|
|
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 chemických procesů v klouzavém obloukovém výboji pomocí optické emisní spektroskopie
Maďarová, Štefánia ; Töröková, Lucie (oponent) ; Mazánková, Věra (vedoucí práce)
Cieľom bakalárskej práce je štúdium chemických procesov prebiehajúcich dohasínajúcej plazme v kĺzavom oblúkovom a tlecom výboji. O dohasínajúcej plazme hovoríme vtedy, keď je zo systému odstránený vonkajší zdroj energie a začne v ňom dochádzať k relaxačným procesom. Experimenty v bakalárskej práci prebiehali za rôznych podmienok, pre rôzne tlaky a výkony vo výboji. Teoretická časť práce stručne popisuje štúdium atmosféry Titanu. Popísane sú základné vlastnosti a kinetické procesy prebiehajúce v plazme, opisuje tlecí a oblúkový výboj. V experimentoch bol použitý čistý dusík a plynná zmes dusíka a metánu pri rovnakom prietokovom množstve a rôznych tlakoch. Pri analýze produktov chemických reakcií boli využite: optická emisní spektrometrie (Optical Emission Spectroscopy - OES), plynová chromatografie v kombinácii s hmotnostným spektrometrom ako detektorom (Gas Chromatography-Mass Spectrometry - GC-MS). Výboj bol generovaný jednosmerným zdrojom napätia a meranie prebiehalo v prúdiacom režime. Celkový tlak plynu sa pohyboval v rozmedzí 1 000-4 000 Pa pri prietoku dusíku 400 mln/min a metánu 0.025 mln/min. prúd bol v rozmedzí 85-150 mA. U všetkých experimentálnych podmienok pre tlecí výboj bol dobre viditeľný jav tzv. pink afterglow. Tento jav odpovedá maximálnej intenzite vyžarovania v dohasínajúcom výboji, prejavujúcim sa značným nárastom charakteristického ružového žiarenia. Optické emisné spektra dohasínajúceho výboja boli snímané v rozsahu vlnových dĺžok 540-640 nm. V nameraných spektrách boli identifikované tri spektrálne systémy dusíku (prví a druhý pozitívny a prví negatívni) tie majú maximálne hodnoty v dohasínaní v tzv. „pink-afterglow“. Tieto maxima klesali s rastúcim tlakom a posúvali sa k neskorším časom dohasínania.
|
|
|
Surface treatment of biocompatible materials
Kováč, Ján ; Kučera, František (oponent) ; Krčma, František (vedoucí práce)
This bachelor thesis deals with the study of the influence of plasma discharge on changes in the surface properties of the biomaterial. Surface treatements were performed using three types of plasma discharge: gliding arc, dielectric barrier discharge (DBD) and microwave surface wave discharge. Various gaseous mixtures in plasma discharges and their effect on the surface treatment of the biomaterial were investigated. The selected biomaterial was aliphatic biopolymer polycaprolactone (PCL). It is a suitable surface treatment material, thanks to its biodegradability and easy processability. The PCL supplied by Sigma-Aldrich was in the form of pellets, witch had been converted to foil. The film samples were subsequentely exposed to plasma discharges. To characterize the surface properties of the polymer, surface energy was measured using a sissle drop method, a See System from Advex Instrumnets was used to measure. Based on experimental results, we can confirm that the surface has been modified. However, the plasma discharge modifications have led to hydrophilic and not hydrophobic properties of the biomaterial, with the best results in terms of hydrophilicity being achieved by microwave discharge with surface wave. Due to the negative results of the experiment, bactericidal effects were not investigated.
