Czasopismo Inżynieria i Ochrona Środowiska

ISSN 1505-3695

Kolegium Redakcyjne

Strona czasopisma w trakcie migracji pod NOWYM ADRESEM

UWAGA ! Preferujemy artykuły w języku angielskim.

Drodzy Czytelnicy i Autorzy

Seria wydawnicza "Inżynieria i Ochrona Środowiska" stanowi czasopismo naukowe, w którym są zamieszczane prace naukowe i opracowania techniczne obejmujące szeroko rozumianą inżynierię i ochronę środowiska. Inicjatywa powołania czasopisma powstała w lutym 1997r. w Ustroniu na spotkaniu dziekanów wydziałów politechnik prowadzących kierunki studiów inżynieria środowiska i ochrona środowiska. W 2001r Komitet Inżynierii Środowiska PAN objął swoim patronatem wydawanie naszego czasopisma. 

Mamy nadzieję, że "Inżynieria i Ochrona Środowiska" zyskała już wielu Czytelników. Jak wiadomo jest ona adresowana przede wszystkim do środowisk naukowych, technicznych i przemysłowych, zainteresowanych problematyką publikowanych artykułów. Nie mniej jednak swą ofertę wydawniczą kierujemy zarówno do teoretyków, jak i praktyków, a także do wszystkich osób pasjonujących się inżynierią i ochroną środowiska. Zainteresowanych zapraszamy do współpracy.

 

Tom 16, Numer 3

1. Porównanie węgla aktywnego i nanorurek węglowych jako adsorbentów do usuwania 2,4-dichlorofenolu z wody
Comparison of Activated Carbon and Carbon Nanotubes as Adsorbents for the Removal of 2,4-dichlorophenol from Water
Andrzej Świątkowski, Krzysztof Kuśmierek
Strony: 293-301, Pobierz w wersji .PDF

Celem prezentowanej pracy było porównanie węgla aktywnego i nanorurek węglowych jako adsorbentów do usuwania 2,4-dichlorofenolu z wody. Do badań wybrano węgiel aktywny L2S Ceca o powierzchni właściwej 945 m2/g oraz wielościenne nanorurki węglowe o niemodyfikowanej powierzchni (SBET = 181 m2/g). Zbadano zarówno kinetykę adsorpcji, jak i adsorpcję w stanie równowagi. 2,4-dichlorofenol adsorbował się szybciej na nanorurkach niż na węglu aktywnym, jednak z o wiele mniejszą skutecznością. Po osiągnięciu równowagi (po 2 godzinach) na nanorurkach zaadsorbowało się 19% chlorofenolu, natomiast na węglu aktywnym (po 5 godzinach) prawie 91%. Kinetyka przebiegała zgodnie z modelem pseudo II rzędu, współczynniki korelacji R2 wynosiły powyżej 0,99. Izotermy adsorpcji 2,4-dichlorofenolu w warunkach statycznych zostały opisane modelem Langmuira. Zastosowano pięć różnych form prostoliniowych równania Langmuira. Uzyskane wysokie wartości współczynników korelacji świadczą o dobrym dopasowaniu modelu teoretycznego do izoterm doświadczalnych. Wartości stałych qm są wielokrotnie wyższe dla węgla aktywnego niż nanorurek węglowych, co dowodzi, że 2,4-dichlorofenol adsorbuje się o wiele lepiej na węglu aktywnym niż na wielościennych nanorurkach węglowych.

