The phase transitions and adhesion phenomena of adsorbed substances in silica and aluminosilica nanoporous matrices

Wydział FizykiZjawisko uwięzienia molekuł w nanoprzestrzeniach materiałów porowatych cieszy się znacznym zainteresowaniem zarówno pod kątem poznawczym, jak i aplikacyjnym. Jest to związane z faktem, że efekt ograniczenia substancji prowadzi do powstania wielu ciekawych własności, których owa substancja nie wykazuje w stanie swobodnym. Badania pokazują, że zachowanie substancji ograniczonej w porach determinowane jest istniejącymi oddziaływaniami przyściankowymi oraz wymiarowością układu. Oznacza to, że własności fizyczne uwięzionych nanofaz zależą m.in. od: rozmiaru i kształtu porów, a także od stopnia ich uporządkowania i rodzaju powierzchni ścianki porowatej. Rozmiar porów określa np. wielkość przesunięcia temperatury przemiany fazowej względem substancji nieograniczonej, natomiast typ ścianki decyduje o kierunku tego przesunięcia. Fundamentalne znaczenie w opisie przemian fazowych substancji ograniczonych mają badania adhezji oraz zwilżalności. Istotnym wydaje się też zbadanie, jak szorstkość powierzchni porowatej modyfikuje zdolności adsorpcyjne materiału, a przez to, jak może wpływać na przemiany fazowe uwięzionych w porach molekuł. Przedstawione w pracy badania były skoncentrowane w głównej mierze na analizie zjawisk zwilżania w zsyntetyzowanych matrycach porowatych krzemionkowych i krzemionkowych funkcjonalizowanych glinem oraz określeniu związku pomiędzy szorstkością podłoża, jego zwilżalnością a wielkością przesunięcia temperatury topnienia dla wody i oktametylocyklotetrasiloksanu uwięzionych w porach.The confinement effect of the molecules in the porous nanospaces enjoys an considerable interest, both, from the cognitive point of view and from the applications as well. This is related to the fact that the nanoconfinement effect of substances leads to an appearance of many interesting properties, which are absent in the bulk state. As follows from the theoretical and experimental studies, the behaviour of the substances confined in the pores is determined by wall forces and the dimensionality of the system. It means that the physical properties of nanophases in the pores depend on: the size and shape of the pores, and also on the structural ordering and the type of porous wall. The pore size determines the value of the phase transition temperature shift relative to this temperature in the bulk form of a substance, while the type of the porous wall decides about the direction of this shift. An investigation of the wettability of the surface have the fundamental significance in the phase transitions of confined substances. Equally important seems to be the studies of an influence of the porous surface roughness on the adsorptive properties of the material, and on the phase transitions of the confined molecules in the pores. The main objective of this thesis was focused on an analysis of the wetting phenomenon in the synthesized silica and aluminosilica porous matrices and also on the determination of the relation between the substrate roughness, its wettability and the value of the melting point shift for the water and studied octamethylcyclotetrasiloxane (OMCTS).Wsparcie finansowe: Niniejsza rozprawa została sfinansowana ze środków projektu Program Operacyjny Kapitał Ludzki PO KL 4.1.1, a także z Narodowego Centrum Nauki: grant naukowy Opus No. DEC-2013/09/B/ST4/0371

Rheological and Microbiological Characteristics of Hops and Hot Trub Particles Formed during Beer Production

During the production of beer, and especially beer wort, the main wastes are spent grain and hot trub, i.e., the so-called “hot break.” Combined with yeast after fermentation, they represent the most valuable wastes. Hot trub is also one of the most valuable by-products. Studies on the chemical composition of these sediments and their rheological properties as waste products will contribute to their effective disposal and even further use as valuable pharmaceutical and cosmetic raw materials. So far, hot trub has been studied for morphology and particle distribution depending on the raw material composition and beer wort extract. However, there are no preliminary studies on the rheological properties of hot trub and hops. In particular, no attention has yet been paid to the dependence of these properties on the hop variety or different protein sources used. The aim of this study was to examine the effect of different hopping methods on hot trub viscosity and beer wort physicochemical parameters. Additionally, the hop solutions were measured at different temperatures. A microbiological analysis of hop sediments was also performed to determine the post-process survival of selected microorganisms in these wastes. For manufacturers of pumps used in the brewing industry, the most convenient material is that of the lowest viscosity. Low viscosity hot trub can be removed at lower velocities, which reduces costs and simplifies washing and transport. The sediments also had similar equilibrium viscosity values at high shear rates

