|
|
Development of Instrumentation and Methodology for Elemental and Speciation Analysis of Arsenic Based on Hydride Generation and on Atomic Fluorescence Spectrometric Detection
Marschner, Karel ; Dědina, Jiří (vedoucí práce) ; Kanický, Viktor (oponent) ; Spěváčková, Věra (oponent)
(CZ) Předkládaná disertační práce je zaměřena na speciační analýzu arsenu pomocí generování hydridů s detekcí atomovou fluorescenční spektrometrií. Generování hydridů z toxikologicky závažných sloučenin arsenu bylo optimalizováno tak, aby bylo dosaženo 100% účinnosti. Toto experimentální uspořádání bylo následně využito pro speciační analýzu arsenu v lidské moči pomocí vysokoúčinné kapalinové chromatografie s detekcí atomovou fluorescenční spektrometrií. Přesnost vyvinuté metody byla ověřena pomocí analýz vzorků lidské moči, shromážděných od pěti jedinců, srovnáním s nezávislou referenční metodou. Detailně byl studován vliv reakce tetrahydridoboritanu v kyselém prostředí na přerušení As-C vazby u methylovaných sloučenin arsenu. Výrazná demethylace byla pozorována v prostředí HCl, H2SO4 a HClO4, zatímco během generování hydridů z prostředí CH3COOH nebo TRIS pufru po předredukci L-cysteinem žádná demethylace pozorována nebyla. Tento jev ohrožuje přesnost speciační analýzy arsenu, která je založena na generování substituovaných arsanů. Na druhou stranu ale umožňuje generovat arsany z mnohem složitějších sloučenin arsenu, což bylo demonstrováno generováním těkavých arsanů z arsenocukrů. Klíčová slova: Arsen, specie arsenu, atomová fluorescenční spektrometrie, generování hydridů.
|
|
|
Posouzení metody sekvenční extrakce pro arsen v důlních odpadech
Grösslová, Zuzana ; Drahota, Petr (vedoucí práce) ; Vaněk, Aleš (oponent)
i ABSTRAKT Předložená diplomová práce se zabývá optimalizací sekvenční extrakce pro důlní odpady bohaté arsenem. Experimenty, které vedly k optimalizaci jednotlivých kroků navrženého schématu sekvenční extrakce, byly prováděny na syntetických fázích (skorodit, amorfní arseničnan železa, schwertmannit, goethit, jarosit) a 5 vzorcích předem charakterizovaných důlních odpadů, které se od sebe lišily v celkovém obsahu i vazbě arsenu (Kaňk, Giftkies, Dlouhá Ves a Roudný). Optimalizovaná sekvenční extrakce má 5 kroků. Prvním je extrakce v deionizované H2O probublané dusíkem po dobu 10 hodin, dalším krokem je extrakce v 0,01M NH4H2PO4 probíhající po dobu 16 hodin. Třetím krokem je loužení v 0,2M Tammově činidle za tmy po dobu 2 hodin. Ve čtvrtém kroku probíhá loužení v 0,2M Tammově činidle za světla ve vodní lázni při 80řC po dobu 4 hodin. Posledním krokem je rozpouštění v HCl/KClO3/HNO3. Testování této sekvenční extrakce na modelových směsích prokázalo její dobrou schopnost odlišit frakci adsorbovaného arsenu, frakci arsenu vázaného na amorfní a málo krystalické fáze (amorfní arseničnan železa, ferrihydrit a schwertmannit), frakci arsenu vázaného na dobře krystalické fáze (skorodit, goethit a jarosit) a frakci arsenu vázaného na sulfidy. Tato sekvenční extrakce ve spojení s poznaným chováním arsenonosných fází v...
