Zdeněk Doležal je vítězem okresního kola SOČ

17. 4. 2019

Student Zdeněk Doležal z holického gymnázia Dr. Emila Holuba dosáhl na první příčku v okresním kole Středoškolské odborné činnosti pod vedením doc. Tomáše Weidlicha z Fakulty chemicko – technologické Univerzity Pardubice.

Student Zdeněk Doležal z Gymnázia Dr. Emila Holuba v Holicích byl po půlroční námaze právem odměněn. Získal první místo v okresním kole SOČ v oblasti ochrana a tvorba životního prostředí! Na tématu „Alternativní způsoby separace barviv z modelových barvících lázní a možnosti jejich dalšího využití v duchu cirkulární ekonomiky“ spolupracoval s doc. Tomášem Weidlichem a Ing. Barborou Kamenickou (studentkou 1. ročníku doktorského studia) a učitelem chemie z holického gymnázia RNDr. Jiřím Dvořáčkem. Pravidelně navštěvoval laboratoře na Ústavu environmentálního a chemického inženýrství. Přednášky navštívil RNDr. Dvořáček, který v rámci projektu požádal vyučující vybraných předmětů o možnost zúčastnit se odborných přednášek. Při jeho účasti na přednáškách „Ekologické aspekty chemických technologií“ byla diskutována možnost zapojení studenta z holického gymnázia do řešení SOČ.

Cílem práce studenta Doležala bylo ověřit na novém typu barviva srovnání efektivity jeho separace s pomocí iontových kapalin z barvících lázní s potenciálem dalšího využití takto separovaného barviva s konvenčními technikami čištění vod.

Iontové kapaliny totiž umožňují separovat ve vodě rozpustná textilní barviva ve formě nerozpustných iontových párů, a to bez zásahu do struktury barviva, vzniklý iontový pár by tak mohl být potenciálně využitelný pro barvení např. polymerů a dalších materiálů. Ostatní známé postupy (kromě energeticky a investičně velmi náročné membránové separace), vedou k rozkladu molekul barviva obvykle s efektem vodu odbarvit, případně zvýšit biologickou odbouratelnost produktů rozkladu barviva, a to při spotřebě značného množství energie a nemalého množství chemikálií.

Student během poměrně krátké doby řešení ověřil použití několika běžně cenově dostupných iontových kapalin pro separaci barviv z modelových barvících lázní, jejich účinnost přehledně vyhodnotil, jak s využitím změn barevnosti, tak i s využitím v chemii ochrany vod běžně používaných technik založených na stanovení parametrů chemické spotřeby kyslíku chromanovou metodou (parametr CHSKCr) a adsorbovatelných organických halogenderivátů (parametr AOX).

Výsledkem jeho středoškolské odborné činnosti bylo nalezení optimálního způsobu separace barviv na bázi chlorovaných oxazinových reaktivních barviv značky Procion s použitím levné a komerčně dostupné kvartérní amoniové soli. Tento postup izolace totiž umožňuje další využití izolovaného barviva.

Účinnost vyvinutého postupu je srovnatelná s použitím chemické degradace barviv na bázi Fentonovy oxidace, která však při použití velkých přebytků peroxidu vodíku za spolupůsobení železnaté soli vede k rozkladu barviva za vzniku oxidačních produktů. Separovaná barviva jsou testována pro barvení drogistického zboží, konkrétně pro barvení ve vodě rozpustných polymerů.

Výsledky jeho práce byly prezentovány na mezinárodní konferenci ICCT 2019, která se konala 15. – 17.4. 2019 v Mikulově spolupořádané Fakultou chemicko – technologickou, Univerzity Pardubice a budou nadále využity při řešení problematiky recyklace barvících lázní v textilní společnosti v České republice, která o studovaný postup projevila zájem.

Tato práce navázala na nedávnou úspěšnou spolupráci odborné skupiny chemických technologií doc. Weidlicha se středoškolskými studenty. Student Ondřej Ivančák z Prvního soukromého jazykového gymnázia v Hradci Králové v roce 2018 převzal od ministra školství ocenění za 2. místo v oboru „Ochrana a tvorba životního prostředí“ na 40. národní přehlídce Středoškolské odborné činnosti.

Další nemalý úspěch byl připsán i studentovi Matyášovi Jelínkovi taktéž z Prvního soukromého jazykového gymnázia v Hradci Králové, který v roce 2016 získal 2. místo v krajském kole SOČ ve stejném oboru pod vedením shodného školitele ve spolupráci se skupinou chemických technologií.

Nejen úspěšnému studentovi Zdeňkovi Doležalovi náleží velká gratulace, ale i všem ostatním studentům z předešlých ročníků. Úspěšnému studentovi přejeme hodně úspěchů do krajského kola SOČ, které se koná 9.5.2019 na Gymnáziu J. Ressela v Chrudimi. Velkou zásluhu mají na úspěších aktivních studentů nejen středoškolští učitelé chemie, ale i doc. Weidlich a jeho odborný tým, který studenty zkušeně vede ke zdárným výsledkům. Na Ústavu environmentálního a chemického inženýrství se tedy postupně vytvořila tradice úspěšné spolupráce mezi akademiky a středoškolskými studenty. Věříme, že se oceněným studentům zkoumání zajímavých látek a jejich vlastností s praktickou aplikací v oblasti životního prostředí natolik zalíbilo, že v nich budeme posléze vítat budoucí zájemce o studium chemie na naší fakultě.

Mgr. Lucie Stříbrná, Ph.D.
proděkanka pro vnější vztahy a propagaci

doc. Ing. Tomáš Weidlich, Ph.D.
Oddělení chemického inženýrství