|
|
HG-AAS s atomizací v plazmovém výboji s dielektrickou bariérou: optimalizace metody a analytické aplikace
Zurynková, Pavla ; Kratzer, Jan (vedoucí práce) ; Kanický, Viktor (oponent)
Cílem této diplomové práce bylo optimalizovat podmínky atomizace hydridu antimonu v novém plazmovém atomizátoru s dielektrickou bariérou (DBD) s následnou detekcí atomovou absorpční spektrometrií. Bylo zjištěno, že nejvhodnějším plazmovým plynem pro atomizaci stibanu v DBD atomizátoru je argon, jeho optimalizovaný průtok byl 50 ml min-1 při výkonu DBD plazmatu 30 W. Dále byly určeny základní analytické charakteristiky DBD atomizátoru, které byly porovnány s charakteristikami běžně používaného křemenného atomizátoru (QTA). Sledována byla také odolnost těchto atomizátorů vůči interferencím arsenu, selenu a bismutu. Mez detekce dosažená v DBD atomizátoru (0,15 ng ml-1 Sb) byla srovnatelná s mezí detekce v QTA (0,14 ng ml-1 Sb). V závěrečné části této práce byla studována možnost prekoncentrace antimonu v DBD atomizátoru. Účinnost prekoncentrace činila 102 ± 6 %.
|
|
|
Nový atomizátor pro AAS na principu plazmového výboje typu dielectric barrier discharge
Novák, Petr ; Kratzer, Jan (vedoucí práce) ; Kanický, Viktor (oponent)
Byla provedena podrobná optimalizace podmínek atomizace arsenovodíku v novém typu atomizátoru pro atomovou absorpční spektrometrii s generováním hydridů (HG-AAS). Jedná se o plasmový atomizátor pracující na principu plasmového výboje s dielektrickou bariérou (DBD). Použití Ar jako plasmového plynu o průtoku 60 ml min-1 při výkonu DBD atomizátoru 17 W jsou optimální podmínky pro atomizaci arsenovodíku. Citlivost (0,48 s ng-1 As) i detekční limit (0,16 ng ml-1 ) dosažené v DBD jsou srovnatelné s externě vyhřívaným křemenným multiatomizátorem (MMQTA), který byl zvolen jako model běžně používaných atomizátorů hydridotvorných prvků v HG-AAS. Byl zkoumán vliv hydridotvorných prvků (Se, Sb, Bi) na stanovení As v MMQTA a DBD. DBD atomizátor vykazuje lepší odolnost vůči interferencím než MMQTA. Dále byl optimalizován a validován způsob prekoncentrace arsenu přímo v DBD atomizátoru, kdy je dosaženo záchytu analytu přídavkem kyslíku do DBD plazmatu a následně je zachycený analyt uvolněn po uzavření přívodu kyslíku. Bylo dosaženo 100 % účinnosti prekoncentrace a dosaženo řádového zlepšení detekčního limitu (0,01 ng ml-1 As, doba prekoncentrace 300 s).
|
|
|
Mineralogical analysis of historical paintings
Čermáková, Zdeňka ; Hradil, David (vedoucí práce) ; Kanický, Viktor (oponent) ; Artioli, Gilberto (oponent)
Historická malířská díla mají velmi komplexní vnitřní strukturu. Dobová malířská technika vedla k použití podkladové vrstvy, několika vrstev podmaleb a svrchní malby, která byla následně pro vyšší odolnost proti vnějším vlivům přelakována. Každá barevná vrstva obsahuje barvivo či pigment (nebo jejich směs) v kombinaci s organickým pojivem. Pigmenty byly v průběhu historie často tvořeny minerály, ať už byly získávány z přírodních ložisek, nebo připravovány uměle. V těchto heterogenních vrstvách s anorganickými i organickými komponentami pak může docházet k nežádoucím degradačním změnám, ať už vlivem procesů probíhajících přímo v barevné vrstvě, nebo vlivem vnějších podmínek. Mineralogický přístup, který se zaměřuje především na strukturu studovaných pigmentů, může napomoci k objasnění probíhajících procesů, stanovení podmínek vedoucích k degradaci a identifikaci původních/degradovaných fází. Dále je přínosem pro mikroanalytické určení pigmentů přítomných v drobných mikrovzorcích získaných z malířských děl, a může přispět jak ke studiu jejich provenience a autorství, tak ke zjištění regionální provenience použitých minerálních pigmentů. Předkládaná práce je zaměřena na mikroanalýzu vzácných minerálních pigmentů vivianitu, přírodně ozářeného fluoritu - antozonitu a krokoitu a zabývá se také jejich...