|
|
|
Studium produktů chemických reakcí v prebiotických atmosférách
Manduchová, Ivana ; Slavíček,, Pavel (oponent) ; Mazánková, Věra (vedoucí práce)
Diplomová práca je zameraná na štúdium produktov chemických reakcií v prebiotických atmosférach. Teoretická časť práce sa zaoberá hlavnými teóriami zloženia atmosféry ranej Zeme, hypotézami vzniku života a genetického kódu vo forme RNA, atmosférou na mesiaci Titan a základnými charakteristikami kĺzavého oblúkového výboja, a použitých analytických techník. V experimentálnej časti bolo štúdium produktov vykonané experimentálnymi simuláciami atmosfér v špeciálnom nerezovom reaktore v rôznych zmesiach plynov N2, CH4, CO2 a O2. Elektrický výboj pre simuláciu atmosfér bol generovaný elektródovým usporiadaním pre kĺzavý oblúkový výboj a tlecí výboj. Detekcia a identifikácia produktov chemických reakcií bola realizovaná pomocou plynovej chromatografie s hmotnostnou spektrometriou (GC-MS) a s plameňovo ionizačným detektorom (GC-FID), analyzátorom spalín Testo 350 M/XL a hmotnostnou spektrometriou s protónovou ionizáciou (PTR-MS). Za účelom predpovedania a potvrdenia detegovaných produktov bol vytvorený teoretický kinetický model. Počas experimentov bola taktiež sledovaná závislosť intenzity produktov na zmenách v zložení plynnej zmesi a aplikovanej hodnote elektrického prúdu.
|
|
|
Studium působení plazmatu na roztoky chininu
Procházková, Michaela ; Dzik, Petr (oponent) ; Kozáková, Zdenka (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývala roztoky chininu a jejich kvalitou po opracování plazmovými výboji. Tyto výboje se využívají například k odstranění nežádoucích látek z odpadních vod, mezi které můžeme řadit i chinin. Teoretická část je zaměřena na seznámení s problematikou elektrických výbojů v kapalinách a na vlastnosti chininu. V experimentální části byly pomocí UV-VIS spektrofotometrie a fluorescenční spektrometrie sledovány vlastnosti roztoků chininu s obsahem různých elektrolytů. Byly použity dvě odlišné konfigurace plazmových výbojů. Roztoky byly porovnávány na základě rozdílné koncentrace chininu, rozdílných elektrolytů, plazmových výbojů a hodnot pH roztoků. Dále se práce zaměřila na roztoky chininu s elektrolytem dusičnanem sodným. Byla zkoumána časová nestálost roztoků. A také vliv stáří roztoku, způsob opracování a typ zvoleného plazmového výboje na excitační a emisní spektra chininu.
|
|
|
Studium působení plazmatu na roztoky chininu
Procházková, Michaela ; Dzik, Petr (oponent) ; Kozáková, Zdenka (vedoucí práce)
Diplomová práce se zabývala roztoky chininu a jejich kvalitou po opracování plazmovými výboji. Tyto výboje se využívají například k odstranění nežádoucích látek z odpadních vod, mezi které můžeme řadit i chinin. Teoretická část je zaměřena na seznámení s problematikou elektrických výbojů v kapalinách a na vlastnosti chininu. V experimentální části byly pomocí UV-VIS spektrofotometrie a fluorescenční spektrometrie sledovány vlastnosti roztoků chininu s obsahem různých elektrolytů. Byly použity dvě odlišné konfigurace plazmových výbojů. Roztoky byly porovnávány na základě rozdílné koncentrace chininu, rozdílných elektrolytů, plazmových výbojů a hodnot pH roztoků. Dále se práce zaměřila na roztoky chininu s elektrolytem dusičnanem sodným. Byla zkoumána časová nestálost roztoků. A také vliv stáří roztoku, způsob opracování a typ zvoleného plazmového výboje na excitační a emisní spektra chininu.
|
|
|
Surface treatment of biocompatible materials
Kováč, Ján ; Kučera, František (oponent) ; Krčma, František (vedoucí práce)
This bachelor thesis deals with the study of the influence of plasma discharge on changes in the surface properties of the biomaterial. Surface treatements were performed using three types of plasma discharge: gliding arc, dielectric barrier discharge (DBD) and microwave surface wave discharge. Various gaseous mixtures in plasma discharges and their effect on the surface treatment of the biomaterial were investigated. The selected biomaterial was aliphatic biopolymer polycaprolactone (PCL). It is a suitable surface treatment material, thanks to its biodegradability and easy processability. The PCL supplied by Sigma-Aldrich was in the form of pellets, witch had been converted to foil. The film samples were subsequentely exposed to plasma discharges. To characterize the surface properties of the polymer, surface energy was measured using a sissle drop method, a See System from Advex Instrumnets was used to measure. Based on experimental results, we can confirm that the surface has been modified. However, the plasma discharge modifications have led to hydrophilic and not hydrophobic properties of the biomaterial, with the best results in terms of hydrophilicity being achieved by microwave discharge with surface wave. Due to the negative results of the experiment, bactericidal effects were not investigated.
