1. Zasnova in analiza novih polimernih oblog z vgrajenimi zdravilnimi učinkovinami na zlitini titan/aluminij/vanadijManca Merslavič, 2018, diplomsko delo/naloga Opis: V diplomskem delu je predstavljena zasnova in analiza novih polimernih oblog, ki imajo vgrajene zdravilne učinkovine na zlitini Ti90/Al6/V4. Namen zasnove polimernih oblog je njihova potencialna uporaba v ortopedske (protetični implantanti – kolena, umetni kolki, ipd.) in zobozdravstvene namene. S pomočjo študije oblaganja vzorcev, karakterizacije tankih filmov in testiranja in vitro sproščanja, želimo spoznati možnost uporabe te zlitine v otropedski medicini, kjer bi se zdravilna učinkovina sproščala neposredno na določeno mesto in tako zagotovila ciljano sproščanje te učinkovine, prav tako pa bi bolniku pomagala pri okrevanju po operativnem posegu. Vgrajena zdravilna učinkovina sodi v skupino nesteroidnih protivnetnih učinkovin (NSAID). Rezultati študije karakterizacije vzorcev so pokazali prisotnost dveh glavnih komponent, to sta diklofenak in mešanica polimerov, kar smo potrdili s karakterizacijo tankih filmov z ATR-FTIR metodo, rezultati in vitro sproščanja pa so potrdili, da sproščanje zdravilne učinkovine vselej poteka po istem mehanizmu, in sicer v treh stopnjah: zelo hitro, hitro in zelo počasno sproščanje. Pritrdimo lahko, da se največ zdravilne učinkovine sprosti v prvih 360 minutah, kar prispeva k ciljanem odmerjanju le-te.
Ključne besede: zlitina titan/aluminij/vanadij, večslojne obloge, diklofenak, oblaganje z vrtenjem, in vitro sproščanje
Objavljeno: 13.09.2018; Ogledov: 11; Prenosov: 7
 Celotno besedilo (2,22 MB) |
2. Hidrotermična degradacija pet embalažeTjaša Kovše, 2018, diplomsko delo/naloga Opis: Namen diplomskega dela je bil izvesti hidrotermično degradacijo polietilen tereftalata (PET) s pomočjo pod in nadkritične vode. PET je pomemben termoplastični poliester, ki nastane z esterifikacijo tereftalne kisline (TPA) in etilenglikolom (EG). PET ima odlično natezno trdnost, kemično odpornost, sposobnost obdelave in primerno toplotno stabilnost. Značilni izdelki iz PET so predvsem folije, plastenke za mineralno vodo, povratne plastenke, plastenke za vroče polnjenje, plošče za zasteklitve, reklame in sintetična vlakna.
Industrija recikliranja PET embalaž se je začela kot posledica pritiska na okolje, da bi izboljšali ravnanje z odpadki. Naravna razgradnja PET embalaž je zelo počasna, sama količina odpadkov iz danega materiala pa se iz dneva v dan dramatično povečuje.
S tem namenom smo preučevali razgradnjo PET embalaže v pod in nadkritični vodi. Eksperimente smo izvajali v visokotlačnem in visokotemperaturnem šaržnem reaktorju pri temperaturah od 250 do 400 °C, reakcijskem času od 1 do 30 min in razmerju voda/PET embalaža 10/1. S pomočjo FT-IR in HPLC analize smo preverili čistost glavnega produkta (TPA) in določili sekundarne produkte.
Največji izkoristek TPA smo ugotovili pri podkritičnih pogojih in sicer pri temperaturi 300 °C in času 10 min, kjer je znašal kar 95,68%. Pri nadkritičnih pogojih pa se je izkoristek TPA znižal, kar lahko pripišemo kot posledico tvorbe večjega deleža sekundarnih produktov.
