|
|
Studium rozkladu těkavých uhlovodíků v nerovnovážném plazmatu klouzavého obloukového výboje za atmosférického tlaku
Töröková, Lucie ; Rašková, Zuzana (oponent) ; Kozáková, Zdenka (vedoucí práce)
V teoretické části diplomové práce se zabývám principem klouzavého obloukového výboje v nerovnovážném plazmatu, jeho vlastnostmi a použitím na rozklad těkavých organických látek (VOC). Plazmové techniky vytváří perspektivní alternativu ke klasickým metodám jako jsou například adsorpce, biofiltry, termické procesy, vymražování a kondenzace. Dále je v teoretické části popsána metoda použitá k analýze produktů rozkladu, plynová chromatografie spojená s hmotnostním spektrometrem (GC-MS). Experimentální část přináší celkový popis aparatury založené na klouzavém obloukovém výboji (GlidArc), v němž byly rozkládány těkavé organické látky. Těkavá organická látka je do reaktoru vnášena ze zásobníku nosným plynem (dusíkem). Jako pracovní plyn byl užíván syntetický vzduch. Na reaktor navazuje zařízení pro odběr vzorků k analýze. Zařízení je vybaveno několika otvory pro odběr vzorků metodou SPME vláken, metodu sorpčních trubiček a speciální otvor pro vstup sondy z přístroje Testo 350 M/XL, který umožňuje okamžitou analýzu nízkomolekulárních látek. Pro stanovení vysokomolekulárních produktů rozkladu byla využita technika GC-MS. Přímo byly analyzovány produkty rozkladu nasorbované na SPME vláknech, látky sorbované aktivním uhlím byly extrahovány pomocí sirouhlíku. Analýzou vzorků odebraných pomocí SPME vláken byly nalezeny hlavní produkty rozkladu, kterými jsou v případě hexanu pentanal, 4 metyl-3-pentanal, 2-butoxy-etanol a pentan. V případě rozkladu cyklohexanu byly detekovány 3-metyl-butanal, propanal, cyklohexanon, 5-hexenal a 2-pentyn-1-ol, hlavními produkty rozkladu xylenu pak byly metyl-benzen, benzaldehyd, 4-metyl-benzaldehyd, 1-nitroethyl-benzen a metanol-benzen. Vzorky odebrané pomocí sorpčních trubiček po analýze ukázaly, že se sorbovala především látka, která byla rozkládána, ale produkty rozkladu byly přítomny v příliš nízké koncentraci pro adekvátní analýzu. Proto byly sorpční trubičky využity jen pro kvantitativní stanovení rozkladu látek v závislosti na dodávaném výkonu. Závislost rozkladu látek na výkonu byla sledována i pomocí SPME vláken, která byla použita pro kvalitativní stanovení. Získané výsledky byly téměř shodné v obou případech odběrových technik. Z nízkomolekulárních sloučenin byly při rozkladu všech látek zjištěny v podstatě stejné produkty. Jsou jimi oxid uhličitý, vodík, oxid dusnatý, oxid dusný a voda. Získané výsledky ukazují, že při rozkladu VOC látek vzniká kromě řady potenciálně nebezpečných produktů rozkladu i významné množství oxidů dusíku, který není šetrný k životnímu prostředí. Proto bude nezbytné se studovanou problematikou dále zabývat zejména s ohledem na omezení generace NOx. Na základě kinetického rozboru pak bude možné optimalizovat podmínky rozkladu samotných VOC.
