|
|
Production, Characterization and Design of Applications of Regenerated Humic Acids
David, Jan ; Grasset, Laurent (oponent) ; Taraba, Boleslav (oponent) ; Novotná, Miroslava (oponent) ; Kučerík, Jiří (vedoucí práce)
Submitted thesis deals with the humic substances, namely the humic acids and their salts, i.e. potassium humates. A literature review about humic substances is presented, the brief history of their research, their structure issues, supramolecular arrangement and applications. A special attempt is paid to review methods of extractions of humic acids from various sources. Further, the papers concerning biological, hormone-like properties are listed and discussed. From the environmental chemistry point of view mainly sorption properties are overviewed. Industrial applications of humics are covered by a wide range of patents and published works such as for instance dyes, polymer additives, etc. In experimental part, the regeneration of lignite and preparation of humic acids and their salts is described. The regeneration principle lies in the oxidation of parental lignite with a range of concentrations of nitric acid and hydrogen peroxide. Novel approach is presented in the characterization humic substances, where the chemical characteristics like Elemental Analysis, Fourier Transform Infra-red Spectroscopy and Thermogravimetry are followed by physico-chemical assessments (Dynamic Light Scattering, Fast Field Cycling Nuclear Magnetic Resonance Relaxometry, High Performace Size Exclusion Chromatography and Fluorescence Spectroscopy in combination with research of humates hydration by means of High Resolution Ultrasonic Spectrometry and Densitometry). These chemical and physico-chemical characteristics are put into the correlation with the biological characteristics, i.e. biological activity of humates, which is assessed by a slightly modified method based on the determination of maize roots weight, length and number of lateral roots. Finally, the statistical approach is applied via Pearson’s correlation coefficient and as a pilot studies, two environmental applications of regenerated humic materials are designed, in the field of sorption of tetracycline antimicrobial and researching of regenerated lignited as a potential source of fermentable sugars.
|
|
|
Využití potenciálu tvorby trihalomethanů k hodnocení účinnosti úpravy povrchové vody
Halešová, Barbora ; Mergl, Václav (oponent) ; Mega, Jaroslav (vedoucí práce)
Předmětem diplomové práce bylo použití testu potenciálu tvorby trihalogenmethanů (THM FP) a jeho porovnáním s běžnými ukazateli jakosti vody (CHSKMn, A254 a barvy) při hodnocení kvality vody. V experimentální části práce bylo k tomuto srovnání použito hodnocení účinnosti vybraných technologických testů (čiření, sorpce a ozonizace při úpravě uměle připravené modelové vody se zvýšeným obsahem huminových látek v laboratorních podmínkách). Na základě získaných výsledků bylo zjištěno, že vybrané běžné ukazatele jakosti vody mají srovnatelný charakter a navzájem se doplňují, avšak při hodnocení jakosti vody se zvýšeným obsahem huminových látek nemusí postačovat. Získané poznatky ukazují, že test THM FP umožňuje citlivě posoudit kvalitu vody z hlediska obsahu organických látek snadno podléhajících chemickým změnám. Potenciál tvorby THM se ukázal jako cenný nástroj, který může vhodně doplnit doposud používaná kritéria pro posuzování jakosti upravené vody.
|
|
|
Stabilita huminových komplexů
Vlašicová, Silvie ; Smilek, Jiří (oponent) ; Klučáková, Martina (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce je zaměřena na huminové kyseliny, jako aktivní složku půdní organické hmoty, a jejich interakce s vybraným léčivem Ibuprofenem. Náplní práce byla nejprve optimalizace metod stanovení léčiva v roztocích obsahujících huminové kyseliny. Následně byly provedeny adsorpční experimenty, které poskytly informace o účinnosti adsorpce v závislosti na koncentraci Ibuprofenu. Desorpční experimenty pak byly využity ke stanovení stability komplexů huminových látek s Ibuprofenem, resp. podílu mobilní a vázané frakce Ibuprofenu v připravených komplexech.
|
|
|
Disociační chování huminových kyselin
Karbanová, Kateřina ; Kratochvílová, Romana (oponent) ; Klučáková, Martina (vedoucí práce)
Huminové látky jsou látky přírodního původu a tvoří nejkvalitnější složku huminových látek. Vznikají biochemickými přeměnami organických zbytků (převážně rostlinných). Chovají se jako slabě kyselé polyelektrolyty s doposud ne zcela přesně popsanou strukturou. Jejich rozpustnost je značně ovlivněna hodnotou pH, čím vyšší pH, tím vyšší je i jejich rozpustnost. V kyselinách jsou prakticky nerozpustné. Bakalářská práce se zabývá studiem disociačního chování huminových kyselin. Disociační konstanta huminových kyselin je stanovována třemi různými metodami – konduktometrickou, spektrofotometrickou a kombinací měření pH a obsahu kyselých funkčních skupin v Na2SO4. Na základě získaných výsledků jsou výsledné metody porovnávány.
|
|
|
Kalorimetrická studie interakcí huminových látek s kovovými ionty
Solná, Irena ; Pospíšilová, Ľubica (oponent) ; Klučáková, Martina (vedoucí práce)
Hlavní náplní této diplomové práce bylo prostudovat interakce huminových látek s vybranými kovovými ionty pomocí titrační kalorimetrie. Byla provedena rešerše o reaktivitě huminových látek a využití modelových sloučenin při výzkumu v této oblasti, jako nástroje k snadnějšímu pochopení struktury, vlastností a vazebných možností huminových látek. K charakterizaci studovaných huminových kyselin byly použity metody elementární analýzy, FT-IR spektrometrie, potenciometrické a konduktometrické titrace, kterými byly získány kyselosti huminových kyselin - celková kyselost a karboxylátová kyselost. Byla optimalizována metoda isotermické titrační kalorimetrie k využití při studiu reaktivity huminových kyselin, tato optimalizace byla nejlépe aplikovatelná na soly huminových kyselin. Jako modely hlavních vazebných míst huminových kyselin byly vybrány jednoduché organické sloučeniny- kyselina benzoová, kyselina ftalová, kyselina salicylová, pyrokatechol a fenol. Z výsledků titrací byly vypočítány hodnoty reakční entalpie. Výsledky entalpií z titrací modelů byly porovnány se semiepirickými kvantově chemickými výpočty podle INDO metody.