Fluid flow simulation in a whirlpool tank of multi-point inflow

Praca prezentuje porównanie wyników uzyskanych dla modelu symulacyjnego CFD (Coputational Fluid Dynamcs) kadzi wirowej o napełnianiu jednostronnym (klasycznym) i zwielokrotnionym po obwodzie. Przedmiotem analizy było określenie wpływu zastosowania napełniania z wykorzystaniem czerech otworów rozmieszczonych symetrycznie na płaszczyźnie płaszcza zbiornika kadzi wirowej na występowanie przepływ wtórnego odpowiedzialnego za formowanie się stożka osadu gorącego. Analiza czasów formowania oraz wartości prędkości maksymalnej przepływu wtórnego który jest odpowiedzialny za powstawania specyficznego kształtu stożka osadu wykazała zróżnicowanie wyników w zależności od wariantu napełniania. W odniesieniu do klasycznego napełniania korzystniejsze warunki (skrócenie czasu powstawania przepływu formującego stożek osadu oraz wyższą wartość prędkości) uzyskano przy napełnianiu wielostronnym.The paper presents the comparison of simulation results obtained for the Computational Fluid Dynamics CFD) model of the whirlpool tank of one-sided inflow (classic) and multiplied by the circumference. The subject of the analysis was to determine the effect of using four inlets placed symmetrically on a whirlpool plane of the tank on the occurrence of the secondary flow which is responsible for the formation of the hot trub cone. Analysis of the formation time and the speed of the secondary flow which is responsible for the formation of the specific shape of the cone of sediment results showed differences depending on the variant of the filling. With respect to the classical filling better conditions (shorter cone formation forming sediment flow and higher speed) achieved during the filling multilateral

PIV measurements in a cycling vat tank filled from one side with the flat baffle situated symmetrically with respect to the inlet

Przedstawiono analizę wyników pomiarów PIV (Particle Image Velocimetry), których celem było określenie wpływu występowania zabudowy wewnętrznej w postaci płaskiej przegrody na zjawisko formowania się przepływu namywającego stożek osadu. W badaniach wykorzystano model zbiornika kadzi wirowej wykonany z PMMA o średnicy 292 mm. Zbiornik napełniany był jednostronnie dla dwóch wariantów: bez zabudowy wewnętrznej i ze zredukowaną przegrodą płaską zorientowaną pod kątem 45°.Analysis of the PIV (Particle Image Velocimetry) measurements results is presented in the paper. The aim was to determine the influence of new internal structure, design as a flat baffle, on the phenomena of forming the secondary flow accumulating the break cone. The research involved a cycling vat tank model of 292 mm in diameter made of PMMA. The filled onesided tank worked in two variants: without any baffle and with a reduced flat baffle oriented at 45-degree angl

The phase transitions and adhesion phenomena of adsorbed substances in silica and aluminosilica nanoporous matrices

Wydział FizykiZjawisko uwięzienia molekuł w nanoprzestrzeniach materiałów porowatych cieszy się znacznym zainteresowaniem zarówno pod kątem poznawczym, jak i aplikacyjnym. Jest to związane z faktem, że efekt ograniczenia substancji prowadzi do powstania wielu ciekawych własności, których owa substancja nie wykazuje w stanie swobodnym. Badania pokazują, że zachowanie substancji ograniczonej w porach determinowane jest istniejącymi oddziaływaniami przyściankowymi oraz wymiarowością układu. Oznacza to, że własności fizyczne uwięzionych nanofaz zależą m.in. od: rozmiaru i kształtu porów, a także od stopnia ich uporządkowania i rodzaju powierzchni ścianki porowatej. Rozmiar porów określa np. wielkość przesunięcia temperatury przemiany fazowej względem substancji nieograniczonej, natomiast typ ścianki decyduje o kierunku tego przesunięcia. Fundamentalne znaczenie w opisie przemian fazowych substancji ograniczonych mają badania adhezji oraz zwilżalności. Istotnym wydaje się też zbadanie, jak szorstkość powierzchni porowatej modyfikuje zdolności adsorpcyjne materiału, a przez to, jak może wpływać na przemiany fazowe uwięzionych w porach molekuł. Przedstawione w pracy badania były skoncentrowane w głównej mierze na analizie zjawisk zwilżania w zsyntetyzowanych matrycach porowatych krzemionkowych i krzemionkowych funkcjonalizowanych glinem oraz określeniu związku pomiędzy szorstkością podłoża, jego zwilżalnością a wielkością przesunięcia temperatury topnienia dla wody i oktametylocyklotetrasiloksanu uwięzionych w porach.The confinement effect of the molecules in the porous nanospaces enjoys an considerable interest, both, from the cognitive point of view and from the applications as well. This is related to the fact that the nanoconfinement effect of substances leads to an appearance of many interesting properties, which are absent in the bulk state. As follows from the theoretical and experimental studies, the behaviour of the substances confined in the pores is determined by wall forces and the dimensionality of the system. It means that the physical properties of nanophases in the pores depend on: the size and shape of the pores, and also on the structural ordering and the type of porous wall. The pore size determines the value of the phase transition temperature shift relative to this temperature in the bulk form of a substance, while the type of the porous wall decides about the direction of this shift. An investigation of the wettability of the surface have the fundamental significance in the phase transitions of confined substances. Equally important seems to be the studies of an influence of the porous surface roughness on the adsorptive properties of the material, and on the phase transitions of the confined molecules in the pores. The main objective of this thesis was focused on an analysis of the wetting phenomenon in the synthesized silica and aluminosilica porous matrices and also on the determination of the relation between the substrate roughness, its wettability and the value of the melting point shift for the water and studied octamethylcyclotetrasiloxane (OMCTS).Wsparcie finansowe: Niniejsza rozprawa została sfinansowana ze środków projektu Program Operacyjny Kapitał Ludzki PO KL 4.1.1, a także z Narodowego Centrum Nauki: grant naukowy Opus No. DEC-2013/09/B/ST4/0371

