Oddělení geochemie

Video file

Oddělení geochemie se zabývá výzkumem složení, struktury a vlastností hornin a odvozených materiálů metodami povrchové chemie, geochemie a petrologie.

Studuje minerální složení, procesy vzniku a kumulace organické hmoty v horninách, charakterizuje biologické zdroje a paleoprostředí.

Analyzuje produkty nedokonalého spalování a zkoumá migraci toxických prvků v souvislosti s kontaminací prostředí.

Věnuje se problematice sorpce oxidu uhličitého a metanu v porézních přírodních a umělých materiálech v závislosti na jejich vlastnostech, a vyvíjí nové mikromesoporézní uhlíkové materiály jako adsorbenty pro CO2.

1. Studium organicky bohatých materiálů
Prováděna je systematická charakterizace fosilních vzorků, identifikace biologických zdrojů, rekonstrukce akumulačních podmínek, prohelňování, maturace a zvětrávání v sedimentárním prostředí. Geochemické přístupy jsou rovněž aplikovány při studiu negeologických problémů, například při dlouhodobém výzkumu vztahu mezi pryskyřicemi současných a fosilních jehličnanů.

2. Vlastnosti odpadních materiálů jako sorbentů
Nové porézní materiály, připravované pyrolýzou odpadních materiálů za specifických podmínek, jsou testovány, tak aby byly použitelné jako nové "levné" adsorpční materiály pro odstraňování znečišťujících látek v životním prostředí.

3. Vlastnosti přírodních a syntetizovaných materiálů
Použité uhlíkové filtry jsou opakovaně aktivovány a vyhodnocována je účinnost procesu reaktivace. Testovány jsou také nově připravené vysoce porézní uhlíkové sorbenty s vysokou tepelnou a chemickou stabilitou, regenerační schopností a rychlou kinetikou adsorpce.

4. Organické a anorganické polutanty v životním prostředí
Kontaminanty spojené hlavně s těžbou uhlí jsou studovány ve všech druzích geologických materiálů: jejich koncentrace, stálost v prostředí, sorpční schopnost, a mobilita.

5. Granitické horniny, tektity, pěnovce a uranové rudy
Vybrané akcesorické minerály jsou studovány v granitických horninách magmatických suit, jako možném úložišti pro vysoce radioaktivní odpad. Podrobně je studována mineralizace uranu, vyskytující se hlavně v Českém masivu, a interakce uranových minerálů s organickou hmotou.

Mezinárodní spolupráce

Kjúšúská univerzita, Fukuoka, Japonsko
Japonsko
National Research Center
Egypt

Spolecny projekt AV CR – Egyptska ASRT
Coke production using plastic wastes from Egypt and Czech Republic, Pyrolysis of coal/rubber blends in cokemaking,

Resitele: Ivana Sykorova, Martina Havelcova, Ahmed Melegy

Universität Leoben
Rakousko

Biomarkers and petrographic parameters: relationship between them and limits of their explanatory power, 13-18482S,

Resitel: Martina Havelcova

United States Geological Survey, Reston
USA

Projekt ICCOP - Interlaboratory Study of D7708-Standard Test Method for Microscopical Determination of the Reflectance of Vitrinite Dispersed in Sedimentary Rocks, resitel: P.C. Hackley, Spoluresitele I. Sykorova a dalsich 26 spoluresitelu z 15 zemi

University of Sielsia in Sosnowiec
Polsko

Projekt ICCOP - Self-heating of coal and coal wastes,

resitele: M. Misz-Kennan, J. Kus, D. Flores,
Spoluresitele: I. Sykorova a dalsich 14 resitelu z 11 zemi

University of Porto
Portugalsko

Classification of coal structures from self-heated coal and coal wastes.
Projekt ICCOP (Self-heating of coal and coal wastes),

resitele: M. Misz-Kennan, J. Kus, D. Flores, Spoluresitele: I. Sykorova a dalsich 14 resitelu z 11 zemi)

INCAR (Instituto Nacional del Carbon)
Španělsko

Pruvodce uhelnou a organickou petrologii
Projekt ICCOP - New Handbook of Coal and Organic Petrology Editorial Board,

resitele: I. Sykorova, I. Suarez Ruiz, K. Christanis

University of Patras
Řecko

Průvodce uhelnou a organickou petrologií
Projekt ICCOP - New Handbook of Coal and Organic Petrology Editorial Board,

řesitelé: I. Sykorova, I. Suarez Ruiz, K. Christanis

University of Salzburg
Rakousko

Priprava spolecnych publikaci:

- Finger F., Rene M., Verner K.: Bavarian phase and origin of the South Bohemian Batholith. - Journal of Geosciences

- Finger F., Verner K., Rene M., Dörr W.: Petrology of orthogneisses from the Strazek Moldanubian. - International Journal of Geoscinces

RWTH Aachen University, Rakousko
Rakousko

Výsledky

Bohužel, nebyly nalezeny žádné výsledky.

