Koboltin ja nikkelin poisto sinkkisulfaattiliuoksesta ioninvaihdolla

Työssä tutkittiin kahden silikapohjaisen erotusmateriaalin soveltuvuutta nikkelin ja koboltin poistoon sinkkisulfaattiliuoksista. Suurin osa kokeista tehtiin ioninvaihtimella, jonka funktionaalinen ryhmä on iminodietikkahappo. Vertailuerotusmateriaalin toiminta perustui adsorptioon. Liuoksina käytettiin sekä autenttista prosessiliuosta että synteettistä ZnSO4-liousta. Ioninvaihtimen kestävyyskokeissa selvisi, että tutkittu ioninvaihdin kestää hyvin sekä 60 oC lämpötilan että happamia olosuhteita. Emäksisissä liuoksissa silikarunko ei kestä. Jo 0,1 M NaOH-liuos liuottaa merkittävästi hartsia vuorokauden aikana. Vaihtimen vetyionikapasiteetiksi saatiin titrauksella 2,3 mekv/g. Tasapainokokeilla saatiin selville, että ioninvaihdin on selektiivinen nikkelille sinkin suhteen ja että selektiivisyys kasvaa liuoksen pH:n laskiessa. Koboltille ioninvaihdin ei ole selektiivinen sinkin suhteen. Mikäli sinkin pitoisuus on tuhansia kertoja nikkelin pitoisuutta suurempi, ei ioninvaihtimen Ni-selektiivisyys riitä myöskään nikkelille. Synteettisillä ZnSO4-liuoksilla tehtyjen kolonnikokeiden perusteella havaittiin, että tutkitulla ioninvaihtimella voidaan laimeista ZnSO4-liuoksista poistaa nikkeliä selektiivisesti. Nikkelin eluointi onnistui helposti 1 M H2SO4:lla. Vertailukokeen perusteella oli ioninvaihtimen Ni/Zn-selektiivisyys referenssiadsorbentin Ni/Zn-selektiivisyyttä pienempi. Ioninvaihtokolonnin mallintaminen ei onnistunut riittävän hyvin kuvaamaan ioninvaihtimessa tapahtuvaa samanaikaista ioninvaihtoa ja adsorptiota. Sen sijaan kun kolonnissa oli vertailumateriaalina käytetty adsorbentti, saatiin kolonnikokeiden tulokset mallilla hyvin ennustettua.

Lisäainetehtaan tuotantoprosessin kehittäminen

Tämän diplomityön tarkoituksena oli Finnsementti osakeyhtiöön kuuluvan betonin lisäaineita valmistavan tehtaan tuotantoprosessin kehittäminen. Työssä laadittiin myynnin kasvuennusteen perusteella suunnitelma, jonka mukaan määriteltiin betonin lisäaineille ja raaka-aineille sopivat varastosäiliöt. Suunnitelman perusteella määriteltiin kiinteät putkilinjat sekä kirkkaille että tummille nesteille, jolloin materiaalihäviöt saatiin pienemmiksi ja putkilinjojen pesun tarve väheni. Lisäksi työssä otettiin huomioon tuotantoprosessin automatisointi. Suunnitellusta projektista laadittiin alustava kustannusarvio, toteutusaikataulu sekä sijoituspiirustus, putkisto-instrumentointikaavio ja 3D-piirrokset. Projektin kustannusarvioksi saatiin noin 290 tuhatta markkaa ja projektin pituudeksi noin 11 viikkoa.

