21. LOČEVANJE OLJ IZ EMULZIJ S CENTRIFUGIRANJEMDejan Kosi, 2014, diplomsko delo Opis: Cilj diplomske naloge je ločiti olja iz emulzij s centrifugiranjem in z laboratorijsko simulacijo hidrociklona. S fizikalno-kemijskimi analizami smo ugotavljali učinkovitost centrifugiranja in turbulentnega mešanja, pri tem pa preučevali, kako na ločevanje emulzij vplivajo čas obdelovanja, temperatura, število obratov in dodatki sredstev NaCl, CaCl2 in polialuminijev klorid (PaCl).
Rezultati kažejo, da se s povečevanjem števila obratov centrifugiranja, poveča tudi učinkovitost ločevanja emulzij (najboljše rezultate smo dobili pri najvišjih obratih – 7000 obr./min). Pri poskusih, kjer smo spreminjali čas centrifugiranja, smo največ olja iz emulzij odstranili po dveh urah centrifugiranja, ob tem pa ugotovili, da se največ olj odstrani prvo uro, z nadaljnjim centrifugiranjem pa se ta delež bistveno zmanjšuje. Na ločevanje emulzij pozitivno vplivajo tudi dodana sredstva, pri katerih so se vrednosti najbolj znižale ob najnižjih koncentracijah (0.15 g/L (NaCl), 0.15 g/L (CaCl2) in 1.2 g/L (PaCl)) ter povišana temperatura emulzij, kar prikazujejo rezultati centrifugiranja pri 55 °C, ki so veliko boljši kot tisti pri 22 °C. Motnost, kemijska potreba po kisiku (KPK) in vsebnost olj se bistveno znižajo, kljub temu pa metoda za popolno in samostojno ločevanje emulzij ni dovolj učinkovita.
Na podlagi rezultatov fizikalno-kemijskih analiz po poskusih v hidrociklonu ugotovimo, da hidrocikloniranje pri 1000 obr./min ni primerno za ločevanje oljno vodnih emulzij, saj se vrednosti motnosti in barve niso bistveno znižale. Ključne besede: emulzija, centrifugiranje, hidrociklon, kemijska potreba po kisiku Objavljeno v DKUM: 22.07.2014; Ogledov: 1964; Prenosov: 4338 Celotno besedilo (2,41 MB) |
22. Sinteza poroznih materialov iz metakrilatov in vinilestrovMarko Turnšek, 2014, doktorska disertacija Opis: V okviru doktorske disertacije smo s polimerizacijo v masi proučevali vpliv pogojev na pripravo glicidil metakrilatnih poroznih polimernih nosilcev. Proučili smo vplive zamreževala etilenglikol dimetakrilata in različnih porogenih topil na morfologijo poroznih nosilcev. Nosilce smo funkcionalizirali z različnimi amini in tioli. Dobljene porozne monolite smo tudi naknadno zamrežili, da smo povečali specifično površino.
Pripravili smo tudi emulzije z visokim deležem notranje faze; v organski fazi smo imeli raztopljen monomer. Kot monomer smo uporabili divinil adipat, ki je difunkcionalen vinil ester. Proučevali smo: vpliv sestave emulzije, tipa termičnega iniciatorja, dodatka topil in reakcijskih pogojev na stabilnost emulzije, morfologijo pripravljenih monolitov, obliko in velikost por ter poroznost. Divinil adipat kot samostojno uporabljen monomer še ni bil opisan, zato smo raziskali vpliv razmerja med hidrofilno in hidrofobno fazo emulzije na pripravo stabilne emulzije. Potreben je bil izbor primernih surfaktantov, kombinacije različnih surfaktantov ter količine topila. Pripravljene emulzije smo termično polimerizirali. Za radikalsko iniciacijo smo uporabili različne termične iniciatorje; prav tako smo testirali uporabo fotokemičnih iniciatorjev. Proučili smo vpliv segrevanja in staranja emulzije na njeno stabilnost ter na združevanje kapljic emulzije. S segrevanjem emulzije smo dosegli 5-kratno povečanje kapljic, s staranjem 25 ur pa 0,4-kratno povečanje. Pripravili smo tudi emulzije brez soli v vodni fazi in tako povzročili Ostwaldovo rast in koalescenco kapljic v emulziji. Na ta način smo povečali velikost kapljic za dvakrat. Pri vseh metodah smo spremljali velikost kapljic emulzije in velikost primarnih por monolita, saj je velikost por polimera običajno sorazmerna z velikostjo kapljic notranje faze emulzije. Pripravljene monolite smo izpostavili različnim medijem z različnimi koncentracijami ter tako ugotavljali primernost medija in hitrost biorazgradnje.
