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Families of metastable misfit layered compounds prepared by modulated elemental precursors and the resulting physical properties

Heideman, Colby Luke, 1979- 06 1900 (has links)
xix, 141 p. : ill. (some col.) A print copy of this thesis is available through the UO Libraries. Search the library catalog for the location and call number. / The constant drive to improve material properties has recently led researchers towards metastable nanostructured materials, increasing the need for new synthetic pathways capable of rationally accessing targeted compounds. A method is demonstrated for using physical vapor deposition to create elementally modulated precursors targeting specific compounds. Controlling the modulation length scale of the precursor allows entire families of misfit layered compounds to be synthesized with atomic level control of the structure. Over 100 new misfit layered compounds were synthesized in the [(BiSe) 1.10 ] m (NbSe 2 ) n , [(PbSe) 1.10 ] m (NbSe 2 ) n , [(PbSe) 1.00 ] m (MoSe 2 ) n , and [(SnSe) 1.10 ] m (MoSe 2 ) n , families. The three-dimensional structures of these compounds are examined. These materials are shown to form turbostratically disordered sheets of transition metal dichalcogenide layers interwoven between blocks of rock salt layers. These layers have very small in-plane grain sizes on the order of 10 mn. The interfaces between these layers lack any epitaxial relationship and yet are atomically abrupt and indicate no strain present. The unique metastable structures lead to fascinating properties in these compounds. The turbostratic disorder leads to extremely low thermal conductivity perpendicular to the layering. Thermal conductivities as low as 0.07 W/m/K were measured. Because of the flexible chemistries, a wide range of electrical properties are accessible in these materials, with electrical conductivities ranging from metallic to semiconducting and carrier concentrations ranging from 10 17 to 10 21 cm -3 . Despite the small grain sizes, respectable mobilities have also been measured, up to 21 cm 2 V -1 s -1 . This work consists, in part, of previously published and coauthored material. / Committee in charge: James Hutchison, Chairperson, Chemistry; David Johnson, Advisor, Chemistry; David Tyler, Member, Chemistry; Geraldine Richmond, Member, Chemistry; Richard Taylor, Outside Member, Physics
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Abordagens de seleção de variáveis para classificação e regressão em química analítica / Feature selection approaches for classification and regression in analytical chemistry

Soares, Felipe January 2017 (has links)
A utilização de técnicas analíticas para classificação de produtos ou predição de propriedades químicas tem se mostrado de especial interesse tanto na indústria quanto na academia. Através da análise da concentração elementar, ou de técnicas de espectroscopia, é possível obter-se um grande número de informações sobre as amostras em análise. Contudo, o elevado número de variáveis disponíveis (comprimentos de onda, ou elementos químicos, por exemplo) pode prejudicar a acurácia dos modelos gerados, necessitando da utilização de técnicas para seleção das variáveis mais relevantes com vistas a tornar os modelos mais robustos. Esta dissertação propõe métodos para seleção de variáveis em química analítica com propósito de classificação de produtos e predição via regressão de propriedades químicas. Para tal, inicialmente propõe-se um método de seleção de intervalos não equidistantes de comprimentos de onda em espectroscopia para classificação de combustíveis, o qual baseia-se na distância entre espectros médios de duas classes distintas; os intervalos são então utilizados em técnicas de classificação.Ao ser aplicado em dois bancos de dados de espectroscopia, o método foi capaz de reduzir o número de variáveis utilizadas para somente 23,19% e 4,95% das variáveis originais, diminuindo o erro de 13,90% para 11,63% e de 4,71% para 1,21%. Em seguida é apresentado um método para seleção dos elementos mais relevantes para classificação de vinhos provenientes de quatro países da América do Sul, baseado nos parâmetros da análise discriminante linear. O método possibilitou atingir acurácia média de 99,9% retendo em média 6,82 elementos químicos, sendo que a melhor acurácia média atingida utilizando todos os 45 elementos disponíveis foi de 91,2%. Por fim, utiliza-se o algoritmo support vector regression – recursive feature elimination (SVR-RFE) para seleção dos comprimentos de onda mais importantes na regressão por vetores de suporte. Ao serem aplicado em 12 bancos de dados juntamente com outros métodos de seleção e regressão, o SVR e o SVR-RFE obtiveram os melhores resultados em 8 deles, sendo que o SVR-RFE foi significativamente superior dentre os algoritmos de seleção. A aplicação dos métodos deseleção de variáveis propostos na presente dissertação possibilitou a realização de classificações