|
|
|
Studium procesů během depozice tenkých organosilikonových vrstev
Flamíková, Kristýna ; Rašková, Zuzana (oponent) ; Krčma, František (vedoucí práce)
Tématem bakalářské je diagnostika plazmatu užívaného pro depozice tenkých vrstev na bázi organo-křemíkových sloučenin. Jako monomer byl využit tetravinylsilan (TVS), diagnostickou metodou byla optická emisní spektroskopie. V teoretické části jsou uvedeny základy optické emisní spektroskopie a základy výpočtu rotační, vibrační teploty a elektronové teploty plazmatu. Vlastní depozice probíhala v pulzním režimu s aktivním výbojem v poměru 1:4 až po 1:499. K čistému TVS bylo postupně přidáváno 10, 40 a 80% kyslíku, celkový průtok směsi činil vždy 0,5 sccm. V jednotlivých spektrech byly identifikovány čáry atomárního vodíku a celá řada rotačních čar odpovídajících molekule vodíku. Dále se podařilo ve spektrech identifikovat molekulární pásy SiH, CH a C2. Během depozice s přidáním kyslíku byly navíc identifikovány atomární čáry kyslíku a kontinuální záření s maximem okolo 550 nm. Z rotačních čar pásu 0-0 molekuly CH byla stanovena rotační teplota, která se pohybovala v rozmezí 1700 - 2100 K. Z atomárních čar vodíku byla stanovena teplota elektronů okolo 1800 K. Na základě zjištěných výsledků se podařilo částečně určit složení plazmatu a byly získány i některé jeho základní charakteristiky.
|
|
|
Studium rozkladu těkavých uhlovodíků v nerovnovážném plazmatu povrchového výboje za atmosférického tlaku
Věrná, Jana ; Rašková, Zuzana (oponent) ; Kozáková, Zdenka (vedoucí práce)
Cílem této diplomové práce bylo studium povrchového plazmatického výboje a jeho možné aplikace v oblasti rozkladu těkavých organických látek (VOC). Úvodem se práce zabývá problematikou těkavých organických látek, vymezením pojmu VOC a shrnutím nejdůležitějších zdrojů emisí VOC a možných technik pro jejich eliminaci. Práce upozorňuje na důležité negativní vlivy VOC jak na lidský organismus, tak na celé životní prostředí. Problematika povrchového výboje a jeho možné aplikace v různých oborech je známa teprve pár let, proto bylo prvním důležitým úkolem sestavení vlastního reaktoru. Plazmový reaktor se skládal z elektrody, která byla tvořena řadou kovových pásků vzájemně oddělených dielektrickou vrstvou. Na povrchu elektrody byl distribuován a regulován výboj. Z důvodů technických omezení byl celý experiment limitován dobou 1 minuty. Experimentální část je zaměřena na popis reaktoru pro povrchový výboj a ostatních prvků aparatury, ve které byl prováděn rozklad VOC. Jako nosný plyn byl použit dusík, který se před vstupem do reaktoru míchal se vzduchem. Látky vzniklé rozkladem byly odebírány pro následnou analýzu. Produkty rozkladu byly zachyceny na SPME vlákna nebo sorpční trubičky. Analýza produktů probíhala v plynovém chromatografu s hmotnostním spektrometrem. Produkty rozkladu, se také analyzovaly pomocí přístroje Testo 350 M/XL. Přístroj poskytl informace o koncentracích malých molekul CO, H2, NO, NO2, CxHy. Jako modelové látky byly použity hexan, cyklohexan a xylen. Analýzou v GC-MS se získal přehled produktů rozkladu hexanu, cyklohexanu a xylenu. Produkty rozkladu byly především různé alkoholy, ketony, aldehydy a sloučeniny benzenu. Přístrojem Testo 350 M/XL nebyla prokázána přítomnost CxHy, pouze velkého množství NO2. Práce se dále zaměřuje na možné vlivy, které by mohly ovlivnit rozklad látek, jako především velikost výkonu nebo vliv změny průtoku kyslíku. Bylo zjištěno, že se zvyšujícím se výkonem klesá účinnost rozkladu. Účinnost rozkladu hexanu byla při nejmenším výkonu 87 %. Poslední část práce se zabývá diagnostikou plazmatu generovaného ve formě povrchového výboje. Záření vystupující z plazmatu bylo vyhodnoceno pomocí optické emisní spektroskopie. Touto metodou lze stanovit některé důležité parametry výboje, např. vibrační a rotační teplotu. Hodnota rotační teploty byla stanovena na 840±80 K a vibrační teplota na 1880±140 K. Zjištěné výsledky lze použít jako základ pro další, rozšířené studium rozkladu VOC v povrchovém výboji.