Ključne besede: PET, hidrotermična degradacija, pod in nadkritična voda, tereftalna kislina
Objavljeno: 13.09.2018; Ogledov: 21; Prenosov: 6
Celotno besedilo (2,01 MB) |
3. Predobdelava studenčne vode za proces reverzne osmozeUrška Ostroško, 2018, diplomsko delo/naloga Opis: Za pridobivanje pitne vode iz studenčnice se lahko uporablja proces reverzne osmoze. Podzemne vode, kamor po večini uvrščamo studenčne vode, so bogate z raztopljenimi minerali ter posledično vsebujejo veliko kalcijevih in magnezijevih hidrogenkarbonatov, ki povzročajo trdoto vode. V procesih s povišanim tlakom ali temperaturo kot je reverzna osmoza, se skupaj s suspendiranimi delci kot je SiO2 obarjajo ter mašijo membrane. Rešitev tega problema so različni postopki predobdelave, ki problematične snovi odstranijo oziroma dovolj zmanjšajo. V diplomski nalogi smo iskali primerno metodo, da bi čim bolj zmanjšali vsebnost kalcijevih in magnezijevih hidrogenkarbonatov ter silicijevega dioksida, ki je prav tako prisoten v uporabljeni studenčni vodi. Preizkusili smo različne postopke obdelave te vode, pri katerih smo za večjo učinkovitost med samimi postopki višali temperaturo in pH vrednost. Uporabljene metode so bile mehčanje z apnom, koagulacija ter njuna kombinacija. Pri koagulaciji smo uporabili dva koagulanta, in sicer PACl ter Al2(SO4)3. Vzorčeni vodi smo pred in po obdelavi določali: SiO2, celokupno, karbonatno, kalcijevo, magnezijevo in nekarbonatno trdoto; motnost, pH, elektroprevodnost, temperaturo, skupne raztopljene snovi (TDS), železo, zeta potencial ter velikost delcev.
Rezultati so pokazali, da je najučinkovitejša metoda bilo mehčanje z apnom pri temperaturi med 58 °C in 60 °C in pH 10, ki smo ga dosegli z dodatkom NaOH. Precej učinkovita je bila tudi koagulacija s PACl in apnom pri enakem temperaturnem območju. Pri tem se je sicer odstranilo veliko SiO2 vendar precej manj trdote.
Ključne besede: studenčna voda, trdota vode, silicijev dioksid, mehčanje z apnom, koagulacija
Objavljeno: 13.09.2018; Ogledov: 10; Prenosov: 3
Celotno besedilo (2,74 MB) |
4. Simulacija razpenjalnika s programskima orodjema Scilab in GAMSJan Puhar, 2018, diplomsko delo/naloga Opis: V diplomski nalogi je prikazan opis procesa ravnotežne destilacije z modeli različnih kompleksnosti: kot problem s sistemom linearnih enačb, sistemom nelinearnih enačb in sistemom DAE (diferencialno-algebrskih enačb). Delo obsega prikaz sistema enačb, potrebnega za rešitev vsakega od problemov in razvoj matematičnega modela za rešitev problemov v programskih orodjih Scilab in GAMS.
Namen diplomskega dela je bil z obema programskima orodjema izdelati ustrezen model. Ugotovili smo, kako predstaviti probleme z modelom ter prikazali smo izpisane rezultate za posamezen primer in ustrezno kodo v Scilabu in GAMS-u.
Ključne besede: ravnotežna destilacija, model, Scilab, GAMS, sistem enačb
Objavljeno: 13.09.2018; Ogledov: 14; Prenosov: 6
Celotno besedilo (1,33 MB) |
5. Uporaba plazemskih reaktorjev za pretvorbo metana v višje ogljikovodike in sintezni plinAlen Navodnik, 2018, diplomsko delo/naloga Opis: V tem diplomskem delu smo testirali plazemski reaktor, natančneje plazemski reaktor z iskro. Na njem smo izvajali reakcijo suhega reforminga metana, kjer metan reagira z ogljikovim dioksidu in dobimo sintezni plin, ki ga sestavljata vodik in ogljikov monoksid. Reakcija pa se lahko preusmeri še do višjih ogljikovodikov ali do tekočih produktov, kot sta metanol in formaldehid.
Namen dela je bil optimizacija procesa, ki je zajemala določitev ključnih parametrov (pretok plinov, razmerje reaktantov, moč plazme in temperatura zunanjega gretja) in njihovih vrednosti, ki bi zagotavljali najvišje presnove in selektivnosti. Uporabljali smo tudi katalizatorja in določali njun vpliv na potek procesa. S komercialnim katalizatorjem za suhi reforming (Ni/Al2O3) smo poskušali izboljšati presnovo in izkoristek produkov. S katalizatorjem za sintezno metanola (HiFuel) pa smo pridobljen sintezni plin poskušali pretvoriti v tekoče produkte.
