrogen fertilizers.

2

Ocena możliwości wtórnego wykorzystania odpadów ogrodniczej wełny mineralnej do produkcji podłoży ogrodniczych

Hoffmann K., Rudowicz S., Rudowicz J., Pokusa D., Szymczak R., Huculak-Mączka M., Hoffmann J.

Przemysł Chemiczny

|

2018

|

T. 97, nr 11

1894--1898

PL

Przedstawiono wyniki badań nad wykorzystaniem odpadowej wełny mineralnej w produkcji podłoży ogrodniczych. Wykonano analizy fizykochemiczne typowych odpadów po produkcji ogórka i pomidora. W skali doświadczalnej przetestowano uzyskane mieszane podłoża. Bazując na otrzymanych wynikach, opracowano koncepcję, schemat technologiczny oraz podstawowy bilans materiałowy otrzymywania podłoża ogrodniczego jako mieszanki torfu, wełny mineralnej i nawozu NPK. Przedstawiono wyniki badań nad wykorzystaniem odpadowej wełny mineralnej w produkcji podłoży ogrodniczych. Wykonano analizy fizykochemiczne typowych odpadów po produkcji ogórka i pomidora. W skali doświadczalnej przetestowano uzyskane mieszane podłoża. Bazując na otrzymanych wynikach, opracowano koncepcję, schemat technologiczny oraz podstawowy bilans materiałowy otrzymywania podłoża ogrodniczego jako mieszanki torfu, wełny mineralnej i nawozu NPK.

EN

Mineral wool waste from vegetable cultivation was dried (105°C, 3 h) then mech. shredded to grains <10 mm and mixed sep. with 1 of the 4 types of peat in mass ratio 2:3 or 1:4. The substrates were enriched by the addn. of a N, P or K-contg. fertilizer and then studied for d., dry matter content, pH, water capacity and conductivity in accordance with the relevant stds. as well as compared with analogous parameters of com. substrates. Both types of substrates had comparable physicochem. parameters. In addn., a technol. scheme for the prepn. of horticultural substrate made of peat, mineral wool waste and NPK fertilizer was given.

3

Badania nad możliwością ekstrakcji substancji humusowych z wybranych surowców

Huculak-Mączka M., Braun M., Hoffmann J., Hoffmann K.

Przemysł Chemiczny

|

2018

|

T. 97, nr 10

1680--1683

PL

W celu określenia możliwości ekstrahowania substancji humusowych z wybranych surowców przeprowadzono procesy ekstrakcji z wykorzystaniem torfu ogrodniczego oraz węgla brunatnego. Badane substancje organiczne otrzymywano poprzez alkaliczną ekstrakcję z użyciem dwóch rodzajów ekstrahentów: 0,1 M roztworu KOH i jego mieszaniny z 0,1 M roztworem Na4P2O7. Roztworu KOH użyto w trzech różnych stężeniach (0,1 M, 0,25 M i 0,5 M). Dla każdego z ośmiu wykonanych procesów ekstrakcji wyznaczono stopnie wyekstrahowania kwasów humusowych oraz kwasów huminowych. Najkorzystniejsze wyniki dla węgla brunatnego wynosiły ok. 50% wyekstrahowania kwasów humusowych, natomiast dla torfu ok. 30%. Rezultaty badań potwierdzają możliwość pozyskiwania substancji humusowych z torfu ogrodniczego i węgla brunatnego przy użyciu zastosowanych cieczy ekstrahujących.

EN

KOH solns. with concns. of (i) 0.1 M, (ii) 0.25 M and (iii) 0.5 M as well as (iv) its mixt. (i) with 0.1 M Na4P2O7 soln., mixed in a 1:1 vol. ratio were used to ext. of the sum of humic and fulvic acids and humic acids from peat and lignite. The mass ratio of org. material to extractant was 1:20. In the main, the extractant (ii) was the most effective for both tested materials. Using this extractant for the lignite, the yields of the sum of humic and fulvic acids and humic acids were 47.52 and 46.47%, resp. For the peat, the yields were 29.35 and 27.90%, resp. The extractants (i) and (iv) were the least effective for lignite and peat, resp.

4

Wpływ siarczanu potasu na stabilność termiczną mieszanin azotanu amonu oraz chlorku potasu

Kaniewski M., Popławski D., Klem-Marciniak E., Nieweś D., Hoffmann K., Hoffmann J.

