Search the digital library catalog

Abstract: Uporaba plastike v vsakdanjem življenju drastično raste. Z večanjem količine plastičnih izdelkov se sorazmerno povečuje tudi število plastičnih odpadkov, kar predstavlja velik problem z vidika varovanja okolja. Razgradnja plastike v naravnem okolju je zelo počasen proces, zato raziskovalci iščejo metode za razgradnjo plastičnih mas, z namenom pridobitve dragocenih surovin, ki so primerne za nadaljnjo uporabo. Ena izmed pogosteje uporabljenih plastik je tudi polikarbonat (PC), ki se uporablja za proizvodnjo raznih izdelkov. Namen in cilj diplomskega dela je bil raziskati razgradnjo plastike iz PC v podkritični vodi in ugotoviti, katere uporabne produkte lahko pridobimo iz nje. Za proces razgradnje PC smo uporabili visokotlačni in visokotemperaturni šaržni reaktor. Eksperimente smo izvajali pri temperaturi 250 °C in reakcijskih časih 60 in 120 min, medtem ko smo pri temperaturah 300 in 350 °C reakcije izvajali pri 5, 15, 30, 60 in 120 min. Kot produkte hidrotermične razgradnje smo dobili oljno, plinsko, vodno in trdno fazo. Največji izkoristek oljne faze smo dosegli pri 350 °C po 15 min in je znašal 97,7 %. Pri 250 °C je najvišje izkoristke dosegla trdna faza, ki je predstavljala nerazgrajeno plastiko iz PC, zato se je izkazalo, da je temperatura 250 °C prenizka za uspešno razgradnjo. Analize oljne in plinske faze smo izvedli z metodo plinske kromatografije s plamensko ionizacijskim detektorjem (GC-FID), vodnim fazam smo določili totalni ogljik (TC) s TOC analizatorijem medtem ko smo trdne faze analizirali s Fourierjevo transformacijo z infrardečo spektroskopijo (FTIR). V oljni fazi smo določili tri glavne razgradne produkte: bisfenol A (BPA), 4-izopropilfenol in fenol. Maksimalni izkoristek BPA (40,9 %) smo dosegli pri 250 °C in 120 min, kar lahko pripišemo začetni razgradnji PC v glavni monomer BPA. S podaljševanjem reakcijskega časa in z naraščajočo temperaturo je izkoristek BPA upadal, zaradi pretvorbe v nadaljnje komponente (fenol in 4-izopropilfenol). V plinski fazi so bili poleg CO2 prisotni večinoma alkani in alkeni. Z naraščajočo temperaturo in podaljševanjem reakcijskega časa je naraščalo število prisotnih komponent v plinski mešanici, kot posledica razpada daljših ogljikovodikov na krajše. Ugotovili smo, da je hidrotermična razgradnja PC uspešna metoda in predstavlja alternativni pristop recikliranja plastike iz PC, s katerim lahko pridobimo vredne razgradne produkte, ki so primerni za nadaljnjo uporabo.
Keywords: hidrotermična razgradnja, polikarbonat, podkritična voda, kemijsko recikliranje, BPA
Published in DKUM: 18.09.2024; Views: 0; Downloads: 14
Full text (2,70 MB)

Abstract: V diplomskem delu je prikazana prva analiza vodnega izvira z območja Savinjske statistične regije, ki že več let preskrbuje manjše število gospodinjstev s pitno vodo. V vseh teh letih še ni bilo izvedenih ustreznih analiz, s katerimi bi potrdili ustreznost vode in primernost le te za uživanje. Cilj diplomskega dela je izvesti prvo analizo omenjenega vodnega izvira in določiti kakovost vode z uporabo fizikalno-kemijskih analiz in mikrobiološke analize. Fizikalno-kemijske analize smo izvedli v treh različnih časovnih obdobjih. Določili smo vsebnost splošnih parametrov v vodi, vsebnost kovin in trdoto vode. V sodelovanju z Nacionalnim laboratorijem za okolje in hrano Novo mesto smo določili mikrobiološko kakovost vode. Končni cilj predstavlja določitev indeksa kakovosti vode (WQI). Rezultati kažejo na zelo dobro kakovost vode. Vsebnost težkih kovin je večinoma blizu ali pod mejo določljivosti, kakor tudi rezultati vsebnosti pesticidov. Dobljeni rezultati mikrobiološke analize so ustrezni. WQI je pokazal zelo visoko kakovost pitne vode.
Keywords: Pitna voda, prvi monitoring, pesticidi, mikrobiološke analize, indeks kakovosti vode
Published in DKUM: 11.07.2024; Views: 134; Downloads: 59
Full text (4,68 MB)