Rezultati kažejo, da dobimo najbolše rezultate pri: razmerju reaktantov CH4:CO2 = 40:60, manjših pretokih plinov, višji moči plazme in višji temperaturi zunanjega gretja. S katalizatorjem Ni/Al2O3 nismo dobili višjih presnov in izkoristkov produktov kot brez njega. S katalizatorjem HiFuel pa nam ni uspelo pridobit tekočih produktov.
Ključne besede: plazemski reaktor, heterogena kataliza, suhi reforming metana, prevtorba ogljikovega dioksida, reakcijska kinetika, trajnostna in zelena kemija
Objavljeno: 13.09.2018; Ogledov: 14; Prenosov: 5
Celotno besedilo (2,34 MB) |
6. Analiza in optimizacija pigmentnih past za kovinske premaze na vodni osnoviTea Drobnič, 2018, diplomsko delo/naloga Opis: Diplomsko delo prikazuje pregled sistema 16 vodnih past, kjer je bila na podlagi rezultatov izbrana ena pasta na kateri smo opravljali dodatne analize in poiskali smernice, za kasnejšo optimizacijo celotnega sistema. Za pregled sistema smo opravili test obriba (angl. rub–out test) na dveh različnih osnovah (Os I (osnova na osnovi stiren akrilne disperzije) in Os II (osnova na osnovi poliuretanske smole)) ter izmerili razliko v barvnem odtenku (DE*) in barvni jakost (BJ). Sledile so reološke analize, kjer smo izmerili viskoznost sistema in ugotavljali ali imajo paste ustrezno tiksotropijo (razmerje med začetno in končno viskoznostjo), pregledali smo kako so paste obstojne po naravnem staranju in naredili standardne kontrolne metode (meritve pH vrednosti in gostote).
Reologija past je bila izmerjena na začetku dela in naslednjič po naravnem staranju past. Pri nekaterih pastah so se opazile spremembe v viskoznosti po staranju, kar jasno nakazuje na njihovo nestabilnost. Eno izmed najbolj nestabilnih disperzij je prikazovala pasta 06, katero smo kasneje tudi izbrali za optimizacijo. Na vseh pastah smo naredili test obriba z neredčenim in redčenim kolorantom, pri čemer so se pokazale vidne razlike v barvnih odtenkih pri redčenem kolorantu, kar je ponoven indikator za nestabilnost disperzij, saj pigmenti med sušenjem premaza še vedno migrirajo. Vizualno se večina past po naravnem staranju ni spremenila.
Optimizirali smo pasto 06, pri čemer smo spreminjali parametre, pri katerih je pasta nastajala, ter količino dodanega omakala. Z analizami smo ugotovili, da na finost mletja primarno vpliva čas mletja paste, opazen je tudi manjši vpliv temperature in omakala. Previsoka ali prenizka temperatura finost mletja poslabšata, podoben trend se opazi tudi s količino omakala. Parametri zelo podobno vplivajo na barvno jakost, ki se z dolžino mletja povečuje zaradi večje specifične površine delcev. Test obriba je večinoma odvisen le od časa mletja ter posledično končne velikosti delcev, ki pasto sestavljajo. Podoben trend, kot je viden pri testu obriba, je opazen tudi pri spektrofotometrični analizi odtenkov past. Na koncu smo s pomočjo metode simpleks ugotovili, kateri so optimalni pogoji za izdelavo te specifične paste. Prišli smo do ustrezne barvne jakosti, do ustrezne finosti mletja, do dovolj majhne razlike v odtenkih ter do najboljšega rezultata za test obriba.
