Reakcja utleniania tlenku azotu(II) opisana równaniem (1): (1) jest od ponad 100 lat praktycznie realizowana prawie zawsze z równoczesną absorpcją produktów utleniania. Uznaje się ją za reakcję złożoną, choć półprodukt pośredni przemiany nie jest wskazany jednoznacznie. Kinetycznie jest to nieodwracalna reakcja trzeciego rzędu o nietypowej zależności temperaturowej zastępczej stałej szybkości, co potwierdzono wielokrotnie1, 2). W pomiarach wykonanych w szerokim zakresie temperatury, Olbregts wyznaczył stałą szybkości w postaci sumy 2 członów, z których jeden z dodatnią energią aktywacji dominuje w wysokiej temperaturze a drugi w temperaturze niskiej3). Zależność ta została dostosowana do postaci jak w bazie danych kinetycznych NIST4). Reakcji (1) towarzyszą zawsze reakcje (2) i (3) tworzenia tlenków diazotu: (2) (3) Są to reakcje o szybkości znacznie większej od szybkości reakcji utleniania tlenku azotu(II) NO. W czasie zachodzenia reakcji (1) osiągają one stan równowagi. Wykorzystywane jest to m.in. w obliczeniach procesu absorpcji5). W pracy przeanalizowano przebieg reakcji (1)-(3) w warunkach bez wyprowadzania tlenków z fazy gazowej (układ bez absorpcji) oraz wówczas gdy reakcje te biegły i równocześnie miała miejsce absorpcja. Dla przejrzystości, zakładano w uproszczeniu, że fazę gazową opuszczały tylko tlenki diazotu, z szybkością proporcjonalną do ich stężenia: (4) (5) Rozważany model kinetyczny uwzględniał zatem trzy reakcje (1)-(3) w układzie bez absorpcji i dodatkowo dalsze dwie reakcje (4) i (5), w układzie z absorpcją. Dla tych ostatnich zakładano stałe k4 i k5 na różnym poziomie przy zachowaniu stałego stosunku k4/k5 równego 20. Stałe szybkości reakcji (1)-(3) pochodzą z bazy danych4) i wyrażone są w mol, dm3, s (6): ( ) ( ) 2 3(g) -2 2 g 2 g NO NO N O +  k k ( ) 2 4(g) 3 3 2 g 2NO N O  k- k ( ) 2 3(c) 4 2 3 g N O k N O ( ) 2 4(c) 5 2 4 g N O k N O 97/9(2018) 1555 Dr inż. R[...]

  Azotan(V) amonu, AN (ammonium nitrate), wykorzystywany jest głównie do produkcji nawozów azotowych oraz materiałów wybuchowych używanych w górnictwie. Z powodu zawartych w nim dwóch form azotu (azotanowej oraz amonowej) jest on doskonałym jego źródłem dla roślin. Nawozy na bazie AN są jednymi z najczęściej stosowanych ze względu na wysoką zawartość azotu, względnie niską cenę oraz dobrą rozpuszczalność w wodzie1, 2). AN w warunkach ciśnienia standardowego występuje w pięciu odmianach krystalograficznych, które są trwałe w określonych granicach temperatury (tabela 1). Przejścia fazowe powodowane przez Maciej Kaniewski, Dariusz Popławski, Marta Huculak-Mączka, Dominik Nieweś, Krystyna Hoffmann, Józef Hoffmann* Table 1. Crystalline phases of ammonium nitrate Tabela 1. Odmiany krystalograficzne AN Odmiana krystalograficzna Zakres temperatury, oC Układ krystalograficzny I 169,5-125,2 sześcienny II 125,2-84,2 tetragonalny III 84,2-32,3 rombowy IV 32,3 do -18 rombowy V od -18 do -103 rombowy 2102 96/10(2017) Dr hab. inż. Krystyna HOFFMANN - notkę biograficzną i fotografię Autorki wydrukowaliśmy w nr. 2/2017, str. 437. Zakład Technologii i Procesów Chemicznych, Wydział Chemiczny, Politechnika Wrocławska, ul. C.K. Norwida 4/6, 50-373 Wrocław, tel.: (71) 320-39-30, e-mail: jozef.hoffmann@pwr.edu.pl Prof. dr hab. inż. Józef HOFFMANN - notkę biograficzną i fotografię Autora wydrukowaliśmy w nr. 1/2017, str. 214. * Autor do korespondencji: Table 2. Examined types of ammonium nitrate fertilizers Tabela 2. Zestawienie badanych nawozów na bazie AN Nr próbki Typ nawozu Kraj pochodzenia Wiek próbki 1 saletrzak Polska produkcja bieżąca 2 saletrzak Polska produkcja bieżąca 3 saletrzak Polska produkcja bieżąca 4 saletrzak Polska próbka archiwalna 5 saletrzak Norwegia próbka archiwalna 6 saletra amonowa Polska próbka archiwalna zmiany temperatury wywołują zmianę objętości fazy stałej AN. Najbardziej niekorzystne są zachodzące powyżej [...]

