Artikkelit kirjoittajalta Martti Aho
Turpeen tärkeiden polttoaineominaisuuksien nopea analysointi FT-IR-spektroskopian avulla.
English title: Rapid analysis of important fuel properties of peat by FT-IR spectroscopy.
Tiivistelmä |
Näytä lisätiedot
|
Artikkeli PDF-muodossa |
Tekijät
Several important fuel properties of peat were rapidly determined by FT-IR spectroscopy, using the multicomponent analysis program CIRCOM. The following correlations (r2) were found between FT-IR data and data obtained by traditional analytical methods, for 16 standard peat samples: calorific value 0.93, carbon content 0.95, volatiles 0.92 and nitrogen content 0.98. Determinations of hydrogen and ash contents in peat did not give satisfactory results (r2 = < 0.7).
Keywords: FT-IR spectroscopy, fuel analysis, peat
-
Aho,
Technical Research Centre of Finland, Fuel and Combustion Laboratory, P.O. Box 221, SF-4010! Jyväskylä, Finland
Sähköposti:
ei.tietoa@nn.oo
- Korpelainen, Sähköposti: ei.tietoa@nn.oo
Turpeen pyrolyysistä.
English title: Pyrolysis of peat.
Avainsanat:
air pollution;
pyrolysis. peat
Tiivistelmä |
Näytä lisätiedot
|
Artikkeli PDF-muodossa |
Tekijä
The release of nitrogen and sulphur compounds in peat pyrolysis was investigated bet ween 300 and 700 °C. Seven peats with different nitrogen and sulphur contents (N: 0.8—2.9 %, S: 0.08—0.24 %) were studied. The pyrolysis was studied indirectly by following the elemental composition and the structure of the char residue. The tars of one peat sample were trapped.
The greatest portion of the sulphur-containing compounds pyrolysed below 500 °C. Nitrogen-containing compounds pyrolysed in a larger temperature range. One group of peats contained easily pyrolysable and the other group weakly pyrolysable nitrogen compounds. This suggests that the behaviour of fuel nitrogen in combustion will be difficult to predict because pyrolysis compounds may react further to corresponding oxides. The nitrogen content may be high in the tar in which case the tarry in termediates may also increase the amount of NO in flue gases. Infrared spectroscopy provided information about the decomposition of the main compounds in peat, like carbohydrates and long chained hydrocarbons during charring complementary to the information provided by elemental analyses.
Keywords: pyrolysis. peat, air pollution.
-
Aho,
Technical Research Centre of Finland,Domestic Fuel Laboratory,P.O. BOX 221,SF-40101 Jyväskylä,Finland.
Sähköposti:
ei.tietoa@nn.oo
Turpeen ioninvaihto-ominaisuuksista. Osa V: Eräiden Sphagnum-tyyppisten turvelajien ioninvaihto-ominaisuudet.
English title: The ion exchange properties of peat. Part V: Ion exchange properties of some Sphagnum peats.
Tiivistelmä |
Näytä lisätiedot
|
Artikkeli PDF-muodossa |
Tekijät
Normal milled peat contains different species of Sphagnum-peat. Five typical Sphagnum-peats were chosen for study in order to investigate differences in their ion exchange properties. IR-spectrum and TG-analysis reveal a great difference in the structure of the peat samples. Differences in the elementar composition does not effect on the ion exchange capacities. The ion exchange capacities of the different peat samples differ from each other S.fuscum having the largest capacity. This can be seen in IR-spectra at wave number region 1708—1727 cm-1. When the test solution first flows through the column the adsorption percentage is high but after a certain moment, the adsorption percentage decreases. The decrease obeys the first order kinetics.
-
Aho,
Sähköposti:
ei.tietoa@nn.oo
- Tummavuori, Sähköposti: ei.tietoa@nn.oo
Turpeen ioninvaihto-ominaisuuksista. Osa IV: Koeolosuhteiden vaikutus turpeen ioninvaihtokykyyn.
English title: On the ion-exchange properties of peat. Part IV: The effects of experimental conditions on ion exchange properties of Sphagnum peat.
Tiivistelmä |
Näytä lisätiedot
|
Artikkeli PDF-muodossa |
Tekijät
The effects of experimental conditions on the ion exchange capacity of a column-shaped peat layer were studied. To make sure that the results were universal the columns were prepared from two peat types with strongly different cation adsorption capacities. The cation used was Cu2+.