Pripravili smo tudi porozne polimere iz emulzije z visokim deležem notranje faze, nasičene z aluminijevim oksidom. Kot monomere smo uporabili propoksiliran trimetilol propan triakrilat in metil metakrilat, zamrežen z etilenglikol dimetakrilatom. Raziskali smo vpliv sestave emulzije na morfologijo monolitov: vpliv topila, surfaktanta, disperzanta in količino vodne faze. Z elektronsko mikroskopijo smo preučevali morfologijo pripravljenih monolitov. Vzorce z ustrezno poliHIPE morfologijo smo postpolimerizacijsko obdelali. V cevni peči smo s počasnim intervalom segrevanja do 1400°C izžgali organske komponente monolita. Ostal je skelet iz aluminijevega oksida, ki smo ga okarakterizirali z adsorpcijo/desorpcijo dušika, živosrebrno porozimerijo, helijevo piknometrijo in elektronsko mikroskopijo. Ustvarili smo visoko porozen polimer iz aluminijevega oksida z značilno poliHIPE morfologijo. Ugotovili smo tudi, da se med segrevanjem morfologija bistveno ne spremeni. Ključne besede: polimeri, polimerizacija v masi, glicidil metakrilat, emulzije z visokim deležem notranje faze, divinil adipat, monolit, emulzija, poliHIPE, funkcionalizacija polimerov, biorazgradnja, kompozitni materiali, porozna keramika Objavljeno v DKUM: 07.07.2014; Ogledov: 2360; Prenosov: 344 Celotno besedilo (8,28 MB) |
23. MIKROFILTRACIJA MODELNIH OLJNO VODNIH EMULZIJLiljana Novak, 2013, diplomsko delo Opis: Cilj diplomskega dela je bil raziskati učinkovitost membrane s steklenimi vlakni in polisulfonske membrane pri procesu odstranjevanja olj z mikrofiltracijo iz oljno vodnih emulzij kovinsko-predelovalne industrije. Z različno kombinacijo obratovalnih pogojev, predvsem pH vrednosti (pH = 5, 7 in 9), koncentracije olj (0,5, 1,5 in 3 %) in dodatka soli (0,1 in 5 g) CaCl2 smo želeli doseči čim večjo gostoto volumskega toka. Kot predčiščenje smo uporabili elektrokoagulacijo. Rezultati kažejo, da je pri filtriranju skozi membrano s steklenimi vlakni veliko višja gostota volumskega toka, če jo primerjamo s polisulfonsko membrano. Najvišjo gostoto volumskega toka smo dosegli pri najnižji koncentraciji olja
(φ = 0,5 %), pH = 9 in sobni temperaturi (t = ~20±3 ˚C). Prevladujoči mehanizem mašenja membrane s steklenimi vlakni je bil nastanek filtrnega kolača na površini membrane, posledično pa se zniža gostota volumskega toka permeata. Opravili smo fizikalno-kemijske analize modelne oljno vodne emulzije in permeata. Ugotovili smo, da se motnost in vrednost kemijske potrebe po kisiku znižata po mikrofiltraciji. Elektrokoagulacija ne zniža mašenja membran. Ključne besede: mikrofiltracija, olja, emulzija, mašitev, stekleni filter Objavljeno v DKUM: 19.06.2013; Ogledov: 1736; Prenosov: 210 Celotno besedilo (2,32 MB) |
