61. MIKROFLUIDNI NIZKOPRETOČNI FOTOMETERAndrej Šmit, 2012, diplomsko delo Opis: V diplomskem delu je predstavljena izdelava mikrofluidnega nizkopretočnega fotometra za analizo kvalitete vode, kjer se meri pH, prisotnost aluminija, železa, svinca, amonijaka, itn.. V delu smo podrobno opisali izdelavo optičnega in mehanskega dela, elektronskih vezij, programa za mikrokrmilnik in osebni računalnik in priprave indikatorja, ki se obarva glede na pH vrednost.
Merilnik smo na koncu preizkusili kot merilnik pH vrednosti. Podali smo tudi pogrešek merilnika. Ključne besede: Mikrofluidika, fotometer, spektroskopija, absorpcija, transmisija, laserska dioda, fotodetektor, filter, pH, indikator Objavljeno v DKUM: 08.05.2012; Ogledov: 2579; Prenosov: 184 Celotno besedilo (3,25 MB) |
62. Primerjava strukturnih in magnetnih lastnosti kobaltovih(II) in nikljevih(II) acetatov z izbranimi N-donorskimi ligandi Brina Dojer, 2012, doktorska disertacija Opis: V pričujočem delu sem se ukvarjala s sintezo in karakterizacijo novih koordinacijskih spojin kobaltovega(II) in nikljevega(II) acetata z N-donorskimi ligandi. Med slednjimi sem uporabljala komercialne 2-, 3- in 4-aminopiridin (apy), piridin-2-karboksamid (pikolinamid) (pia), piridin-3-karboksamid (nikotinamid) (nia) in piridin-4-karboksamid (izonikotinamid) (isn). Za centralne ione sem izbrala kobaltove in nikljeve ione, saj je bila večina sintez že opravljena na podobnih sistemih z bakrovimi ioni. Sintez sem se lotila predvsem zaradi zanimanja, kako se spreminjajo strukturne, spektroskopske in magnetne lastnosti spojin, ki nastanejo, če centralnim ionom dodajamo ligande z enakimi substituentami in z različnim mestom vezave na aromatski obroč.
Nove spojine sem sintetizirala s kobaltovim(II) acetatom di- in tetrahidratom ter nikljevim(II) acetatom tetrahidratom ter zgoraj naštetimi ligandi v različnih topilih (največkrat so bili uporabljeni metanol, voda, dimetilformamid in diklorometan). Slednja sem izbirala glede na topnost kemikalj v njih oziroma hitrost raztapljanja, želeno temperaturo reakcije, predhodnih poročil in topnosti produkta v samih topilih. Reakcije sem izvajala pri sobni temperaturi na mešalu, pod refluksom ali solvotermalno pri povišani temperaturi in tlaku.
Sintetizirane spojine smo karakterizirali z rentgensko analizo na monokristalu ter infrardečo spektroskopijo, poleg tega pa smo določali njihove magnetne lastnosti. Kot pomožno metodo smo uporabljali rentgensko praškovno difrakcijo.
Nove spojine, ki sem jih uspela sintetizirati, so enojedrne: [Co(O2CCH3)2(2–apy)2], [Co(O2CCH3)2(4–apy)2(H2O)2], [Ni(O2CCH3)2(4–apy)2(H2O)2], [Co(nia)2(H2O)4](CH3COO)2• 2H2O, [Ni(O2CCH3)(pia)2•H2O](CH3COO)•2H2O, [Ni(O2CCH3)2(isn)2(H2O)]•C3H7NO, večjedrne: {[Co(O2CCH3)2(3–apy)2]•H2O}n in {[Ni(O2CCH3)2(3–apy)2]•H2O}n, uspela pa sem sintetizirati tudi dvojedrno spojino: [Co2(O2CCH3)4(isn)4]•2C3H7NO. Zelo zanimiva je spojina [Co(O2CCH3)2(2–apy)2]. Uspela sem namreč sintetizirat tri polimorfne modifikacije te spojine, monoklinsko, triklinsko in ortorombsko. Poleg tega sta zanimivi strukturi spojin kobaltovega(II) oziroma nikljevega(II) acetata s 3-aminopiridinom, saj tvorita enote [M(O2CCH3)2(3–apy)2] (M = Co ali Ni), ki so preko mostovnih 3-apy ligandov povezane v polimerne verige.
Vsi kompleksi se v magnetnem polju obnašajo paramagnetno. Centralni ioni so dovolj narazen, da med njimi ne prihaja do interakcij. Rezultati meritev so pokazali tudi, da so izmerjeni magnetni momenti v skladu s teoretičnimi podatki za Co2+ in Ni2+.
IR spektri kažejo razlike v –NH2 valenčnih nihanjih, nihanjih obročev in −COO− skupine. Ključne besede: kobaltov(II) acetat tetrahidrat, nikljev(II) acetat tetrahidrat, aminopiridini, piridinkarboksamidi, rentgenska analiza na monokristalu, magnetne meritve, IR spektroskopija Objavljeno v DKUM: 20.04.2012; Ogledov: 3365; Prenosov: 413 Celotno besedilo (4,74 MB) |
63. Funkcionalizacija viskoze s hitozanom v kombinaciji z 1,2,3,4 butantetrakarboksilno kislino (BTCA)Jasna Tompa, 2011, magistrsko delo Opis: Viskozna vlakna spadajo v skupino regeneriranih celuloznih vlaken in predstavljajo zanimiv nosilni substrat za potrebe proti-mikrobnih obdelav. Ena izmed najbolj obetajočih proti-mikrobno delujočih spojin sodobnega časa je hitozan. V tej raziskavi smo viskozo za dosego njene proti-mikrobne učinkovitosti obdelali z hitozanom v kombinaciji z 1,2,3,4 butantetrakarboksilno kislino BTCA, ki predstavlja dober nadomestek za formaldehidne reagente, namenjene obdelavi za izboljšanje mečkavosti materialov iz celuloze. Poudarek raziskovalnega dela je bil usmerjen tudi v izvor temperature obdelave, saj smo predpostavili, da bi sušenje s pomočjo mikrovalov lahko ugodno vplivalo na bolj učinkovito zamreženje viskoze. Učinkovitost zamreženja viskoze smo ovrednotili z različnimi analiznimi metodami. S FT-IR spektroskopijo smo potrdili nastanek estrnih povezav med hidroksilnimi skupinami viskoze in karboksilnimi skupinami BTCA. Učinkovitost zamreženja se odraža tudi na spremembi mehanskih lastnosti, zato smo z merjenjem kota poravnave ter pretržne sile in raztezka proučili morebitno poslabšanje mehanskih lastnosti viskoze po zamreženju. Glede na mehanizem zamreženja je pomemben tudi delež dostopnih karboksilnih skupin BTCA, ki so po zamreženju prisotne v materialu. Zato smo za določanje le teh uporabili klasično indirektno metodo metilensko modro. Kot najpomembnejši kriterij naloge, v smislu protimikrobne učinkovitosti, smo izbrali delež dostopnih aminskih skupin. Tega smo ovrednotili s spektrofotometrično metodo C.I. Acid Orange VII in mikrobiološkim testiranjem. Rezultate smo nato primerjali z rezultati, dobljenimi na osnovi klasičnega načina obdelave po tako imenovanem postopku suhega zamreženja. Na ta način smo ocenili uspešnost obdelav, izpeljanem po enem in drugem postopku. Ključne besede: Zamreženje, hitozan, 1, 2, 3, 4 – butantetrakarboksilna kislina (BTCA), viskoza, FT-IR spektroskopija, pretržna sila, pretržni raztezek, kot razgubanja, metilensko modro, Acid Orange VII. Objavljeno v DKUM: 12.10.2011; Ogledov: 3348; Prenosov: 235 Celotno besedilo (2,19 MB) |
64. Funkcionalizacija vlaken s sinergistično formulacijo tenzid-polisaharidMatej Bračič, 2011, magistrsko delo/naloga Opis: Številni postopki funkcionalizacije medicinskih tekstilij so človeku in okolju neprijazni. Zaradi tega, vse večje zdravstvene osveščenosti ljudi in številnega porasta različnih bolezni se povečuje zanimanje za postopke, kjer se uporabljajo okolju prijazni alternativni polisaharidi. Večina alternativnih polisaharidov ima za tovrstno uporabo pomanjkljivosti, kot je omejena inhibicija patogenih bakterij. Ideja magistrske naloge je v razvoju sinergistične formulacije med polisaharidom hialuronsko kislino z vlažilnim učinkom in novo, naravno kationsko površinsko aktivno snovjo MKM s protimikrobnimi lastnostmi, za premaz na viskozni tkanini.
Za karakterizacijo sinergistične formulacije med MKM in hialuronsko kislino smo uporabili nevtralizacijske potenciometrične titracije, potenciometrične titracije z uporabo ionselektivne elektrode, občutljive za površinsko aktivne snovi, ter fluorimetrične titracije na osnovi pirena. Rezultati so pokazali, da so interakcije med obema nad kritično koncentracijo asociacije močno kooperativnega značaja. Izoterme stopnje vezanja pa kažejo na vezavo površinsko aktivnega sredstva na hialuronsko kislino v presežku. Karakterizacijo viskozne tkanine, funkcionalizirane s sinergistično formulacijo, smo izvedli z uporabo nevtralizacijskih potenciometričnih titracij, meritvijo stičnega kota s tenziometrijo in protimikrobnim testiranjem. Funkcionalizirana viskozna tkanina izkazuje pozitiven naboj zaradi prisotnosti MKM, kar se neposredno odraža v njeni izredni redukciji patogenih bakterij. Funkcionalizacija viskozne tkanine s sinergistično formulacijo med MKM in hialuronsko kislino je inovativna in primerna za uporabo v medicinske namene, predvsem na področju celjenja ran. Ključne besede: medicinske tekstilije, viskoza, površinsko aktivne snovi, polisaharidi, hialuronska kislina, potenciometrične titracije, fluorimetrična spektroskopija, tenziometrija, stični kot, protimikrobno testiranje Objavljeno v DKUM: 12.10.2011; Ogledov: 3059; Prenosov: 356 Celotno besedilo (1,48 MB) |
65. OPTIMIZACIJA PROCESA SUŠENJA Z UVEDBO PROCESNE ANALITIČNE TEHNOLOGIJE (PAT)Ciril Hiter, 2011, diplomsko delo Opis: Namen diplomskega dela je optimizacija tehnološkega postopka sušenja v farmacevtskem obratu PPI Prevalje, podjetja Lek d.d. V obratu je izvedena zamenjava obstoječe in-procesne kontrolne točke pri sušenju surovin s kontinuiranim spremljanjem nivoja vlage z NIR in-procesno sondo. Osnovni cilj je skrajšanje časa sušenja, kar omogoči povečanje proizvodne kapacitete v tej stopnji procesa. V optimiziranem tehnološkem postopku se z in-line NIR procesno sondo, ki je nameščena neposredno v vakuumskem sušilniku, sproti spremlja izguba vlage v surovini. Proces se ustavi takoj, ko je surovina ustrezno posušena in je temperatura sušene surovine dovolj nizka, da je primerna za izpraznitev posode. Kadar vročo surovino v času ohlajanja ohranimo pod vakuumom, se ta še vedno suši (doslej ni bilo podatka, za koliko). Z novo tehnologijo bo možno proces segrevanja ustaviti malo pred dosego specifikacijske meje in surovina se bo dokončno osušila v času ohlajanja.
Delo je temeljilo na razvoju kalibracijskega NIR modela za sušeno surovino. Pri izgradnji modela smo uporabili referenčno analitsko metodo IPS (izguba pri sušenju), tako da smo določili ustrezno kalibracijsko enačbo. Za izdelavo kalibracijskega modela smo uporabili matematični postopek metode delnih najmanjših kvadratov (angl. Partial Least Squares, PLS). Za kalibracijski model smo kot validacijsko metodo uporabili validacijski niz. Čas sušenja se je po optimizaciji skrajšal za okoli 23 %, dosežena je večja ponovljivost rezultatov sušenja. Potrdili smo ekonomsko upravičenost naložbe v novo tehnologijo. Ključne besede: procesna analitična tehnologija (PAT), bližnja infrardeča spektroskopija (NIR), izguba pri sušenju (IPS), metoda najmanjših kvadratov Objavljeno v DKUM: 23.06.2011; Ogledov: 3943; Prenosov: 415 Celotno besedilo (5,85 MB) |
66. Uporabnost NIR spektroskopije za določanje lastnosti mesaMaja Prevolnik, 2011, doktorska disertacija Opis: V predstavljenih raziskavah smo preucevali uporabnost bližnje infrardece (NIR) spektroskopije za
napovedovanje kemijske sestave in kakovosti mesa. Spektralne analize smo izvedli s spektrofotometrom NIR
Systems model 6500 (Silver Spring, MD, USA), dobljene podatke pa obdelali s statisticnim programom
WinISI II. Kar zadeva kemijsko sestavo, smo napovedovali vsebnost intramuskularne mašcobe, beljakovin,
vode, soli, neproteinskega dušika in prostih aminokislin v razlicnih vrstah mesa in mesnih izdelkov, pri
