|
|
Characterization of Aerosol Generated by Laser Ablation for Inductively Coupled Plasma Mass Spectroscopy.
Holá, M. ; Ondráček, Jakub ; Nováková, H. ; Vojtíšek, M. ; Šperka, J. ; Havlíček, M. ; Kanický, V.
Laser ablation (LA), together with inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS) as a detection system, has become a routine method for the direct analysis of various solid samples. The product of laser ablation contains a mixture of vapour, droplets and solid particles. All components are finally transported to a plasma by a carrier gas in form of dry aerosol that includes mainly agglomerates of primary nanoparticles. Dry aerosol can be studied by different offline or online techniques. In general, characterisation of aerosols by their particle size distribution (PSD) represents indispensable tool for fundamental studies of the interaction of laser radiation with various materials. Many works have studied PSD of dry aerosol for different samples, and different ablation conditions (Hola et al., 2010).The laser ablation was performed with nanosecond laser (193 nm) on glass and steel samples using various ablation conditions (spot size, ablation mode, repetition rate, fluence). The aerosol characterization was made first by online PSD monitoring using Engine Exhaust Particle Sizer (EEPS) simultaneously with laser ablation - ICP-MS analysis. Second, the structure of the laser-generated particles was studied off-line using scanning electron microscopy (SEM) and atomic force microscopy (AFM).
Plný tet: SKMBT_C22017103113070 -  PDF
Plný text: content.csg - PDF
|
|
|
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.
|
|
|
HG-AAS s atomizací v plazmovém výboji s dielektrickou bariérou: optimalizace metody a analytické aplikace
Zurynková, Pavla ; Kratzer, Jan (vedoucí práce) ; Kanický, Viktor (oponent)
Cílem této diplomové práce bylo optimalizovat podmínky atomizace hydridu antimonu v novém plazmovém atomizátoru s dielektrickou bariérou (DBD) s následnou detekcí atomovou absorpční spektrometrií. Bylo zjištěno, že nejvhodnějším plazmovým plynem pro atomizaci stibanu v DBD atomizátoru je argon, jeho optimalizovaný průtok byl 50 ml min-1 při výkonu DBD plazmatu 30 W. Dále byly určeny základní analytické charakteristiky DBD atomizátoru, které byly porovnány s charakteristikami běžně používaného křemenného atomizátoru (QTA). Sledována byla také odolnost těchto atomizátorů vůči interferencím arsenu, selenu a bismutu. Mez detekce dosažená v DBD atomizátoru (0,15 ng ml-1 Sb) byla srovnatelná s mezí detekce v QTA (0,14 ng ml-1 Sb). V závěrečné části této práce byla studována možnost prekoncentrace antimonu v DBD atomizátoru. Účinnost prekoncentrace činila 102 ± 6 %.
|
|
|
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).
|
|
|
Mineralogical analysis of historical paintings
Čermáková, Zdeňka ; Hradil, David (vedoucí práce) ; Kanický, Viktor (oponent) ; Artioli, Gilberto (oponent)
Historická malířská díla mají velmi komplexní vnitřní strukturu. Dobová malířská technika vedla k použití podkladové vrstvy, několika vrstev podmaleb a svrchní malby, která byla následně pro vyšší odolnost proti vnějším vlivům přelakována. Každá barevná vrstva obsahuje barvivo či pigment (nebo jejich směs) v kombinaci s organickým pojivem. Pigmenty byly v průběhu historie často tvořeny minerály, ať už byly získávány z přírodních ložisek, nebo připravovány uměle. V těchto heterogenních vrstvách s anorganickými i organickými komponentami pak může docházet k nežádoucím degradačním změnám, ať už vlivem procesů probíhajících přímo v barevné vrstvě, nebo vlivem vnějších podmínek. Mineralogický přístup, který se zaměřuje především na strukturu studovaných pigmentů, může napomoci k objasnění probíhajících procesů, stanovení podmínek vedoucích k degradaci a identifikaci původních/degradovaných fází. Dále je přínosem pro mikroanalytické určení pigmentů přítomných v drobných mikrovzorcích získaných z malířských děl, a může přispět jak ke studiu jejich provenience a autorství, tak ke zjištění regionální provenience použitých minerálních pigmentů. Předkládaná práce je zaměřena na mikroanalýzu vzácných minerálních pigmentů vivianitu, přírodně ozářeného fluoritu - antozonitu a krokoitu a zabývá se také jejich...
