Tato diplomová práce se zabývá problematikou disociačních konstant slabých kyselin a možnostmi jejich stanovení. Teoretická část práce je zaměřena na charakteristiku disociační konstanty kyselin a zásad, také jsou zde zmíněny metody vhodné k měření těchto konstant. Dále pojednává o slabých kyselinách významných v potravinářství, jejich významu a o jejich využití v dalších odvětvích. Cílem experimentální části této diplomové práce bylo optimalizovat stanovení disociačních konstant některých sloučenin metodou isotermální titrační mikrokalorimetrie. Při zpracovávání experimentu byl kladen důraz na stanovení hodnot vazebných konstant probíhajících protonačních reakcí, pomocí nichž byly vypočítány výsledné disociační konstanty zkoumaných kyselin. Touto studií byla nastavena cesta k možné aplikaci isotermální titrační mikrokalorimetrie jakožto vhodné alternativy sloužící ke stanovení disociačních konstant neznámých sloučenin. K úplné optimalizaci této metody a jejímu zavedení do praxe za účelem měření disociačních konstant sloučenin bude však zapotřebí provést daleko větší množství stanovení zahrnujících širší spektrum sloučenin.
Annotation in English
The Master's thesis is focused on the problematics of determination of dissociation constants of weak acids. The theoretical study includes the characteristics of the acid and base dissociation constants, it also compares conventional methods used for its determination and discusses advantages and disadvantages of each one. It also comments on weak acids used in food industry as well as in other industries. The aim of the experimental study was to determine the association constants of protonation reactions which served for the calculation of dissociation constants of known acids. Unfortunately, it will take a long time to optimize ITC as suitable method for determination of dissociation constants of unknown compounds and many more experiments with diverse compounds will need to be carried out.
Tato diplomová práce se zabývá problematikou disociačních konstant slabých kyselin a možnostmi jejich stanovení. Teoretická část práce je zaměřena na charakteristiku disociační konstanty kyselin a zásad, také jsou zde zmíněny metody vhodné k měření těchto konstant. Dále pojednává o slabých kyselinách významných v potravinářství, jejich významu a o jejich využití v dalších odvětvích. Cílem experimentální části této diplomové práce bylo optimalizovat stanovení disociačních konstant některých sloučenin metodou isotermální titrační mikrokalorimetrie. Při zpracovávání experimentu byl kladen důraz na stanovení hodnot vazebných konstant probíhajících protonačních reakcí, pomocí nichž byly vypočítány výsledné disociační konstanty zkoumaných kyselin. Touto studií byla nastavena cesta k možné aplikaci isotermální titrační mikrokalorimetrie jakožto vhodné alternativy sloužící ke stanovení disociačních konstant neznámých sloučenin. K úplné optimalizaci této metody a jejímu zavedení do praxe za účelem měření disociačních konstant sloučenin bude však zapotřebí provést daleko větší množství stanovení zahrnujících širší spektrum sloučenin.
Annotation in English
The Master's thesis is focused on the problematics of determination of dissociation constants of weak acids. The theoretical study includes the characteristics of the acid and base dissociation constants, it also compares conventional methods used for its determination and discusses advantages and disadvantages of each one. It also comments on weak acids used in food industry as well as in other industries. The aim of the experimental study was to determine the association constants of protonation reactions which served for the calculation of dissociation constants of known acids. Unfortunately, it will take a long time to optimize ITC as suitable method for determination of dissociation constants of unknown compounds and many more experiments with diverse compounds will need to be carried out.
1. Charakterizace disociace a disociačních konstant kyselin a bází, metody stanovení disociačních konstant.
2. Slabé organické kyseliny a slabé zásady, se zaměřením jejich využití v potravinářském, farmaceutickém a kosmetickém průmyslu a jejich disociační konstanty.
3. Stručná charakteristika isotermální titrační mikrokalorimetrie, oblasti využití této metody se zaměřením na stanovení disociačních konstant kyselin a zásad.
II.Praktická část:
1. Ověřte metodu stanovení disociačních konstant pomocí isotermální titrační mikrokalorimetrie a pokuste se o optimalizaci této metody pro některé slabé kyseliny.
Research Plan
I.Teoretická část:
Vypracujte rešerši na uvedená témata:
1. Charakterizace disociace a disociačních konstant kyselin a bází, metody stanovení disociačních konstant.
2. Slabé organické kyseliny a slabé zásady, se zaměřením jejich využití v potravinářském, farmaceutickém a kosmetickém průmyslu a jejich disociační konstanty.
3. Stručná charakteristika isotermální titrační mikrokalorimetrie, oblasti využití této metody se zaměřením na stanovení disociačních konstant kyselin a zásad.
II.Praktická část:
1. Ověřte metodu stanovení disociačních konstant pomocí isotermální titrační mikrokalorimetrie a pokuste se o optimalizaci této metody pro některé slabé kyseliny.
Recommended resources
[1] WROLSTAD, Ronald E. Handbook of food analytical chemistry. Hoboken, N.J.: Wiley-Interscience, 2005, 2 sv. ISBN 9780471709084. http://onlinelibrary.wiley.com/book/10.1002/0471709085
[2] Tajc, S. G.; Tolbert, B. S.; Basavappa, R.; Miller, B. L. Direct determination of thiol pKa by isothermal titration microcalorimetry. J. Am. Chem. Soc.2004, 126, 10508? 10509
[3] Mezinárodní elektronické databáze (Scopus, SciFinder, Web of Science...)
Recommended resources
[1] WROLSTAD, Ronald E. Handbook of food analytical chemistry. Hoboken, N.J.: Wiley-Interscience, 2005, 2 sv. ISBN 9780471709084. http://onlinelibrary.wiley.com/book/10.1002/0471709085
[2] Tajc, S. G.; Tolbert, B. S.; Basavappa, R.; Miller, B. L. Direct determination of thiol pKa by isothermal titration microcalorimetry. J. Am. Chem. Soc.2004, 126, 10508? 10509
[3] Mezinárodní elektronické databáze (Scopus, SciFinder, Web of Science...)
