Pro stanovení TNT bylo testováno využití ex-situ vyloučeného antimonového filmu, připraveného na uhlíkových substrátech, na standardní uhlíkové pastě (SbF-CPE) a na pastě ze skelného uhlíku (SbF-GCPE), metodou adsorptivní stripping voltametrie (AdSV), v katodickém módu. Oba typy elektrod poskytly odezvu ve třech, po sobě jdoucích stripping signálech P1, P2, P3, jejichž velikost odpovídala koncentraci TNT. Po optimalizaci pracovních podmínek byla měření prováděna v Britton-Robinsonově pufru (pH 9), za potenciálu akumulace -0,3 V vs. ref., přičemž doba akumulace byla volena podle aktuální analyzované koncentrace TNT. Kalibrace poskytla lineární odezvu (R2(P1) = 0,9990) v koncentračním rozmezí 0,2-1,2 ppm TNT, a to za depozice po dobu 180 s. Meze detekce (kritérium "3 sigma") byly stanoveny takto: pro P1: 85 g.L-1, P2: 43 g.L-1 a P3: 121 g.L-1. S elektrodou typu SbF-GCPE, jež z optimalizačních měření vyšla nejlépe, pak byla provedena série analýz s reálnými vzorky půdy z testovací střelnice se stopami látek typu polynitrovaných aromátů a TNT.
Anotace v angličtině
Antimony films (SbFs) plated ex-situ onto the substrates from common carbon paste (CPE) and the glassy carbon paste (GCPE) are introduced and the respective configurations, i.e. SbF-CPE and SbF-GCPE, examined to determine trinitrotoluene (TNT) in combination with adsorptive stripping voltammetry (AdSV). Both SbF-CP a SbF-GCP electrodes exhibited three well-developed peaks P1, P2, and P3; all three corresponding to the concentration TNT. After optimization of the key working conditions, most of measurements were carried out in Britton-Robinson buffer (pH 9) when using an accumulation at -0,3 V vs. Ag/AgCl for a period dependent upon the concentration level of TNT. For calibration, linear responses were obtained in the concentration range of 0.2-1.2 ppm TNT, when accumulating for 180 s (R2(P1) = 0,9990). The respective LODs (3 sigma) were estimated to be 85 g.L-1 for P1, 43 g.L-1 for P2, and 121 g.L-1 for P3. The SbF-GCPE which had been selected as the electrode of choice then served for practical analyses with real samples of soils polluted by traces of polynitro-aromates and TNT.
Klíčová slova
Antimonový film, bismutový film, uhlíková pasta ze skelného uhlíku, elektrodový substrát, stripping voltametrie, trinitrotoluen (TNT), polynitrované aromáty
Pro stanovení TNT bylo testováno využití ex-situ vyloučeného antimonového filmu, připraveného na uhlíkových substrátech, na standardní uhlíkové pastě (SbF-CPE) a na pastě ze skelného uhlíku (SbF-GCPE), metodou adsorptivní stripping voltametrie (AdSV), v katodickém módu. Oba typy elektrod poskytly odezvu ve třech, po sobě jdoucích stripping signálech P1, P2, P3, jejichž velikost odpovídala koncentraci TNT. Po optimalizaci pracovních podmínek byla měření prováděna v Britton-Robinsonově pufru (pH 9), za potenciálu akumulace -0,3 V vs. ref., přičemž doba akumulace byla volena podle aktuální analyzované koncentrace TNT. Kalibrace poskytla lineární odezvu (R2(P1) = 0,9990) v koncentračním rozmezí 0,2-1,2 ppm TNT, a to za depozice po dobu 180 s. Meze detekce (kritérium "3 sigma") byly stanoveny takto: pro P1: 85 g.L-1, P2: 43 g.L-1 a P3: 121 g.L-1. S elektrodou typu SbF-GCPE, jež z optimalizačních měření vyšla nejlépe, pak byla provedena série analýz s reálnými vzorky půdy z testovací střelnice se stopami látek typu polynitrovaných aromátů a TNT.
Anotace v angličtině
Antimony films (SbFs) plated ex-situ onto the substrates from common carbon paste (CPE) and the glassy carbon paste (GCPE) are introduced and the respective configurations, i.e. SbF-CPE and SbF-GCPE, examined to determine trinitrotoluene (TNT) in combination with adsorptive stripping voltammetry (AdSV). Both SbF-CP a SbF-GCP electrodes exhibited three well-developed peaks P1, P2, and P3; all three corresponding to the concentration TNT. After optimization of the key working conditions, most of measurements were carried out in Britton-Robinson buffer (pH 9) when using an accumulation at -0,3 V vs. Ag/AgCl for a period dependent upon the concentration level of TNT. For calibration, linear responses were obtained in the concentration range of 0.2-1.2 ppm TNT, when accumulating for 180 s (R2(P1) = 0,9990). The respective LODs (3 sigma) were estimated to be 85 g.L-1 for P1, 43 g.L-1 for P2, and 121 g.L-1 for P3. The SbF-GCPE which had been selected as the electrode of choice then served for practical analyses with real samples of soils polluted by traces of polynitro-aromates and TNT.
Klíčová slova
Antimonový film, bismutový film, uhlíková pasta ze skelného uhlíku, elektrodový substrát, stripping voltametrie, trinitrotoluen (TNT), polynitrované aromáty
1. V teoretické části věnujte pozornost nejnovějším poznatkům z chemie a elektrochemie polynitrovaných aromátů, vesměs průmyslových a vojenských výbušin, a možnostem jejich stanovení s využitím elektroanalytických měření. V této souvislosti se zaměřte hlavně na elektrochemickou stripping analýzu s elektrodami modifikovanými antimonem, resp. jeho sloučeninami, ze skupiny kovových nertuťových elektrod. Proveďte také příslušné literární rešerše, a to s důrazem na práce, jež obě nosná témata kombinují.
2. V experimentální části vycházejte z dosavadních zkušeností se studií chování TNT a příbuzných látek na elektrodě z uhlíkové pasty s práškovým skelným uhlíkem v roli nosiče povlaku bismutu, která byla nedávno rozpracována v našich laboratořích. Ke stejnému účelu pak vyzkoušejte i další typ(y) uhlíkových past, např. směs(i) z momentálně populárních nových forem uhlíku (nanouhlík, grafen, apod.).
3. Se zvolenými elektrodovými substráty proveďte příslušné studie, jež povedou k vytipování vhodné konfigurace s vyloučeným antimonovým filmem pro detekci polynitrovaných aromátů. Jako modelovou sloučeninu zvolte opět TNT, popř. příbuzné deriváty, a svoji pozornost zaměřte na možnosti stanovení nízkých až stopových koncentrací typických pro environmentální vzorky. Testované elektrody, jakožto i vlastnosti a chování studovaných látek, sledujte v rámci standardních optimalizačních měření; závěrečnou verifikaci pak proveďte osvědčenými postupy s modelovými roztoky, popř. i reálnými vzorky.
4. Dosažené výsledky se pokuste interpretovat a kriticky zhodnotit.
Zásady pro vypracování
1. V teoretické části věnujte pozornost nejnovějším poznatkům z chemie a elektrochemie polynitrovaných aromátů, vesměs průmyslových a vojenských výbušin, a možnostem jejich stanovení s využitím elektroanalytických měření. V této souvislosti se zaměřte hlavně na elektrochemickou stripping analýzu s elektrodami modifikovanými antimonem, resp. jeho sloučeninami, ze skupiny kovových nertuťových elektrod. Proveďte také příslušné literární rešerše, a to s důrazem na práce, jež obě nosná témata kombinují.
2. V experimentální části vycházejte z dosavadních zkušeností se studií chování TNT a příbuzných látek na elektrodě z uhlíkové pasty s práškovým skelným uhlíkem v roli nosiče povlaku bismutu, která byla nedávno rozpracována v našich laboratořích. Ke stejnému účelu pak vyzkoušejte i další typ(y) uhlíkových past, např. směs(i) z momentálně populárních nových forem uhlíku (nanouhlík, grafen, apod.).
3. Se zvolenými elektrodovými substráty proveďte příslušné studie, jež povedou k vytipování vhodné konfigurace s vyloučeným antimonovým filmem pro detekci polynitrovaných aromátů. Jako modelovou sloučeninu zvolte opět TNT, popř. příbuzné deriváty, a svoji pozornost zaměřte na možnosti stanovení nízkých až stopových koncentrací typických pro environmentální vzorky. Testované elektrody, jakožto i vlastnosti a chování studovaných látek, sledujte v rámci standardních optimalizačních měření; závěrečnou verifikaci pak proveďte osvědčenými postupy s modelovými roztoky, popř. i reálnými vzorky.
4. Dosažené výsledky se pokuste interpretovat a kriticky zhodnotit.
Seznam doporučené literatury
Podle pokynů vedoucího práce.
Seznam doporučené literatury
Podle pokynů vedoucího práce.
Přílohy volně vložené
-
Přílohy vázané v práci
ilustrace, grafy, tabulky
Převzato z knihovny
Ne
Plný text práce
Přílohy
Posudek(y) oponenta
Hodnocení vedoucího
Záznam průběhu obhajoby
Studentka úspěšně obhájila diplomovou práci a zodpověděla všechny otázky.