Chem. Listy 106, 579581 (2012) Sekce 8 postery
579 8P-01
BEHAVIOUR OF Cr SPECIES IN THE MOLTEN SYSTEM NaF – AlF3 – (Al2O3)
VLADIMÍR DANIELIKa, PAVEL FELLNERa, DÁŠA ŠULEKOVÁa, and JOMAR THONSTADb
a Institute of Inorganic Chemistry, Technology and Materials, Slovak University of Technology in Bratislava, Radlinského 9, 812 37 Bratislava, Slovakia, b Norwegian University of Sci- ence and Technology, Department of Materials Science and Technology, N – 7491 Trondheim, Norway
vladimir.danielik@stuba.sk
Chromium (III) oxide can be a component of high tem- perature refractories. In so-called low temperature aluminium electrolysis, refractories containing chromium oxide could be considered as a lining material. For possible use in electrolytic cells the mechanism and the rate of corrosion can be studied by determining the content of chromium species in the molten electrolyte.
In aluminium electrolytic cells, chromium species can be present in various oxidation states. The behaviour of Cr(III) spe- cies has already been discussed in paper by Danielik et al.1. This contribution will be focused on the (electro)chemistry of Cr(II) and Cr(VI) species. As has been shown in1 the chromi- um species are being reduced at potentials higher than that of aluminium. As a result, the molten aluminium will contain metallic chromium as an impurity. Cr(II) species can be formed either by a chemical reaction of metallic chromium and Cr(III) or by electrochemical reduction of Cr(III) species.
On the other hand, at the anode Cr(III) species can be oxi- dized to Cr(VI) either by anodic oxidation or by oxygen evolved at an inert anode.
In this work we will report results obtained in an investi- gation of the formation of both Cr(II) and Cr(VI) species.
Experiments were carried out in the system Na3AlF6 – AlF3
(58.33 mole % NaF + 41.67 mole % AlF3) at the temperature of 900 °C. Chromium (III) oxide was used as the source of chromium. Cr(II) species were prepared in situ by the reaction of Cr2O3 with metallic chromium powder.
As mentioned above, hexavalent chromium was pre- pared both by electrochemical and chemical oxidation of Cr(III). An attempt to prepare chromium (VI) species electro- chemically was made by cyclic voltammetry and also by elec- trolysis of a cryolite-based melt containing Cr2O3. Chemical preparation was made by oxidation of chromium (III) species (Cr2O3 dissolved in fluoride melt) with oxygen. In both cases the melt was saturated with alumina.
This work was supported by courtesy of the Slovak Grant Agency (VEGA 1/0588/11). Financial support from ALCOA INC. is gratefully acknowledged.
REFERENCE
1. Danielik V., Fellner P., Šuleková D., Thonstad J.: J.
Electrochem. Soc. 159, C86 (2012).
8P-02
BEZPEČNÁ VYSOKOFREKVENČNÁ VENTILÁCIA A VPLYV BIOKOMPATIBILITY NA POVRCHOVÚ ÚPRAVU INOVAČNÝCH MATERIÁLOV
V ZDRAVOTNÍCKYCH ZARIADENIACH ELEONÓRA BENČÍKOVÁa a MARIÁN BEREŠÍKb
a Fakulta špeciálneho inžinierstva, Žilinská univerzita v Žili- ne, Ul. 1 mája 32, 010 26 Žilina, b Klinika AIM, ÚVN SNP Ružomberok-FN, Generála Miloša Vesela 21, 034 26 Ružom- berok
Eleonora.Bencikova@fsi.uniza.sk
Rozvoj vedy v medicínskych aplikáciách kladie dôraz na vývoj inovačných materiálov s antimikrobiálnou úpravou, ktorá znižuje výskyt nozokomiálnych nákaz. Vysokofrek- venčná ventilácia (VFV) v porovnaní s konvenčným režimom je vzhľadom k nižším tlakovým amplitudám považovaná za menej invazívnu z hľadiska rizika barotraumy. Hlavným prí- nosom je i nižšia incidencia nozokomiálnej pneumonie, skrá- tenej dĺžky hospitalizácie a zníženie liečebných nákladov.
Počet nevyhnutných manipulácií v dýchacích cestách sa znížil o vyše 100% (P<0,01), čo významne znižuje traumatizáciu sliznice dýchacích ciest ako aj riziko infekčných komplikácií.
V kardiopulmonálnej resuscitácii je možné VFDV zabezpečiť bazálnu oxygenáciu a elimináciu CO2. Biokompatibilita môže byť opísaná ako viacfaktorová, rôzne materiálové vlastnosti vplývajú na reakciu hostiteľského prostredia. Vysokú mieru aktuálnosti pri znižovaní prenosu infekčného agens zo zdroja nákazy na vnímavého hostiteľa má naviazanie chlorhexedínu a sulfadiazinu striebra po celej dĺžke povrchu katétra.