An increase in pH increased strongly the adsorption capacities in the pH range 1—5. Below the level of 200 ppm Cu2+ the capacity was to some extent dependent on concentration. Because of the rapidity of adsorption the flow rate and column height had practically no effect on the capacity.
The use of peat as an ion exchanger was studied by using a larger column prepared from the low-moor peat sample. The capacity was near the value reached with the smaller column and it remained nearly constant after repeated copper-adsorptions, elutions and washings. The maximum flow rate decreased in the beginning and reached a constant level rather soon.
The peat column worked like an ion exchange resin but the capacity was smaller. The results give an impetus to the use of larger peat columns made from selected, low moor peat for heavy metal filtration.
-
Aho,
Sähköposti:
ei.tietoa@nn.oo
- Tummavuori, Sähköposti: ei.tietoa@nn.oo
Turpeen ioninvaihto-ominaisuuksista. Osa III: Eräiden kasvuturpeiden ioninvaihto-ominaisuuksien vertailua ja jäädyttämisen vaikutusta siihen.
English title: On the ion-exchange properties of peat. Part III: Comparison of the adsorption properties of peat moss and the effect of freezing on the peat.
Tiivistelmä |
Näytä lisätiedot
|
Artikkeli PDF-muodossa |
Tekijät
The adsorption properties of peat mosses from different production areas and the effect of freezing on the adsorption properties have been studied.
Though the number of the samples studied was limited, one can observe that the production area did not have a decisive effect on the properties studied. The ion-exchange capacity increases slightly with increasing degree of humification. If peat moss is used as substrate, the low degree of humification is an advantage because that kind of peat has physical properties for the purposes mentioned.
Freezing has a small effect on the ion-exchange properties of peat. If the peat of high degree of humification is wetted and then freezed it's ion-exchange capacity increases slightly, but it has no conclusive significance on the ion-exchange properties and the retention of the nutrients on the peat.
The accumulation of the radioactive strontium from the atmosphere to the peat may be due to the strong adsorption capability of that metal to the peat.
-
Tummavuori,
Sähköposti:
ei.tietoa@nn.oo
- Aho, Sähköposti: ei.tietoa@nn.oo
- Sironen, Sähköposti: ei.tietoa@nn.oo
Pienitehoisen röntgenspektrometrin (5W), Spark I:n, soveltaminen turve- ja ympäristötutkimuksiin.
English title: A low-power X-ray spectrometer (5W) Spark 1 for peat and environmental research.
Tiivistelmä |
Näytä lisätiedot
|
Artikkeli PDF-muodossa |
Tekijät
We have investigated the suitability of the low-power X-ray spectrometer SPARK 1 to the determination of the trace elements. Thanks to the alternation we made to the sample cuvette the pressed samples can now be used and this improves the usability of the equipment. The best diluting and binding agents for the samples were teflon powder and potassium iodide.
We made investigations using sewage sludge, bottom sediments of the lakes, fertilizer mixtures, pure moss peat and moss peat with various amounts of fertilizer added. The results were in accordance to the results obtained directly with AA-spectrophotometry with known addition method. The equipment suited well for the determinations mentioned above. The additional advantages are low power consumption, minimal scatterad radiation and no need of cooling water. These features replace the disadvantages due to the limited amounts of the elements that can be determined as well as the scattered radiation during copper determination.
-
Tummavuori,
Sähköposti:
ei.tietoa@nn.oo
- Aho, Sähköposti: ei.tietoa@nn.oo
Turpeen ioninvaihto-ominaisuuksista. Osa II: Eräiden metalli-ionien adsorptio turpeeseen.
English title: On the ion-exchange properties of peat. Part II. On the adsorption of alkali, earth alkali, aluminium (III), chromium (III), iron (III), silver, mercury (II) and ammonium ions to the peat.
Tiivistelmä |
Näytä lisätiedot
|
Artikkeli PDF-muodossa |
Tekijät
Turpeen ioninvaihtotutkimuksiemme tässä osassa olemme tutkineet alkaali-, maa-alkaali-, eräiden kolmenarvoisten metallien, hopea-, elohopea(II)- ja ammoniumionien, adsorpoitumista turpeeseen.
Alkali- ja maa-alkalimetalli-ionit noudattavat ionsäteittensä mukaista odotettua sitoutumista eli että pienemmän ionisäteen omaava ioni sitoutuu voimakkaimmin. Ainoan poikkeuksen tekee stronttiumioni, jonka sitoutuminen on poikkeuksellisen voimakasia. Pyrimme selvittämään jatkossa syyn stronttiumin voimakkaaseen kela-toitumiseen. Myöskin ammoniumioni on poikkeava, sillä se ei absorpoidu lainkaan turpeeseen näissä tutkimusolosuhteissa.