Pinch-menetelmän soveltaminen sellutehtaassa

Työn tarkoituksena oli tutkia pinch-menetelmän soveltuvuutta toiminnassa olevassa UPM-Kymmene Oyj:n kaukaan sellutehtaassa ja kartoittaa pinch-analyysin avulla keittämön sekä haihduttamon lämpöenergiatarpeet sekä ylijäämät kesä ja talvitilanteissa vuodelle 1999. Kesätilanteeksi on katsottu riittävän elokuu ja talvitilanteeksi helmikuu. Työn alussa on lyhyesti käyty läpi pinch-tekniikkaan liittyvää teoriaa ja tutustutaan yleisesti työssä käytettyyn Pro_pi2 laskentaohjelmaan. Laskennan tulokset on muodostettu käsittelemällä tiedonkeruujärjestelmistä haettu virtaavien nesteiden tulo- ja kohdelämpötiloista sekä massavirroista muodostuva data Pro_pi2 laskentaohjelmalla. Tulokset on esitetty kappaleessa 5, jossa kesä ja talvitilanteista saatuja tuloksia on verrattu keskenään. Mielenkiinnon vuoksi mukaan vertailuun on otettu vuoden 1999 tietojen lisäksi myös tiedot vuoden 2000 talvelle. Pinch-menetelmään perustuvan Pro_pi2 laskentaohjelman todettiin soveltuvan ennemminkin lämmön talteenottojärjestelmän sekä tehtaan energiakäytön esisuunnitteluun kuin jo olemassa olevan tehtaan tutkimiseen.

Arseenin käyttö sinkkitehtaan koboltinpoistoon

Työssä selvitettiin kuparielektrolyysissä syntyvän sivutuotteen, arseenitrioksidin, soveltuvuutta The New Boliden Kokkola Zinc Oy:n sinkkitehtaan liuospuhdistuksen koboltinpoistovaiheeseen. Nykyään sinkkitehtaalla käytetään puhdasta arseenitrioksidia koboltinpoiston apuaineena. Tällä hetkellä kuparielektrolyysin arseenista valmistetaan puunsuoja-aineita. Lainsäädäntö muuttuu siten että tulevaisuudessa kyseisten puunsuoja-aineiden käyttöä tullaan yhä rajoittamaan. Kun puunsuoja-aineiden kulutus vähenee, täytyy syntyvä arseeni varastoida jätealueelle ellei sille löydetä muuta käyttöä. Arseenin varastointitarve ei lisäänny jos kuparielektrolyysistä saatava arseeni voidaan hyödyntää sinkkitehtaalla. Kuparielektrolyysissä syntyvä arseenitrioksidi ei ole puhdasta. Työssä selvitettiin epäpuh-tauksien vaikutusta sinkkitehtaan liuospuhdistuksen koboltinpoistovaiheeseen. Kokeiden olosuhteet pyrittiin yhdenmukaistamaan sinkkitehtaan koboltinpoistovaiheessa vallitsevia olosuhteita vastaaviksi. Kokeissa käytetyillä arseeniliuosten eri epäpuhtaustasoilla ei havaittu olevan selkeää eroa liuospuhdistuskyvyssä. Koetulokset antavat viitteitä siitä, että koboltinpoistoprosessi on oletettua epäherkempi arseeniliuoksen epäpuhtauksien vaikutuksille. Kirjallisuudesta haettiin arseenitrioksidin valmistukseen ja puhdistamiseen liittyvää aineistoa. Valmistusmenetelminä tarkasteltiin valmistusta arseenimalmista ja kuparielektrolyytistä ja puhdistusmenetelminä uudelleenkiteytystä, jäädytys-sulatusprosessia ja ioninvaihtoa. Työssä puhdistettiin kuparielektrolyysin liuospuhdistuksessa syntyvää arseenitrioksidia. Puhdistuslaitteistosta tehtiin alustava prosessisuunnitelma.

E-Cigarettes: A Review of New Trends in Cannabis Use.

