1. Razvoj in analiza frit za emajliranje aluminijevih zlitinMitja Bukovec, 2021, doctoral dissertation Abstract: Doktorska raziskava je temeljila na razvoju frit za emajliranje aluminijevih zlitin, saj je uporaba zlitin zaradi njihove nizke cene, nizke gostote in odlične trdnosti vedno večja. Tako se aluminijeve zlitine uporabljajo v različnih panogah, vendar je njihova uporaba omejena zaradi njihove visoke kemijske aktivnosti in potencialno slabe korozijske odpornosti v kislih, alkalnih in kloridnih raztopinah. Študija je zajemala raziskave različnih surovin ter oksidne sestave frit.
Da smo dobili homogen granulat, smo za posamezno frito določili optimalne pogoje časa in temperaturo taljenja. S talilnim mikroskopom smo opazovali površino in določili štiri talilne točke: sintranja, zmehčanja, polkrogle in stekanja. Razteznostni koeficient frite smo določili z dilatometrom, ter ga primerjali z razteznostnim koeficientom posamezne aluminijeve zlitine.
Pred emajliranjem smo vzorce zlitin očistili in nekatere tudi zbrusili, da bi ugotovili vpliv predhodne obdelave zlitine na vezavo emajla. Pripravljenih je bilo več frit, med katerimi je bilo sedem frit, s katerimi smo emajlirali tri vrste aluminijevih zlitin in sicer AA2024, AA6082 in AA7075. Za posamezno frito smo določili optimalne pogoje časa in temperaturo žganja. Korozijska odpornost emajliranih vzorcev je bila preizkušena v 5-odstotni raztopini NaCl pri sobni temperaturi z uporabo meritev elektrokemijske impedančne spektroskopije in meritev krivulj ciklične polarizacije. Korozijska odpornost emajliranih vzorcev se je v primerjavi z neemajliranimi aluminijevimi zlitinami povečala.
Sestava, površinska in globinska homogenost dveh najučinkovitejših emajliranih vzorcev sta bila potrjena z uporabo FE-SEM posnetkov, jedkanja z ionskim izvorom klastrov argona in z kvantitativno analizo z uporabo rentgenske fotoelektronske spektroskopije. Dodatno je bila za opis 3D sestave frit uporabljena tehnika masne spektrometrije sekundarnih ionov z detektorjem na čas preleta in jedkanjem z uporabo ionskega izvora O2+. Globino nastalega kraterja pri globinskem profiliranju smo analizirali z uporabo 3D profilometra.
Keywords: frita, emajl, aluminijeva zlitina, korozija, elektrokemija, XPS, ToF-SIMS, 3D profilometrija
Published: 12.04.2021; Views: 18; Downloads: 5
 Full text (12,90 MB) |
2. Kontrolirano sproščanje klorogenske kisline in njenih formulacij v simulacijskih raztopinahPia Keršič, 2021, master's thesis Abstract: Klorogenske kisline so pomembne fenolne spojine, ki se jih pogosto najde v različnem sadju ter zelenjavi, daleč največjo vsebnost pa ima zelena kava. Te spojine imajo veliko pozitivnih učinkov, raziskave kažejo na protirakavo ter antioksidativno delovanje, prav tako pa pomagajo pri uravnavanju metabolizma lipidov ter sladkorjev.
Sama ekstrakcija klorogenskih kislin iz njenih virov je otežena zaradi hitre degradacije ter izomerizacije klorogenskih kislin ter zmanjšane stabilnosti v raztopinah, zato se išče vedno nove ter izboljšane metode. Med uspešnejšimi metodami so bile metode LC-MS, ki smo jih za analizo vzorcev uporabili tudi mi.
Za raziskovanje smo si izbrali 3-kofeoilkininsko kislino (3-CQA) , znano tudi pod imenom klorogenska kislina, saj je najpogostejša ter najbolj raziskana. Preverili smo njeno topnost v 0,1 M HCl, destilirani vodi, etanolu ter metanolu, ter ugotovili, da je bila največja topnost v etanolu, najmanjša pa v destilirani vodi.
Nadalje smo preverili raztapljanje različnih oblik klorogenske kisline (v praškasti obliki oz. analitski standard, prehransko dopolnilo ter lastna formulacija stisnjene tabletke s klorogensko kislino in mikrocelulozo) tako v destilirani vodi kot v 0,1 M HCl. Najbolje se je izkazala kombinacija lastne formulacije (tabletke s klorogensko kislino in mikrocelulozo) v 0,1 M HCl, ki je pokazala tako visok delež raztopljenosti, do 90 % glede na zatehtano klorogensko kislino, kot tudi enakomerno rast deleža raztopljenosti po času raztapljanja. Raztapljanje analitskega standarda klorogenske kisline v destilirani vodi ni bilo uspešno, saj je delež raztopljenosti začel padati s časom raztapljanja, prav tako je bil enak problem pri raztapljanju prehranskega dopolnila v 0,1 M HCl. Raztapljanje praškaste oblike klorogenske kisline v 0,1 M HCl je bilo obetavno, s konstantnim višanjem raztopljenega deleža skozi ves čas raztapljanja.
S klorogensko kislino v praškasti obliki smo izvedli stresne teste, in sicer v 1 M HCl, v 1 M NaOH, v 4 % H2O2, destilirani vodi ter v fosfatnem pufru s pH 7,4. Izkazalo se je, da je klorogenska kislina najstabilnejša v 1 M HCl ter zadovoljivo stabilna v 4 % H2O2, kar nakazuje na izredno dobro antioksidativnosti klorogenske kisline. V 1 M NaOH se je klorogenska kislina popolnoma razgradila že po 24 urah, v destilirani vodi ter fosfatnem pufru pa je deloma spremenila obliko ter prešla iz 3-CQA v 4-CQA ter 5-CQA, kar smo potrdili z LC-MS/MS metodo.
Keywords: klorogenska kislina, raztapljanje, stresni testi, LC-MS/MS
Published: 07.04.2021; Views: 25; Downloads: 9
Full text (3,43 MB) |
3. Analiza varnosti obrata polimerizacijeJernej Lipovec, 2021, master's thesis Abstract: Namen magistrskega dela je bil izvesti analizo varnosti obrata za proizvodnjo lepil v sodelovanju z zaposlenimi v podjetju.
Prvi del magistrskega dela je obsegal HAZOP študijo obrata polimerizacije. Organizirali smo sestanke z zaposlenimi v podjetju, na katerih smo določili dele procesa, za katere je bila študija potrebna in s kombinacijami ključnih besed in procesnih parametrov iskali deviacije od običajnega obratovanja, ki po predpostavki HAZOP študije predstavljajo nevarnost. Odkrili smo 36 takšnih deviacij, med katerimi so bile tudi 4 z visoko stopnjo tveganja. Za odklone z nezaželenim tveganjem smo podali predloge za ukrepe, z implementacijo katerih bi podjetje lahko izboljšalo procesno varnost.
V drugem delu magistrske naloge smo za eno od deviacij, ki se najpogosteje pojavljajo, to je razlitje kemikalije, izvedli simulacije z računalniškim programom ALOHA. Za razlito kemikalijo smo izbrali vinilacetat, ki predstavlja osnovno kemikalijo pri proizvodnji vinilnih polimerov, hkrati pa izkazuje precejšnjo toksičnost in vnetljivost. S programom smo ocenili vpliv količine razlite kemikalije in atmosferskih pogojev, kot so hitrost vetra, temperatura in oblačnost, na območje izpostavljenosti, znotraj katerega koncentracije presegajo mejne vrednosti AEGL-1, AEGL-2 in AEGL-3.
Rezultati nakazujejo, da je območje izpostavljenosti največje ob kombinaciji visokih temperatur in močnega vetra, medtem ko je vpliv oblačnosti precej manjši. Ugotovili smo, da se območje izpostavljenosti prav tako močno poveča z naraščanjem površine razlitja, kar poudarja pomembnost zadržanja razlitja znotraj lovilnega platoja.
Keywords: HAZOP, ALOHA, procesna varnost, polimerizacija, simulacija, tveganje
Published: 07.04.2021; Views: 19; Downloads: 6
Full text (3,70 MB) |
4. Študija izvedljivosti obdelave odpadne vode mesne industrije s flotacijo in biološkim čiščenjemMedea Brečko, 2021, master's thesis Abstract: Mesnopredelovalna industrija spada med največje porabnike vode, zato posledično proizvede veliko odpadnih vod. Te vode so obremenjene z velikimi količinami organskih in anorganskih snovi, fekalnih snovi in bakterij. V podjetju uporabljajo za obdelavo odpadne vode mehansko čiščenje in flotacijo. Nastalo goščo vozijo v bioplinarno, obdelana voda z razmeroma visoko vsebnostjo onesnaženja pa prehaja v centralno čistilno napravo na končno čiščenje, kar predstavlja velik strošek. Cilj magistrske naloge je načrtovati učinkovitejši postopek za obdelavo odpadne vode iz obrata mesne industrije. V laboratoriju smo izvedli JAR teste s štirimi koagulanti: železovim (III) kloridom, železovim (III) sulfatom, polihidroksi aluminijevim kloridom in hitozanom. Ugotovili smo, da je najprimernejši koagulant 40 % železov (III) klorid. Z dodatnim čiščenjem odpadne vode s koagulacijo in flokulacijo še niso doseženi standardi za izpust v vodotok, se pa taksa za obremenitev vode bistveno zmanjša. Postavili smo tudi procesno shemo z dodatnim biološkim čiščenjem. Ocenili smo, da bi imela obdelana voda po biološkem čiščenju razmeroma nizko vrednost KPK (204 mg/L O2). Kljub temu bi jo bilo treba odvajati na centralno čistilno napravo, vendar bi se taksa za obremenitev vode zmanjšala še za 64 %. Uporabno je tudi nastalo blato, iz katerega se v anaerobnih procesih proizvaja bioplin. Inkrementalna ekonomska primerjava med predlaganima postopkoma je pokazala, da dražja alternativa s koagulacijo z železovim (III) kloridom in biološkim čiščenjem ni ekonomsko upravičena, saj znaša inkrementalna donosnost investicije le 5,65 %. Ekonomsko ugodnejša alternativa je koagulacija z železovim kloridom, ki znatno zniža stroške in zahteva razmeroma nizko investicijo.
Keywords: odpadne vode mesnopredelovalne industrije, flokulacija/koagulacija, železov(III) klorid, flotacija, anaerobno/aerobno čiščenje, ekonomska analiza
Published: 07.04.2021; Views: 21; Downloads: 6
Full text (3,82 MB) |
5. Esterifikacija maščobnih kislin z biokatalizatorjem vezanim na mezoporozni silikatni nosilecKatja Zečević, 2021, master's thesis Abstract: Reakcija spajanja maščobnih kislin in alkohola, pri kateri nastane produkt ester, ima pomembno vlogo v vsakdanjem življenju in prav tako v kemijski industriji. Produkt, alkilni ester, je najpogostejša vrsta biodizla.
V tej raziskavi smo sintetizirali in karakterizirali biokatalizator, pri katerem smo kot nosilec uporabili mezoporozni silicijev dioksid (SBA-15) z veliko specifično površino in enakomerno velikostjo por. S postopkom sinteze smo vplivali na povečanje premera por SBA-15 z uporabo triizopropilbezena (TIPB). Kot ne-specifično povezovalno sredstvo za imobilizacijo encima na modificiran nosilec smo uporabili glutaraldehid. Učinkovitost imobilizacije lipaze na sintetizirani mezoporozni siliki smo preverili z reakcijo esterifikacije oleinske in miristinske kisline. Eksperimentalni del je potekal v avtomatiziranem reakcijskem sistemu. Preučevali smo vpliv ključnih procesnih parametrov temperature, = (20, 25 in 30) °C , pH = (6, 7 in 8), množinskega razmerja kislina/alkohol in količine biokatalizatorja, na učinkovitost imobilizacije in esterifikacije.
Keywords: mezoporozni silikatni nosilec, imobilizacija, lipaza, esterifikacija, oleinska kislina, miristinska kislina
Published: 31.03.2021; Views: 42; Downloads: 18
Full text (1,78 MB) |
6. Energetska optimizacija vzporedno delujočih procesov za proizvodnjo formaldehida in zmanjševanje emitiranih količin co2József Mursics, 2020, doctoral dissertation Abstract: Doktorska disertacija obravnava energetsko optimizacijo delujočih procesov za proizvodnjo in nadaljnjo predelavo formaldehida in zmanjševanje obremenjevanja okolja s posebnim poudarkom na minimizaciji celotnih količin emitiranega CO2.
Odpadni plini proizvodnega procesa pridobivanja formalina, morajo ustrezati okoljskim predpisom EU, ki bodo pričakovano zahtevali zmanjšanje vsebnosti formaldehida in hlapljivih organskih spojin. V tem cilju smo razvili dva postopka:
• postopek, ki vključuje nadgradnjo obstoječih postopkov odstranjevanja formaldehida in ostalih hlapljivih organskih spojin z dodatno absorpcijsko napravo in
• postopek sosežiga odpadnih plinov, ki nastanejo pri postopku pridobivanja formalina s kovinskim oksidom, z zemeljskim plinom v plinski turbini, kjer se formaldehid in hlapne organske spojine v celoti odstranijo, hkrati pe se pridobiva tudi električna energija.
Računalniške simulacije smo izvedli s programskim paketom Aspen Plus, z upoštevanjem ravnotežne konstante absorbcije in reakcije nizkih koncetracij formaldehida v vodi.
Ekonomske analize so potrdile, da je možno z ustrezno zasnovo vzporedno delujočih procesov znatno znižati obratovalne in fiksne stroške in emisije formaldehida v okolje zmanjšati za več kot petkrat, v primeru prve metode (srebrov katalizator) in na ničelno vrednost v primeru druge metode (kovinskooksidni katalizator).
Keywords: proizvodnja formalina, formaldehid, odpadni industrjski plini, proizvodnja energije, ekologija, emisije CO2
Published: 29.03.2021; Views: 42; Downloads: 14
Full text (3,26 MB) |
7. Priprava tankoslojnih plasti na osnovi tio 2 v namene protikorozijske zaščiteAlain Kerhe, 2021, master's thesis Abstract: Nezaščitene železne in jeklene površine so dovzetne za zračno vlago in kisik. Na njih se zaradi termodinamske nestabilnosti tvori šibka pasivna plast oksida, ki se lušči in poškoduje kovinske konstrukcijske materiale. V magistrskem delu smo nerjavno jeklo AISI 304 prevlekli s postopkom sol-gel ter izdelano protikorozijsko zaščito na osnovi TiO2, ki naj bi preprečevala tvorbo korozijskih produktov in inhibirala proces korozije. Nanesli smo po več plasti tankoslojne zaščite, med nanašanjem posameznih plasti pa smo jih za stabilizacijo sušili v sušilniku ali avtoklavu: tri plasti pri 500 °C, pet plasti pri 200 °C in 500 °C ter deset plasti pri 200 °C. Plasti smo toplotno obdelali, da bi iz njih odstranili organske komponente, ostali so samo kompleksni oksidi Ti4+. To je vodilo do večje homogenosti in adhezivnosti, manjše poroznosti in boljšega prekrivanja med plastmi.
Preizkušali smo različne sestave plasti ter določali njeno stabilnost, obstojnost, medplastno prekrivanje in inhibicijsko zaščito prevlek v agresivnih medijih, predvsem v HCl pri različnih koncentracijah: 2-%, 8,5-% in 17-%. Za analizo plasti smo uporabljali elektrokemijsko impedančno spektroskopijo (EIS) in potenciodinamsko polarizacijsko spektroskopijo (PP). Eksperimentalne točke, pridobljene z metodo EIS, smo predstavili z Nyquistovimi in Bodejevimi diagrami, hkrati pa si z interpretacijo konstruiranih karakterističnih nadomestnih vezij pridobili vpogled v impedančne parametre ter na njihovi podlagi ugotovili pozitivne zaviralne (inhibicijske) lastnosti proti korozijskim procesom pri več nanosih plasti. Najboljšo protikorozijsko zaščito je kovini dajalo pet plasti, sušenih na 200 °C, najslabšo protikorozijsko zaščito pa je imel premazni sistem z vsebnostjo naravnega voska P123 in s tremi plastmi, sušenimi na 500 °C.
Keywords: protikorozijska zaščita, nerjavno jeklo, postopek sol-gel, inhibicijska hitrost, elektrokemijska impedančna spektroskopija, potenciodinamska polarizacijska spektroskopija
Published: 19.03.2021; Views: 37; Downloads: 10
Full text (6,08 MB) |
8. |
9. |
10. Vpliv postopka izolacije učinkovin iz industrijske konoplje (Kc Dora) na metabolno aktivnost človeških melanomskih celic (WM-266-4)Teja Ermenc, 2021, master's thesis Abstract: Živimo v času, kjer se vse pogosteje zavedamo, da hrana ni samo zagotavljanje človeških osnovnih potreb, ampak ima velik vpliv tudi na naše zdravje in posledično počutje. Živila ocenjujemo glede na njihov biološki potencial in sposobnost zmanjšanja tveganja za razvoj nekaterih bolezni, med njimi tudi raka.
V magistrskem delu smo pridobivali ekstrakte konoplje z različnimi postopki ekstrahiranja. Uporabili smo konvencionalne metode, kot so ekstrakcija po Soxhletu, hladna maceracija in ultrazvočna ekstrakcija. Pri superktritičnih ekstrakcijah s CO2 smo uporabili različne tlake in temperature. Kot topilo smo uporabili 100% etanol. Preverili smo vpliv postopka ekstrakcije na izkoristke reakcij in določili vsebnosti totalnih fenolov, proantocianidinov, antioksidantov in flavonoidov. Pridobljene ekstrakte smo nanesli tudi na človeške melanomske celice WM-266-4 in preverjali vpliv teh ekstraktov na zmanjšanje metabolne aktivnosti rakastih celic.
Ugotovili smo, da smo največji izkoristek dosegli pri ekstrakciji s Soxhletom in ultrazvočni ekstrakciji, medtem ko smo pri suprekritičnih ekstrakcijah s CO2 dosegli manjše izkoristke. Največjo vrednost totalnih fenolov, flavonoidov in antioksidantov smo dosegli pri ultrazvočni ekstrakciji, medtem ko smo največjo vsebnost proantocianidinov zaznali pri ekstrakciji s Soxhletom. Pri superkritičnih ekstrakcijah s CO2 je bila vsebnost proantocianidinov, totalnih fenolov in antioksidativna učinkovitost višja pri višjem tlaku in temperaturi.
Na koncu smo ekstrakta pridobljena z ultrazvočno in superkritično ekstrakcijo nanesli še na človeške melanomske celice WM-266-4. Ugotovili smo, da so vsi ekstrakti zavirali metabolno aktivnost rakastih celic, saj se je zaustavila delitev celic. Za najboljšega med ekstrakti pa se je v obeh primerih izkazal ekstrakt s koncentracijo 1 mg/mL. Vsem tem ekstraktom smo določili tudi visoko vrednost totalnih fenolov, antioksidantov, proantocianidinov ter totalnih flavonoidov, zato lahko predvidevamo, da so te vrednosti povezane z zaustavitvijo rasti rakastih celic.
Keywords: konoplja (Cannabis sativa L), antioksidanti, proantocianidini, totalni fenoli, flavonoidi, ekstrakcija, WM-266-4 celice
Published: 09.02.2021; Views: 111; Downloads: 37
Full text (2,14 MB) |
