Search the digital library catalog

Abstract: Proučevali smo korozijsko hitrost in primerjali odpornosti cirkonija korodiranega v agresivnem mediju in umetni slini s simulacijo vnetnih procesov. Vzorce smo potopili v čisto umetno slino in v raztopine vodikovega peroksida različnih koncentracij. Pripravljenim raztopinam vodikovega peroksida smo dodajali mlečno kislino, da bi dosegli pH vrednost 4,5, ki je enak pH vrednosti plaka v ustni votlini. S tem smo želeli dobiti čim bolj podobno okolje, ki so jim vsakodnevno izpostavljeni naši zobje in ustna votlina. Vzorce smo potopili v pripravljene raztopine pri 37°C in jih pasivirali 24, 48, 72 in 96 ur. Rezultate smo dobili na osnovi gravimetrične metode in vzorcem izračunali korozijsko hitrost. Izgube mase vzorca cirkonija v umetni slini v raztopinah z različnimi koncentracijami vodikovega peroksida so zelo majhne. Posledično so tudi korozijske hitrosti nizke. Korozijska hitrost po 24 urah pasiviranja je bila relativno visoka. Znižanje korozijske hitrosti smo opazili že po 48 urah pasiviranja. Pri raztopinah H2O2 s 5% in 10% koncentracijo in pH=4,5, predpostavljamo, da se je po 72 urah izpostavljenosti zaščitna plast malenkost porušila, saj se je korozijska hitrost nekoliko zvišala, dokler ni nastopila - t.i. repasivacija, kar prikazuje ponovno znižanje korozijske hitrosti po 96 urah pasiviranja. Izračunane korozijske hitrosti so še vedno relativno majhne in zato je cirkonij z vidika korozije primeren za izdelavo dentalnih implantatov.
Keywords: korozija, cirkonij, umetna slina, vodikov peroksid, pasivni film
Published in DKUM: 05.09.2024; Views: 58; Downloads: 13
Full text (2,72 MB)

Abstract: V doktorski disertaciji so predstavljene nove metode za določevanje težkih kovin v sledovih. Kot alternativa živosrebrni elektrodi sta bili v zadnjem desetletju predstavljeni bizmutova in antimonova elektroda, mehanizem delovanja teh elektrod pa do sedaj še ni bil pojasnjen. V doktorskem delu je predstavljena študija delovanja elektrod pri različnih pogojih elektroanalize s tehniko elektrokemijske impedančne spektroskopije (EIS). Uporabili smo nemodificirano elektrodo iz steklastega ogljika (GCE) in modificirano elektrodo z različnimi in situ pripravljenimi prevlekami na njeni površini (prevleka iz bizmuta BiFGCE in prevleka iz antimona SbFGCE) za določanje Zn(II), Cd(II) in Pb(II). Metode smo pred EIS analizo delno validirali (meja zaznavnosti, meja določljivosti, linearnost, občutljivost, točnost, natančnost). Za pripravo BiFGCE smo uporabili dve različni koncentraciji 0,5 mg/L in 1,0 mg/L Bi(III) v elektrolitu 0,1 M acetatnem pufru, za pripravo SbFGCE pa 0,5 mg/L Sb(III) v elektrolitu 0,1 M acetatnem pufru ali 0,01 M HCl. Z EIS-analizami BiFGCE pri različnih potencialih smo ugotovili, da se prevleka, nastala pri določenem potencialu elektronalaganja, enako obnaša v svojem naravnem stanju, zato je primerna za elektroanalizo. Z uporabo modelov ekvivalentnih električnih vezij (EEC) smo pridobili parametre za opis delovanja BiFGCE. Ugotovili smo, da različni dodatki težkih kovin v raztopino z elektrolitom nimajo signifikantnega vpliva na delovanje BiFGCE oziroma na kapacitivnost in polarizacijsko upornost BiFGCE. Za različne sisteme smo uporabili različne EEC in ugotovili, da delovanje BiFGCE pri določanju težkih kovin pri različnih pogojih analize (na primer potencialih elektronalaganja) ni enaki proces. Ugotovili smo, da so sistemi z 1,0 mg/L Bi(III) pri različnih potencialih elektronalaganja kinetično in difuzijsko kontrolirani procesi, sistemi z 0,5 mg/L Bi(III) so kinetično in difuzijsko kontrolirani pri potencialih, bolj negativnih od –0,6 V, pri potencialu elektronalaganja –0,6 V in bolj pozitivnih potencialih pa gre za kinetično kontrolirane procese. S SbFGCE smo v 0,01 M HCl določali Cd(II) in Pb(II), v 0,1 M acetatnem pufru pa zraven le teh še Zn(II). Z metodo EIS smo preučevali delovanje SbFGCE. Ugotovili smo, da na delovanje oziroma polarizacijsko upornost SbFGCE v acetatnem pufru koncentracija dodanih analitov nima signifikantnega vpliva pri vseh različnih potencialih EIS-analize in v HCl pri potencialih EIS-analize enakih potencialom elektronalaganja. Z uporabo EEC modelov smo ugotovili, da so pri najbolj negativnih potencialih elektronalaganja (–1,1 V za SbFGCE v HCl in –1,2 V za SbFGCE v acetatnem pufru) sistemi pod kinetično kontroliranimi procesi ne glede na prisotnost in koncentracijo analitov. Zaradi dobrih analitskih lastnosti BiFGCE in SbFGCE smo razvili nove elektrode z različnimi kombinacijami bizmutove in antimonove prevleke na GCE (BiSbFGCE) ter skupno masno koncentracijo Bi(III) in Sb(III) 0,5 mg/L ali 1,0 mg/L. 22 različnih metod smo delno validirali za določanje Zn(II), Cd(II) in Pb(II) v 0,1 M acetatnem pufru. Ugotovili smo, da imajo določene metode širše linearno območje in boljšo občutljivost za določanje analitov v primerjavi z drugimi kombiniranimi BiSbFGCE ali samo BiFGCE ali SbFGCE. Večina metod je za določanje Cd(II) in Pb(II) v okviru izbranih kriterijev točnosti in natančnosti. Potem smo optimizirali še čas elektronalaganja prevleke na GCE in ponovno delno validirali izbrane metode z optimiziranim časom elektronalaganja. Z optimizacijo smo dosegli nižje meje zaznavnosti in določljivosti ter boljšo občutljivost za določanje analitov. Na GCE smo razvili tudi nov senzor za detekcijo vodikovega peroksida. Gre za nov pristop priprave tovrstnega senzorja. Na GCE smo nanesli nov material iz nanodelcev grafena (GNP) brez uporabe encimov. Z amperometrično analizo pripravljenega senzorja smo potrdili, da je redukcija H2O2 difuzijsko kontroliran proces in da je GNP/GCE selektivna za H2O2.
Keywords: anodna striping voltametrija, elektrokemijska impedančna spektroskopija, BiFGCE, SbFGCE, BiSbFGCE, GNP/GCE, vodikov peroksid, amperometrija
Published in DKUM: 18.10.2019; Views: 2762; Downloads: 346
Full text (3,69 MB)