e regressões mais robustas, bem como a redução do número de variáveis retidas nos modelos. / The use of analytical techniques in product classification or chemical properties estimation has been of great interest in both industry and academy. The employment of spectroscopy techniques, or through elemental analysis, provides a great amount of information about the samples being analyzed. However, the large number of features (e.g.: wavelengths or chemical elements) included in the models may jeopardize the accuracy, urging the employment of feature selection techniques to identify the most relevant features, producing more robust models. This dissertation presents feature selection methods focused on analytical chemistry, aiming at product classification and chemical property estimation (regression). For that matter, the first proposed method aims at identifying the most relevant wavelength intervals for fuel classification based on the distance between the average spectra of the two classes being analyzed. The identified intervals are then used as input for classifiers. When applied to two spectroscopy datasets, the proposed framework reduced the number of features to just 23.19% and 4.95% of the original ones, also reducing the misclassification error to 4.71% and 1.21%. Next, a method for identifying the most important elements for wine classification is presented, which is based on the parameters from linear discriminant analysis and aims at classifying wine samples produced in four south American countries. The method achieved average accuracy of 99.9% retaining average 8.82 chemical elements; the best accuracy using all 45 available chemical elements was 91.2%. Finally, the use of the support vector regression – recursive feature elimination (SVR-RFE) algorithm is proposed to identify the most relevant wavelengths for support vector regression. The proposed framework was applied to 12 datasets with other feature selection approaches and regression algorithms. SVR and SVR-RFE achieved the best results in 8 out of 12 datasets; SVR-RFE when compared to other feature selection algorithms proved have significantly better performance. The employment of the proposed feature selection methodsin this dissertation yield more robust classifiers and regression models, also reducing the number of features needed to produce accurate results.
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Avaliação do risco de exposição ao mercúrio elementar em uma Unidade de Terapia Intensiva

Jung, Alexandre January 2004 (has links)
O metal mercúrio é conhecido pela sua grande toxidade apesar de seu emprego difundido. Desde a Antigüidade, se reconhece sua ação tóxica na exposição ocupacional. Em alguns ambientes laborais, os riscos são maiores, como é o caso de hospitais, que utilizam o mercúrio elementar em vários equipamentos, especialmente em termômetros de verificação da temperatura corporal, largamente empregados. Como na instituição objeto deste estudo foram quebrados 148 termômetros em uma Unidade de Terapia Intensiva no período de um ano, esta pesquisa objetivou a realização de uma avaliação de alguns indicadores ambientais neste espaço de trabalho e de alguns indicadores biológicos e psicológicos em uma amostra de trabalhadores desta unidade, que se dispuseram a participar da pesquisa. A avaliação de tais indicadores são recomendados como pertinentes pela literatura (ATSDR, 1989). Não se detectou em nenhuma das avaliações realizadas, índices acima das normas estabelecidas. Interpreta-se que a temperatura da unidade (20ºC) reduz a possibilidade do mercúrio se volatizar e intoxicar os trabalhadores. As regras de higiene, típicas do contexto hospitalar, e a rotina de rápido recolhimento dos resíduos dos termômetros quebrados e seu acondicionamento em recipientes com tampa são os principais fatores explicativos para os índices encontrados. / Mercury is known by its great toxity in spite of its wide use. Its toxic action in the occupational exposition has been known since ancient time. In some working places risks are great such as hospitals. Once mercury is used in a greater variety of equipments, especially in thermometers to check bodily temperature. In the institution where this study was carried out 148 thermometers were broken in the intensive care unit in a one-year period. This paper aims at assessing environmental e as well as some biologic and psycho logic rates in this area considering a group of employees of this unit, who were willing to take part in the study the rate assessment is recommended by literature (ATSDR 1989). In rates above normality have not been found in these assessments therefore, it is concluded that the unit temperature (20ºC) reduces in mercury the possibility to volatize and intoxicate employees. Hygiene rules, usual in the hospital routine, as well as quich collection of residues from the broken thermometers and their placement in containers with lids are the main reason for the found rates.
