|
|
Vliv methylace huminových kyselin na interakci s povrchově aktivními látkami
Bělušová, Anna ; Weidlich, Tomáš (oponent) ; Smilek, Jiří (vedoucí práce)
Předložená diplomová práce se zabývá studiem interakcí mezi huminovými kyselinami, coby hlavní komponentou půdní organické hmoty a modelovým organickým polutantem v podobě kationického tenzidu – Septonexu (u něhož byla očekávána pozitivní interakce s huminovými kyselinami vzhledem k jeho náboji) prostřednictvím nekonvenčního spojení dialyzačních a difúzních technik realizovaných v difúzních celách společně s izotermickou titrační kalorimetrií schopnou objasnit charakter probíhajících reakcí z termodynamického hlediska. Experimenty byly prováděny se standardem huminových kyselin izolovaných z Leonarditu (1S104H), pořízeném od Mezinárodní společnosti pro huminové látky, s huminovými kyselinami izolovanými z lignitu a z černozemě modální. Cílem předložené diplomové práce je posouzení vlivu karboxylových funkčních skupin ve struktuře huminových kyselin při interakcích s kationickým Septonexem. Z tohoto důvodu byly zmíněné vzorky huminových kyselin modifikovány selektivní methylací jejich karboxylových funkčních skupin, které se již dále nemohou podílet na interakcích s iontovými látkami. Výsledky z difúzních cel i z izotermické titrační kalorimetrie potvrdily předpoklad, že Septonex interagoval se všemi typy nemodifikovaných huminových kyselin více než s jejich methylovanými formami. Navzdory dostupné literatuře bylo překvapivé, že rozdíly v interakci huminových kyselin se Septonexem nebyly diametrálně odlišné při porovnání nemodifikovaných huminových kyselin s jejich methylovanými formami. Míra těchto interakcí byla posuzována skrze zdánlivou rovnovážnou konstantu Kapp stanovenou při difúzních (dialyzačních) experimentech a z průběhu entalpických křivek z izotermické titrační kalorimetrie. Po provedených experimentech a jejich vyhodnocení lze dojít k závěru, že huminové kyseliny a Septonex při svých interakcích, vzhledem ke svým strukturám, pravděpodobně uplatňují nejen elektrostatické interakce, především přes dostupné karboxylové funkční skupiny huminových kyselin a kladně nabité hydrofilní části molekul Septonexu, ale nezanedbatelnou roli při nich zastávají i hydrofobní efekt, vodíkové vazby a Van der Waalsovy síly.
|
|
|
Modelování dopadů změn v odpadovém hospodářství na klíčové technologie
Jadrný, Josef ; Suzová, Jana (oponent) ; Weidlich, Tomáš (oponent) ; Pavlas, Martin (vedoucí práce)
Dizertační práce se zaměřuje na plánování odpadového hospodářství v ČR s ohledem na klíčové technologie. Provoz zpracovatelských zařízení je ovlivňován strategickými dokumenty, které odráží legislativní rámec EU a ČR. Vzhledem k zavádění nových principů a hodnotících kritérií je nezbytné pravidelně aktualizovat Plán odpadového hospodářství na státní a krajské úrovni, podle Zákona o odpadech č. 541/2020 Sb. Při vytváření nových strategických dokumentů, by měl být důraz kladen zejména na využívání dostupných výpočetních nástrojů, mezikrajskou spolupráci a konkrétní formulaci cílů a opatření. Jednotlivé cíle odpadového hospodářství je nutné zohlednit při provozu stávajících zařízení a také při plánování potřebné infrastruktury. Pozornost v tomto textu je věnována analýze současného stavu odpadového hospodářství v Libereckém kraji se zaměřením na klíčové technologie. Zmíněné přístupy a doporučení lze dále aplikovat na libovolný kraj ČR.
