Diss. (sammanfattning) Uppsala : Uppsala universitet, 2005. / Härtill 7 uppsatser.

<p>Deposition of metal naphthenates in process facilities is becoming a huge problem for petroleum companies producing highly acidic crudes. In this thesis, the main focus has been towards the oil-water (o/w) interfacial properties of naphthenic acids and their ability to react with different divalent cations across the interface to form metal naphthenates.</p><p>The pendant drop technique was utilized to determine dynamic interfacial tensions (IFT) between model oil containing naphthenic acid, synthetic as well as indigenous acid mixtures, and pH adjusted water upon addition of different divalent cations. Changes in IFT caused by the divalent cations were correlated to reaction mechanisms by considering two reaction steps with subsequent binding of acid monomers to the divalent cation. The results were discussed in light of degree of cation hydration and naphthenic acid conformation, which affect the interfacial conditions and thus the rate of formation of 2:1 complexes of acid and cations. Moreover, addition of non-ionic oil-soluble surfactants used as basis compounds in naphthenate inhibitors was found to hinder a completion of the reaction through interfacial dilution of the acid monomers.</p><p>Formation and stability of metal naphthenate films at o/w interfaces were studied by means of Langmuir technique with a trough designed for liquid-liquid systems. The effects of different naphthenic acids, divalent cations, and pH of the subphase were investigated. The results were correlated to acid structure, cation hydration, and degree of dissociation, which all affect the film stability against compression.</p><p>Naphthenic acids acquired from a metal naphthenate deposit were characterized by different spectroscopic techniques. The sample was found to consist of a narrow family of 4-protic naphthenic acids with molecular weights around 1230 g/mol. These acids were found to be very o/w interfacially active compared to normal crude acids, and to form Langmuir monolayers with stability depending on the aqueous pH. At high pH, addition of Ca²⁺ increased the film stability due to formation of calcium naphthenate at the surface.</p><p>A new experimental setup based on near infrared spectroscopy was used to monitor the formation, growth, and inhibition of calcium naphthenate particles in o/w systems. This method was found to be suitable for studies of particle formation rate and growth qualitatively under different experimental conditions.</p>

Deposition of metal naphthenates in process facilities is becoming a huge problem for petroleum companies producing highly acidic crudes. In this thesis, the main focus has been towards the oil-water (o/w) interfacial properties of naphthenic acids and their ability to react with different divalent cations across the interface to form metal naphthenates. The pendant drop technique was utilized to determine dynamic interfacial tensions (IFT) between model oil containing naphthenic acid, synthetic as well as indigenous acid mixtures, and pH adjusted water upon addition of different divalent cations. Changes in IFT caused by the divalent cations were correlated to reaction mechanisms by considering two reaction steps with subsequent binding of acid monomers to the divalent cation. The results were discussed in light of degree of cation hydration and naphthenic acid conformation, which affect the interfacial conditions and thus the rate of formation of 2:1 complexes of acid and cations. Moreover, addition of non-ionic oil-soluble surfactants used as basis compounds in naphthenate inhibitors was found to hinder a completion of the reaction through interfacial dilution of the acid monomers. Formation and stability of metal naphthenate films at o/w interfaces were studied by means of Langmuir technique with a trough designed for liquid-liquid systems. The effects of different naphthenic acids, divalent cations, and pH of the subphase were investigated. The results were correlated to acid structure, cation hydration, and degree of dissociation, which all affect the film stability against compression. Naphthenic acids acquired from a metal naphthenate deposit were characterized by different spectroscopic techniques. The sample was found to consist of a narrow family of 4-protic naphthenic acids with molecular weights around 1230 g/mol. These acids were found to be very o/w interfacially active compared to normal crude acids, and to form Langmuir monolayers with stability depending on the aqueous pH. At high pH, addition of Ca2+ increased the film stability due to formation of calcium naphthenate at the surface. A new experimental setup based on near infrared spectroscopy was used to monitor the formation, growth, and inhibition of calcium naphthenate particles in o/w systems. This method was found to be suitable for studies of particle formation rate and growth qualitatively under different experimental conditions.