Proceedings of ECOpole

|

2018

|

Vol. 12, No. 2

507--512

PL

Azotan amonu wykorzystywany jest w produkcji nawozów oraz materiałów wybuchowych. Jego silnie egzotermiczny rozkład był przyczyną licznych wypadków, które miały miejsce w ostatnim stuleciu. Zdefiniowano wiele substancji chemicznych, które mają wpływ na rozkład azotanu amonu. Chlorki opisywane są jako czynnik przyspieszający, natomiast siarczany jako spowalniający. Z uwagi na występowanie mieszanin azotanu amonu oraz chlorku potasu w formie nawozów wieloskładnikowych niezbędne jest zbadanie stabilizującego wpływu siarczanu potasu, który może być stosowany jako dodatek nawozowy. Celem wykonanych analiz było zbadanie zachodzących w mieszaninach przemian fizykochemicznych z uwzględnieniem niebezpiecznego rozkładu azotanowego dodatku nawozowego. Porównano wyniki otrzymane w trakcie analizy mieszanin azotanu amonu, chlorku potasu oraz siarczanu potasu w różnych proporcjach. Analizy wykonano z wykorzystaniem różnicowej analizy termicznej sprzężonej z termograwimetrią (DTA-TG). Otrzymane wyniki pomogą w stwierdzeniu, czy nawozy wieloskładnikowe na bazie azotanu amonu mogą zawierać chlorki, jeżeli w układzie obecne są dodatkowo substancje stabilizujące egzotermiczny rozkład. Przeprowadzone analizy pozwolą również na wykonywanie dalszych badań w celu znalezienia optymalnych dodatków zapewniających bezpieczeństwo w trakcie stosowania tego typu nawozów.

EN

Ammonium nitrate is used in the production of fertilizers and explosives. Its highly exothermic decomposition has caused numerous incidents that took place during the last century. There are some chemical compounds that can affect the decomposition of ammonium nitrate. Chlorides are described as an accelerating factor and sulphates are known to inhibit the exothermic reaction. Due to the presence of mixtures of ammonium nitrate and potassium chloride in the form of multicomponent fertilizers, it is necessary to examine the stabilizing influence of potassium sulphate, which can be used as a fertilizer additive. The aim of the study was to examine physicochemical changes, taking into account the dangerous decomposition of nitrate fertilizer additive. Results obtained from the thermal analysis of ammonium nitrate, potassium chloride and potassium sulphate mixtures of various rations were compared. Analysis was carried out using differential thermal analysis coupled with thermogravimetry (DTA-TG). Acquired results will help in determining whether ammonium nitrate-based fertilizers can contain chlorides in the presence of decomposition stabilizing substances. Analyses, that were carried out, should enable further research to find the optimal additives that could ensure the safe usage of aforementioned fertilizers.

5

Torf i węgiel brunatny jako surowce do otrzymywania kwasów humusowych

Huculak-Mączka M., Braun-Giwerska M., Nieweś D., Mulica M., Hoffmann J., Hoffmann K.

Proceedings of ECOpole

|

2018

|

Vol. 12, No. 2

499--505

PL

Kwasy humusowe stosowane są często w rolnictwie i wielu dziedzinach przemysłu. Substancje te mogą być wykorzystywane jako dodatki do rozmaitych preparatów nawozowych oraz pasz. Aplikacja kwasów humusowych do gleb umożliwia intensyfikację produkcji roślinnej. Zastosowanie tych związków w karmieniu zwierząt gospodarskich pozwala natomiast na otrzymywanie żywności lepszej jakości. Rezultaty te są szczególnie ważne ze względu na konieczność spełniania przez rolników coraz wyższych wymagań dotyczących ilości i sposobów wytwarzania produktów spożywczych. Istotne zatem jest wyznaczenie najkorzystniejszych procesów izolacji kwasów humusowych, określenie parametrów takich procesów, a także wskazanie odpowiednich surowców. Celem przeprowadzonych badań było otrzymywanie frakcji humusowej z dwóch materiałów organicznych, torfu i węgla brunatnego, metodą ekstrakcji alkalicznej. Określono przydatność tych surowców jako źródeł kwasów humusowych. Porównano również skuteczność ekstrakcji w zależności od rodzaju i stężenia zastosowanego ekstrahenta.

EN

Humic and fulvic acids are used frequently in agriculture and many branches of the industry. These substances may be utilized as additives to various fertilizer formulations and feed. The application of humic and fulvic acids to soils enables the intensification of plant production. The use of these substances in feeding livestock allows to obtain a better quality of food. These results are particularly important for farmers due to the necessity to meet increasingly high requirements regarding the quantity and methods of the food production. Therefore, it is important to determine the most beneficial processes for the isolation of humic substances, parameters of such processes and to indicate appropriate raw materials. The aim of this study was to obtain humic fractions from two organic materials, peat and lignite, by alkaline extraction. The usefulness of these raw materials as sources of humic and fulvic acids was determined. The effectiveness of the extraction with various types and concentrations of extractants was compared.