|
|
|
Vliv chemické modifikace huminových kyselin na jejich interakce s organickými ionty
Fryšová, Eva ; Weidlich, Tomáš (oponent) ; Sedláček, Petr (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá interakcí huminových kyselin s iontovými organickými sloučeninami a vlivem chemické modifikace huminových kyselin na tuto interakci. Modelovým organickým iontem bylo zvoleno barvivo rhodamin 6G. Interakce byly zkoumány pomocí zhášení fluorescence, dialýzy v difúzních celách a diferenční UV-VIS spektroskopie. Výsledky ukázaly, že vazba mezi reaktanty nebyla primárně závislá na karboxylových funkčních skupinách huminových kyselin. Fluorescenční experimenty indikovaly statický mechanismus zhášení a diferenční UV-VIS spektroskopie prokázala existenci - interakcí.
|
|
|
Transport huminových látek skrz rostlinnou kutikulu
Smilková, Marcela ; Salaš, Petr (oponent) ; Weidlich, Tomáš (oponent) ; Klučáková, Martina (vedoucí práce)
Předložená disertační práce se zabývá studiem transportu kapalných zemědělských přípravků na bází lignohumátu draselného skrze rostlinné kutikuly. Práce se zabývá optimalizací a správným matematickým popisem difúzních experimentů. Transportní experimenty byly realizovány v modelových hydrogelových médiích na bázi inertní agarózy dvěma způsoby – volná difúze lignohumátu do hydrogelu a difúzní pár (hydrogel-hydrogel), kde jeden z hydrogelů byl obohacen o lignohumát. Jako porézní přepážka byla použita kutikula, jakožto hlavní bariéra na povrchu listů, izolovaná z listů rostliny bobkovišně lékařské. Cílem práce bylo charakterizovat bariérové vlastnosti kutikul, které jsou hlavní překážkou pro vstup lignohumátu do listů při foliárním hnojení. Toto se řešilo prostřednictvím difúzních experimentů a jejich matematickým popisem, jehož součástí bylo stanovení efektivních difúzních koeficientů. Ty se pak použily pro modelování koncentračníh profilů v hydrogelech a srovnání s experimentálními daty. Značná část práce se věnuje fyzikálně-chemickým vlastnostem rostlinných kutikul a hydrogelových materiálů použitých jako modelové difúzní prostředí. Tyto charakteristiky jsou následně dávány do souvislosti s transportními vlastnostmi zkoumanými v těchto materiálech. Rostlinné kutikuly byly izolovány z listů Prunus laurocerasus a charakterizovány dostupnými metodami zejména s ohledem na jejich strukturu a prostup pro lignohumát. Hydrogely, coby modelová difúzní média, byly charakterizovány s ohledem na mechanické vlastnosti (reologie), morfologické vlastnosti (porozita) a strukturní vlastnosti (rastrovací elektronová mikroskopie). Uvedené vlastnosti mají přímou souvislost s transportními procesy probíhajícími v těchto materiálech. Druhá část předložené disertační práce je zaměřená na interpretaci výsledků získaných ze skleníkových experimentů, při nichž byly využity superabsorbenty vyvinuté na Fakultě chemické, Vysokého učení technického v Brně a lignohumát draselný dodaný spolupracujícím podnikem Amagro s.r.o. Cílem bylo aplikovat lignohumát přímo na rostliny a sledovat vliv jeho aplikace na růst rostlin, pokud bude rostlinou přijímán z půdy skrz kořen. Výsledky těchto experimentů by měly potvrdit pozitivní vliv na růst a vývoj rostlin, což je základní předpoklad pro jeho případnou foliární aplikaci. Z výsledků difúzních experimentů vyplývá, že přes abaxiální kutikuly lépe penetrují látky ve srovnání s adaxiálními kutikulami, a že transport lignohumátu draselného probíhá z hlediska kinetiky rychleji přes chemicky izolované než enzymaticky izolované kutikuly. Z druhé části disertační práce je patrné, že superabsorbenty mají významný vliv na růst, vývoj a kvalitu rostlin, a že přispívají k tvorbě vhodných podmínek pro funkci mikroorganismů a bakterií, které podporují funkci půdy.
