Ve dnech 31. března až 2. dubna se konala 12. východoevropská konference Young Water Professionals. Konference se měla původně konat v Rize, hlavním městě Lotyšska, ale vzhledem k epidemii Covid-19 proběhla online. Konference se účastnily dvě doktorandky pracující v Ústavu pro hydrodynamiku: Kateřina Fialová a Michaela Prokopová.
Katka Fialová získala cenu za nejlepší prezentaci
za svůj příspěvek s názvem: REMOVAL OF CYANOBACTERIAL AMINO ACIDS FROM WATER BY ACTIVATED CARBON: EFFECT OF TEMPERATURE (Odstranění sinicových aminokyselin z vody na aktivním uhlí: vliv teploty)
Organické látky produkované řasami sinicemi (AOM) obsahují množství peptidů a aminokyselin, které představují převážnou část nízkomolekulárního (MH < 10 kDa) podílu AOM. Předchozí výzkumy prokázaly, že nízkomolekulární látky se odstraňují koagulací mnohem obtížněji než vysokomolekulární, a způsobují tak problémy při úpravě vody. Některé studie zjistily, že aminokyseliny mohou reagovat s chlorem při desinfekci vody a vytvářet vedlejší produkty desinfekce, jako trihalogenmetany (THM) a halogenderiváty kyseliny octové (HAA), nebo způsobovat zápach a pachuť vody, nebo být potenciálním zdrojem rozložitelného organického uhlíku pro mikroorganismy v distribuční síti pitné vody. Adsorpce na aktivním uhlí (AU) představuje možnost, jak tyto nízkomolekulární látky odstranit. Náš předchozí výzkum odhalil, že účinnost odstranění sinicových aminokyselin závisí především na pH a iontové síle roztoku. V této studii jsme se zaměřili na vliv teploty jako dalšího parametru ovlivňujícího proces adsorpce.
Testovány byly 3 různé aminokyseliny: L-fenylalanin (Phe), L-arginin (Arg) a kyselina L-asparagová (Asp), a dva typy aktivního uhlí: Filtrasorb TL830 (FTL) a Picabiol 12x40 (PIC). Bylo zjištěno, že teplota ovlivňuje účinnost adsorpce v závislosti na pH, charakteru aminokyselin i aktivního uhlí. Nejvyšší vliv teploty byl pozorován při adsorpci Phe, nejnižší při adsorpci Arg. Vliv teploty je významný, pokud je není adsorpční mechanismus závislý na pH. Zatímco Phe je hydrofilní aminokyselina a reaguje s AU prostřednictvím vodíkových vazeb, které jsou minimálně závislé na pH, Arg je adsorbována pomocí elektrostatických interakcí. Množství adsorbovaných aminokyselin se zvyšovalo s rostoucí teplotou ve všech třech případech. Adsorpce aminokyselin je tudíž endotermické povahy.
Adsorpce je obecně považována za spontánní exotermický proces a zvýšená adsorpce se očekává, pokud teplota klesá. Možným vysvětlením endotermické povahy adsorpce aminokyselin je souvislost s hydratací. Pokud se chce aminokyselina adsorbovat na aktivní uhlí, musí nejprve ztratit část svého hydratačního obalu, což probíhá za současné spotřeby energie. Nárůst adsorpční účinnosti vlivem vyšší teploty může být v některých případech vysvětlen také faktem, že při vyšší teplotě spolu molekuly snadněji interagují. To vede k tvorbě větších asociátů, které jsou schopné se vázat na povrch aktivního uhlí.
Prezentace Kateřiny Fialové na 12th Eastern European Young Water Professionals Conference (2021)