2014
Browse
Recent Submissions
- ItemExtrakční detoxikace citlivých komponent(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická, ) Andrle, Marek; Čáslavský, Josef; Vávrová, Milada; Mika, Otakar Jiří; Skoumal, MiroslavExtrakce rozpouštědlem je jednou z metod využitelných pro dekontaminaci citlivých komponent, které jsou kontaminovány bojovými chemickými látkami. Účinnost extrakční metody byla ověřována na vzorcích (ocelový nebo pryžový), které byly kontaminovány kapkami yperitu. Tyto vzorky byly vloženy do průtočné extrakční cely, přes kterou proudilo rozpouštědlo (ethoxynonafluorobutan – HFE-7200). V časových intervalech byly odebírány vzorky rozpouštědla a analyzovány na obsah yperitu. Průběh extrakce byl sledován pro tři operační faktory (průtok rozpouštědla, teplotu a výkon ultrazvuku) a pro tři různé situace (rozpouštění kapek yperitu, desorpci yperitu ze struktury vzorku a rozpouštění kapek yperitu s následnou desorpcí ze vzorku). Průběh extrakce se skládal ze dvou fází. V první fázi docházelo k rychlému rozpouštění kapalné části yperitu do rozpouštědla a v druhé fázi byl yperit desorbován ze struktury vzorku, přičemž tato fáze byla nepoměrně pomalejší. Extrakce je urychlována se zvyšující se hodnotou průtoku rozpouštědla, teplotou a výkonem ultrazvuku. Tyto operační faktory mají výrazný vliv zejména na výšku laminární vrstvy rozpouštědla, koeficient obměny rozpouštědla v cele, difusní parametry daného procesu, viskozitu, rozpustnost yperitu v rozpouštědle nebo maximální dosažitelnou koncentraci yperitu v pryžovém vzorku. Matematickou analýzou dat byl získán hodnoty nastavitelných parametrů matematického modelu, které umožňují předpovídat průběh extrakce za různých operačních podmí-nek. Experimentálně byl ověřen účinek rozpouštědla a ultrazvuku na vybrané komponenty výpočetní a komunikační techniky a možnost separace bojových chemických látek od rozpouštědla.
- ItemEPR studium radikálových reakcí sekundárních aminů probíhajících v kapalné fázi(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická, ) Šafaříková, Lenka; Omelka, Ladislav; Lehocký,, Marián; Mazúr, MilanV rámci disertační práce byl metodou EPR spektroskopie proveden rozbor radikálových reakcí čtyř skupin sekundárních aminů R1–NH–R2 v přítomnosti vybraných typů činidel. Jednu skupinu představovala činidla na bázi peroxidů (3-chloroperoxybenzoová kyselina, tBuO2 radikály), druhou skupinu představují sloučeniny PbIV+ (PbO2, Pb(OAc)4), jako vodík-abstrahující činidla. V přítomnosti peroxyčinidel dochází v prvním kroku ke tvorbě příslušných aminoxylových radikálů R1–NO–R2, které vstupují v případě přebytku tBuO2 radikálů do následných reakcí, jejichž produkty jsou nové typy sekundárních aminoxylových radikálů. Při interpretaci mechanismu jejich vzniku byl předpokládán přechodný vznik nitronů, které v pozdějších reakčních krocích vystupují ve funkci spin trapů pro tBuO2 radikály. Při studiu radikálových mechanismů aminů R1–NH–R2 iniciovanými sloučeninami PbIV+ bylo prokázáno, že tyto sloučeniny odštěpují vodíkový atom jak z –NH– skupiny za vzniku aminylových radikálů, tak i z C–H vazeb vyskytujících se v rámci substituentů R1, R2 (vznik C-radikálů). Jelikož obě skupiny vznikajících radikálů se vyznačují vysokou reaktivitou, jejich identifikace byla možná pouze za použití metody spin-trappingu. V průběhu výzkumu radikálových reakcí sekundárních aminů bylo získáno velké množství experimentálních EPR spekter, které se v mnohých případech vyznačovaly velmi bohatou hyperjemnou strukturou. Z uvedeného důvodu bylo nutné za účelem získání EPR parametrů provést detailní rozbor na základě simulace těchto spekter. S výjimkou některých speciálních případů byla tímto postupem interpretována většina získaných spekter.
