Étude de l'adsorption de l'atrazine sur le charbon actif en poudre en présence de tensioactifs

Les tensioactifs, adjuvants participant à la formulation des pesticides peuvent se trouver en compétition avec ces derniers lors de l'adsorption sur charbon actif en poudre (CAP) utilisé au cours du traitement de potabilisation des eaux. L'adsorption de l'atrazine, qui reste l'un des produits phytosanitaires le plus souvent détecté dans les eaux de surface malgré les réglementations sur son utilisation, a été étudiée en présence de trois tensioactifs afin de déterminer l'influence de ces derniers; il a été choisi un tensioactif anionique (DSS), cationique (BHTA), et un non ionique (DE6). Les résultats ont montré que quelle que soit la nature du tensioactif, celui-ci diminue toujours l'adsorption de l'atrazine pour des pH variant de 3,5 à 10 ce qui a pour conséquence une diminution à la fois de la constante de vitesse (Adams et Bohart) et de la capacité d'adsorption (Langmuir). L'étude de l'influence de l'ordre d'introduction des différents éléments participant à l'adsorption (CAP, atrazine, tensioactif) a montré que la fixation préalable de DSS anionique, favorisée en milieu acide, inhibe davantage l'élimination de l'atrazine. L'application des modèles d'adsorption compétitive et non compétitive de Langmuir n'a pas permis de définir avec certitude la nature des interactions entre l'herbicide et les différents tensioactifs.Atrazine, in spite of the restrictions concerning its use, remains one of the most prevalent pesticides in natural surface waters. If a sudden pollution incident occurs, powdered activated carbon (PAC) is used during the flocculation step of water treatment; under such circumstances, atrazine might be in adsorption competition with surfactants included in commercial formulations. The aim of this study was thus to determine the influence of three surfactants [anionic (sodium dodecylsulphate, SDS), cationic (hexadecyl-trimethylammonium bromide, HTAB) and nonionic (2-dodecyloxy-pentaethanoxy)-ethanol, DE6)] on atrazine adsorption onto PAC. At pH 5.5, adsorption onto PAC of atrazine alone was estimated to be 230 mg. g-¹; it was inhibited whatever the nature of the surfactant (cationic anionic or nonionic: figs. 2, 3 and 4). The adsorption capacities (Langmuir) and the kinetic constants (Adams & Bohart) decreased in the presence of the surfactants (table 4) and this diminution was most important for HTAB (fig. 5), perhaps the consequence of a steric effect.The adsorption onto PAC of the molecular form of atrazine (pK=1.68) was not affected by the pH variations. However, when the pH was increased (3.5 to 10) in the presence of SDS, adsorption onto PAC of the anionic surfactant decreased and atrazine adsorption increased (fig. 9). In contrast, for the same experimental conditions but with the cationic surfactant HTAB, adsorption of the surfactant increased over the pH range 3.5 to 10 and the relative adsorption of atrazine diminished (fig. 9). The nonionic surfactant DE6 had no influence.A study of the introduction order of the different components (atrazine, SDS surfactant and PAC) showed the same final equilibrium distribution of atrazine was obtained (fig. 10), regardless of the order of introduction. A similar result was obtained for the adsorption of SDS (fig. 11).For all these cases, the Langmuir equation yielded the adsorption capacity for atrazine and the equilibrium constant. However, competitive and noncompetitive adsorption models (table 1) were unsuccessful in predicting the nature of the interactions between atrazine and the surfactants (table 5)

Influence du dodécylsulfate de sodium sur l'adsorption des acides humiques sur charbon actif en poudre