Príspevok je zameraný na implementáciu inovačných materiálov v zdravotníckych zariadeniach zabezpečujúcich bezpečnosť pacienta pri VFV v maximálnej miere eliminovať riziká nozokomiálnych nákaz (NN) ohrozujúcich ľudské zdravie.
Táto práca vznikla za podpory KALAS Medical, s.r.o.
LITERATÚRA
1. Benčíková E., Berešík M.: ChemZi 7, 130 (2011).
2. Benčíková E., Berešík M.: Chem. Listy 104, 560 (2010).
3. Halter J., et al.: Critical Care 11, 20 (2007).
4. Trupti A., Gaonkar T. A., Modak S. M.: J. Antimicrob.
Chemother. 52, 389 (2003).
5. http:/www.kalas.sk, staženo 13.06.2011.
Chem. Listy 106, 579581 (2012) Sekce 8 postery
580 8P-03
FÁZOVÁ ROVNOVÁHA SOLIDUS–LIKVIDUS V SYSTÉME K+, Mg2+//Cl–, NO3– – H2O
VLADIMÍR DANIELIK, PAVEL FELLNER, JANA GABČOVÁ a JANA JURIŠOVÁ
Oddelenie anorganickej technológie, Fakulta chemickej a potravinárskej technológie STU v Bratislave, Radlinské- ho 9, 812 37 Bratislava 1
jana.jurisova@stuba.sk
Čistý dusičnan horečnatý, draselný a ich zmesi predsta- vujú dôležité komponenty hnojív pri ekologickom pestovaní rastlín, a to najmä v zavlažovacích a hydroponických systé- moch. Pre výrobu týchto látok má znalosť fázových rovnováh kľúčový význam. Experimentálne stanovenie rovnováh vo viaczložkových systémoch je náročné, preto je užitočné vy- tvoriť modely, ktoré môžu predpovedať tieto rovnováhy na základe fázových diagramov binárnych systémov.
V predloženej práci budú prezentované experimentálne údaje rovnovážneho recipročného systému K+, Mg2+//Cl–, NO3– – H2O. Fázový diagram pre tento systém pri teplote 5 °C bol publikovaný Žúžiovou a spol.1, 25 a 50 °C Matveevou a Kudryashovou2 a pri 20 °C v internej správe3. Matematické modelovanie ukázalo konzistentnosť údajov (obr. 1) a umožnilo predikciu rovnováh pre vyššie teploty.
Solidus-likvidus rovnováhy boli popísané rovnicou dlnA(a,l)=∆H0/(RT2)dT podľa Nývlta4, kde A(a,l) je aktivita zložky v kvapalnej fáze, ktorá je v rovnováhe s čistou pevnou fázou. ∆H0 je posledné (nasýtené) molárne teplo rozpustenia látky pri teplote T.
Obr. 1.Závislosť ln x(KCl) = F(1/T) v systéme K+, Mg2+//Cl–,NO3–
– H2O pre KCl – Mg(NO3)2 () a pre 60 % KCl – 60 % Mg (NO3)2 ()
Táto práca vznikla v rámci projektu APVV-0387-10.
LITERATÚRA
1. Žúžiová A., Khandl V., Plančík M.: Chemický Průmysl 38/63, 643 (1988).
2. Matveeva K. R., Kudryashova O. S.: Russ. J. Inorg.
Chem. 54, 2079 (2009).
3. Výskumná správa VÚAgT, Bratislava 1973.
4. Nývlt J.: Solid-Liquid Phase Equilibria. Academia, Praha 1977.
8P-04
A SIMPLE DIDACTIC MODEL OF MHD POWER GENERATOR FOR THE STUDENTS LABORATORY MATEUSZ SYNOWIECKI*a,b
a Students Association of Chemists, WAT Military University of Technology, Warsaw, b Students Association „SOLARIS“, AGH University of Science and Technology, Cracow, Poland
MHD (magnetohydrodynamic) generator is a heat en- gine that operates by passing a high velocity jet of partially ionized gas through a magnetic field to produce electricity. In effect, the solid rotor of conventional generator replaced with a plasma “rotor”.
The advantages of such system are obvious. The plasma rotor can not melt in a high temperatures, so higher input temperatures and higher power producing efficiencies are possible. This rotor has little mechanical inertia, so the start- up time can be quite short.
