|
|
Vliv reaktivity na transport kovových iontů v huminových gelech
Smitalová, Michaela ; Pabst, Willi (oponent) ; Klučáková, Martina (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá studiem difúze měďnatých iontů v huminových hydrogelech. Hydro-gely byly připraveny z několika vzorků huminových kyselin lišících se způsobem a pod-mínkami jejich izolace z původních matric. U vybraných vzorků huminových kyselin byla provedena selektivní blokace reaktivních funkčních skupin (COOH, OH) metylací pomocí trimetylsilyl-diazometanu. Úspěšnost provedené metylace a zablokování funkčních skupin byla ověřeny pomocí FT-IR spektrometrie. Byla provedena sada difúzních experimentů. Experimentální uspořádání bylo voleno tak, aby pro zpracování dat mohl být využit mate-matický aparát okamžitého plošného zdroje. Základem použité metody bylo stanovení roz-ložení koncentrace měďnatých iontů v hydrogelech, jejich plátkováním, extrakcí do roztoku a stanovením koncentrací v extraktech pro jednotlivé plátky pomocí UV-VIS spektro-metrie. Na základě získaných experimentálních dat poté byly určeny efektivní difúzní koe-ficienty. Výsledné hodnoty v sobě zahrnují jak vliv struktury jednotlivých hydrogelů, tak vliv jejich reaktivity vůči měďnatým iontům. U vybraných vzorků byly připraveny gely s definovaným obsahem blokovaných funkčních skupin, což umožnilo prozkoumat vliv reaktivity na difúzi měďnatých iontů bez zásadních změn ve struktuře gelu (pórovitost). Blokace funkčních skupin se projevila v nižších hodnotách difúzních koeficientů v porovnání s gely připravenými z huminových kyselin takto nemodifikovaných. Byl též prokázán vliv postupu izolace huminových kyselin a jejich vlastností na difuzivitu.
|
|
|
Stanovení pKa huminových kyselin pomocí UV/VIS spektrometrie
Kratochvílová, Romana ; Maršálek,, Roman (oponent) ; Klučáková, Martina (vedoucí práce)
Chování huminových kyselin ve vodných roztocích úzce souvisí s obsahem kyselých funkčních skupin a jejich disociačními schopnostmi. Pro studium acido-bazických vlastností huminových kyselin jsou nejčastěji využívány titrační metody, jejichž výsledky by měly vést ke stanovení obsahu jednotlivých funkčních skupin a jejich pKa. Stanovené hodnoty ovšem závisí na mnoha faktorech včetně rychlosti titrace. Proto bylo použito spektroskopické stanovení disociační konstanty, což je metoda, jejíž použitelnost byla ověřena v předcházející bakalářské práci, kde bylo potvrzeno, že hodnoty pKa stanovené touto metodou popisují skutečné disociační chování huminových kyselin ve vodě lépe než tradiční titrační metody. Principem nově použité spektrofotometrické metody je příprava roztoků huminových kyselin ve třech různých prostředích s rozdílnými hodnotami pH. V silně zásaditém prostředí jsou kyselé skupiny huminových kyselin prakticky úplně disociovány a měřená absorbance je způsobena aniontem „humátu“. Naopak v silně kyselém prostředí je jejich disociace potlačena natolik, že měříme absorbanci nedisociovaných molekul huminových kyselin. Jako neutrální prostředí byla v předchozí práci použita deionizovaná voda. Rozpouštění huminových kyselin ve vodě a další ředění však v některých případech značně ovlivňovalo pH výluhu, proto byla v rámci této diplomové práce voda nahrazena octanovým pufrem buď při ředění nebo již při samotném rozpouštění. V obou případech bylo použitím tlumivého roztoku dosaženo stabilnějších hodnot pH, což pozitivně ovlivnilo stanovení pKa touto metodou. Tato práce si konkrétně klade za cíl proměření UV/VIS spekter roztoků huminových kyselin při různých hodnotách pH a stanovení jedné střední hodnoty pKa, která by mohla být snadno využita ke srovnání disociačního chování různých vzorků. Na základě naměřených dat byly stanoveny střední hodnoty pKa huminových kyselin a srovnány s hodnotami získanými alkalimetricky. UV/VIS spektra v kombinaci s výsledky měření pH a vodivosti dále prokázala odlišnosti v chování různě připravených vzorků huminových kyselin.