24. ELEKTROKOAGULACIJA OLJNO-VODNIH EMULZIJDanijel Radaković, 2012, diplomsko delo Opis: Elektrokoagulacija je metoda čiščenja odpadnih voda, ki za to uporablja elektrokemično celico. V preteklosti so že potekale raziskave za morebitno uporabo te metode za čiščenje odpadnih voda, vendar so jo konvencionalne metode izpodrinile. V zadnjih desetletjih, ko poteka intenzivno iskanje alternativnih metod čiščenja odpadnih voda, pa ponovno narašča število raziskav, povezanih z uporabo elektrokoagulacije, saj se kaže kot enostavna in cenovno dostopna metoda za čiščenje odpadnih vod. Namen diplomske naloge je bil preveriti učinkovitost elektrokoagulacije pri čiščenju oljno-vodnih emulzij ter določiti optimalne pogoje za njen potek. Ugotovili smo, da začetna pH vrednost emulzije, razdalja med elektrodama in uporabljen električni tok odločilno vplivajo na učinkovitost elektrokoagulacije. Velik vpliv ima tudi kemijska čistost elektrod. Vrednost KPK industrijskih emulzij se je pri optimalnih pogojih znižal od 57 % do 69 % Elektrokoagulacija je tako učinkovita pri čiščenju oljno-vodnih emulzij, vendar pa je potrebna njihova predobdelava. Ključne besede: elektrokoagulacija, oljno-vodna emulzija, KPK Objavljeno v DKUM: 11.09.2012; Ogledov: 3484; Prenosov: 366 Celotno besedilo (3,20 MB) |
25. BIKONTINUIRNI POROZNI POLIMERI NA OSNOVI ZAMREŽENIH POLI(STIRENOV) IN POLI(N-IZOPROPILAKRILAMIDA)Sandi Bukovšek, 2012, diplomsko delo Opis: Porozne polimerne materiale, ki jih pripravljamo iz emulzij, ki vsebujejo visok delež notranje faze, imenujemo poliHIPE materiali. Zaradi odprte celične strukture so visoko porozni (tudi do 99 %). Uporabni so na različnih področjih, kjer rabimo veliko površino, glede na malo maso materiala, kot npr. pri filtrih za razna filtriranja, za molekularne separacije in sinteze ali kot nosilce v katalizi in v biotkivnem inženiringu.
Predmet mojega diplomskega dela je bila priprava bikontinuirnih poroznih polimerov na osnovi poli(stirenov) in poli(N-izopropilakrilamida). Monomeri so bili prisotni v organski kot v vodni fazi emulzij. PoliHIPE materiali so v organski fazi vsebovali monomer stiren in zamreževalec divinilbenzen, ki sta tvorila hidrofoben skelet. Odprto strukturo celic materiala smo napolnili s hidrofilnim gelom iz poli-NIPAAm-a, ki smo ga zamrežili z MBA. Tako pripravljene bikontinuirne porozne polimere smo testirali s pretokom raztopine skozi monolitni material. Ker je poli-NIPAAm temperaturno odziven material, se je le-ta ob spremembi temperature pretočnega medija odzval. Odziv je bil nabrekanje ali skrčenje materiala v notranjosti por, kar je vplivalo na pretok raztopine in pritisk v koloni.
