Precipitation of nanoparticles of calcium carbonate in rotating disk reactor

Anna Marianna Wolska

Abstract

Interest in nano scale increases due to the perspective it brings. The size reducing of the particles can change their properties. The possibility of controlling of the production of nanoparticles with well-defined structure and properties makes it so desirable in the modern world. Calcium carbonate is a compound often occurring in nature, it occurs naturally as a component of soil, rocks and sediments.CaCO3 is a part of the construction of living organisms and plays an important role both in biology, geology and medicine as well as in chemical, cosmetics and food industries. It may appear in anhydrous or hydrated form. The most common form is calcite crystals, which is the most stable form of CaCO3. The scientific literature describes a lot of methods for producing of calcium carbonate nanoparticles. The most important are: method of the precipitation from supersaturated solution [Gomez-Morales et al., 1996], electrocrystallization [Ghizellaoui and Euvrard, 2008] and the microcalorimetric method [Wan et al., 2009]. The aim of this study is to determine the optimal conditions for the preparation of nanoparticles of calcium carbonate using an innovative reactor with rotating disks. The reaction is conducted in three-phases: gas – liquid – solid. To determine the optimal conditions of precipitation the varying concentrations of the initial parameters of the suspension and disk rotation speed was studied. The flow of gaseous reactant was constant. Final particles size (30 nm) and size of agglomerates have been determined by scanning electron microscope (SEM).
Diploma typeMaster of Science
Author Anna Marianna Wolska WIChiP
Anna Marianna Wolska,,
- Faculty of Chemical and Process Engineering
Title in PolishOtrzymywanie nanocząstek węglanu wapnia w rotacyjnym reaktorze dyskowym
Supervisor Paweł Gierycz ZPR
Paweł Gierycz,,
- Department of Separation Processes
Certifying unitFaculty of Chemical and Process Engineering (FCPE)
Affiliation unitDepartment of Separation Processes (DSP)
Study subject / specializationInżynieria Chemiczna i Procesowa
Languagepl polski
StatusFinished
Defense Date10-12-2013
Issue date (year)2013
Pages91
Internal identifierDICHP-2248
Reviewers Paweł Gierycz ZPR
Paweł Gierycz,,
- Department of Separation Processes
, Tomasz Wąsowski KIPZ
Tomasz Wąsowski,,
- Chair of Integrated Process Engineering
Keywords in Polish-
Keywords in English-
Abstract in PolishZainteresowanie skalą nano wzrasta coraz bardziej ze względu na perspektywy jakie ze sobą niesie. Zmniejszenie rozmiaru cząstek skutkuje zmianą właściwości. Jednak to możliwość kontrolowanego wytwarzania nanocząstek o ściśle określonej strukturze i właściwościach czyni je produktem tak pożądanych we współczesnej świecie. Węglan wapnia opisany wzorem chemicznym CaCO3 jest związkiem często występującym w przyrodzie, naturalnie występuje jako składnik gleb, skał i osadów oraz wchodzi w skład budowy organizmów żywych. Znajduje on także zastosowanie w biologii, geologii i medycynie, jak również wielu dziedzinach przemysłu, takich jak przemysł chemiczny, kosmetyczny i spożywczy. Może występować w postaci uwodnionej lub bezwodnej. Najczęstszą jego postacią jest najbardziej stabilna termodynamicznie odmiana politropowa – kalcyt. Literatura naukowa szeroko opisuje metody wytwarzania nanocząstek węglanu wapnia. Należą do nich m. in. metoda otrzymywania z przesyconego roztworu [Gomez-Morales i współ, 1996], elektrokrystalizacja [Ghizellaoui i Euvrard, 2008] oraz metoda mikrokalorymetryczna [Wan i współ, 2007]. Tematem niniejszej pracy jest określenie optymalnych warunków otrzymywania nanocząstek węglanu wapnia (kalcytu) wykorzystując innowacyjny reaktor z obrotowymi dyskami. Reakcja otrzymywania prowadzona jest w układzie trójfazowym gaz – ciecz – ciało stałe. Przeprowadzono badania przy zmiennych parametrach stężenia początkowego zawiesiny i szybkości obrotów dysków, zachowując przy tym stały przepływ reagenta gazowego i na ich podstawie wyznaczono optymalne warunki prowadzenia procesu. Rozmiar otrzymanych nanometrycznych cząstek (30 nm) oraz ich agregatów został określony za pomocą elektronowego mikroskopu skaningowego (SEM).
File
Anna Wolska - praca magisterska.pdf (file archived - login or check accessibility on faculty) Anna Wolska - praca magisterska.pdf 3.61 MB
Local fieldsIdentyfikator pracy APD: 2496


Back