Search the digital library catalog

Abstract: Cilj magistrskega dela je bil raziskati pigmente, bolj podrobno, ugotoviti, ali je mogoče, omejeno na naš čas in prostor, pridobiti primerne pigmente za slikarsko ustvarjanje, kot so to počeli stari mojstri, ter jih primerno pripraviti, očistiti in uporabiti. V teoretičnem delu magistrske naloge smo raziskali barve, njihove lastnosti in naš zaznavni sistem, ki je odgovoren za zaznavanje le-teh. Nato smo ločili barvila od pigmentov in se osredotočili na pigmente, opisali in primerjali njihove lastnosti, kako so jih pridobivali, za kaj so jih uporabljali ter ostala zgodovinska dejstva. Seveda smo omenili tudi slikarske nosilce ter veziva. V praktičnem delu smo se najprej osredotočili na iskanje materialov za izdelavo pigmentov v okolici, nato na obdelavo ter čiščenje, da smo pridobili pigment. Pigmente smo nato uporabili v kombinaciji z različnimi vezivi in to analizirali.
Keywords: pigment, slikarske tehnike, vidno zaznavanje, barve, barvila, nosilec, vezivo
Published in DKUM: 09.01.2024; Views: 324; Downloads: 28
Full text (8,75 MB)

Abstract: Vse večja rast prebivalstva in razvoj industrije sta močno vplivala na povečano porabo vode. Velik problem pri tem pa predstavljajo predvsem obarvane odpadne vode v tekstilni industriji, ki so zelo obremenjene in predstavljajo ob izpustu veliko obremenitev za okolje. Odstranjevanje barvil iz odpadnih vod, zaradi kompleksnih molekulskih struktur predstavlja velike izzive industriji. Tako so želje po ponovni uporabi spodbudile razvoj novih tehnologij, ki bi na učinkovit in cenovno ugoden način te vode pred izpustom v vodotok tudi ustrezno prečistile. Že predhodne raziskave so pokazale, da je ena izmed učinkovitejših fizikalnih metod ločevanja barvil membranska adsorpcija. Magistrsko delo predstavlja preučitev različnih možnosti in načinov, s katerimi bi uspešno ločili kationska barvila iz modelnih odpadnih vod z uporabo membranskih adsorbentov na osnovi celuloznih nanofibrilov in pektina. Cilj magistrskega dela je bil sinteza cenovno – učinkovitih, okolju prijaznih membran, na osnovi nanofibrilirane celuloze in pektina, na osnovi enostavnih postopkov mešanja, vlivanja in sušenja z dodatkom citronske kisline (CA) in CaCl2 kot zamreževalca. Različne strukturirane membrane smo primarno okarakterizirali glede na njihove morfološke in fizikalno-kemijske lastnosti, ter sekundarno glede na njihove adsorpcijske lastnosti, na podlagi katerih smo preučili mehanizme in učinkovitost adsorpcije. Pri tem smo pridobili membrane, ki bi lahko uspešno vplivale na ločitev kationskih barvil iz vodnih medijev. Gravimetrična analiza membran nam je podala zaključek, da so vse membrane na osnovi mešanic primarnih surovin brez dodanih zamreževalcev neobstojne v vodi, zato je dodatek zamreževalcev ključnega pomena. Opazili smo, da membrana formirana le iz CNFjev, ne potrebuje zamreževalca, saj je samostojno obstojna v vodi, kar pa gre pripisati intenzivnemu in ireverzibilnemu povezovanju nanofibrilov pri procesu sušenja, v odsotnosti drugih komponent. Z ATR – FTIR spektroskopijo smo ugotovili, da obe vrsti zamreževalca, tako CA kot CaCl2, naredita spremembo v kemijski strukturi, in prispevata k določeni meri stabilizacije in s tem nakazujeta na uspešno ionsko (CaCl2), ter kovalentno (CA) vezavo. Z rezultati, pridobljenimi pri potenciometrični titraciji, smo ugotovilii, da dosežejo največji skupni naboj tiste membrane, ki vsebujejo zamreževalec CA. K doseganju največjega naboja membrane je prispevala predvsem prisotnost karboksilnih skupin, ki tudi vplivajo na večjo adsorpcijsko sposobnost membran. Izmerjene vrednosti z goniometrijo pri vseh membranah so bile nižje od 90° in kažejo na izrazito hidrofilnost membran, saj osnovne komponente vsebujejo hidrofilne hidroksilne, ter karboksilne skupine. Z optično mikroskopijo smo membrane le makroskopsko opazovali in zaključili, da imajo membrane izotropne strukture, brez preferenčne ureditve. Z rezultati gravimetričnega določanja % nabrekanja smo ugotovili, da zamreževalec pozitivno vpliva na ohranjanje strukture membrane v vodi. Pektin pa očitno vpliva na nestabilnost (karboksilne skupine, ob stiku z vodo dezintegrirajo), če primerjamo membrane z dodanim pektinom in membrano 10, ki ima vključen samo CNF. Z analizo adsorpcije barvil (UV-VIS spektrokoskopija) vidimo uspešno adsorpcijo obeh barvil Basic Yellow 28 kot tudi Basic Blue 22 v različnih koncentracijah na membrane. Najbolj uspešen primer navzemanja barvila je v primeru CNF/PC membran, ker ima pektin naboj, ki omogoča uspešno vezavo barvila. Dokazali smo tudi uspešno navzemanje barvila na membrane, pri obeh vrstah barvila. Odstotek razbarvanja kopeli se razlikuje glede na koncentracije v primeru najnižje koncentracije in najmanjše razbarvanje v primeru najvišje koncentracije, kar velja za vse membrane. Adsorpcija barvil je pogojena s kemijsko strukturo ter mikrostrukturo membrane, ki se uporabi kot adsorbent.
Keywords: Celulozni nanofibrili, pektin, zamrežanje, membrana, membranska adsorpcija, kationska barvila
Published in DKUM: 09.02.2023; Views: 664; Downloads: 72
Full text (5,82 MB)

Abstract: Obarvane odpadne vode iz tekstilne industrije so močno obremenjene z ioni težkih kovin. V ta namen je bil izveden postopek čiščenja obarvanih modelnih voda. Postopke barvanja volne smo izvedli z ekstraktom iz suhih orehovih listov in s sintetičnim kovinsko kompleksnim barvilom BEMAPLEX Marine D RD. Nato smo primerjali učinkovitost barvanja z naravnim in sintetičnim barvilom ter primerjali ekološko sprejemljivost barvil. Cilj raziskave je bil iz obarvanih modelnih voda odstraniti aluminijeve, bakrove, kromove in železove ione ter barvila. Modelnim vodam smo analizirali fizikalno kemijske parametre (temperaturo, pH vrednost, električno prevodnost, motnost, kemijsko potrebo po kisiku – KPK, celotni organski ogljik – TOC in koncentracijo Al3+, Cu2+, CrT in Fe3+ ionov). Izvedli smo postopek čiščenja modelnih voda z adsorpcijo na aktivno oglje, zeolit ZAG 4A in zeolit ZAG CWK. Učinek čiščenja smo ovrednotili z meritvami fizikalno kemijskih parametrov in izračunom adsorpcijske učinkovitosti ter adsorpcijske kapacitete. Primerjali smo tudi ekološke vrednosti barvanja z naravnim in sintetičnim barvilom ter ocenili učinkovitost barvanja z različnimi barvili. Aktivno oglje se je izkazalo kot najučinkovitejši testiran adsorpcijski material. Po 20 urah adsorpcije se je na 20 g adsorbenta vezalo 71,6 88,6 % ionov težkih kovin ter najbolj razbarvalo modelne vode.
Keywords: adsorpcija, naravna barvila, čiščenje odpadne vode, modelna voda, aktivno oglje
Published in DKUM: 24.08.2021; Views: 1336; Downloads: 162
Full text (4,43 MB)

Abstract: V magistrskem delu, smo obravnavali problematiko obremenjenosti realnih odpadnih tekstilnih vod z adsorbljivimi organskimi halogeni (AOX). V prvi fazi raziskav smo na podlagi seznama pomožnih sredstev in barvil, katera se uporabljajo v procesu barvanja, poiskali pripadajoče kemijske strukture spojin in zbrali podatke o recepturah, katere se bile uporabljene takrat, kadar so bile vrednosti AOX presežene. Glede na podane recepture, smo poiskali pripadajoče kemijske strukture uporabljenih spojin in njihove lastnosti. Osredotočili smo se na tiste spojine, katere imajo v svoji strukturi vezane halogene elemente, predvsem klor in brom, katera v pralni vodi tvorita halogenirane organske spojine ter v največji meri pripomoreta k tvorjenju AOX. Pri eksperimentalnem delu magistrske naloge, smo od podjetja pridobili 20 vzorcev odpadne obarvane vode in fotometrično določili vrednost adsorbljivih organskih halogenov v odpadni tekstilni vodi, t.j. po procesu barvanja. Pred tem, smo test preverili s standardno raztopino 4-klorobenzaldehida. Tako smo sestavili seznam barvil in pomožnih sredstev za katera sklepamo, da pripomorejo k povečanim vrednostim AOX in bi jih bilo smotrno zamenjati z ekološko primernejšimi substituenti. V okviru analize smo izvedli še hitri test za določanje kloridnih ionov.
Keywords: adsorbljivi organski halogeni, AOX, barvila, pomožna sredstva, odpadne vode.
Published in DKUM: 02.03.2020; Views: 1347; Downloads: 31
Full text (1,46 MB)