  Światowy rynek upraw hydroponicznych wyceniany był w 2016 r. na ok. 226 mln USD z prognozami wzrostu do 725 mln USD w 2023 r.1). W uprawach szklarniowych stosowane są podłoża organiczne (torf, trociny, słoma) oraz podłoża inertne, takie jak wełna mineralna, pumeks, gąbka poliuretanowa i keramzyt2, 3). Wełna mineralna jest najczęściej wykorzystywanym podłożem inertnym w uprawach hydroponicznych warzyw oraz kwiatów. Jej zalety to zmniejszone zapotrzebowanie na pożywkę, relatywnie niska cena oraz uzyskiwanie stosunkowo wysokich plonów3, 4). Atutem ogrodniczej wełny mineralnej jest także możliwość precyzyjnej kontroli pH, wilgotności i zasolenia oraz skuteczna ochrona przed patogenami roślin. Tego typu podłoże charakteryzuje się dużą chłonnością wody oraz porowatością, umożliwiając odpowiedni rozwój korzeni rośliny5). Produkcja ogrodniczej wełny mineralnej nie różni się istotnie od produkcji wełny mineralnej wykorzystywanej w budownictwie. Polega ona na wysokotemperaturowym procesie topienia skał bazaltowych i formowaniu masy we włókna, które łączone są za pomocą spoiwa w procesie ściskania. Wybrany przez producenta kształt płyt formuje się z połączonych ze sobą włókien, które następnie poddaje się utwardzaniu6). Niestety, z powodu swoich właściwości, wełna mineralna nie jest odnawialnym podłożem pod uprawy. Po ukończonym cyklu upraw otrzymuje się trudny do zagospodarowania odpad. Zużytą wełnę mineralną można najczęściej spotkać na wysypiskach śmieci lub na dzikich wysypiskach odpadów w lasach7). Roczne zużycie wełny mineralnej do celów ogrodniczych przez kraje Unii Europejskiej w 2020 r. szacowane jest na 2,5 mln t8). Ciągły wzrost produkcji tego trudnego do zagospodarowania odpadu spowodował, że w ostatnich latach badano możliwość jego utylizacji. Sugerowano m.in. możliwość odzysku cennych składników mineralnych poprzez ekstrakcję, ponowne zastosowanie materiału w produkcji wełny mineralnej, dodawanie go do innego typu podłoża l[...]

  Fosfor jest jednym z trzech podstawowych biogennych pierwiastków niezbędnych do istnienia i zapewnienia życia na Ziemi1). Dostępność fosforu w glebach uprawnych jest czynnikiem warunkującym wydajność rolnictwa, co przekłada się bezpośrednio na możliwość zapewnienia wyżywienia stale rosnącej populacji ludzkiej2). Fosfor jest pierwiastkiem ulegającym silnemu uwstecznianiu w środowisku glebowym. W środowisku kwaśnym łączy się z jonami żelaza i glinu, a w zasadowym z jonami wapnia, tworząc nierozpuszczalne i tym samym nieprzyswajalne związki fosforu. Aby zapewnić roślinom prawidłowe odżywianie konieczne jest suplementowanie deficytu fosforu poprzez stosowanie odpowiednich nawozów, bogatych w fosfor występujący w formach przyswajalnych dla roślin3). Głównym półproduktem a zarazem surowcem w przemyśle nawozów fosforowych jest ekstrakcyjny kwas fosforowy. Jest on prekursorem większości sprzedawanych komercyjnie mineralnych nawozów fosforowych. Ze względów ochrony środowiska oraz dbałości o jakość wprowadzanych do gleby produktów konieczne jest monitorowanie zawartości zanieczyszczeń obecnych w ekstrakcyjnym kwasie fosforowym. Zanieczyszczenia te przedostają się w dalszych procesach produkcji do nawozów, a w konsekwencji do gleby. Metoda strąceniowa usuwania zanieczyszczeń z ekstrakcyjnego kwasu fosforowego polega na przeprowadzeniu obecnych w kwasie jonów metali w postać trudno rozpuszczalnych soli. Poprzez dodanie odczynników zawierających w swoim składzie siarkę można otrzymać trudno rozpuszczalne osady siarczków metali (głównie metali ciężkich, takich jak As, Cd)4, 5). W metodzie tej konieczne jest zastosowanie dużego nadmiaru jonów S2- względem strącanych zanieczyszczeń. Nieprzereagowane jony S2- można łatwo usunąć poprzez odparowanie lotnego siarkowodoru. Jest to metoda bardziej kosztowna niż współstrącanie zanieczyszczeń z fosfogipsem, ale pozwala na otrzymanie skoncentrowanych, stosunkowo łatwych do zagospodarowania osadów6).[...]