1. Katalitska učinkovitost kovinskih katalizatorjev na konvencionalnih TiO2 nosilcih : magistrsko deloMartin Ćeranić, 2022, master's thesis Abstract: V okviru magistrske naloge smo sintetizirali katalizatorje na osnovi TiO2 z aktivno soljo AlCl3. Ti katalizatorji so bili aktivni in s tem tudi primerni za reakcijo med metanolom in miristinsko kislino. Sintetizirani katalizatorji so imeli različna masna razmerja med TiO2 in AlCl3. Katalizatorje smo pripravili tako, da smo s postopkom mokre impregnacije na nosilec TiO2 vezali AlCl3.
Učinkovitost katalizatorja smo preverjali na reakciji esterifikacije miristinske kisline z metanolom v reaktorskem sistemu EasyMax 102. Reakcijo smo izvajali v majhnih reaktorjih, podobnih nekoliko večjim epruvetam, ki smo jih lahko zamašili z zamaškom. Reakcije smo izvajali z različnimi količinami sintetiziranega katalizatorja, m = (0,05, 0,075, 0,1, 0,2, 0,3 in 0,4) g. Nato smo pripravili raztopino, ki je vsebovala 0,15 g miristinske kisline, ki smo jo raztopili v metanolu in v 10 mL bučki dopolnili do oznake. Vzorce smo jemali iz reaktorskega sistema v različnih časovnih intervalih t = (¼, ½ , ¾, 1, 1,5, 2, 3, 4 in 5) h. Po končanih meritvah smo vzorce analizirali na napravi HPLC z UV-VIS detektorjem.
V magistrskem delu smo za karakterizacijo katalizatorjev uporabili temperaturno programirano desorpcijo (TPD), infrardečo spektroskopijo s Fourierjevo transformacijo FTIR, N2 adsorpcioa BET, termogravimetrično analizo (TGA) in diferenčno dinamično kalorimetrijo (DSC). S programom Scientist od MicroMath in ob uporabi Langmuir-Hinshelwood-Hougen-Watson-ovega modela (LHHW) ter Arrhenius-ove zveze smo določili kinetične parametre preiskovanega sistema: konstante proizvodnosti, aktivacijske energije in pred-eksponentne faktorje.
Potrdili smo znano dejstvo, da presnove naraščajo s časom, kakor tudi, da presnova narašča hitreje, ko željena reakcija poteka pri višjih temperaturah. Zaznali smo, da presnova narašča hitreje pri tistih reakcijah, katere so imele na nosilec TiO2 več vezanega AlCl3. Iz rezultatov naših raziskav razberemo, da so bila na katalizatorju prisotna šibka kislinska mesta in da se je ob ponovni uporabi aktivnost katalizatorja močno zmanjšala. Prisotnost šibkih vezi v katalizatorju je bila potrjena z analizo TPD.
V nadaljevanju smo ugotovili, da se aktivacijska energija preučevane reakcije zmanjšuje z večanjem mase AlCl3 na katalizatorju. Večjo aktivnost smo dosegli z bolj grobo zrnatim TiO2, manj primeren nosilec je bil fino zrnat oz. nano zrnat TiO2. Iz rezultatov analize BET smo lahko sklepali, da imajo naši katalizatorji majhno poroznost.
