Posudky závěrečné kvalifikační práce

Posudek vedoucího

Krčma, František

Disertační práce se zaměřila na studium redukce uměle připravených korozních vrstev na železe pomocí nízkotlakého kapacitně vázaného radiofrekvenčního plazmatu generovaného ve vodíku. Nejprve bylo nezbytné optimalizovat přípravu modelových vzorků, aby byla zaručena reprodukovatelnost přípravy korozních vrstev, bez níž nebyla možná další práce. Vlastní redukce byla realizována za různých podmínek výboje (výkon, pulzní x kontinuální režim výboje). Proces byl kontinuálně monitorován pomocí optické emisní spektroskopie OH radikálů, které vznikají během odbourávání korozních vrstev. Jako klíčový parametr celého procesu vystupuje teplota předmětu jejíž korektní měření během plazmochemického procesu se podařilo úspěšně vyřešit. Kvalita plazmochemického opracování pak byla sledována pomocí SEM-EDX analýz, které prokázaly očekávanou skutečnost, že jen poměrně úzký interval podmínek opracování je reálně použitelný v praxi. Veškeré výsledky byly poměrně detailně konfrontovány z dostupnou literaturou. Samotná disertační práce pak může velmi dobře sloužit následovníkům jako vstupní studijní materiál, který je uvede do řešené problematiky. Získané poznatky byly dosud prezentovány ve 4 časopiseckých publikacích a 16 příspěvcích na konferencích, další publikace je ve fázi přípravy. Materiál získaný během řešení disertační práce je dále rozvíjen pokračujícími studenty, kteří pracují na obdobném tématu. Značná část práce byla podporována z projektu Ministerstva kultury ČR v rámci programu NAKI. Celkově doktorandka prokázala schopnost samostatné vědecké práce a řízení malého výzkumného týmu. Podílela se na vedení studentů bakalářského i magisterského studia a úzce spolupracovala i s dalšími doktorandy. Získané výsledky i zkušenosti jsou příslibem pro další odborný růst doktorandky i po obhájení práce. Práci doporučuji k obhajobě.