Adsorption is one of the well-established and effective techniques for the removal of chlorophenols from natural environment. The aim of the present study was to compare the activated carbon and carbon nanotubes as adsorbents for the removal of 2,4-dichlorophenol from water. As adsorbent the activated carbon L2S Ceca (SBET = 945 m2/g) and unmodified multi-walled carbon nanotubes (SBET = 181 m2/g) were chosen. Both the kinetic and adsorption equilibria were investigated. Adsorption quantities were determined by high- -performance liquid chromatography with diode-array detector. The kinetic experiments were carried out for initial concentration of 2,4-dichlorophenol 1.0 mmol/dm3 and 0.05 g of adsorbent. The results showed that 2,4-dichlorophenol was adsorbed more rapidly on carbon nanotubes than onto activated carbon. Adsorption equilibrium was achieved after 2 and about 5-6 hours on carbon nanotubes and activated carbon, respectively. In order to investigate the kinetics of adsorption of 2,4-dichlorophenol the constants were determined in terms of the pseudo-first-order and pseudo-second-order equations. The pseudo-second-order model fits the experimental data quite well with the correlation coefficients greater than 0.99. These results indicate that the adsorption system belongs to the second-order kinetic model. In adsorption isotherm studies, solutions of 2,4-dichlorophenol with different initial concentrations (0.1, 0.5, 1.0, 1.5, 2.0 and 2.5 mmol/dm3) were shaken for 3 hours (carbon nanotubes) or 6 hours (activated carbon). The adsorption data were analyzed by a regression analysis to fit the five linearized expressions of Langmuir isotherm model. The values of the coefficient of correlation (>0.99) obtained from Langmuir 1, 2 and 5 expressions indicate that there is strong positive evidence that the adsorption of 2,4-dichlorophenol on activated carbon and carbon nanotubes follows the Langmuir isotherm. The lower coefficient of correlation values for Langmuir 3 and 4 linear expressions, suggest that it is not appropriate to use this type of linearization. Significantly higher values of qm determined from the Langmuir plots indicate that the 2,4-dichlorophenol is adsorbed better on activated carbon than multi-walled carbon nanotubes.

2. Usuwanie fenolu na węglach aktywnych otrzymanych z paku antracenowego
Phenol Removal on Anthracene Pitch-based Activated Carbon
Ewa Lorenc-Grabowska, Kamila Torchała, Jacek Machnikowski
Strony: 303-312, Pobierz w wersji .PDF

W pracy zbadano zdolność węgla aktywnego otrzymanego z paku antracenowego do adsorpcyjnego usuwania fenolu. W celach porównawczych zastosowano również komercyjny węgiel aktywny otrzymany z łupin orzecha kokosowego. Węgle scharakteryzowano w oparciu o analizę techniczną, elementarną oraz sorpcję azotu w 77 K. Badane węgle są węglami typowo mikroporowatymi. Adsorpcję fenolu przeprowadzono w warunkach statycznych w temperaturze pokojowej. Wyznaczono czasy osiągania stanu równowagi oraz nadmiarowe izotermy adsorpcji, które scharakteryzowano w oparciu o równania Langmuira i Freundlicha. Stwierdzono, że węgle aktywne otrzymane z paku adsorbują fenol lepiej niż komercyjny węgiel aktywny. Zaobserwowano, że sorpcja w monowarstwie wyznaczona z równania Langmuira zależy od objętości porów o szerokości mniejszej niż 1,4 nm.

The adsorptive properties of anthracene pitch-based powder activated carbons (AACs) towards the phenol removal have been studied. The AACs were prepared by steam or CO2 activation of the preoxidized precursor. Different methods of pitch preoxidation were used, i.e. air oxidation and wet oxidation with mixture of sulfuric/nitric acid, and sulfuric acid/peroxide. For comparison the commercial activated carbon from coconut shell has been used (OK). The studied ACs have been characterized in terms of proximate, elemental analysis and porous texture. The studied activated carbons are predominantly microporous. The AACs are almost ash free with slightly acidic surface characteristics. The OK has low ash content and slightly basic surface characteristics. The heteroatoms content N+O is comparable for AACs whereas the OK has the lowest heteroatom content. The phenol adsorption processes were carried out in static condition at ambient temperature. The equilibrium time and equilibrium sorption isotherms were determined. The equilibrium time varied from 8 to 48 hours. The Langmuir and Freundlich models were applied to interpret the data. The sorption capacity of AACs was twofold higher than the sorption capacity of the commercial OK. The correlation between the Langmuir sorption capacity and volume of pores smaller than 1.4 nm were observed.

3. Adsorpcja 2,4,6-trichlorofenolu na węglu aktywnym z roztworów wodno-metanolowych
Adsorption of 2,4,6-Trichlorophenol onto Activated Carbon from Water-methanol Solutions
Lidia Dąbek, Krzysztof Kuśmierek, Andrzej Świątkowski
Strony: 313-321, Pobierz w wersji .PDF