Z vrstično elektronsko mikroskopijo smo določili morfologijo monolitnih materialov in s tem potrdili njihovo poroznost. Z infrardečo spektroskopijo smo preverili kemijsko strukturo monolitov. Monolitom smo izmerili povratni tlak s pomočjo HPLC črpalke. Ključne besede: monolit, emulzija z visokim deležem notranje faze, stiren, DVB, polimerizacija, porozen material, poliHIPE, N-izopropilakrilamid, poli-NIPAAm Objavljeno v DKUM: 11.09.2012; Ogledov: 3116; Prenosov: 232 Celotno besedilo (5,93 MB) |
26. Aryl acrylate porous functional polymer supports from water-in-oil-in-water multiple emulsionsDejan Štefanec, Peter Krajnc, 2007, izvirni znanstveni članek Opis: Porous functional polymer supports are a class of material of wide interest due to the possibility of immobilising reactive species. A simplified procedure was applied for the preparation of porous polymer supports using a water-in-oil-in-water multiple emulsion. The primary emulsion was a high internal phase emulsion, having a volume fraction of water phase up to 95%. Two reactive acrylates, namely 4-nitrophenyl acrylate and 2,4,6-trichlorophenyl acrylate, were (separately) incorporated in the oil phase in order to obtain porous reactive polymer supports. Both acrylates were crosslinked with either divinylbenzene or ethylene glycol dimethacrylate, and beads of size ca 60 m were obtained after the polymerisation of droplets suspended into the secondary aqueous phase. In the case of 4-nitrophenyl acrylate and divinylbenzene as a crosslinker, particles with a star shape, the core being ca 60 m in diameter and the arms ca 180 m in length, were obtained. The polymers were functionalised with morpholine, tris(2-aminoethyl)amine, piperidine or piperazine yielding supports with loadings of reactive groups of between 2.6 and 6.6 mmol g-1. The results show that multiple emulsions can be precursors for porous polymer preparation. Ključne besede: multiple emulzije, polimerni nosilci, HIPE, organska sinteza na trdni fazi, polimerni lovilci, emulzija z visokim deležem notranje faze, aril akrilati, multiple emulsions, polymer supports, HIPE, solid phase organic synthesis, polymer supported scavengers, high internal phase emulsions, arylacrylates Objavljeno v DKUM: 31.05.2012; Ogledov: 2945; Prenosov: 115 Povezava na celotno besedilo |
27. OBDELAVA ODPADNIH TEHNOLOŠKIH EMULZIJ IN MULJA V PODJETJU GKN DRIVELINE SLOVENIJANejc Satler, 2011, diplomsko delo Opis: Odpadki so predmet presoje, ki jo vsak posameznik, glede na njegovo osveščenost, vrednoti na svoj način. Dejstvo je, da se bomo z njimi vedno in povsod srečevali, zato je naša naloga, da jih odstranjujemo na čim bolj nenevaren način.Vsi ukrepi s tega področja so zagotovo pozitivno vodilo k boljšemu ravnanju z njimi, še posebej to velja za nevarne odpadke. Briketirna naprava, ki jo uporabljajo v podjetju GKN Driveline Slovenija d.o.o. za zmanjšanje količine nevarnih odpadkov, kot sta mulj in olje, je dober dokaz reševanja obremenitve okolja s to vrsto nevarnih odpadkov. S temi težavami se srečujejo v številnih industrijskih dejavnostih, na žalost pa se do tega mnogi obnašajo neodgovorno, kar za podjetje katerega predstavljam ne velja, saj njihova vizija temelji na prijaznem odnosu do okolja. Ključne besede: Nevarni odpadki, odpadki, invencija, inovacija, podjetje, briketiranje, mulj, odpadno olje, difuzija novosti, emulzija. Objavljeno v DKUM: 13.10.2011; Ogledov: 2550; Prenosov: 175 Celotno besedilo (2,98 MB) |
28. VPLIV AMINO FUNKCIONALIZACIJE NA STRUKTURO POLI (4-VINILBENZIL KLORIDA)Vesna Remih, 2011, diplomsko delo Opis: V diplomskem delu smo pripravili porozni poliHIPE iz monomerov VBC in DVB z različnimi stopnjami osnovnega zamreženja (2 in 5%). Obe predhodni emulziji sta vsebovali 10 % organske faze ter 90 % vodne faze. Naknadno smo poliHIPE-e zamrežili z Friedel-Craftsovo reakcijo, ki smo jo časovno omejili na 18 h, 1 h ter 0,5 h in tako dobili poliHIPE z različnimi specifičnimi površinami. Hiperzamreženim produktom smo določili specifične površine z adsorbcijo dušika po BET metodi, te so se povečale glede na začetne. Ugotovili smo, da je čas reakcije hiperzamreženja zelo pomemben faktor, saj rakcija poteka zelo hitro. Vzpostavijo se nove manjše pore, kar je vzrok velikega povečanja specifične površine.
