|
Detailní charakterizace pyrolýzního oleje pomocí separačních technik a hmotnostní spektrometrie
Žvaková, Veronika ; Mravcová, Ludmila (oponent) ; Čáslavský, Josef (vedoucí práce)
Cílem této diplomové práce je detailně charakterizovat složení pyrolýzního oleje pomocí separačních technik a hmotnostní spektrometrie. Při procesu pyrolýzy dochází k dekompozici složitých organických látek obsažených v pyrolyzovaném materiálu za vysokých teplot bez přístupu kyslíku. Složky par a aerosolů vznikající při pyrolýze, jež jsou schopny při snížení teploty zkondenzovat, vytvoří viskózní kapalinu, tzv. pyrolýzní olej, který je komplexní směsí velkého množství látek. V rámci práce byly analyzovány vzorky z mikrovlnné pyrolýzy dřevní štěpky a kalu z ČOV Modřice v Brně, které poskytla společnost Bionic Laboratories. Vzorky byly separovány na frakce pomocí sloupcové chromatografie na aktivovaném silikagelu. Jednotlivé frakce byly následně analyzovány pomocí plynové chromatografie s hmotnostně spektrometrickou detekcí a také pomocí kompletní dvoudimenzionální plynové chromatografie s hmotnostně spektrometrickou detekcí s analyzátorem doby letu. Látky, jež byly v pyrolýzním oleji identifikovány, můžeme rozdělit do těchto základních skupin: alkany, alkeny, aromatické uhlovodíky, polycyklické aromatické uhlovodíky, alkoholy, aldehydy, estery, karboxylové kyseliny a heterocykly.
|
|
Analýza dehtu vzniklého spalováním biomasy
Chytil, Václav ; Čáslavský, Josef (oponent) ; Vávrová, Milada (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce je zaměřena na analýzu dehtu vzniklého při spalování biomasy. Vzorky dehtů byly poskytnuty Energetickým ústavem Fakulty strojního inženýrství VUT v Brně. Jako stanovované skupiny látek byly zvoleny BTEX, polycyklické aromatické uhlovodíky a n-alkany. Před vlastním stanovením byly vzorky (roztoky dehtů v acetonu) upraveny. V případě BTEX a n-alkanů se jednalo pouze o filtraci a ředění, v případě polycyklických aromatických uhlovodíků byly vzorky po filtraci ještě přečištěny přes silikagel pomocí sloupcové chromatografie. Jako analytická metoda pro stanovení BTEX a n-alkanů byla zvolena plynová chromatografie s plamenovým ionizačním detektorem (GC-FID). Polycyklické aromatické uhlovodíky byly stanoveny pomocí plynové chromatografie s hmotnostně spektrometrickým detektorem (GC-MS).
|
|
Charakterizace organických látek v biouhlu a jejich uvolňování v půdním ekosystému
Bočán, David ; Doležalová Weissmannová, Helena (oponent) ; Mravcová, Ludmila (vedoucí práce)
Záměrem této práce byla optimalizace extrakcí 38 PAH a 7 PCB sloučenin na vzorcích komerčně dostupného biouhlu a následně extrakce těchto látek z vybraných reálných vzorků biouhlu a půdy pomocí nejvhodnější stanovené metody. Koncentrace uvedených látek v těchto extraktech byla stanovena s využitím plynové chromatografie s hmotnostní detekcí. Nakonec byla z takto určených koncentrací v jednotlivých vzorcích vyvozena míra uvolňování těchto látek z biouhlu do půdy. V teoretické části byla provedena literární rešerše shrnující proces výroby biouhlu a jeho vlastnosti. Další část byla věnována organickým látkám, které se v biouhlu mohou vyskytovat a byly zde shrnuty jejich vlastnosti a účinek na životní prostředí a organismy. Dále pak byly zmíněny nejčastěji využívané způsoby extrakcí a stanovení těchto látek. Nakonec byla charakterizována půda, její jednotlivé složky a změny ke kterým v ní dochází po přidání biouhlu. V praktické části byla provedena optimalizace extrakcí pomocí PSE extraktoru a extrakcí pomocí termální desorpce. Po nalezení optimální kombinace parametrů pro každou extrakční metodu byly tyto metody aplikovány na reálné vzorky biouhlů a půd. Kvalitativní analýza byla provedena pomocí GCxGC-TOF hmotnostního spektrometru a kvantitativní analýza pomocí MRM metody na GC-MS hmotnostním spektrometru.