|
|
|
Vývoj a charakterizace hydrogelů s obsahem huminových látek pro kosmetické a farmaceutické aplikace
Pavlicová, Renata ; Weidlich, Tomáš (oponent) ; Sedláček, Petr (vedoucí práce)
Tato diplomová práce je zaměřena na vývoj a charakterizaci hydrogelů s obsahem huminových látek s možností využití v kosmetickém a farmaceutickém průmyslu. Práce navazuje na stejnojmennou bakalářskou práci, teoretická a experimentální část tedy vychází a je založena na již získaných poznatcích. Náplní této práce bylo vypracovat literární rešerši se zaměřením nejenom využití huminových gelů v praxi, ale také na rozšíření konzistence o další aktivní látky. Na základě této literární rešerše bylo cílem připravit modelové vzorky huminových hydrogelů s vybranými aktivními látkami a charakterizovat je metodami základní materiálové analýzy. Mezi tyto základní analýzy patřila zejména reologie a vizuální hodnocení konzistence při přípravě, dále pak byly vzorky podrobeny procesu sušení a botnání. Experimentální část prokázala značné vlivy při přípravě a složení jednotlivých vzorků, které se poté odrážely na jejich struktuře a konzistenci. Dále bylo zjištěno, že vhodná složení a kombinace látek tvoří hydrogely přijatelných charakteristik pro případné další použití v kosmetických respektive farmaceutických aplikací.
|
|
|
Vliv mikrobiální degradace biouhlu v půdě na jeho fyzikálně-chemické charakteristiky
Kurková, Marie ; Weidlich, Tomáš (oponent) ; Kalina, Michal (vedoucí práce)
Tato diplomová práce studuje jednotlivé činitele, které mohou působit na biouhel v půdě a působit jeho degradaci. Mezi tyto činitele patří závlaha, kořenové exsudáty a působení mikroorganismů. V experimentální části byla degradace biouhlu v půdním prostředí studována dvojím způsobem, nejprve bez působení mikroorganismů, kdy vliv závlahy byl simulován výluhy biouhlů v ultračisté destilované vodě a modelové dešťové vodě, a vliv kořenových exsudátů byl simulován extrakcemi biouhlů v kyselině citronové, jakožto modelového kořenového exsudátu kukuřice seté. Extrahované roztoky biouhlů bez předchozí kultivace v půdě byly charakterizovány pomocí pH, vodivosti, UV-VIS analýzy a prvkové analýzy. U zbytků biouhlů po extrakcích byla charakterizována morfologie pomocí SEM, strukturní změny pomocí FTIR a obsah organiky a minerální části pomocí TGA analýzy. Na vzorcích biouhlů po kultivaci v půdě byly provedeny extrakce za stejných podmínek a byly provedeny tytéž analýzy. Vlivem kultivace v půdě u biouhlů došlo ke změně prvkového složení, poklesu alkality biouhlu a byly pozorovány změny poměru organické hmoty a minerální složky. Pokles pH a vodivosti biouhlů souvisí zejména s vyluhováním draslíku. Strukturní a morfologická analýza naznačila, že vlivem promývání ani kultivací v půdě nedochází k výraznější degradaci jeho struktury, ale dochází k částečnému zanášení pórů biouhlů nízkomolekulárními nečistotami z půdy. Tyto výsledky naznačují krátkodobé působení biouhlů v půdách jakožto zdroj živin (draslík, fosfor) a naopak dlouhodobé působení jakožto půdní kondicionér.
|
|
|
Studium transportu kapalných lignohumátů přes listy rostlin a rostlinné kutikuly
Rampáčková, Eliška ; Weidlich, Tomáš (oponent) ; Smilek, Jiří (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá studiem transportu roztoku komerčního lignohumátu draselného přes rostlinné kutikuly, jakožto hlavní bariéry při přenosu aktivní látky do tkáně rostlin. Zmíněná problematika byla zkoumána za účelem získání informací o schopnosti příjmu (transportu) kapalné aktivní látky rostlinou při foliárním hnojení. To se v posledních letech stává populární v oblasti efektivního využití hnojiv a snížení jejich negativních dopadů na životní prostředí. Hlavním cílem byla optimalizace difúzních technik pro požadované účely ve Stokesových difúzních celách. Jakožto transportní bariéry byly použity rostlinné kutikuly izolované různými způsoby. Analytickou metodou pro stanovení transportovaného množství lignohumátu draselného byla ultrafialová a viditelná spektrometrie (UV-VIS) a ke zmíněným experimentům byly využity kutikuly bobkovišně lékařské a kutikuly plodů rajčete jedlého. Izolované kutikuly byly podrobeny analýzám pomocí optické mikroskopie, rastrovací elektronové mikroskopie a profilometrie. Neméně důležitou součástí předložené diplomové práce byla charakterizace použitého roztoku lignohumátu draselného, k čemuž bylo využito krom základních fyzikálně-chemických metod i metody pokročilejších např. tenziometrie, velikostně vylučovací chromatografie s detekcí UV a diferenčního refraktometru (SEC-UVdRI) a termogravimetrie (TGA).