6

Analiza kinetyki reakcji złożonych na przykładzie rozkładu azotanu amonu

Popławski D., Huculak-Mączka M., Hoffmann K., Hoffmann J.

Proceedings of ECOpole

|

2018

|

Vol. 12, No. 2

561--569

PL

W pracy przedstawiono sposób wyznaczenia parametrów kinetycznych złożonej reakcji rozkładu azotanu amonu. W obliczeniach wykorzystano dane pochodzące z pomiarów przeprowadzonych z zastosowaniem skaningowej kalorymetrii różnicowej sprzężonej z termograwimetrią i spektrometrią mas (DSC-TG-MS). Badane próbki ogrzewano z trzema różnymi szybkościami: 3, 5 i 10 K/min. Parametry kinetyczne reakcji rozkładu wyznaczono z zastosowaniem metody dopasowywania modelu, wykorzystując regresję nieliniową. Uzyskane wyniki zdają się potwierdzać współistnienie dwóch konkurujących ze sobą procesów: endotermicznej dysocjacji i odparowania azotanu amonu oraz jego egzotermicznego rozkładu.

EN

The paper presents a method of determining the kinetic parameters of complex reaction of ammonium nitrate decomposition. The data from measurements carried out with the use of differential scanning calorimetry coupled with thermogravimetry and mass spectrometry (DSC-TG-MS) were used in the calculations. The test samples were heated with three different rates: 3, 5 and 10 K/min. Kinetic parameters of the decomposition reaction were determined by model fitting method using nonlinear regression. The obtained results seem to confirm the existence of two competing processes: the endothermic dissociation and evaporation of ammonium nitrate and its exothermic decomposition.

7

Reakcje o narastającej szybkości

Głowiński J., Hałat A., Hoffmann J., Popławski D., Klakočar-Ciepacz M.

Przemysł Chemiczny

|

2017

|

T. 96, nr 1

213--216

PL

Szybkość tworzenia produktu w reakcji wyróżniającej się ciągłym wzrostem lub wzrostem asymptotycznie osiągającym maksimum szybkości opisano równaniem potęgowym r = Aαa(1 - α)b(1 - β)c, w którym zmiennymi niezależnymi są stopnie przereagowania substratów α i β.

EN

In the reaction where the rate of reaction constantly increases or asymptotically attains a max. value, the rate of product formation was described as a power-law equation. The conversions of substrates were used as the independent variables.

8

Ocena jakości stałych nawozów na bazie azotanu(V) amonu i ich podatności na przenoszenie detonacji

Kaniewski M., Popławski D., Huculak-Mączka M., Nieweś D., Hoffmann K., Hoffmann J.

Przemysł Chemiczny

|

2017

|

T. 96, nr 10

2101--2104

PL

Wykorzystano model matematyczny pozwalający na ocenę podatności na przenoszenie detonacji nawozu na bazie azotanu(V) amonu z pomiarów jego właściwości fizykochemicznych w celu zastąpienia nim kosztowanego testu zalecanego w rozporządzeniu Parlamentu Europejskiego w sprawie nawozów. Wybrano równanie zaproponowane dla nawozów o wysokiej zawartości azotu na bazie azotanu(V) amonu powleczonych środkami powierzchniowo czynnymi. Zbadano takie właściwości fizykochemiczne nawozów azotowych uzyskanych z różnych źródeł, jak retencja oleju, gęstość nasypowa, uziarnienie, zawartość wilgoci oraz zawartość azotu całkowitego. Żaden z parametrów nie był niezgodny z wartościami deklarowanymi przez producentów. Stwierdzono, że wybrany model jest odpowiedni do oceny podatności na przenoszenie detonacji w nawozach o niższej zawartości azotu, jednakże konieczne jest ulepszenie lub zastąpienie go innym równaniem, aby móc szacować daną właściwość w nawozach o innych kompozycjach chemicznych.

EN

Samples of NH₄NO₃-based fertilizers were studied for porosity (oil retention), bulk d., grain size distribution, moisture and total N content to det. their liability to detonation according to a math. model given by A. Kołaczkowski et al. (2000). The model was fit to describe the detonating liability.

9

Badania nad zastosowaniem octanu wapnia do usuwania α- i β-kwasów z odpadów chmielowych

Hoffmann K., Huculak-Mączka M., Klem-Marciniak E., Kaniewski M., Popławski D., Hoffmann J.