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Abordagens de seleção de variáveis para classificação e regressão em química analítica / Feature selection approaches for classification and regression in analytical chemistry

Soares, Felipe January 2017 (has links)
A utilização de técnicas analíticas para classificação de produtos ou predição de propriedades químicas tem se mostrado de especial interesse tanto na indústria quanto na academia. Através da análise da concentração elementar, ou de técnicas de espectroscopia, é possível obter-se um grande número de informações sobre as amostras em análise. Contudo, o elevado número de variáveis disponíveis (comprimentos de onda, ou elementos químicos, por exemplo) pode prejudicar a acurácia dos modelos gerados, necessitando da utilização de técnicas para seleção das variáveis mais relevantes com vistas a tornar os modelos mais robustos. Esta dissertação propõe métodos para seleção de variáveis em química analítica com propósito de classificação de produtos e predição via regressão de propriedades químicas. Para tal, inicialmente propõe-se um método de seleção de intervalos não equidistantes de comprimentos de onda em espectroscopia para classificação de combustíveis, o qual baseia-se na distância entre espectros médios de duas classes distintas; os intervalos são então utilizados em técnicas de classificação.Ao ser aplicado em dois bancos de dados de espectroscopia, o método foi capaz de reduzir o número de variáveis utilizadas para somente 23,19% e 4,95% das variáveis originais, diminuindo o erro de 13,90% para 11,63% e de 4,71% para 1,21%. Em seguida é apresentado um método para seleção dos elementos mais relevantes para classificação de vinhos provenientes de quatro países da América do Sul, baseado nos parâmetros da análise discriminante linear. O método possibilitou atingir acurácia média de 99,9% retendo em média 6,82 elementos químicos, sendo que a melhor acurácia média atingida utilizando todos os 45 elementos disponíveis foi de 91,2%. Por fim, utiliza-se o algoritmo support vector regression – recursive feature elimination (SVR-RFE) para seleção dos comprimentos de onda mais importantes na regressão por vetores de suporte. Ao serem aplicado em 12 bancos de dados juntamente com outros métodos de seleção e regressão, o SVR e o SVR-RFE obtiveram os melhores resultados em 8 deles, sendo que o SVR-RFE foi significativamente superior dentre os algoritmos de seleção. A aplicação dos métodos deseleção de variáveis propostos na presente dissertação possibilitou a realização de classificações e regressões mais robustas, bem como a redução do número de variáveis retidas nos modelos. / The use of analytical techniques in product classification or chemical properties estimation has been of great interest in both industry and academy. The employment of spectroscopy techniques, or through elemental analysis, provides a great amount of information about the samples being analyzed. However, the large number of features (e.g.: wavelengths or chemical elements) included in the models may jeopardize the accuracy, urging the employment of feature selection techniques to identify the most relevant features, producing more robust models. This dissertation presents feature selection methods focused on analytical chemistry, aiming at product classification and chemical property estimation (regression). For that matter, the first proposed method aims at identifying the most relevant wavelength intervals for fuel classification based on the distance between the average spectra of the two classes being analyzed. The identified intervals are then used as input for classifiers. When applied to two spectroscopy datasets, the proposed framework reduced the number of features to just 23.19% and 4.95% of the original ones, also reducing the misclassification error to 4.71% and 1.21%. Next, a method for identifying the most important elements for wine classification is presented, which is based on the parameters from linear discriminant analysis and aims at classifying wine samples produced in four south American countries. The method achieved average accuracy of 99.9% retaining average 8.82 chemical elements; the best accuracy using all 45 available chemical elements was 91.2%. Finally, the use of the support vector regression – recursive feature elimination (SVR-RFE) algorithm is proposed to identify the most relevant wavelengths for support vector regression. The proposed framework was applied to 12 datasets with other feature selection approaches and regression algorithms. SVR and SVR-RFE achieved the best results in 8 out of 12 datasets; SVR-RFE when compared to other feature selection algorithms proved have significantly better performance. The employment of the proposed feature selection methodsin this dissertation yield more robust classifiers and regression models, also reducing the number of features needed to produce accurate results.
