|
|
Rozklad a stabilita organické hmoty v půdě
Tabaková, Eva ; Enev, Vojtěch (oponent) ; Klučáková, Martina (vedoucí práce)
V pôde sa rastlinný materiál rozkladá pôsobením viacerých faktorov. Pri tomto procese sa časť uhlíka vracia do atmosféry vo forme oxidu uhličitého a druhá časť sa stabilizuje v pôde. Táto diplomová práca je zameraná na štúdium rozkladu a stability organickej hmoty v pôde, za pomoci jednoduchej a inovatívnej metódy TBI. Použitím metódy bola skúmaná zmena hmotnosti po inkubačnej dobe 90 dní, kedy dochádzalo k degradácii biomasy zeleného čaju v pôde kambizeme. Čajové vrecká nám v tomto prípade poskytli cenné informácie o rozklade a množstve uhlíka v pôde, keďže samotná biomasa má organický pôvod. Prakticky sa tieto informácie opierajú o fakt, že pôda a samotné dekompozičné procesy majú priamy dopad na zmenu klímatických podmienok. Vďaka ďalším analytickým metódam, a to elementárnej analýze, termogravimetrickej analýze a infračervenej spektroskopii s Furierovou transformáciou, boli získané nepostrádateľné informácie o zloženi čajovej biomasy.
|
|
|
Studium a charakterizace organických látek ve vzorku biouhlu
Vojáčková, Beáta ; Kalina, Michal (oponent) ; Enev, Vojtěch (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce charakterizuje biouhel z fyzikálně-chemického hlediska. Teoretická část pojednává o biouhlu, jakožto půdním kondicionéru, jeho vlasnostech, použití, výrobě a v neposlední řadě jeho vlivu na své okolí. Pro lepší charakterizaci organických a anorganických látek, byl použit fosfátový pufr, jenž zajišťuje jejich specifickou extrakci vlivem neutrálního pH. Druhou cestou je využití dešťové vody, která simuluje podmínky půdního prostředí. V experimentální části jsou diskutovány, jak přečištěné vzorky extrahované pufrem, tak vzorky s dešťovou vodou, které byly podrobeny měření pH a konduktivity, termogravimetrické analýze (TGA), elementární analýze (EA) a infračervené spektrometrii s Fouierovou transformací (FTIR-ATR). Pomocí termogravimetrie byla stanovena vlhkost a obsah popela, který pro nás představuje anorganický nespalitelný podíl. Na základě stanoveného obsahu popela a vlhkosti byly extrakční výtěžky přepočteny na bezpopelové hm. %. Výsledky EA nám poskytly informace o obsahu biogenních prvků a základních fyzikálně-chemických charakteristik v biouhlu. Naproti tomu, metoda FTIR definovala přítomnost jednotlivých funkčních skupin a specifických konstitučních jednotek přítomných v extraktech. Tyto informace nám umožňují lepší pochopení environmentálního vlivu biouhlu na půdní ekosystém.
|
|
|
Spektrometrické metody pro výzkum huminových látek
Enev, Vojtěch ; Maršálek, Roman (oponent) ; Sýkorová, Ivana (oponent) ; Klučáková, Martina (vedoucí práce)
Hlavním cílem disertační práce bylo studium fyzikálně-chemických vlastností huminových látek (HL) prostřednictvím moderních instrumentálních technik. Předmětem studia této disertační práce byly HL izolované z jihomoravského lignitu, jihočeské rašeliny, lesní půdy Humic Podzol a extraktu hnědé mořské řasy Ascophyllum nodosum. S ohledem na poznání struktury a reaktivity těchto unikátních “biokoloidních” sloučenin byly mimo jiné studovány i standardy, které jsou dodávány mezinárodní společností pro výzkum huminových látek tzn. Leonardite HK, Elliott Soil HL a Pahokee Peat HL. Za tímto účelem byly veškeré HL charakterizovány pomocí elementární analýzy (EA), molekulové absorpční spektrometrie v ultrafialové a viditelné oblasti elektromagnetického záření (UV/Vis), infračervené spektrometrie s Fourierovou transformací (FTIR), spektrometrie nukleární magnetické resonance isotopu uhlíku 13C (LS 13C NMR), ustálené a časově rozlišené fluorescenční spektrometrie. Z naměřených fluorescenčních, UV/Vis a 13C NMR spekter byly vypočteny fluorescenční indexy, absorpční koeficienty, hodnoty specifických absorbancí a strukturní parametry, které byly využity k základní charakterizaci těchto “biokoloidních” sloučenin. Infračervená spektrometrie s Fourierovou transformací byla použita k identifikaci funkčních skupin a strukturních jednotek studovaných HL. V oblasti “otisku