W pracy zbadano adsorpcję 2,4,6-trichlorofenolu na węglu aktywnym Norit R3-ex z wody, metanolu oraz roztworów woda/metanol o różnym składzie procentowym. Rozpatrywano zarówno kinetykę procesu, jak i adsorpcję w stanie równowagi. Badania kinetyczne pokazały, że 2,4,6-trichlorofenol adsorbował się szybciej z metanolu niż z wody, równowaga ustalała się odpowiednio po 3 i 5 godzinach. Kinetyka przebiegała zgodnie z modelem pseudo II rzędu, o czym świadczą wyższe wartości współczynników korelacji (> 0,99). Zbadano również adsorpcję w stanie równowagi z wody, metanolu oraz roztworów wodno- -metanolowych, zawierających 25, 50 i 75% rozpuszczalnika organicznego. Izotermy adsorpcji były dobrze opisane równaniem Freundlicha. Wartości stałych Freundlicha KF zmniejszały się wraz ze wzrostem zawartości metanolu w roztworze (od 1,533 dla wody do 0,288 dla czystego metanolu). Pokazuje to, że metanol wpływa negatywnie na adsorpcję 2,4,6-trichlorofenolu na węglu aktywnym. Zwiększenie zawartości rozpuszczalnika organicznego w roztworze powoduje pogorszenie adsorpcji.

Adsorption of chlorophenols on activated carbon is one of the most popular methods for their removal from water. The adsorption process is affected by the adsorbate and adsorbent properties, temperature, and solution properties (e.g. ionic strength, pH). The influence of these parameters on the adsorption of chlorophenols on activated carbon is well documented, but to our knowledge there is no information on the effect of organic solvents. The purpose of this study was to examine the adsorption of the 2,4,6-trichlorophenol on activated carbon Norit R3-ex from water, methanol, and from water/methanol mixtures of different composition (25/75, 50/50 and 75/25%). Both, the kinetics and adsorption equilibria were investigated. The adsorbate concentrations in the solutions were measured by high- -performance liquid chromatography with ultraviolet detection. The kinetic studies were conducted for initial concentration of chlorophenol 0.25 mmol/dm3 from water and methanol. It was observed that 2,4,6-trichlorophenol was adsorbed more rapidly from the methanol than from the water, but nevertheless effective adsorption was much worse (41 vs. 93%). Adsorption equilibrium was achieved after 5 hours for water and after about 3 hours for methanol, respectively. In order to investigate the kinetics of adsorption the constant of adsorption were determined in terms of the pseudo-first-order and pseudo-second-order equations. The results showed that the pseudo-first-order model gives poor fitting with low R2 values, whereas the pseudo-second order model fits the experimental data quite well with correlation coefficients better than 0.99. Adsorption equilibrium data were also analyzed and were fitted well using Freundlich isotherm in the studied concentration range (from 0.05 to 0.5 mmol/dm3). The values of KF determined from the Freundlich plots decreased with increasing amount of methanol in a solution (from 1.533 for water to 0.288 for pure methanol). This suggests that methanol has a negative effect on the adsorption on activated carbon. Increasing of the methanol concentration in the solution results in deterioration of the 2,4,6-trichlorophenol adsorption.

4. Materiały węglowe jako nośniki leków - wykorzystanie nowatorskiej metody HMD (hot-melt deposition) w syntezie układów kontrolowanego uwalniania paracetamolu
Carbon Materials as Drug Carriers - the Use of Innovative Method of HMD (Hot-Melt Deposition) in the Synthesis of New Drug Delivery Systems of Paracetamol
Agnieszka Bielicka, Marek Wisniewski, Artur P. Terzyk, Piotr A. Gauden, Sylwester Furmaniak, Piotr Kowalczyk
Strony: 323-330, Pobierz w wersji .PDF

Metoda „hot-melt deposition” (HMD) cieszy się coraz większym zainteresowaniem, o czym świadczą liczne prace dotyczące preparatyki nośników leków otrzymywanych na bazie polimerów. Osadzanie leków metodą HMD ma na celu rozproszenie medykamentu w homogeniczny sposób w stosowanej matrycy. Metoda ta umożliwia wykorzystanie trudno lub słabo rozpuszczalnych leków w preparowanych układach uwalniania leków. Przedstawione wyniki systematycznych badań adsorpcji paracetamolu na zamkniętych, komercyjnie dostępnych i niemodyfikowanych nanorurkach węglowych, a także wybranych węglach aktywnych z wykorzystaniem analizy termicznej, adsorpcji metodą statyczną i dynamiczną, symulacji metodą dynamiki molekularnej pozwoliły potwierdzić, iż paracetamol w przestrzeniach międzyrurowych i w porach węgli aktywnych występuje w postaci nanoagregatów. W niniejszej pracy przedstawiono także wyniki badań osadzania paracetamolu na wybranych materiałach węglowych metodą HMD poprzez wygrzewanie w wysokich temperaturach. Zastosowanie powyższej metodyki umożliwiło otrzymanie nowego rodzaju nośnika leku. Nowe układy charakteryzowały się różną szybkością procesu uwalniania medykamentu, która zależała od typu węglowej matrycy i parametrów procesu. Metoda „hot-melt” okazuje się perspektywiczną metodą otrzymywania nowych skutecznych i efektywnych układów uwalniania leków z wykorzystaniem nanorurek węglowych jako nośników.