Przemysł Chemiczny

|

2017

|

T. 96, nr 2

437--440

PL

Przedstawiono wyniki badań doświadczalnych procesu usuwania substancji goryczkowych (α- i β-kwasów), z zastosowaniem octanu wapnia, z odpadów chmielowych z przemysłu browarniczego, tzw. wychmielin, powstałych po zastosowaniu procesów ekstrakcji w warunkach nadkrytycznych. Pozbawione tą metodą gorzkich kwasów wychmieliny mogą być wykorzystane w mieszankach paszowych. Na podstawie wyników badań doświadczalnych określono warunki prowadzenia procesu. Ze względów technologicznych i paszowych należy stosować roztwory octanu wapnia o stężeniu 1-3% mas.

EN

Bitter substances (α- and β-acids) were removed from hop waste from the brewing industry by extn. with aq. Ca(OAc)2 solns. (1-5% by mass). The removal degree of α- and β-acids was 48-55% and that of their isomers was 49-79% by mass. The purified waste met the requirements for animal fodder.

10

Badania biodegradacji chelatorów nawozowych w środowisku wodnym w warunkach testu kinetycznego

Klem-Marciniak E., Hoffmann K., Hoffmann J., Porwoł M.

Przemysł Chemiczny

|

2017

|

T. 96, nr 11

2253--2255

PL

Określono stopień biodegradacji 5 ligandów wykorzystywanych w przemyśle nawozowym w warunkach testu kinetycznego. Stopień biodegradacji kwasu etylenodiamino-N,N’-di- [(2-hydroksyfenylo)octowego] wynosił 55%, a kwasu etylenodiamino-N,N’-di[(2-hydroksy-5-sulfofenylo)octowego] 34%. Tylko kwas iminodibursztynowy uległ całkowitej degradacji po 5 dniach eksperymentu.

EN

Five chelating agents were studied for biodegradability in activated sludge under kinetic test conditions (aeration) for 42 days. The degrdn. degree of the ethylenediamine-N,N’-di(2-hydroxyphenyl) acetic acid was 55% and of ethylenediamine-N,N’-di(2-hydroxy-5-sulfophenyl) acetic acid was 34%. The iminodisuccinic acid was completely degraded after 5 days of expts.

11

Właściwości fizykochemiczne wybranych chelatów nawozowych

Klem-Marciniak E., Hoffmann K., Kaniewski M., Hoffmann J.

Proceedings of ECOpole

|

2017

|

Vol. 11, No. 1

157--163

PL

Wzrost liczby ludności spowodował zwiększenie areału pól uprawnych, wprowadzenie nowych gatunków roślin, a także zubożenie gleb, co doprowadziło do rozwoju przemysłu nawozów makro- i mikroelementowych. Mikroelementy podawane w postaci chelatów charakteryzują się większym pobieraniem zastosowanego składnika, ułatwiają ich przemieszczanie się w roślinie, przez co charakteryzują się szybszym i skuteczniejszym działaniem, nawet w warunkach ograniczonej wilgotności. Struktura kleszczowa, którą tworzą, zapewnia trwałość oraz stabilizację mikroelementu. W Rozporządzeniu nawozowym opisano 13 związków należących do związków aminopolikarboksylowych (APCAs). Ligand z grupy APCA reaguje z mikroelementami w stosunku molowym 1:1, jest dobrze rozpuszczalny w wodzie, stabilizuje mikroelement w szerokim zakresie pH oraz zapewnia wysoki stopień skompleksowania. Nawozy takiego typu są 2-5 razy efektywniejsze niż nieorganiczne sole siarczanowe. Wysoki stopień pobrania składnika pokarmowego pozwala zmniejszyć dawkowanie nawozów, co minimalizują także niekorzystne wpływy na środowisko. Zastosowanie chelatów umożliwia stworzenie preparatu zawierającego jeden lub kilka składników występujących w małej ilości w roztworze glebowym. Celem pracy jest analiza właściwości fizykochemicznych wybranych chelatów stosowanych w przemyśle nawozowym.

EN

Causes of population growth include increasing the area of arable land, the introduction of new species of plants and soil depletion, which led to the development of the fertilizer industry macro- and micronutrients. Micronutrients in the form of chelates have a greater collection trace element, facilitate the movement of the plant, which are characterized by faster and more efficient operation, even under conditions of reduced humidity. The tick structure which is formed provides durability and stabilization of the micronutrient. The Regulation of the European Parliament and of the Council EC No 2003/2003 of 13 October 2003 is described 13 compounds belonging to the aminopolycarboxylic group (APCAs). Ligand from the group APCA reacts with trace elements in a molar ratio of 1:1, is highly soluble in water, stabilized trace element in a wide range of pH and a high degree of complexation. This type of fertilizer are 2-5 times more efficient than inorganic sulfate salts. The high degree of nutrients uptake can reduce the dosage of fertilizers, which minimize the adverse effects on the environment. The use of chelates allows the creation of a preparation comprising one or more microelements occurring deficiency. The aim of the study is to analyze the physicochemical properties of selected chelates used in the fertilizer industry.