|
|
|
Vliv mikrobiální degradace biouhlu v půdě na jeho fyzikálně-chemické charakteristiky
Kurková, Marie ; Weidlich, Tomáš (oponent) ; Kalina, Michal (vedoucí práce)
Tato diplomová práce studuje jednotlivé činitele, které mohou působit na biouhel v půdě a působit jeho degradaci. Mezi tyto činitele patří závlaha, kořenové exsudáty a působení mikroorganismů. V experimentální části byla degradace biouhlu v půdním prostředí studována dvojím způsobem, nejprve bez působení mikroorganismů, kdy vliv závlahy byl simulován výluhy biouhlů v ultračisté destilované vodě a modelové dešťové vodě, a vliv kořenových exsudátů byl simulován extrakcemi biouhlů v kyselině citronové, jakožto modelového kořenového exsudátu kukuřice seté. Extrahované roztoky biouhlů bez předchozí kultivace v půdě byly charakterizovány pomocí pH, vodivosti, UV-VIS analýzy a prvkové analýzy. U zbytků biouhlů po extrakcích byla charakterizována morfologie pomocí SEM, strukturní změny pomocí FTIR a obsah organiky a minerální části pomocí TGA analýzy. Na vzorcích biouhlů po kultivaci v půdě byly provedeny extrakce za stejných podmínek a byly provedeny tytéž analýzy. Vlivem kultivace v půdě u biouhlů došlo ke změně prvkového složení, poklesu alkality biouhlu a byly pozorovány změny poměru organické hmoty a minerální složky. Pokles pH a vodivosti biouhlů souvisí zejména s vyluhováním draslíku. Strukturní a morfologická analýza naznačila, že vlivem promývání ani kultivací v půdě nedochází k výraznější degradaci jeho struktury, ale dochází k částečnému zanášení pórů biouhlů nízkomolekulárními nečistotami z půdy. Tyto výsledky naznačují krátkodobé působení biouhlů v půdách jakožto zdroj živin (draslík, fosfor) a naopak dlouhodobé působení jakožto půdní kondicionér.
|
|
|
Transport huminových látek skrz rostlinnou kutikulu
Smilková, Marcela ; Salaš, Petr (oponent) ; Weidlich, Tomáš (oponent) ; Klučáková, Martina (vedoucí práce)
Předložená disertační práce se zabývá studiem transportu kapalných zemědělských přípravků na bází lignohumátu draselného skrze rostlinné kutikuly. Práce se zabývá optimalizací a správným matematickým popisem difúzních experimentů. Transportní experimenty byly realizovány v modelových hydrogelových médiích na bázi inertní agarózy dvěma způsoby – volná difúze lignohumátu do hydrogelu a difúzní pár (hydrogel-hydrogel), kde jeden z hydrogelů byl obohacen o lignohumát. Jako porézní přepážka byla použita kutikula, jakožto hlavní bariéra na povrchu listů, izolovaná z listů rostliny bobkovišně lékařské. Cílem práce bylo charakterizovat bariérové vlastnosti kutikul, které jsou hlavní překážkou pro vstup lignohumátu do listů při foliárním hnojení. Toto se řešilo prostřednictvím difúzních experimentů a jejich matematickým popisem, jehož součástí bylo stanovení efektivních difúzních koeficientů. Ty se pak použily pro modelování koncentračníh profilů v hydrogelech a srovnání s experimentálními daty. Značná část práce se věnuje fyzikálně-chemickým vlastnostem rostlinných kutikul a hydrogelových materiálů použitých jako modelové difúzní prostředí. Tyto charakteristiky jsou následně dávány do souvislosti s transportními vlastnostmi zkoumanými v těchto materiálech. Rostlinné kutikuly byly izolovány z listů Prunus laurocerasus a charakterizovány dostupnými metodami zejména s ohledem na jejich strukturu a prostup pro lignohumát. Hydrogely, coby modelová difúzní média, byly charakterizovány s ohledem na mechanické vlastnosti (reologie), morfologické vlastnosti (porozita) a strukturní vlastnosti (rastrovací