|
|
|
Anomální výskyty arsenu v přírodních vodách České republiky
Rodovská, Zuzana ; Drahota, Petr (vedoucí práce) ; Redlich, Aleš (oponent)
Bakalářská práce je rešerší, která se zaměřuje na distribuci arsenu v povrchových i podzemních přírodních vodách České republiky a zejména na výskyt jeho anomálních koncentrací v těchto prostředích včetně odhalení zdrojů kontaminace. Z výsledků práce vyplývá, že kvalita povrchových a podzemních vod v České republice, s ohledem na koncentraci arsenu, je celkově na dobré úrovni, v porovnání s kvalitou vod ve světě. Anomální koncentrace arsenu v přírodních vodách ČR (> 50 µg/l) byly dokumentovány jen vzácně v oblastech se zvýšenou antropogenní činností či oblastech postižených historickou důlní činností. Klíčová slova: Arsen, toxicita, kontaminace, povrchové vody, podzemní vody, Česká republika
|
|
|
Optimalizace podmínek generování a atomizace arsanů pro speciační analýzu metodou atomové fluorescenční spektrometrie
Marschner, Karel ; Dědina, Jiří (vedoucí práce) ; Komárek, Josef (oponent)
Tato práce se zabývá možností speciační analýzy arsenu založené na selektivním generování hydridů a detekcí atomovou fluorescenční spektrometrií. Bylo zjištěno, že při optimálních podmínkách atomizace v tzv. flame in gas shield atomizátoru lze dosáhnout přibližně dvakrát vyšší citlivosti a čtyřikrát nižší meze detekce než v miniaturním difúzním plameni, který je standardním atomizátorem pro atomovou fluorescenční spektrometrie. V dávkovém uspořádání generování hydridů byly dále nalezeny podmínky, kdy je možné generovat arsan z prostředí 1 mol dm-3 kyseliny chlorovodíkové a 1% roztoku tetrahydroboratu z obou anorganických forem arsenu, t.j. z arsenitanu a z arseničnanu se stejnou účinností. Ke stanovení pouze trojmocné formy bylo použito generování v prostředí TRIS pufru o pH 6 pomocí 1% roztoku tetrahydroboratu. Mez detekce pro anorganický arsen, t.j. arsenitan a arseničnan, byla 15 ng dm-3 a pro arsenitan 9ng dm-3 . Bylo zjištěno, že v dávkovém uspořádání za těchto podmínek je možné generovat odpovídající hydridy z monomethylarseničnanu a dimethylarseničnanu se stejnou účinností jako z jejich anorganické formy. Dále bylo zjištěno že, pokud se separátor fází upraví tak, že směs tetrahydroboratu a kyseliny chlorovodíkové se přivádí na dno separátoru fází, je možné generovat obě anorganické formy...
|
|
|
Speciační analýza glutathionových komplexů arsenu pomocí ion-párové HPLC-ICP-MS
Zušťáková, Veronika ; Matoušek, Tomáš (vedoucí práce) ; Červený, Václav (oponent)
Tato práce se zaměřila na separaci arseno-glutathionových specií za pomoci ion- párové vysokoúčinné kapalinové chromatografie s detekcí pomocí hmotnostního spektrometru s indukčně vázaným plazmatem. Specie byly separovány na koloně Prodigy ODS (3) za použití vodné mobilní fáze obsahující 4,7mM tetrabutylamonium hydroxid (TBAH), 2mM kyselinu jablečnou a 4% methanol o pH 5,85 v isokratickém módu. Jednoduché arsenové specie - arsenitan (iAsIII), arseničnan (iAsV), methylarsenitan (MAsIII), methylarseničnan (MAsV), dimethylarsenitan (DMAsIII) a dimethylarseničnan (DMAsV), které sloužily jako arsenové standardy pro zjištění retenčních časů, se za těchto separačních podmínek podařilo úspěšně separovat. Arseno--glutathionové komplexy As(GS)3, MAs(GS)2 a DMAs(GS) se nepodařilo separovat. Tyto komplexy poskytovaly píky jednoduchých arsenových specií. U komplexů As(GS)3 a MAs(GS)2 byly zaznamenány při prvním měření píky s navazujícím rozmytým signálem, který po opakovaných měřeních vymizel. Pravděpodobně se jedná o pozůstatek glutathionového komplexu, který se rozpadá na jednoduché specie. Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)
