Original title: Alternativní způsoby síťování alginátu sodného vedoucí k hydrogelům s vhodnými aplikačními vlastnostmi
Translated title: Alternative crosslinking methods for sodium alginate resulting in hydrogels with suitable application properties
Authors: Kouřilová, Ludmila ; Kráčalík, Milan (referee) ; Smilek, Jiří (advisor)
Document type: Master’s theses
Year: 2024
Language: cze
Publisher: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická
Abstract: [cze] [eng]
Tato diplomová práce se zaměřuje na přípravu alginátových gelů s možností ovlivnění jejich finálních aplikačních vlastností (transparentnost, synereze, viskoelastické vlastnosti, aj.). Na základě literární rešerše byly vybrány celkem tři gelační strategie vedoucí ke gelaci alginátu sodného, a to iontové síťování metodou vnější gelace, iontové síťování metodou vnitřní gelace a síťování alginátu kyselinou fytovou, která je schopná tvořit jak iontovou vazbu, tak intramolekulární vodíkové můstky. Následně byla provedena optimalizace přípravy alginátových gelů, charakterizace jejich mechanických vlastností a na závěr byl sledován vliv několika faktorů (koncentrace polymeru, množství síťovacího činidla, doba gelace, přídavek sacharózy, aj.) na výsledné vlastnosti připravených gelů. V rámci diplomové práce bylo prokázáno, že na výsledné vlastnosti gelů na bázi alginátu sodného má vliv nejen koncentrace polymeru, množství použitého síťovacího činidla, rychlost gelace či synereze, ale v případě iontového síťování metodou vnější gelace také například typ použitého aniontu. Zajímavou součástí diplomové práce je také optimalizace stanovení mechanických vlastností alginátových gelů kompresními testy. Během těchto testů dochází ke stlačení vzorku mezi dvěma senzory reometru a je měřena mechanická odezva vzorku na aplikovanou sílu. Jedná se o jeden z nejlépe představitelných reometrických testů. This diploma thesis is focused on the preparation of alginate gels with the potential to influence their final application properties (transparency, syneresis, viscoelastic properties, etc.). Based on literature review, a total of three gelation strategies leading to the gelation of sodium alginate were selected, namely ionotropic gelation by external gelation method, ionotropic gelation by internal gelation method, and alginate crosslinking with phytic acid, which is capable of forming both ionic bonds and intramolecular hydrogen bonds. Subsequently, the preparation of alginate gels was optimized, their mechanical properties were characterized, and finally, the influence of several factors (polymer concentration, amount of crosslinking agent, gelation time, addition of sucrose, etc.) on the resulting properties of the prepared gels was monitored. Within the scope of the thesis, it was demonstrated that the resulting properties of sodium alginate-based gels are influenced not only by the polymer concentration, the amount of crosslinking agent used, gelation rate, or syneresis, but in the case of ionotropic gelation by external gelation, for example, also by the type of anion used. An interesting part of the thesis is also the optimization of determining the mechanical properties of alginate gels through compression tests. During these tests, the sample is compressed between two rheometer sensors, and the mechanical response of sample to the applied force is measured. It is one of the most easily conceivable rheometric tests.
Keywords: hydrogels; rheology; sodium alginate; polysaccharides; viscoelastic properties; alginát sodný; polysacharidy; hydrogely; reologie; viskoelastické vlastnosti

Institution: Brno University of Technology (web)
Document availability information: Fulltext is available in the Brno University of Technology Digital Library.
Original record: https://hdl.handle.net/11012/245689

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-615818


The record appears in these collections:
Universities and colleges > Public universities > Brno University of Technology
Academic theses (ETDs) > Master’s theses