Ključne besede: paste na vodni osnovi, koloristika, reologija, test obriba, metoda simpleks
Objavljeno: 11.09.2018; Ogledov: 39; Prenosov: 4
Celotno besedilo (2,05 MB) |
7. Uvajanje digitalizacije v laboratorij z uporabo programa scinoteaeEva Gider, 2018, diplomsko delo/naloga Opis: Diplomsko delo prikazuje opis in uporabo programa digitalnega laboratorijskega dnevnika sciNote. Namen dela je bil spoznati in preučiti omenjeni program. Gre za programsko opremo, ki znanstvenikom, predvsem tistim, ki delajo v laboratoriju, omogoča hitrejše beleženje, analizo in shranjevanje eksperimentalnih podatkov. V programu oblikujemo projekt, na katerem delamo s projektno skupino. Nastavljamo lahko časovne termine, pustimo sodelavcem sporočila in obvestila ter hitro komuniciramo med seboj. V program lahko vnašamo eksperimentalne podatke direktno ali preko datotek. Shranjujejo se tudi vzorci, laboratorijski inventar ter protokol izvedbe projektov. Kadar izvajamo več podobnih projektov, lahko kopiramo že obstoječi projekt, ter tako pridobimo na času. Program omogoča tudi samodejno generiranje poročila o zaključenem projektu.
Program sciNote smo najprej preučili s teoretičnim delom, nato pa spoznanja prenesli v prakso. V diplomskem delu smo v program vnašali podatke, pridobljene pri laboratorijskih vajah, ter raziskovali možnosti, ki jih program omogoča.
Program sciNote je v angleškem jeziku, vendar nam to ni predstavljalo ovir, saj je poleg besedila tudi vizualno dobro podkrepljen. Ugotovili smo, da je program enostaven za uporabo, uporabnik pa se nanj hitro privadi ter ga z lahkoto uporablja.
Ključne besede: digitalizacija laboratorija, programska oprema, program sciNote, digitalni laboratorijski dnevnik
Objavljeno: 11.09.2018; Ogledov: 27; Prenosov: 6
Celotno besedilo (1,72 MB) |
8. Ekstrakcija komponent iz semen navadne ajde (Fagopyrum esculentum)Zala Štukovnik, 2018, diplomsko delo/naloga Opis: Za izolacijo biološko aktivnih komponent uporabljamo postopek ekstrakcije. Namen je bil ugotoviti kako izbira topila in procesni pogoji vplivajo na kvaliteto oziroma na sestavo ekstrakta pridobljenega iz navadne ajde (Fagopyrum esculentum). Pri eksperimentalnem delu smo uporabili konvencionalne in superkritične metode ekstrakcije. Izvedli pa smo tudi ekstrakcijo polisaharidov. Pridobljenim ekstraktom smo določevali vsebnost prostih ogljikovih hidratov s fenol-žveplovo metodo in vsebnost proteinov z Bradfordovo metodo ter antioksidativno aktivnost ekstraktov z uporabo 2,2-difenil-1-pikrilhidrazil (DPPH*) prostega radikala. Izvedli smo tudi analize LC-MS/MS in določili vsebnost taninov.
Najvišji izkoristek smo pridobili z ekstrakcijo po Soxhletu z uporabo topil petroleter in heksan. Ugotovili smo, da v našem primeru masni izkoristek ekstrakcije ne narašča v smeri rasti polarnosti topil. Razlog je v visoki vsebnosti nepolarnih komponent v semenih navadne ajde. Na izkoristek je vplivala tudi višja temperatura pri ekstrakciji.
Najvišjo vsebnost prostih ogljikovih hidratov smo zasledili pri ekstraktu, kjer smo ekstrahirali polisaharide in pri nepredelanem materialu. Ugotovili smo tudi, da največ proteinov vsebuje ekstrakt, pridobljen s superkritično ekstrakcijo, najmanj pa sam material. Najvišji % inhibiranega DPPH sta vsebovala ekstrakta, kjer smo kot topilo uporabili metanol in metodo po Soxhletu ter ultrazvočno ekstrakcijo. Ugotovili smo, da temperatura ne vpliva bistveno na antioksidativno aktivnost. Izvedli smo analizo taninov v naših vzorcih z LC-MS/MS. Hidrolizirajoči tanini so bili prisotni samo v metanolnih in etanolnih ekstraktih. Od teh smo identificirali le elagno in galno kislino, ki smo ju tudi kvantificirali.
Zaključimo lahko, da je velik delež spojin v ajdi nepolarne narave, ter da njihova topnost narašča z naraščujočo temperaturo. Ajda je kvalitetno živilo s številnimi pozitivnimi učinki na zdravje, saj vsebuje veliko biološko aktivnih snovi, ki smo jih tudi dokazali.
