Stanovení pKa huminových kyselin pomocí UV/VIS spektrometrie
Loading...
Date
Authors
Kratochvílová, Romana
ORCID
Advisor
Referee
Mark
A
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická
Abstract
Chování huminových kyselin ve vodných roztocích úzce souvisí s obsahem kyselých funkčních skupin a jejich disociačními schopnostmi. Pro studium acido-bazických vlastností huminových kyselin jsou nejčastěji využívány titrační metody, jejichž výsledky by měly vést ke stanovení obsahu jednotlivých funkčních skupin a jejich pKa. Stanovené hodnoty ovšem závisí na mnoha faktorech včetně rychlosti titrace. Proto bylo použito spektroskopické stanovení disociační konstanty, což je metoda, jejíž použitelnost byla ověřena v předcházející bakalářské práci, kde bylo potvrzeno, že hodnoty pKa stanovené touto metodou popisují skutečné disociační chování huminových kyselin ve vodě lépe než tradiční titrační metody. Principem nově použité spektrofotometrické metody je příprava roztoků huminových kyselin ve třech různých prostředích s rozdílnými hodnotami pH. V silně zásaditém prostředí jsou kyselé skupiny huminových kyselin prakticky úplně disociovány a měřená absorbance je způsobena aniontem „humátu“. Naopak v silně kyselém prostředí je jejich disociace potlačena natolik, že měříme absorbanci nedisociovaných molekul huminových kyselin. Jako neutrální prostředí byla v předchozí práci použita deionizovaná voda. Rozpouštění huminových kyselin ve vodě a další ředění však v některých případech značně ovlivňovalo pH výluhu, proto byla v rámci této diplomové práce voda nahrazena octanovým pufrem buď při ředění nebo již při samotném rozpouštění. V obou případech bylo použitím tlumivého roztoku dosaženo stabilnějších hodnot pH, což pozitivně ovlivnilo stanovení pKa touto metodou. Tato práce si konkrétně klade za cíl proměření UV/VIS spekter roztoků huminových kyselin při různých hodnotách pH a stanovení jedné střední hodnoty pKa, která by mohla být snadno využita ke srovnání disociačního chování různých vzorků. Na základě naměřených dat byly stanoveny střední hodnoty pKa huminových kyselin a srovnány s hodnotami získanými alkalimetricky. UV/VIS spektra v kombinaci s výsledky měření pH a vodivosti dále prokázala odlišnosti v chování různě připravených vzorků huminových kyselin.
The behaviour of humic acids in aqueous solutions is closely connected to the content of acid functional groups and their dissociation abilities. The titration methods are the most often used for the research of acid-base characteristics of humic acids, their results should lead to the determination of the content of functional groups and their pKa. However the determined values depend on many factors including the titration speed. The spectrophotometric determination of dissociation constant was used in this diploma thesis. Reliability of this method was confirmed in bachelor thesis where is mentioned that spectrophotometric determination of pKa corresponds with realistic dissociation behaviour of humic acids in the water much more better than values obtained from titration methods. The principle of newly used spectrophotometry method is the preparation of humic acids solutions in three different media with different pH values. Acid groups of humic acids are practically completely dissociated in intensely basic environment and the measured absorbance is caused by anion of „humate“. On the contrary their dissociation in acid environment is suppressed so much that we measure the absorbance of non-dissociated molecules of humic acids. Deionized water was used like neutral solvent. Water was replaced by acetic buffer in this thesis because of water’s properties which have significant influence on solutions' pH. Buffer was used for diluting or for solubilisation and in these both cases more stable pH values were occurred. The aim of this diploma thesis is investigate UV/VIS spectra of various solutions of humic acids with different values of pH and determinate mean value of pKa of humic acids which could be used like comparison of dissociation behaviours for vary samples. Values of acid dissociation constant were determined from measured dates and compared with values obtained by titration method. The UV/VIS spectra gained in combination with the results of pH measuring and the conductivity next showed the differences in the behaviour of differently prepared samples of humic acids.
The behaviour of humic acids in aqueous solutions is closely connected to the content of acid functional groups and their dissociation abilities. The titration methods are the most often used for the research of acid-base characteristics of humic acids, their results should lead to the determination of the content of functional groups and their pKa. However the determined values depend on many factors including the titration speed. The spectrophotometric determination of dissociation constant was used in this diploma thesis. Reliability of this method was confirmed in bachelor thesis where is mentioned that spectrophotometric determination of pKa corresponds with realistic dissociation behaviour of humic acids in the water much more better than values obtained from titration methods. The principle of newly used spectrophotometry method is the preparation of humic acids solutions in three different media with different pH values. Acid groups of humic acids are practically completely dissociated in intensely basic environment and the measured absorbance is caused by anion of „humate“. On the contrary their dissociation in acid environment is suppressed so much that we measure the absorbance of non-dissociated molecules of humic acids. Deionized water was used like neutral solvent. Water was replaced by acetic buffer in this thesis because of water’s properties which have significant influence on solutions' pH. Buffer was used for diluting or for solubilisation and in these both cases more stable pH values were occurred. The aim of this diploma thesis is investigate UV/VIS spectra of various solutions of humic acids with different values of pH and determinate mean value of pKa of humic acids which could be used like comparison of dissociation behaviours for vary samples. Values of acid dissociation constant were determined from measured dates and compared with values obtained by titration method. The UV/VIS spectra gained in combination with the results of pH measuring and the conductivity next showed the differences in the behaviour of differently prepared samples of humic acids.
Description
Citation
KRATOCHVÍLOVÁ, R. Stanovení pKa huminových kyselin pomocí UV/VIS spektrometrie [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická. .
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Spotřební chemie
Comittee
prof. Ing. Miloslav Pekař, CSc. (předseda)
prof. Ing. Michal Čeppan, Ph.D. (místopředseda)
prof. RNDr. Marie Kaplanová, CSc. (člen)
doc. Ing. Marián Lehocký, Ph.D. (člen)
prof. Ing. Michal Veselý, CSc. (člen)
prof. Ing. Oldřich Zmeškal, CSc. (člen)
doc. Ing. Pavel Kovařík, Ph.D. (člen)
Date of acceptance
Defence
Pekař: jaké množství látky se vyluhovalo
význam symbolů ve vztahu pro disociační stupeň
Čeppan: jak byl stanoven standard pro měření
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení