Vliv reaktivity na transport kovových iontů v huminových gelech
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
A
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická
Abstract
Tato práce se zabývá studiem difúze měďnatých iontů v huminových hydrogelech. Hydro-gely byly připraveny z několika vzorků huminových kyselin lišících se způsobem a pod-mínkami jejich izolace z původních matric. U vybraných vzorků huminových kyselin byla provedena selektivní blokace reaktivních funkčních skupin (COOH, OH) metylací pomocí trimetylsilyl-diazometanu. Úspěšnost provedené metylace a zablokování funkčních skupin byla ověřeny pomocí FT-IR spektrometrie. Byla provedena sada difúzních experimentů. Experimentální uspořádání bylo voleno tak, aby pro zpracování dat mohl být využit mate-matický aparát okamžitého plošného zdroje. Základem použité metody bylo stanovení roz-ložení koncentrace měďnatých iontů v hydrogelech, jejich plátkováním, extrakcí do roztoku a stanovením koncentrací v extraktech pro jednotlivé plátky pomocí UV-VIS spektro-metrie. Na základě získaných experimentálních dat poté byly určeny efektivní difúzní koe-ficienty. Výsledné hodnoty v sobě zahrnují jak vliv struktury jednotlivých hydrogelů, tak vliv jejich reaktivity vůči měďnatým iontům. U vybraných vzorků byly připraveny gely s definovaným obsahem blokovaných funkčních skupin, což umožnilo prozkoumat vliv reaktivity na difúzi měďnatých iontů bez zásadních změn ve struktuře gelu (pórovitost). Blokace funkčních skupin se projevila v nižších hodnotách difúzních koeficientů v porovnání s gely připravenými z huminových kyselin takto nemodifikovaných. Byl též prokázán vliv postupu izolace huminových kyselin a jejich vlastností na difuzivitu.
This diploma thesis deals with copper(II) ions diffusion in the humic hydrogels. The hydrogels were prepared from several samples of humic acids using different method and their isolation conditions from the original matrix. A selective blocking of functional groups (COOH, OH) was performed in the selected samples of humic acids. These reactive groups were selectively blocked using methylation agent trimethylsilyl-diazomethane. The success of performed methylation and functional groups blocking was verified using a FT-IR spectroscopy. There was carried out the set of diffusion experiments. The experimental arrangement was selected to enable an instantaneous planar source met-hod for data processing. The basis of this method was to determine the copper(II) ions con-centration distribution in the hydrogels. The method consists of slicing of the hydrogels after the diffusion experiments, extraction of the copper ions in the solution and determina-tion of concentration in the extracts from individual slices using UV-VIS spectroscopy. Based on the experimental data the effective diffusion coefficients were determined. The resulting values include both the effect of hydrogels structure and the effect of the reaction between Cu(II) ions and humic acids. There were prepared gels with defined portion of blocked functional groups for selected samples, which allowed to investigate the effect of reactivity on the copper ions diffusion without the significant changes in the gel structure (porosity). The blocking of functional groups reflected in a lower values of diffusion coefficients in comparison to the gels prepared from unmodified humic acids as follows. There was also confirmed the effect of humic acids isolation procedure and their properties on the diffusivity.
This diploma thesis deals with copper(II) ions diffusion in the humic hydrogels. The hydrogels were prepared from several samples of humic acids using different method and their isolation conditions from the original matrix. A selective blocking of functional groups (COOH, OH) was performed in the selected samples of humic acids. These reactive groups were selectively blocked using methylation agent trimethylsilyl-diazomethane. The success of performed methylation and functional groups blocking was verified using a FT-IR spectroscopy. There was carried out the set of diffusion experiments. The experimental arrangement was selected to enable an instantaneous planar source met-hod for data processing. The basis of this method was to determine the copper(II) ions con-centration distribution in the hydrogels. The method consists of slicing of the hydrogels after the diffusion experiments, extraction of the copper ions in the solution and determina-tion of concentration in the extracts from individual slices using UV-VIS spectroscopy. Based on the experimental data the effective diffusion coefficients were determined. The resulting values include both the effect of hydrogels structure and the effect of the reaction between Cu(II) ions and humic acids. There were prepared gels with defined portion of blocked functional groups for selected samples, which allowed to investigate the effect of reactivity on the copper ions diffusion without the significant changes in the gel structure (porosity). The blocking of functional groups reflected in a lower values of diffusion coefficients in comparison to the gels prepared from unmodified humic acids as follows. There was also confirmed the effect of humic acids isolation procedure and their properties on the diffusivity.
Description
Citation
SMITALOVÁ, M. Vliv reaktivity na transport kovových iontů v huminových gelech [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická. 2013.
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, CSc. (místopředseda)
doc. Ing. Irena Kratochvílová, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Marián Lehocký, Ph.D. (člen)
prof. Ing. Michal Veselý, CSc. (člen)
prof. Ing. Oldřich Zmeškal, CSc. (člen)
doc. Ing. Květoslav Růžička, CSc. (člen)
Date of acceptance
2013-06-05
Defence
Pekař – Způsob a postup při metylaci huminových kyselin.
Čeppan – Korelují spolu zjišťované parametry? Vysvětlete tvrzení, že difúzní koeficient závisí na obsahu funkčních kupin huminové kyseliny.
Veselý – Jak jste určila tak nízká koncentrace měďnatých iontů v roztoku?
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení