VLČKOVÁ, Z. Chemické a fyzikální transformace huminových kyselin [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická. 2009.
Disertační práce zapadá do huminového výzkumu prováděného na Ústavu fyzikální chemie fakulty chemické VUT v Brně. Tvoří část studia fyzikálně-chemických vlastností huminových látek a jejich vztahu ke struktuře. Práce kombinuje několik metodických a experimentálních pohledů na huminové látky se zvláštním zřetelem na jejich roli či aplikace ve výživě rostlin (zemědělství). Při jejím vypracování využila doktorandka zkušenosti zahraničních partnerských pracovišť, na nichž strávila část svého studia. Zejména pobyt ve Francii přispěl k obohacení jak její práce, tak i huminového výzkumu na mateřské fakultě. Několik témat, kterých se v disertaci dotkla, tak vytvořilo poznatkovou základnu pro návazné hlubší studium jednotlivých problematik. Studentka se snažila nalézt vhodné metody modifikace lignitu za účelem řízení vlastností z něho izolovaných huminových kyselin a způsoby, jak vliv modifikace ověřit. Zvládla přitom využít několik různorodých technik, od fyzikálně-chemických až po postupy biologického charakteru. Získané výsledky tvoří základ pro další rozvoj tohoto výzkumného směru. K plnění zadaných úkolů přistupovala svědomitě, samostatně se věnovala návrhu a realizaci experimentů, velmi dobře zvládla časové rozvržení studia. Práce splňuje zákonné náležitosti i obecné požadavky kladené na disertace. Doporučuji ji k obhajobě.
Cílem disertační práce bylo stanovit chemické a biologické vlastnosti humínových kyselin (HK) a humátů extrahovaných z původního a modifikovaného jihomoravského lignitu - důl Mír (Mikulčice). Rovněž byla zkoumána možnost zvýšení výtěžku HK extrahovaných z lignitu pomocí oxidace v plynné a kapalné fázi. Ke stanovení chemických a biologických vlastností HK byly použity metody HPSEC, HR-US, 13C CPMAS NMR, EPR a UV-VIS spektroskopie doplněné o elementární složení izolovaných preparátu HK. Jedná se o pilotní projekt s možností netradičního (ne-energetického) využití lignitických HK a humátů. Proto považuji zvolené téma disertační práce za vysoce aktuální a praktické výsledky za důležité a potřebné vzhledem k praktickému využití lignitických HK a humátů v zemědělství i v dalších vědeckých oborech. Práce je rozdělena do 6 základních kapitol a má celkem 89 stran. První dvě kapitoly obsahují přehled současných poznatků o humusových látkách, humínových kyselinách a o vlastnostech lignitu těženém na našem území. Chtěla bych vyzvednout excelentní práci autorky s literaturou a obsáhlý citovaný materiál. Třetí kapitola charakterizuje objekt studia - tj. humínové kyseliny různě modifikované, s různými chemickými a biologickými vlastnostmi, které mohou akcelerovat, inhibovat nebo jinak ovlivňovat rostliny a jejich růst. V této kapitole postrádám, vyjmenování základních metod studia a jejich krátkou charakteristiku. Použité metody studia jsou podrobně uvedeny v pěti publikacích v příloze A - E. Uvedené práce byly publikovány v impaktovaných a odborných časopisech jako - Petroleum & Coal, Soil Biology & Biochemistry, Environmental Science & Technology. Mohu konstatovat, že rozsah metodických postupů odpovídá stanoveným cílům řešení. Vyhledávání konkrétních metod v příloze je ovšem na úkor přehlednosti práce. Ve čtvrté kapitole jsou dány výsledky výzkumu a diskuze. Výsledky jsou seřazeny logicky podle publikovaných prací obsažených v příloze A - E. V osmi preparátech lignitických HK bylo stanoveno elementárního složení, obsah volných organických radikálů. Dále byla stanovena jejich agregační a hydratační schopnost. Rovněž byla studována jejich biologická aktivita a genotoxocita. Všechny stanovené cíle byly dosaženy, vyhodnoceny a splněny. V disertační práci byly použity vhodné matematicko-statistické metody pro vyhodnocení dat. Závěry jsou výstižné, dobře zformulované a srozumitelné. K oponované práci bych měla dva následující dotazy: 1.) Charakterizujte DFRC degradační metodu a uveďte, které komponenty byly identifikovány v monomerech ligninu. 2.) Jak ovlivňuje molekulová hmotnost a hydratace molekuly studovaných humátů jejich biologickou aktivitu Závěrem mohu konstatovat, že disertační práce Zoji Vlčkové na téma "CHEMICAL AND PHYSICAL TRANSFORMATION OF HUMIC ACIDS" po formální i obsahové stránce odpovídá stanoveným požadavkům a podmínkám a po zodpovězení uvedených dotazů a úspěšném obhájení práce, doporučuji, aby byla autorce udělena vědecko - akademická hodnost "philosophie doctor" Ph.D.