Abstract: Polimlečna kislina oz. PLA je popolnoma biološko razgradljiv polimer, ki velja za enega najbolj obetavnih polimerov na biološki osnovi in predstavlja odlično alternativo plastiki na osnovi nafte. Njen osnovni gradnik je mlečna kislina, ki nastane s fermentacijo sladkorjev pridobljenih iz obnovljivih virov. Namen magistrske naloge je bil preučiti recikliranje odpadne plastike iz PLA z uporabo podkritične vode, ki predstavlja zeleno in perspektivno tehnologijo. Preučili smo pridobitev tako glavnih (monomer PLA- mlečna kislina) kot tudi sekundarnih produktov (različne organske kisline). Eksperimente smo izvajali z dvema različnima materialoma PLA, in sicer osnovno PLA in odpadno PLA pri različnih temperaturah (180, 200, 250 in 300 °C), različnih reakcijskih časih (10, 20, 30 in 60 min) in v različnih atmosferah (dušik in zrak). Po reakciji razgradnje smo kot produkt dobili tri faze (trdno, vodno in plinasto fazo). V vseh primerih smo najvišje izkoristke dosegli v vodni fazi, medtem ko so se izkoristki trdne faze z zviševanjem temperature in reakcijskega časa, tekom reakcije razgradnje zniževali, izkoristki plinov pa naraščali. Glavni produkt razgradnje PLA je mlečna kislina, ki smo jo analizirali s HPLC metodo. Optimalni pogoji za pridobitev najvišje koncentracije mlečne kisline pri razgradnji osnovne PLA smo dosegli pri 250 °C in 30 min in je v zračni atmosferi znašala 43,6 mg/mL (87,2 %), medtem ko smo v dušikovi atmosferi pridobili malenkost nižjo koncentracijo mlečne kisline in sicer 43,4 mg/mL (86,6 %). Pri razgradnji odpadne PLA smo v vodni fazi zasledili nižje koncentracije mlečne kisline, saj odpadna PLA vsebuje tudi primesi in aditive, ki po reakciji ostanejo v trdnem ostanku. V vodni fazi smo v manjših koncentracijah pridobili tudi ocetno, mravljično, akrilno, oksalno in propanojsko kislino. Pri povišani temperaturi (300 °C) pa se mlečna kislina in sekundarni produkti pričnejo razgrajevati v pline. Vodni fazi smo določili tudi vsebnost totalnega ogljika (TC). Najvišjo koncentracijo TC smo določili pri razgradnji osnovne PLA (24,9 mg/mL) pri 250 °C in 30 min v zračni atmosferi . Na koncu smo s pomočjo FTIR analize okarakterizirali še trdni preostanek, ki je nastal po reakciji.
Keywords: bioplastika, polimlečna kislina (PLA), mlečna kislina, recikliranje, hidrotermična razgradnja, podkritična voda
Published in DKUM: 02.04.2024; Views: 318; Downloads: 6
Full text (3,70 MB)

Abstract: Pelargonije (Pelargonium) so bogato cvetoče, živobarvne rastline, ki ob primerni negi cvetijo neprekinjeno od maja do prvih jesenskih zmrzali. Ena izmed alternativ za namakanje rastlin je uporaba elektrolizirane oksidativne vode (EOW). Namen raziskave je bil preučiti vpliv EOW in termina vzorčenja na vsebnost makro‒hranilnih (K, Ca in Mg) in mikro‒hranilnih elementov (Zn, Cu, Fe in Mn) v listih dveh sort pelargonij. V ta namen smo rastline zalivali z vodo (kontrola), 0,1 % in 0,2 % raztopino EOW in vzorčili 63 dni od sajenja potaknjencev ter po 5 tednih rasti. Minerale smo v raztopinah po kislinskem razklopu vzorcev določili z atomsko absorpcijsko in emisijsko spektrometrijo. Zalivanje z 0,1 % in 0,2 % EOW je pozitivno vplivalo na privzem K in Ca pri obeh sortah pelargonij. V drugem terminu vzorčenja smo pozitiven vpliv 0,2 % EOW zaznali tudi pri privzemu Cu pri obeh sortah in Zn pri pokončnih pelargonijah, medtem ko na privzem Mn EOW ni imela vpliva pri nobeni sorti pelargonij. Negativen vpliv obeh koncentracij EOW se je pokazal pri privzemu Fe pri obeh sortah pelargonij v drugem terminu vzorčenja in Mg v prvem terminu vzorčenja. EOW bi lahko bila dobra alternativa za zalivanje potaknjencev pelargonij, ki jih vzgajamo z namenom prodaje sadik na tržišču.
Keywords: pelargonije, hranila, elektrolizirana voda, substrat, korelacija
Published in DKUM: 30.01.2024; Views: 398; Downloads: 71
Full text (1,19 MB)