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Estudo da influência do processo de cultivo, vinificação e envelhecimento na composição elementar do vinho utilizando a técnica PIXE

Santos, Carla Eliete Iochims dos January 2011 (has links)
O processo de cultivo da uva e elaboração do vinho tinto varietal Marselan foi parcialmente acompanhado junto a uma vinícola do Vale dos Vinhedos (RS, Brasil), com o objetivo de verificar, com técnicas analíticas baseadas em feixes iônicos, como PIXE, alterações elementares no vinho devido ao seu processamento. Amostras de solo, folhas e galhos das videiras, uvas, mosto e vinhos foram coletadas nas etapas mais importantes do ciclo de cultivo da uva e de produção do vinho. Os alvos foram preparados de acordo com as características de cada material e exigências da técnica e, então, irradiados no sistema de PIXE do Laboratório de Implantação Iônica (IFUFRGS). Os resultados, de acordo com as análises estatísticas realizadas com teste t, ANOVA FATOR ÚNICO e Tukey, mostraram que a composição elementar do solo é constituída por Mg, Al, P, K, Ti, Mn, Fe, As, Rb e Zr. Além disso, foi verificada contaminação superficial devido, principalmente, ao Ca e Cu. Quanto ao cultivo, folhas e galhos revelaram a influência das aplicações de produtos químicos pelo acúmulo de alguns elementos no período de latência. A concentração elementar das uvas variou em função do crescimento e amadurecimento dos bagos. Em geral, durante o processo de vinificação e, em especial durante a fermentação, a concentração de vários elementos aumentou. Este foi o caso de elementos como o Mg, K, Rb e Sr. Por outro lado, alguns elementos tiveram um decréscimo na concentração devido a precipitação, como o Ca e o Cu. / The study of the Marselan grape cultivation and winemaking process was partially carried out in a winery located in Vale dos Vinhedos (RS, Brazil). The main goal was to employ ion-based techniques like PIXE in order to obtain elemental variations throughout the production chain of wine. Soil, vine leaves and branches, grapes, must and wine samples were collected at every important step of the production chain. Samples were prepared according to the peculiarities of each material and technique requirements. All PIXE measurements were carried at the Ionic Implantation Laboratory (IF-UFRGS). The data were analyzed with t test, ANOVA ONE WAY and Tukey. The elemental composition of soil comprises Mg, Al, P, K, Ti, Mn, Fe, As, Rb and Zr. Other elements like Cu and Ca were present over superficial layers and might be related to contaminants. With respect to the cultivation process, leaves and branches suffered from the influence of chemicals accumulated during the latency period. The elemental concentration of grapes changed during the berry growth and ripening. In general, later steps including fermentation tended to increase the concentrations of several elements like Mg, K, Rb and Sr. On the other hand, other elemental concentrations decreased due to precipitation, like Ca and Cu.