Keywords: katalizator, TiO2, metil miristat, miristinska kislina, kinetika, Langmuir-Hinshelwood-Hougen-Watson kinetični model
Published in DKUM: 26.07.2022; Views: 738; Downloads: 77
 Full text (4,15 MB) |
2. Kinetika esterifikacije miristinske kisline z uporabo kovinskega katalizatorja : magistrsko deloRolando Krivec, 2021, master's thesis Abstract: Namen magistrskega dela je bil sintetizirati, karakterizirati in uporabiti trdni kovinski kislinski katalizator. Učinkovitost sintetiziranega katalizatorja smo preverjali na modelni reakciji esterifikacije maščobne kisline. Sintetiziran kovinsko kislinski katalizator smo dodali k mešanici miristinske kisline in metanola, kjer kot produkt nastane metilmiristat. Reakcije smo jo izvajali v šaržnem reaktorju pri različnih temperaturah, θ = (50, 55, 60 in 64,5) °C, ter pri različnih količinah dodanega katalizatorja, m = (0,125; 0,1; 0,075 in 0,05) g. Reakcije smo izvajali 5 h, vmes smo v časovnih intervalih jemali vzorce. Vzorce smo nato razredčili do ustrezne koncentracije in jih analizirali s pomočjo plinske kromatografije. Iz dobljenih kromatogramov smo s pomočjo predhodno skonstuirane umeritvene krivulje izračunali koncentracijo metilmiristata. Na podlagi dobljenih eksperimentalnih podatkov smo določili kinetiko reakcije esterifikacije miristinske kisline, katalizirane s sintetiziranim kovinsko kislinskim katalizatorjem. Uporabili smo Langmuir-Hinshelwood-Hougen-Watson-ov kinetični model. Za izračun kinetičnih parametrov, vključno s konstanto proizvodnosti, smo uporabili računalniški program Scientist. Katalizator smo karakterizirali z adsorpcijo-desorpcijo dušika (BET), Fourierjevo transformacijsko infrardečo spektroskopijo (FT-IR), dinamično svetlobno sipanje (DLS), diferenčno dinamično kalorimetrijo (DSC) in termogravimetrično analizo (TGA). Iz dobljenih rezultatov smo ugotovili, da z višanjem temperature in mase dodanega katalizatorja,koncentracija nastalega metilmiristata in s tem tudi presnova reakcije naraščata. Rezultati kemijskih analiz so pokazali, da sintetiziran katalizator Fe-SBA-15 vsebuje funkcionalne skupine Si-O-Si in -SO3H, je brez prisotnih primesi in v njem najdemo sledove vezane vode. Volumen por je 0,878 cm3 g-1, velikost por 6,25 nm in BET površina 61,3 m2 g-1.
Keywords: Fe-SBA-15, esterifikacija, kovinski katalizator, miristinska kislina, metanol, kinetični model
Published in DKUM: 01.06.2021; Views: 1104; Downloads: 174
Full text (2,44 MB) |
3. Fermentacija sirotke z naravno starter kulturoMonika Koroša, 2016, master's thesis Abstract: Sirotka je stranski produkt mlečne industrije pri proizvodnji sira. Predstavlja veliko okoljsko težavo, zaradi strožjih okoljskih ukrepov in gospodarskih pritiskov se iščejo in razvijajo nove alternative za nadaljnjo uporabo sirotke. Ker ima visoko hranilno vrednost je največ raziskav opravljenih na področju živil, pijač in prehranskih dodatkov.
Kefirna zrna so naravna starter kultura, katerih izvor do danes še ni poznan. Največ se uporabljajo v proizvodnji tradicionalnega napitka, kefirja, obetajo se tudi nove aplikacije.
V magistrskem delu smo najprej izvajali fermentacije sirotke s kefirnimi zrni, preučevali smo rast in obnašanje samih zrn. Želeli smo izdelati kinetični model rasti kefirnih zrn, za katerega smo morali doseči ponovljivost rezultatov. Po opravljenih eksperimentih smo zbrali meritve in zasnovali rastno krivuljo s katero smo lahko izdelali kinetični model rasti zrn v sirotki. Pri eksperimentih nas je najbolj zanimal vpliv temperature na rast zrn, spremljali smo tudi spreminjanje pH vrednosti sirotke in primerjali meritve pri različnih vrtilnih frekvencah mešala v reaktorju za fermentacijo. Za potrditev sirotke kot uporabnega substrata za gojenje kefirnih zrn smo rezultate primerjali z že objavljenimi rezultati raziskav fermentacije mleka s kefirnimi zrni.