- ItemPříprava a martenzitické transformace slitin na bázi NiTi(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická, ) Kuběnová, Monika; Dlouhý, Antonín; Kroupa, Aleš; Zemčík, LadislavCíle této práce jsou: (i) vyhodnocení vlivu Y2O3 kelímku na kontaminaci indukčně tavené NiTi slitiny obohacené niklem, (ii) optimalizace podmínek, při kterých jsou tavby uskutečněny a (iii) získání nových DSC a 3D AP dat o vlivu vodíkové atmosféry na martenzitickou transformaci a na strukturu NiTi slitin obohacené niklem s tvarovou pamětí. Byly provedeny následující experimenty: – Pět taveb bylo navrženo a provedeno tak, aby byla snížena maximální tavící teplota. – Pět přetaveb bylo uskutečněno při teplotě 1500 C s dobou výdrže 2, 10 a 20 minut a při teplotách 1450 C a 1550 C s 20 minutovou dobou výdrže. Experiment byl navržen tak, aby byl vyšetřen vliv tavící teploty a doby výdrže na obsah kyslíku pocházejícího z kelímku Y2O3 v tavenině. – Tepelné zpracování NiTi slitiny obohacené niklem v režimu I (žíhání) a v režimu II (kombinace žíhání se stárnutím) pod atmosférou vodíku, směsi vodíku s héliem a pod referenční atmosférou čistého hélia. Získané výsledky jsou: – Navržené tavící postupy vedou ke snížení maximální tavící teploty a to z 1800 C na 1400 C. Přesto toto velké snížení maximální tavící teploty nevedlo k významnému poklesu obsahu kyslíku. – Během přetavby uskutečněné při teplotě 1500 C s dobou výdrže 2 minuty se obsah kyslíku navýšil o trojnásobek jeho počáteční hodnoty a příliš se nelišil od obsahu kyslíku naměřeného ve slitině, která byla přetavena při stejné teplotě s dobou výdrže 10 minut. K nárustu o čtyřnásobek počáteční hodnoty obsahu kyslíku došlo u přetavby vedené na teplotě 1450 C po dobu 20 minut a hodnota obsahu kyslíku se příliš nelišila od hodnoty naměřené ve slitině přetavené při teplotě 1550 C se stejnou dobou výdrže. – S rostoucím parciálním tlakem vodíku dochází k potlačení jednokrokové martenzitické transformace. Významný pokles výšky DSC píku nastává při parciálním tlaku 100 mbar. 3D AP analýza odhalila, že nedochází k žádné lokální změně koncentrace a nebo pozic niklových a titanových atomů ve vzorku, který byl žíhán v režimu I ve vodíku. Bylo objeveno, že vodík tvoří stabilní intersticiální tuhý roztok v NiTi B2 mřížce, kde vytváří systém nanodomén s obsahem vodíku vyšší než 10 at%.
- ItemFyzikálně-chemické aspekty přípravy intermetalik TiAl obsahujících niob(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická, ) Barták, Tomáš; Dlouhý, Antonín; Dlouhý, Ivo; Zemčík, LadislavPrezentovaná práce se zabývá vakuovým indukčním tavením intermetalické slitiny Ti-46Al-7Nb (at. %) v žáruvzdorných kelímcích na bázi Y2O3. Byla provedena série taveb pro teploty přehřátí taveniny 1630, 1680 and 1730 C a při různých dobách výdrže na této teplotě v rozmezí 5 až 30 minut. Ze slitin ztuhlých v tavících kelímcích byly připraveny metalografické výbrusy, které sloužily k hodnocení mikrostruktury a vyhodnocení složení fází. Pro získání těchto dat byly použity metosy elektronové mirkoskopie SEM a EDS. Kvantitativní hodnocení mikrostruktury, zejména obsahu oxidické faze ve slitině, bylo provedeno pomocí software Adaptive Contrast Control (ACC). Analýza obsahu kyslíku ve ztuhlé slitině byla provedena metodou IGF (fúze v inertním plynu). V této práci jsou pochody na rozhraní slitina/oxidický kelímek posuzovány také z termodynamického hlediska a to s použitím aktivit jednotlivých složek v systému. Data prezentovaná v této práci mohou být použita pro nastavení a optimalizaci procesů tavení intermetalik TiAlNb.
