Master's Thesis

Continuous analysis of hydrochloric, sulphuric and oxalic acids in air

Final Thesis 4.97 MB

Author of thesis: Bc. Veronika Hudzíková

Acad. year: 2025/2026

Supervisor: Ing. Lukáš Alexa, Ph.D.

Reviewer: Ing. Veronika Řezáčová, Ph.D.

Abstract:

The master's thesis focuses on using a CWEDD (Cylindrical Wet Effluent Diffusion Denuder) sampler in combination with ion chromatography for the determination of gaseous compounds in the atmosphere. The aim of the thesis was the optimisation of apparatus parameters used for the analyses of target gaseous acids (hydrochloric, sulphuric and oxalic). First, CWEDD sampler and ion chromatography parameters were optimised, followed by optimisation of diffusion cell parameters for generating gaseous acids. The optimised method was applied to continuous analysis of real air samples. The analysis of real samples was carried out in two campaigns – summer (September 2025) and winter (January 2026). The theoretical part of the master's thesis describes basic characteristics of the atmosphere, the occurrence of monitored analytes in the air and detection methods. The experimental part of the master's thesis contains a description of sampler and analysis optimisation, the applied methods and a discussion of the obtained results.

Keywords:

continuous analysis, diffusion denuder, ion chromatography, hydrochloric acid, sulphuric acid, oxalic acid, ambient air

Date of defence

27.05.2026

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaBznamka

Grading

B

Process of defence

Studentka ve své prezentaci seznámila komisi s cíli, náplní a výsledky své diplomové práce. Dále byly přečteny posudky vedoucího a oponentky a byly zodpovězeny položené otázky. Při diskuzi k tématu diplomové práce se zapojili i další členové komise se svými otázkami: doc. Mgr. R. Komendová, Ph.D. – Je možnost využití Vámi vyvinuté metody pro praxi, komerčně? Ing. J. Másilko, Ph.D. – Kolikrát bylo provedeno měření pro srovnání s Gormley-Kennedyho modelem doc. Ing. P. Krystyník, Ph.D. – K čemu byly využity křemenné filtry a jaká byla jjich účinnost? doc. Ing. T. Rozsypal, Ph.D. – V jaké formě se v ovzduší vyskytuje kyseliny šťavelová? Diplomantka při obhajobě práce a v odpovědích na dotazy projevila schopnost orientace v dané problematice, a to jak po teoretické, tak i praktické stránce. Po diskusi následovalo hodnocení závěrečné práce. Diplomantka prokázala orientaci v dané problematice a schopnost samostatné prezentace dosažených výsledků.

Language of thesis

Slovak

Faculty

Fakulta chemická

Department

Institute of Chemistry and Technology of Environmental Protection

Study programme

Environmental Chemistry and Technology (NPCP_ECHT)

Composition of Committee

doc. Mgr. Renata Komendová, Ph.D. (člen)
doc. Mgr. Michaela Vašinová Galiová, Ph.D. (předseda)
doc. MVDr. Helena Zlámalová Gargošová, Ph.D. (člen)
prof. Ing. Jozef Krajčovič, Ph.D. (místopředseda)
Ing. Jiří Másilko, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Pavel Krystyník, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Tomáš Rozsypal, Ph.D. (člen)

Supervisor’s report
Ing. Lukáš Alexa, Ph.D.

V předložené diplomové práci se studentka Bc. Veronika Hudzíková zabývala vývojem metody pro analýzu plynné kyseliny chlorovodíkové, sírové a šťavelové v ovzduší za pomocí kontinuálního vzorkovače s online připojenou iontovou chromatografií.
V teoretické práci, psané na 16 stranách, jsou popsány vlastnosti a zdroje cílových analytů v ovzduší a problematika týkající se jejich vzorkování a analýzy. Experimentální část je psaná na 9 stranách a jsou zde uvedeny postupy použité zejména pro různé druhy vzorkování analytů, vhodně doplněné obrázky se schématy aparatury, chromatogramy a kalibračními křivkami.
V první části kapitoly Výsledky a diskuze (celkem 9 stran) studentka popisuje jak postupovala při generování plynných kyselin pomocí difúzní cely, včetně detailně popsaných problémů a řešení, které tato optimalizace obnášela. Následně jsou prezentovány naměřené účinnosti záchytů vybraných sloučenin v kontinuálních vzorkovači, pracujím na principu smáčeného difúzního denuderu, které jsou zároveň porovnány s teoretickými modely. Poslední část této kapitoly se věnuje aplikaci optimalizované metody na reálné vzorky ovzduší, měřené během dvou kampaní (letní a zimní), včetně diskuze naměřených dat doplněné grafy.
Diplomová práce je v přiměřeném rozsahu zpracována v přehledné formě s logickým členěním a návazností jednotlivých kapitol. Celkově působí uceleným dojmem a je evidentní, že studentka při jejím zpracování kladla důraz na pečlivost, jak při zpracování literární rešerše, tak při  zpracování naměřených dat.
Zadání a následné praktické využití vyplývá z výzkumného záměru Oddělení analytické chemie životního prostředí na Ústavu analytické chemie AVČR, kde byla diplomová práce vyhotovena. V oblasti analýzy ovzduší představuje vyvinutá automatizovaná metoda univerzální levnou variantu pro analýzu plynných polutantů v porovnání s komerčně dostupnými analyzátory.
Diplomovou práci hodnotím stupněm A a doporučuji k obhajobě.
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků zadání A
Studium literatury a její zpracování A
Využití poznatků z literatury B
Kvalita zpracování výsledků A
Interpretace výsledků, jejich diskuse A
Závěry práce a jejich formulace A
Využívání konzultací při řešení práce A
Celkový přístup k řešení úkolů A

Grade proposed by supervisor: A

Reviewer’s report
Ing. Veronika Řezáčová, Ph.D.

Bc. Veronika Hudzíková předkládá svou diplomovou práci (DP) na téma „Kontinuální analýza kyseliny chlorovodíkové, sírové a šťavelové v ovzduší“. Tato práce byla vypracována na AV ČR a testuje zde nově vyvinutý vzorkovač, resp. aparaturu pro stanovení obsahu daných kyselin.
Tato DP má celkem 63 stran. Po „Úvodu“ je vytyčen „Cíl práce“ s 5 hlavními body náplně této DP. „Teoretická část“ se věnuje na 17 stranách atmosféře, reakcím, které zde mohou probíhat, problematice vzorkování a metodám využívaným ke stanovení látek.
„Experimentální část“ naplňuje 10 stran. Je zde popsána aparatura pro stanovení plynných složek, s tzv. CWEDD vzorkovačem (Cylindrical Wet Effluent Diffusion Denuder), včetně schématu, fotografií a výsledných chromatografů stanovení. Dále jsou v této části práce představeny obvyklé metody stanovení daných analytů.
Samotné výsledky s diskuzí na 10 stranách shrnují kapitoly týkající se optimalizace aparatury a srovnávají výsledky stanovení HCl, H2SO4 a C2O2H4 nově vyvinutou online metodou s referenčními offline metodami v letní a zimní reálné měřící kampani.
Závěr vhodně sumarizuje náplň DP. Součástí je seznam zdrojů s 58 odkazy, seznam zkratek a přílohy. 
DP je psána ve slovenštině, takže nemohu posoudit její jazykovou stránku; formálních nedostatků se vyskytuje minumum. 
Předkládaná DP není rozsáhlá. Je věcná, logická a její náplň splňuje zadání. Práce svým zaměřením odpovídá trendům v monitoringu ovzduší a přináší prakticky využitelné poznatky pro další výzkum v oblasti kontinuální analýzy plynných polutantů.
Hodnotím ji známkou A – výborně.
Evaluation criteria Grade
Splnění požadavků zadání A
Logické členění práce A
Kvalita zpracování výsledků B
Interpretace výsledků, jejich diskuse B
Využití literatury a její citace A
Úroveň jazykového zpracování A
Formální úroveň práce – celkový dojem A
Závěry práce a jejich formulace A
Topics for thesis defence:
  1. Existují pro Vámi sledované plyny imisní limity, jaké mají hodnoty a jaké jsou běžné metody jejich stanovení?
  2. Jaké jsou hlavní výhody a nevýhody online CWEDD–IC metody oproti tradičním filtrům a suchým denuderům?
  3. Jak by bylo možné metodu dále rozšířit pro paralelní stanovení dalších plynných látek v ovzduší?

Grade proposed by reviewer: A

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová