Numer 12
Temat numeru: Bentonit
Przed Państwem 12-ty numer ANALITU poświęcony wycieczce technologicznej do przedsiębiorstwa PTH CERTECH J.Kuca, J.Motyka sp.j. (https://www.certech.com.pl/).
Liczba stron: 102 Data wydania: 30 grudnia 2022Spis artykułów
Badanie wpływu procesu mineralizacji na stężenie żelaza w bentonitach
Investigation of the influence of mineralization process on the concentration of iron in bentonites
Bartosz Brzózka, Martyna Kępka, Sara Krzyżyk, Kacper Kuryśko
AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków
Numery stron: 5-15
Abstrakt:
W artykule opisano badania wpływu mineralizacji na stężenie żelaza w trzech próbkach bentonitu. Próbki zostały pobrane z zakładu CERTECH na trzech różnych etapach produkcji. Każdą z nich poddano mineralizacji różnymi kawasami: wodą królewską, stężonym i rozcieńczonym kwasem azotowym oraz kwasem solnym. Przygotowano przesącze i poddano je badaniu metodą atomowej spektrometrii absorpcyjnej. Każdą próbkę badano dwukrotnie. Przedstawiono wyniki badań, wygenerowano wykresy rozkładu stężeń żelaza w zależności od użytego do mineralizacji kwasu.
Słowa kluczowe:
absorpcyjna spektrometria atomowa, bentonit, żelazo, mineralizacja,
Badanie właściwości sorpcyjnych bentonitów przetwarzanych w zakładzie produkcyjnym „CERTECH” w Niedomicach
Determination of sorption properties of bentonites processed in “CERTECH” production facility in Niedomice
Michał Buda, Błażej Grabski, Oskar Hensler, Daniel Siwiec
AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków
Numery stron: 16-22
Abstrakt:
Celem niniejszej pracy było zbadanie sorpcji wybranych metali ciężkich (cynk, kadm, ołów i miedź) w bentonitach produkowanych w firmie CERTECH zlokalizowanej w Niedomicach. Zbadane materiały to zarówno komercyjna wersja bentonitów dostępna na rynku, jak i półprodukty powstałe na różnych etapach przeróbki materiału. W pracy przedstawiono charakterystykę próbek, sposób przygotowania ich do badań oraz procedurę analityczną. Skorzystano z techniki anodowej stripingowej woltamperometrii różnicowej z wykorzystaniem elektrody rtęciowej o kontrolowanym wzroście kropli jako elektrody pracującej. Wszystkie z badanych próbek wykazały zdolności sorpcyjne, jednak nie wykazano zależności pomiędzy stopniem przerobienia materiału a jego zdolnością sorpcyjną.
Słowa kluczowe:
bentonit, woltamperometria, metale ciężkie, CERTECH,
Ocena wpływu aktywacji bentonitu na jego właściwości sorpcyjne
Analysis of influence of bentonite activation on its sorption properties
Natalia Niziurska, Magdalena Skokoń, Szymon Ściślak, Wojciech Wieczorek, Katarzyna Fendrych
AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków
Numery stron: 23-35
Abstrakt:
W pracy przedstawiono wyniki badań dotyczące oceny wpływu aktywacji bentonitu na jego zdolności sorpcyjne. W tym celu analizie poddano betonit surowy pochodzący ze słowackiego złoża Jelśovy Potok oraz betonit poddany procesowi aktywacji z wykorzystaniem Na2CO3. Materiał do badań stanowiły próbki bentonitu pobrane podczas wyjazdu technologicznego na terenie firmy CERTECH w Niedomicach. Proces aktywacji skutkuje wzrostem ilości wyługowanych z bentonitu rozpuszczalnych w wodzie składników oraz wzrostem pHPZC, tj. wartości pH przy którym powierzchnia zawiesiny bentonitu wykazuje w wodzie elektryczny ładunek zerowy. Ponadto proces aktywacji sodowej bentonitu skutkuje niemal 4-krotnym wzrostem wartości pojemności kationowymiennej CEC, która kształtuje się na poziomie 353.3 meq / 100 g bentonitu aktywowanego. Analiza składu ilościowego oraz fazowego, dokonana w oparciu o wyniki uzyskane za pomocą odpowiednio spektroskopii fluorescencji rentgenowskiej XRF oraz dyfraktometrii rentgenowskiej XRD, potwierdziła skuteczność zastosowanej procedury aktywacji bentonitu. Pomiary z wykorzystaniem spektroskopii FT-IR ujawniły pozostałość węglanu w strukturze materiału po procesie aktywacji. Badania mikrostrukturalne z wykorzystaniem skaningowej mikroskopii elektronowej SEM wskazuje, iż proces aktywacji wpływa na różnice w rozmiarze ziaren bentonitu aktywowanego (126 µm) w stosunku do bentonitu surowego (512 µm). Wzrost rozwinięcia powierzchni swobodnej bentonitu aktywowanego wpływa korzystnie na jego zdolności sorpcyjne.
Słowa kluczowe:
bentonity, montmorylonit, proces aktywacji, kationy wymienne, Certech, XRD, SEM, FTIR, XRF, CEC, pojemność kationowymienna, pH, punkt ładunku izoelektrycznego
Wpływ procesu aktywacji na właściwości bentonitów
Effect of the activation process on the properties of bentonites
Kinga Ryłko, Natalia Skorupa, Natalia Sobczyk, Nikola Lenar
AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków
Numery stron: 36-48
Abstrakt:
Bentonit, pod względem geologicznym, zaliczany od jest do skał pochodzenia wulkanicznego. Jest to ił wykazujący silne pęcznienie oraz cechujący się unikalnymi właściwościami fizycznymi. Parametry te wynikają z wysokiej zawartości montmorylonitu (minerał ilasty należący do grupy smektytu). Podczas aktywacji zachodzi proces kontrolowanej wymiany jonów. Wspomniane jony wapnia, znajdujące się początkowo w międzypakietowej przestrzeni montmorylonitu, zastępowane są jonami sodu, które wprowadza się z aktywatorem. Proces aktywacji bentonitu powoduje polepszenie jego właściwości – zwiększoną zdolność pęcznienia czy też podwyższoną zdolność wiązania. W niniejszym artykule skupiono się na zbadaniu podstawowych właściwości bentonitów oraz ich zmiany pod wpływem procesu aktywacji. Badania pH, przeprowadzone przy użyciu elektrody szklanej, wykazały, że stężenia jonów wodorowych były znacznie wyższe i stabilniejsze w czasie w przypadku bentonitu aktywowanego. Na podstawie otrzymanych wyników przewodnictwa mierzonego metodą konduktometrii można zaobserwować wzrost jego wartości wraz z upływem czasu. Tendencja ta była obserwowalna w przypadkach obu bentonitów, z tą różnicą, że wartości przewodnictwa bentonitu aktywowanego przyjmowały kilkukrotnie wyższe wartości w porównaniu z tym niepoddanym aktywacji. Analiza otrzymanych wartości wykazała, że bentonit aktywowany pęczniał 4-krotnie bardziej niż ten nieaktywowany. Zarówno współczynnik pęcznienia, jak i zawartość wody wyznaczone zostały eksperymentalnie. Po usunięciu, w procesie suszenia, wody adsorpcyjnej oraz międzypakietowej, bentonit aktywowany zawierał dwa razy mniej wody niż ten niepoddany aktywacji węglanem sodu.
Słowa kluczowe:
aktywacja, bentonity, pęcznienie, pH, zawartość wody, przewodnictwo
Systemy Zarządzania Jakością w firmie CERTECH
Quality Management Systems in the “CERTECH” company
Kamila Gargula, Marta Głąb, Kinga Jaszczyszyn, Aleksandra Morąg
AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków
Numery stron: 49-59
Abstrakt:
Artykuł przedstawia istotę stosowania norm i systemów zarządzania jakością, na podstawie firmy CERTECH. Istotnym elementem procesu kontroli jakości w tej firmie jest oznaczanie zawartości montmorylonitu, na podstawie której surowiec podlega wstępnej klasyfikacji. W przeprowadzonym eksperymencie skorzystano ze stosowanej przez zakład normy BN-77/4024-16 do ustalenia zawartości minerału w produkcie gotowym. Dodatkowo przeprowadzono badania wykluczając użycie pirofosforanu sodu, którego podstawową rolą w oznaczeniu jest zdyspergowanie próbki. Ponadto wykonano również badania z użyciem dwóch krzywych wzorcowych opierających się na różnych zakresach stężeń. Przeprowadzone w artykule oznaczenia sorbentów udowodniły, że niestosowanie się do normy prowadziło do zafałszowania wyników. Zastosowanie szeregu procedur zgodnych z systemami zarządzania jakością, w znaczący sposób pomaga podnieść poziom oferowanych przez producenta wyrobów.
Słowa kluczowe:
Jakość, Zarządzanie jakością, Jakość produkcji, Jakość wyrobów, Kontrola jakości, Montmorylonit, Bentonit
Określenie zdolności sorpcyjnych bentonitów na przykładzie usuwania jonów fosforanowych i azotanowych z roztworów wodnych
Determination of the sorption capacity of bentonites on the example of removing phosphate and nitrate ions from water solutions
Paulina Kalisz , Edyta Kosińska, Dominika Kowalczuk, Tomasz Kurek
AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków
Numery stron: 60-71
Abstrakt:
W niniejszej pracy dokonano analizy własności sorpcyjnych bentonitów, poprzez oznaczanie jonów fosforanowych i azotanowych przy pomocy spektrofotometrii UV-VIS. Badanym materiałem były dwa rodzaje osadowych skał ilastych w postaci bentonitów nieaktywowanych i bentonitów aktywowanych, gdzie jony Ca2+ zastępowane są jonami Na+, pochodzących z firmy CERTECH w Niedomicach, której głównym filarem działalności jest produkcja żwirków higienicznych dla kotów wytworzonych z bentonitów. Otrzymane wyniki wykazały, iż największą efektywnością adsorpcji charakteryzują się bentonity nieaktywowane w przypadku oznaczania zawartości fosforanów, gdyż wartości te osiągnęły ok. 86%, a stopień sorpcji wzrastał wraz ze stężeniem jonów. Niestety w przypadku badania jonów azotanowych nie udało się otrzymać zadowalających wyników w obu przypadkach. Zerowe wartości zarówno postępu, jak i efektywności adsorpcji niestety nie potwierdzają opisywanych w literaturze znakomitych własności tego typu skał osadowych, znajdujących zastosowanie jako środek uzdatniający skażoną glebę czy też higieniczny żwirek dla kotów.
Słowa kluczowe:
bentonity nieaktywowane, bentonity aktywowane, właściwości sorpcyjne, jony fosforanowe, jony azotanowe
Analiza rozkładu wielkości cząstek próbek bentonitu z wykorzystaniem programu MATLAB
Analysis of the particle size distribution of bentonite samples using the MATLAB program
Patrycja Kruszak, Veronika Piątek, Kinga Waksmundzka, Oliwia Żuchowicz
AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków
Numery stron: 72-80
Abstrakt:
W artykule dokonano pomiaru rozkładu wielkości cząstek próbek bentonitowych, pochodzących z firmy Certech znajdującej się w Niedomicach koło Tarnowa. Próbkami były: bentonit, granulat oraz żwirki shaggy, kukurydziany oraz zapachowy. Analizę granulometryczną wykonano z wykorzystaniem skryptu napisanego w środowisku programu MATLAB. Przed wykonaniem analizy wykorzystując smartphone wykonano fotografie próbek. Skrypt po wgraniu zdjęcia poszczególnych próbek dokonuje analizy rozkładu cząstek. Pomiar rozkładu granulometrycznego badanej próbki dostarcza kluczowych informacji na temat jej budowy, a także pozwala na efektywniejsze dobranie metodyki dalszych badań. Wykonanie pomiaru opisanego w poniższym artykule pozwoliło na ocenę przydatności opisanej metody do badań rozkładu ziarnowego materiałów, jak również ocenę możliwości wykorzystania smartphone’ów do badań materiałów.
Słowa kluczowe:
rozkład ziarnowy, bentonit, żwirek dla kotów, MATLAB
Badanie procesu sorpcji wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych (WWA) na bentonicie przy wykorzystaniu metod HPLC i FTIR
Study of the sorption process of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) on bentonite using HPLC and FTIR methods
Damian Majcher, Paulina Olesek, Natalia Pecyna
AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków
Numery stron: 81-91
Abstrakt:
W niniejszym artykule skupiono się na przedstawieniu wyników badań nad zdolnością sorpcji wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych (WWA) przez próbki pobrane z zakładu produkcyjnego CERTECH w Niedomicach, których głównym składnikiem jest bentonit. Zbadano cztery próbki – dwie bentonitu (niemodyfikowany i modyfikowany węglanem sodu) oraz dwa rodzaje żwirków. Zdolności sorpcyjne badano metodą HPLC sprawdzając zawartość składników WWA (pirenu, antracenu i benzo(a)pirenu) pozostałych po etapie desorpcji. Ponadto dokonano analizy struktury próbek w rożnych etapach sorpcji (metodą FTIR), co potwierdziło obecność jonów węglanowych CO32- w próbkach po modyfikacji.
Słowa kluczowe:
żwirki, sorpcja, WWA, bentonit, HPLC, wysokosprawna chromatografia cieczowa, FTIR
Badania efektywności procesów sorpcji jonów Cr(III) i Cr(VI) na nieaktywowanym i aktywowanym bentonicie oraz diatomicie metodą spektrofotometrii absorpcyjnej UV-VIS
Assesment of the sorption capacity of Cr(III) and Cr(VI) ions on bentonites and diatomite by UV-VIS Spectroscopy
Jakub Siewiorek-Talikowski, Agnieszka Szewczak, Patryk Waszczuk, Klaudia Zubek
AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Materiałowej i Ceramiki, al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków
Numery stron: 92-102
Abstrakt:
W pracy przedstawiono rezultaty procesów sorpcji jonów Cr(III) i Cr(VI) na nieaktywnym i aktywowanym bentonicie oraz diatomicie firmy „CERTECH”. W toku przeprowadzonych badań dokonano optymalizacji warunków sorpcji oraz sprawdzono, który z materiałów stanowi najlepszy sorbent zarówno dla sorbatu, który stanowiły jony Cr(III) lub Cr(VI), jak i dla sorbatu będącego mieszaniną tych jonów. W celu oceny kinetyki i efektywności sorpcji oznaczano stężenie Cr(III) i Cr(VI) w roztworach po procesie sorpcji metodą spektrofotometrii absorpcyjnej UV-VIS.
Słowa kluczowe:
sorpcja, bentonit, diatomit, spektroskopia absorpcyjna UV-VIS, Cr(III), Cr(VI)