|
|
|
Elemental and isotopic study of differentiated meteorites and implications for the origin and evolution of their parent bodies
Halodová, Patricie ; Košler, Jan (vedoucí práce) ; Řanda, Zdeněk (oponent) ; Kanický, Viktor (oponent)
PRVKOVÉ A IZOTOPICKÉ STUDIUM DIFERENCOVANÝCH METEORITŮ A JEHO VÝZNAM PRO PŮVOD A VÝVOJ JEJICH MATEŘSKÝCH TĚLES Železné meteority patří do skupiny diferencovaných meteoritů a jsou tvořeny převážně Fe-Ni slitinami. Ve většině železných meteoritů můžeme na řezu pozorovat strukturu tzv. Widmanstättenových obrazců - dvoufázové prorostlice kamacitu (α-bcc, ferrit) a taenitu (γ-fcc, austenit), které vznikly odmíšením kamacitu z taenitu během chladnutí mateřských těles železných meteoritů. Vybrané vzorky železných meteoritů - oktaedritů (Canyon Diablo, Toluca, Bohumilitz, Horh Uul, Alt Biela, Nelson County, Gibeon and Joe Wright Mountain) náležící k různým strukturním a chemickým skupinám, byly podrobeny detailnímu studiu. Cílem tohoto studia bylo stanovení rozsahu variability izotopického složení Fe železných meteoritů a nalezení možných vztahů mezi rozdíly v izotopickém složení a termálním vývojem mateřských těles železných meteoritů. Izotopické složení Fe kamacitu a taenitu ve studovaných vzorcích bylo stanoveno pomocí tří nezávislých analytických metod (LA MC ICP-MS, MC ICP-MS z roztoku a SIMS). Byly zjištěny značné rozdíly ve složení, s rozpětím ~4.5‰ pro δ56 Fe. Ve všech studovaných meteoritech je taenit izotopicky těžší než kamacit. Nebyla však zjištěna žádná korelace mezi izotopickým složením Fe v...
|
|
|
Contributions to Volatile Compound Generation of Arsenic, Silver and Gold by Tetrahydroborate Reaction for Atomic Absorption Spectrometry
Musil, Stanislav ; Rychlovský, Petr (vedoucí práce) ; Kanický, Viktor (oponent) ; Spěváčková, Věra (oponent)
(CZ) Předložená disertační práce shrnuje výsledky obsažené v pěti původních vědeckých článcích, které byly publikovány v prestižních mezinárodních časopisech v oboru analytické chemie a atomové spektrometrie. Konkrétně se práce věnuje rozvoji metody generování těkavých sloučenin reakcí s tetrahydroboratem a detekcí atomovou absorpční spektrometrií v křemenném multiatomizátoru. Práce může být tematicky rozdělena do dvou částí - speciační analýza arsenu založená na generování hydridů s kolekcí a separací v kryogenní pasti a generování těkavých forem přechodných kovů. V prvním tematickém okruhu byla studována předredukce pětimocných anorganických a methylovaných sloučenin arsenu. Bylo vyvinuto jednoduché uspořádání on-line předredukce pomocí kyseliny thioglykolové, které bylo spojeno se stávajícím hydridovým generátorem, a tento systém byl ověřen pro použití na speciační analýzu arsenu ve vzorcích lidské moče. Dále byla ve stejné metodě testována možnost sušení plynné fáze od vodní páry z důvodu možného ucpávání kryogenní pasti či snížení vlivu vodní páry na stabilitu přístrojové základní linie. U nafionové sušicí trubice, která se dosud běžně používá v analytické atomové spektrometrii, byly pozorovány významné ztráty těkavých methylovaných arsanů. Takové chování může vést při stanovení metodami,...