A method called hot-melt deposition (HMD) has increasingly been reported in the pharmaceutical literature as a means of preparing of polymer drug deliver vehicles. HMD has been widely applied to disperse drugs in a matrix down to the molecular level. This technology gives new hope to the glass or solid solution approach as a delivery system for poorly soluble drugs. We discussed the results of systematic studies of paracetamol adsorption on closed, commercially available, unmodified carbon nanotubes and some active carbons. The results of thermal analysis, static and dynamic adsorption measurements, and molecular dynamics simulation lead to suggestion about the formation of paracetamol nanoaggregates in the interstitial spaces between nanotubes and in the pores in active carbons. Next we illustrate that the behavior of adsorbed paracetamol during heating leads to the creation of a new drug delivery system. This new system has different rate of drug deposition which depends of the type of applied carbons matrix as well as the parameters of process. Moreover, we show that the creation of nanoagreggates can be successfully applied in new drug delivery vehicles. Summing up, it should be pointed out that carbon nanotubes can be very promising materials for preparation of new drug delivery systems.

5. Wpływ zmian pH i temperatury na proces adsorpcji kwasu salicylowego na przemysłowych węglach aktywnych
The Effect of pH and Temperature on Adsorption of Salicylic Acid for Industrial Activated Carbons
Anna Szymonik, Joanna Lach
Strony: 331-339, Pobierz w wersji .PDF

Przeprowadzono badania nad sorpcją kwasu salicylowego z roztworów wodnych na przemysłowych węglach aktywnych WG-12 i ROW-08. Wykazano, że wielkość adsorpcji na poszczególnych węglach aktywnych zależy od pH i temperatury roztworu, z którego są sorbowane. Najistotniejsze znaczenie ma wartość pH roztworu, która decyduje o stopniu jonizacji cząsteczek kwasu. Najwięcej cząstek jest adsorbowanych przy niskich wartościach pH (pH = 2), w których kwas występuje w formie niezjonizowanej. Badania adsorpcji prowadzone w temperaturach 20 i 40°C świadczą o egzotermiczności procesu.

The article presents the results of the study on sorption of salicylic acid from water solutions on the selected industrial activated carbons: WG-12, ROW 08 and F-300. The highest efficiency of sorption was observed for the F-300 activated carbon. The efficiency of sorption on selected activated carbons depends on pH and temperature of the solution subjected to sorption. The highest number of particles was adsorbed at low values of pH (pH = 2) and at low temperature (20°C). With the increase in pH and temperature of the solution the efficiency of adsorption decreases.

6. Sorpcja chromu Cr(VI) w obecności kwasu benzoesowego na wybranych węglach aktywnych
Sorption of Chromium Cr(VI) in the Presence of Benzoic Acid on Selected Activated Carbons
Ewa OKONIEWSKA
Strony: 341-351, Pobierz w wersji .PDF

Węgle aktywne wykorzystywane są do oczyszczania wody i ścieków m.in. ze związków organicznych. Ze względu na to, że na powierzchni węgli aktywnych znajdują się grupy funkcyjne o różnym charakterze, mogą sorbować także jony m.in. metali ciężkich. W pracy przedstawiono wyniki sorpcji chromu Cr(VI) przy dwóch wartościach pH: wyjściowym, wynoszącym ok. 4,8 oraz 7 z roztworów jednoskładnikowych oraz z roztworu zawierającego także związek organiczny, którym był kwas benzoesowy. Przeanalizowano wpływ jednoczesnej obecności kwasu benzoesowego na wielkość pojemności sorpcyjnej węgli aktywnych WG-12, F-300 i ROW 08 w stosunku do chromu Cr(VI). Przeprowadzone badania wykazały, że w przypadku sorpcji Cr(VI) z roztworów jedno- i dwuskładnikowych przy wyjściowym pH roztworu największe pojemności sorpcyjne uzyskano dla węgla F-300, nieco mniejsze na węglu WG-12, natomiast najmniejsze dla węgla aktywnego ROW 08. W przypadku sorpcji z roztworu o pH = 7 największe pojemności sorpcyjne uzyskano dla węgla ROW 08, następnie dla F-300, najmniejsze dla WG-12.