Projekty

Momentálně nejsou dostupné žádné řešené projekty.

Ukončené projekty

Služby

Analýza paliv

Laboratoř oddělení geochemie se zúčastnila v roce 2020 mezilaboratorních analýz pro tuhá paliva a získala osvědčení o způsobilosti ke stanovení obsahů popela, spalného tepla, prchavé hořlaviny a obsahů biogenních prvků C, H, N, S.   
Posudek o výsledku analýz 2020   

Příprava analytického vzorku: drcení, kvartace, jemné mletí (ČSN 44 1310)
Úprava suchého vzorku (ČSN 44 1304)   150 Kč Martina Havelcová
Úprava vlhkého vzorku (ČSN 44 1304)   250 Kč
Sítování    
Stanovení
Stanovení obsahu vody (ČSN 44 1377)   250 Kč Martina Havelcová
Stanovení popela (ČSN ISO 1171)   250 Kč
Stanovení prchavé hořlaviny (ČSN ISO 562)   250 Kč
Stanovení spalného tepla (ČSN ISO 1928)   470 Kč
Stanovení vodíku a uhlíku (ČSN 44 1355)   630 Kč
Stanovení dusíku podle Kjeldahla (ČSN ISO 333)   650 Kč
Stanovení celkové síry (ČSN 44 1379)   630 Kč
Stanovení forem síry (ČSN ISO 157)   900 Kč
Stanovení síry v popelu (ČSN 44 1358)   780 Kč
Stanovení uhlíku, vodíku, dusíku a síry - instrumentálně (ČSN ISO 29541) CHNS/O microanalyser Flash FA 1112 Thermo Finnigan  
Stanovení jodového čísla v aktivním uhlí podle ASTM-D4607   320 Kč
Stanovení oxidu uhličitého (ČSN ISO 925)   600 Kč

Ceník analýz paliv

Chromatografické rozbory

Příprava vzorku k rozboru
Extrakce vzorku Soxhlet extraktor Büchi B-811, Dionex Accelerated Solvent Extractor

Martina Havelcová

Zastoupení extrahovaných frakcí ve vzorku
Stanovení
Kvalitativní stanovení extrahovatelných sloučenin Trace Ultra - DSQ II ThermoScientificTrace 1310 GC - ISQ Thermo Scientific

Martina Havelcová

Kvantitativní stanovení extrahovatelných sloučenin
Stanovení PAU (ČSN 75 7554)
Stanovení BTEX  
Stanovení těkavých organických látek (headspace)  
Stanovení pyrolýzní plynovou chromatografií CDS Pyroprobe 5150 -Trace Ultra - DSQ II ThermoScientific

ICP laboratoř

Metoda optické emisní spektrometrie s indukčně vázanou plazmou (ICP-OES) je využívána k prvkové analýze vod i pevných matric. Metoda umožňuje stanovení široké škály hlavních, vedlejších i stopových prvků. Spektrometr využívá principu emise a následné detekce světelného záření ionizovaných prvků přítomných ve vzorku. Provoz přístroje vyžaduje argon jako palivový plyn pro tvorbu plazmatu. Pro analýzu pevných vzorků je nutné zabezpečit jejich rozklad a následné převedení do roztoku.                 

Vybavení laboratoře

  • - optický emisní spektrometr s indukčně vázanou plazmou Agilent 5900 s axiálním i radiálním pozorováním plazmy naráz (SVDV mód)
  • - autosampler
  • - generátor Hg hydridových par
  • - mikrovlnný rozklad PreeKem M6 s rotorem HP16
Rozklad vzorku - mikrovlnný rozklad
lučavka královská (sedimenty)  

Martina Havelcová

totální rozklad (uhlí, horniny, sedimenty)  
ICP-OES analýza
do 5 prvků (majoritní prvky) Spektrometr Agilent 5900

Martina Havelcová

5-10 prvků (stopové prvky)
nad 10 prvků (majoritní plus stopové prvky)
Hg

Sorpční a porozimetrické analýzy

Sorpční analýza
Stanovení objemu, povrchu a distribuce mikropórů Gravimetrický sorpční analyzátor IGA - 100 (Hiden Isochema)