Diss. (sammanfattning) Stockholm : Univ., 2004. / Härtill 6 uppsatser.

I denna uppsats kommer beskrivas hur den naturliga garvsyrehalten som finns i vitekens virke kan användas tillsammans med ammoniak eller järnsalter för att kraftigt förändra ekvirkets kulör, detta genom ammoniakrökning och kemisk betsning. Detta var den metod jag använde mig utav när jag tillverkade min examensmöbel. Hela examensmöbeln tillverkades i ek med en mörkbrun valnötsliknande färgton och detta uppnåddes genom en reaktion mellan ammoniak och ekens garvsyra. Jämförelser mellan denna arbetsmetod och den idag vanligare färgbetsningen tas också upp. Under 1920-talet var kemisk dubbelbetsning det nya sättet att med industriell effektivitet och resultatsäkerhet betsa möbler och inredning. Detta effektivare arbetssätt framkommer endast efter mycket förberedelser och många tester för att kunna vara helt säker på resultatet. Däremot är resultatet eftersträvansvärt i sin kulör och slittålighet, eftersom rökningen dras in djupare i ekvirket än någon annan betsmetod får man en möjlighet att i efterhand slipa, hyvla eller på annat sätt finjustera. I de praktiska testerna som utfördes inför denna uppsats visade sig att om man använder sig av virke från samma träd kommer kulörresultatet även bli detsamma, detta kunde dock variera något mellan olika träd eftersom trädens garvsyrehalt kan variera.

<p><p>Syftet med detta examensarbete var att undersöka högskolestudenters erfarenheter av övergången från studier inom kemi på gymnasial nivå till högskolenivå för att se om det finns ett glapp i undervisningen. Undersökningen bestod av dels en enkätundersökning och dels svaren från tentamensfrågor av samma karaktär som enkätfrågorna. Resultatet visar att studenterna anser att det är en skillnad mellan att läsa kemi på gymnasial nivå och på högskolenivå och att den största skillnaden ligger i ett förändrat arbetssätt. Av studenternas svar på enkätfrågorna och tentamen kan slutsatsen dras att studenterna känner till termer och begrepp, men har svårt att använda dem för att förklara kemiska fenomen.</p></p>

Textilier med vatten- och smutsavvisande effekt fyller en viktig funktion inom många olika områden och branscher. Dock finns det flera allvarliga problem kopplat till produktionen och användningen utav dem. Per och polyfluoroalkylsubstanser (PFAS´s), användes länge för att erhålla den vattenavvisande effekten hos textilier. Sådana substanser har dock visat sig kunna brytas ned till persistenta miljö-och hälsoskadliga ämnen och därför omfattas de idag av både förbud och utfasningskrav i REACH, en förordning antagen för Europeiska unionen för att minimera risker kring miljö och hälsa. Trots att långa fluorerade alkylkedjor är förbjudna så används liknande men kortare alkylkedjor för att åstadkomma vattenavvisande effekt. Det finns även andra varianter på marknaden, men inga klarar att vara både slitage- och nötningståliga samt hälso- och miljöriskfria. I syfte att skapa nya hållbara alternativ är Swerea IVF del av ett projekt som syftar till att utveckla en lotusfiber. I en sådan fiber är förhoppningen att den vattenavvisande effekten skall kunna inkluderas redan under fiberspinning och på så vis resultera i mer slitagetåliga och miljövänliga textila produkter. Material med superhydrofoba ytor, så som lotusblads, har både en primär och sekundär grovlek. Därför krävs anpassning av både mikro- och nanostruktur när en sådan yta skapas. I detta examensarbete, som är en del av ovan nämnda projekt, har fokus legat vid nanostrukturen. Syftet har varit att undersöka om man kan påverka nanopartiklars dispersion i termoplastiska filament genom att modifiera dem så att de blir hydrofoba och termiskt stabila. Förhoppningen har varit att få nanopartiklarna att dispergera homogent ända ut till filamentens yta. Detta för att både ge filamentet en struktur och en potentiell sänkning av dess ytenergi. Projektet påbörjades genom litteraturstudier för att bestämma material och metoder för det experimentella arbetet. Som partikelsubstrat valdes sfäriska nanopartiklar av kiseldioxid, (AEROSIL® OX 50) med en medeldiameter av 40 nm. Som ytmodifierare valdes två typer av silaner med olika alkylkedjelängd, dels triklor(oktyl)silan och dels triklor(oktadekyl)silan. Två modifieringsreaktioner med varierande halt av ovan silaner utfördes för både typer, (6 resp. 20% (w/w) i 50 ml vattenfri toluen). Efter modifieringen analyserades nanopartiklarna genom karaktä- riseringsmetoderna: Fourier Transform Infrared Spectroscopy, FTIR, Termogravimetrisk analys, TGA, Differential Scanning Calorimetry, DSC och Kontaktvinkelmätning, (drop shape analysis), DSA. Tillsammans pekar analysernas resultat på att nanopartiklar av kiseldioxid kan uppnå god hydrofob och termiskt stabil effekt genom modifiering med båda silantyperna. Beräkningar visar dock att den kortare kedjan reagerat med högst molekylhalt. Därför valdes denna till projektets följande experiment, vilka innefattade inkludering av två procenthalter av partiklar till XPURE® Polyester 701K. För att analysera partiklarnas dispersion i de därefter extruderade filamenten utfördes Svepelektronmikroskopi, SEM över filamentens tvärsnitt. Resultaten indikerar att de hydrofobt ytmodifierade partiklarna är mer benägna att dispergera homogent ända ute vid filamentens fasgränsyta, än vad de hydrofila partiklarna är. Lotusfibern kan således vara möjlig att skapa med tillämpande av liknande principer och tekniker som i detta projekt.

