Uvolňování polymerů kyseliny křemičité při rozpouštění silikátů

Bc. Ivica Barthová

Bachelor's thesis

Releasing of silicic acid polymers at silicate dissolution

Abstract:

The presented thesis is focused on better understanding of the process of dissolution of silicates in acidic and neutral solutions and the mechanism of this process. Furthermore, the work tested the possibility of using the mass spectrometry with electrospray ionization for the analysis of dissolution products. In the first part of the thesis, the theoretical knowledge about the process of silicate dissolution and the principles of electrospray ionization method are summarized. In the second part, the data on experimental dissolution of nesosilicates, sorosilicates, cyclosilicates and tectosilicates are processed and analyzed. Among the dissolution products, dimers, trimers and tetramers of silicic acid were proved by using mass spectrometry. This finding did not confirm the hypothesis that the polymers are released into solution as some residua of the original structures of dissolved silicates. It is likely that the polymers are formed on mineral surface by the condensation of surface groups and subsequently released into solution. The results confirmed that the mass spectrometry with electrospray ionization is suitable method for characterization of the aqueous products.

Abstract:

Predkladaná bakalárska práca je zameraná na lepšie porozumenie procesu rozpúšťania silikátov v kyslom a neutrálnom prostredí, najmä na mechanizmus tohto procesu. Ďalej je v práci testovaná možnosť využitia metódy hmotnostnej spektrometrie s elektrosprejovou ionizáciou na analýzu produktov rozpúšťania. V prvej časti práce sú zhrnuté teoretické poznatky o procese rozpúšťania silikátov a o princípe metódy elektrosprejovej ionizácie. V druhej časti sú spracované a analyzované dáta z experimentálneho rozpúšťania minerálov zo skupiny nesosilikátov, sorosilikátov, cyklosilikátov a tektosilikátov. Na základe hmotnostnej spektrometrie bola preukázaná prítomnosť dimérov, trimérov a tetramérov kyseliny kremičitej v produktoch rozpúšťania. Toto zistenie tak nepotvrdilo hypotézu, že polyméry sú do roztoku uvoľňované ako pozostatky pôvodných štruktúr rozpúšťaných silikátov. Je pravdepodobné, že polymerizácia prebieha na povrchu minerálu kondenzáciou povrchových skupín a následne sú polyméry uvoľňované do roztoku. Výsledky experimentu potvrdili, že metóda hmotnostnej spektrometrie s elektrosprejovou ionizáciou je vhodnou metódou k charakterizácii produktov rozpúšťania.

Kľúčové slová

rozpúšťanie silikátov, kyselina kremičitá, polymerizácia, hmotnostná spektrometria, elektrosprejová ionizácia, dissolution of silicates, silicic acid, polymerization, mass spectrometry, electrospray ionization

Jazyk práce: Slovak

Datum vytvoření / odevzdání či podání práce: 29. 4. 2014

Obhajoba závěrečné práce

• Obhajoba proběhla 10. 6. 2014
• Vedúci: doc. Ing. Jiří Faimon, Dr.

Masaryk University

Faculty of Science

Bachelor programme / odbor:
Geology / Geology