|
|
|
Use and limitations of laser ablation ICP-MS in geoscience applications
Míková, Jitka ; Košler, Jan (vedoucí práce) ; Kanický, Viktor (oponent) ; Anczkiewicz, Robert (oponent)
Tato disertace se věnuje aplikaci laserově ablační plazmové hmotnostní spektrometrie s indukčně vázaným plazmatem (LA ICP-MS) v geologických vědách. Jejím cílem bylo prozkoumat vliv frakcionace a složení matrice na přesnost a správnost analýz pro některé geologicky významné aplikace LA ICP-MS a připsat tyto vlivy některému ze základních procesů souvisejících s laserovou ablací pevných látek, které vedou k oddělení jednotlivý složek původně homogenní směsi v průběhu samotné analýzy. Lepší pochopení mechanismů, které způsobují prvkovou frakcionaci a matricové efekty, je nezbytné pro dosažení požadované přesnosti a správnosti při analýze geologických vzorků metodou LA ICP-MS. Chemické a fázové složení částic aerosolu vzniklého laserovou ablací (266 nm Nd:YAG) silikátového skla NIST 610 a zirkonu bylo studováno pomocí hmotové spektrometrie sekundárních iontů (SIMS) a transmisní elektronové mikroskopie (TEM) s důrazem na frakcionaci poměru Pb/U. Tento poměr je v geologii významný pro určování stáří akcesorických minerálů a jeho frakcionace v průběhu analýzy nepříznivě zkresluje přesnost a správnost datování těchto minerálů. Výsledkem této studie bylo zjištění, že během bodové analýzy se výrazně mění jak velikost částic, tak i jejich fázové a chemické složení jak ve vztahu ke složení původního vzorku,...
|
|
|
Stanovení metodiky analýzy seismické odezvy potrubních soustav s viskózními tlumiči
Chlud, Michal ; Salajka, Vlastislav (oponent) ; Kanický, Viktor (oponent) ; Malenovský, Eduard (vedoucí práce)
Viskózní tlumiče jsou široce používány k zajištění seizmické odolnosti potrubí a zařízení v jaderných elektrárnách. Tlumící vlastnosti těchto tlumičů jsou nelineárně frekvenčně závislé, což způsobuje komplikace při jejich výpočtovém modelování. Inženýrská praxe se s frekvenční závislostí tlumičů vyrovnává nejčastěji dvěma způsoby: První možností je zjednodušeně popsat nelineární chování tlumiče pomocí lineární pružiny (někdy nazývanou pseudotuhostí) a následně pomocí metod spekter odezvy zjistit seizmickou odezvu řešeného systému. Zejména u komplikovaných konstrukcí, jakými jsou např. hlavní cirkulační potrubí, je korektní linearizace charakteristik tlumiče velice obtížná a často se spíše jedná o inženýrský odhad. Do výpočtu se tak mohou vnést nepřesnosti, které mohou vést k chybnému výpočtu odezvy na seizmické buzení. Výhodou tohoto přístupu je zejména relativně snadné a dostatečně rychlé stanovení seizmické odezvy. Druhá možnost spočívá v popisu nelineárních vlastností tlumiče jeho rheologickým modelem a ve stanovení seizmické odezvy metodou přímé integrace pohybových rovnic v čase. Metoda přímé integrace pohybových rovnic vyžaduje vstupní buzení ve formě závislosti kinematické veličiny na čase (nejčastěji zrychlení). Samotný výpočet přímou integrací pohybových rovnic je ve srovnání s metodou spekter odezvy značně náročnější. Obtížné je i zpracování odezvy ve formě časové závislosti. Na druhou