|
|
|
Konformace a molekulární organizace huminových kyselin ve vodných roztocích
Věžníková, Kateřina ; Pospíšilová, Ľubica (oponent) ; Klučáková, Martina (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá studiem konformace a molekulární organizace huminových kyselin ve vodných roztocích. Huminové látky mají heterogenní a polydisperzní povahu, proto nebyla doposud zcela objasněna jejich sekundární struktura stejně jako jejich konformační uspořádání. Konformace huminových látek v roztocích jsou převážně stabilizovány slabými disperzními silami, jako jsou Van der Waalsovy, -, CH- interakce a vodíkové vazby. Huminové látky v roztocích mají tendenci tvořit agregáty, které jsou drženy pohromadě především intermolekulárními hydrofobními interakcemi. Byly připraveny koncentrační řady huminových kyselin ve třech různých prostředích se stejnou iontovou silou: NaOH a NaCl (připravený buď neutralizací NaOH pomocí HCl, nebo přímým ředěním roztokem NaCl). Pro stanovení konformace a molekulární organizace huminových kyselin ve vodných roztocích byly použity následující analytické metody: potenciometrické stanovení pH, přímá konduktometrie, ultrafialová a viditelná spektrometrie, měření hustoty, dynamický rozptyl světla, laserová Dopplerova velocimetrie a vysoce rozlišovací ultrazvuková spektrometrie. Bylo potvrzeno, že konformace a molekulární organizace huminových kyselin ve vodných roztocích závisí nejen na pH prostředí, ale i na jeho chemické povaze a koncentraci při stejném pH. Výsledky ukázaly, že hydrodynamický průměr částic se výrazně zvyšuje v prostředí NaCl připraveném neutralizací NaOH pomocí HCl zvláště při nízkých koncentracích huminových kyselin, čemuž odpovídají i vyšší hodnoty zjištěného zeta potenciálu. Koncentrační závislosti ultrazvukové rychlosti a stlačitelnosti roztoků huminových kyselin v daných prostředích rovněž ukazují na změny konformace a molekulární organizace korespondující s výsledky ostatních použitých metod.
|
|
|
Vliv půdního hospodaření na vlastnosti huminových látek
Rubínková, Eva ; Pospíšilová, Ľubica (oponent) ; Klučáková, Martina (vedoucí práce)
Cílem diplomové práce je posoudit vliv hospodaření (osevní postup na orné půdě a půdy s travním porostem) na kvantitu a kvalitu huminových látek. Tyto vlastnosti jsou závislé nejen na způsobu obdělávání půdy, ale také na klimatických podmínkách, ke kterým patří např. srážky, teplota, nadmořská výška, hladina podzemní vody a obsah jílu. Významně ovlivněnými faktory jsou obsah a forma organického uhlíku, které jsou velmi úzce spjaty právě s huminovými látkami. V této práci byl pak sledován vývoj obsahu a vlastností půdních huminových kyselin v daném časovém období a byl posouzen vliv osevného postupu na změny fyzikálních a chemických vlastností huminových látek v půdním prostředí. Diplomová práce je realizována ve spolupráci s Mendlovou univerzitou v Brně, která dodala vzorky ke zpracování. Studované půdní vzorky byly odebrány z humusového horizontu kambizemě modální Vatín v letech 1999–2006, vždy na podzim. Jednotlivé vzorky byly charakterizovány dostupnými analytickými metodami, které jsou běžně používány v oblasti výzkumu huminových látek. Jde především o fluorescenční spektrometrii, UV-VIS a IR spektrometrii a acidobazické a konduktometrické titrace.
|
|
|
Vliv aplikace kompostu na vlastnosti půdních huminových látek
Enev, Vojtěch ; Pospíšilová, Ľubica (oponent) ; Klučáková, Martina (vedoucí práce)
Tato diplomová práce je zaměřena na studium vlivu přídavku kompostu na půdní huminové látky extrahované z černozemě luvické. Huminové látky extrahované z půdy a kompostu byly charakterizovány pomocí titrace s potenciometrickou a konduktometrickou indikací, UV-VIS, FT-IR a 3D EEM fluorescenční spektroskopií. Černozem luvická byla obohacena o 124, 239 a 478 t/ha kompostu a tyto dávky byly zapraveny do hloubky 150 mm. Hlavním cílem práce bylo posouzení vlivu přídavku kompostu na fluorescenční chování půdních HL a lokalizace daných fluorescenčních maxim v emisně excitačních spektrech. Další část diplomové práce byla zaměřena na studium spektroskopických vlastností půdních HL a kompostu pomocí UV-VIS a infračervené spektroskopie s Fourierovou transformací. Huminové látky byly charakterizovány humifikačním indexem E4/E6 a transmisními vibračními spektry. Posledním cílem této práce byla charakterizace výluhů půdních HL a kompostu pomocí acidometrické titrace. Z naměřených titračních křivek byly vypočítány hodnoty látkového množství H+ iontů pro každý vzorek.
|
|
|
Sorpční schopnosti huminových kyselin
Pokorná, Markéta ; Havelcová, Martina (oponent) ; Klučáková, Martina (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývá huminovými kyselinami a jejich schopnostmi adsorbovat na svém povrchu kovové ionty. Huminové kyseliny jsou aromatické polycyklické sloučeniny s postranními řetězci, na kterých jsou především karboxylové a fenolové funkční skupiny. Díky těmto skupinám mohou huminové kyseliny tvořit různě stabilní komplexy s kovovými ionty a pomáhat tak k částečné imobilizaci polutantů v přírodě. V této práci byla studována sorpce Pb2+ a Zn2+ iontů na huminových kyselinách pomocí relativně nové elektroanalytické metody zvané galvanostatická rozpouštěcí chronopotenciometrie. K popisu experimentálních dat byla použita Freundlichova a Langmuirova izoterma. Z výsledků vyplývá, že adsorbované množství zkoumaných kovových iontů roste s jejich zvyšující se koncentrací. Dále bylo zjištěno, že olovo se sorbuje na huminových kyselinách mnohem lépe než zinek. Oba kovy se sorbují lépe z roztoku obsahujícího pouze jeden iont kovu než v přítomnosti čtyř kovů současně (Cd, Cu, Zn a Pb), kde není sorpce těchto kovů ovlivňována přítomností dalších kovů.
