PIDIMA, T. Stárnutí nemrznoucí teplonosné kapaliny v solárních systémech [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická. 2014.

Posudek vedoucího

Kotlík, Josef

Předkládaná diplomová práce se zabývá stárnutím aditivovaných nemrznoucích teplonosných kapalin používaných v reálném termickém solárním systému. Cílem práce bylo provést na konkrétní provozní kapalině propandiolového typu měření chemických a fyzikálně - chemických parametrů procesů stárnutí a vyhodnotit naměřené výsledky. Diplomant se tedy ve své práci soustředil zejména na parametry důležité pro provoz systému , přičemž využíval i dříve naměřených údajů. Práce má rozsah cca 50 stran s řadou obrázků a grafů, strukturou odpovídá závěrečné práci tohoto typu. Teoretické části a logickému členění předkládané diplomové práce v zásadě nelze nic podstatného vytknout. Popis, principy a definice použitých analytických metod mají být zařazeny v teoretické části. Formální zpracování celé práce a množství překlepů je na přijatelné úrovni. Vzhledem k rozsahu a cílům předkládané práce byly použité zkušební metody použity relevantně. Oceňuji zejména použití izotachoforézy pro stanovení organických kyselin vznikajících při degradaci teplonosného média a hmotnostní spektrometrii pro odhad výskytu polymerních sloučenin. Praktickým výsledkem předkládané diplomové práce je zjištění,že stabilita teplonosného média se analyticky měřitelným způsobem mění a vyčerpává. Očekával jsem však širší teoretickou diskuzi získaných výsledků, zvláště proto, že se doposud touto problematikou nikdo hlouběji nezabýval a je k tomuto tématu velmi nízká publikační aktivita. Chápu sice časovou náročnost interpretace hmotnostně spektroskopických dat, ale výsledky správné interpretace by vedli k lepšímu pochopení strukturních a fyzikálně-chemických interakcí v systému propan-1,2-diol - voda. Závěry práce byly formulovány sice velmi stručně, ale v zásadě správně. Lze proto konstatovat, že všechny požadavky zadání byly splněny. Diplomant pracoval samostatně, dokázal účelně využít poskytnutý experimentální čas. Předloženou diplomovou práci tedy doporučuji k obhajobě a hodnotím ji - velmi dobře - " B " .

Posudek oponenta

Čáslavský, Josef

Cílem předložené diplomové práce je posouzení a vyhodnocení procesů stárnutí nemrznoucích teplonosných kapalin využívaných v solárních systémech. Výstupem praktického charakteru by měl být návrh optimalizované frekvence výměny teplonosné kapaliny. Práce je strukturována standardním způsobem v rozsahu 50 stran textu. Seznam citované literatury obsahuje 55 položek, z toho je 11 citací článků v odborných časopisech, 10 monografií a odborných textů. Zbytek tvoří odkazy na internetové stránky, odkazy na přednášky a diplomové práce (přičemž v textu na str. 44 je zmínka o DP Ing. Mikšíka, ale tato v seznamu citovaných zdrojů uvedena není). Práce je doplněna seznamem zkratek, které bohužel nejsou seřazeny podle abecedy, takže orientace v něm je dosti obtížná. Závěr tvoří přílohy, kde jsou uvedeny 4 fotografie teplonosných kapalin, míchadla s pH-metrem, isotachoforetického analyzátoru a hmotnostního spektrometru. Diplomová práce je stylisticky na velmi slušné úrovni, z pohledu estetického překvapí podivné řádkování v obsahu (před nadpisy 1. úrovně ani za nimi není mezera). Z pohledu jazykové správnosti lze autorovi vytknout dosti frekventované nadužívání čárek. V několika případech se vyskytuje vyšinutí z větné vazby (např. předposlední věta na str. 11, též na str. 12), občas se vyskytne překlep (např. str. 12: „požitá čerpadla“), konec 30. a začátek 31. naznačuje, že jediné vztažné zájmeno využitelné pro tvorbu souvětí, jež diplomant zná, je „který“. Opakem rovnoměrného je nerovnoměrný, nikoliv různoměrný (kterýžto novotvar se vyskytuje na str. 8), sloučeniny jsou hygroskopické, ne hydroskopické (str. 19). Občas se vyskytne nepříliš šťastná větná konstrukce (např. str. 30: „Korozi je bylo možné účinně bránit...“). Z hlediska věcné správnosti mám následující připomínky: Str. 13: Mezi díly solárního systému ze stejného kovu není nulový elektrochemický potenciál, nýbrž nulový rozdíl elektrochemických potenciálů. Str. 22: V tabulce není uveden poměr organické složky a vody. Za rovnicí (3) je vysvětlována proměnná k, která se v rovnici nevyskytuje. Nadto uvedený fyzikální rozměr (1/s) gradient rychlosti příliš nenaznačuje. Str. 35, Obr. 17 – překvapila mně první reakce. Str. 38: Odst. 3.5.1 nepatří do experimentální části, principy použitých metod mají být v části teoretické. Indikační elektroda nebývá označována jako skleněná elektroda, protože to skleněná elektroda zpravidla je. Pokud se společně vynachází elektroda indikační a referentní, hovoříme o elektrodě kombinované. Odst. 3.5.2: Drobné nepřesnosti – diplomant opomněl uvést, že po ustálení napětí byla hodnota odečtena a elektroda byla z roztoku vyjmuta, pak teprve byla opláchnuta destilovanou vodou. Do kádinky nejspíše nevkládal magnet, ale magnetické míchadlo. Co je „poloviční výkon otáček“? Str. 36: Specifikace podmínek měření jako „měření za ne zcela shodných podmínek, avšak za její přesné hodnoty“ je poněkud překvapující. Str. 36, kap. 3.6.1: Opět nepatří do experimentální, ale do teoretické části. Diplomant opomněl uvést pátou základní část hmotnostního spektrometru, a to je vakuový systém. Při spojení plynové chromatografie s hmotnostní spektrometrií není použito kapiláry spojující obě zařízení, ale konec kapilární kolony je zaveden přímo do iontového zdroje hmotnostního spektrometru. Tvrzení o putování vzorku uvnitř přístroje do iontového zdroje je nesmysl – vzorek se do iontového zdroje přímo přivádí. Str. 36, kap. 3.6.1.1: Opět tento odstavec nemá co dělat v experimentální části. Proč jsou zde zmiňovány i jiné ionizační techniky, když nadpis odstavce je „Elektrosprej“ ? Zkratka ICP není „inducted plasma ionization“, ale „Inductively Coupled Plasma“. Úplně první pokusy s elektrosprejem neproběhly v 30. letech 20. století, ale okolo roku 1750, další (už trochu serióznější) pak byly uskutečněny roku 1917. Jak může vzorek vycházet z jehly je mi záhadou. Napětí se nevkládá mezi sprejovací kapiláru (označovanou diplomantem jako „tryska, že které vzorek vychází“) a plášť elektrospreje; druhou elektrodou je kryt vstupní kapiláry. Popis Taylorova kužele je naprosto nesmyslný. Termín „Typ vloženého napětí“ je rovněž nesprávný. Str. 40, kap. 3.6.1.2: Ani tento odstavec nemá v experimentální části co dělat. Na prstencové elektrodě se při skenu nezvyšuje frekvence, ale amplituda vkládaného Rf napětí. Použitý termín „Interní plyn“ je nemístný, evokuje spíše souvislost s trávicími procesy než s hmotnostní spektrometrií. Vodík se do sférické iontové pasti nepřivádí, používá se helium. Kdyby se diplomant obtěžoval a podíval se na malou tlakovou lahev, která stojí vpravo hned vedle přístroje, na kterém měřil, nemusel by hlásat takovéto nesmysly. Str. 41: Zmiňovaný použitý dávkovač objemu 150 ul (uváděný jako „plynotěsná injekční stříkačka“) ústav nevlastní. Str. 41, kap. 3.7.1: Opět nepatří do experimentální části. Nezapojuje se stejnosměrný proud, ale napětí. Str. 43: Jak se zahajuje start? Spíše bych očekával zahájení separace... Při celkovém zhodnocení bych ocenil celkový přístup diplomanta k řešení této diplomové práce, kdy byla zvolena izotachoforéza pro stanovení organických kyselin vznikajících při degradaci teplonosných médií a úspěšně byla optimalizována potřebná metodika, a k získání náhledu na sloučeniny vznikající degradací byla využita hmotnostní spektrometrie. Velmi mě ovšem překvapila argumentace v odst. 4.3.2 Reálné vzorky, kde diplomant uvádí, že kvantifikace u izotachoforézy využitím metody standardního přídavku by vedla k velkému nárůstu počtu vzorků, což by při délce analýzy 20 minut bylo otázkou dlouhodobého výzkumu. Chybí mi jakékoliv racionální jádro této argumentace. Diplomant zpracovával 13 vzorků teplonosných médií, při metodě standardního přídavku je zapotřebí analyzovat každý vzorek dvakrát (bez úřídavku a s přídavkem), počítáme-li půl hodiny na vzorek, je to tedy nějakých 13 hodin měření, a to se dá v pohodě zvládnout za dva dny experimentování. Při pečlivé realizaci (tj. všechno ve třech opakováních) je to za jeden týden (míněno 5 pracovních dní) hotovo. Kalibrační závislost se při metodě standardního přídavku nepoužívá. A kdyby další experimenty potřebné pro stanovení LOD a LOQ zabraly další 3 dny, tak do 2 týdnů by tato problematika byla odexperimentována. Tím, že nebyly kvantifikovány organické kyseliny, nebyl naplněn jeden z úkolů této diplomové práce. Pokud diplomant tvrdí, že postačí pouhé prokázání přítomnosti těchto kyselin, pak měl navrhnout jinou, jednodušší a rychlejší metodu pro tento účel vhodnou. Rovněž interpretace hmotnostně spektrometrických dat je poměrně elementaristická. S přihlédnutím k výše uvedeným skutečnostem předloženou diplomovou práci k obhajobě doporučuji a hodnotím ji stupněm dobře / C.

eVSKP id 69601