Tytuł pozycji:
Controlling sol-gel transition rates in biocatalyzed silicate gels
Use of biocatalysts to internally activate the sol-gel transition of silicates was evaluated. Commercial sodium silicates and colloidal silicas were screened to determine effects of physicochemical parameters in the range of biocatalysts on gelant stability, gelation transition points and gel properties. Results established stable gelant formulations that were amenable to biocatalyst control of the gelling reaction. The alkalinity of the gelants required the biocatalysts to be extreme alkaliphiles with metabolic capabilities complementary to gel stabilization to drive the reaction. Ex situ measurements indicated that after initial exponential growth of 24 – 36-hours the biocatalysts maintained stable activity in stationary phase for up to 800 hours. Placing the gelling reactions under the control of alkaliphilic biocatalyst provided a direct internal mechanism with favorable reaction kinetics. The biocatalysts reliably triggered gelation of gelants with two to six days sol-gel transition time. Gelling tests indicated biocatalyzed gels are potentially suited to a broad range of applications as controllable internal activators of sodium silicate gels.
W artykule opisano sposób inicjowania żelowania zolu krzemianowego w procesie biokatalizy. Przeprowadzono szereg testów mających na celu określenie czasów żelowania własności fizykochemicznych powstałych żeli, kinetyki żelowania i innych w procesie biokatalizy. W oparciu o wyniki badań opracowano formułę kontrolowanego prowadzenia procesu biokatalizy (żelowania) zoli krzemianowych. W pierwszej kolejności uzyskano efektywne szczepy bakterii zdolnych prowadzić procesy metaboliczne w warunkach wysokiego pH równego 12. Testy wykazały, że wyselekcjonowane szczepy mikroorganizmów po początkowej 24 – 36-godzinnej ekspotencjalnej fazie wzrostu przechodziły w fazę stacjonarną, która trwała ok. 800 godzin. Mikroorganizmy w sposób powtarzalny i wiarygodny inicjowały proces żelowania roztworów krzemianu, który w zależności o warunków początkowych trwał od dwu do sześciu dni. Ta unikatowa możliwość kontroli czasu żelowania w tak szerokim spektrum czasowym potencjalnie czyni proponowaną technologię bardzo przydatną w wielu dziedzinach techniki, gdzie zachodzi konieczność głębokich modyfikacji własności filtracyjnych warstw wodo- czy roponośnych.
Artykuł w części: Sekcja V – Realizacja Programu Blue Gas – Polski Gaz Łupkowy. Projekt pt. Opracowanie optymalnych koncepcji zagospodarowania złóż niekonwencjonalnych z uwzględnieniem aspektów środowiskowych (ResDev). Sesja posterowa