Abstract: Namen naloge je bila opredelitev reakcije posameznega elementa v elementarnem stanju s koncentrirano klorovodikovo kislino kot endotermno ali eksotermno in opredelitev reakcije posameznega elementa v elementarnem stanju z vodikovim peroksidom kot endotermno ali eksotermno. Kemijske reakcije sem izvajal v digestoriju, kjer sem s pomočjo Vernierjevega vmesnika spremljal spreminjanje temperature v določenem časovnem intervalu. Reakcije sem izvajal z vsemi elementi, ki so bili na voljo v laboratoriju, zajel pa sem tako skupino kovin in nekovin kot skupino polkovin. Reakcije so potekale pri približno enakih pogojih. V nalogi sem predstavil lastnosti posameznih elementov iz skupine kovin, polkovin in nekovin ter s primeri preproste razlage spreminjanja energije pri kemijskih reakcijah skušal predlagati učiteljem, kako se lotiti usvajanja te snovi v razredu. Z rezultati naloge sem želel izpostaviti najbolj tipične eksotermne in endotermne reakcije elementov s kislino ali peroksidom, ki sicer niso tako pogosti pri obravnavanju snovi v šolah, a vendar so v naravi prisotni in uporabni. S tem sem želel spodbuditi učitelje k obravnavi v šoli.
Keywords: energija pri kemijskih reakcijah, entalpija, eksotermna kemijska reakcija, endotermna kemijska reakcija, elementi v elementarnem stanju, vodikov peroksid, klorovodikova kislina, sistem, okolica
Published in DKUM: 06.10.2017; Views: 2279; Downloads: 106
Full text (2,49 MB)