In order to achieve high efficiency of the MHD genera- tor, the electrical conductivity of the plasma jet must be as high as possible. In my project, the flame is seeded with easi- ly-ionized potassium (EI = 4,34 eV), and is highly conducting even at relatively low temperatures. In addition, thermal ioni- zation of the exhaust gas takes place.
A simple demonstration model MHD generator based on a small solid-fuel rocket motor (with black powder propellant) as a power source. The motor is exhausting between the poles of a two neodymium magnets. Steel electrodes placed at the edges of the gas jet detect the generated voltage for display on a digital multimeter (voltmeter). A rocket motor provides about five seconds of running time.
Both the open-circuit voltage (several volts) and the short-circuit current (several miliamperes) can be calculated, giving students an excellent insight into the properties of this power system.
In this study, basic assumptions and requirements to be taken into account in designing and building a model MHD generator are presented. In addition, modelling of a composite propellant including potassium is described. The parameters such as ionization ratio, electrical conductivity, chemical composition of exhaust gas and open-circuit voltage were also evaluated.
-1.4 -1.2 -1 -0.8 -0.6 -0.4 -0.2 0
3 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7
1000/T
ln(x)
Chem. Listy 106, 579581 (2012) Sekce 8 postery
581 8P-05
VYSOKOTEPLOTNÍ ODSTRAŇOVÁNÍ CHLOROVODÍKU Z MODELOVÉHO
GENERÁTOROVÉHO PLYNU SORBENTY NA BÁZI ALKALICKÝCH KOVŮ
GABRIELA CABÁKOVÁa, MICHAEL POHOŘELÝa,b, SIARHEI SKOBLIAc, HELENA PARSCHOVÁa, MICHAL JEREMIÁŠa,b a KAREL SVOBODAb
a Ústav energetiky, VŠCHT v Praze, Technická 5, 166 28 Praha 6, b Ústav chemických procesů AV ČR, v.v.i., Rozvojová 135, 165 02 Praha 6, c Ústav plynárenství, koksochemie a ochrany ovzduší, VŠCHT v Praze, Technická 5, 166 28 Pra- ha 6
pohorely@icpf.cas.cz, pohorelm@vscht.cz,
Technologie KVET na pevná paliva využívající termo- chemického zplyňovacího procesu mají velký potenciál k proniknutí na trh a ke konkurování spalovacím technolo- giím. Jejich největší výhodou je možnost spalovat tuhá paliva přeměněná na plyn v tepelných strojích s účinností vyšší, než je účinnost parního či organického rankinova cyklu v obdob- ném měřítku. Pokud bude dostatečně zvládnuta technologie čištění generátorového plynu, bude možné použít tento plyn i pro KVET ve vysokoteplotním palivovém článku a tak dále zvýšit účinnost výroby el. energie v kogeneračním režimu.
Protože vysokoteplotní palivové články pracují za vyso- kých teplot, je energeticky nevýhodné generátorový plyn chladit, aby mohl být vyčištěn organickou nebo vodní vypír- kou – efektivnější je vysokoteplotní čištění generátorového plynu, při kterém jeho teplota neklesne pod 400 °C. Takovýto čistící proces se skládá z vysokoteplotní filtrace tuhých částic a odstranění sloučenin, které jsou pro vysokoteplotní článek typu SOFC katalytickými jedy či mohou způsobovat jiné provozní komplikace. Nejnebezpečnějšími látkami jsou slou- čeniny síry a sloučeniny halogenidů. A právě vysokoteplotní sorpcí sloučenin halogenidů k vyčištění plynu na úroveň vhodnou pro SOFC se zabývá tento příspěvek.
Mezi nejpoužívanější sorbenty pro vysokoteplotní od- straňování sloučenin halogenidů z plynu patří vápenato- hořečnaté materiály a sorbenty na bázi alkalických kovů.
Z termodynamického hlediska lze k vyčištění plynu na obsah pod 1 ppm použít pouze sorbenty na bázi alkalických kovů pro vysoký obsah CO2 v generátorovém plynu.
Pro ověření konceptu vysokoteplotního čištění jsme navrhli a vyrobili vhodný sorbent a otestovali jeho funkčnost na laboratorní aparatuře. Připravený sorbent velmi účinně odstraňoval HCl z modelového generátorového plynu až na úroveň 1 ppm, což je předpokládaná hranice pro použití plynu ve vysokoteplotním palivovém článku s tuhými oxidy.
Tato práce vznikla díky finanční podpoře projektu Evropské komise FECUNDUS RFCR–CT–2010–00009, projektu Tech- nologické agentury České republiky BROZEN č. TA01020366 a podpoře Ministerstva školství, mládeže a tělovýchovy č. 21/2012 (specifický vysokoškolský výzkum).
