|
| |
|
|
Hydrogels of Humic Acids
Cihlář, Zdeněk ; Lehocký,, Marián (referee) ; Pospíšilová,, Lubica (referee) ; Kučerík, Jiří (advisor)
Huminové kyseliny představují hlavní součást půdní organické hmoty. Jedná se o všudypřítomné sloučeniny s komplexní chemickou a fyzikálně-chemickou strukturou. Předkládaná práce shrnuje několik způsobů modifikací huminových kyselin provedených za účelem úpravy jejich vlastností. V první části byl studován vliv vzdušné oxidace lignitu na velikost výtěžku a fyzikálně-chemický charakter produkovaných regenerovaných huminových kyselin. Druhý krok představoval snahu stabilizovat strukturu lignitických huminových kyselin a zlepšit zádrž vody. Bylo provedeno síťování pomocí formaldehydu a karbodiimidů, které předpokládá vznik nových kovalentních vazeb v různých částech struktury huminových kyselin. Produkce zesíťované struktury byla motivována snahou vytvořit systémy podobné hydrogelům, založené na huminových látkách s možností úpravy jejich reaktivity a retence vody. Chemické složení a fyzikálně-chemické vlastnosti připravených vzorků byly studovány různými metodami, mezi nejdůležitější patří DSC a NMR relaxometrie. Chemické složení bylo studováno pomocí FTIR a elementární analýzy za účelem posoudit a porovnat změny s původním neupraveným vzorkem. Stability vzorků byly stanoveny pomocí termogravimetrie. Nejdůležitějším sledovaným parametrem této práce byla změna hydratačních charakteristik. K jejich studiu jsme vyvinuli a aplikovali několik nových termoanalytických a NMR relaxometrických přístupů. Ve snaze napodobit přírodní procesy byla studována sorpce vody huminovými kyselinami z prostředí s kontrolovanou vzdušnou vlhkostí. Byly pozorovány kvalitativní a kvantitativní hlediska sorpce vody. Zesíťování za použití formaldehydu způsobilo snížení sorpční kapacity vlhkosti. Tato změna je připisována separaci funkčních skupin a menší strukturní kompaktnosti. Zesíťované huminové kyseliny dále vykazovaly rychlejší příjem vody a přibližně třikrát větší kapacitu zádrže vody než původní huminové kyseliny. V případě použití karbodiimidu (ve vodě rozpustného N-Ethyl-N-(3-dimethylaminopropyl)karbodiimidu (EDC)) obsahovaly výsledné produkty 14–40 % původních karboxylových skupin. I přesto tyto látky překonaly schopnost sorpce vlhkosti původního nemodifikovaného vzorku o 10–14 % po kondiciaci v prostřední se 100% relativní vzdušnou vlhkostí. Navzdory rigidnější struktuře vykazovaly EDC deriváty rychlejší bobtnání a dosáhly téměř stejné kapacity zádrže vody po 18 dnech jako původní vzorek. Vzorky modifikované karbodiimidy vykazovaly známky degradace již po 3–9 dnech což částečně snižuje jejich využitelnost. Získané výsledky naznačují, že kapacita zádrže vody, kinetika bobtnání a schopnost sorpce vlhkosti huminových kyselin nejsou výhradně určeny koncentrací karboxylových skupin, nebo dalších polárních fragmentů, ale také jejich vzájemným rozmístěním a distribucí velikosti pórů na povrchu a také uvnitř struktury. Získané poznatky této studie mohou sloužit například k produkci půdních kondicionérů založených na huminových kyselinách, tj. remediačních preparátů s požadovanými, ale především nastavitelnými schopnostmi poutat a následně uvolňovat vodu do okolního prostředí. V neposlední řadě přispějí uvedené závěry ke zkvalitnění základního porozumění procesu hydratace v modifikovaných a původní vzorcích, což je přínosné ve vztahu k objasnění hydratace komplexních přírodních systémů a to zejména přírodní organické hmoty.
|
|
|
Optimation of inoculation process of ductile iron
Ulm, Daniel ; Pecina, Vladimír (referee) ; Roučka, Jaromír (advisor)
The master‘s thesis deals in theoretical part with the casting classification, ductile iron casting, its inoculation and modification and quality evaluation using thermal analysis, image analysis and testing of mechanical properties. The aim of the practical part was to test the effects of preconditioning on the properties of ductile iron and to find out whether it is able to replace the current method of inoculation or to increase the mechanical properties of ductile iron castings. The state of the ductile iron was under control by spectral and thermal analysis. The mechanical properties and image analysis were checked on finished casting.