palce” tzv. fingerprintu komplikují identifikaci infračervených spekter HL překrývající se absorpční pásy jednotlivých funkčních skupin. Tento problém byl řešen pomocí Fourierovy autodekonvoluce. Stacionární fluorescenční spektrometrie byla využita k detailnější charakterizaci použitých HL s ohledem na poznání jejich původu, jednotlivých strukturních jednotek, množství substituentů uplatňujících elektron-donorní a elektron-akceptorní efekt, obsahu reaktivních funkčních skupin, “molekulární” heterogenity, stupně humifikace aj. Pomocí upravené Stern-Volmerovy rovnice byly získány parametry komplexace vzorků Elliott Soil s Cu2+, Pb2+ a Hg2+ ionty, které jsou základními kritérii posouzení reaktivity těchto “biokoloidních” sloučenin. Klíčovou oblast celé disertační práce pak tvoří časově rozlišená fluorescenční spektrometrie. Poprvé je zde použita metoda tzv. časově rozlišených přes plochu normalizovaných spekter (TRANES), ze kterých lze určit, zda pozorovaná emise HL pochází ze dvou či více emisních jednotek, nebo pouze z jedné. Z průběhu časově rozlišených emisních spekter (TRES) bylo usuzováno o viskozitě mikroprostředí okolo excitovaných fluoroforů HL.
|
|
|
Izolace uhlíkových nanočástic z jihomoravského lignitu
Drozdová, Miroslava ; Enev, Vojtěch (oponent) ; Pekař, Miloslav (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce pojednává o problematice izolace uhlíkových nanočástic z lignitu, který se zdá být jejich levným zdrojem. Cílem práce je vypracovat rešerši na téma využití uhelných matric jako zdroje uhlíkatých nanočástic a také navrhnout a provést další experimenty testující využitelnost jihomoravského lignitu. Na základě literární rešerše byl pro získání uhlíkových nanočástic z lignitu navržen jednoduchý mechanochemický postup. Lignit byl mechanicky namáhán ultrazvukovým dezintegrátorem za současného působení vody nebo peroxidu vodíku. Z lignitu se povedlo izolovat částice fluoreskující v modré oblasti viditelného světla, postup ale bude potřeba dále upravit. Jihomoravský lignit by však mohl být zdrojem uhlíkových nanočástic.
|
|
|
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.
|
|
|
Vývoj a optimalizace přípravy masti na hojení popálenin
Müllerová, Kristýna ; Sedláček, Petr (oponent) ; Enev, Vojtěch (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce si klade za cíl připravit masti na bázi masťového základu s přídavkem bioaktivní složky chlorofylu podle receptury od neznámého lékaře. V teoretických základech byla provedena základní charakteristika emulzí, byla popsána zejména jejich nestabilita a možné způsoby stabilizace. Dále je čtenář obeznámen s bioaktivní látkou chlorofylu, vybranými mastmi na hojení popálenin a ran a na závěr s využitím v medicíně. V Experimentální části byla popsána příprava emulzních základů mastí. Na základě provedené analýzy stability pomocí analytické odstředivky byly vybrány dva masťové základy, do kterých byly přidány další složky – chlorofyl, včelí vosk a extrakt z heřmánku pravého. Byla studována stabilita při 25 °C a 37 °C kompletně připravených mastí, tato analýza byla provedena i po delším časovém intervalu. S využitím ATR-FTIR spektrometrie byly u připravených mastí, jednotlivých složek masťového základu i samotného chlorofylu identifikovány přítomné funkční skupiny. Na základě měření stability zhotovených mastí a reologického měření (oscilační a rotační měření) bylo vyhodnoceno, že nejlepší vlastnosti vykazovala připravená mast s masťovým základem tvořeným 30 hm. % bílou vazelínou a 70 hm. % syndermanem.
|
|
|
Uhlíkaté nanočástice z lignitu
Kohoutková, Eliška ; Enev, Vojtěch (oponent) ; Pekař, Miloslav (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zaměřuje na lignit jako na potenciální surovinu pro extrakci uhlíkových kvantových teček. Na základě literární rešerše byl pro lignit navržen mechanochemický postup izolace těchto nanočástic, kdy byl lignit mechanicky namáhán a následně oxidován v peroxidu vodíku. Z výsledků vyplývá, že navržený postup bude třeba dále upravit, ale lignit by mohl být použitelný jako výchozí surovina pro výrobu uhlíkových kvantových teček.