elektronová mikroskopie). Uvedené vlastnosti mají přímou souvislost s transportními procesy probíhajícími v těchto materiálech. Druhá část předložené disertační práce je zaměřená na interpretaci výsledků získaných ze skleníkových experimentů, při nichž byly využity superabsorbenty vyvinuté na Fakultě chemické, Vysokého učení technického v Brně a lignohumát draselný dodaný spolupracujícím podnikem Amagro s.r.o. Cílem bylo aplikovat lignohumát přímo na rostliny a sledovat vliv jeho aplikace na růst rostlin, pokud bude rostlinou přijímán z půdy skrz kořen. Výsledky těchto experimentů by měly potvrdit pozitivní vliv na růst a vývoj rostlin, což je základní předpoklad pro jeho případnou foliární aplikaci. Z výsledků difúzních experimentů vyplývá, že přes abaxiální kutikuly lépe penetrují látky ve srovnání s adaxiálními kutikulami, a že transport lignohumátu draselného probíhá z hlediska kinetiky rychleji přes chemicky izolované než enzymaticky izolované kutikuly. Z druhé části disertační práce je patrné, že superabsorbenty mají významný vliv na růst, vývoj a kvalitu rostlin, a že přispívají k tvorbě vhodných podmínek pro funkci mikroorganismů a bakterií, které podporují funkci půdy.
|
|
|
Vliv methylace huminových kyselin na interakci s povrchově aktivními látkami
Bělušová, Anna ; Weidlich, Tomáš (oponent) ; Smilek, Jiří (vedoucí práce)
Předložená diplomová práce se zabývá studiem interakcí mezi huminovými kyselinami, coby hlavní komponentou půdní organické hmoty a modelovým organickým polutantem v podobě kationického tenzidu – Septonexu (u něhož byla očekávána pozitivní interakce s huminovými kyselinami vzhledem k jeho náboji) prostřednictvím nekonvenčního spojení dialyzačních a difúzních technik realizovaných v difúzních celách společně s izotermickou titrační kalorimetrií schopnou objasnit charakter probíhajících reakcí z termodynamického hlediska. Experimenty byly prováděny se standardem huminových kyselin izolovaných z Leonarditu (1S104H), pořízeném od Mezinárodní společnosti pro huminové látky, s huminovými kyselinami izolovanými z lignitu a z černozemě modální. Cílem předložené diplomové práce je posouzení vlivu karboxylových funkčních skupin ve struktuře huminových kyselin při interakcích s kationickým Septonexem. Z tohoto důvodu byly zmíněné vzorky huminových kyselin modifikovány selektivní methylací jejich karboxylových funkčních skupin, které se již dále nemohou podílet na interakcích s iontovými látkami. Výsledky z difúzních cel i z izotermické titrační kalorimetrie potvrdily předpoklad, že Septonex interagoval se všemi typy nemodifikovaných huminových kyselin více než s jejich methylovanými formami. Navzdory dostupné literatuře bylo překvapivé, že rozdíly v interakci huminových kyselin se Septonexem nebyly diametrálně odlišné při porovnání nemodifikovaných huminových kyselin s jejich methylovanými formami. Míra těchto interakcí byla posuzována skrze zdánlivou rovnovážnou konstantu Kapp stanovenou při difúzních (dialyzačních) experimentech a z průběhu entalpických křivek z izotermické titrační kalorimetrie. Po provedených experimentech a jejich vyhodnocení lze dojít k závěru, že huminové kyseliny a Septonex při svých interakcích, vzhledem ke svým strukturám, pravděpodobně uplatňují nejen elektrostatické interakce, především přes dostupné karboxylové funkční skupiny huminových kyselin a kladně nabité hydrofilní části molekul Septonexu, ale nezanedbatelnou roli při nich zastávají i hydrofobní efekt, vodíkové vazby a Van der Waalsovy síly.
|
host ::
RSS.