English version


Střední průmyslová škola chemická Pardubice

Analýza kvality vína či kinetika růstu skleněných krystalů slavily úspěch

Žáci chemické průmyslovky postoupili v soutěži AMAVET do národního kola

Ondřej Metelka a Radek Jíša, žáci čtvrtého ročníku Střední průmyslové školy chemické Pardubice, postoupili se svými projekty do národního kola Festivalu vědy a techniky pro děti a mládež pořádaného společností AMAVET.

Projekt Ondřeje Metelky na téma Analýza kvality a zjištění obsahu těžkých kovů ve vínech byl zahájen na odborné stáži Erasmus+ v Severní Makedonii pod vedením prof. Dr. Biljany Balabanové, dokončen byl následně na Fakultě chemicko-technologické Univerzity Pardubice pod vedením doc. Ing. Lenky Husákové, Ph.D. a Ing. Radovana Metelky, Ph.D. „V rámci projektu jsem se seznámil s novými přístroji, s jejichž pomocí jsem se zabýval příslušnými metodami v oblasti analýzy kvality vína. V experimentální části byly stanovovány SO2, redukující cukry, těkavá a celková kyselost ve víně, pH, suchý extrakt a obsah alkoholu. Dále bylo měřeno celkem 53 prvků v 9 vzorcích vína pomocí hmotní spektrometrie s indukčně vázaným plazmatem. Byly statisticky vyhodnoceny a porovnávány hodnoty mezi různými bílými, červenými a růžovými víny z různých zemí pomocí akreditovaných metod a přístroje ICP MS,“ říká k průběhu projektu úspěšný žák. Cílem jeho práce bylo zjistit, jak moc důležitá je kvalita vína z chemického hlediska. To bylo přitom ověřeno hned několika metodami. „Během experimentální analýzy bylo dokázáno, že vína obsahují těžké kovy. Prokazatelně nejvíce těžkých kovů se vyskytovalo ve vínech červených. Největší roli při stanovování výsledků přitom hrály teplotní podmínky, místo a způsob pěstování hroznů,“ upřesňuje Ondřej. Kvalitu vína a obsah těžkých kovů ovlivňuje zacházení se samotnými přístroji a zároveň příčinou zhoršení kvality jsou špatné hygienické podmínky. Správné postupy pěstování a přidávání specifických aditivovaných látek jsou tak pro každého vinaře či vinařskou společnost nepostradatelné. „Podle místa původu bylo dle výpočtu možné zjistit, jestli se určité vzorky ve svých koncentracích přibližují ostatním vzorkům jiných druhů vín v rámci téže země,“ dodává Ondřej, pro kterého je účast v národním kole velkou motivací do budoucna. „Více takových projektů mi může poskytnout cenné zkušenosti v oblasti chemie. Uvidíme, jaké budou nabídky či možnosti na vysoké škole, ale určitě bych se znovu do nějakého projektu rád zapojil,“ uzavírá.

Radek Jíša svoji práci realizoval na Katedře fyzikální chemie Fakulty chemicko-technologické Univerzity Pardubice, konkrétně u Ing. Jaroslava Bartáka, Ph.D. (výzkumná skupina prof. Málka studuje podchlazené taveniny a sklotvorné materiály). „Konkrétně jsem se zabýval zejména kinetikou růstu krystalů v systému chalkogenidového skla (GeSe2)0,3(Sb2Se3)0,7. Měřil jsem kinetická data pomocí infračervené mikroskopie a zaznamenával jsem velikost krystalů v závislosti na čase (při různých teplotách). S pomocí kinetických dat, která jsem naměřil, a dat z literatury (viskozita – měřena na Univerzitě Pardubice, teploty tání), jsem počítal růstový model kolmého růstu. Dále jsem u toho mého systému počítal aktivační energii a pomocí rentgenové difrakční analýzy určoval složení krystalické fáze, tedy jaké má chemické složení,“ popisuje svůj výzkum Radek. Jednalo se o základní výzkum, u kterého se zkoumají podobná skla, výsledkem práce je výše zmíněný růstový model, který ukazuje, jak rychle rostou krystaly v závislosti na teplotě. „Pro zpracování tohoto materiálu na tom hodně záleží, když to bude chtít nějaká firma využít, teplota při zpracování pro ni bude podstatná,“ zdůrazňuje Radek. Uvedené materiály se využívají ve fotovoltaice jako aktivní materiál na výrobu elektřiny, v optice pro výrobu optických součástek, zejména čoček pro infračervenou oblast, nebo i v elektronice, kdy se z nich dělají přepisovatelné disky. „Využití plyne zejména z růstového modelu, protože materiál se musí zpracovat za určité teploty do určitého tvaru, proto se musí zahřát a zpracovatel materiálu musí vědět, kam až si to může dovolit zahřát, aby mu to šlo tvarovat a zároveň to nezačalo už krystalizovat, protože krystaly by zničily optické vlastnosti materiálu. A zároveň u disků je zase chceme tak, aby se zakrystalizovaly za nižší teploty, proto využití volíme podle růstového modelu,“ upřesňuje Radek, pro kterého je prezentace výsledků projektu další cennou zkušeností. „Zkouším mluvit o poměrně už velmi odborném tématu před odbornou porotou, která má mnohdy záludné otázky. Zároveň se tak zlepšuji ve svých vyjadřovacích schopnostech, a to i v angličtině, a samozřejmě mi to pomůže i při obhajobě odborné práce při ústních maturitách, protože o tomto tématu jsem toho již říkal mnohokrát hodně. Naučil jsem se, jak funguje vědecká práce, jak ji napsat, jak se vyhodnocují data, v průběhu soutěže jsem potkal další účastníky, kteří prezentovali své projekty, a tak jsem si rozšířil obzory o další témata,“ hodnotí osobní význam soutěže Radek, který se chce fyzikální chemii věnovat i v budoucnu.