12

Optymalizacja procesu utleniania NOx w procesie syntezy HNO3 z zastosowaniem programu Aspen Plus

Nieweś D., Kaniewski M., Popławski D., Huculak-Mączka M., Klem-Marciniak E., Hoffmann J., Hoffmann K.

Proceedings of ECOpole

|

2017

|

Vol. 11, No. 2

553--559

PL

Kwas azotowy(V) jest związkiem chemicznym, którego większość przemysłowej produkcji jest wykorzystywana do wytwarzania nawozów azotowych. Ze względu na ciągły wzrost zapotrzebowania na produkty azotowe, który podyktowany jest dynamicznym wzrostem populacji ludności świata, produkcja HNO3 ciągle wzrasta. Istotnym problemem w przypadku syntezy HNO3 jest kwestia zanieczyszczeń, głównie gazowych, które są generowane w trakcie procesu. Głównym celem badań było wykorzystanie symulacji komputerowej procesu utleniania mieszaniny gazowej tlenków azotu, powstałej po utlenieniu amoniaku, do innych form tlenkowych. Określono optymalne parametry procesowe pozwalające na otrzymanie jak najwyższego stężenia kwasu azotowego(V). Pozwala to na uzyskanie maksymalnego stopnia przereagowania NOx do końcowego produktu, co jednocześnie minimalizuje ilość gazów odlotowych stanowiących odpad poprodukcyjny. Analizę procesu oparto na symulacji komputerowej wykonanej w programie Aspen Plus. Optymalizowanym parametrem był strumień molowy gazowych produktów utleniania amoniaku, poddawanych dalszemu utlenieniu do NOx. Wykonana analiza pozwoliła na określenie zależności stężenia kwasu azotowego(V), a także stopnia przereagowania NOx do HNO3, od optymalizowanego parametru.

EN

Nitric acid is a chemical compound that is mostly used in the nitrate fertilizers production. Due to an increased demand for nitrogen compounds, which is caused by the growth in the global population, the production of nitric acid is increasing. An important issue in HNO3 production are the gaseous pollutants, which are generated during the process. The main objective of this study was the computer simulation of the oxidation process, where the substrate was a gas mixture formed after ammonia oxidation process. The essence of this process was the oxidation of gaseous mixture comprised of nitrogen oxides and oxygen to other nitrogen oxides. Optimal process parameters to obtain the highest HNO3 concentration were chosen. This allows to get the maximum NOx conversion and minimized concentration of NOx in a waste gas stream. Analysis of process parameters was based on the computer simulation in Aspen Plus. Molar flow of gaseous oxidation products of ammonia was optimized. Obtained results allowed to determine the dependency of the concentration of nitric acid and NOx to HNO3 conversion on optimized parameter.

13

Opis matematyczny oczyszczania ekstrakcyjnego kwasu fosforowego z użyciem eteru diizopropylowego

Huculak-Mączka M., Nieweś D., Kaniewski M., Hoffmann J., Hoffmann K.

Proceedings of ECOpole

|

2017

|

Vol. 11, No. 2

497--505

PL

Ze względu na szerokie zastosowanie, głównie w przemyśle nawozowym, kwas fosforowy jest jednym z ważniejszych produktów wielkiej chemii. Jego produkcja jest od wielu lat przedmiotem badań nieorganicznej technologii chemicznej. Głównym problemem w tzw. metodzie mokrej, ekstrakcyjnej, która stanowi podstawę przemysłowego otrzymywania H3PO4, jest kwestia jego oczyszczania z jonów metali przemieszczających się w procesie rozkładu surowca kwasem siarkowym(V) do kwasu fosforowego. Zanieczyszczenia te pochodzą głównie ze złóż minerałów fosforonośnych, będących surowcem w procesie. Prowadzi się liczne badania, mające na celu określenie przydatności wybranych rozpuszczalników organicznych w procesie oczyszczania ekstrakcyjnego kwasu fosforowego metodą ekstrakcji H3PO4 do fazy organicznej, a następnie reekstrakcji produktu wodą. Ze względu na występowanie surowców o coraz większej zawartości zanieczyszczeń poszukuje się nowych sposobów oceny przydatności poszczególnych ekstrahentów w zmieniających się warunkach technologicznych. Celem pracy było wykonanie symulacji komputerowej, w której modelowano proces ekstrakcyjnego oczyszczania kwasu fosforowego z zastosowaniem eteru diizopropylowego (DiPE). Otrzymane wyniki porównano z rezultatami eksperymentów laboratoryjnych, co umożliwiło zweryfikowanie zaproponowanego modelu matematycznego opisującego proces oczyszczania kwasu. W przyszłości możliwe będzie ocenienie zastosowania otrzymanego modelu matematycznego do opisu innych ekstrahentów.