Ključne besede: Fagopyrum esculentum, ekstrakcija rastlinskih materialov, biološka aktivnost, organska topila, superkritična ekstrakcija, hidrolizirajoči tanini
Objavljeno: 10.09.2018; Ogledov: 39; Prenosov: 9
Celotno besedilo (1,59 MB) |
9. Fazna ravnotežja pri povišanih tlakih za sistema resveratrol/ogljikov dioksid in resveratrol/etanol/ogljikov dioksidAleksandra Verdnik, 2018, diplomsko delo/naloga Opis: V diplomski nalogi smo določili fazna ravnotežja za binarni sistem (resveratrol/ogljikov dioksid) pri 40 °C ter 60 °C v območju tlakov med 40 in 500 barov ter za ternarni sistem (resveratrol/etanol/ogljikov dioksid) pri 60 °C in tlaku 300 barov. Za določitev topnosti smo uporabili statično-analitično metodo. Meritve smo izvajali v visokotlačni optični celici in tako spremljali dogajanje v celici tekom celotnega eksperimenta. Koncentracijo resveratrola v vzorcu smo izmerili spektrofotometrično. Najprej smo določili vpliv tlaka in temperature na topnost resveratrola v superkritičnem CO2. Na podlagi teh rezultatov smo določili optimalne pogoje, kjer je bila topnost resveratrola v CO2 najvišja. Pri teh pogojih smo nato izmerili topnosti resveratrola v CO2 ob prisotnosti etanola kot sotopila. Za binarni sistem smo preučili tudi vpliv gostote plina na topnost komponente. Rezultati kažejo, da lahko že z majhno spremembo tlaka in temperature vplivamo na spremembo gostote plina in posledično tudi na topnost resveratrola v sistemu. Ugotovili smo, da topnost resveratrola narašča s tlakom do 300 barov, kjer dosežemo maksimalno topnost pri konstantni temperaturi. Topnosti so podane v masnih deležih kot masa resveratrola na maso plina v binarnem sistemu, oz. v masnih deležih kot masa komponente (resveratrol, plin, topilo) na maso celotnega vzorca pri ternarnem sistemu. Topnosti resveratrola v CO2 so zelo nizke, a se z višanjem tlaka in z dodatkom sotopila višajo. Določili smo tudi tališča resveratrola pri visokih tlakih in ugotovili, da se temperatura tališča spreminja v odvisnosti od tlaka.
Ključne besede: superkritični fluidi, fazna ravnotežja, resveratrol, topnost, binarni sistem, ternarni sistem
Objavljeno: 10.09.2018; Ogledov: 31; Prenosov: 6
Celotno besedilo (3,13 MB) |
10. Ekstrakcija lubja kostanja s subkritično vodoAndreja Turk, 2018, diplomsko delo/naloga Opis: Biomasa predstavlja naravni vir vrednih komponent. Lubje kostanja vsebuje visoke vsebnosti taninov in različne fenolne spojine, ki se uporabljajo v medicini ter farmacevtski, kozmetični in prehrambeni industriji. Namen diplomskega dela je bil separirati vredne spojine iz lubja kostanja s subkritično vodo in optimizirati proces z uporabo metode odzivnih površin z zasnovo Box-Behnkenovega načrtovanja. Optimizirali smo tri ključne spremenljivke, in sicer temperaturo, čas in razmerje topilo/material, ter spremljali njihov vpliv na ekstrakcijski izkoristek in vsebnost vrednih komponent v lubju, kot so totalni fenoli, totalni tanini in antioksidativna aktivnost. V lubju smo dokazali prisotnost elagne in galne kisline, elagotaninov (veskalagin, kastalagin, 1-o-galoj kastalagin), sladkorjev (maltoza, glukoza, fruktoza in arabinoza) ter njihovih derivatov (5-HMF, furfural in levulinska kislina). Zadnji korak v diplomskem delu je bil določitev optimalnih pogojev, s katerimi bi dosegli najvišjo vsebnost elagne kisline ter zadovoljive vsebnosti totalnih fenolov in totalnih taninov.
Ključne besede: subkritična voda, navadni kostanj, fenolne spojine, tanini, optimizacija procesa, Box-Behnkenova metoda
Objavljeno: 10.09.2018; Ogledov: 29; Prenosov: 13
Celotno besedilo (3,83 MB) |