Navrhovaná známka

Posudek oponenta

Novák, Stanislav

Disertační práce je věnována velmi zajímavému, aktuálnímu a prakticky potřebnému tématu ošetřování kovových archeologických nálezů pokrytých korozními vrstvami. Jako citlivá metoda pro ošetření byla vybrána plazmochemická redukce korozních vrstev v radiofrekvenčním vodíkovém plazmatu. Celá práce čítá včetně příloh 103 stran. Je rozčleněna – mimo úvodu a závěru – do následujících kapitol: Výběr vhodného materiálu, Příprava vzorků, Aplikace plazmatu, Experimentální uspořádání, Plazmochemická redukce korozních vrstev, Diagnostika plazmatu, Teplota vzorku v průběhu redukce, Vyhodnocení účinků redukce. Na konci je doplněna referencemi, obrazovou přílohou a seznamem vlastních publikací. Předložená práce nemá standardní strukturu vědecké práce. Chybí mi v ní solidně zpracovaná rešeršní část. V úvodní kapitole je pouze velmi stručná (na dvou stránkách) rešerše plazmochemických metod ošetření archeologických nálezů, která vyznívá opravdu tak, jak je nazvaná – jako úvod do problematiky. Je zde sice zmíněna metoda prof. Vepřeka a další metody, ale nejsou již zmíněny výsledky těchto dosavadních používaných metod (doby redukce, schopnost odbourat korozní vrstvy apod.), se kterými by se dala porovnat metoda navržená ve vlastní disertační práci. V dalších kapitolách práce se od počátku prolínají vlastní měření a vlastní výsledky s rešeršními údaji z literatury, takže je někdy obtížné oddělit, co je vlastní přinos autorky. Kapitoly jako jsou např. kap. 7.6 (část), 9.1 aj. měly být zařazeny právě do úvodní rešeršní části. V rešeršní části bych také uvítal pojednání na téma metalografické struktury oceli, příp. jejich dostupné posouzení s jinými druhy historického železa. Práce obsahuje značné množství chyb, nepřesností a nejasností, uvedu je výčtem: - tvrzení o složení oceli na str. 13, 1. odst. získané metalografickým rozborem dle obr. 1 (ferit, perlit, cementit) není v práci ničím podloženo, ani údaji z literatury, ani není zřejmé z vlastních měření, - z Tab. 1 na str. 13 nevyplývá, že v analyzované oceli je nejvíce železa, jak je uvedeno v textu pod ní, - popis na str. 14 je udělán značně nesystematicky, - kap. 2.2 není příliš jasně a srozumitelně formulována, - odkazy na obrázky v příloze jsou chybně (str. 16 – obr. 93, str. 35 – obr.96, str. 40 – obr. 94), - na str. 31 je uvedeno, že koroze v parách kyseliny dusičné trvá příliš dlouho, ale testy byly dělány pouze pro kyselinu chlorovodíkovou, - na str. 35 chybí citace pro složky písku uvedené v Tab. 7, - na str. 41 by bylo vhodné popsat, jaké reakce při redukci ve vodíkovém plazmatu probíhají, - na str. 41 je chybně odkaz na obr. 27, - ve formě nepotvrzených dohadů zůstává zřejmě tvrzení na str. 42 ve 2. odstavci o redukci chloridů a vzniku kyseliny chlorovodíkové ve vzorcích, - začátek kapitoly 7.2 na str. 45 popisuje a diskutuje výsledky, které jsou však uvedeny až v dalších částech, - odkazy na obrázky v Tab. 16 na str. 54 jsou zřejmě uvedeny chybně, - na str. 58, 3. odstavec na konci uvádí matoucí nejasnou formulaci, že minimální hodnota Irel(OH) je velmi podobná maximu Irel(OH), - na str. 64 je uvedeno s odkazem na obr. 64, že maxima Irel(OH) jsou nižší u sady FP pro výkony vyšší než 100W, ale to je v rozporu s uvedeným obrázkem, - vysvětlení pyrometrické přímky na str. 66 je pro méně zběhlého čtenáře v problematice zcela nedostatečné, nejsou vysvětleny pojmy R – větev, P- větev spektra, není vysvětlena veličina J(J+1), - není jasné, proč je na straně 66 použit pro rychlost světla symbol c´ místo obvyklého c - ve vztahu 8.2 není uvedeno, kde vezme hodnoty rotační konstanty horního elektronového stavu, - na str. 75 popis metody EDX je odbytý jednou větou, popis by si zajisté zasloužil podobný odstavec jako mikroskop SEM, - v posledním odstavci na str. 75 je chybný odkaz na tabulku 21, - popis obr. 98 na str. 99 neuvádí, jaký elektronový mikroskop byl použit. Celá disertační práce je psána poněkud populárním stylem. Kromě již zmíněné nevhodné struktury trpí rovněž nesystematickým řazením výsledků. Výsledky všech druhů provedených měření a analýz nejsou pro danou sadu vzorků uvedeny ve společné části, nýbrž jsou roztříštěny po různých kapitolách. Toto způsobuje poněkud obtížnou orientaci pro čtenáře. Pro větší průkaznost výsledků práce bych očekával provedení větší sady analýz s větším množstvím stejně připravených vzorků. Efekty by se pak lépe statisticky prokázaly a odpadly by různé pochybnosti o náhodnosti některých uvedených jevů. Test délky koroze byl dělán jen pro první sadu, tj. v parách kyseliny chlorovodíkové. Autorka předpokládala, že zjištěná doba postačí i pro jiná korozní prostředí. Tento předpoklad se ukazuje jako ne zcela pravdivý. Autorka publikovala své výsledky během pěti let na různých mezinárodních konferencích. Bohužel, práce nevyústila v žádný článek v časopise s IF ( pominu-li Chemické listy). Předložená práce obtížně splňuje požadavky kladené na disertační práci, zasloužila by přepracování. Doporučuji, aby autorka při obhajobě prokázala význam a kvalitu svých výsledků, podíl na nich a své schopnosti samostatné tvořivé práce.