|
|
|
Charakterizace huminových látek izolovaných z vermikompostovaného přírodního odpadu
Marková, Kamila ; Doskočil, Leoš (oponent) ; Enev, Vojtěch (vedoucí práce)
Předložená práce se zabývá studiem huminových látek (HL) izolovaných z vermikompostovaného přírodního odpadu pomocí spektrometrických metod. Hlavním cílem bakalářské práce je studium fyzikálně-chemických vlastností huminových látek za pomocí moderních instrumentálních technik, jako jsou molekulová absorpční spektrometrie v ultrafialové a viditelné oblasti elektromagnetického záření (UV/Vis), infračervená spektrometrie s Fourierovou transformací (FTIR), dále pak elementární analýza (EA), termogravimetrická analýza (TGA) a emisní spektrometrie s indukčně vázaným plazmatem (ICP OES). V teoretické části je vypracována rešerše zaměřená na základní informace o HL, kde je popsáno jejich rozdělení i struktura a v neposlední řadě jejich využití v oblasti medicíny, průmyslu či ekologii. Též jsou popsány některé metody, které jsou využívány za účelem studia HL. Nezbytnou součástí práce byla izolace huminových a fulvinových kyselin z vermikopostovaného přírodního odpadu. Z naměřených UV/Vis spekter byly vypočítány absorpční koeficienty, které sloužily k následné charakterizaci HK a FK. FTIR spektra byla využita k určení funkčních skupin studovaných HL. Využitím elementární analýzy byl stanoven obsah biogenních prvků a na základě termogravimetrické analýzy byl určen celkový obsah vlhkosti a popela. Obsah stopového množství studovaných prvků byl stanoven za pomoci ICP-OES.
|
|
|
Studium strukturních a termodynamických aspektů interakcí huminových látek s iontovými organickými sloučeninami
Fryšová, Eva ; Pekař, Miloslav (oponent) ; Sedláček, Petr (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá studiem termodynamických a strukturních aspektů při interakcích huminových kyselin s iontovými organickými sloučeninami. Jako modelový organický ion bylo použito barvivo methylenová modř. Interakce byly studovány pomocí izotermické titrační kalorimetrie a dialýzy v difúzních celách. Kalorimetrická měření ukázala exotermní charakter interakcí. Dále bylo prokázáno, že reakční entalpie rostla s rostoucí koncentrací huminových kyselin. V dialyzačních experimentech bylo zjištěno, že s rostoucí koncentrací huminových kyselin rostla hodnota zdánlivé rovnovážné konstanty. V důsledku sníženého obsahu vazebných míst byla hodnota této konstanty nižší pro modifikované huminové kyseliny.
|
|
|
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.
|
|
|
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 nových aplikačních forem huminových látek pro zemědělské a environmentální aplikace
Kratochvílová, Romana ; Kráčalík, Milan (oponent) ; Salaš, Petr (oponent) ; Klučáková, Martina (vedoucí práce)
V předkládané dizertační práci byly studovány nové formy superabsorpčních polymerů (dále jen SAP) na bázi kyseliny akrylové. Jedná se o materiály pro zemědělské aplikace, které mají půdě zajistit dostatečnou závlahu zejména v období sucha a zároveň mají zprostředkovat přísun živin pěstovaným rostlinám. Osm různých vzorků SAP bylo připraveno síťovací polymerací částečně zneutralizované kyseliny akrylové. Jako iniciátor byl v reakci použit peroxodisíran draselný a jako síťovací činidlo byl přidáván N,N–methylenbisakrylamid. Některé vzorky obsahovaly navíc přídavek druhého monomeru akrylamidu. Všechny polymery byly obohaceny hnojivy – přírodním lignohumátem nebo syntetickým NPK, popřípadě jejich kombinací. U připravených vzorků byly nejprve studovány botnací charakteristiky, jež byly stanovovány v prostředí s různou iontovou silou. Dále byl zkoumán vliv výchozí velikosti xerogelových granulí vzorků SAP na množství absorbované vody. Viskoelastické vlastnosti hydrogelů všech studovaných vzorků byly stanoveny na rotačním reometru. Studovaly se změny viskoelastického chování v čase, vlivem přemrznutí a vlivem opakovaných botnacích a vysušovacích cyklů. Vzorky byly testovány na jejich schopnost uvolňovat do svého okolního prostředí inkorporovaný lignohumát a NPK ve třech modelových experimentech. Na závěr celé práce byla otestována biologická aktivita připravených preparátů SAP. K tomuto účelu byly vzorky SAP zkoumány v rámci půdních a růstových experimentů. Nejprve byla otestována jejich schopnost zadržovat v modelové půdě vodu. V růstových experimentech byly pěstovány semena kukuřice seté v prostředí modelové půdy obohacené postupně o všechny vzorky SAP. Byl studován vliv SAP na růst nadzemní i podzemní části rostliny, na jejich hmotnost a rozvětvení jejich kořenového systému, které bylo objektivně posouzeno prostřednictvím programového produktu Harmonic and Fractal Image Analyzer.
|
host ::
RSS.