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Aproveitamento de Ítrio e Lantânio de um carbonato de terras raras de baixo teor em Cério, de um carbonato de Ítrio e de um óxido de terras ítricas / Yttrium and lanthanum recovery from low cerium carbonate, yttrium carbonate and yttrium concentrate

Mari Estela de Vasconcellos 03 March 2006 (has links)
Fez-se a separação, enriquecimento e purificação de iantânio e ítrio partindo-se de um concentrado de terras raras empobrecido em cério, conhecido como LCC, \"low cerium carbonate\", um concentrado de ítrio designado como \"carbonato de ítrio\" e um terceiro concentrado designado como \"oxido de terras ítricas\". Os dois primeiros concentrados foram produzidos industrialmente pela NUCLEMON - Nuclebrás de Monazita e Associados Ltda, usando monazita brasileira. O \"oxido de terras ítricas\" é proveniente do processo de obtenção de Iantânio durante a execução do trabalho experimental desta tese. Fez-se uso das seguintes tecnologias: 1) precipitação fracionada com uréia; 2) lixiviação fracionada do LCC com carbonato de amônio e 3) precipitação dos peroxicarbonatos de terras raras usando-se seus carbonatos complexos. Obtidas frações enriquecidas em terras raras estas foram refinadas por meio de tecnologia de troca iônica em leito de resina catiônica sem uso de ion retentor e eluição com sais de amônio do ácido etilenodiaminotetraacético. Com a associação das técnicas acima mencionadas foram obtidos óxidos puros de ítrio (>97,7%), oxido de Iantânio (99,9%), óxido de gadolínio (96,6 %) e oxido de samário (99,9%). O processo aqui desenvolvido tem viabilidade técnica econômica para a instalação de uma unidade de maior porte visando a industrialização. / In this work, separation, enrichment and purification of lanthanum and yttrium were performed using as raw material a commercial low cerium rare earth concentrate named LCC (low cerium carbonate), an yttrium concentrate named \'yttrium carbonate\', and a third concentrated known as \'yttrium earths oxide. The first two were industrially produced by the late NUCLEMON - NUCLEBRAS de Monazita e Associados Ltda, using Brazilian monazite. The \'yttrium earths oxide\' come from a process for preparation of lanthanum during the course of the experimental work for the present thesis. The following techniques were used: fractional precipitation with urea; fractional leaching of the LCC using ammonium carbonate; precipitation of rare earth peroxycarbonates starting from the rare earth complex carbonates. Once prepared the enriched rare earth fractions the same were refined using the ion exchange chromatography with strong cationic resin without the use of retention ion and elution using the ammonium salt of ethylenediaminetetraacetic acid. With the association of the above mentioned techniques were obtained pure oxides of yttrium (>97,7%), lanthanum (99,9%), gadolinium (96,6%) and samarium (99,9%). The process here developed has technical and economic viability for the installation of a large scale unity.
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Avaliação do risco de exposição ao mercúrio elementar em uma Unidade de Terapia Intensiva

Jung, Alexandre January 2004 (has links)
O metal mercúrio é conhecido pela sua grande toxidade apesar de seu emprego difundido. Desde a Antigüidade, se reconhece sua ação tóxica na exposição ocupacional. Em alguns ambientes laborais, os riscos são maiores, como é o caso de hospitais, que utilizam o mercúrio elementar em vários equipamentos, especialmente em termômetros de verificação da temperatura corporal, largamente empregados. Como na instituição objeto deste estudo foram quebrados 148 termômetros em uma Unidade de Terapia Intensiva no período de um ano, esta pesquisa objetivou a realização de uma avaliação de alguns indicadores ambientais neste espaço de trabalho e de alguns indicadores biológicos e psicológicos em uma amostra de trabalhadores desta unidade, que se dispuseram a participar da pesquisa. A avaliação de tais indicadores são recomendados como pertinentes pela literatura (ATSDR, 1989). Não se detectou em nenhuma das avaliações realizadas, índices acima das normas estabelecidas. Interpreta-se que a temperatura da unidade (20ºC) reduz a possibilidade do mercúrio se volatizar e intoxicar os trabalhadores. As regras de higiene, típicas do contexto hospitalar, e a rotina de rápido recolhimento dos resíduos dos termômetros quebrados e seu acondicionamento em recipientes com tampa são os principais fatores explicativos para os índices encontrados. / Mercury is known by its great toxity in spite of its wide use. Its toxic action in the occupational exposition has been known since ancient time. In some working places risks are great such as hospitals. Once mercury is used in a greater variety of equipments, especially in thermometers to check bodily temperature. In the institution where this study was carried out 148 thermometers were broken in the intensive care unit in a one-year period. This paper aims at assessing environmental e as well as some biologic and psycho logic rates in this area considering a group of employees of this unit, who were willing to take part in the study the rate assessment is recommended by literature (ATSDR 1989). In rates above normality have not been found in these assessments therefore, it is concluded that the unit temperature (20ºC) reduces in mercury the possibility to volatize and intoxicate employees. Hygiene rules, usual in the hospital routine, as well as quich collection of residues from the broken thermometers and their placement in containers with lids are the main reason for the found rates.