EN

In the view of a wide range of applications of phosphoric acid, mainly in fertilizer industry, H3PO4 is one of the most important products in the large volume inorganic chemistry. Its industrial production has been the subject of studies in inorganic chemical technology for many years. The main problem of the wet, extraction method, which is the basic method of phosphoric acid production, is the separation of metal ions from the unpurified acid. These ions come from raw phosphorous materials, which were digested by sulfuric acid in the phosphoric acid production process. There are studies about the use of organic solvents in purification of phosphoric acid by extraction method, where H3PO4 is extracted to the organic phase and then next to the water. Researchers are looking for new methods of assessment of other extractants due to the increasing impurity of available raw materials. The main objective of this study was to simulate the method of phosphoric acid purification by extraction. Diisopropyl ether was used as an organic solvent. Results of the simulation have been compared with laboratory results. That allowed to verify the proposed model. The mathematical model can be assessed in terms of its usability for different extractants in the future.

14

Ocena szybkości sorpcji wilgoci przez odpadową wełnę mineralną

Huculak-Mączka M., Kaniewski M., Grzesiak D., Hoffmann J.

Proceedings of ECOpole

|

2017

|

Vol. 11, No. 1

141--147

PL

Wełna mineralna jest obecnie jednym z najczęściej stosowanych podłoży w uprawach roślin pod osłonami. Niestety, stosowanie tego rodzaju systemu upraw generuje trudny do zagospodarowania odpad. Jego utylizacja jest kłopotliwa i kosztowna, ponieważ maty wełny mineralnej nie ulegają praktycznie biodegradacji oraz charakteryzują się dużą objętością. Szacuje się, że w dwuletnim cyklu użytkowania mat z wełny mineralnej w produkcji szklarniowej z jednego hektara uprawy otrzymuje się od 100 do 150 m3 odpadu w postaci zużytego podłoża. Ciągle rosnące zapasy odpadowej wełny mineralnej stanowią ponadto poważny problem ekologiczny, gdyż odpad ten coraz częściej składowany jest na dzikich i nielegalnych wysypiskach. W efekcie zmienne warunki otoczenia mogą prowadzić zarówno do zmian właściwości fizycznych poużytkowej wełny mineralnej, jak i wpływać na skład chemiczny, rozwój patogenów grzybowych i bakteryjnych, czy reakcje między składnikami pożywki zachodzące wskutek przede wszystkim oddziaływania wody. Średnia roczna wilgotność względna powietrza w Polsce wynosi od 78 do 84%, a średnia roczna suma opadów około 600 mm. W celu wtórnego wykorzystania wełny mineralnej w rolnictwie i w perspektywie magazynowania czy transportu zużytych mat ważne jest, by ocenić szybkość sorpcji wilgoci w temperaturze i wilgotności względnej odpowiadającym warunkom zewnętrznym. Celem przeprowadzonych badań była ocena poziomu zawartości wilgoci w odpadowej wełnie mineralnej w temperaturze 25°C w zależności od zadanej wilgotności względnej: 30, 60, i 90%. W celu osiągnięcia zakładanej wilgotności wykorzystano dane tabelaryczne prężności parcjalnej nad roztworami woda-H2SO4. W badaniach wykorzystano wełnę w formie postrzępionej, jak również w formie sześcianu, oddającej kształt i strukturę maty.

EN

Mineral wool is commonly used as a substrate for soilless cultivation of plants. However, the use of this type of cultivation system generates a specific kind of waste, which is difficult to manage. Its recycling is troublesome and expensive because mats of rockwool are not biodegradable and, as a waste, have a large volume. It is estimated that 100-150 m3 of waste in the form of used substrate is obtained from two-years lifetime of rockwool mats in greenhouse production used in one hectare of crop. Constantly increasing stocks of waste mineral wool are also the serious environmental problem because this waste is being stored on a wild and illegal landfills. As a result, variable environmental conditions may lead to changes in the physical properties of postconsumer mineral wool and may affect the chemical composition, the development of fungal and bacterial pathogens or reaction between the components of the medium occurring as a result of water action. The annual average relative air humidity in Poland ranges from 78 to 84% and average annual rainfall is about 600 mm. To reuse the mineral wool in agriculture or to determine valid methods of its storage and transportation, it is important to evaluate the rate of moisture sorption at a temperature and relative humidity corresponding to external conditions. The aim of this study was to evaluate the level of moisture in the waste mineral wool at 25°C, depending on relative humidity: 30, 60, and 90%. In order to achieve the expected humidity, tabular data of the partial vapor pressure over water-H2SO4 solutions were used. The study used mineral wool in the frayed form and in the form of a cube, which reflects the shape and structure of the mat.