|
|
|
Study of Exciters of Anhydrite Binders
Duda, Štěpán ; Vavrušková,, Lenka (referee) ; Gazdič, Dominik (advisor)
Presented diploma thesis is dealing with study of exciters of anhydrite binders. Theoretical part is dedicated to study of available domestic and foreign literature on a given topic. Attention is also paid to the study of the current research at the institute of THD. In the experimental part is developed a proposal of potential exciters of hydration on the basis of literature and according to the results of the research at the institute of THD. Next is proposed the methodological concept of the work. Testing of the monitored technological features follows. The study of the hydration process was recorded using XRD analysis and thermal analysis. Evaluation of the results was implemented by the mutual comparing of prepared recipes.
|
|
| |
|
|
Structural and morphological characterization of polyamide buckles
Kubíčková, Eva ; Poláček, Petr (referee) ; Bálková, Radka (advisor)
The work deals with structrural and morphological characterization of polyamide buckles used to fasten webbins. The buckles were produced in five different years, a few of those produced in 2000 and 2004 were broken. The aime is to determine the type of polyamide and the cause of fracture of the buckles during using. The buckles were characterized in terms of structure and composition by Fourier-transform infrared spectroscopy in a mode of attenuated total reflaction, differential scanning calorimetry, thermogravimetry and X-ray diffraction. The buckles were made of polyamide 12. The broken buckles showed higher melting point, lower thermal stability and, in addition to modification it also contains modification, which is more fragile and probably represents the cause of fracture.
|
|
|
Application of thermal analysis in energetics
Skala, Šimon ; Šnajdárek, Ladislav (referee) ; Moskalík, Jiří (advisor)
This bachelor´s thesis deals with the thermal analysis. The first part contains general information about thermal analysis. The second part provides overview basic types of thermal analysis methods. In the third part there are described in detail two main thermal analysis methods. The last section is focused on realization and evaluation of thermogravimetric analysis of sample of a brown coal.
|
|
|
Utilization of thermal analysis in study on protein denaturation
Bošeľová, Miriam ; Pekař, Miloslav (referee) ; Sedláček, Petr (advisor)
This bachelor thesis deals with the use of techniques of thermal analysis in the study of thermal denaturation of proteins. As a model protein was chosen lysozyme. In the experimental part were used two methods of thermal analysis – differential scanning calorimetry (DSC) and temperature modulated differential scanning calorimetry (TMDSC). One of the objectives of the study was to determine the utility of DSC and TMDSC in the study of lysozyme denaturation and to futher characterize the results we can obtain from the individual methods. Another goal was the optimization of TMDSC. During optimalization of TMDSC heat-iso, heat-only and heat-cool modes were compared in 60 seconds and 100 second periods. By selected methods was observed denaturation of lysozyme. Denaturation of lysozyme is predominantly created by reversible component of the heat flow and the denaturation temperature is in the range of 71,16 °C to 75,21 °C depending on the set parameters.
|
|
|
Study on phase transitions in humic substances
Grebíková, Lucie ; Šmejkalová, Daniela (referee) ; Kučerík, Jiří (advisor)
The work is aimed to examine the potential applications of temperature modulated differential scanning calorimetry in study on phase transitions in humic acids. Experiments will deal with both humic standards and the solid rests after sequential extraction of specific molecular fractions to reveal their role in secondary structure of humic acids.
|
|
|
Water retention capacity of humic substances
Cihlář, Zdeněk ; Šmejkalová, Daniela (referee) ; Kučerík, Jiří (advisor)
Humic acids were extracted from South Moravian lignit. That humic sample was oxidized by either H2O2 or HNO3. In next step, oxidized humic acids were polymerized by formaldehyde in order to obtain cross-linked structures with improved water retention capacity. Affinity to water and water retention capacity of obtained products were studied by thermal analysis (DSC – differential scanning calorimetry and TGA – thermogravimetric analysis). In order to study above-mentioned parameters two different methods were used. First approach represented sorption of water to humic acids from three controlled humidities, for description of those processes TGA measurement was used. Second study was based on the DSC monitoring of water excess sorption. Results obtained from TGA measurements showed an increasing sorption ability with increasing relative humidity of the environment. DSC measurerents in hermetically sealed containers resulted in an increasing content of water bound by humic acids structures. All the modified samples of humic acids (oxidized as well as oxidized and modified by formaldehyde) gave higher retention capacity in comparion with the parental humic sample.
|
guest ::