The emergence of electronic cigarettes (e-cigs) has given cannabis smokers a new method of inhaling cannabinoids. E-cigs differ from traditional marijuana cigarettes in several respects. First, it is assumed that vaporizing cannabinoids at lower temperatures is safer because it produces smaller amounts of toxic substances than the hot combustion of a marijuana cigarette. Recreational cannabis users can discretely "vape" deodorized cannabis extracts with minimal annoyance to the people around them and less chance of detection. There are nevertheless several drawbacks worth mentioning: although manufacturing commercial (or homemade) cannabinoid-enriched electronic liquids (e-liquids) requires lengthy, complex processing, some are readily on the Internet despite their lack of quality control, expiry date, and conditions of preservation and, above all, any toxicological and clinical assessment. Besides these safety problems, the regulatory situation surrounding e-liquids is often unclear. More simply ground cannabis flowering heads or concentrated, oily THC extracts (such as butane honey oil or BHO) can be vaped in specially designed, pen-sized marijuana vaporizers. Analysis of a commercial e-liquid rich in cannabidiol showed that it contained a smaller dose of active ingredient than advertised; testing our laboratory-made, purified BHO, however, confirmed that it could be vaped in an e-cig to deliver a psychoactive dose of THC. The health consequences specific to vaping these cannabis preparations remain largely unknown and speculative due to the absence of comprehensive, robust scientific studies. The most significant health concerns involve the vaping of cannabinoids by children and teenagers. E-cigs could provide an alternative gateway to cannabis use for young people. Furthermore, vaping cannabinoids could lead to environmental and passive contamination.

Deposition and characterization of lines printed through laser-induced forward transfer

The possibility of printing two-dimensional micropatterns of biomolecule solutions is of great interest in many fields of research in biomedicine, from cell-growth and development studies to the investigation of the mechanisms of communication between cells. Although laser-induced forward transfer (LIFT) has been extensively used to print micrometric droplets of biological solutions, the fabrication of complex patterns depends on the feasibility of the technique to print micron-sized lines of aqueous solutions. In this study we investigate such a possibility through the analysis of the influence of droplet spacing of a water and glycerol solution on the morphology of the features printed by LIFT. We prove that it is indeed possible to print long and uniform continuous lines by controlling the overlap between adjacent droplets. We show how, depending on droplet spacing, several printed morphologies are generated, and we offer, in addition, a simple explanation of the observed behavior based on the jetting dynamics characteristic of the LIFT of liquids.

A técnica de dispersão de taylor para estudos de difusão em líquidos e suas aplicações

This paper describes the theoretical basis and the experimental requirements for the application of the Taylor dispersion technique for measurements of diffusion coefficients in liquids, emphasizing its simplicity and accuracy in comparison to other usual techniques. Some examples are discussed describing the use of this methodology on studies of solute-solvent interactions, solute aggregation, solute partitioning into macromolecular systems and on the assessment of nanoparticles sizes.

Termodinâmica estatística de líquidos com o método de Monte Carlo. I. Metodologia

Statistical mechanics Monte Carlo simulation is reviewed as a formalism to study thermodynamic properties of liquids. Considering the importance of free energy changes in chemical processes, the thermodynamic perturbation theory implemented in the Monte Carlo method is discussed. The representation of molecular interaction by the Lennard-Jones and Coulomb potential functions is also discussed. Charges derived from quantum molecular electrostatic potential are also discussed as an useful methodology to generate an adequate set of partial charges to be used in liquid simulation.

O efeito do ultra-som em reações químicas

Unusual chemical phenomenon associated with ultrasound is on account of cavitation effect. The ultrasound increase the rate and yield of chemical reaction on account of its ability to emulsify liquids. When the ultrasound is used in metallic catalyst reaction the activity of catalyst is increased because the ultrasound clean the surface of catalyst. Sonogels have a fine porosity and large specific surface improving different properties. This paper deals with ultrasound phenomenon and gives some examples of reactions and properties where this radiation takes an important role.

Fluidos supercríticos em química analítica. I. Cromatografia com fluido supercrítico: conceitos termodinâmicos

Under the chromatographic point of view, the physico-chemical properties of a supercritical fluid are intermediate to those of the gases and liquids. Many times they approach the best features of each one, as for example, the solubilization power of liquids and low viscosity of gases. The thermodynamic definitions and main physico-chemical features of a supercritical fluid will be presented in this article. The use of supercritical fluids in analytical chemistry has been extremely modest in Brazil, even considering the enormous potential of their applications, and their use in several techniques, such as chromatography (SFC) and supercritical fluid extration (SFE). This article series is intended to discuss the historical evolution, instrumentation features and potential and limitations of the supercritical fluid use in analytical chemistry. A special focus will be centered on chromatography and extration techniques using supercritical fluids.

