Published June 13, 2022 | Version v1
Publication Open

Assessment of self-doped poly (5-nitro-2-orthanilic acid) as a scaling inhibitor to control the precipitation of CaCO3 and CaSO4 in solution

  • 1. Alexandria University
  • 2. National Institute of Oceanography and Fisheries
  • 3. Higher Institute of Engineering

Description

Abstract Self-doped- and nitro-polyanilines have become a widely used strategy to optimize the electronic and vibratory spectra of polymeric building blocks in various applications. We report the synthesis of poly (5-nitro-2-orthanilic acid) by an aniline-initiated oxidative polymerization reaction. The polymer is characterized by spectroscopic techniques, elemental shapes, cyclic voltammetry, electrical conductivity, and microscopic and thermal measurements. The hydrophilic and hydrophobic nature of the supports provided the formation of amphiphilicity as judged by SEM. Thermogravimetric measurements reveal thermal stability up to 500 °C and glass temperature (T g ) observed at 240 °C. Electrical conductivity decreases as the temperature rises at the different frequencies used, reflecting the semiconducting nature in the extrinsic range, which is characterized by high carriers and low mobility. The presence of these electron residues causes a decrease in efficiency and increases the thermal conductivity. Dielectric measurements have shown that permittivity decreases gradually at lower levels, mainly due to the transport of charging carriers, resulting in higher performance. The testing of the copolymer as a new scale blocker has resulted in moderate to fairly high performance. This effect is attributed to the change in polymer geometry using intramolecular H-bonding group -SO 3 H and a chain polymer in an aqueous medium.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

أصبحت الملخصات ذاتية المنشطات والنيترو بوليانيلين استراتيجية مستخدمة على نطاق واسع لتحسين الأطياف الإلكترونية والاهتزازية لكتل البناء البوليمرية في مختلف التطبيقات. نبلغ عن تخليق بولي (حمض 5 -نيترو-2 -أورثانيليك) بواسطة تفاعل بلمرة مؤكسد يبدأ بالأنيلين. يتميز البوليمر بالتقنيات الطيفية، والأشكال الأولية، وقياس الجهد الحلقي، والموصلية الكهربائية، والقياسات المجهرية والحرارية. قدمت الطبيعة الآلفة للماء وغير الآلفة للماء للدعامات تشكيل الألفة الزرقاء كما هو مقرر من قبل SEM. تكشف قياسات الجاذبية الحرارية عن ثبات حراري يصل إلى 500 درجة مئوية ودرجة حرارة الزجاج (T g ) التي لوحظت عند 240 درجة مئوية. تنخفض الموصلية الكهربائية مع ارتفاع درجة الحرارة عند الترددات المختلفة المستخدمة، مما يعكس الطبيعة شبه الموصلة في النطاق الخارجي، والذي يتميز بحاملات عالية وحركة منخفضة. يؤدي وجود هذه المخلفات الإلكترونية إلى انخفاض في الكفاءة ويزيد من الموصلية الحرارية. أظهرت القياسات العازلة أن السماحية تنخفض تدريجيًا عند مستويات أقل، ويرجع ذلك أساسًا إلى نقل حاملات الشحن، مما يؤدي إلى أداء أعلى. أدى اختبار البوليمر المشترك كحاجز مقياس جديد إلى أداء معتدل إلى عالٍ إلى حد ما. ويعزى هذا التأثير إلى التغير في هندسة البوليمر باستخدام مجموعة ربط H داخل الجزيئات - SO 3 H وبوليمر سلسلة في وسط مائي.

Translated Description (French)

Résumé Les polyanilines auto-dopées et nitrées sont devenues une stratégie largement utilisée pour optimiser les spectres électroniques et vibratoires des blocs de construction polymères dans diverses applications. Nous rapportons la synthèse du poly (acide 5-nitro-2-orthanilique) par une réaction de polymérisation oxydative initiée par l'aniline. Le polymère est caractérisé par des techniques spectroscopiques, des formes élémentaires, la voltamétrie cyclique, la conductivité électrique et des mesures microscopiques et thermiques. Le caractère hydrophile et hydrophobe des supports a permis la formation de l'amphiphilie telle que jugée par SEM. Les mesures thermogravimétriques révèlent une stabilité thermique jusqu'à 500 °C et une température du verre (T g ) observée à 240 °C. La conductivité électrique diminue à mesure que la température augmente aux différentes fréquences utilisées, reflétant la nature semi-conductrice dans la gamme extrinsèque, qui se caractérise par des porteurs élevés et une faible mobilité. La présence de ces résidus d'électrons entraîne une diminution de l'efficacité et augmente la conductivité thermique. Les mesures diélectriques ont montré que la permittivité diminue progressivement à des niveaux inférieurs, principalement en raison du transport des porteurs de charge, ce qui se traduit par des performances plus élevées. Les tests du copolymère en tant que nouveau bloqueur de tartre ont permis d'obtenir des performances modérées à assez élevées. Cet effet est attribué au changement de géométrie du polymère à l'aide du groupe de liaison H intramoléculaire -SO 3 H et d'un polymère en chaîne dans un milieu aqueux.