Keywords: sirotka, kefirna zrna, fermentacija, kinetični model, rastna krivulja, Gompertz-ov model
Published in DKUM: 04.10.2016; Views: 2792; Downloads: 191
Full text (2,28 MB) |
4. UČINKI POGOJEV GOJENJA NARAVNE STARTER KULTURE V MLEKU NA VSEBOST NASTALEGA OGLJIKOVEGA DIOKSIDANatalija Borinc, 2013, undergraduate thesis Abstract: Z raziskavami smo določali vpliv bioprocesnih parametrov na proizvodnost celokupnega CO2 med fermentacijo kefirja. Eksperimente smo izvajali v laboratorijskem šaržnem reaktorju RC1, opremljenim z merilnikoma koncentracije CO2 v tekoči in plinski fazi. Posamezna fermentacija je trajala 48 h.
Naše eksperimentalno delo je bilo sestavljeno iz treh delov. V prvem in drugem delu smo merili koncentracijo CO2 v plinu in tekočem mediju pri različnih temperaturah ter vrtilnih frekvencah mešala. Nato smo izračunali celokupno koncentracijo CO2. V tretjem delu smo izbrali najprimernejši kinetični model ter proučevali vpliv temperature in mešanja fermentacijskega medija na potencialno maksimalno koncentracijo CO2, maksimalno proizvodnost CO2 ter trajanje lag faze. Kinetične parametre smo izračunali za plinsko in tekočo fazo ter za celokupni proizvedeni CO2. Pri vseh eksperimentih smo beležili prirast mase kefirnih zrn.
Določili smo matematično zvezo odvisnosti koncentracije celokupnega CO2 od dveh bioprocesnih parametrov, temperature in vrtilne frekvence mešala. Model nam omogoča nadzorovan potek fermentacije in s tem uravnavanje koncentracije CO2 na želen nivo.
Keywords: kefir, fermentacija, celokupna proizvodnost CO2, kinetični model
Published in DKUM: 26.09.2013; Views: 2188; Downloads: 158
Full text (2,21 MB) |
5. VPLIV BIOPROCESNIH PARAMETROV NA PROIZVODNJO CO 2 MED FERMENTACIJO LAKTOZE V MLEKUJasna Groman, 2012, undergraduate thesis Abstract: V diplomskem delu je opisan postopek določanja vpliva bioprocesnih parametrov na proizvodnost CO2 pri fermentaciji laktoze v mleku. Eksperimente smo izvajali v šaržnem reaktorju, opremljenim z merilnikom CO2, ki je bil priklopljen na osebni računalnik, s katerim smo lahko 24 h beležili vsebnost CO2 v reaktorju.
Laboratorijski del raziskav je bil sestavljen iz štirih sklopov. V prvem smo določili okvirno koncentracijo CO2 pri predhodno določenih optimalnih pogojih za rast zrn ter izbrali najprimernejši kinetični model. V drugem sklopu smo proučevali vpliv temperature fermentacije na proizvodnost CO2, maksimalno končno koncentracijo CO2 in dolžino lag faze.
Tudi v tretjem in četrtem sklopu smo določali te tri kinetične parametre. Spreminjali smo koncentracijo glukoze v fermentacijskem mediju in vrtilno frekvenco mešala. Hkrati smo v vseh sklopih zasledovali tudi prirast mase kefirnih zrn.
Rezultati raziskav nam omogočajo izbiro pravilne kombinacije nivojev bioprocesnih parametrov za izbrano proizvodnost CO2. Na osnovi določenih kinetičnih parametrov bi v nadaljevanju lahko dimenzinirali industrijski biofermentor.
Keywords: kefir, fermentacija, proizvodnost CO2, bioprocesni parametri, kinetični model
Published in DKUM: 05.10.2012; Views: 2076; Downloads: 163
Full text (1,76 MB) |
6. |
