2013

Browse

Now showing 1 - 5 of 15

Interakce hyaluronanu a amfifilních molekul
(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická, ) Venerová, Tereza; Pekař, Miloslav; Burget, Ladislav; Čeppan, Michal
Tato práce je zaměřena na interakce hyaluronanu (Hya) a amfifilních molekul. Pomocí metody fluorescenční sondy bylo provedeno mapování interakcí různých tenzidů s hyaluronanem. Pro bližší zkoumání byl vybrán cetyltrimetylamonium bromid (CTAB). Interakce v tomto systému byly zkoumány také pomocí fluorescenční korelační spektroskopie (FCS) a doplňkově byly provedeny prvotní testy cytotoxicity tohoto systému. Jako alternativa CTAB byly použity také hydrofobně modifikované aminokyseliny. Výsledky ukázaly, že samovolně agregují, ale jejich interakce s hylauronanem není tak silná jako u CTAB. Dále byly prozkoumány gelové systémy vzniklé interakcí Hya-CTAB a bylo zjištěno, že obsahují hydrofobní domény schopné solubilizovat hydrofobní látky. Termogravimetricky bylo stanoveno, že jsou schopny pojmout až 98% hm. vody a reologicky byly charakterizovány jejich mechanické vlastnosti. Ty jsou laditelné hlavně díky molekulové hmotnosti (MW) použitého hyaluronanu. S rostoucí hodnodotu MW roste mechanická odolnost gelu a klesá jeho tekutost.
Reologie v technologii anorganických materiálů
(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická, ) Wirthová, Michaela; Havlica, Jaromír; Živica,, Vladimír; Palou, Martin
Disertační práce se zabývá studiem reologického chování materiálů na bázi cementu. Úvodní část obsahuje teoretické poznatky týkající se reologie a zkoumaných materiálů (cement, samozhutnitelný beton, superplastifikátory). Poté následuje detailní popis reologických vlastností čerstvých cementových materiálů. Kromě toho je dále uvedena hydratace cementu, kalorimetrie, Vicatův test, rentgenová difrakční analýza a elektronová mikroskopie. Experimentální část práce je rozdělena do dvou částí. První část se zabývá základní charakterizací, reologickým měřením a studiem statické meze toku směsí samozhutnitelných betonů a jejich matric. Druhá část se týká cementových past, které byly podrobeny testování pomocí reometru, Vicatova přístroje, isoperibolického a modulárního kalorimetru, rentgenového difraktometru a elektronového mikroskopu.
Příprava modelových korozních vrstev na železe a jejich plazmochemická redukce.
(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická, ) Sázavská, Věra; Krčma, František; Novák, Stanislav; Zahoranová, Anna
Plazmochemická redukce korozních vrstev na kovech využívá redukčních účinků radiofrekvenčního vodíkového nízkotlakého plazmatu při ošetřování kovových archeologických nálezů. Vlivem plazmochemické redukce se inkrustační vrstvy vzniklé na kovech stávají křehčí a poréznější. Dochází k přeměně struktury a složení korozních vrstev předmětů. Díky tomu dochází k snadnějšímu mechanickému odstranění inkrustačních vrstev, a tedy odpadá hrubé a zdlouhavé, pro materiál mnohdy nebezpečné odstraňování svrchních korozních krust (např. pomocí pískování). Po redukci je možné snadno odkrýt oblasti původního povrchu předmětu a přitom zachovat i nejjemnější detaily reliéfu a zdobení, stejně jako stopy po nástrojích použitých při jejich výrobě, pokud samozřejmě nebyly nenávratně zničeny korozí. To má značný význam při odhalování starých technologických postupů výroby kovových předmětů. Pomocí plazmatu lze lehce proniknout i do dutin předmětů a u mechanických součástí tak může dojít až k obnovení funkčnosti. Také dochází k částečnému odstranění stimulátorů koroze, tedy hlavně chloridů, které jsou strůjci následné koroze. Každý archeologický předmět je originál, pokud se na historii nějakého předmětu díváme pouze z hlediska korozního prostředí, tak tento předmět byl po nějakou dobu vystaven atmosféře. Poté byl nejčastěji uložen do hrobu nebo se jiným způsobem dostal do půdy, případně do moře. Tedy každý artefakt byl vystaven jinému koroznímu namáhání (vlhkost, složení korozního prostředí apod.). Není tedy jednoduché zvolit univerzální způsob ošetření těchto předmětů. Optimalizace metody pro základní kovy lze řešit s využitím modelových vzorků (identický materiál i koroze) a porovnávat výsledky v závislosti na podmínkách opracování. Nejčastěji jsou archeologické předměty vyrobeny ze železa a běžnými korozními produkty na železe jsou akaganeit, rokuhnit, szomolnokit. Tyto tři korozní produkty jsme vytvořili na modelových vzorcích a podrobili jsme je plazmochemické redukci. Experiment jsme prováděli v reaktoru z křemenného skla s vnějšími elektrodami. Radiofrekvenční kapacitně vázané plazma o výkonu 100 až 400 W bylo buzeno v kontinuálním i pulzním režimu (střída 75 %, 50 % a 25 %). Výboj byl vytvořen v čistém vodíku za sníženého tlaku 150 až 200 Pa. Teplota vzorku byla sledována termosondou v průběhu celého procesu a nepřesáhla 200 °C, což je hodnota udávaná konzervátory jako limitní. Při vyšších teplotách může v některých případech docházet k metalografickým změnám uvnitř kovu, což je u archeologických předmětů velmi nežádoucí. Proces plazmochemické redukce jsme monitorovali pomocí optické emisní spektrometrie. Zaměřili jsme se na sledování v plazmatu vznikajících OH radikálů, které jsou pro tento proces charakteristické. Každý korozní produkt má jiný průběh vznikajících OH radikálů, což úzce souvisí s odbouráváním korozních produktů. Korozní vrstvy jsme analyzovali před a po plazmochemické redukci metodou SEM-EDX. Zjistili jsme, že plazmochemická redukce není příliš vhodná pro korozní produkt szomolnokit, který se odbourával obtížně a jen za vysokých výkonů. Avšak velmi dobrých výsledků tato metoda dosahuje u korozních produktů jako je rokuhnit a akaganeit.
Studium podmínek vzniku a eliminace akrylamidu vznikajícího při tepelném zpracování potravin.
(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická, ) Marková, Lucie; Šimko, Peter; Jarošová, Alžběta; Buňka, František
Akrylamid (AA), pravděpodobný lidský karcinogen, vzniká jako nežádoucí kontaminant reakcí redukujících sacharidů s asparaginem v potravinách rostlinného původu při jejich tepelném opracování nad 120 °C. AA je nejčastěji stanovován metodami GC/MS a LC/MS MS po předchozí izolaci z matrixu v široké škále potravin. Zatížení spotřebitelů AA z potravin je podle našich zjištění vyšší u mladých lidí (1,8 – 3,8 g/kg bw/den), což odpovídá odhadům JECFA FAO/WHO z roku 2006. V zájmu ochrany zdraví vedla hodnocení zdravotních rizik k doporučení snížit tvorbu AA již v procesu zpracování potravin uplatněním dostupných opatření vyplývajících z poznání mechanizmu jeho tvorby. Hlavním cílem disertační práce bylo rozšíření znalostní databáze o možnosti eliminace AA ve vybraných druzích tepelně zpracovaných potravin. Studium bylo zaměřeno na cereální potraviny, které se významně podílí na expozici AA, zvláště pak na chléb a sladké sušenky. Veškerý obsah AA v chlebu se nachází v kůrce, která představuje 5 15 % celého chleba. Chleby připravené v domácí pekárně z chlebových směsí obsahují v kůrce přibližně 30 – 75 µg/kg, kdežto chleby z obchodní sítě 2 až 10x více, v závislosti od složení a podmínek přípravy a pečení chlebů. Pro udržení kvality chlebů z domácí pekárny po celou dobu trvanlivosti směsi byla navržena optimalizace chlebových směsí zvýšením obsahu droždí, což při dostatečně vysoké aktivitě kvasnic pozitivně působí také na redukci