Abstract: Poliolefini, med katerimi sta najbolj zastopana predstavnika polietilen (PE) in polipropilen (PP), so daleč največji razred sintetičnih polimerov, ki se danes izdelujejo in uporabljajo. Predstavljajo več kot 40 % letno proizvedene plastike, pri čemer se ta količina povečuje in s tem se povečuje tudi letna količina proizvedenih odpadkov. Da bi lahko ta odpadni material pretvorili v uporabne produkte, smo izvedli hidrotermično razgradnjo različnih materialov iz PE in PP z nadkritično vodo. Hidrolizo smo izvedli na osnovnem in recikliranem HDPE pri različni temperaturi (425 °C in 450 °C ) in različnih reakcijskih časih (15 min do 240 min). Pri reakcijskih pogojih 450 °C in 60 min smo degradirali tudi ostale poliolefinske mešanice (metaloceniski LLDPE, dva reciklirana LDPE, dve mešanici granulata (MDPE+LLDPE in LDPE+rLDPE) in foliji iz teh dveh granulatov, folijo PP in vrečko iz LDPE materiala. Kot rezultat smo dobili produkte trdne, plinske, oljne in vodne faze. Trdne faze smo analizirali s Fourierjevo transformacijsko infrardečo spektrskopijo (FTIR), oljne in plinske faze smo analizirali s plinskim kromatografom z masnim spektrometrom (GC-MS) in vodne faze na analizatorju celokupnega ogljika (TOC). Ugotovili smo, da pri kratkih reakcijskih časih nastajajo voski, medtem ko z daljšanjem reakcijskih časov dobimo oljne produkte. V vseh primerih belega ali prozornega granulata in prozorne folije, je nastalo manj kot 1 % ostanka. Več ostanka je nastalo v primeru materialov, ki so vsebovali aditive, torej pri vHDPE (1,57 %), rLDPE2 (1,43 %) in pri vzorcu vrečke (2,97 %). Oljna faza predstavlja tudi glavni produkt razgradnje poliolefinov. Pri vseh vzorcih smo pri 450 °C in 60 min dobili izkoristek oljne faze višji od 89 %. Največji delež oljne faze pri polipropilenskem materialu so predstavljale aromatske spojine (46,77 %), med tem ko pa so v primeru polietilenskih materialov največji delež predstavljali nasičeni alifatski ogljikovodiki (med 50 % in 55 %). Pri osnovnem in recikliranem HDPE smo ugotovili, da je izkoristek plinske faze naraščal z naraščanjem reakcijskega časa (pri osnovnem od 1,32 % do 25,62 % in pri recikliranem od 1,29 % do 29,23 %). Izkoristki ostalih poliolefinskih mešanic pri pogoju 450 °C in 60 min so bili med 4 % in 10 %. Plinske faze so bile o večini sestavljene iz krajših alkanov in alkenov (C1-C6), med katerimi prevladujeta etan in propan. Najvišjo koncentracijo celokupnega ogljika v vodni fazi smo dokazali v primeru osnovnega HDPE materiala (2458 mg/L) pri 450 °C in 60 min. Rezultati te študije kažejo, da nadkritična voda predstavlja dober reakcijski medij za pretvorbo odpadnih poliolefinov v uporabne produkte.
Keywords: poliolefini, hidrotermična razgradnja, nadkritična voda, GC-MS, FTIR, TOC
Published in DKUM: 14.11.2023; Views: 521; Downloads: 0
Full text (4,91 MB)