The activated carbons are used for water treatment among others in eliminating organic compounds. Due to the fact that on the surface of activated carbons there are functional groups of different nature they can also absorb ions among others of heavy metals. The results of sorption of chromium Cr(VI) at two pH values were presented: output ratio of about 4.8 and 7 of solutions of mono-and from a solution containing the organic compound, which was benzoic acid. The influence of the simultaneous presence of benzoic acid to the size of the sorption capacity of activated carbons WG-12, F-300 and RD 08 for chromium Cr(VI). The study showed that for sorption of Cr(VI). One of the solutions and the original binary output pH largest sorption capacity was obtained for the carbon F-300, slightly lower for carbon WG-12, and the lowest for the activated carbon ROW 08 In the case of adsorption from solution at pH = 7, the largest adsorption capacities for carbon achieved ROW 08, then the F-300, the smallest were observed for the WG-12.

7. Struktura porowata węgli aktywnych z odpadowych tworzyw sztucznych
Pore structure of activated carbons from waste polymers
Leszek Czepirski, Jakub Szczurowski, Mieczysław Bałys, Wiesława Ciesińska, Grzegorz Makomaski, Janusz Zieliński
Strony: 353-359, Pobierz w wersji .PDF

Zwiększająca się ilość odpadowych tworzyw sztucznych stwarza wiele istotnych problemów technicznych, ekologicznych i ekonomicznych. Konieczność rozwiązywania powyższych problemów narzucają także obowiązujące przepisy prawne. Interesującym z poznawczego i utylitarnego punktu widzenia kierunkiem zagospodarowania niektórych odpadów polimerowych jest wytwarzanie z nich adsorbentów węglowych. Wysokie ceny i zmniejszająca się dostępność tradycyjnych źródeł surowcowych do produkcji adsorbentów węglowych powodują zainteresowanie możliwościami produkcji adsorbentów węglowych z surowców tańszych lub odpadowych (drewno, żywice jonowymienne, zużyte opony samochodowe, tworzywa sztuczne). Produkcja adsorbentów węglowych w powiązaniu z udoskonalaniem metod karbonizacji, aktywacji i modyfikacji może stanowić alternatywną drogę utylizacji tego typu odpadów. W pracy podjęto próbę wykorzystania odpadowego poli(tereftalanu etylenu), poli( metakrylanu metylu) i żywicy fenolowo-formaldehydowej oraz paku węglowego do otrzymywania adsorbentów węglowych. Serię kompozycji pakowo-polimerowych o różnym stosunku masowym pak/polimer poddawano karbonizacji w różnych warunkach (szybkość ogrzewania, końcowa temperatura karbonizacji, czas utrzymywania próbki w końcowej temperaturze karbonizacji), a następnie aktywacji przy użyciu różnych czynników aktywujących (para wodna, ditlenek węgla, alkalia). Teksturę porowatą uzyskanych próbek scharakteryzowano na podstawie pomiarów izoterm adsorpcji i desorpcji par azotu (77 K) oraz izoterm adsorpcji ditlenku węgla (273 K), wyznaczając wielkość powierzchni właściwej BET, parametry struktury mikroporowatej (objętość i rozkład objętości mikroporów metodą Monte Carlo i Density Functional Theory), rozkład objętości i powierzchni mezoporów wg Barrera-Joynera- Halendy. Wykazano, że rodzaj surowca, warunki karbonizacji i aktywacji oraz rodzaj czynnika aktywującego umożliwiają otrzymanie adsorbentu węglowego o pożądanym z punktu widzenia potencjalnych zastosowań rozkładzie porów.

Activated carbons are widely used in gas purification and separation, solvent recovery, wastewater treatment, etc. It is recognized that the pore structure is the most important property of activated carbons for their application in adsorption processes. Many investigations have been performed to explore novel raw materials (such as waste polymers) and to optimize the preparation conditions to obtain activated carbons with the desired porous properties. In this paper the preparation and characterization of activated carbons from poly(ethylene terephtalate), poly(methylene methacrylate), phenol/formaldehyde resin and coal-tar pitch was studied. The influence of the mass ratio pitch/polymer, carbonization conditions, as well as the activation agent used (steam, carbon dioxide, potassium hydroxide) on the characteristics of the samples were considered. The textural characteristics were studied by adsorption of gases and vapors. These allow to establish the influence of the experimental treatment parameters in the porous network of the samples. Moreover, the analysis of the adsorption data has been carried out by BET and Dubinin-Radushkevich (DR) equations as well as by the Monte Carlo (MC), Density Functional Theory (DFT) and Barrer-Joyner-Halenda’s methods. The results of these analysis were very consistent and permuted to determine the porous structure of the samples and also to identify the individual adsorption mechanism.

