Použití molekulové spektrometrie při sledování účinnosti termické desorpce zemin kontaminovaných organickými polutanty

Rozměr: px

Začít zobrazení ze stránky:

Download "Použití molekulové spektrometrie při sledování účinnosti termické desorpce zemin kontaminovaných organickými polutanty"

Aleš Pospíšil
před 4 lety
Počet zobrazení:

1 Použití molekulové spektrometrie při sledování účinnosti termické desorpce zemin kontaminovaných organickými polutanty Vysoká škola chemicko-technologická v Praze Fakulta technologie ochrany prostředí Andrea Sýkorová Jiří Kroužek Jiří Hendrych Lucie Kochánková Miroslava Novotná

2 Cíl práce Zjištění závislosti mezi účinností desorpce a obsahem přirozené organické složky Využití IČ spektrometrie pro sledování strukturních změn během procesu termické desorpce Porovnávání účinnosti termické desorpce pro matrice o širokém rozmezí obsahu TOC

3 Princip termické desorpce Odstraňování polutantů ztuhých matric pomocí kontrolovaného ohřevu Nedestruktivní proces Přechod kontaminantů vlivem vysokých teplot do proudu vzduchu Ohřev klasický x mikrovlnný Vysoká účinnost x energetická náročnost

4 Faktory ovlivňující desorpci Teplota, doba ohřevu Množství a velikost částic sanovaného materiálu Vlhkost vstupního materiálu Vstupní koncentrace kontaminantu v materiálu Interakce matrice kontaminant Fyzikální a chemicko-fyzikální vlastnosti kontaminantu

5 Postup experimentu Příprava uměle kontaminovaných matric o různém obsahu přirozené organické složky technická směs pesticidů (HCH, HCB) a PCB ve směsi Delor 103 Desorpce při 2 režimech Účinnost desorpce: C Kinetika desorpce: 130 C, 180 C a 230 C Určení struktury vzorků IČ spektrometrie

7 vzorek Vybrané vlastnosti použitých TC [%] TIC [%] materiálů TOC [%] Sušina [%] Obsah kontaminantů [mg/kg] HCB ΣHCH * ΣPCB ** Písek <0,1 0,05 <0,1 99,70 175,8 209,4 11,2 Zem A 1,11 <0,02 1,09 99,14 187,2 231,5 11,6 Zem B 2,27 0,06 2,21 98,10 163,8 205,6 14,5 Zem C 4,68 0,14 4,54 96,28 210,5 236,9 13,6 * -součet všech izomerů HCH ** -součet indikátorových kogenerů PCB (28, 52, 101)

8 Anorganická struktura ,15 0,10 0,05 0,00 Písek ,2 0,1 0,0 Zem A ,4 0,2-0,0 Zem B ,4 0,2 Zem C Wav enumbers (cm-1) 500

9 Organická struktura Původní materiály ,5 Zem A - tetrachlor (od parek) 1,0 0, Zem A - toluen (o dparek) ,20 Zem A - ethanol (odparek) 0,15 0,10 0,05 0, Wav enumbers (cm-1)

10 Organická struktura Kontaminované materiály Zem B - CCl4 (kontaminovaný) 1,5 1,0 0, ,0 Zem B - CCl4 (puvodní) 1,5 1,0 0, ,2 kontaminovaný - puvodní 1,0 0,8 0,6 0,4 0, Wav enumbers (cm-1)

11 Vliv teploty na složení matrice Anorganická struktura Teploty 130 C, 230 C a 340 C po dobu 40 min IČ spektra => žádné viditelné změny XRD => minimální změny mírné snížení procentuálního obsahu fylosilikátů nárůst primárních minerálů

12 Vliv teploty na složení matrice Organická struktura Sledováno pomocí: Elementární analýza - TOC IČ spektrometrie (kvantitativní i kvalitativní analýza) S rostoucí teplotou je pozorován úbytek organické složky u všech použitých metod U IČ spektrometrie lze se vzrůstající teplotou sledovat ztrátu pásů kontaminantů

13 ,0 1,5 1,0 0,5 Zem B - kontaminovaná (CCl4, odparek) Ab s or ba nc e ,8 0,6 0,4 0,2 Zem B C (CCl4, odparek) Ab s or ba nc e ,5 1,0 0,5 Zem B C (CCl4, odparek) Ab s or ba nc e ,5 1,0 0,5 Zem B C (CCl4, odparek Wav enumbers (cm-1) Ab s or ba nc e

14 100 ΣPCB Účinnost [%] Písek Zem A Zem B Zem C Účinnost [%] Teplota [ C] ΣHCH Teplota [ C] Písek Zem A Zem B Zem C

15 Závěr Metodou IČ spektrometrie byla stanovena přibližná struktura matric, ale nebylo možné určit všechny procesy a změny probíhající během ohřevu materiálu Nelze přesně stanovit vliv obsahu organické složky na účinnost termické desorpce, neboť nelze vyloučit účinky dalších faktorů, které mohou i převládat

Podobné dokumenty

polutantů s využitím klasického ohřevu v laboratorním a poloprovozním měřítku

Termická desorpce persistentních organických polutantů s využitím klasického ohřevu v laboratorním a poloprovozním měřítku Jiří Hendrych Martin Kubal Pavel Mašín Lucie Kochánková Jiří Kroužek VYSOKÁ ŠKOLA