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Using Bulk XRF-Analysis of Chinese Loess to Determine High-Resolution Records of Dust Provenance

Engström Johansson, Alexandra January 2017 (has links)
Understanding the sources of the dust that forms the extensive loess deposits on the Chinese Loess Plateau is crucial for reconstructing atmospheric circulation patterns and dust pathways. Dust sources are however highly debated, mainly due to the low resolution of many records and the often ambiguous nature of geochemical proxies. The widely used concept of elemental ratios as provenance indicators is based on the idea that the relative abundance of immobile elements remains unaffected by chemical weathering, thereby preserving source signals. High-resolution spatial and temporal records of loess composition were determined for two study sites and three lithostratigraphic units using bulk X-ray fluorescence (XRF) analysis, and independently dated using Optically Stimulated (OSL) and post-IR Infrared Stimulated (pIR-IRSL) Luminescence dating. Four elemental ratios were chosen based on element properties of mobility and grain size, linear correlation strength and the existence of lithostratigraphic trends: Ti/Al, Si/Al, K/Al and Fe/Ti. Potential source signals were detected at both sites, at glacial-interglacial transitions as well as within lithostratigraphic units. Source changes detected within lithostratigraphic units show millennial-scale variability, indicating that abrupt shifts in dust provenance are possible. This implies that millennial-scale variability of the East Asian Monsoon may be related to changes in atmospheric dust content.
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The matrix dependent solubility and speciation of mercury

Hagelberg, Erik January 2006 (has links)
The Swedish government has decided that waste containing more than 0.1% mercury is to be placed in a permanent repository in the bedrock1,10. To minimize the risk of spreading mercury, elemental mercury must first be converted into a practically insoluble compound. In a PhD investigation of stabilization attempts at SAKAB AB in Kumla favorable conditions for conversion of mercury to cinnabar (the sparingly soluble sulphide form of mercury and the naturally occurring mineral) was found. In a long-term study of diffusion of mercury it was found that water solubility of mercury varied much, from 0.05 to 5 μmolL-1. To be able to study the water solubility of mercury as detailed as possible a speciation method was developed and verified. This investigation includes how different parameters, like matrix properties and Hg0/solution ratios effects the solubility of mercury and how the different species are distributed in the water phase. The total solubility of mercury is very dependent of both the matrix properties and the Hg0/solution ratio. Aqueous elemental mercury (Hg0 aq) is not as matrix dependent as the oxidized species. However, trends show that a higher Hg0/solution ratio contributes to a higher solubility of Hg0 aq. Factors like time, pH, ionic strength and degree of stirring, greatly effects the total solubility of mercury. The concentration of the oxidized mercury species generated from elemental mercury increases over time and is very dependent on the properties of the matrix. After 18 hours the solubility of Hg0 aq ranges from 0.2 to 0.7 μmolL-1, depending on Hg0/solution ratio. The solubility for the oxidized species has a much larger variation, ranging from 0.1 to 28.6 μmolL-1. Among other things, because the composition and redox potential of the matrix plays an important role in what mercuric complexes can be expected to form, and contribute to the solubility. / Det har beslutats av regeringen att senast år 2010 skall kvicksilverhaltigt avfall med en kvicksilverhalt på mer än 0.1% slutförvaras i en stabiliserad from djupt ner i berggrunden. I en doktorsavhandling som