Líquidos iônicos contendo o cátion dialquilimidazólio: estrutura, propriedades físico-químicas e comportamento em solução

Ionic liquids, in specially those based on the 1,3-dialkylimidazolium cation, have been receiving special attention in differents areas due to their interesting physical-chemical properties. In this work, some aspects of their structure (in both solid and liquid state) and its relationships with their properties are reviewed.

Estudo da geometria da uréia por métodos ab initio e simulação computacional de líquidos

A study was carried out on the urea geometries using ab initio calculation and Monte Carlo computational simulation of liquids. The ab initio calculated results showed that urea has a non-planar conformation in the gas phase in which the hydrogen atoms are out of the plane formed by the heavy atoms. Free energies associated to the rotation of the amino groups of urea in water were obtained using the Monte Carlo method in which the thermodynamic perturbation theory is implemented. The magnitude of the free energy obtained from this simulation did not permit us to conclude that urea is non-planar in water.

Aplicação da espectroscopia de ressonância magnética nuclear para estudos de difusão molecular em líquidos: a técnica DOSY

Diffusion coefficients provide uniquely detailed and easily interpreted information on molecular organization and phase structure. They are quite sensitive to structural changes, and to binding and association phenomena, in particular for liquid colloidal or macromolecular systems. This paper describes the principles of diffusion measurements in liquids by pulsed magnetic field gradient spin-echo (PFG-SE) NMR spectroscopy. The important PFG-SE technique known as DOSY is presented and discussed. This is a noninvasive technique that can provide individual multicomponent translational diffusion coefficients with good precision in a few minutes, without the need for radioactive isotopic labelling.

Azolium-based systems: application of an anion exchange resin (A- form) method and 1H NMR analysis of the charged-assisted (CH)+·anion hydrogen bonds

The counteranion exchange of quaternary 1,2,3-triazolium salts was examined using a simple method that permitted halide ions to be swap for a variety of anions using an anion exchange resin (A¯ form). The method was applied to 1,2,3-triazolium-based ionic liquids and the iodideto- anion exchange proceeded in excellent to quantitative yields, concomitantly removing halide impurities. Additionally, an anion exchange resin (N3¯ form) was used to obtain the benzyl azide from benzyl halide under mild reaction. Likewise, following a similar protocol, bis(azidomethyl)arenes were also synthesized in excellent yields. The results of a proton NMR spectroscopic study of simple azolium-based ion pairs are discussed, with attention focused on the significance of the charged-assisted (CH)+···anion hydrogen bonds of simple azolium systems such as 1-butyl-3-methylimidazolium and 1-benzyl-3-methyl-1,2,3-triazolium salts.

Azolium-based systems: application of an anion exchange resin (A- form) method and 1H NMR analysis of the charged-assisted (CH)+·anion hydrogen bonds

The counteranion exchange of quaternary 1,2,3-triazolium salts was examined using a simple method that permitted halide ions to be swap for a variety of anions using an anion exchange resin (A¯ form). The method was applied to 1,2,3-triazolium-based ionic liquids and the iodideto- anion exchange proceeded in excellent to quantitative yields, concomitantly removing halide impurities. Additionally, an anion exchange resin (N3¯ form) was used to obtain the benzyl azide from benzyl halide under mild reaction. Likewise, following a similar protocol, bis(azidomethyl)arenes were also synthesized in excellent yields. The results of a proton NMR spectroscopic study of simple azolium-based ion pairs are discussed, with attention focused on the significance of the charged-assisted (CH)+···anion hydrogen bonds of simple azolium systems such as 1-butyl-3-methylimidazolium and 1-benzyl-3-methyl-1,2,3-triazolium salts.