stranu je chování tlumičů popsáno výrazně přesněji. Cílem práce je vytvořit takový postup, který by vhodně zkombinoval v současnosti používaná řešení a umožnil tak stanovit seizmickou odezvu komplikovaných potrubních soustav s viskózními tlumiči s přijatelnou přesností a přitom v efektivním časovém rámci. Vytvořený postup je následující: Nejprve se vypracuje matematický model potrubní soustavy ve specializovaném programu pro výpočet potrubí (AutoPIPE), který se pomocí připraveného rozhraní převede do obecného konečnoprvkového programu (ANSYS). Viskózní tlumiče se zde popíší rheologickým modelem a pomocí přímé integrace pohybových rovnic se vyřeší odezva na seizmické buzení zadané akcelerogramy (nezbytné pro řešení jsou pouze reakce a posuvy v uzlech představující tlumiče). Z vypočtených výsledků reakcí a posuvů se pomocí statistického rozboru určí tuhosti pružinových náhrad tlumičů a tím se úloha linearizuje. Následuje řešení metodou spekter odezvy ve specializovaném programu pro výpočty potrubí (AutoPIPE), ve kterém se provede i kombinace výsledků statické a dynamické odezvy. K vyhodnocení výsledků a posouzení podle pevnostních norem se využije předzpracovaných knihoven, které jsou obsaženy ve specializovaném potrubním softwaru. Vytvořený postup je aplikován na komplikovaných potrubních soustavách jaderných elektráren typu VVER 440 MW a VVER 1000 MW, konkrétně na bezpečnostně významných potrubních trasách jako jsou hlavní cirkulační potrubí a potrubí kompenzace objemu.
|
|
|
Prekoncentrační techniky pro stanovení uranu s využitím modifikovaných sorbentů.
Moos, Martin ; Řehůřková, Irena (oponent) ; Kanický, Viktor (oponent) ; Kráčmar, Stanislav (oponent) ; Sommer, Lumír (vedoucí práce)
Práce byla zaměřena na prekoncentrační techniky pro stanovení uranu na modifikovaných sorbentech, s finálním využitím ICP-OES a ICP-MS. Stanovení uranu bylo provedeno na ICP-OES při vlnové délce 385,958 nm. Byly nastaveny optimální provozní parametry přístroje, vyšetřen vliv minerálních kyselin (HCl, HNO3), tenzidů (Septonexu, Ajatinu) a organických činidel (4-(2-pyridylazo)resorcinolu, Ammonium pyrrolidindithiokarbamidátu, 8 -hydroxychinolin-5-sulfonové kyseliny a 1,2-dihydroxyantrachinonu-3-sulfonové kyseliny). Pro analýzu vzorků pomocí ICP-MS byl vybrán izotop 238U, jako interní standard byl použit 209Bi (200 ?g•l-1). Pro prekoncentraci uranu (VI) byly použity modifikované silikagely (Silikage-C18, C8 a Fenyl) a dva typy Amberlitů XAD 4 a XAD 16. Komerčně vyráběné Amberlity byly upraveny sušením při 100°C (24 hod), následně pomlety, a z pomletého sorbentu byla vybrána frakce 0,32-0,63 ?m. Takto získaný sorbent byl aktivován v metanolu. Kondicionace Amberlitů provedena deionizovanou vodou a Septonexem (5•10-3 mol•l-1) při pH 8. Samotná sorpce uranu (VI) probíhala optimálně při pH 8 v přítomnosti 4-(2-pyridylazo)resorcinolu nebo ammonium pyrolidindithiokarbamidátu u Amberlitu XAD 16 ještě 1,2-dihydroxyantrachinon-3-sulfonové kyseliny, vše v optimálním pětinásobném hmotnostním nadbytku ke koncentraci uranu (VI). Pro opětnou eluci byla optimální směs acetonu s 1 mol•l-1 HNO3 v poměru 