Abstract: Fluorirani alkoholi so s sinteznega stališča zelo zanimivi, saj lahko v določenih reakcijah zaradi svojih fizikalno-kemijskih lastnosti nadomestijo kovinske katalizatorje. S tem se olajša tudi čiščenje produktov, kar je še posebej pomembno pri farmacevtskih učinkovinah, kjer so zahteve po čistosti zelo stroge. V sklopu magistrske naloge smo raziskali možnost priprave fluoriranih alkoholov v polimerni obliki. Monomer bi moral tako vsebovati v svoji strukturi fluoriran alkohol in dvojno vez, preko katere bi izvedli polimerizacijo. Z retrosintezno analizo smo kot izhodni spojini izbrali bromoalken ter fluoriran keton, ki z Grignardovo reakcijo v eni stopnji zreagirata v želeni fluoriran monomer. Sinteze smo zaradi manjše hlapnosti in posledično lažje eksperimentalne izvedbe začeli na acetofenonu. Ko smo preiskali pogoje in situ tvorbe alilmagnezijevega bromida in 4-bromobut-1-enmagnezijevega bromida, smo sinteze nadaljevali na acetonu, kasneje pa še na 1,1,1,3,3,3-heksafluoropropan-2-onu, 2,2,2-trifluoro-1-feniletanonu in 2,2,2-trifluoroacetaldehidu. Pri izolaciji hlapnih alkoholov smo naleteli na težave, ki jih v danem časovnem okviru nismo popolnoma odpravili. Sintetizirane analoge alkoholov smo v naslednji stopnji kopolimerizirali s stirenom ali metil metakrilatom, za iniciacijo pa smo uporabili AIBN in DBP. Izkazalo se je, da kopolimerizacija ni potekla v želeni smeri, saj smo namesto želenega kopolimera dobili polimer z večinskim deležem polistirena, večina fluoriranega alkohola pa je ostala v monomerni obliki. V zadnjem delu smo dobljene polimere in fluorirane alkohole testirali na reakciji dihidroperoksidaciji ketonov z vodikovim peroksidom.
Keywords: fluorirani alkoholi, polimerizacija, reakcije na trdnem nosilcu, vodikov peroksid, zelena kemija
Published in DKUM: 26.05.2017; Views: 1778; Downloads: 146
Full text (3,40 MB)

Abstract: Doktorska disertacija je razdeljena na dva večja sklopa. Prvi je namenjen kemometrijski karakterizaciji tekstilnih odpadnih vod, drugi pa UV/H2O2 postopku. V prvem sklopu smo s pomočjo podrobne kemijske analize posameznih tekstilnih procesnih odpadnih tokov iz tovarne Svilanit ter uporabljenih kemometrijskih metod (korelacijska analiza, CA, PCA in LDA) odpadne tokove klasificirali in ločili na tiste, ki bi se jih dalo obdelati z izbranimi tehnologijami čiščenja (UV/H2O2, UF, NF, MBR ter evapokoncentracija) v tekstilni tovarni sami. V drugem sklopu, ki je namenjen UV/H2O2 postopku, smo izvedli številne eksperimente na različnih napravah. Na laboratorijski UV/H2O2 napravi smo obdelali realne tekstilne odpadne vode iz tovarne Svilanit in Tekstina ter vodne raztopine hidroliziranega reaktivnega barvila RB 4. Na pilotni UV/H2O2 napravi smo obdelali različne realne tekstilne odpadne vode iz postopka barvanja z reaktivnimi barvili, nekaj primerov smo izvedli tudi na tekstilni odpadni vodi, ki je bila predhodno obdelana z UF v tovarni Svilanit. V tovarni Tekstina smo s pilotno UV/H2O2 napravo obdelali realne tekstilne odpadne vode, ki so bile predhodno čiščene z drugimi tehnologijami (NF, MBR ter evapokoncentracija). Najboljše rezultate smo dobili v primeru čiščenja nizko koncentriranih tekstilnih odpadnih vod (absorbanca < 1). Z in situ elektrokemijsko proizvedenim H2O2 na plinsko-difuzijski elektrodi smo pri modificiranem UV/H2O2 postopku prav tako dosegli dobre rezultate razbarvanja in razgradnje realne tekstilne odpadne vode ter raztopin hidroliziranih reaktivnih barvil. Preostali H2O2 smo po laboratorijski UV/H2O2 obdelavi uspešno odstranili z encimatsko razgradnjo (katalaza). Določene tekstilne odpadne vode iz obeh tovarn smo po UV/H2O2 obdelavi ponovno uporabili v procesu barvanja ter s pomočjo barvne metrike določili kvaliteto obarvanega tekstilnega materiala. Iz rezultatov je razvidno, da so le nekatere tekstilne odpadne vode (absorbanca < 1) po UV/H2O2 postopku primerne za ponovno uporabo, primernost ostalih pa lahko izboljšamo še s predhodnim čiščenjem z drugimi tehnologijami.
Keywords: tekstilna odpadna voda, čiščenje tekstilne odpadne vode, UV/H2O2 postopek, in situ proizveden vodikov peroksid, razgradnja vodikovega peroksida, ponovna uporaba tekstilne odpadne vode, barvna metrika, kemometrija
Published in DKUM: 26.07.2016; Views: 2140; Downloads: 211
Full text (3,30 MB)