Določili smo tudi količino klora v vzorcih s potenciometrično titracijo pred in po naknadnem zamreženju in ugotovili upad klora glede na začetne poliHIPE-e. Takšen upad smo pričakovali, saj se pri naknadnem zamreženju klorometilne skupine pretvorijo v metilenske mostove in dodatno povežejo polimer, zato se specifična površina poveča, vsebnost klora pa zmanjša.
Osnovna vzorca smo funkcionalizirali pri različnih temperaturah, 60°C in 90 °C, in različnih razmerjih osnovih poliHIPE-ov ter 1,8-diaminooktana, 1 : 1 ter 1 : 0,5. Funkcionaliziranim vzorcem smo določili specifično površno z adsorbcijo dušika po BET metodi, kjer smo ugotovili da se specifična površina vsem funkcionaliziranim vzorcem poveča, vendar je razlika majhna.
Vse vzorce smo okarakterizirali s FITR spektroskopijo, kjer smo potrdili kemijsko sestavo poliHIPE-ov. Spremljali smo signale različnih funkcionalnih skupin. Za nas najpomembnejši signal je signal vezi C – Cl pri 1265 cm , ki ga sledimo pred hiperzamreženjem in ves čas hiperzamreženja, vendar se signal z višanjem časa reakcije hiperamreženja manjša, kar nam kaže, da se manjša količina klorometilnih skupin. Tudi funkcionalizirane poliHIPE-e smo okarakterizirali s FITR spektroskopijo in elementno analizo, ki je potrdila uspešnost funkcionalizacije. Ključne besede: polimerizacija, emulzija, funkcionalizacija, Friedel-Craftsova reakcija, poli(4-vinilbenzil klorid) Objavljeno v DKUM: 04.10.2011; Ogledov: 2702; Prenosov: 239 Celotno besedilo (3,43 MB) |
29. VPLIV RAZMERJA KOMONOMEROV NA MORFOLOGIJO POLI(DIVINILBENZEN-KO-ETILHEKSIL AKRILAT-KO-AKRILNE KISLINE)Simona Jerenec, 2010, diplomsko delo Opis: Porozni polimerni monoliti so bili pripravljeni s polimerizacijo obeh faz emulzije z visokim deležem notranje faze. V vodni fazi smo uporabili: kalijev peroksodisulfat, akrilno kislino in metilenbisakrilamid. Masni delež akrilne kisline je bil 2 % ali 5 %. V organski fazi so bili prisotni: span 80, 2-etilheksil akrilat, divinilbenzen in v nekaterih primerih še stiren. Monomer divinilbenzen je služil kot zamreževalo v organski fazi, monomer metilenbisakrilamid pa kot zamreževalo v vodni fazi. Monoliti so bili 2 %, 3 %, 5 % ali 10 % zamreženi z metilenbisakrilamidom. Kalijev peroksodisulfat je služil kot iniciator oziroma kot sredstvo, ki pospeši polimerizacijo. Elastičnost materiala smo povečali z 2-etilheksil akrilatom, ki je služil kot komonomer. Ugotovili smo, kako poliakrilna kislina glede na različen pH medij spreminja prostornino znotraj praznin monolita.