1:1. Aceton byl posléze z eluátu odpařen a finální analýza provedena pomocí ICP-OES. Při prekoncentraci uranu (VI) s využitím sorbentu Silikagel-C18 byla kondicionace provedena etanolem, deionizovanou vodou a Zephyraminu (5•10-4 mol•l-1) při pH 8. Pro Silikagel-C8 a Silikagel-Fenyl byla použita stejná kondicionace pouze bez Zephyraminu. Při použití sorbentu Silikagel-C18 poskytovala nejvyšší sorpční účinnost 1,2-dihydroxyantrachinon-3-sulfonová kyselina, při použití Silikagelu-C8 ammonium pyrrolidindithiokarbamidát a pro Silikagel-Fenyl 8-hydroxychinolin-5-sulfonová kyselina, vše optimálně v pětinásobku hmotnostní koncentrace uranu (VI) při pH 8. Optimální eluce provedena směsí acetonu a etanolu v poměru 1:1 v přítomnosti 1 mol•l-1 HCl, u všech modifikovaných silikagelů. Aceton a etanol byl z eluátu odstraněn odpařením a finální analýza uranu provedena pomocí ICP-MS. Nejlépe se osvědčil sorbent silikagel-C18 v přítomnosti Zephyraminu a 1,2-dihydroxyantrachinon-3-sulfonové kyseliny. Tato sorpce probíhala také v přítomnosti 20 ?g•l-1 mikroelementů (Be, V, Co, Ni, Y, Pb, Th, Cd) a v přítomnosti definovaného nadbytku K, Na, Ca, Mg, Al a Fe. Přímá analýza uranu byla provedena u vzorku vody z řeky Ploučnice a z Turonské zvodně s obsahem uranu 3,5 a 19,3 ?g•l-1. Ostatní studované vody vyžadovaly prekoncentraci uranu (VI) na sorbentu Silikagel-C18 v přítomnosti 1,2-dihydroxyantrachinon-3-sulfonové kyseliny a Zephyraminu. Výsledky analýzy dávaly statisticky uspokojivé výsledky, které potvrdilo i použití standardního přídavku 20 ?g•l-1.
|
|
|
Multikomponentní extrakce a prekoncentrace mikrokoncentrací As, Sb, Se a Te na modifikovaný silikagel, stanovení na ICP-AES (ICP-MS) a aplikace na vzorky vod
Urbánková, Kristýna ; Řehůřková, Irena (oponent) ; Kanický, Viktor (oponent) ; Ventura, Karel (oponent) ; Sommer, Lumír (vedoucí práce)
Stanovení anorganických forem arsenu, antimonu, selenu a telluru v přírodních vodách vyžaduje často v případě instrumentálních metod potřebu kvantitativní separace a zkoncentrování. Jako nejefektivnější metodou prekoncentrace je extrakce na tuhé fázi SPE (solid phase extraction). Práce byla zaměřena na studium separace a prekoncentrace sledovaných mikroelementů na hydrofobních sorbentech, na bázi modifikovaného silikagelu Separon SGX C18, SGX C8, SGX CN, SGX NH2, SGX RPS, SGX Phenyl a silně bazickém aniontoměniči SGX AX. V práci byl diskutován možný mechanismus sorpce v přítomnosti kationtových tenzidů benzyldimethyldodecylamonium bromidu (Ajatinu), benzyldimethyltetradecylamonium chloridu (Zefiraminu) a 1 - ethoxycarbonylpentadecyltrimethylamonium bromidu (Septonexu) s vybranými komplexotvornými organickými činidly především s 4-(2-pyridylazo)resorcinolem, 8-hydroxychinolin-5-sulfonovou kyselinou, 1,2-dihydroxybenzenem, 1-pyrrolidindithioátem amonným, diethyldithiokarbaminanem sodným a thiomočovinou. Interakce iontových asociátů se sorbentem jeví komplikovaný charakter a nebyla doposud exaktně popsána, proto byla v práci věnovaná zvýšená pozornost kondicionaci sorbentu a byla podrobně studována sorpční účinnost systému bez přítomnosti a v