|
|
Spatio-temporal distribution of atmospheric aerosol in urban and rural environment
Bendl, Jan ; Hovorka, Jan (vedoucí práce) ; Mikuška, Pavel (oponent) ; Vojtíšek, Michal (oponent)
Kvalita ovzduší v Evropě zůstává významným problémem v oblasti životního prostředí, který ovlivňuje zdraví a kvalitu života obyvatel. Stacionární síť monitorování kvality venkovního ovzduší sice umožňuje sledovat hlavní trendy, ale vzhledem k vysoké časoprostorové proměnlivosti atmosférického aerosolu není plně reprezentativní pro osobní expozici občanů. Proto jsou zapotřebí měření s vysokým časovým a prostorovým rozlišením, která umožní sledovat jak dynamiku aerosolu, tak identifikovat horká místa a zdroje znečištění. To je nezbytný předpoklad pro úspěšná cílená opatření ke zlepšení kvality ovzduší. Práce se zaměřuje na charakterizaci časoprostorového rozložení atmosférického aerosolu v obydleném prostředí. Byly vyvinuty a použity nové systémy pro mobilní měření určené pro charakterizaci venkovských, městských a příměstských oblastí. Byly provedeny experimenty vedoucí k rozlišení zdrojů aerosolu a stanovení jeho toxikologických účinků. Byl vyvinut nový mobilní měřicí systém pro měření osobní expozice a mapování znečištění v městském a venkovském prostředí. Systém byl použit k měření kvality ovzduší v mnichovském metru a odhalil vysokou dynamiku aerosolů s výrazně vyššími koncentracemi především hrubých částic - především oxidů železa z kolejnic a otěrů kol - ve srovnání s okolním ovzduším (rukopis...
|
|
Analýza organických látek v systému půda-biouhel-salát
Hlaváčová, Josefína ; Řezáčová, Veronika (oponent) ; Mravcová, Ludmila (vedoucí práce)
Předložená bakalářská práce se zabývá analýzou polycyklických aromatických uhlovodíků extrahovaných ze salátu, půdy, biouhlu a směsi půdy s biouhlem. Polycyklické aromatické uhlovodíky se do biouhlu dostávají při samotné výrobě biouhlu neboli pyrolýze. Po aplikaci biouhlu do půdy se pak polycyklické aromatické uhlovodíky mohou uvolňovat do půdy a znečišťovat ji. Teoretická část práce je zaměřena na charakterizaci a vznik biouhlu. Pak jeho aplikaci na půdu a následnými změnami, které v půdě vyvolává. Experimentální část se zabývá optimalizací mikrovlnné extrakce. Dále byly provedeny reálné experimenty, kdy byl sledován vliv přidaného biouhlu na koncentraci polycyklických aromatických uhlovodíků v půdě a salátu. Analýza reálných vzorků obsahovala mikrovlnnou extrakci s následným kvantitativní a kvalitativním stanovením na GC/MS/MS. Ve vzorcích bylo měřeno 16 prioritních polycyklických aromatických uhlovodíků, které stanovuje Agentura pro ochranu životního prostředí Spojených států Amerických. U vzorků půdy s biouhlem a salátem byla sledována vyšší koncentrace polycyklických aromatických uhlovodíků než u vzorků bez biouhlu. Stejný výsledek přinesla i analýza kořenů salátů.
