Josef Šedlbauer

Kalorimetrie vodných roztoků organických kontaminantů

Bude proveden sběr experimentálních dat o kalorimetrických vlastnostech vodných roztoků vybrané skupiny organických kontaminantů, např. alifatických halogenovaných látek, aromatických halogenovaných látek, sulfoaromátů, alifatických nitrolátek apod. Databáze budou doplněny cílenými sériemi měření rozpouštěcích, popř. reakčních entalpií pro vybrané klíčové látky v dané skupině, pro které dosud literární údaje chybí. Měření rozpouštěcích a reakčních entalpií bude probíhat na kalorimetru CSC 4300. Předpokladem je schopnost orientace v anglicky psané literatuře.

Termodynamický model vodných systémů znečištěných organickými látkami

Cílem práce je vývoj predikční metody pro modelování chemických reakcí a fázové rovnováhy ve vodných roztocích vybrané skupiny organických kontaminantů, např. alifatických halogenovaných látek, aromatických halogenovaných látek, sulfoaromátů, alifatických nitrolátek apod. v environmentálním teplotním rozsahu (0–100°C). Základním parametrem pro tyto modely je chemický potenciál rozpuštěných látek a s ním spojené (derivační) termodynamické veličiny – hydratační entalpie, parciální molární objem a parciální molární tepelná kapacita. K těmto veličinám bude proveden sběr experimentálních dat z literatury, jak při referenční teplotě 25°C, tak při zvýšených teplotách, a potřebné termodynamické přepočty na hydratační veličiny. Výsledný soubor bude modelován s využitím strukturně příspěvkové metody se zahrnutím strukturních korekcí vyššího řádu. Předpokladem je schopnost orientace v anglicky psané literatuře a základy programování.

Čištění odpadních vod pomocí netradičních sorbentů

Adsorpce na pevných sorbentech se využívá jako účinná a ekonomicky výhodná technika k odstraňování různých chemických kontaminantů z vod zejména v těch případech, kdy jde o látky obtížně rozložitelné konvenčními postupy. Nejběžnějším průmyslovým sorbentem pro zachycování organických látek je aktivní uhlí, pro zachycování látek iontové povahy lze použít i konvenčních měničů iontů na bázi syntetických pryskyřic. Vzhledem k jejich poměrně vysoké ceně je v poslední době věnováno značné úsilí testování nových alternativních levných sorbentů, např. popílku nebo zbytků biomasy. Cílem práce je experimentální sledování rovnovážných i kinetických procesů při sorpci na těchto materiálech z roztoků vybrané skupiny organických nebo anorganických kontaminantů. Měření budou probíhat na kalorimetru CSC 4300 ve spolupráci s Fakultou životního prostředí UJEP.

Termodynamický model procesu adsorpce na tuhých sorbentech

Cílem práce je navrhnout pro vybrané systémy sorbent-sorbovaná látka-vodná fáze rovnovážný, popř. i kinetický model zahrnující interakce na rozhraní tuhé fáze a vodné fáze, jakož i systémy vedlejších rovnováh ve vodné fázi (zejména acidobazických či komplexotvorných). Rovnováhy v systému sorbent-sorbát-vodná fáze budou modelovány pomocí dostupných nástrojů (PHREEQ, Geochemist’s Workbench), jakož i nově vytvořených postupů s cílem vypracovat či doplnit modely umožňující predikci migrace polutantů v půdě či horninovém prostředí a získat podklady pro technické aplikace vybraných sorbentů. Předpokladem je schopnost orientace v anglicky psané literatuře a programo­vání. Ve spolupráci s Fakultou životního prostředí UJEP.

Environmentální výchova ve výuce a v mimoškolních aktivitách (pouze pro obory Chemie, Učitelství chemie)

Pro výuku (nejen) chemických aspektů v environmentální výchově (EV) je kromě výkladu vhodné užití i dalších výukových forem, např. projektového vyučování nebo didaktických her. Jedním z možných cílů diplomové práce je rešerše zdrojů k projektovému vyučování zaměřenému na životní prostředí ve výuce chemie, zpracování informací a podkladů o projektech do podoby, která by učitelům v praxi dovolila takový projekt snadno implementovat, a prezentace získaných výsledků ve formě internetové stránky. Součástí práce může být i návrh vlastního projektu. Podobně lze zpracovat soubor didaktických her na vybrané téma z oblasti chemie životního prostředí. Vhodnou platformou pro EV jsou také mimoškolní aktivity, které mnohdy sehrávají důležitou roli v procesu formování osobností a životních postojů žáků. Cílem takto zaměřené práce je navrhnout program EV pro ekologický nebo turistický kroužek. Práce předpokládá osobní kontakt s cca 5–10 pedagogy, kteří vedou kroužek EV nebo podobný, dále víkendový pobyt v některém ze Středisek EV v České republice a podíl na přípravě Kursu globální výchovy.