Za nejdůležitější část práce lze patrně označit výzkum přípravy huminových látek z jihomoravského lignitu chemicky modifikovaného různými oxidačními technikami s cílem zvýšit výtěžnost při extrakci huminových kyselin, případně zlepšit vlastnosti získávaných huminových látek. Toto téma není nové, nicméně je mu v poslední době věnována zvýšená pozornost v souvislosti se snahou o efektivnější využití nízkokalorických druhů hnědého uhlí. Vlastní experimentální části práce předchází dosti obsáhlá literární část, kde nezasvěcený čtenář najde dostatek informací o povaze a vlastnostech huminových látek, odborník zde však patrně najde málo nového. Zajímalo by mne, zda podle názoru doktorandky došlo v posledních 10 - 20 letech v chemii huminových látek k nějakému zásadnějšímu pokroku zejména pokud jde o objasnění struktury těchto látek. Do jisté míry nový je tzv. supramolekulární model struktury huminových látek, který doktorandka zmiňuje v kap. 2.1.4. a dále jej využívá i při interpretaci svých vlastních výsledků. Tento model však není všeobecné přijímán bez výhrad. Pomocí kterých kriterií (experimentálních měření) by se dalo rozhodnout mezi supramolekulárním modelem a např. tzv. "random-coil" modelem? Potřebujeme při diskusi o huminových látkách termíny "supramolekulární agregáty"? Nevystačíme si s běžnějšími pojmy, jako např. micelární agregáty? K literární části mám jednu sice ryze formální, ale dost závažnou připomínku týkající se nedůsledného uvádění literárních zdrojů. Na mnoha místech (např. na str. 11-Environmental applications, dále v kap. 2.2.1 a jinde) jsou uvedeny dosti specifické informace aniž je zřejmé, odkud autorka čerpala, některé citace v seznamu literatury nejsou úplné (jde však o výjimky - např. [73]). Úvodní kapitola je psána trochu příliš obecně, je zde poněkud krkolomně naznačována souvislost huminových látek s globálními problémy, jako je globální oteplování či ekonomická krize. V části věnované tuzemským zdrojům huminových látek uvádí autorka, že jihomoravský lignit obsahuje vysoký podíl extrahovatelných huminových látek - 25%. Domnívám se, že existují hnědá uhlí s podstatně vyšším obsahem huminových látek. Při našich měřeních jsme nalezli ve vzorcích lignitu z Mikulčic kolem 40% huminových kyselin, některé oxyhumolity ze severních Čech obsahují přes 80% těchto látek. Rozpor může být dán též odlišnými metodami použitými ke stanovení obsahu těchto látek. Výsledky výzkumu doktorandky jsou prezentovány ve formě několika článků, z nichž některé byly již publikovány či přijaty k publikaci v renomovaných zahraničních časopisech, což je dokladem jejich kvality. Jako námět do diskuse předkládám následující problém: Podle zjištění doktorandky molekulová hmotnost humátu Mw závisí na protiiontu; autorka zkoumala humáty draselné a amonné. Toto tvrzení se opírá o měření Mw pomocí HPSEC, tato měření však probíhají v mobilní fázi obsahující fosforečnan sodný o poměrně vysoké koncentraci. Nedojde během měření k výměně iontů? Jde o otázku stability či (kinetické) lability příslušných komplexů iontů K+, NH4+ a Na+ s huminovými kyselinami, pokud vůbec jsou tyto ionty schopny tvořit komplexy. Jinou otázkou je, zda poměrně malé změny v hodnotách Mw lze skutečně přisoudit změnám ve vlastnostech huminových preparátů (trendy tomu nasvědčují), nebo je lze vysvětlit jako výsledek nejistoty měření. Existuje nějaká studie umožňující odhadnout velikost nejistot při HPSEC? Po formální stránce má práce velmi dobrou úroveň. Je předkládána v anglickém jazyce, přičemž anglický text je dobře srozumitelný, bez závažnějších chyb, i když by možná vyžadoval drobnější stylistické úpravy.
eVSKP id 21056