15

Badania stabilności termicznej mieszanin azotanu amonu z chlorkiem potasu

Kaniewski M., Klem-Marciniak E., Huculak-Mączka M., Hoffmann J.

Proceedings of ECOpole

|

2017

|

Vol. 11, No. 1

149--155

PL

Azotan amonu jest substancją chemiczną posiadającą wiele zastosowań, między innymi w produkcji nawozów mineralnych oraz materiałów wybuchowych. Jest to substancja, której rozkład stanowi poważne zagrożenie dla otoczenia. Obecność jonów chlorkowych zdefiniowana jest jako czynnik przyspieszający rozkład azotanu amonu. Z uwagi na występowanie mieszanin azotanu amonu z chlorkiem potasu w nawozach wieloskładnikowych konieczne jest zbadanie stabilności termicznej układów zawierających oba związki. Celem wykonanych analiz było zbadanie zachodzących w mieszaninach przemian fizykochemicznych z uwzględnieniem niebezpiecznego rozkładu azotanowego dodatku nawozowego. Porównano wyniki otrzymane w trakcie analizy mieszaniny azotanu amonu oraz chlorku potasu w różnych proporcjach, a także wyniki uzyskane dla tych składników zbadanych osobno. Do przeprowadzenia analizy zachodzących w badanym układzie przemian zastosowano różnicową analizę termiczną sprzężoną z termograwimetrią (DTA-TG). Otrzymane wyniki mogą pomóc w odpowiednim komponowaniu składu nawozów zawierających azotan amonu oraz jony chlorkowe. Pozwolą one także na kontynuacje badań w celu określenia wpływu dodatku innych związków chemicznych na zbadany układ.

EN

Ammonium nitrate is a chemical compound that has many uses, including a production of mineral fertilizers or explosives. Decomposition of this substance poses a serious threat to its surroundings. Presence of chloride ions is defined as an accelerating factor for ammonium nitrate decomposition. Due to the existence of multicomponent fertilizers containing ammonium nitrate and potassium chloride, it is necessary to examine thermal stability of chemical systems comprising both compounds. The main objective of the research was to study phase transitions occurring in analyzed mixtures including dangerous decomposition of nitrate fertilizer component. Results from thermal analysis of ammonium nitrate, potassium chloride and mixtures containing both compounds in various proportions were compared. Analysis was carried out using differential thermal analysis coupled with thermogravimetry (DTA-TG). Acquired results might become helpful in formulation of an appropriate composition of fertilizers containing ammonium nitrate and chloride ions. Further research can be conducted in order to determine the effect of an addition of different chemical compounds to abovementioned systems.

16

Badania nad wykorzystaniem fosforanu tributylu w procesach oczyszczania kwasu fosforowego(V)

Hoffmann K., Huculak-Mączka M., Kaniewski M., Hoffmann J.

Przemysł Chemiczny

|

2016

|

T. 95, nr 11

2276--2280

PL

Przedstawiono wyniki badań procesu oczyszczania kwasu fosforowego(V) metodą ekstrakcji H3PO4 do fazy organicznej, z wykorzystaniem tributylofosforanu (TBP) jako ekstrahenta. Badania prowadzono w skali laboratoryjnej dla założonej macierzy przebiegu eksperymentu, stosując modelowy kwas fosforowy(V). Jako reprezentację zanieczyszczeń wykorzystano jony żelaza występujące w kwasie ekstrakcyjnym. Dokonano optymalizacji procesu. Stwierdzono, że zastosowanie TBP do ekstrakcji H3PO4 z zanieczyszczonego kwasu pozwala otrzymać praktycznie czysty kwas fosforowy(V).

EN

Com. H3PO4 was purified by extn. with (BuO) 3PO from an aq. soln. to remove Fe3+ ions under lab. conditions according to a design of expts. at 32–45°C and H2O/(BuO) 3PO vol. ratio 0.3–1.5. The process was described by a polynomial equation. The highest extn. degree (82.45%) was achieved at 16.15°C and H2O/(BuO) 3PO ratio 0.3 after 53.13 min of extn.

17

Dziś trudny odpad jutro surowiec

Hoffmann J, Hoffmann K., Huculak-Mączka M., Surowiak A., Surowiak S., Surowiak A.

Recykling

|

2015

|

nr 7-8

24--27

18

Właściwości nawozowe osadu pofiltracyjnego z gnojowicy świńskiej

Klem-Marciniak E., Hoffmann K., Huculak-Mączka M., Hoffmann J., Makara A., Kowalski Z.