The framework of this PhD is the interpretation of Nuclear Magnetic Relaxation Dispersion experiments performed on solvated U4+, NpO2+ and PuO22+, which all have an f2 configuration. Unexpectedly the two actinyl ions have a much higher relaxivity than U4+. One possible explanation is that the electronic relaxation rate is faster for Uranium(IV) than for the actinyl ions. We address this problem by exploring the electronic spectrum of the three compounds in solution. A preliminary step is the computation of the electronic spectra of these three ions in gas phase. A two-step SOCI method has been used to investigate the spectroscopy in gas phase and in solution. The influence of electron correlation  (treated in the first step) and spin-orbit relaxation effects (considered in the second step) has been discussed thoroughly. The influence of the first hydration sphere and the bulk solvent effects has been investigated as well.Another issue that has been questioned is the accuracy of Density Functional Theory for the study of actinide species. This matter has been discussed by comparing its performance to wave-function based correlated methods. The chemical problem chosen was the water exchange in UO22+(H2O)5. This reaction can proceed via three pathways, the associative, the dissociative and the symmetric interchange. We looked at the two former ones using a model with one additional water in the second hydration sphere.The last part of the thesis dealt with the spectroscopy of coordinated Uranyl(V). Absorption spectrum of Uranyl(V) with various ligands has been recorded. The first sharp absorption band in the Near Infrared region were assigned to the Uranium centered 5f-5f transitions, but uncertainties remained for the assignment of transitions observed in the Visible region. We computed the spectra of naked UO2+ and [UO2(CO3)3]5- to elucidate the spectral changes induced by the carbonate ligands. / Cecile Danilo takes her PhD in collaboration with Uniersité Lille 1 under the cotutelle system