Abstract: S problematiko obarvanih odpadnih voda se srečujejo v vseh tekstilnih industrijah. Z željo po ponovni uporabi barvil, čim manjšim onesnaženjem ter večji učinkovitosti barvanja se razvijajo tehnologije, ki bi odpadno vodo na najučinkovitejši in cenovno ugoden način pred izpustom v vodotok tudi prečistile. Predhodne raziskave so pokazale, da je ena izmed bolj učinkovitih fizikalnih metod ločevanja barvil membranska adsorpcija. V raziskovalnem delu smo preučevali možnosti in načine s katerimi uspešno ločiti kationska barvila z uporabo membranskih adsorbentov na osnovi celuloze. Za ta namen smo izdelali dve vrsti membran na osnovi celuloze: prvo smo sintetizirali s pomočjo celuloznih nanofibrilov in karboksimetilirane celuloze, drugo pa smo pripravili z uporabo komercialne bakterjiske celuloze. V eksperimentalnem načrtu smo vključili tudi dodatno modifikacijo, torej oksidacijo bakterijske celuloze ter variacije med razmerji celuloznih nanofibrilov in karboksimetilirane celuloze z namenom da bi preučili vpliv prisotnosti različnih funkcionalnih skupin na funkcionalnost membran. Uporabljeni kationski barvili sta antrakinonsko barvilo C.I. Basic Blue 47 in azo barvilo C.I. Basic Yellow 29. Metode s katerimi smo analizirali fizikalno kemijske in morfološke lastnosti membran so atenuirana popolna refleksija infrardeče spektroskopije s Fourierjevo transformacijo (ATR – FTIR) , goniometrija, potenciometrična titracija ter konfokalna optična mikroskopija. UV – VIS spektroskopijo smo uporabili pri preučevanju efikasnosti adsorpcije ter hitrost (kinetika) adsorpcije dveh kationskih barvil na posameznih membranah. Pri ATR – FTIR spektrih membran smo lahko identificirali prisotnost celuloze 3340 cm-1, tvorbo novih vezi navezujoč se na aldehidne skupine pri oksidaciji bakterijske membrane 1700 cm-1 in 890 cm-1, prisotnost karboksimetiliranih eterskih skupin okrog 1020 cm-1, raztezanje OH skupin okrog 1318 cm-1 ter raztezanje C-H vezi pri CH2 in CH3 skupinah pri 2898 cm-1. Glede na vrednosti skupnega negativnega naboja merjenega pri potenciometrični titraciji, pričakujemo največje adsorpcijske sposobnosti za 4CMC4CNF+CA (Q/m = 1,0675 mmol/g) ter najmanjše za BCoxd (Q/m = 0,2094 mmol/g). Membrane, ki so bolj negativno nabite bodo pozitivno nabito barvilo posledično boljše adsorbirale. Poleg naboja membrane je pomemben dejavnik za adsorpcijo barvila tudi struktura membrane, ki je razvidna iz mikrografov. Rezultati posnetkov konfokalne optične mikroskopije so pokazali, da so izmed vseh najbolj vlaknaste 4CMC4CNF+CA membrane, iz česa lahko sklepamo, da bodo imele tudi največji potencial adsorpcije zaradi večje aktivne površine. Ob zaključku eksperimentalnega dela, smo ugotovili, da se je obarvana raztopina skoraj povsem razbarvala, kar pomeni, da je bila ločitev kationskega barvila iz vodnega medija uspešna. Membrane na osnovi CMC/CNF so antrakinonsko barvilo 100% učinkovito odstranile, medtem ko je BC le – to barvilo 24,3% učinkovito odstranila in BCoxd 23,6%. Razlika pri membranah na osnovi BC je bila minimalna. Azo barvilo so membrane adsorbirale nekoliko slabše in sicer okrog 7-9% membrane na osnovi CMC/CNF ter 5,57% BC in 7,33% BCoxd membrana. Za najbolj učinkovite so se v obeh primerih pokazale membrane na osnovi 4CMC4CNF+CA. Po vseh opravljenih analizah lahko zaključimo, da so najbolj učinkovit adsorbent izbranih kationskih barvil 4CMC4CNF+CA membrane, sledijo 1CMC7CNF+CA, BCoxd in BC.
Keywords: Celulozna membrana, membranska adsorpcija, kationska barvila, karboksimetilirana celuloza, celulozni nanofibrili, bakterijska celuloza.
Published in DKUM: 09.12.2019; Views: 1641; Downloads: 183
Full text (3,23 MB)