|
|
|
Elemental and isotopic study of differentiated meteorites and implications for the origin and evolution of their parent bodies
Halodová, Patricie ; Košler, Jan (vedoucí práce) ; Řanda, Zdeněk (oponent) ; Kanický, Viktor (oponent)
PRVKOVÉ A IZOTOPICKÉ STUDIUM DIFERENCOVANÝCH METEORITŮ A JEHO VÝZNAM PRO PŮVOD A VÝVOJ JEJICH MATEŘSKÝCH TĚLES Železné meteority patří do skupiny diferencovaných meteoritů a jsou tvořeny převážně Fe-Ni slitinami. Ve většině železných meteoritů můžeme na řezu pozorovat strukturu tzv. Widmanstättenových obrazců - dvoufázové prorostlice kamacitu (α-bcc, ferrit) a taenitu (γ-fcc, austenit), které vznikly odmíšením kamacitu z taenitu během chladnutí mateřských těles železných meteoritů. Vybrané vzorky železných meteoritů - oktaedritů (Canyon Diablo, Toluca, Bohumilitz, Horh Uul, Alt Biela, Nelson County, Gibeon and Joe Wright Mountain) náležící k různým strukturním a chemickým skupinám, byly podrobeny detailnímu studiu. Cílem tohoto studia bylo stanovení rozsahu variability izotopického složení Fe železných meteoritů a nalezení možných vztahů mezi rozdíly v izotopickém složení a termálním vývojem mateřských těles železných meteoritů. Izotopické složení Fe kamacitu a taenitu ve studovaných vzorcích bylo stanoveno pomocí tří nezávislých analytických metod (LA MC ICP-MS, MC ICP-MS z roztoku a SIMS). Byly zjištěny značné rozdíly ve složení, s rozpětím ~4.5‰ pro δ56 Fe. Ve všech studovaných meteoritech je taenit izotopicky těžší než kamacit. Nebyla však zjištěna žádná korelace mezi izotopickým složením Fe v...
|
|
|
Contributions to Volatile Compound Generation of Arsenic, Silver and Gold by Tetrahydroborate Reaction for Atomic Absorption Spectrometry
Musil, Stanislav ; Rychlovský, Petr (vedoucí práce) ; Kanický, Viktor (oponent) ; Spěváčková, Věra (oponent)
(CZ) Předložená disertační práce shrnuje výsledky obsažené v pěti původních vědeckých článcích, které byly publikovány v prestižních mezinárodních časopisech v oboru analytické chemie a atomové spektrometrie. Konkrétně se práce věnuje rozvoji metody generování těkavých sloučenin reakcí s tetrahydroboratem a detekcí atomovou absorpční spektrometrií v křemenném multiatomizátoru. Práce může být tematicky rozdělena do dvou částí - speciační analýza arsenu založená na generování hydridů s kolekcí a separací v kryogenní pasti a generování těkavých forem přechodných kovů. V prvním tematickém okruhu byla studována předredukce pětimocných anorganických a methylovaných sloučenin arsenu. Bylo vyvinuto jednoduché uspořádání on-line předredukce pomocí kyseliny thioglykolové, které bylo spojeno se stávajícím hydridovým generátorem, a tento systém byl ověřen pro použití na speciační analýzu arsenu ve vzorcích lidské moče. Dále byla ve stejné metodě testována možnost sušení plynné fáze od vodní páry z důvodu možného ucpávání kryogenní pasti či snížení vlivu vodní páry na stabilitu přístrojové základní linie. U nafionové sušicí trubice, která se dosud běžně používá v analytické atomové spektrometrii, byly pozorovány významné ztráty těkavých methylovaných arsanů. Takové chování může vést při stanovení metodami,...
|
|
|
Use and limitations of laser ablation ICP-MS in geoscience applications
Míková, Jitka ; Košler, Jan (vedoucí práce) ; Kanický, Viktor (oponent) ; Anczkiewicz, Robert (oponent)
Tato disertace se věnuje aplikaci laserově ablační plazmové hmotnostní spektrometrie s indukčně vázaným plazmatem (LA ICP-MS) v geologických vědách. Jejím cílem bylo prozkoumat vliv frakcionace a složení matrice na přesnost a správnost analýz pro některé geologicky významné aplikace LA ICP-MS a připsat tyto vlivy některému ze základních procesů souvisejících s laserovou ablací pevných látek, které vedou k oddělení jednotlivý složek původně homogenní směsi v průběhu samotné analýzy. Lepší pochopení mechanismů, které způsobují prvkovou frakcionaci a matricové efekty, je nezbytné pro dosažení požadované přesnosti a správnosti při analýze geologických vzorků metodou LA ICP-MS. Chemické a fázové složení částic aerosolu vzniklého laserovou ablací (266 nm Nd:YAG) silikátového skla NIST 610 a zirkonu bylo studováno pomocí hmotové spektrometrie sekundárních iontů (SIMS) a transmisní elektronové mikroskopie (TEM) s důrazem na frakcionaci poměru Pb/U. Tento poměr je v geologii významný pro určování stáří akcesorických minerálů a jeho frakcionace v průběhu analýzy nepříznivě zkresluje přesnost a správnost datování těchto minerálů. Výsledkem této studie bylo zjištění, že během bodové analýzy se výrazně mění jak velikost částic, tak i jejich fázové a chemické složení jak ve vztahu ke složení původního vzorku,...
|
|
|
Properties of Aerosol, Produced by Laser Ablation of Standard Materials for ICP-MS Analysis.
Holá, M. ; Nováková, H. ; Ondráček, Jakub ; Vojtíšek, M. ; Kanický, V.
Laser ablation (LA), together with inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS) as a detection system, has become a routine method for the direct analysis of various solid samples. The product of laser ablation contains a mixture of vapour, droplets and solid particles. All components are finally transported to a plasma by a carrier gas as a dry aerosol including mainly agglomerates of primary nanoparticles. In general, characterisation of aerosols by their particle size distribution (PSD) represents indispensable tool for fundamental studies of the interaction of laser radiation with various materials. The particle size distribution of dry aerosol originating from laser ablation of standard material was monitored by two aerosol spectrometers – Fast Mobility Particle Sizer (EEPS) and Scanning Mobility Particle Sizer (SMPS) simultaneously with laser ablation - ICP-MS analysis.\n
Plný tet: SKMBT_C22016102412241 - PDF
Plný text: content.csg - PDF
|
|
|
Stanovení metodiky analýzy seismické odezvy potrubních soustav s viskózními tlumiči
Chlud, Michal ; Salajka, Vlastislav (oponent) ; Kanický, Viktor (oponent) ; Malenovský, Eduard (vedoucí práce)
Viskózní tlumiče jsou široce používány k zajištění seizmické odolnosti potrubí a zařízení v jaderných elektrárnách. Tlumící vlastnosti těchto tlumičů jsou nelineárně frekvenčně závislé, což způsobuje komplikace při jejich výpočtovém modelování. Inženýrská praxe se s frekvenční závislostí tlumičů vyrovnává nejčastěji dvěma způsoby: První možností je zjednodušeně popsat nelineární chování tlumiče pomocí lineární pružiny (někdy nazývanou pseudotuhostí) a následně pomocí metod spekter odezvy zjistit seizmickou odezvu řešeného systému. Zejména u komplikovaných konstrukcí, jakými jsou např. hlavní cirkulační potrubí, je korektní linearizace charakteristik tlumiče velice obtížná a často se spíše jedná o inženýrský odhad. Do výpočtu se tak mohou vnést nepřesnosti, které mohou vést k chybnému výpočtu odezvy na seizmické buzení. Výhodou tohoto přístupu je zejména relativně snadné a dostatečně rychlé stanovení seizmické odezvy. Druhá možnost spočívá v popisu nelineárních vlastností tlumiče jeho rheologickým modelem a ve stanovení seizmické odezvy metodou přímé integrace pohybových rovnic v čase. Metoda přímé integrace pohybových rovnic vyžaduje vstupní buzení ve formě závislosti kinematické veličiny na čase (nejčastěji zrychlení). Samotný výpočet přímou integrací pohybových rovnic je ve srovnání s metodou spekter odezvy značně náročnější. Obtížné je i zpracování odezvy ve formě časové závislosti. Na druhou stranu je chování tlumičů popsáno výrazně přesněji. Cílem práce je vytvořit takový postup, který by vhodně zkombinoval v současnosti používaná řešení a umožnil tak stanovit seizmickou odezvu komplikovaných potrubních soustav s viskózními tlumiči s přijatelnou přesností a přitom v efektivním časovém rámci. Vytvořený postup je následující: Nejprve se vypracuje matematický model potrubní soustavy ve specializovaném programu pro výpočet potrubí (AutoPIPE), který se pomocí připraveného rozhraní převede do obecného konečnoprvkového programu (ANSYS). Viskózní tlumiče se zde popíší rheologickým modelem a pomocí přímé integrace pohybových rovnic se vyřeší odezva na seizmické buzení zadané akcelerogramy (nezbytné pro řešení jsou pouze reakce a posuvy v uzlech představující tlumiče). Z vypočtených výsledků reakcí a posuvů se pomocí statistického rozboru určí tuhosti pružinových náhrad tlumičů a tím se úloha linearizuje. Následuje řešení metodou spekter odezvy ve specializovaném programu pro výpočty potrubí (AutoPIPE), ve kterém se provede i kombinace výsledků statické a dynamické odezvy. K vyhodnocení výsledků a posouzení podle pevnostních norem se využije předzpracovaných knihoven, které jsou obsaženy ve specializovaném potrubním softwaru. Vytvořený postup je aplikován na komplikovaných potrubních soustavách jaderných elektráren typu VVER 440 MW a VVER 1000 MW, konkrétně na bezpečnostně významných potrubních trasách jako jsou hlavní cirkulační potrubí a potrubí kompenzace objemu.
|
host ::
RSS.