Translated Description (Spanish)

Resumen Las polianilinas autodopadas y nitro se han convertido en una estrategia ampliamente utilizada para optimizar los espectros electrónicos y vibratorios de los bloques de construcción poliméricos en diversas aplicaciones. Presentamos la síntesis de poli (ácido 5-nitro-2-ortanílico) mediante una reacción de polimerización oxidativa iniciada por anilina. El polímero se caracteriza por técnicas espectroscópicas, formas elementales, voltametría cíclica, conductividad eléctrica y mediciones microscópicas y térmicas. La naturaleza hidrófila e hidrófoba de los soportes proporcionó la formación de anfifilicidad según lo juzgado por SEM. Las mediciones termogravimétricas revelan una estabilidad térmica de hasta 500 °C y una temperatura vítrea (T g ) observada a 240 °C. La conductividad eléctrica disminuye a medida que la temperatura aumenta en las diferentes frecuencias utilizadas, lo que refleja la naturaleza semiconductora en el rango extrínseco, que se caracteriza por altos portadores y baja movilidad. La presencia de estos residuos de electrones provoca una disminución de la eficiencia y aumenta la conductividad térmica. Las mediciones dieléctricas han demostrado que la permitividad disminuye gradualmente a niveles más bajos, principalmente debido al transporte de los portadores de carga, lo que resulta en un mayor rendimiento. Las pruebas del copolímero como un nuevo bloqueador de incrustaciones han dado como resultado un rendimiento de moderado a bastante alto. Este efecto se atribuye al cambio en la geometría del polímero utilizando el grupo de enlace de H intramolecular -SO 3 H y un polímero de cadena en un medio acuoso.

Files

s41598-022-13564-9.pdf.pdf

Files (2.0 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:87221081b4d941387427cec0e762a720
2.0 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تقييم البولي المشوب ذاتيًا (حمض 5 -نيترو-2 - أورثانيليك) كمثبط للتحجيم للتحكم في ترسيب CaCO3 و CaSO4 في المحلول
Translated title (French)
Évaluation du poly (acide 5-nitro-2-orthanilique) auto-dopé en tant qu'inhibiteur de tartre pour contrôler la précipitation du CaCO3 et du CaSO4 en solution
Translated title (Spanish)
Evaluación del poli (ácido 5-nitro-2-ortanílico) autodopado como inhibidor de incrustaciones para controlar la precipitación de CaCO3 y CaSO4 en solución

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4282829542
DOI
10.1038/s41598-022-13564-9

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Egypt

References

  • https://openalex.org/W1971011131
  • https://openalex.org/W1971049329
  • https://openalex.org/W1975121726
  • https://openalex.org/W1981419567
  • https://openalex.org/W1987198595
  • https://openalex.org/W1996187267
  • https://openalex.org/W2000878923
  • https://openalex.org/W2002392164
  • https://openalex.org/W2013518823
  • https://openalex.org/W2030650442
  • https://openalex.org/W2038499289
  • https://openalex.org/W2044431676
  • https://openalex.org/W2049731579
  • https://openalex.org/W2060126946
  • https://openalex.org/W2065155963
  • https://openalex.org/W2078846519
  • https://openalex.org/W2084650805
  • https://openalex.org/W2091459595
  • https://openalex.org/W2092321393
  • https://openalex.org/W2096507625
  • https://openalex.org/W2110588758
  • https://openalex.org/W2132096604
  • https://openalex.org/W2145962936
  • https://openalex.org/W2322201610
  • https://openalex.org/W2323366032
  • https://openalex.org/W2606884573
  • https://openalex.org/W2725445693
  • https://openalex.org/W2766027944
  • https://openalex.org/W2790111094
  • https://openalex.org/W2895645435
  • https://openalex.org/W2969983981
  • https://openalex.org/W2979485456
  • https://openalex.org/W3007983266
  • https://openalex.org/W3043372345
  • https://openalex.org/W3088886834
  • https://openalex.org/W3138241491
  • https://openalex.org/W3154062002
  • https://openalex.org/W3179093688
  • https://openalex.org/W873606540