Martina Švábová
Maryna Vorokhta
Daniela Řimnáčová

Stanovení obsahu vlhkosti
Stanovení sorpce vodní páry a organických par
Stanovení sorpční kapacity pro CO2 při atmosferickém tlaku a tlacích do 2 MPa
Stanovení objemu a povrchu mikropórů podle metody Lippens and de Boer Vads-t plot Volumetrický sorpční analyzátor SURFER (Thermo Scientific)
Stanovení specifického povrchu podle metody BET a distribuce mezopórů podle metody BJH
Stanovení sorpční kapacity pro CO2 a CH4 za nadkritických podmínek Vysokotlaká manometrická sorpční aparatura (původně navržené a vyrobené zařízení) Daniela Řimnáčová
Porozimetrické stanovení
Stanovení objemu , povrchu a distribuce mezo-, makro- a hrubých pórů, zdánlivé rtuťové hustoty a pórovitosti Porosimeter Pascal 140 + 240 Porotec, Porosimeter PASCAL 140 + 440 EVO (Thermo Scientific) Martina Švábová
Maryna Vorokhta
Daniela Řimnáčová
Pyknometrie
Stanovení skeletální (heliové) hustoty Pyknometr Pycnomatic ATC (Thermo Scientific) Martina Švábová
Příprava materiálů
Ohřev a chlazení materiálu v rozmezí teplot 25 až 1300 ºC v inertní atmosféře Trubková pec 8013 T (CLASSIC)

Maryna Vorokhta

Fyzická aktivace uhlíkových materiálů pomocí CO2

Petrografické analýzy

Zpracovávání vzorků a zhotovení mikroskopických preparátů
Makropetrografická charakteristika a fotodokumentace sedimentů hornin včetně uhlí   Alexandr Šulc 
Příprava kusových a zrnových nábrusů a výbrusů k analýzám organické hmoty a minerálů (ISO 7404 -2) Simplimet 3000, Leco GPX 300, Discoplan – TS, Logitech PM 5, Logitech CL 50
Mikropetrografická analýza
Stanovní světelné odraznosti uhlí a dispergované organické hmoty v horninách (ISO 7404 - 5) NIKON a systém analýzy obrazu Lucia - Laboratory Imaging Ivana Sýkorová  
Stanovení macerálového složení uhlí a dispergované organické hmoty v horninách (ISO 7404 - 3) Olympus BX51 a systém QDI Coal - CRAIC
Stanovení mikrolitotypového složení uhlí (ISO 7404 - 4)  
Zkouška kvality pevného paliva pro rožně (ČSN-EN 1860-2)  
Stanovení mikrotvrdosti DuraScan - 20, Struers

Chemická laboratoř

SEM BSE image of accessory mineral

Laboratoře provádějí chemické rozbory geologických materiálů. Využívají palivářské metody pro základní charakterizaci materiálů. Pokročilé analytické metody určují organické a elementární složky ve vzorcích. Součástí laboratoře je drtírna pro úpravu vzorků před analýzami.

Lenka Borecká
Doc. Mgr. Eva Geršlová, Ph.D.
Mgr. Martina Havelcová Ph.D.
Jan Kazda
Ing. Vladimír Machovič, CSc.
Mgr. Alexandra Malhocká (Špaldoňová), Ph.D.

Mikroskopická laboratoř

Prokop Coal

Laboratoř využívá optické mikroskopy ke studiu složení a struktury hornin, sedimentů, uhlí a odvozených materiálů metodami organické petrologie. Laboratoř se skládá z přípravny vzorků do nábrusů a výbrusů. Vlastní pozorování pod mikroskopem umožňují přístroje s využitím v odraženém i procházejícím světle a ve fluorescenčním uspořádání.

Msc. Tatiana Larikova, PhD.
RNDr. Miloš René, CSc.
Ing. Ivana Sýkorová, DrSc.
Alexandr Šulc

Laboratoř sorpční a porozimetrické analýzy

porous char

Laboratoř se zabývá studiem porézních textur horninových materiálů a jejich změn vyvolaných jak environmentálními podmínkami, tak technologickými procesy.  
Ve spolupráci s Přírodovědeckou fakultou Univerzity Karlovy v Praze tvoří pracoviště společné laboratoře za účelem vhodně využívat přístrojové vybavení obou smluvních stran pro řešení problémů v oblasti základního i aplikovaného výzkumu.

Alena Jandečková
Marta Koptová
Ing. Daniela Řimnáčová, Ph.D.
Ing. Martina Švábová, Ph.D.
Mgr. Maryna Vorokhta, Ph.D.
Ing. Zuzana Weishauptová, DrSc.