L'objectif de ce travail est d'étudier l'influence d'un tensioactif anionique, le dodécylsulfate de sodium (DSS) sur l'adsorption d'acides humiques (AH), sur le charbon actif en poudre (CAP).L'adsorption sur CAP, en fonction du temps, des AH seuls, puis du DSS seul, a été effectuée en réacteur discontinu, à différents pH (7,0 et 10,5). Les mêmes expériences ont été réalisées avec le mélange des deux composés et l'on a pu constater une inhibition réciproque de leur adsorption, moins importante à pH basique (10,5).L'influence de l'ordre d'introduction des coadsorbats, sur l'adsorption de chacun d'eux, a permis de montrer que l'inhibition de l'adsorption des AH sur CAP par le DSS est encore plus importante lorsque les AH sont ajoutés sur une suspension DSS-CAP déjà en équilibre. Aucune désorption du DSS n'a pu être mise en évidence après 24 heures. Ces résultats pourraient permettre de conclure à une adsorption « compétitive » des AH et du DSS sur les mêmes sites superficiels du charbon actif.Ce travail permet de préciser les phénomènes d'adsorption pouvant intervenir entre divers micropolluants susceptibles de s'adsorber simultanément soit sur des sédiments naturels, soit sur charbon actif lors du traitement des eaux naturelles.The removal of humic acids (HA) from natural waters is a very old yet modern problem : humic substances are at the origin of the coloration of water but also, they give off nocive trihalomethanes during chlorination.Humic acids are also known to be a metal micropollutant vector and their behavior is not well defined when there is coadsorption.The purpose of this work was to study the effect of an anionic surfactant, sodium dodecyl sulphate (SDS), on the adsorption on powdered activated carbon (PAC) of humic substances from a commercial source, as a function of the pH (7.0 or 10.5), as well as the effect of the order of introduction of the coadsorbate.Results (fig. 1 to 3 and fig. 6) showed an inhibition of the adsorption for both HA and SDS in the presence of the coadsorbate. The inhibition was more significant for a pH = 7.0.Results of the influence of the order of introduction of the coadsorbate on the adsorption (fig. 4 and 5) showed a more significant inhibition of HA adsorption when HA were introduced into the equilibrium suspension SDS-PAC (the contact lime was 24 hours).Table 1 gives parameter values of the Langmuir equation for the adsorption on PAC of HA atone or with SDS.All these results suggest that a competition on the same sites occurs during the adsorption on PAC of HA and SDS

Control of fluorescence in quantum emitter and metallic nanoshell hybrids for medical applications

We study the light emission from quantum emitter and double metallic nanoshell hybrid systems. Quantum emitters act as local sources which transmit their light efficiently due to a double nanoshell near field. The double nanoshell consists a dielectric core and two outer nanoshells

Flexural Fatigue Behavior of Cross-Ply Laminates: An Experimental Approach

Within an experimental approach we describe the mechanical behavior of different resin-epoxy laminates reinforced with cross-ply Kevlar and glass fibers under the conditions of static and cyclic three-point bending. In static tests, we consider the effect of stacking sequence, the thickness of 90°-oriented layers, reinforcement type on the mechanical behavior of laminates under loading and on realization of various damage modes leading to rupture. Cyclic loading studies have been performed in two steps. In the first stage, we inquire into the dependence of the behavior and durability of four glass fiber- reinforced laminate-types on the stacking sequence; the second stage is devoted to studying the dependence of cyclic strength and fatigue behavior of laminates on the reinforcement type. Fatigue tests are carried out in load-control regime for glass and hybrid (Kevlar + glass) fiber laminates. Fatigue curves are constructed in coordinates “stress - number of cycles until fracture” from the criteria corresponding to a drop in stiffness by 5 and 10%. Analysis of the results obtained permits evaluation of the effect of the stacking sequence and the reinforcement type on the behavior of cross-ply laminates in cyclic loading. The presence of Kevlar fibers accounts for nonlinear behavior of laminates in static tests and for low cyclic strength in fatigue tests under three-point bending.В рамках экспериментального подхода описано механическое поведение различных ламинатов с матрицей из эпоксидной смолы, перекрестно-армированных кевларовыми волокнами и стекловолокнами, в условиях статического и циклического трехточечного изгиба. При статических испытаниях рассматриваются последовательность укладки слоев и волокон, толщины слоев, ориентированных под углом 90° и влияние типа армирования на механическое поведение ламинатов в процессе нагружения, а также на реализацию различных режимов повреждения, приводящих к разрушению. Исследования при циклическом нагружении состоят из двух этапов. На первом этапе изучается влияние последовательности укладки слоев и волокон на поведение и долговечность четырех типов ламинатов, армированных стекловолокнами, на втором этапе - влияние типа армирования на циклическую прочность и сопротивление ламинатов при циклическом нагружении. Усталостные испытания выполнены в мягком режиме нагружения для ламинатов, армированных стекловолокнами и гибридными волокнами (кевлар+стекло). Кривые усталости были построены в координатах напряжение - число циклов до разрушения на основе критериев снижения жесткости на 5 и 10%. Анализ полученных результатов позволяет оценить влияние последовательности укладки слоев и типа армирования на поведение перекрестно-армированных ламинатов при циклическом нагружении. Наличие кевларовых волокон в ламинатах обеспечивает их нелинейное поведение при статических испытаниях и низкую циклическую прочность при усталостных испытаниях в условиях трехточечного изгиба.У рамках експериментального підходу описано механічну поведінку різних ламінатів із матрицею з епоксидної смоли, що перехресноармовані кевларо- вими волокнами і скловолокнами, в умовах статичного і циклічного три- точкового згину. При статичних випробуваннях розглядаються послідовність укладення шарів і волокон, товщини орієнтованих під кутом 90° шарів і вплив типу армування на механічну поведінку ламінатів у процесі навантаження, а також на реалізацію різних режимів пошкодження, що призводить до руйнування. Дослідження при циклічному навантаженні складається з двох етапів. На першому етапі розглядається вплив послідовності укладення шарів і волокон на поведінку і довговічність чотирьох типів армованих скловолокнами ламінатів, на другому етапі - вплив типу армування на циклічну міцність і опір ламінатів при циклічному навантаженні. Випробування на втому виконано у м ’якому режимі навантаження для армованих скловолокнами і гібридними волокнами (кевлар + скло) ламінатів. На основі критеріїв зниження жорсткості на 5 і 10% в координатах напруження - число циклів до руйнування побудовано криві утоми. Аналіз отриманих результатів дозволяє оцінити вплив послідовності укладення шарів і типу армування на поведінку перехресноармованих ламінатів при циклічному навантаженні. Наявність кевларових волокон у ламінатах запезчує їх нелінійну поведінку при статичних випробуваннях і низьку циклічну міцність при випробуваннях на втому в умовах триточкового згину