cemer smo zaradi velike prakticne vrednosti namenili posebno pozornost dolocanju intramuskularne mašcobe
v mesu prašicev in goveda ter napovedovanju kemijske sestave kraškega pršuta. NIR spektroskopija se je za
dolocanje kemijske sestave izkazala kot izjemno zanesljiva metoda, ki bi lahko nadomestila konvencionalne
kemijske analize. V zvezi s kakovostjo pa smo v mesu prašicev napovedovali tehnološke parametre, kakršni
so pH, barva in sposobnost za vezavo vode. Tocnost napovedovanja lastnosti kakovosti mesa je bila v
primerjavi s kemijsko sestavo manjša, toda napake napovedovanja so bile primerljive s ponovljivostjo
referencnih metod, ki so v tem primeru hitre, enostavne, odvisne od okolja in zato manj natancne. Prednosti
NIR spektroskopije (hitrost, nedestruktivnost, hkratnost dolocanja razlicnih lastnosti) skupaj z visoko
zanesljivostjo napovedovanja dajejo velike možnosti za dolocanje kakovosti mesa v industriji. Z ustrezno
izbiro nekaterih dejavnikov tocnosti (priprava vzorca, spektralno obmocje, vrsta vzorca, kemometricna
metoda) lahko uspešnost napovedovanja z NIR spektroskopijo še izboljšamo. Ključne besede: NIR spektroskopija, meso, mesni izdelki, kemijska sestava, kakovost mesa Objavljeno v DKUM: 28.03.2011; Ogledov: 6706; Prenosov: 564 Celotno besedilo (3,68 MB) |
67. SINTEZA NATRIJEVEGA BENZOATAMartina Mlinarič, 2010, diplomsko delo Opis: Opravili smo industrijsko raziskovalno delo, sintetizirali smo natrijev benzoat za podjetje Henkel Slovenija d.o.o., saj le tega uporabljajo kot konzervans v kozmetičnih izdelkih, prav tako se uporablja tudi v živilski industriji kot dodatek hrani. Natrijev benzoat (NaC6H5CO2) smo sintetizirali iz natrijevega hidroksida (NaOH) in benzojske kisline (C7H6O2) v šaržnem mešalnem reaktorju pri različnih temperaturah:
NaOH + C7H6O2 → NaC6H5CO2 + H2O
Zaželjeno je bilo kontinuirno spremljanje spreminjanja koncentracije reaktanta, zato smo poskusili z merjenjem električne specifične prevodnosti. Z merjenjem specifične prevodnosti in z uporabo teorije o močnih elektrolitih smo določili funkcijsko zvezo koncentracije v odvisnosti od časa in določili presnovo reakcije. Prav tako smo sintezo analizirali s titracijo in tudi dobili analogne rezultate kot pri merjenju specifične prevodnosti. Dobljeni produkt smo identificirali z infrardečo (IR) spektroskopijo, ga primerjali s standardom natrijevega benzoata in ugotovili, da mu povsem ustreza.
V podjetju Henkel Slovenija d.o.o. bodo še sledile nadaljne raziskave proizvodnje natrijevega benzoata, ki bodo prav tako strogo zaupne. Ključne besede: sinteza natrijevega benzoata, močni elektroliti, električna specifična prevodnost, infrardeča spektroskopija (IR) Objavljeno v DKUM: 14.12.2010; Ogledov: 3558; Prenosov: 158 Celotno besedilo (7,92 MB) |
68. Uporabnost NIR spektroskopije za napovedovanje kemične sestave mesa in mesnih izdelkovAndreja Drevenšek, 2010, diplomsko delo Opis: Ugotavljali smo zanesljivost bližnje infrardeče spektroskopije (NIRS) za napovedovanje kemijske sestave mesa in mesnih izdelkov. Vzorcem smo kemijsko določili vsebnost intramuskularne maščobe (IMM) z ekstrakcijo po Soxhletu s predhodno hidrolizo (SIST ISO 1443, 2001), vsebnost vode (ISO 6496, 1999), vsebnost beljakovin (ISO 5983-2, 2005) ter izračunali razmerje med vodo in beljakovinami (VB). Z aparatom NIR Systems model 6500 (Silver Spring, MD, USA) smo posneli spektre vzorcev na območju valovnih dolžin vidne in NIR svetlobe (400-2500 nm) ter pripravili umeritvene enačbe (WinISI II programski paket) za različna spektralna območja (NIR, vidni ali celoten spekter) znotraj mišice, za različne mišice ter na vseh vzorcih skupaj. Točnost kalibracij smo ocenili s statističnimi parametri: determinacijski koeficient navzkrižne validacije (R2CV) in predikcije (R2P), standardna napaka navzkrižne validacije (SECV) in predikcije (SEP) ter razmerjem med standardnim odklonom