Navrhovaná známka

Otázky

1) Proč byla u první sady vzorku FC použita podstatně menší velikost vzorků? 2) Proč nebyly použity stejné postupy pro přípravku vzorků v různých sadách? Jedna sada byla ponechána pouze v parách, u další sady došlo navíc k pokapání kyselinou, u poslední sady FP dokonce k zalití kyselinou.
3) Jak lze vyčíst z obr. 22 tvrzení v textu, že je vrstva velmi tenká? 4) Nemohou tmavé skvrny na vzorcích např. v obr. 22 souviset právě s pokapáním vzorků při jejich přípravě? 5) Jak rozumět tvrzení na str. 37, že Lorentzova síla brání nabitým částicím v pohybu ve směru kolmém k magnetickým siločarám? Vždyť se i v tomto směru obvykle pohybují!
6) Jak byla měřena teplota vzorku při redukci v plazmatu? Věta na str. 41 dole napovídá, že teplota byla měřena na jiném vzorku, než který byl ošetřován plazmatem. Je to pravda? 7) na str. 54 v 1. odst. je uvedeno, že na obr. 49 je vidět, jak se zvyšujícím se výkonem povrch tmavne. Totéž by mělo být asi patrné porovnáním vzorků FD1, FD4, FD8 v kontinuálním režimu, což však není pozorovatelné. Může to autorka vysvětlit?
8) Na str. 54 se dále konstatuje, že vrstva akageneitu je redukcí dobře odbouratelná, což je dokladováno rychlým nástupem maxima Irel(OH) a následným poklesem. Toto tvrzení ovšem nepodporuje obr. 52 pro 300W v kontinuálním režimu. Při tom bych při nejvyšším použitém výkonu očekával velmi rychlé odbourávání. Může to autorka vysvětlit? 9) Na str. 58, 2. odst. se tvrdí, že pro redukci síranu železnatého je nutné použít větší výkon plazmatu, což je založeno na předchozí domněnce, že redukce je nedokonalá u sérií s nižším výkonem. Může autorka tuto myšlenkovou konstrukci vysvětlit?
10) Na konci stejného odstavce je tvrzení, že tato vrstva je nejpevnější, což není ničím dokladováno. Co podporuje tuto hypotézu? 11) Bylo by vhodné vysvětlit, jak souvisí výkon vodíkového plazmatu použitého pro redukci s mechanickou pevností vrstvy a schopností její redukce?
12) Na kolika vzorcích byla měřena každá se závislostí relativní intenzity OH radikálů? 13) Jak je patné slabě odbourávání korozních produktů (viz text str. 58, posl.odstavec) na fotografiích (obr. 54,56,58,60)? Není tam patrné žádné odbourávání. Jak je pozorovatelné zkřehnutí (viz text na téže straně) na obr. 60?
14) Proč nebyly inkrustační vrstvy redukovány také v pulzním režimu pro porovnání s ostatními vzorky? 15) Co má být správně uvedeno na vodorovné ose grafu na obr. 65, jedná-li se o spektrum? Opravdu čas?
16) Proč byla teplota vzorku (str. 68) snímána na konci intervalu vypnutí a ne na začátku? 17) V kap. 8.1 porovnává autorka – jak sama říká – dvě nesouvisející teploty: teplotu vzorku a rotační teplotu molekul plynu. Proč je porovnání děláno? A s jakým závěrem? 18) Jak byla prováděna analýza vzorků metodou SEM-EDX? Na kolika místech vzorku byla dělána?
19) Analýzy SEM-EDX ukazují, že vyšší použitý výkon při redukci znamená odbourání většího množství produktů. Přitom je z nich patrné, že stále hodně korozních produktů ve vrstvách zůstává. Proč autorka nevyzkoušela mnohem delší redukční časy s cílem odbourat většinu těchto produktů? 20) Čím si autorka vysvětluje, že u sady FC při použití 300W výkonu v obr. 80 závislost obsahu železa s efektivním výkonem nenarůstá, nýbrž stagnuje?
21) Je správně hodnota množství Fe v Tab. 25 při 75% střídě? Neodpovídá to grafu na obr. 80. 22) Z pozorování Tab. 25 a Tab. 26 vyplývá, že zastoupení železa stoupne při výkonu 400W (25% střída) z 20 na 54,9 %, ale při nižším výkonu 300 W (25%) stoupne více (z 20 na 58,6 %) ? Čím si to autorka vysvětluje? Jaká je vlastně chyba tohoto měření? Není nikde uvedena.
23) Na str. 80 je na začátku tvrzení, že korozní vrstva FD je tvořena jen akageneitem. Čím to autorka prokázala? 24) U téže vrstvy autorka vysvětluje, že Cl se do korozní vrstvy dostal nejspíše jako nečistota. Jakým způsobem se tam mohl dostat? 25) Na str. 81 dole je tvrzení, že již nejnižší výkon 100W je použitelný pro odbourání korozní vrstvy. Ale z analýzy SEM-EDX (obr. 83) je vidět, že téměř nedošlo k odbourání akageneitu. Z tohoto pohledu se zdá opracování zcela nedostatečné. Může to autorka vysvětlit?
26) V souvislosti s obr. 88 (vrstva FS) není provedena úplná analýza (chybí Si). Přitom zastoupení Si v železe se zdá být v porovnání s obr. 82 podstatně vyšší. Je to pravda? Ale přitom by mělo být do 0,5 %. Může to autorka vysvětlit? 27) Na str. 91, řádek 9 je uvedeno: Potvrdilo se, že čím vyšší je dodaný výkon tím je větší počet aktivních částic. Prosil bych vysvětlit, jak se to potvrdilo. 28) Co ospravedlňuje autorku k tvrzení v závěru na str. 92, že výkon 100W je postačující pro redukci korozní vrstvy vzniklé v parách kyseliny dusičné? Vždyť archeologické vzorky mohou mít mnohem silnější korozní vrstvy a závislost na tloušťce nebyla vůbec zkoumána!

Zahoranová, Anna

Navrhovaná známka