- ItemCereálie - aktivní složky, biologické účinky a vybrané aplikace v potravinářství(Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická, ) Lichnová, Andrea; Márová, Ivana; Tremlová, Bohuslava; Vávrová, MiladaPředložená dizertační práce je zaměřena na studium biologických účinků aktivních látek vyskytujících se v cereáliích, na vývoj metod k analýze těchto účinků a ke stanovení obsahu aktivních složek a charakterizaci vztahu složení a účinků cereálií a cereálních výrobků. Pro analýzu bylo vybráno několik druhů surových cereálních vzorků (vločky, mouky, klíčky, otruby), ochucené extrudované cereální výrobky a také vzorky loupané a neloupané rýže. Mezi hlavní typy analyzovaných aktivních látek patří především fenolické látky, a to ve formě glykosidů i aglykonů, a dále sacharidy. Skupinové parametry - celkové polyfenoly, flavonoidy a flavanoly a celkové a redukující sacharidy byly stanoveny spektrofotometricky, individuální fenolické sloučeniny a sacharidy byly stanoveny pomocí kapalinové chromatografie. Ke stanovení antioxidační aktivity cereálií byly použity metody TEAC, DPPH a CLAMS, a dále nepřímé metody stanovení obsahu látek s antioxidačním účinkem. Výsledky antioxidační aktivity byly srovnány s hodnotami antimutagenní/genotoxické aktivity s využitím několika mikrobiálních testů. Antimutagenní efekt byl vyjádřen jako procento inhibice účinku standardního mutagenu a představuje potenciální preventivní účinek cereálie proti poškození DNA způsobenému primárně volnými radikály. Nejvyšší hodnoty skupinových i individuálních fenolických látek, antioxidační i antimutagenní aktivity byly nalezeny u klíčků, otrub a pohankových produktů a dále u barevné a neloupané rýže. U ochucených cereálních výrobků bylo zjištěno, že přidaná složka – zejména čokoláda a ovoce pozitivně ovlivňuje obsah aktivních fenolických látek, sacharidů, antioxidační a antimutagenní aktivity. Na reprezentativním vzorku populace byla provedena dotazníková studie monitorující zájem o cereální výrobky a preference spotřebitelů. Většina spotřebitelů považuje cereálie s čokoládovou příchutí za méně zdravé než potrzují výsledky analýz. V rámci vývoje nových výrobků bylo připraveno několik typů modelových cereálních směsí obsahujících rostlinné (ovocné, zeleninové) extrakty přidané v lyofilizované a enkapsulované formě. Nejvyšší pozitivní efekt vykazoval přídavek extraktu ze směsi tuzemského lesního ovoce. V rámci přípravy enkapsulovaných extraktů bylo rovněž vyzkoušeno několik metod přípravy částic lipidové nebo polysacharidické povahy. Analyzovaná byla enkapsulační účinnost metod a stabilita a velikost částic. Na základě získaných výsledků lze navrhnout optimální typ fortifikované cereální potraviny s popsaným biologickým účinkem. Vybrané cereálie byly použity též jako alternativní upravené či surové substráty pro kultivaci mikroorganizmů za účelem produkce obohacené biomasy využitelné v krmivářství. Závěrem lze konstatovat, že cereálie, ať už ve formě surové nebo technologicky zpracované, jsou všestrannou potravinou a bohatým zdrojem biologicky aktivních látek a poskytují celou řadu možností zpracování. Je možné je využít jak pro přímou konzumaci, jako součást nových výrobků a také nepřímo jako substrát pro krmivářské účely.