Przemysł Chemiczny

|

2015

|

T. 94, nr 12

2158-2161

PL

Gnojowica zawiera duże ilości składników nawozowych i polepszających strukturę gleby. Wtórne wykorzystanie jej w produkcji rolniczej ograniczy zużycie azotu i potasu, import nieodnawialnych surowców fosforowych i gazu ziemnego, a także pozwoli zmniejszyć problem ekologiczny związany z występowaniem odorów i zanieczyszczenia atmosfery, gleb i wód gruntowych. Zastosowano filtrację w rozdziale gnojowicy świńskiej, jako wstępny proces jej dalszego wykorzystania oraz określono właściwości nawozowe otrzymanego osadu.

EN

Six pig manure samples were treated with H3PO4 and H2SO4 to mineralize the org. matter and kill microorganisms, modified by addn. of lime milk and superphosphate, filtered off, and analyzed for P, N, Ca, P, Mg, S and Fe by std. methods. The process resulted in decreasing the N content and increasing the P content in the solid fertilizer produced.

19

Stabilność termiczna wybranych nawozów handlowych zawierających azotan amonu

Popławski D., Grzesiak D., Kaniewski M., Wójcik M., Hoffmann J.

Przemysł Chemiczny

|

2015

|

T. 94, nr 6

943-947

PL

Azotan amonu jest głównym składnikiem nawozów najczęściej stosowanych w rolnictwie. Wielkotonażowość ich produkcji w połączeniu ze skłonnością azotanu amonu do wybuchowego rozkładu mogą jednak stanowić istotne zagrożenie bezpieczeństwa. W związku z tym, nawozy na bazie azotanu amonu często zawierają odpowiednio dobrane dodatki stabilizujące. Ich działanie ma zróżnicowany charakter i skuteczność. Celem przeprowadzonych analiz było zbadanie przemian fizykochemicznych zachodzących w wybranych handlowych nawozach azotowych zawierających takie dodatki, jak węglany lub siarczany. Badania przeprowadzono z wykorzystaniem różnicowej analizy termicznej i termograwimetrii sprzężonych ze spektrometrią mas (DTA-TG-MS). Uzyskane wyniki potwierdziły wysoką skuteczność wypełniaczy węglanowych w ograniczaniu niepożądanych efektów egzotermicznych towarzyszących rozkładowi azotanu amonu. Natomiast dodatek siarczanów istotnie wpływa na jego przemiany fazowe. Wszystkie spośród zbadanych saletrzaków wykazały się znacznie wyższym poziomem bezpieczeństwa w porównaniu z czystym azotanem amonu.

EN

The samples of NH₄NO₃-contg. fertilizers modified by addn. of carbonates or sulfates were heated up to 450°C under He flow (60 mL/min) in thermal analyzer coupled with thermobalance and mass spectrometer. The heating rate was 5°C/min. The presence of carbonate fillers in fertilizers significantly reduced the adverse effects assocd. with exothermic decompn. of NH₄NO₃.

20

Porównanie pylistej i granulowanej postaci nawozu fosforowo-siarkowego wytworzonego na bazie mielonego fosforytu w aspekcie wpływu na środowisko

Stanisławska-Głubiak E., Korzeniowska J., Hoffmann J., Górecka H.

Przemysł Chemiczny

|

2015

|

T. 94, nr 3

408-411

PL

Porównano pylistą i granulowaną postać nawozu fosforowo-siarkowego wytworzonego na bazie mielonego fosforytu Maroko, o stosunku fosforytu do siarki 10:1. Badano wpływ fizycznej postaci tego nawozu na zmiany niektórych parametrów chemicznych gleby i wody przesiąkającej przez profil glebowy. Oceniano odczyn gleby, zawartość przyswajalnego fosforu i siarki w glebie oraz stężenie jonów fosforanowych(V) i siarczanowych(VI) w wodzie. W aspekcie ochrony środowiska szczególne znaczenie ma zawartość jonów fosforanowych(V) w wodach, ponieważ nadmiar fosforanów stanowi zagrożenie eutrofizacją. W okresie 2 lat po zastosowaniu nawozów mniejsze i mniej gwałtowne zmiany w glebie i wodzie powodowała postać granulowana w porównaniu z pylistą.

EN

Ground phosphate rock was used as a PS fertilizer in powdery and granular form (P:S ratio 10:1) for growing oats, lupine and maize in field expts. The soil pH, contents of available P and S in the soil and the concn. of phosphate(V) and the sulfate(VI) ions in water filtrate were detd. Use of the granular fertilizers resulted in minor and less rapid changes in soil and water in comparison with the powdery one.