Modyfikacja właściwości sorbentów mineralnych w celu ich zastosowania do sorpcji związków ropopochodnych

Abstract

Wycieki związków ropopochodnych m.in. na skutek wypadków samochodowych stanowią istotny problem środowiskowy. Ważne jest, aby zastosować sorbent, który pozwoli na ich efektywną sorpcję. Celem pracy jest modyfikacja właściwości sorbentów mineralnych w celu ich zastosowania do sorpcji związków ropopochodnych. W pracy przedstawiono wyniki badań przeprowadzonych na sorbentach mineralnych, porównano je z sorbentami referencyjnymi stosowanymi na rynku, a także wybrano trzy najbardziej efektywne sorbenty mineralne: drobnokrystaliczną krzemionkę, wermikulit oraz kaolinit. Zastosowano metodę szalkową w celu określenia zdolności sorpcyjnych poprzez porównanie masy sorbentu zużytego do sorpcji benzyny i oleju silnikowego. Trzy wybrane sorbenty zregenerowano poprzez całkowite spalenie. Przeprowadzono pomiary wpływu zastosowanych sorbentów na współczynnik siły tarcia na powierzchni betonowej, po której zsuwany był próbnik z bieżnikiem opony samochodowej. Dokonano modyfikacji wybranych sorbentów mineralnych aminami czwartorzędowymi. Interpretacja wyników badań pozwoliła na ocenę zdolności sorpcyjnych sorbentów mineralnych przed i po modyfikacji, a także określenie zdolności regeneracyjnych tych materiałów. Przeprowadzona analiza wykazała, że w wyniku modyfikacji zdolność sorpcyjna drobnokrystalicznej krzemionki, wermikulitu oraz kaolinitu względem benzyny oraz oleju silnikowego uległa zmniejszeniu, natomiast zdolność do sorpcji benzyny wskutek regeneracji drobnokrystalicznej krzemionki, kaolinitu oraz wermikulitu wzrosła.

Leaks of oil compounds, among others, as a result of car accidents constitute a significant environmental problem. It is important to use a sorbent that will allow their effective sorption. The aim of the work is to modify the properties of mineral sorbents in order to apply them to the sorption of petroleum compounds. In the thesis have been discussed the results of researches carried out on mineral sorbents, they were compared with reference sorbents and three most effective mineral sorbents were selected: fine-crystalline silica, vermiculite and kaolinite. A scale method was used to determine sorption capacity by comparing the sorbent mass used for the sorption of petrol and motor oil. Three selected sorbents were regenerated by complete combustion. The impact of mineral sorbents on the coefficient of friction for the concrete surface was measured, on which the sampler with the tire tread was slidding. The selected mineral sorbents were modified with quaternary amines. Interpretation of the test results allowed the assessment of the sorption capacity of mineral sorbents before and after modification, as well as the determination of regenerative abilities of these materials. The analysis showed that as a result of the modification, the sorption capacity of fine-crystalline silica, vermiculite and kaolinite in terms of petrol and motor oil decreased, whereas the ability to regenerate fine-crystalline silica, kaolinite and vermiculite increased.