In this thesis the major work described concerns experimental determination of the dissociative recombination (DR) reaction for several molecular ions of astrochemical interest. DR is the process where an electron recombines with a molecular ion to form an excited neutral that disintegrates into two or more neutral fragments to release the gained excess energy. It is very efficient under cold conditions and therefore ubiquitously occurring in interstellar environments such as dark clouds and plays an important role in aeronomical plasmae, lightnings and in man-made plasmas such as in combustion engines and fusion reactors. Although DR reactions are crucial processes in all these environments, product branching fractions of DR reactions have proven to be very unpredictable and present one of the great remaining challenges for theoreticians. The experimental work includes determination of reaction rates and product distribution of DR of complex ions such as protonated alcohols and ethers. The following species have been investigated and are discussed in this thesis: CH3OH2+ (protonated methanol), CD3OD2+ (deuteronated methanol), CD3OCD2+ (methoxymethyl cation), CD3CDOD+ (deuteronated acetaldehyde), CH3CH2OH2+ (protonated ethanol) and (CD3)2OD+ (deuteronated dimethyl ether). The results of these measurements are used in astrochemical model calculations in which the rates used hitherto greatly have been based on educated guesses. Employing the outcome of the DR investigations of the CH3OH2+ and CD3OD2+ ions have shown a great impact on such models. The DR investigations have been followed up by astronomical observations. Theoretical models and laboratory experiments show that methanol should be formed from CO on cold grains. This scenario was tested by astronomical observations of gas associated with young stellar objects (YSOs). Two independent tests were showing consistency with methanol formation on grain surfaces. / I den här avhandlingen redovisas mitt arbete som till stor del baseras på experimentell bestämning av dissociativa rekombinations (DR) processer för molekylära joner av astrokemiskt intresse. DR är en process där en elektron rekombinerar med en molekylär jon som splittras up i två eller fler neutrala fragment för att göra sig av med den extra energi som erhållits. Processen är väldigt effektiv i kalla miljöer varför den är allestädes återkommande i omgivningar som interstellära moln och kometkoman och spelar en betydande roll i aeronomiska plasman, blixturladdningar men även i mänskligt skapade plasman såsom de i förbränningsmotorer och fusionsreaktorer. Det har dock visat sig att produkt distributionsförhållandena från DR reaktioner är mycket oförutsägbara och kvarstår som en av de stora återstående utmaningarna för teoretiker. Det experimentella arbetet består av bestämning av reaktionshastigheter samt produktdistribution för DR av komplexa joner som protonerade alkoholer och etrar. De följande jonerna har blivit undersökta och diskuteras i denna avhandling: CH3OH2+ (protonerad metanol), CD3OD2+ (deuteronerad metanol), CD3OCD2+ (metoxymetyl katjon), CD3CDOD+ (deuteronerad acetaldehyd), CH3CH2OH2+ (protonerad etanol) och (CD3)2OD+ (deuteronerad dimetyleter). Resultaten av mätningarna används i astrokemiska modelberäkningar i vilka reaktionshastigheterna som hittills använts till stor del baserats på kvalificerade gissningar. Insättning av resultaten av CH3OH2+ och CD3OD2+ jonerna har visat sig ha en stor effekt på sådana modeller. DR undersökningarna har följts upp av astronomiska observationer. Teoretiska modeller och laboratorieundersökningar visar att metanol borde kunna formas från CO på kalla iskornsytor, detta scenario har testats med astronomiska observationer av gas som associeras med unga stjärnor. Två oberoende undersökningar visade på förenlighet med metanolformation på kornytor. / At the time of the doctoral defense, the following papers were unpublished  and had a status as follows: Paper 1: Manuscript. Paper 2: In press. Paper 3: Manuscript. Paper 5: Manuscript.

Detta arbete hade till mål att kartlägga och identifiera ett antal biologiska restprodukter som kan vara tänkvärda som råmaterial för produktion av förnybara produkter i Sverige. Genom en detaljerad litteraturgenomgång har man identifierat vilka tekniker som är mest möjliga och lämpliga från olika aspekter. Baserat på kemiska sammansättningar, tillgänglighet och låg kostnad har fem biologiska restprodukter utvalts. Dessa restprodukter är apelsinskal, hästgödsel, vetehalm, drank och fågel fjädrar. För varje restprodukt har det undersökts vilka tekniker och förbehandlings metoder som kan bli tillämpliga samt vilken verkan de har på biomassans kvalitet. Ett antal studier har beskrivits i rapporten som kan bidra till en mer ekonomisk och miljömässig produktion genom förbättring av produktutbyte och minskning av problem i processen.