genomförts på SAKAB AB i Kumla har det konstaterats att det är möjligt att överföra elementärt kvicksilver till cinnober, den stabila sulfidformen av kvicksilver som för övrigt är ett naturligt förekommande mineral. Experiment som pågått under lång tid för att studera det elementära kvicksilvrets diffusion under olika omständigheter har också utförts. De uppmätta halterna i vattenfasen har varierat mycket, från 0.05 till 5 μmolL-1. Det är vad som ligger till grund för det här arbetet. För att kvicksilvers löslighet skall kunna studeras fullt ut har en specierings metod vidareutvecklats och verifierats att den fungerar. Studien innefattar hur lösligheten av kvicksilver påverkas av olika parametrar, som till exempel; matriser med olika egenskaper och olika kvicksilver/vatten kvoter, samt hur fördelningen mellan oxiderade species och det elementära kvicksilvret är i vattenfasen (Hg0 aq). Den totala lösligheten av kvicksilver beror dels av matrisens egenskaper och mängden kvicksilver i förhållande till mängden vätska. Lösligheten av Hg0 aq är inte lika beroende av matrisen som de oxiderade species. Däremot finns trender som visar att högre Hg0/lösning kvot bidrar till en aningen högre löslighet av Hg0 aq. Tid, konduktivitet, pH och omrörning spelar stor roll för vilken totalhalt och hur stor andel oxiderade species man får i vattenfasen. Lösligheten av Hg0 aq, efter 18 timmar, varierar mellan 0.2 till 0.7 μmolL-1, beroende på Hg0/lösning kvoten. Efter 18 timmar är lösligheten för de oxiderade species mycket mer varierande, från 0.1 till 28.6 μmolL-1. Detta beror bland annat på att matrisens sammansättning och redoxpotential spelar en viktig roll för vilka komplex som kan bildas med kvicksilverjonerna och på så sätt bidra till en ökad löslighet.
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Manufacturing of synthetic soda ash

Madima, Takalani January 2009 (has links)
Magister Scientiae - MSc / The aim of the project was to study the manufacturing of synthetic soda ash (sodium carbonate, Na2CO3) on an industrial scale. Currently all Soda ash that is used in South Africa for manufacturing glass is imported at a high cost, and the company Nampak Wiegand Glass (South Africa) is investigating the possibility to locally manufacture synthetic soda ash. About 75% of soda ash is synthetically produced from either the Leblanc process, Solvay process, Modified Solvay (Dual) process or dry lime process. This study concentrated on the Solvay process on a laboratory scale for eventual input into a larger pilot plant. The produced material was analyzed using analytical techniques such as FTIR (Fourier Transform Infrared spectroscopy), Scanning Electron Microscopy and Energy Dispersive X-ray Spectroscopy, Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry (ICP-MS) and Inductively Coupled Plasma Atomic Emission spectroscopy (ICP-AES). There are certain standard requirements for impurities in the soda ash, and this needed to be measured and determined what changes to the process will bring the impurities to the required minimum standard. Environmental issues around the manufacturing process were also studied. After completing of the laboratory experiments and the extraction of required data from the results, Nampak will use the information to decide on a followup to the building of a small pilot plant to further test and develop the engineering and economical aspects of a full plant. If successful a full scale manufacturing plant can be developed in South Africa for producing soda ash. This study thus will not only help Nampak Wiegand Glass in finalizing the decision to go ahead, but its result will also benefit other companies that use the soda ash in oil refining, water treatment, pulp and paper, chemical industry etc. Some parts of the work done will be proprietary to Nampak and subject to confidentiality agreement. / South Africa

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