|
|
|
Studium produktů chemických reakcí v prebiotických atmosférách
Manduchová, Ivana ; Slavíček,, Pavel (oponent) ; Mazánková, Věra (vedoucí práce)
Diplomová práca je zameraná na štúdium produktov chemických reakcií v prebiotických atmosférach. Teoretická časť práce sa zaoberá hlavnými teóriami zloženia atmosféry ranej Zeme, hypotézami vzniku života a genetického kódu vo forme RNA, atmosférou na mesiaci Titan a základnými charakteristikami kĺzavého oblúkového výboja, a použitých analytických techník. V experimentálnej časti bolo štúdium produktov vykonané experimentálnymi simuláciami atmosfér v špeciálnom nerezovom reaktore v rôznych zmesiach plynov N2, CH4, CO2 a O2. Elektrický výboj pre simuláciu atmosfér bol generovaný elektródovým usporiadaním pre kĺzavý oblúkový výboj a tlecí výboj. Detekcia a identifikácia produktov chemických reakcií bola realizovaná pomocou plynovej chromatografie s hmotnostnou spektrometriou (GC-MS) a s plameňovo ionizačným detektorom (GC-FID), analyzátorom spalín Testo 350 M/XL a hmotnostnou spektrometriou s protónovou ionizáciou (PTR-MS). Za účelom predpovedania a potvrdenia detegovaných produktov bol vytvorený teoretický kinetický model. Počas experimentov bola taktiež sledovaná závislosť intenzity produktov na zmenách v zložení plynnej zmesi a aplikovanej hodnote elektrického prúdu.
|
|
|
Studium chemických procesů v klouzavém obloukovém výboji pomocí optické emisní spektroskopie
Maďarová, Štefánia ; Töröková, Lucie (oponent) ; Mazánková, Věra (vedoucí práce)
Cieľom bakalárskej práce je štúdium chemických procesov prebiehajúcich dohasínajúcej plazme v kĺzavom oblúkovom a tlecom výboji. O dohasínajúcej plazme hovoríme vtedy, keď je zo systému odstránený vonkajší zdroj energie a začne v ňom dochádzať k relaxačným procesom. Experimenty v bakalárskej práci prebiehali za rôznych podmienok, pre rôzne tlaky a výkony vo výboji. Teoretická časť práce stručne popisuje štúdium atmosféry Titanu. Popísane sú základné vlastnosti a kinetické procesy prebiehajúce v plazme, opisuje tlecí a oblúkový výboj. V experimentoch bol použitý čistý dusík a plynná zmes dusíka a metánu pri rovnakom prietokovom množstve a rôznych tlakoch. Pri analýze produktov chemických reakcií boli využite: optická emisní spektrometrie (Optical Emission Spectroscopy - OES), plynová chromatografie v kombinácii s hmotnostným spektrometrom ako detektorom (Gas Chromatography-Mass Spectrometry - GC-MS). Výboj bol generovaný jednosmerným zdrojom napätia a meranie prebiehalo v prúdiacom režime. Celkový tlak plynu sa pohyboval v rozmedzí 1 000-4 000 Pa pri prietoku dusíku 400 mln/min a metánu 0.025 mln/min. prúd bol v rozmedzí 85-150 mA. U všetkých experimentálnych podmienok pre tlecí výboj bol dobre viditeľný jav tzv. pink afterglow. Tento jav odpovedá maximálnej intenzite vyžarovania v dohasínajúcom výboji, prejavujúcim sa značným nárastom charakteristického ružového žiarenia. Optické emisné spektra dohasínajúceho výboja boli snímané v rozsahu vlnových dĺžok 540-640 nm. V nameraných spektrách boli identifikované tri spektrálne systémy dusíku (prví a druhý pozitívny a prví negatívni) tie majú maximálne hodnoty v dohasínaní v tzv. „pink-afterglow“. Tieto maxima klesali s rastúcim tlakom a posúvali sa k neskorším časom dohasínania.
|
|
|
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.
|
host ::
RSS.