|
|
|
Studium vlivu elektrolýzy na rozklad organického barviva v diafragmovém výboji v kapalinách
Davidová, Jaroslava ; Rašková, Zuzana (oponent) ; Kozáková, Zdenka (vedoucí práce)
Tato práce je zaměřena na studium různých chemických a fyzikálních vlivů, které se podílejí na rozkladu organických látek v diafragmovém výboji, generovaném ve vodných roztocích. Tento proces se dá využít např. při čištění odpadních vod. Významný vliv na destrukci barviva má při aplikaci nepulzního stejnosměrného napětí elektrolýza. Zjištění míry příspěvku elektrolýzy na procesy ve výboji je hlavním cílem této práce. V teoretické části je uvedena základní teorie vzniku elektrického výboje v kapalinách a samotná elektrolýza s důrazem na procesy vedoucí k destrukci organických sloučenin. Jedná se zejména o produkci reaktivních částic výbojem (radikály, peroxid vodíku, ozon apod.) a elektrochemické reakce na elektrodách. Dále je v této části teoreticky rozebrána analytická metoda, podle níž byly stanovovány koncentrace barviv (UV-VIS spektroskopie). Experimentální část je zaměřena na popis průběhu experimentu, který byl prováděn v zařízení s odděleným katodovým a anodovým prostorem. Oddělení obou prostorů bylo realizováno přepážkou s dielektrickou diafragmou, přičemž propojení obou prostorů bylo zajištěno špendlíkovou dírkou o průměru 0,25 mm. Elektrolytické rozklady byly realizovány při konstantním proudu 30 mA a dodávaný výkon ze zdroje napětí se pohyboval v rozmezí 14–32 W. Pro experimenty byla vybrána dvě saturnová barviva (Direct Red 79 a Direct Blue 106). Protože rozklad barviv je doprovázen odbarvením, byla ke stanovení koncentrace použita UV-VIS spektroskopie v oblasti 380–700 nm. Ve výsledkové části jsou uvedeny různé vlivy působící na rozklad barviva. Mezi tyto vlivy patří různé polarity elektrod, vodivost a pH roztoku, použitý výkon, druh elektrolytu a struktura barviva. Elektrolýza má významný vliv na rozklad malých organických molekul. Rozklad probíhá výhradně v anodovém prostoru, tedy tzv. negativním výbojem. Nejvýhodnější je využití elektrolytu NaCl, kterým se nastaví vodivost na optimální hodnotu 500 S·cm-1. Elektrolytem NaNO3 bylo dosaženo polovičního účinku a elektrolyt Na3PO4 odbourávání neumožnil. Rozklad barviva v anodovém prostoru je také stimulován výrazným snížením pH v důsledku elektrolýzy. Obecně lze říci, že z absolutního hlediska se výbojem dosáhne většího rozkladu než elektrolýzou, ale účinnost elektrolýzy je větší. Jen elektrolýzou je možné dosáhnout vysokého procenta rozkladu při použití relativně nízkého výkonu. U větších molekul je účinnost vyšší při aplikaci výboje.
|
|
|
Uznávání odborné kvalifikace jako nástroj k výkonu povolání v členských státech EU
Tesař Rašková, Zuzana ; Štangová, Věra (vedoucí práce) ; Brádlerová, Libuše (oponent)
Hlavním cílem předložené práce je analýza systému profesního uznávání v EU jakožto nástroje k přístupu a výkonu povolání jako důležitého předpokladu pro realizaci jedné ze čtyř základních svobod EU - volného pohybu osob. Bez ohledu na přijetí směrnice o odborných kvalifikacích v roce 2005 má oblast uznávání odborných kvalifikací v EU již poměrně dlouhou historii. Z právního hlediska je tato právní úprava významná, protože zajišťuje funkčnost svobody volného pohybu osob, z hlediska praktického je naopak významná proto, že požadavky na odbornou kvalifikaci a s nimi související požadavky na jinou způsobilost často představují fakticky největší překážky a bariéry v rámci jednotného trhu EU. Mobilita kvalifikovaných odborníků je v Evropské unii zatím na poměrně nízké úrovni. Do jisté míry by nedostatek odborníků mohli vyřešit lidé s odbornou kvalifikací získanou mimo EU, kteří v současné době čelí velkým problémům s uznáním své kvalifikace. Aby odborníci mohli plně těžit ze svobody pohybu, musí být jejich kvalifikace jednoduše uznaná v ostatních členských státech. Je tudíž nezbytné, aby směrnice o odborných kvalifikacích stanovila jasná a jednoduchá pravidla pro uznávání odborných kvalifikací. Odhaduje se, že samotný systém automatického uznávání na základě harmonizovaných požadavků na minimální...