|
|
|
Stanovení arsenu v pivu a surovinách pro jeho výrobu
Švadlenová, Veronika ; Hraníček, Jakub (vedoucí práce) ; Jelínek, Ivan (oponent)
Tato diplomová práce je věnována optimalizaci metody stanovení arsenu pomocí techniky chemického generování hydridů s AAS detekcí ve vzorcích piva a surovinách pro jeho výrobu. Obsah arsenu v pivu se obvykle pohybuje na stopové úrovni, nicméně je zapotřebí koncentraci tohoto prvku v pivu sledovat. Současně rutinně používaná metoda stanovení arsenu pomocí elektrotermické atomizace je časově i finančně náročná a málo citlivá, proto byla vyvinuta snaha o zefektivnění stanovení arsenu a vyvinutí rychlejší a levnější metody. Pro stanovení arsenu byla optimalizována metoda generování těkavých hydridů s detekcí pomocí atomové absorpční spektrometrie. Byla optimalizována průtoková rychlost argonu na hodnotu 75 ml·min-1 , optimální průtoková rychlost reakčních činidel byla 4,0 ml·min-1 a vzorku 5,0 ml·min-1 . Při stanovení arsenu touto metodou byl jako redukční činidlo použit 3 % NaBH4 v 0,5 % NaOH, pro okyselení vzorku byla použita HCl naředěná 1:1 destilovanou vodou. S touto optimalizací parametrů bylo dosaženo LOD 0,32 µg·l-1 a LOQ 1,05 µg·l-1 . Bylo vyzkoušeno stanovení arsenu ve vzorcích ječmene, sladu a pitné vody jakožto surovinách pro výrobu piva. Bylo zjištěno, že matrice piva je za daných podmínek nevhodná pro techniku generování těkavých hydridů díky bouřlivé reakci v separátoru fází, kterou se...
|
|
|
Mikrodomény ve sladkovodním sedimentu jako řídící faktor biogeochemických procesů
Duchoslav, Vojtěch ; Falteisek, Lukáš (vedoucí práce) ; Beranová, Jana (oponent)
Na přirozené arsenové anomálii v Mokrsku dochází k bioprecipitaci realgaru (As4S4) v potočním sedimentu. Rozsah tohoto jevu je světově ojedinělý. Předcházející práce prokázala schopnost mikroorganismů uvolňovat arsen z pevných fází do roztoku a také jejich schopnost respirativní redukcí produkovat sulfidickou síru a i trojmocný arsen, tedy prekurzory realgaru. Zároveň ale vyvstaly zásadní otázky ohledně mechanismu rážení realgaru, neboť se nikdy nepodařilo naměřit chemicko-fyzikální podmínky, které by jeho krystalizaci umožňovaly. Pro pochopení funkce systému byly chemicky a mikrobiologicky analyzovány půdní profily do hloubky cca 120 cm. Tento rozsah zahrnuje oblast kolísání hladiny spodní vody. Podařilo se nám rozeznat šest odlišných domén, které reprezentují prostředí od povrchové půdy po anoxický sediment obsahující dřevo inkrustované realgarem. Srovnání fylogenetické disimilarity ukázalo, že komunity domén tvoří navzájem převážně distinktní klastry, což svědčí o rozdílných podmínkách a procesech, které zde probíhají. Inkubační (mikrokosmové) experimenty ukázaly, že bioprecipitace realgaru in vitro je možná a vyžaduje omezení mikrobiální aktivity v roztoku a jeho striktní lokalizaci do dřevní hmoty či na její povrch. Pokud je nám známo, je tato práce vůbec prvním případem úspěšného biogenního...