PIV measurement analysis of fluid flow velocity occurring near the bottom of a two-sided filling whirlpool tank

W pracy przedstawiono wyniki pomiarów PIV (Particle Image Velocimetry) wykonanych na zbiorniku modelowym kadzi wirowej o średnicy 7,75” (ok. 192 mm) wyposażonym w zastawy otworów wlotowych umożliwiających napełnianie dwustronne. Pomiar dotyczył obszaru przy dnie zbiornika, w którym zidentyfikowano występowanie przepływu wtórnego. Zbadano wpływ napełniania zwielokrotnionego na poprawę warunków formowania się przepływu odpowiedzialnego za powstawanie stożka osadu gorącego.Results of PIV (Particle Image Velocimetry) measurements in relation tc a model vat tank of 7.75 in (ca 192 mm) in diameter, equipped with sets of inlets enabling two-sided filling are presented in the paper. The measu¬rement involved the area at a reservoir bottom in which the secondary flow occurred. The aim was to determine an influence of multi-sided filling on the improvement of conditions of the secondary flow responsible for the break cone formation

Shale gas in the eyes of the residents, self-governments, license holders and institutions of the Pomorskie Voivodeship

The article presents the results of research conducted among representatives of self-governments and partners of the Self-government of the Pomorskie Voivodeship at the background of the opinion of residents of the Pomerania region and the rest of the country. The research has been performed on the initiative of the Marshal of the Pomorskie Voivodeship at the turn of 2012 and 2013. The results point to a significant support for shale gas exploration in the Pomorskie Voivodeship and considerable expectations as it comes to benefits for gminas/poviats/residents related thereto. It is also clear that close cooperation between all stakeholders, dialogue and education are necessary elements in the process

Effect of the type wine yeast burgundy and currant change of ethanol and wine extract juice from concentrate of black currant

W artykule przedstawiono wyniki badań dotyczących wpływu ras drożdży winiarskich S. cerevisiae typu "Burgund" i "Porzeczka" na zawartość alkoholu etylowego oraz ekstraktu ogólnego w winach owocowych z koncentratu czarnej porzeczki. Fermentacja nastawu winiarskiego, sporządzonego zgodnie z zasadami technologii produkcji win owocowych, trwała 21 dni. Po zakończeniu procesu, wino przechowywano przez 125 dni. Podczas tego okresu zbadano trzykrotnie zawartość alkoholu etylowego oraz ekstraktu ogólnego. W oparciu o wyniki przeprowadzonych badań eksperymentalnych, stwierdzono większy ubytek ekstraktu ogólnego po 125 dniach przechowywania, w winie typu Porzeczka niż w winie typu Burgund. Natomiast oba badane wina owocowe cechowały się zbliżoną zawartością alkoholu etylowego.The aim of this study was to investigate the effect of breeds of wine yeast S. cerevisiae type "Currant" and "Burgundy" and the ethanol content, and overall the wine extract juice from the concentrate from the black currant. The fermentation of the setting wine made in accordance with the principles of the production technology of fruit wines lasted 21 days, while the wine was stored for 125 days. During this period, three times the content of ethanol and extract general were examined . Based on the results of experimental studies were more general loss of the extract, after 125 days of storage, the type of currant wine. While, fruit wines, both studied were characterized by similar content of ethanol