8. Zastosowanie mieszaniny węgli aktywnych o różnym charakterze powierzchni do oczyszczania oleju posmażalniczego
Application of Mixture of Active Carbons with Various Surface Character to Purification of Used Frying Oil
Wojciech Chwiałkowski
Strony: 361-371, Pobierz w wersji .PDF

W pracy przedstawiono wyniki badań nad zastosowaniem mieszaniny węgli aktywnych o różnym charakterze powierzchni do oczyszczania zużytego oleju smażalniczego. Modyfikowane węgle aktywne zostały przygotowane poprzez wygrzewanie w temperaturze 1000°C w atmosferze azotu oraz utlenianie nadtlenkiem wodoru. Analizowano zmiany parametrów fizyczno-chemicznych, jakościowych oraz składu kwasów tłuszczowych frytury posmażalniczej oraz po oczyszczaniu adsorpcyjnym. Wyniki oczyszczania za pomocą węgli aktywnych porównano z wynikami oczyszczania oleju za pomocą komercyjnie stosowanego adsorbentu mineralnego. Oczyszczanie adsorpcyjne oleju posmażalniczego za pomocą mieszaniny węgla ARW i ARP2 efektywnie poprawiło jakość oleju. Traktowanie mieszaniną adsorbentów spowodowało obniżenie ilości substancji barwnych, produktów pierwotnego i wtórnego utleniania, jak również związków polarnych. W wyniku oczyszczania wzrosła również ilość substancji o charakterze nienasyconym.

The objective of this study was to remove degradation products from rapeseed oil used for frying French fries by adsorption on mixture of active carbons with various surface character. Modified active carbons were prepared by thermal treatment of commercial active carbon at temperature of 1000°C in nitrogen atmosphere (ARW) and by hydrogen peroxide oxidation (ARP2). Changes of physicochemical and quality parameters as well as content of fatty acids were analysed. Results of purification used frying oil by mixture of active carbons and by commercial non-organic adsorbent were compared. Adsorption purification of used frying oil by active carbon ARW and ARP2 mixture improves oil’s quality, effectively. Amount of colour substances, products of primary and secondary oxidation, as well as total polar compounds in used frying oil were reduced after contact with adsorbents. As a results of purification process amount of unsaturated substances increased as well.

9. Porównanie właściwości komercyjnych koksów aktywnych
Comparison of Properties of Commercial Active Cokes
Sławomir Stelmach, Krzysztof Jastrząb
Strony: 373-383, Pobierz w wersji .PDF

Przedstawiono wyniki badań właściwości pięciu komercyjnych koksów aktywnych dostępnych aktualnie na rynku światowym, przeznaczonych do oczyszczania gazów spalinowych. Jako materiał odniesienia posłużył krajowy koks aktywny AKP-5 produkcji Gryfskand, używany m.in. w technologii Bergbau Forschung. Oznaczono podstawowe właściwości fizykochemiczne badanych materiałów, w tym również scharakteryzowano ich strukturę porowatą. Przetestowano właściwości adsorpcyjne koksów aktywnych w stosunku do SO2 i Hg oraz ich zdolność do katalitycznej redukcji NO. Opracowano metodykę kompleksowej oceny właściwości koksów aktywnych i sporządzono ranking przydatności tych adsorbentów do oczyszczania spalin.

The paper presents the results of physicochemical properties testing of five commercial active cokes. These active cokes are currently available on the world market and they are used mainly for flue gas cleaning. As a reference material, domestic active coke AKP-5 produced by Gryfskand, used e.g. at Bergbau-Forschung technology, has been selected. Main physicochemical properties of the tested materials have been determined, including characterization of its porous structure. Adsorptive properties of tested active cokes with respect to SO2 and Hg sorption, and their ability for catalytic reduction of NO, have been also analyzed. A method for comprehensive assessment of the active cokes properties has been elaborated and based on it ranking of tested adsorbents has been presented.