referenčnih vrednosti in standardno napako (RPD). Točnost napovedovanja je bila pri vseh enačbah odlična za vsebnost IMM (RCV: 0,91- 0,98; RPD: 3,40-6,74). Za ostale lastnosti je bila točnost (z izjemo slabe točnosti kalibracij znotraj mišice longissimus dorsi) le malo slabša (za beljakovine RCV: 0,80-0,91, RPD: 2,26-3,29; za vodo RCV: 0,73-0,98, RPD: 1,92-7,55; za VB: RCV: 0,65-0,92, RPD: 1,68-3,43). Glede na različne kazalce kalibracijske statistike lahko zaključimo, da lahko z NIRS zelo točno napovedujemo kemično sestavo mesa in mesnih izdelkov (z izjemo kalibracij za vsebnost beljakovin znotraj mišice longissimus dorsi). Ključne besede: NIR spektroskopija, meso, mesni izdelki, kemijska sestava Objavljeno v DKUM: 13.10.2010; Ogledov: 4197; Prenosov: 231 Celotno besedilo (193,72 KB) |
69. Sinteza in karakterizacija nikljevih(II) acetatov z aminopiridiniDanijel Korpar, 2010, diplomsko delo Opis: Namen diplomske naloge je bila sinteza novih nikljevih koordinacijskih spojin iz nikljevega(II) acetata tetrahidrata in aminopiridinov. Najprej smo sintetizirali nikljev(II) hidroksid, ki smo ga potem uporabili za sintezo nikljevega(II) acetata tetrahidrata. Sintetizirane kristale smo karakterizirali z rentgensko praškovno difrakcijo, termogravimetrično analizo, diferenčno dinamično kalorimetrijo, Fourierjevo transformacijsko infrardečo spektroskopijo, izmerili susceptibilnost in magnetizacijo ter izvedli monokristalno analizo. Delo je bilo namenjeno predvsem odkrivanju še nesintetiziranih nikljevih koordinacijskih spojin, določanju njihove kemijske formule ter spoznavanju različnosti in podobnosti sintetiziranih nikljevih koordinacijskih spojin ob uporabi različnih množinskih razmerij kemikalij, potrebnih za sintezo. Ključne besede: nikljev acetat tetrahidrat, aminopiridin, koordinacijske spojine, termogravimetrična analiza (TGA), diferenčna dinamična kalorimetrija (DSC), rentgenska praškovna difrakcija (RPD), monokristalna analiza, Fourierjeva transformacijska infrardeča spektroskopija (FTIR), magnetne meritve (merjenje susceptibilnosti in magnetizacije vzorcev) Objavljeno v DKUM: 08.07.2010; Ogledov: 4008; Prenosov: 609 Celotno besedilo (2,33 MB) |
70. KEMOMETRIJSKA KARAKTERIZACIJA VEZIV IN PREMAZOV Z BLIŽNJO INFRARDEČO SPEKTROSKOPIJOPolona Ivanšek, 2010, diplomsko delo Opis: Namen diplomskega dela je preučiti možnost zamenjave klasičnih analiznih metod z metodo NIR. Eksperimentalni del smo izvajali na NIR spektrofotometru NIRFlex N — 500, proizvajalca BUCHI, Švica, podprtim s programsko opremo NIRcal V 5.2. Klasične analizne metode smo izvajali v skladu z veljavnimi ISO standardi. Kvantitativna NIR kalibracija je sestavljena iz štirih osnovnih korakov: izbira reprezentativnega kalibracijskega niza, pridobivanje in določevanje referenčnih vrednosti spektrov, povezava vrednosti spektrov z referenčnimi vrednostmi in validacija izdelane metode. Vsem vzorcem smo z refleksijsko sondo Fiber optic soldis z nastavkom za tekočine, povezano z NIR inštrumentom, posneli NIR spektre. Za izdelavo kvantitativnih kalibracij smo uporabili matematični postopek metode delnih najmanjših kvadratov PLS (ang. Partial Least Squares). Za vse izvedene kvantitativne kalibracije smo kot validacijsko metodo uporabili VS validacijski niz. Za ugotavljanje primerljivosti klasičnih metod, z metodo NIR pa smo uporabili signifikantni parni t-test.
Bližnja rdeča spektroskopija se je izkazala kot alternativna metoda klasičnim analiznim metodam. Bližnja infrardeča spektroskopija je enostavna za uporabo, hitra, nedestruktivna ter prijazna ljudem in okolju. Z njo prihranimo čas in stroške, ki nastanejo z nakupom reagentov. Ključne besede: premazi, veziva, bližnja infrardeča spektroskopija (NIRS), kemometrijske metode, regresija glavnih osi (PCR), metoda delnih najmanjših kvadratov (PLS) Objavljeno v DKUM: 02.06.2010; Ogledov: 3939; Prenosov: 415 Celotno besedilo (1,80 MB) |