Experimental analysis of behavior and damage of sandwich composite materials in three-point bending. Part 1. Static tests and stiffness degradation at failure studies

The analysis of stiffness and the identification of rupture mechanisms during and after static tests of sandwich panels and their components have been investigated. The sandwich panels, having cross-ply laminates skins made of glass fibre and epoxy resin were manufactured by vacuum moulding and subjected to three-point bending tests. Two PVC cores of similar type but with differing densities were investigated. The effect of core density and its thickness on the behavior and the damage was highlighted. In terms of stiffness and load at failure, the sandwich structure has better mechanical characteristics compared to its components.Експериментально досліджено зміну жорсткості та проаналізовано механізми руйнування при статичних випробуваннях багатошарових композитних пластин і їх компонентів. Багатошарові композитні пластини з перехресними шарами зі скловолокна та епоксидної смоли, що виготовлені методом вакуумної відливки, піддавали навантаженню триточковим згином. Досліджували два варіанти пластин з однотипними наповнювачами з полі- вінілопласта різної щільності. Розглянуто вплив щільності і товщини внутрішнього шару наповнювача на поведінку та пошкодження композита. Показано, що композит із наповнювачем великої щільності має більш високі характеристики статичної міцності і стійкості порівняно з композитом із наповнювачем меншої щільності.Экспериментально исследовано изменение жесткости и проанализированы механизмы разрушения при статических испытаниях многослойных композитных пластин и их компонентов. Многослойные композитные пластины с перекрестными слоями из стекловолокна и эпоксидной смолы, изготовленные методом вакуумной отливки, подвергали нагружению трехточечным изгибом. Исследовали два варианта пластин с однотипными наполнителями из пеновинилопласта различной плотности. Рассмотрено влияние плотности и толщины внутреннего слоя наполнителя на поведение и повреждение композита. Показано, что композит с наполнителем большей плотности обладает более высокими характеристиками статической прочности и устойчивости по сравнению с композитом, имеющим наполнитель меньшей плотности

Experimental Analysis of Behavior and Damage of Sandwich Composite Materials in Three-Point Bending. Part 2. Fatigue Test Results and Damage Mechanisms