|
|
|
Studium rozkladu těkavých uhlovodíků v nerovnovážném plazmatu klouzavého obloukového výboje za atmosférického tlaku
Töröková, Lucie ; Rašková, Zuzana (oponent) ; Kozáková, Zdenka (vedoucí práce)
V teoretické části diplomové práce se zabývám principem klouzavého obloukového výboje v nerovnovážném plazmatu, jeho vlastnostmi a použitím na rozklad těkavých organických látek (VOC). Plazmové techniky vytváří perspektivní alternativu ke klasickým metodám jako jsou například adsorpce, biofiltry, termické procesy, vymražování a kondenzace. Dále je v teoretické části popsána metoda použitá k analýze produktů rozkladu, plynová chromatografie spojená s hmotnostním spektrometrem (GC-MS). Experimentální část přináší celkový popis aparatury založené na klouzavém obloukovém výboji (GlidArc), v němž byly rozkládány těkavé organické látky. Těkavá organická látka je do reaktoru vnášena ze zásobníku nosným plynem (dusíkem). Jako pracovní plyn byl užíván syntetický vzduch. Na reaktor navazuje zařízení pro odběr vzorků k analýze. Zařízení je vybaveno několika otvory pro odběr vzorků metodou SPME vláken, metodu sorpčních trubiček a speciální otvor pro vstup sondy z přístroje Testo 350 M/XL, který umožňuje okamžitou analýzu nízkomolekulárních látek. Pro stanovení vysokomolekulárních produktů rozkladu byla využita technika GC-MS. Přímo byly analyzovány produkty rozkladu nasorbované na SPME vláknech, látky sorbované aktivním uhlím byly extrahovány pomocí sirouhlíku. Analýzou vzorků odebraných pomocí SPME vláken byly nalezeny hlavní produkty rozkladu, kterými jsou v případě hexanu pentanal, 4 metyl-3-pentanal, 2-butoxy-etanol a pentan. V případě rozkladu cyklohexanu byly detekovány 3-metyl-butanal, propanal, cyklohexanon, 5-hexenal a 2-pentyn-1-ol, hlavními produkty rozkladu xylenu pak byly metyl-benzen, benzaldehyd, 4-metyl-benzaldehyd, 1-nitroethyl-benzen a metanol-benzen. Vzorky odebrané pomocí sorpčních trubiček po analýze ukázaly, že se sorbovala především látka, která byla rozkládána, ale produkty rozkladu byly přítomny v příliš nízké koncentraci pro adekvátní analýzu. Proto byly sorpční trubičky využity jen pro kvantitativní stanovení rozkladu látek v závislosti na dodávaném výkonu. Závislost rozkladu látek na výkonu byla sledována i pomocí SPME vláken, která byla použita pro kvalitativní stanovení. Získané výsledky byly téměř shodné v obou případech odběrových technik. Z nízkomolekulárních sloučenin byly při rozkladu všech látek zjištěny v podstatě stejné produkty. Jsou jimi oxid uhličitý, vodík, oxid dusnatý, oxid dusný a voda. Získané výsledky ukazují, že při rozkladu VOC látek vzniká kromě řady potenciálně nebezpečných produktů rozkladu i významné množství oxidů dusíku, který není šetrný k životnímu prostředí. Proto bude nezbytné se studovanou problematikou dále zabývat zejména s ohledem na omezení generace NOx. Na základě kinetického rozboru pak bude možné optimalizovat podmínky rozkladu samotných VOC.