|
|
|
Nový atomizátor pro AAS na principu plazmového výboje typu dielectric barrier discharge
Novák, Petr ; Kratzer, Jan (vedoucí práce) ; Kanický, Viktor (oponent)
Byla provedena podrobná optimalizace podmínek atomizace arsenovodíku v novém typu atomizátoru pro atomovou absorpční spektrometrii s generováním hydridů (HG-AAS). Jedná se o plasmový atomizátor pracující na principu plasmového výboje s dielektrickou bariérou (DBD). Použití Ar jako plasmového plynu o průtoku 60 ml min-1 při výkonu DBD atomizátoru 17 W jsou optimální podmínky pro atomizaci arsenovodíku. Citlivost (0,48 s ng-1 As) i detekční limit (0,16 ng ml-1 ) dosažené v DBD jsou srovnatelné s externě vyhřívaným křemenným multiatomizátorem (MMQTA), který byl zvolen jako model běžně používaných atomizátorů hydridotvorných prvků v HG-AAS. Byl zkoumán vliv hydridotvorných prvků (Se, Sb, Bi) na stanovení As v MMQTA a DBD. DBD atomizátor vykazuje lepší odolnost vůči interferencím než MMQTA. Dále byl optimalizován a validován způsob prekoncentrace arsenu přímo v DBD atomizátoru, kdy je dosaženo záchytu analytu přídavkem kyslíku do DBD plazmatu a následně je zachycený analyt uvolněn po uzavření přívodu kyslíku. Bylo dosaženo 100 % účinnosti prekoncentrace a dosaženo řádového zlepšení detekčního limitu (0,01 ng ml-1 As, doba prekoncentrace 300 s).
|
|
|
Stopové a minoritní prvky v uhlí a metody výzkumu
Páchová, Helena ; Opluštil, Stanislav (vedoucí práce) ; Sýkorová, Ivana (oponent)
Cílem bakalářské práce je podat přehled hlavních stopových a minoritních prvků v uhelné hmotě, charakterizovat jejich nejčastější původ, způsob distribuce v uhlí a vliv na vlastnosti uhlí z hlediska jeho využití a dopadů na životní prostředí. Práce popisuje hlavní metody výzkumu uhelné hmoty. Součástí práce je i přehled výskytu těchto prvků v hlavních uhelných pánvích České republiky.
|
|
|
Arsen v letokruzích na As kontaminovaných plochách
Svoboda, Ondřej ; Mihaljevič, Martin (vedoucí práce) ; Vaněk, Aleš (oponent)
Kutná Hora a její okolí je oblast, postižená těžbou Ag, později Pb - Zn rud, trvající několik století. Důsledkem těžby jsou extrémní koncentrace některých prvků, především As, ve vodách, půdách i rostlinách, na ní rostoucích. Cílem této práce bylo studium prvkového složení půd a letokruhů, včetně procesů probíhajících mezi půdou a rostlinami na kontaminované i nekontaminované lokalitě. Prvkové složení (V, Cr, Mn, Fe, Co, Cu, Zn, As, Cd, Sb, Tl, Pb) bylo stanoveno v půdách a letokruzích borovice lesní (Pinus sylvestris) pomocí ICP - MS. Naměřené koncentrace prvků ukazují na znečištění půd i letokruhů vlivem důlní a hutnické činnosti. Nejvyšší koncentrace As v půdě byly zjištěny na kontaminované lokalitě (Kaňk), hodnota As v hloubce 40 - 50 cm dosahovala 14 977 mg/kg. Důvodem je situování lokality na haldy, kde byly ukládány odpady z těžby a zpracování rud, společně s minerály obsahující As a jejich zvětráváním došlo ke kontaminaci půd. Na nekontaminované lokalitě (Sukov) byla naměřena maximální koncentrace As v půdě 124,38 mg/kg v hloubce 5 - 10 cm. Důvodem je kontaminace lokality prachem z okolí, kdy vzdálenost k lokalitě Kaňk je 1,2 km. Nejvyšší koncentrace As v letokruzích byly naměřeny na kontaminované lokalitě (Kaňk), kde hodnota As v kůře vzorku K 2/12 byla 2,12 mg/kg. Na nekontaminované...
|
host ::
RSS.