|
|
|
Optimalizace metod pro posouzení vlivu biouhlu na růst modelových rostlin
Štorková, Natálie ; Enev, Vojtěch (oponent) ; Kalina, Michal (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce studuje vliv biouhlu na růst modelové rostliny a optimalizuje metody pro jeho posouzení. V teoretické části jsou popsány vlastnosti a využití pomocných půdních látek, kdy velká pozornost je věnována především biouhlu. Na základě literární rešerše byla jako modelová rostlina pro kultivační experiment zvolena kukuřice setá (Zea mays) a byly určeny aplikační dávky biouhlu. Kultivační experiment probíhal v pěstebním boxu s řízeným osvitem a závlahou. Pro vyhodnocení vlivu biouhlu na kvantitativní a kvalitativní vlastnosti modelových rostlin se využilo průběžné měření výšky rostlin v závislosti na době kultivace, vážení suché hmotnosti rostlin po ukončení kultivace, a také obrazové analýzy kořenového systému. Ze získaných dat je zřejmé, že rozdíly v růstu byly ovlivněny jak aplikační dávkou a typem biouhlu, tak i druhem půdy ve které kultivační experiment probíhal.
|
|
|
Molekulární organizace huminových kyselin v roztocích
Chytilová, Aneta ; Enev, Vojtěch (oponent) ; Klučáková, Martina (vedoucí práce)
Rozmanitá struktura a obsah velmi různorodých funkčních skupin huminových kyselin jednak činí tyto látky velmi vděčným studijním materiálem pro celou řadu vědeckých pracovišť, především však zapříčiňuje celou řadu jejich velmi zajímavých vlastností. Jedná se primárně o vlastnosti spektrální, koloidní, elektrochemické, iontově výměnné a sorpční. Využití huminových kyselin v širokém oborovém spektru je předmětem dalšího výzkumu a vývoje. Tyto složité heterogenní polydisperzní látky jsou převážně cyklického aromatického charakteru, což podle některých studií má za následek jejich hnědé zbarvení. Obecně existuje více teorií předpokládající jejich možnou sekundární strukturu. Studium struktury a konformace huminových kyselin ve vodných roztocích bylo hlavním předmětem této práce. Pro tyto účely byly připraveny koncentrační řady huminových kyselin ve čtyřech různých prostředích: 0,1 M NaOH, ve vodě s pH následně upraveným na hodnotu 12 (bazické prostředí), 0,1 M NaOH + 0,1 M HCl, 0,1 M NaCl (neutrální prostředí). Ke studiu konformace byly využity tyto analytické metody: ultrafialová a viditelná spektrometrie, dynamický rozptyl světla, elektroforetický rozptyl světla, měření hustoty, potenciometrické stanovení pH a přímá konduktometrie. Při experimentování byl kladen důraz především na čistotu huminových kyselin extrahovaných z lignitu.
|
|
|
Využití chromatografie na tenké vrstvě (TLC) k frakcionaci huminových látek
Hegrová, Nela ; Doskočil, Leoš (oponent) ; Enev, Vojtěch (vedoucí práce)
Hlavním cílem této bakalářské práce bylo navrhnout a optimalizovat metodu frakcionace organické hmoty huminových látek (HL) pomocí tenkovrstevné chromatografie TLC. Standardy HL Pahokee Peat byly charakterizovány termochemickými a spektrometrickými technikami jako je termogravimetrie, elementární analýza, UV/Vis a infračervená spektrometrie s Fourierovou transformací. K fyzikálně-chemické charakterizaci organických frakcí bylo využito molekulové absorpční spektrometrie v ultrafialové a viditelné oblasti elektromagnetického záření a steady-state fluorescenční spektrometrie. Pomocí fluorescenční spektrometrie bylo zjištěno, že HL jsou složeny z fluoroforů huminového a ne-huminového (proteinového) charakteru. Organické frakce odpovídající huminovým fluoroforům byly charakterizovány vyšší aromaticitou, střední molekulovou hmotností a v neposlední řadě i vyšším obsahem kyslíkatých substituentů na aromatickém jádře. Naproti tomu organické frakce odpovídající proteinovým konstitučním jednotkám se vyznačovaly velmi nizkými hodnotami indexu humifikace, které vypovídají o mikrobiálním původu těchto organických látek během geneze HL Pahokee Peat.
|
host ::