|
|
Použití kapalinové chromatografie v analýze vzorků životního prostředí
KŘÍŽOVÁ, Monika
Tato práce se zabývá využitím metody HPLC v analýze vzorků životního prostředí. Cigaretové nedopalky jsou jedním z nejběžnějších odpadků vyskytujících se v přírodě. Obsahují polycyklické aromatické uhlovodíky (PAU) a mnoho dalších chemických sloučenin, které kontaminují životní prostředí. Jedním z cílů práce je optimalizace extrakce a stanovení prioritních 16 PAU v čerstvě vykouřených nedopalcích a vyhodnocení jejich obsahů. Další část práce je věnována zavedení metody vhodné pro kvantitativní hodnocení úbytku metforminu ve 100 % vodných vzorcích. Metoda bude dále využívána pro analýzu roztoků standardů při sledování a hodnocení možných fotochemických reakcí metforminu.
|
|
Charakterizace organických látek v biouhlu a jejich uvolňování v půdním ekosystému
Bočán, David ; Doležalová Weissmannová, Helena (oponent) ; Mravcová, Ludmila (vedoucí práce)
Záměrem této práce byla optimalizace extrakcí 38 PAH a 7 PCB sloučenin na vzorcích komerčně dostupného biouhlu a následně extrakce těchto látek z vybraných reálných vzorků biouhlu a půdy pomocí nejvhodnější stanovené metody. Koncentrace uvedených látek v těchto extraktech byla stanovena s využitím plynové chromatografie s hmotnostní detekcí. Nakonec byla z takto určených koncentrací v jednotlivých vzorcích vyvozena míra uvolňování těchto látek z biouhlu do půdy. V teoretické části byla provedena literární rešerše shrnující proces výroby biouhlu a jeho vlastnosti. Další část byla věnována organickým látkám, které se v biouhlu mohou vyskytovat a byly zde shrnuty jejich vlastnosti a účinek na životní prostředí a organismy. Dále pak byly zmíněny nejčastěji využívané způsoby extrakcí a stanovení těchto látek. Nakonec byla charakterizována půda, její jednotlivé složky a změny ke kterým v ní dochází po přidání biouhlu. V praktické části byla provedena optimalizace extrakcí pomocí PSE extraktoru a extrakcí pomocí termální desorpce. Po nalezení optimální kombinace parametrů pro každou extrakční metodu byly tyto metody aplikovány na reálné vzorky biouhlů a půd. Kvalitativní analýza byla provedena pomocí GCxGC-TOF hmotnostního spektrometru a kvantitativní analýza pomocí MRM metody na GC-MS hmotnostním spektrometru.
|
|
Úloha benzo[a]pyrenu v rozvoji rakovinného bujení
Vaňátková, Petra ; Moserová, Michaela (vedoucí práce) ; Kubíčková, Božena (oponent)
3 ABSTRAKT Rakovina je jedním z nejzávažnějších onemocnění dnešní doby. Rozvoj nádorového bujení je několikastupňovým procesem, při němž účinkem vnitřních a vnějších faktorů dochází k selhání regulačních a obranných mechanismů organismu, a tím k nahromadění vzniklých mutací. Mezi vnější činitele patří vedle biologických a fyzikálních, také chemické karcinogeny. Početnou skupinu chemických karcinogenů tvoří polycyklické aromatické uhlovodíky. Jedním z nejznámějších a nejstudovanějších je benzo[a]pyren. Při testech na laboratorních zvířatech byly prokázány karcinogenní, mutagenní a teratogenní účinky benzo[a]pyrenu. V případě člověka, je nejvíce dáván do souvislosti s rozvojem rakoviny plic při kouření cigaret. Je jedním z hlavních karcinogenů tabákového kouře. Po jeho inhalaci dochází v organismu biotransformačními pochody k jeho aktivaci za účasti systému enzymů monooxygenáz se smíšenou funkcí. Nejdůležitějšími enzymy podílejícími se na aktivaci benzo[a]pyrenu jsou CYP1A1 a CYP1B1. Oxidací vzniklé reaktivní metabolity jsou schopny tvořit kovaletní adukty s DNA, což vede k tvorbě mutací. Nejvýznamnějším konečným karcinogenním produktem benzo[a]pyrenu je benzo[a]pyren-7,8-dihydrodiol-9,10-epoxid, který může způsobit nevratné změny v molekule DNA. KLÍČOVÁ SLOVA Benzo[a]pyren, cytochrom P450, karcinogeneze,...