přítomnosti vybraných tenzidů a organických činidel. Také byl sledován vliv pH sorbovaných roztoků, rychlosti a objemu kapaliny protékajícího sorbentem, výběru vhodného typu a objemu elučního činidla, testování eluční účinnosti. Byla úspěšně provedena sorpce z objemu 50 - 1000 ml, tak došlo ke 100 násobnému zvýšení prekoncentračního faktoru, čímž bylo možné použít ICP-AES pro koncentrace sledovaných mikroelementů v g.l-1 místo původních mg.l-1. V práci byl také podrobně popsán vliv matrice a doprovodných prvků přítomných v reálných vzorcích vod na účinnost sorpčního procesu. Kromě vlivu makroelementů jako je Na, K, Ca, Mg, Al a Fe byl také studováno možné ovlivnění sorpce sledovaných mikroelementů také B, Ba, Be, Bi, Cd, Co, Cr, Cu, Mn, Mo, Ni, Pb, Sr, Ti, Tl, V a Zn. Vliv aniontů nebyl prokázán. Po kvantitativní eluci byla organická rozpouštědla z eluentu odpařena pod IR lampami, odparek převeden do vodného roztoku a koncentrace sledovaných prvků stanoveny pomocí ICP-AES. V práci byly také detailně popsány podmínky stanovení As, Sb, Se a Te metodou ICP-MS. Pro přímé stanovení těchto prvků byl podrobně studován vliv matričních prvků a multikomponentního standardu na intenzitu signálu bez přítomnosti a v přítomnosti vnitřních standardů germania a bismutu. I v tomto případě byla sledovaná možnost zkoncentrování mikroelementů na vybraném typu modifikovaného silikageu v přítomnosti kationtového tenzidu a vhodného organického činidla. Sorpce probíhala kvantitativně až z 500 ml, čímž došlo ke zvýšení prekoncentračního faktoru na 50. Tím bylo umožněno stanovit jednotky ng.l-1 sledovaných prvků. Pro obě koncové metody byly vyhodnoceny jak teoretické tak praktické meze detekce pro reálné vzorky vod podle IUPACu. Optimalizovaný postup sorpce byl aplikován na vybrané syntetické a reálné vzorky vod (vodovodní, povrchová sladkovodní, minerální a mořská). Výsledky získané sorpcí 1000 ml roztoku reálného vzorku na modifikovaném silikagelu a následným stanovením ICP-AES, byly porovnány s výsledky z měření na ICP-MS bez předchozí sorpce za použití metody standardních přídavků v přítomnosti vhodných vnitřních standardů. Srovnáním kalibračních závislostí v syntetické a reálné vodě a vyhodnocením spiků v těchto vodách byla také vyhodnocena chyba.
|
|
|
Dynamická analýza válcových komínů stojících za sebou
Harazim, Petr ; Kanický, Viktor (oponent) ; Salajka, Vlastislav (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá odezvou ocelové konstrukce komína na zatížení větrem. V souladu s dostupnou výkresovou dokumentací byl sestaven podrobný výpočtový model s využitím metody konečných prvků. Nově realizovaná kolona byla postavena již vedle stávajícího komína, tudíž se dá předpokládat, že se tyto stavby budou navzájem ovlivňovat. V práci je podrobně zpracována problematika aerodynamické a aeroelastické stability staršího ocelového komína s využitím programu ANSYS CFX. Zejména jevy odtrhávání vírů v rezonanci s vlastní frekvencí kmitu konstrukce. Zhodnocení stavby obsahuje posouzení pevnosti a výchylek konstrukce. Výpočty jsou zpracovány v souladu s platnými normativy ČSN EN.
|
host ::
RSS.