|
|
|
Studium rozkladu těkavých uhlovodíků v nerovnovážném plazmatu povrchového výboje za atmosférického tlaku
Věrná, Jana ; Rašková, Zuzana (oponent) ; Kozáková, Zdenka (vedoucí práce)
Cílem této diplomové práce bylo studium povrchového plazmatického výboje a jeho možné aplikace v oblasti rozkladu těkavých organických látek (VOC). Úvodem se práce zabývá problematikou těkavých organických látek, vymezením pojmu VOC a shrnutím nejdůležitějších zdrojů emisí VOC a možných technik pro jejich eliminaci. Práce upozorňuje na důležité negativní vlivy VOC jak na lidský organismus, tak na celé životní prostředí. Problematika povrchového výboje a jeho možné aplikace v různých oborech je známa teprve pár let, proto bylo prvním důležitým úkolem sestavení vlastního reaktoru. Plazmový reaktor se skládal z elektrody, která byla tvořena řadou kovových pásků vzájemně oddělených dielektrickou vrstvou. Na povrchu elektrody byl distribuován a regulován výboj. Z důvodů technických omezení byl celý experiment limitován dobou 1 minuty. Experimentální část je zaměřena na popis reaktoru pro povrchový výboj a ostatních prvků aparatury, ve které byl prováděn rozklad VOC. Jako nosný plyn byl použit dusík, který se před vstupem do reaktoru míchal se vzduchem. Látky vzniklé rozkladem byly odebírány pro následnou analýzu. Produkty rozkladu byly zachyceny na SPME vlákna nebo sorpční trubičky. Analýza produktů probíhala v plynovém chromatografu s hmotnostním spektrometrem. Produkty rozkladu, se také analyzovaly pomocí přístroje Testo 350 M/XL. Přístroj poskytl informace o koncentracích malých molekul CO, H2, NO, NO2, CxHy. Jako modelové látky byly použity hexan, cyklohexan a xylen. Analýzou v GC-MS se získal přehled produktů rozkladu hexanu, cyklohexanu a xylenu. Produkty rozkladu byly především různé alkoholy, ketony, aldehydy a sloučeniny benzenu. Přístrojem Testo 350 M/XL nebyla prokázána přítomnost CxHy, pouze velkého množství NO2. Práce se dále zaměřuje na možné vlivy, které by mohly ovlivnit rozklad látek, jako především velikost výkonu nebo vliv změny průtoku kyslíku. Bylo zjištěno, že se zvyšujícím se výkonem klesá účinnost rozkladu. Účinnost rozkladu hexanu byla při nejmenším výkonu 87 %. Poslední část práce se zabývá diagnostikou plazmatu generovaného ve formě povrchového výboje. Záření vystupující z plazmatu bylo vyhodnoceno pomocí optické emisní spektroskopie. Touto metodou lze stanovit některé důležité parametry výboje, např. vibrační a rotační teplotu. Hodnota rotační teploty byla stanovena na 840±80 K a vibrační teplota na 1880±140 K. Zjištěné výsledky lze použít jako základ pro další, rozšířené studium rozkladu VOC v povrchovém výboji.