|
|
Vliv substrátu při stanovení PAH vázaný na nano-aerosol
Bendl, Jan ; Hovorka, Jan (vedoucí práce) ; Cajthaml, Tomáš (oponent)
Rešeršní část shrnuje problematiku polycyklických aromatických uhlovodíků (PAH), jejich chemické a fyzikálně-chemické vlastnosti, vliv na zdraví, životní prostředí a upozorňuje na odlišné chování různých PAH. Byl sestaven podrobný návod na přípravu měření vysoko- objemovým kaskádním impaktorem BGI 900 (Hi-Vol), čištění, ekvilibrace, vážení, ochrana před kontaminací substrátů a postup měření. Byl proveden experiment, kdy se za teflonový back-upový filtr umístil zvláštní PUF substrát, na který se při expozici zachytily ve významném množství plynné fáze fenanthrenu, anthracenu, fluoranthenu, pyrenu a benzo(a)anthracenu. Míra záchytu stanovených PAH rostla s rostoucí tenzí páry od 10-4 do 10-1 Pa. Ostatní měřené PAH (koronen, benzo(ghi)perylen, chrysen, benzo(b)fluoranthen, benzo(k)fluoranthen, benzo(a)pyren, dibenzo(a,h)anthracen a indeno(1,2,3-cd)pyren) s tenzí páry od 10 -5 do 10-10 Pa nebyly zachyceny. Experiment ukázal, že polyuretanové PUF terče zachytávají ve znatelném množství plynnou fázi těkavějších PAH, a proto byl proveden korekční odpočet záchytu plynné fáze v jednotlivých velikostních frakcích. Odpočet činil pro těkavé PAH jednotky až desítky procent měřených velikostních frakcí částic PAH. Experiment se uskutečnil během zimní inverze 6., 7., 8. a 13. února 2012 v Ostravě - Radvanicích,...
|
|
Analýza organických látek přítomných v biouhlu
Bača, Ondřej ; Řezáčová, Veronika (oponent) ; Mravcová, Ludmila (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá analýzou organických látek, které jsou přítomny v biouhlu. Biouhel obsahuje množství organických sloučenin, které mohou být toxické a také karcinogenní pro živé organismy. Aby mohl být biouhel využit pro zlepšení půdních vlastností nebo využit k dalším aplikacím, je třeba nejprve deklarovat jeho nezávadnost k čemuž slouží příslušné evropské nebo mezinárodní certifikace. Pro stanovení organických látek, které mohou být v biouhlu přítomny, byly vytvořeny příslušné evropské a mezinárodní normy. Teoretická část práce byla zaměřena na vybrané organické látky, na proces pyrolýzy a termochemolýzy, charakteristiku biouhlu a na použité analytické metody. Experimentální část se skládala nejprve z extrakce vzorků toluenem a následně byly stanoveny koncentrace 38 polycyklických aromatických uhlovodíků na GC-MS. Kvalitativní analýza byla provedena metodou dvoudimenzionální plynové chromatografie. Vzorky biouhlu byly podrobeny také termochemolýze. Poté byly opět analyzovány na GC-MS. V obou použitých metodách bylo nalezeno velké množství látek z řad PAHs, karboxylových kyselin, aminů, substituovaných naftalenů ad., a také menší množství např. polychlorovaných bifenylů.
|