|
|
|
Stability of complexes of humic acids with heavy metals
Nováčková, Kristýna ; Šmejkalová, Daniela (oponent) ; Klučáková, Martina (vedoucí práce)
This diploma thesis focuses on comparison of thermo-oxidative and chemical stability of metal complexes with humic acids. Three elements representing the group of heavy metals were selected for these experiments (cobalt, copper, nickel). The utilized humic acid was extracted from South-Moravian lignite. Differently concentrated solutions of metals were used for complexes preparation, in order to observe the influence of their initial concentration on both studied stabilities of prepared complexes. Chemical stability of metal complexes was assessed in term of metal ions release from the humic acid structure into two different extraction agents (HCl, MgCl2). Thermo-oxidative behaviour was investigated employing methods of thermal analysis: differential scanning calorimetry (DSC) and thermogravimetric analysis (TGA) in particular. The results of this work bring deeper insight into the realm of metal interaction with the humified part of soil organic matter; and at the same time try to shed light on the fate of metal pollutants in the environment and help in the desirable knowledge of treatments such as soil decontamination and remediation.
|
|
|
Interakce fosfolipidů s polyelektrolyty ve vodném prostředí
Maivaldová, Iva ; RNDr.Miroslav Gál, Ph.D. (oponent) ; Klučáková, Martina (vedoucí práce)
Tato práce je zaměřena na stanovení agregačního chování vybraných fosfolipidů (lecitin; 1,2-dipalmitoy-sn-glycero-3-fosfocholin) ve vodě a jeho ovlivnění přídavkem nativního hyaluronanu o různých molekulových hmotnostech a koncentracích. Toto chování bylo sledováno pomocí fluorescenční spektroskopie za využití pyrenu a perylenu jako fluorescenčních sond schopných penetrovat do hydrofobních kavit formovaných agregátů. Byla stanovena kritická agregační koncentrace a koncentrace odpovídající počátku agregace lecitinu. Pro 1,2-dipalmitoyl-sn-glycero-3-fosfocholin bylo možno stanovit pouze počátek agregace. Hodnoty tohoto parametru si pro lecitin a 1,2-dipalmitoyl-sn-glycero-3-fosfocholin řádově odpovídají. Bylo zjištěno, že přídavek nativního hyaluronanu má pouze v některých systémech nepatrný vliv na agregační chování vybraných fosfolipidů.
|
|
|
Využití průtokové coulometrie ve studiu transportu kovových iontů v huminových gelech
Kalina, Michal ; Pabst, Willi (oponent) ; Klučáková, Martina (vedoucí práce)
Tato diplomová práce je zaměřena na studium nestacionární difúze měďnatých iontů v gelech huminových kyselin. Hlavním cílem práce byla optimalizace podmínek pro využití elektrochemického analyzátoru EcaFlow 150 GLP pro studium difúzních experimentů. Další část diplomové práce byla zaměřena na dosažení konstantních koncentračních profilů měďnatých iontů v huminových gelech. Posledním cílem bylo studium síly vazby mezi měďnatými ionty a huminovými kyselinami. Difúze byla charakterizována hodnotami difúzních toků a koncentračními profily měďnatých iontů v gelech. Data potřebná pro výpočet těchto veličin byla získána proměřením připravených extraktů z plátků huminových gelů po difúzi na elektrochemickém analyzátoru EcaFlow 150 GLP. Ze získaných výsledků vyplývá, že použitá metoda je po aplikaci několika úprav využitelná ke studiu difúzních experimentů. Extrakcí iontů z gelů pomocí různých činidel bylo dosaženo frakcionace měďnatých iontů podle síly vazby k huminovým kyselinám.
|
|
|
Molecular study of lipids in humic acids by sequential chemical degradation
Bachratá, Radka ; Grasset, Laurent (oponent) ; Klučáková, Martina (vedoucí práce)
Soil lipids were shown to have relatively high resistance to biodegradation and therefore could provide information on organic matter sources and diagenetic processes. Soil organic matter is highly heterogeneous and different dynamic pools have been evidenced. However the links between these pools and molecular structure have not yet been established. Lipid and bitumen analyses were performed for two samples (i.e. peat and lignite). Numerous compound classes (free hydrocarbons and free ketones, bound alkanols, bound fatty acids, bound -hydroxy acid, bound diacids and polycyclic compounds) were identified in both samples and their different distribution was determined. GC/MS analysis of the free and bound lipids has revealed different main sources depending on the differential degradation. Some similarities could be a strong sign of the preservation of a part of waxes and suberins from higher plants (long chained bound fatty acids.) Large differences in lipid molecular composition were observed between the samples, illustrating the importance of studying lipids from a young sediment (peat) and an older one (lignite).
|
host ::
RSS.