|
|
|
Studium procesů během depozice tenkých organosilikonových vrstev
Flamíková, Kristýna ; Rašková, Zuzana (oponent) ; Krčma, František (vedoucí práce)
Tématem bakalářské je diagnostika plazmatu užívaného pro depozice tenkých vrstev na bázi organo-křemíkových sloučenin. Jako monomer byl využit tetravinylsilan (TVS), diagnostickou metodou byla optická emisní spektroskopie. V teoretické části jsou uvedeny základy optické emisní spektroskopie a základy výpočtu rotační, vibrační teploty a elektronové teploty plazmatu. Vlastní depozice probíhala v pulzním režimu s aktivním výbojem v poměru 1:4 až po 1:499. K čistému TVS bylo postupně přidáváno 10, 40 a 80% kyslíku, celkový průtok směsi činil vždy 0,5 sccm. V jednotlivých spektrech byly identifikovány čáry atomárního vodíku a celá řada rotačních čar odpovídajících molekule vodíku. Dále se podařilo ve spektrech identifikovat molekulární pásy SiH, CH a C2. Během depozice s přidáním kyslíku byly navíc identifikovány atomární čáry kyslíku a kontinuální záření s maximem okolo 550 nm. Z rotačních čar pásu 0-0 molekuly CH byla stanovena rotační teplota, která se pohybovala v rozmezí 1700 - 2100 K. Z atomárních čar vodíku byla stanovena teplota elektronů okolo 1800 K. Na základě zjištěných výsledků se podařilo částečně určit složení plazmatu a byly získány i některé jeho základní charakteristiky.
|
|
|
Studium vlivu elektrolýzy na rozklad organického barviva v diafragmovém výboji v kapalinách
Davidová, Jaroslava ; Rašková, Zuzana (oponent) ; Kozáková, Zdenka (vedoucí práce)
Tato práce je zaměřena na studium různých chemických a fyzikálních vlivů, které se podílejí na rozkladu organických látek v diafragmovém výboji, generovaném ve vodných roztocích. Tento proces se dá využít např. při čištění odpadních vod. Významný vliv na destrukci barviva má při aplikaci nepulzního stejnosměrného napětí elektrolýza. Zjištění míry příspěvku elektrolýzy na procesy ve výboji je hlavním cílem této práce. V teoretické části je uvedena základní teorie vzniku elektrického výboje v kapalinách a samotná elektrolýza s důrazem na procesy vedoucí k destrukci organických sloučenin. Jedná se zejména o produkci reaktivních částic výbojem (radikály, peroxid vodíku, ozon apod.) a elektrochemické reakce na elektrodách. Dále je v této části teoreticky rozebrána analytická metoda, podle níž byly stanovovány koncentrace barviv (UV-VIS spektroskopie). Experimentální část je zaměřena na popis průběhu experimentu, který byl prováděn v zařízení s odděleným katodovým a anodovým prostorem. Oddělení obou prostorů bylo realizováno přepážkou s dielektrickou diafragmou, přičemž propojení obou prostorů bylo zajištěno špendlíkovou dírkou o průměru 0,25 mm. Elektrolytické rozklady byly realizovány při konstantním proudu 30 mA a dodávaný výkon ze zdroje napětí se pohyboval v rozmezí 14–32 W. Pro experimenty byla vybrána dvě saturnová barviva (Direct Red 79 a Direct Blue 106). Protože rozklad barviv je doprovázen odbarvením, byla ke stanovení koncentrace použita UV-VIS spektroskopie v oblasti 380–700 nm. Ve výsledkové části jsou uvedeny různé vlivy působící na rozklad barviva. Mezi tyto vlivy patří různé polarity elektrod, vodivost a pH roztoku, použitý výkon, druh elektrolytu a struktura barviva. Elektrolýza má významný vliv na rozklad malých organických molekul. Rozklad probíhá výhradně v anodovém prostoru, tedy tzv. negativním výbojem. Nejvýhodnější je využití elektrolytu NaCl, kterým se nastaví vodivost na optimální hodnotu 500 S·cm-1. Elektrolytem NaNO3 bylo dosaženo polovičního účinku a elektrolyt Na3PO4 odbourávání neumožnil. Rozklad barviva v anodovém prostoru je také stimulován výrazným snížením pH v důsledku elektrolýzy. Obecně lze říci, že z absolutního hlediska se výbojem dosáhne většího rozkladu než elektrolýzou, ale účinnost elektrolýzy je větší. Jen elektrolýzou je možné dosáhnout vysokého procenta rozkladu při použití relativně nízkého výkonu. U větších molekul je účinnost vyšší při aplikaci výboje.
|
host ::
RSS.