10. Synteza i właściwości adsorpcyjne mikroporowatych węgli aktywnych otrzymywanych z żywic jonowymiennych na bazie kopolimeru styrenu i diwinylobenzenu
Synthesis and Adsorption Properties of Microporous Activated Carbons Obtained from Ion Exchange Resins Based on a Copolymer of Styrene and Divinylbenzene
Łukasz Osuchowski, Paweł Rytel, Kamil Jóźwik, Radosław Szmigielski, Wioletta Kwiatkowska-Wójcik, Władysław Harmata
Strony: 385-395, Pobierz w wersji .PDF

W pracy podjęto próby wykorzystania materiału rezydualnego w postaci żywicy jonowymiennej Amberjet 1200H na bazie kopolimeru styrenu i diwinylobenzenu. Celem badań było uzyskanie węgli aktywnych o wysokich właściwościach adsorpcyjnych. Ocenę przydatności uzyskanych materiałów przeprowadzono z użyciem izoterm adsorpcji azotu w 77 K i wodoru w 77 K. Uzyskano pyliste węgle aktywne, z których najlepszy posiadał powierzchnię właściwą na poziomie 2900 m2 g−1 oraz adsorpcji wodoru na poziomie 3% masowych. Otrzymane materiały porównano z komercyjnie dostępnymi węglami aktywnymi uzyskanymi z innych materiałów odpadowych.

In this work was attempted to use the residual material in the form of an ion exchange resin Amberjet 1200H-based copolymer of styrene and divinylbenzene. The aim of this study was to obtain activated carbons with high values of adsorption parameters. Assessments of the suitability of the materials were derived using nitrogen adsorption isotherms at 77 K and hydrogen at 77 K. There were obtained powdered activated carbons, which had the best surface area of 2900 m2 at g−1 and a hydrogen adsorption at 3 wt. %. The resulting material was compared to commercially available activated carbons derived from other waste materials.

11. Adsorpcja z roztworów wodnych różnych form chromu
Adsorptions from Water Solutions Differents Forms of Chromium on the Five Activated Carbons
Joanna LACH
Strony: 397-403, Pobierz w wersji .PDF

Tematem badań była ocena skuteczności adsorpcji chromu(III) oraz chromu(VI) z roztworów jednoskładnikowych oraz dwuskładnikowych, w których występują one równocześnie. Badania adsorpcji prowadzono z roztworów o pH 6, w których Cr(III) przyjmuje formy Cr(OH)2+ i + 2 Cr(OH) , a Cr(VI) - 4 HCrO i 2- 4 CrO . Jony Cr(III) i Cr(VI) są więc w czasie adsorpcji niekonkurencyjne, ponieważ zajmują inne miejsca aktywne na powierzchni sorbentów. Istnieje jednak możliwość blokowania porów, a tym samym dostępu do miejsc aktywnych. W badaniach przeanalizowano wielkość adsorpcji Cr(III) i Cr(VI) z roztworów jednoskładnikowych oraz Cr(VI) z roztworów dwuskładnikowych na pięciu węglach aktywnych stosowanych w stacjach uzdatniania wody: F-100, F-300, WG-12, Picabiol, ROW 08 Supra. W większości przypadków (z wyjątkiem węgla WG-12) sorpcja kationów Cr(III) była większa niż anionów Cr(VI). Obecność w roztworze obok anionów Cr(VI) kationów Cr(III) wpłynęła pozytywnie na efekty adsorpcji. Uszeregowano badane węgle aktywne ze względu na wielkość adsorpcji kationów Cr(III) i Cr(VI) w stosunku do wielkości powierzchni właściwej i ilości ugrupowań kwasowo-zasadowych. Ustalono, że decydująca jest budowa chemiczna powierzchni węgla, a nie jego powierzchnia właściwa.

The topic of research was assessment of the effectiveness adsorptions of chromium (III) and chromium(IV) from monocomponents and binary solutions in which they are at the same time. The research was conducted from solutions the pH = 6 in which Cr(II) has forms Cr(OH)2+ and + 2 Cr(OH) , Cr(VI) has forms − 4 HCrO and 2 4 CrO . Ions Cr(III) and Cr(VI) during the process of adsorptions are noncompetitive because they have different active locations on sorbents area. However there is possibility to block the porous thus access to active locations. In the research analysed amount of adsorptions Cr(III) and Cr(VI) from monocomponents solutions and Cr(VI) with policomponents solutions on the five activated carbons use in water treatment plant: F-100, F-300, WG-12, Picabiol, ROW 08 Supra. The most of cases (except for carbon WG-12) the sorptions of cations Cr(III) was larger quantity than anions Cr(VI). Presences in solutions next to anions Cr(VI) cations Cr(III) have a positive impact on adsorption effects.