Kolmiarvoisten raskaiden metalli-ionien tutkimuksiin vaikuttavat jo niiden taipumus muodostaa hydroksideja. Tämä aiheuttaa tuloksissa huomattavaa hajontaa, mikä voidaan todeta kuvasta 3.
Elohopea(II)-ioni absorpoituu pylväsko-keissa huomattavan voimakkaasti, mutta staattisissa ravistelukokeissa heikohkosti. Tämä johtunee elohopean hydroksidien muodostuksesta.
Koska turve on yhä halpa materiaali ja öljypohjaisten ioninvaihtohartsien hinta kohoaa jatkuvasti, niin on syytä jatkaa turpeen ioninvaihto-ominaisuuksien tutkimuksia. Tulevien tutkimusten tarkoituksena on selvittää niitä tekijöitä, jotka vaikuttavat eniten ioninvaihto-ominaisuuksiin, jotta löytäisimme keinot parantaa turpeen ionin-vaihtokapasiteettia ja mahdollisesti saada käyttökelpoinen vaihtoehto nykyisille ionin-vaihtohartseille.
-
Tummavuori,
Sähköposti:
ei.tietoa@nn.oo
- Aho, Sähköposti: ei.tietoa@nn.oo
Turpeen ioninvaihto-ominaisuuksista. Osa 1. Eräiden 2-arvoisten metalli-ionien adsorptio turpeeseen.
English title: On the ion-exchange properties of peat. Part I. On the adsorption of some divalent metal ions (Mn2+, Co2+, Ni2+, Cu2+, Zn2+, Cd2+ and Pb2+) on the peat.
Tiivistelmä |
Näytä lisätiedot
|
Artikkeli PDF-muodossa |
Tekijät
Turpeen ioninvaihto-ominaisuuksia tutkittaessa kohdataan heti aluksi kaksi vaikeutta: 1) tutkimusmenetelmän valinta, 2) turpeen esikäsittely tutkimuksia varten.
Valitsimme tutkimusmenetelmiksi staattisen ravistelumenetelmän, jossa tunnettua määrää turvetta ravisteltiin metalliliuoksella kunnes oli saavutettu tasapainotila. Tämän jälkeen liuoksen metallipitoisuus määritettiin ja sen muutoksesta alkuperäisen liuospitoisuuden nähden voitiin laskea turpeeseen sitoutuneen metalli-ioninmäärän. Toiseksi menetelmäksi valitsimme dynaamisen menetelmän, jossa tunnetun turvemää-rän läpi valutetaan vakionopeudella vakio-pitoista metalli-ionin liuosta. Liuoksen konsentraation muutoksesta voidaan laskea turpeen sitoma metalli-ionien määrä. Kuten kuvasta 4 selviää, niin pylväskokeilla saadaan suuremmat ioninvaihtokapasiteetin arvot kuin ravistelukokeilla. Kokeisiin käytimme sellaisenaan jyrsinturvetta.
Eri ionien adsorptiojärjestys noudattaa Irwing-Williams'in siirtymäalkuainemetallien kompleksinmuodostusjärjestystä (Kuva 4 ja 5). Tämä on osoituksena, että lähinnä kemiallisten sidosten muodostus turpeen komponenttien ja metalli-ionien välillä hallitsee ionien adsorptiota, josta syystä ioninvaihtokapasiteetin arvo on myös voimakkaasti pHista riippuvainen (Kuva 6).
Ei ainoastaan turvetyyppi, vaan myös suon sijainti vaikuttaa turpeen ionien vaihto-ominaisuuksiin.
Kun verrataan eri tutkijoiden saamia tuloksia keskenään, niin on muistettava, että tutkimustulokset riippuvat suuresti käytetystä tutkimusmenetelmästä ja turpeen esikäsittelystä.
-
Tummavuori,
Sähköposti:
ei.tietoa@nn.oo
- Aho, Sähköposti: ei.tietoa@nn.oo
Click this link to register to Suo - Mires and peat.
Jos olet rekisteröitynyt käyttäjä, kirjaudu sisään tallentaaksesi valitsemasi artikkelit myöhempää käyttöä varten.
Valitsemasi artikkelit
Suo - Mires & Peat
