|
|
Analýza rozkladu roztoků huminových kyselin diafragmovým výbojem
Totová, Ivana ; Švejdová, Dana (oponent) ; Kozáková, Zdenka (vedoucí práce)
Tato diplomová práce prezentuje úvodní výsledky výzkumu zaměřeného na aplikaci diafragmového výboje ve vodných roztocích obsahujících huminové látky. Elektrické výboje ve vodě produkují různé reaktivní částice jako jsou radikály (•OH, •O, •H), ionty a molekuly (H2O2, O3). Tyto částice mají vysoký oxidační potenciál, a tudíž snadno reagují s jinými částicemi a molekulami. Reakce mohou vést například k destrukci organických nečistot rozpuštěných ve vodě. Práce studuje tyto efekty na huminových látkách, které mohou být obsaženy ve vodách po záplavách. Diafragmový výboj zkoumaný v této práci byl vytvořen v reaktoru použitím konstantního stejnosměrného vysokého napětí až do 2 kV, dává celkový vstupní výkon 100–200 W. K průrazu a vzniku výboje docházelo v oblasti malé („špendlíkové“) dírky v dielektrické přepážce oddělující dva elektrodové prostory (anodový a katodový). Představená práce zkoumá rozklad huminových kyselin v elektrickém výboji v závislosti na vlastnostech roztoku a vlastnostech výboje. Pozorovány byly parametry jako počáteční vodivost roztoku, druh elektrolytu nebo velikost vstupního výkonu. Mimo to byl zkoumán podstatný vliv pH na rozklad kyseliny huminové. K detekci změn v roztoku kyseliny huminové bylo použito refraktometrie a absorpční UV-VIS spektrometrie ve spojení s fluorescenční spektrometrií.
|
|
|
Vliv elektrolýzy na degradaci vodných roztoků barviv
Olexová, Barbora ; Možíšková, Petra (oponent) ; Kozáková, Zdenka (vedoucí práce)
Základním tématem této práce je studium vlivu elektrolýzy na rozklad organických barviv ve vodných roztocích. Elektrolýza je fyzikálně-chemický děj, při kterém dochází vlivem procházejícího stejnosměrného proudu k chemickým reakcím uvnitř systému. Vhodným zvolením vstupních podmínek lze docílit zásadních změn ve struktuře molekul organických látek a tím například jejich postupného odbourání. Tohoto jevu lze využít v procesu čištění odpadních vod. Hlavním úkolem práce je podrobné studium vlivu různě zvolených chemických a fyzikálních podmínek na míru rozkladu azobarviv, jakožto nejpočetnější skupiny organických barviv používaných v průmyslu, a z tohoto důvodu ve velké míře obsažených v průmyslovém i komunálním odpadu. Azobarviva byla pro tento pokus zvolena pro jejich velmi dobrou rozpustnost ve vodě. Další výhodou je, že jejich rozklad je doprovázený viditelným odbarvením roztoku a jejich koncentrace v roztoku je lehce stanovitelná pomocí metody UV-VIS spektrometrie. Konkrétně byla použita dvě přímá azobarviva - Saturnová modř LB (C.I. Direct Blue 106) a Saturnová červeň L4B (C.I. Direct Red 79). Experiment byl prováděn v jednoduchém reaktoru složeném z vaničky s míchadlem, do které byly vloženy dvě elektrody napojené na zdroj stejnosměrného napětí. Každá série měření probíhala při konstantním proudu, jehož hodnoty byly voleny v rozsahu od 100 mA do 1 000 mA. Elektrické napětí se pohybovalo v rozmezí 7 V až 22 V. Během pokusu byly odebírány dílčí vzorky roztoku a u každé série byl vyhodnocen pokles koncentrace barviva. Tímto vyhodnocením byla potvrzena hypotéza, že se barviva obsažená v roztoku skutečně odbourávají, což bylo doprovázeno i očekávaným odbarvováním roztoku. K odbarvování vodného roztoku barviva dochází proto, že je narušována struktura molekuly barviva, která tak ztrácí své charakteristické prvky způsobující barevnost (konjugovaný systém dvojných vazeb a přítomnost příslušných substituentů). Dohromady bylo naměřeno 16 sérií s různými vstupními podmínkami (Fe a Pt elektrody, elektrolyty NaCl, Na2SO4, a NaNO3 a jejich různá koncentrace, různé hodnoty proudu), které více či méně ovlivňovaly míru rozkladu zkoumaných látek. Bylo zjištěno, že lépe se elektrolyticky odbourává modré barvivo. Příčinou může být chemická struktura jeho molekul, které jsou menší a méně rozvětvené než molekuly použitého červeného barviva. K největšímu odbourání modrého barviva pak došlo při nejvyšších hodnotách voleného konstantního proudu 800 mA a 1 000 mA. Lze tedy předpokládat, že čím větší proud prochází systémem, tím větší je pokles koncentrace barviva. Za použití elektrod z nerezové oceli probíhala degradace modrého barviva rychleji, než v případě platinových elektrod. Jako nejvhodnější elektrolyt se jevil chlorid sodný, přičemž platilo, že čím větší koncentrace (resp. vodivost) elektrolytu byla zvolena, tím efektivněji probíhal rozklad.
|
host ::
RSS.