12. Wpływ twardości wody i pH roztworów na efektywność sonosorpcji substancji humusowych na węglu aktywnym
Influence of Water Hardness and pH Solutions on the Efficiency of Sono-sorption of Humic Substances on Activated Carbon
Paulina Olesiak, Longina Stępniak
Strony: 405-415, Pobierz w wersji .PDF

Badania miały na celu określenie wpływu twardości i pH wody na skuteczność sorpcji substancji humusowych (SH) prowadzonej w układzie klasycznym oraz po ultradźwiękowej modyfikacji roztworu SH. W przypadku sonosorpcji istotne było wykazanie, jak podane parametry (twardość i pH) wpływają na skuteczność ultradźwiękowego wspomagania sorpcji klasycznej. Jako sorbent zastosowano granulowany węgiel aktywny ROW 08 Supra. Adsorbat stanowił wodny roztwór SH o stężeniu 20 mg/dm3. Roztwór SH na bazie wody dejonizowanej sporządzono z preparatu soli sodowej kwasów humusowych. Proces sorpcji prowadzono w warunkach statycznych. Badano skuteczność procesów sorpcji i sonosorpcji z wodnych roztworów SH o pięciu stopniach twardości wody. Badania procesu sonosorpcji polegały na modyfikacji ultradźwiękowej roztworu SH przed sorpcją w układzie klasycznym. Do sonifikacji badanych próbek wykorzystano dezintegrator ultradźwiękowy VCX 750 o częstotliwości 20 kHz i mocy 750 W. Zastosowano następujące parametry ultradźwiękowe: czas nadźwiękawiania 5 minut, amplituda drgań 114 μm. Natężenie pola ultradźwiękowego wynosiło około 60 W/cm2 i było wystarczające do utworzenia się w roztworze pęcherzyków kawitacyjnych i generowania wolnych rodników. Dla oceny skuteczności procesu sorpcji i sonosorpcji SH badano zmiany zawartości rozpuszczonego węgla organicznego (RWO) i absorbancji UV254. Na podstawie przeprowadzonych badań stwierdzono, że zawartość jonów Ca2+ poprawia skuteczność sorpcji SH. Skuteczność procesu wyrażona poprzez zmiany RWO i absorbancji UV254 była najwyższa dla wody o V stopniu twardości. Odnotowano w tym przypadku skuteczność sorpcji SH wynoszącą 78% (dla RWO). Skuteczność metody ultradźwiękowej do wspomagania sorpcji SH w znacznym stopniu zależy od twardości wody. Zawartość jonów Ca2+ zmniejsza skuteczność oddziaływania ultradźwięków na SH i w konsekwencji efekty sorpcji. Wzrost skuteczności procesu był najwyższy dla wody dejonizowanej (dla RWO 20%). Przy wysokiej twardości wody notowano niekorzystny wpływ modyfikacji ultradźwiękowej SH. Sorpcja SH zachodziła z najwyższą skutecznością (potwierdzoną obniżeniem RWO i absorbancji UV254) przy niskim pH = 2,5. Wzrost pH zmniejsza skuteczność stosowania metody ultradźwiękowej do wspomagania sorpcji SH.

The use of activated carbons (AC) to remove impurities from water with its treatment brings many benefits, hence the growing interest for the use of AC water purification stations. Among the substances which benefit many difficulties in their removal are included humic substances (HS), among which the most numerous are the sodium salts of humic acids. Studies were conducted to evaluate the effectiveness adsorption of sodium of humic acids with varying hardness and varying pH solutions. In order to assess the influence on the sorption HS sonochemistry in variable hardness and pH, some of the test solutions was subjected to ultrasonic modification. There was used ultrasonic disintegrator Sonics VCX 750 with a capacity of 20 kHz. The study included a process of adsorption on activated carbon pollution, symbol ROW 08 Supra. The process was carried out in dynamic conditions, with a two-hour agitation, and the HS sample solution twenty two-hour atoms and static contact. For the analysis of the sorption tests the following parameters were used: analysis of dissolved organic carbon (DOC) and UV254 absorbance. The obtained results show that the highest levels of water hardness which is the largest Ca2+ content affect a significant reduction in HS out of the water. Test pH equal to 2.5 and in particular 10 also have a positive effect on the efficiency of the process. Intensification of the process through the influence of ultrasonic field has a positive influence on the sorption of HS from the water.