Varaustilan ja zeta-potentiaalin mittaus
Hämäläinen, Taavetti (2010)
Hämäläinen, Taavetti
Tampereen ammattikorkeakoulu
2010
All rights reserved
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2010060711648
https://urn.fi/URN:NBN:fi:amk-2010060711648
Tiivistelmä
Opinnäytetyössä tutustuttiin Mütek PCD-04 TRAVEL -varaustilamittauslaitteeseen ja Mütek SZP-06 -zeta-potentiaalimittauslaitteeseen näytemittausten avulla. Lisäksi laitteisiin käännettiin käyttöohjeet suomeksi. Teoriaosuudessa perehdyttiin varaustilaan ja zeta-potentiaaliin, jotka ovat sähkökineettisiä ominaisuuksia, sekä kerrottiin niiden vaikutuksista paperiprosessiin. Tavoitteisiin kuului selvittää seitsemän eri kemikaalin vaikutukset mekaanisen ja kemiallisen paperimassan varaustilaan ja zeta-potentiaaliin. Tutkimuksessa käytettiin virtauspotentiaalimenetelmää varaustilan ja zeta-potentiaalin mittaukseen sekä varaustiheysmittauksessa polyelektrolyyttistä titrausmenetelmää.
Polyalumiinisilikaatti-kemikaalilla ei saavutettu koivusellunäytteessä kovinkaan suurta zeta-potentiaalin muutosta annosmäärää nostamalla toisin kuin muilla kemikaaleilla eli poly-DADMAC:lla, polyepiamiinilla, polyetyleeni-imiinilla, polyakryyliamidilla, alunalla ja kationisella tärkkelyksellä. Kemikaalien avulla mäntyhiokenäytteiden zeta-potentiaaleissa ei ilmennyt suurta muutosta.
Heikoimmin koivusellunäytteessä kationisuuteen vaikutti polyalumiinisilikaatti-kemikaali, joka muista poiketen ei noussut aluksi anionisesta varauksesta kationisen varauksen puolelle. Tärkkelyksellä mäntyhiokkeen varaustila muuttui anionisesta kationiseksi. Muilla kemikaaleilla mäntyhiokkeen varaustilamuutos oli huomattavasti pienempi. Mittausten perusteella voidaan todeta varaustiheyden kationisuuden kasvavan kemikaalien vaikutuksesta koivusellunäytteissä huomattavasti enemmän kuin mäntyhiokenäytteissä. Koivusellunäytteissä kemikaalien annostelumäärä ei vaikuttanut merkittävästi. Mäntyhiokenäytteissä alunalla saavutettiin suurin anioninen varaustiheys.
Polyalumiinisilikaatti-kemikaalilla ei saavutettu koivusellunäytteessä kovinkaan suurta zeta-potentiaalin muutosta annosmäärää nostamalla toisin kuin muilla kemikaaleilla eli poly-DADMAC:lla, polyepiamiinilla, polyetyleeni-imiinilla, polyakryyliamidilla, alunalla ja kationisella tärkkelyksellä. Kemikaalien avulla mäntyhiokenäytteiden zeta-potentiaaleissa ei ilmennyt suurta muutosta.
Heikoimmin koivusellunäytteessä kationisuuteen vaikutti polyalumiinisilikaatti-kemikaali, joka muista poiketen ei noussut aluksi anionisesta varauksesta kationisen varauksen puolelle. Tärkkelyksellä mäntyhiokkeen varaustila muuttui anionisesta kationiseksi. Muilla kemikaaleilla mäntyhiokkeen varaustilamuutos oli huomattavasti pienempi. Mittausten perusteella voidaan todeta varaustiheyden kationisuuden kasvavan kemikaalien vaikutuksesta koivusellunäytteissä huomattavasti enemmän kuin mäntyhiokenäytteissä. Koivusellunäytteissä kemikaalien annostelumäärä ei vaikuttanut merkittävästi. Mäntyhiokenäytteissä alunalla saavutettiin suurin anioninen varaustiheys.