KREJČÍ, P. Studium miniaturních zařízení pro kolekci hydridotvorných prvků v atomové spektroskopii [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická. 2011.
Doktorand pracoval experimentálně na své disertační práci od září 2004 do září 2007 v čistých laboratořích Ústavu analytické chemie AVČR, v.v.i.. Samostatně a velice aktivně se zapojil do vědecké práce v oblasti vývoje miniaturních kolekčních zařízení prvků tvořících těkavé hydridy, prvků významných pro charakterizaci životního prostředí, pro jejich následné velmi citlivé stanovení metodami atomové spektroskopie. Studoval charakteristiky prostého i platinovými kovy modifikovaného molybdenového pásku vyhřívaného jednoduchým elektronickým systémem pro záchyt hydridů a zkoumal možnosti jeho využití v metodě atomové absorpční spektrometrie s atomizací v difúzním vodíkovém plaménku a také pro víceprvkové stanovení v metodě atomové emisní spektrometrie s excitací v mikrovlnném argonovém plazmatu. Kromě základních charakteristik studoval i možné vzájemné interference hydridotvorných prvků při jejich kolekci. Při studiu používal kromě jmenovaných spektroskopických metod i další vhodně volené, dostupné metody, jednak radioizotopové značkovací metody pro přesnější popis a kvantifikaci záchytných procesů, a jednak zobrazovacích technik elektronové mikroskopie kombinované s detekcí sekundárně vznikajícího roentgenovského záření a difrakční analýzou, které doplňovaly výsledky spektroskopických měření. Některé závěry podpořil také termodynamickými výpočty teoretického složení reakčních plynných směsí. Doktorand průběžně zvládal na výbornou studium ve všech jeho částech, teoretické přípravy a praktické činnosti. Své experimentální práce si uměl optimálně rozvrhnout. Výsledky včas a kvalitně zpracovával. Prokázal vysokou odbornost, pracovní morálku, exaktní přístup a pečlivost v experimentální i vyhodnocovací fázi práce. Získané výsledky průběžně prezentoval formou celkem 13 přednášek a posterů na řadě odborných seminářů, národních a mezinárodních konferencí. Publikoval dvě původní práce v impaktovaných časopisech: • P.Krejčí, B.Dočekal, Z.Hrušovská: Trapping of hydride forming elements within miniature electrothermal devices. Part 3. Investigation of collection of antimony and bismuth on a molybdenum foil strip following hydride generation, Spectrochim. Acta, Part B, 61, 2006, 444-449. • P.Krejčí, B.Dočekal: Trapping of antimony and bismuth hydrides on a molybdenum-foil strip, Chem. Listy, 99 (14), 2005, s148-s149. To vše svědčí o jeho přehledu a schopnostech odborně pracovat ve studované oblasti. Předkládaná disertační práce má vysokou úroveň po stránce odborné i formy zpracování. Odpovídá velmi kvalitní disertační práci pro získání titulu doktor v oboru chemie a technologie životního prostředí. Práci proto doporučuji k obhajobě. S ohledem na zmíněné skutečnosti a po úspěšném průběhu obhajoby doporučuji, aby Ing.Pavlovi Krejčímu byl udělen akademický titul PHILOSOPHIAE DOCTOR (PhD.)
Disertační práce se zabývá studiem záchytu těkavých hydridů As, Se, Sb a Bi na prototypu miniaturního elektrochemického kolekčního zařízení, tvořeného z tenkého pásku molybdenové folie a následné atomizaci v difúzním vodíkovém plaménku. Práce má 123 strany, je dělená do devíti základních kapitol, které jsou dále děleny na podkapitoly, nechybí seznam publikací autora. Cílem této práce bylo: 1) studovat procesy probíhající během: ? generování hydridů, ? záchytu ? odpaření z molybdenové folie ? transportu analytu do atomizátoru 2) optimalizovat podmínky pro stanovení As, Se, Sb a Bi 3) objasnit mechanismus záchytu a vzájemných interferencí v plynné fázi 4) prověřit vliv a množství permanentních modifikátorů povrchu (Rh, Pt, Ir) 5) pomocí radioizotopů stanovit účinnost záchytu a topografii rozložení analytu 6) ověřit možnost využití miniaturního kolekčního zařízení pro praxi 7) vyvinout a aplikovat metodu pro stanovení Sb ve vzorcích vod Ke splnění vytčených cílů student přistoupil po pečlivém studiu uveřejněných poznatků této problematiky, která zahrnuje články od roku 1964 do současnosti a které student náležitě cituje v textu i v přehledu použitých zdrojů (82). V práci nechybí údaje o komerčně dodávaných a v laboratořích používaných zařízeních v posledních letech. Vzhledem k náročnosti cílů práce je i obsah experimentální části, která tvoří nejobsáhlejší část dizertační práce, dělen podle dílčích úkonů a výsledky z jednotlivých experimentů jsou současně i diskutovány. Jednotlivé experimenty jsou dokladovány pomocí obrázků (80) a tabulek (7). Kladené cíle práce byly splněny a hlavním přínosem je, že miniaturní kolekční zařízení zhotovené z molybdenové folie s optimalizovanými parametry je vhodné pro záchyt hydridotvorných prvků a je možné ho využít v kombinaci téměř se všemi způsoby atomizace a detekce analytu pro různé spektroskopické metody (AAS, AES, AFS, MS). Předkládaná dizertační práce z oboru základního výzkumu v oblasti atomové spektrometrie byla velmi náročná z hlediska teoretických znalostí, laboratorní zručnosti a hlavně dedukce správných závěrů z provedených experimentů. Ing. Pavel Krejčí k dosažení cílů práce využil řadu rozličných laboratorních výzkumných metod, což svědčí o jeho všestrannosti nejenom v oboru analytické chemie. Práce obsahuje řadu nových poznatků z oblasti generování hydridů hodných k opublikování ve vědeckých časopisech. Proto doporučuji předloženou dizertační práci k obhajobě před komisí.
Tzv. hydridová technika se v současné době běžně používá v atomové absorpční spektrometrii (AAS) v kombinací s elektrotermickou atomizací, jak však poznamenává autor předkládané práce již v úvodu, jejich výhod by bylo možno využít i v jiném uspořádání jak v AAS, tak i v kombinaci s jinou detekční technikou (emisní spektrometrie, ICP-MS). Charakteristickým rysem zmíněných přístupů je kombinace chemické separace (tvorba a separace hydridů) s pokročilou spektrální (v případě MS vlastně separační) technikou, což otvírá možnosti pro určitou speciační analýzu, či přinejmenším rozlišení oxidačních stavů stanovovaných prvků. To má mimořádný význam zejména v oblasti environmentálních analýz. Děje provázející tvorbu a kolekci hydridů a atomizaci stanovovaných prvků jsou ovšem dosti složité a řada kroků není dosud uspokojivě prozkoumána z teoretického hlediska, ani po stránce technického provedení v analytické praxi. Právě tomu je věnována předkládaná disertační práce. Úvodní literární část práce je napsána na velmi dobré úrovni. Autor se vyhnul uvádění obecně známých a triviálních poznatků a přitom poskytuje čtenáři dostatečně podrobný a věcný pohled na současnou úroveň poznání v daném oboru. Literární rešerše je zaměřena na problémy, které jsou předmětem disertační práce, což mj. umožňuje posoudit smysluplnost vytčených cílů práce uvedených na str. 33. V kap. 2.1 jsou uvedeny základní charakteristiky hydridotvorných prvků, které jsou předmětem dalšího studia, včetně jejich chemických vlastnosti. Snad zde mohlo být ještě uvedeno, které formy prvků převládají nebo jsou stabilnější v životním prostředí (např. v podzemních či povrchových vodách, v půdách), případně za jakých podmínek – viz např. stabilita As(III) vs. As(V), či Se(IV) vs. Se(VI), organická vs. anorganická forma apod. K experimentální části práce, kde jsou uvedeny použité materiály a chemikálie, zařízení a pracovní postupy, nemám žádné výhrady. Ve výsledkové části je zejména popsána optimalizace různých parametrů, kroků či fází analytického procesu, dále jsou uvedeny vybrané validační charakteristiky – kalibrační závislosti, meze detekce a stanovitelnosti (např. kap. 5.1.2.7). Za významný přínos práce považuji studium permanentní modifikace povrchu grafitových a wolframových atomizátorů – shrnuto v kap. 5.1.4.5). Díky použití několika různých přístupů a metod byly získány nové poznatky o charakteru aktivních vrstev i o mechanismu zachycování a následné atomizace stanovovaných prvků. Autor demonstroval možnosti vyvinutých metod na příkladech analýzy reálných vzorků, např. při stanovení Sb v minerálních vodách (Tab. VI, str. 95). Bylo dosaženo nejistoty měření (rozšířená nejistota, k=2) v rozmezí asi 15 – 50% rel., což jsou reálné hodnoty odpovídající koncentrační úrovni analytu ve vzorku. Při obhajobě by se doktorand mohl pokusit identifikovat hlavní složky celkové nejistoty měření při použití dané metody. Po formální stránce je práce dobře uspořádána, s dobrou grafickou úpravou a bez zřejmých jazykových nedostatků. Autor uvádí též seznam prací, na nichž se autorsky podílel – jde o dvě publikace v časopisech s impaktním faktorem a řadu příspěvků na konferencích. Publikační aktivitu P. Krejčího lze považovat za dobrou. Prohlašuji, že jsem předloženou disertační práci P. Krejčího prostudoval a konstatuji, že tato práce podle mého názoru splňuje požadavky na disertační práce v daném oboru a proto ji doporučuji k obhajobě.
eVSKP id 41157