Spreminjali smo delež 2-etilheksil akrilata in divinilbenzena ter preučevali mehanske lastnosti vzorcev ter njihovo morfologijo.
Emulzijo z visokim deležem notranje faze smo prelili v plastičen kalup in jo izpostavili vplivom toplote (približno 60 oC), da smo sprožili polimerizacijo. Dobimo visoko porozen, zamrežen monoliten material. Zaradi razpada materiala pri čiščenju in sušenju smo začeli dodajati še stiren. Dodani stiren je izboljšal mehanske lastnosti polimerov.
Z vrstično elektronsko mikroskopijo smo določili morfologijo monolitnega materiala in s tem potrdili njihovo poroznost ter ugotovili, kakšen je povprečen premer praznin monolita.
Z infrardečo spektroskopijo smo preverili kemijsko strukturo monolitov.
Monolitom smo izmerili povratni tlak s pomočjo visoke ločljivostne tekočinske kromatografije. Ključne besede: polimerizacija emulzije, monolit, emulzija z visokim deležem notranje faze, polimerizacija, porozen material, poliHIPE Objavljeno v DKUM: 06.09.2010; Ogledov: 3782; Prenosov: 288 Celotno besedilo (10,16 MB) |
30. PRIPRAVA POLIHIPE MEMBRAN IN KARAKTERIZACIJA TERMIČNIH LASTNOSTIUrška Sevšek, 2008, diplomsko delo Opis: Z uporabo emulzijske polimerizacije smo sintetizirali porozne poliHIPE membrane s 5 % zamreženjem. Uporabili smo monomere stiren, divinilbenzen in 2-etilheksil akrilat. Divinilbenzen je služil kot zamreževalec, 2-etilheksil akrilat je bil dodan kot snov za povečanje plastičnosti, kot iniciator smo uporabili kalijev peroksodisulfat, kot surfaktant pa Span 80. Zaradi spreminjanja viskoznosti emulzije smo dodali organsko topilo. Kot najustreznejšega smo izbrali klorobenzen. Spreminjali smo tako delež topila kot delež 2-etilheksil akrilata. Ob uporabi propelerskega mešala in reaktorske posode smo pri 300 obr/min dobili emulzijo z visokim deležem notranje faze, ki smo jo nanesli na stekleno ploščo in s povišano temperaturo sprožili polimerizacijo. Nastale so porozne poliHIPE membrane z debelinami od 60-100 µm. Pri membranah smo želeli doseči ustrezno gibljivost zaradi morebitnih zahtev aplikacij. Z dodatkom 2-etilheksil akrilata se je gibljivost membran bistveno izboljšala. V nadaljevanju smo spreminjali delež etilheksil akrilata, saj smo želeli preveriti njegov vpliv na termične lastnosti membran. Z infrardečo spektroskopijo smo preverili kemijsko strukturo membran. S termično analizo smo določili termične lastnosti membran v temperaturnem območju od 40°C do 500°C. Uporabili smo termični metodi termogravimetrijo in diferenčno dinamično kalorimetrijo. Ugotovili smo, da je pri vseh vzorcih opazna popolna izguba mase. Iz termogravimetrične krivulje je razvidna ena stopnja razpada, katerega temperaturno območje se giblje med 350°C in 470°C. Z razpadom sovpada tudi temperatura tališča, ki je med 415°C in 427°C. Temperatura steklastega prehoda se nakazuje pri temperaturi okoli 45°C. Vpliva 2-etilheksil akrilata na temperaturo steklastega prehoda nismo zaznali. Ključne besede: polimeri, poliHIPE, membrane, emulzijska polimerizacija, emulzija z visokim deležem notranje faze, zamreženi polimeri, termične lastnosti polimerov, polistiren Objavljeno v DKUM: 07.04.2010; Ogledov: 3622; Prenosov: 349 Celotno besedilo (2,94 MB) |