Z radością informujemy, że mgr inż. Krzysztof Jan Legawiec z Grupy Inżynierii Procesowej naszej Katedry został laureatem konkursu PRELUDIUM 22. Narodowe Centrum Nauki udzieli finansowania projektu pn.

„Synergia związków powierzchniowo czynnych we flotacji: Badanie wpływu mieszanin anionowych i kationowych surfaktantów na stabilność cienkiego filmu cieczy” w wysokości 125 599 PLN. Opiekunem naukowym projektu będzie dr hab. inż. Izabela Polowczyk, prof. uczelni.

Flotacja to proces selektywnej separacji cząstek stałych rozproszonych w cieczy za pomocą pęcherzyków powietrza. Stanowi ona element systemów procesowych wzbogacania rud mineralnych, recyklingu tworzyw sztucznych, a także oczyszczania ścieków. Mechanizm tego procesu jest pozornie prosty – w wodnej zawiesinie cząstek stałych dysperguje się pęcherzyki gazu, do których  przyczepiają się pożądane cząstki. Tak utworzone agregaty wynoszone są na powierzchnię cieczy, gdzie tworzą warstwę piany, która odbierana jest jako koncentrat. Jednak, aby osiągnąć selektywność separacji, do pęcherzyka gazu powinna przyczepić się jedynie taka cząstka, która posiada specyficzne właściwości fizykochemiczne swojej powierzchni. Kluczową z nich jest hydrofobowość, dzięki kontrolowaniu której możliwe staje się wydzielenie konkretnych cząstek. Kontrola hydrofobowości realizowana jest poprzez zastosowanie związków chemicznych nazywanych kolektorami, do których zaliczyć można niektóre surfaktanty.

Ostatnie badania sugerują, że użycie mieszanin surfaktantów anionowych i kationowych może zwiększać efektywność flotacji. Jednak wiele kwestii, związanych z takim sposobem realizacji procesu, w tym mechanizm przyczepienia cząstki do pęcherzyka, pozostaje niewyjaśnianych. Projekt skupi się na wielokierunkowej analizie i badaniu interakcji pęcherzyka gazu z powierzchnią mineralną w obecności mieszanin surfaktantów. Wykorzystany zostanie tu m.in. unikatowy układ eksperymentalny zdolny do uchwycenia dynamicznych (milisekundowych) interakcji pomiędzy tymi obiektami, zatem możliwe będzie opisanie mechanizmów leżących u podstaw procesu przyczepienia pęcherzyka do ciała stałego. Finalnie zostanie określony wpływ mieszanin środków powierzchniowo czynnych na sam proces flotacji. Możliwa będzie optymalizacja zużycia kolektorów oraz zwiększenie efektywności separacji, co sprawi że uzyskane wyniki badań podstawowych będą miały potencjał wdrożeniowy.