|
---
|
Bc
Jan
Šrédl
|
M1
|
Ing. Martina Šídlová, Ph.D.
|
Vlastnosti cementových malt obsahujících odpadní sklo
|
detail
Vlastnosti cementových malt obsahujících odpadní sklo
Práce sleduje vliv přídavku odpadního skla na vlastnosti zkušebních maltových těles. Přestože je sklo poměrně dobře recyklovatelný materiál, vzniká při jeho recyklaci množství skla, které již nelze takto využít. Vzhledem k relativní inertnosti má odpadní sklo potenciál být využito jako náhrada za kamenivo, či jako minerální příměs. Takové využití odpadního skla je ovšem problematické kvůli vzniku alkalicko-křemičité reakce (ASR) mezi zrnem skla a cementem. Při alkalicko-křemičité reakci vzniká gel, který absorpcí vody zvětšuje svůj objem a narušuje tak strukturu materiálu. Připravená zkušební tělesa z odpadního skla, přírodního kameniva a cementu o rozměrech 25 mm × 25 mm × 285 mm byla vystavena urychlené dilatometrické zkoušce ASTM C 1260. Tělesa byla po dobu 28 dnů uložena v roztoku NaOH o koncentraci 1 mol/L při teplotě 80 °C. Po 14 dnech byla na základě dilatometrického měření vyhodnocena rizikovost přídavku odpadního skla v tělesech. Po ukončení dilatometrických zkoušek byly pomocí digitálního mikroskopu pořízeny snímky zkušebních těles. Na snímcích byl pozorován vznik trhlin vlivem ASR.
|
|
---
|
Bc.
Vojtěch
Výborný
|
M1
|
Ing. Helena Peňáková
|
Porovnání vlivu organických a anorganických roztoků o stejném pH na farmaceutická skla
|
detail
Porovnání vlivu organických a anorganických roztoků o stejném pH na farmaceutická skla
V současné době bývají léčiva složité kombinace organických a anorganických sloučenin, což klade vysoké požadavky na chemickou odolnost obalových materiálů, mezi které patří zejména sklo. Nežádoucí výluh složek ze skla či uvolňování pevných částic zkorodovaného povrchu skla do léčiva (delaminace) by mohly způsobit jeho znehodnocení. V literatuře je zmiňován korozivní účinek roztoků některých organických solí, zejména citrátů. Ty bývají ve farmacii používány jako antikoagulační činidla nebo jako stabilizátory pH. Práce se proto zabývá testováním 2 typů chemicky vysoce odolných lékovek komerční výroby do vodných roztoků citrátu sodného o různé koncentraci (1–20%) v porovnání s anorganickými roztoky o stejném pH (NaOH, fyziologický roztok). Loužení lékovek probíhalo za podmínek standardní zkoušky v autoklávu (1 h, 121 °C), resp. modelovými testy 1–60 dní při 80 °C. Ve výluzích byl stanoven Si (AAS) a sledovány případné produkty delaminace. Výsledky ukázaly, že v roztocích citrátu dochází oproti anorganickým roztokům k významnému rozpouštění obou typů farmaceutických lékovek, s rostoucí teplotou, zvyšující se koncentrací roztoků citrátu a delší dobou jejich působení se koncentrace Si ve výluzích zvyšovala. Delaminace povrchu lékovek za výše uvedených podmínek testů zjištěna nebyla.
|
|
---
|
Bc.
Tereza
Schreiberová
|
M2
|
Ing. Helena Peňáková
|
Interakce vysoce chemicky odolných skel s roztoky organických solí používaných ve farmacii
|
detail
Interakce vysoce chemicky odolných skel s roztoky organických solí používaných ve farmacii
Skla určená pro chemii či farmacii mají obecně vysokou chemickou odolnost vůči anorganickým roztokům s pH blízkému neutrální hodnotě. Z literatury však vyplývá, že některé organické roztoky s uvedeným pH mohou mít zvýšený korozivní účinek na sklo. To by mohlo být problematické zejména v případě léčiv či roztoků, které se ve skleněných obalech sterilizují za zvýšených teplot. Předložená práce se proto zabývá sledováním vlivu šesti vybraných roztoků organických solí, používaných ve farmacii, na tři typy chemicky odolných skel (křemenné, borito-křemičité a neutrální). Skla ve formě drtí byla loužena do 4% vodných roztoků solí za podmínek standardní (1h, 98°C) a modelové (24h, 80°C) zkoušky, celistvé lékovky z neutrálního skla různých objemů (30–60ml) dále za podmínek standardní zkoušky (1h, 121°C). Ve výluzích byla sledována změna pH a koncentrace Si uvolněného ze skla (AAS). Výsledky ukázaly, že dochází k rozpouštění všech typů skel, nejvýrazněji se rozpouštělo jednosložkové křemenné sklo. U obou vícesložkových skel byla koroze významně nižší a srovnatelná. Nejagresivněji na všechny typy skel působil roztok citrátu draselného. Podobné účinky organických roztoků byly zjištěny i pro celistvé lékovky, různé objemy lékovek neměly významný vliv na množství Si ve výluzích.
|
|
---
|
Bc.
Aleš
Rozvoral
|
M2
|
prof. Ing. Aleš Helebrant, CSc.
|
Zpětné srážení křemičitanů při korozi skla
|
detail
Zpětné srážení křemičitanů při korozi skla
Jedním z málo prozkoumaných procesů koroze skla je zpětné srážení rozpuštěných složek. Vyluhováním iontů ze skla do roztoku a následným přesycením roztoku může dojít k tvorbě precipitátů, nejčastěji ve formě různých druhů křemičitanů. Vznik precipitátů je z hlediska obalových a farmaceutických skel jev nežádoucí, neboť může dojít ke kontaminaci obsahu. Cílem práce bylo pomocí modelových testů odhalit zpětnou precipitaci, následně charakterizovat precipitáty a vyhodnotit zmíněný děj pomocí analytických metod. Experimentální práce byla zaměřena na statické modelové testy loužení na skleněných drtích tří typů obalových skel. Dlouhodobé testy probíhaly loužením drtě v demineralizované vodě při laboratorní teplotě, krátkodobé byly prováděny za zvýšených teplot. Z výsledků vyplývá, že u jednotlivých druhů testovaných skel dochází ke kongruentnímu rozpouštění a zpětnému srážení křemičitanů. Produkty zpětného srážení byly objeveny jak u dlouhodobých testů při laboratorní teplotě, tak i u krátkodobých při zvýšených teplotách. Z XRD analýzy bylo zjištěno, že se jedná především o hlinitokřemičitany (zeolity).
|
|
---
|
Bc.
Jan
Kunc
|
M2
|
Ing. Richard Pokorný, Ph.D.
|
Viscosity of transient glass-forming melt and its relation to foaming during batch-to-glass conversion
|
detail
Viscosity of transient glass-forming melt and its relation to foaming during batch-to-glass conversion
This project targets one of the fundamental problems related to batch-to-glass conversion during melting, specifically, the estimation and mitigation of the intensity of primary foaming that occurs at the interface between the batch and melt. The primary foam acts as a thermal insulation barrier, adversely affecting heat transfer into the batch. This work focuses on the formation of transient glass-forming melt, with particular attention to the impact of transient melt viscosity and content on foaming. A simulated nuclear waste glass melter feed AP-107 was batched and heat-treated to various temperatures. The heat-treated samples were then analyzed using X-ray diffraction. The next step involved batching transient melt compositions corresponding to different temperatures, and measurements of the transient glass-forming melt viscosity by rotational viscometry. The measured values were then compared with predictions by the Adam-Gibbs viscosity model. It has been concluded that viscosity exhibits a local maximum – with increasing temperature, viscosity initially increases as silica particles are dissolved in the evolving transient melt. When silica dissolution is almost complete, transient melt viscosity reaches maximum (2005 Pa s) and then decreases as temperature increases.
![]()
|
|
---
|
Bc
Zuzana
Poláková
|
M1
|
doc. Dr. Ing. Martin Havlík Míka
|
Dekorace povrchu skla s využitím barevných nanovláken
|
detail
Dekorace povrchu skla s využitím barevných nanovláken
V této práci je navržen vývoj alternativní metody pro vytvoření povrchové úpravy skla za pomoci barevných nanovláken. Navržený postup výroby by byl vhodnou alternativou k původnímu secesnímu dekoru. Z polymerních roztoků byla pomocí metody elektrospinningu připravena síť vláken obsahující šperkařský smalt, u kterých byly měřeny vybrané vlastnosti. Dále byly vyzkoušeny různé způsoby napařování kovových vrstev v peci změnou chemicko-fyzikálních vlastností nanášených solí kovu a technických parametrů jako je způsob umístění vzorku nad napařovací látkou. Vytvořená barevná vrstva je následně analyzována s důrazem na její optické vlastnosti. Z vyzkoušených metod byl nalezen nejvhodnější technický způsob dekoru a ten byl porovnán s originálním střepem sklárny Lötz. Na základě získaných informací je zhodnoceno možné využití této metody při restaurování historických objektů.
|
|
---
|
Bc.
Richard
Bursa
|
M2
|
doc. Dr. Ing. Martin Havlík Míka
|
Využití electrospinningu při přípravě nanovlákenných materiálů pro elektrody v Li-ion bateriích
|
detail
Využití electrospinningu při přípravě nanovlákenných materiálů pro elektrody v Li-ion bateriích
Electrospinning je sofistikovaná metoda výroby vláken pomocí elektrického napětí. Pomocí něj lze z polymerních prekurzorů připravit vlákna o poloměru několika stovek nanometrů. Podstatou je předání náboje kapalnému polymernímu prekurzoru, který pomocí vzniklého povrchového napětí tvoří vlákna. V našem experimentu byla testována možnost využití této metody při přípravě materiálu z polymerního prekurzoru v kombinaci s částicemi pro katodové a anodové vrstvy, které by mohly být využity v lithium iontové baterii. Nanovlákenná struktura těchto součástí je výhodná díky své pružnosti a odolnosti, která je velmi důležitá při nabíjecích a vybíjecích procesech. Tato pružnost a odolnost by mohla být klíčová při použití křemíku jako hlavního anodového materiálu místo komerčně používaného grafitu kvůli jeho objemové změně během cyklování baterie. Při optimalizaci vstupního materiálu byla testována viskozita a následně i rychlost toku polymerních prekurzorů s částicemi pro elektrody při samotném procesu vláknění. Pro určení výsledného složení katodového i anodového materiálu byla použita XRF a XRD analýza doplněná snímky z konfokálního a skenovacího elektronového mikroskopu.
|