Выполнены экспериментальные исследования изменения жесткости и механизмов повреж­дения при усталостных испытаниях многослойных композитних пластин с наполнителем из пеновинилопласта. Многослойные композитные пластины с перекрестными слоями из стекло­ волокна и эпоксидной смолы, изготовленные методом вакуумной отливки, подвергали нагру­жению трехточечным изгибом. Исследовали два варианта пластин с однотипными напол­нителями из пеновинилопласта различной плотности. Рассмотрено влияние плотности и толщины внутреннего слоя наполнителя на поведение и повреждение композита. С исполь­зованием двухразличных моделей и критерия циклической долговечности построены кривые усталости и выполнен их сравнительный анализ с имеющимися литературными данными. Показано, что композит SD 2 с наполнителем большей плотности обладает более высокими характеристиками статической прочности и устойчивости, а также усталостной проч­ности по сравнению с композитом SD 1 с наполнителем меньшей плотности.Проведено експериментальні дослідження зміни жорсткості та механізмів пошкодження при випробуваннях на втому багатошарових композитних пластин із наповнювачем із піновінілопласта. Багатошарові композитні пластини з перехресними шарами зі скловолокна та епоксидної смоли, виготовлені методом вакуумного відливу, піддавали навантаженню триточковим згином. Досліджували два варіанта пластин з однотипними наповнювачами з піновінілопласта різної щільності. Розглянуто вплив щільності і товщини внутрішнього шару наповнювача на поведінку та пошкодження композита. Із використанням двох різних моделей та критерію циклічної довговічності побудовано криві втомленості і проведено їх порівняльний аналіз із відомими літературними даними. Показано, що композит SD 2 з наповнювачем великої щільності має більш високі характеристики статичної міцності і стійкості та утомної міцності порівняно з композитом SD 1 із наповнювачем меншої щільності.The analysis o f stiffness degradation and the identification o f damage mechanisms during and after fatigue tests of sandwich panels with PVC foam cores have been performed. The sandwich panels with cross-ply laminates skins made of glass fiber and epoxy resin were manufactured by vacuum moulding and subjected to three-point bending tests. Two PVC cores of similar type but with differing densities were investigated. The effect o f core density and thickness on the damage behavior was highlighted. Using the cyclic life criterion, fatigue curves were plotted according to two models and compared with those o f the literature. It has been demonstrated that the sandwich SD 2, with the higher core density, withstands a higher load and possesses greater rigidity in static tests, combined with an enhanced fatigue resistance when compared to sandwich SD 1 which has a lower core density

Quantum Coherence Oscillations in Antiferromagnetic Chains

Macroscopic quantum coherence oscillations in mesoscopic antiferromagnets may appear when the anisotropy potential creates a barrier between the antiferromagnetic states with opposite orientations of the Neel vector. This phenomenon is studied for the physical situation of the nuclear spin system of eight Xe atoms arranged on a magnetic surface along a chain. The oscillation period is calculated as a function of the chain constant. The environmental decoherence effects at finite temperature are accounted assuming a dipole coupling between the spin chain and the fluctuating magnetic field of the surface. The numerical calculations indicate that the oscillations are damped by a rate $\sim (N-1)/ \tau$, where $N$ is the number of spins and $\tau$ is the relaxation time of a single spin.Comment: 10 pages, Latex, two postscript figures; submitted to Phys. Rev.

The liquid to vapor phase transition in excited nuclei

For many years it has been speculated that excited nuclei would undergo a liquid to vapor phase transition. For even longer, it has been known that clusterization in a vapor carries direct information on the liquid- vapor equilibrium according to Fisher's droplet model. Now the thermal component of the 8 GeV/c pion + 197Au multifragmentation data of the ISiS Collaboration is shown to follow the scaling predicted by Fisher's model, thus providing the strongest evidence yet of the liquid to vapor phase transition.Comment: four pages, four figures, first two in color (corrected typo in Ref. [26], corrected error in Fig. 4

Time Scales in Spectator Fragmentation

Proton-proton correlations and correlations of p-alpha, d-alpha, and t-alpha from spectator decays following Au + Au collisions at 1000 AMeV have been measured with an highly efficient detector hodoscope. The constructed correlation functions indicate a moderate expansion and low breakup densities similar to assumptions made in statistical multifragmentation models. In agreement with a volume breakup rather short time scales were deduced employing directional cuts in proton-proton correlations. PACS numbers: 25.70.Pq, 21.65.+f, 25.70.MnComment: 8 pages, with 5 included figures; To appear in the proceedings of the CRIS 2000 conference; Also available from http://www-kp3.gsi.de/www/kp3/aladin_publications.htm

Thermal and Chemical Freeze-out in Spectator Fragmentation

Isotope temperatures from double ratios of hydrogen, helium, lithium, beryllium, and carbon isotopic yields, and excited-state temperatures from yield ratios of particle-unstable resonances in 4He, 5Li, and 8Be, were determined for spectator fragmentation, following collisions of 197Au with targets ranging from C to Au at incident energies of 600 and 1000 MeV per nucleon. A deviation of the isotopic from the excited-state temperatures is observed which coincides with the transition from residue formation to multi-fragment production, suggesting a chemical freeze-out prior to thermal freeze-out in bulk disintegrations.Comment: 14 pages, 10 figures, submitted to Phys. Rev. C, small changes as suggested by the editors and referee