AA. Monitoring obsahu AA v sortimentu pečivářských výrobků ukázal vyšší obsah AA v diabetických sušenkách, které obsahují namísto sacharózy fruktózu. U tří z nich dokonce překračoval směrnou hodnotu (500 µg/kg) pro komoditu „sušenky“ o více než 1,5násobek. Pro minimální zásah do technologie jejich výroby byla navržena eliminace AA aplikací enzymu asparagináza, kdy koncentrace enzymu a vhodný způsob jeho použití v průmyslových podmínkách byl předem testován na modelových systémech. Optimalizací podmínek aplikace enzymu bylo dosaženo snížení obsahu AA v diabetických sušenkách o více jak 40 % aniž by došlo k ovlivnění organoleptických vlastností finálních výrobků. Součástí práce bylo i studium vlivu antioxidantů na vznik AA, kdy byl obsah AA v perníkách účinně snižován použitím fenyklu, anýzu, hřebíčku, vanilky či bílého pepře (o 9 – 21 %). Naopak koriandr a skořice jeho obsah výrazně zvyšovali (o 18 – 54 %). Jelikož mezi DPPH• radikál zhášející aktivitou extraktů koření a obsahem AA nebyla pozorována korelace, konečný obsah AA byl patrně ovlivněn chemickým složením koření a reaktivností jednotlivých složek v matrici. V práci zkoumané metody se jeví jako vhodné způsoby eliminace AA ve vybraných potravinách, ale jejich konkrétní použití je nutné optimalizovat s ohledem na složení potravin, jejich zpracování a použitou technologii. Odhad dopadu aplikace navržených způsobů eliminace AA na celkovou expozici ukázal, že zatížení organismu AA u studentů středních škol z České a Slovenské republiky lze snížit v průměru o 10 %. Tento pokles je krokem vpřed pro snížení možného rizika vzniku rakovinného onemocnění konzumací potravin s vysokým obsahem AA. Zároveň je významnou informací pro výrobce potravinářských produktů v uplatňování dostupných a ověřených metod eliminace AA, které by hodnoty zatížení lidského organizmu AA z potravin pomohly ještě více snížit.
Mechanické vlastnosti mikrostrukturních komponent anorganických materiálů
(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická, ) Wasserbauer, Jaromír; Havlica, Jaromír; Palou, Martin; Drábik,, Milan
Disertační práce se zabývá studiem strukturních a mechanických vlastností anorganických materiálů. Cílem je nalezení jednotlivých fází ve zkoumaném materiálu a hlavně lokalizace (mechanicky) nejslabšího místa, jeho ovlivnění a následně výroba materiálu o lepších mechanických vlastnostech. Z důvodu velkého množství použitých metod je základní teorie vložena vždy na začátku příslušné kapitoly. Taktéž z důvodu značného množství výsledků jsou na konci kapitol uvedeny dílčí závěry. Práce je rozdělena na tři části, kdy první se zabývá seznámením s možnostmi modelování mikro-mechanických vlastností a provedením experimentů umožňujících posouzení rozsahu platnosti některého modelu. V druhé části je provedeno shrnutí současných možností indentačních zkoušek pro měření mechanických vlastností strukturních složek betonu a praktické zvládnutí metodiky vhodné k užití pro výzkum materiálů zkoumaných domovským pracovištěm. V třetí části je navržena metoda identifikace nejslabších článků struktury anorganických pojiv a její ověření na konkrétním materiálu zkoumaném na domovském pracovišti. V této dizertační práci jsou použity tyto metody: kalorimetrie, ultrazvukové testování, jednoosá pevnost v tlaku, nanoindentace, korelativní mikroskopie a rastrovací elektronová mikroskopie s energiově disperzním spektrometrem. Dílčími výsledky jsou kompletní charakterizace cementových materiálů, upřesnění stávajících poznatků a nalezení optimálního postupu pro charakterizaci. Hlavním výsledkem je inovativní přístup vedoucí k pozitivnímu ovlivnění materiálu.

Browse

Recent Submissions