Kůže chrání organismus zejména proti vlivům mikroorganizmů a chemickým látkám. Kůže se skládá ze čtyř základních částí: pokožka, bazální membrána, škára a podkožní tukové vazivo. Rohová vrstva je nejsvrchnější vrstvou pokožky a je důležitá v dermatologicko-kosmetickém průmyslu. Rohová vrstva je tvořena proteinovými buňkami, které jsou odklopeny lipidovou dvouvrstvou. Neporušeností lipidové dvouvrstvy je dána bariérová funkce kůže. Bariéra kůže není souvislá. Voda může difundovat k povrchu ze spodních, lépe hydratovaných vrstev kůže. Tento tok vody se nazývá přirozená ztráta vody pokožkou (TEWL) a může být měřen. TEWL se měří bioinženýrskymi metodami a je jím hodnocena bariérová funkce kůže. Hydratace rohové vrstvy se měří také bioinženýrskými metodami. tyto metody jsou založeny na elektrických vlastnostech kůže. Tato práce se zabývá hodnocením hydratace kůže, funkcí kožní bariéry a srovnáním měřících přístrojů. K měření bylo použito několik různých přístrojů. Tewameter měří evaporaci vody nad pokožkou, Skicon 200-EX měří elektrickou konduktanci, zatímco analogický i digitální Corneometr měří elektrickou kapacitanci. Měření byla uskutečněna před specifickým ošetřením a po specifickém ošetření, jako je stripování nebo aplikace kosmetického produktu. Ze získaných výsledků je možno říci, ze hodnoty TEWL se s stripováním zvyšují a hodnoty hydratace se po aplikaci hydratačního produktu také zvyšují. Srovnání měřících přístrojů se hodnotilo Pearson korelačním koeficientem. Koeficienty byly kladné a platné, což znamenalo lineární korelaci mezi dvěma určitými přístroji.

The master thesis is focused on the preparing a binder system based on strontium ytritte cement and examining the physicochemical properties of the obtained system. The course of the process was evaluated using methods calorimetry, thermal analysis, X-ray diffraction analysis and scanning electron microscopy.

Tato práce představuje pilotní studii testující souvislosti mezi biologickými vlastnostmi a strukturou huminových kyselin extrahovaných z původního a modifikovaného jihomoravského lignitu, důl Mír, Mikulčice. V první části práce byly testovány metody vhodné ke zvýšení výtěžku huminových kyselin extrahovaných z lignitu. Oxidace lignitu v plynné fázi nepřinesla uspokojivé zvýšení výtěžku a byla instrumentálně poměrně náročná. Dále proto byla zkoumána jen oxidace v kapalné fázi a modifikace nízkomolekulárními organickými kyselinami. Modifikace organickými kyselinami byla inspirována procesy podporujícími biologické funkce v rizosféře, t.j. kořenový systém vylučuje exudáty způsobující změny v supramolekulové struktuře okolní organické hmoty čímž zlepšuje její mobilitu a prostupnost buněčnými stěnami. Primární struktura huminových kyselin připravených v této práci byla zkoumána prostřednictvím elementární analýzy a spektrálních metod (13C CPMAS NMR, EPR a UV-VIS spektroskopie). Navzdory tomu, že primární struktura vykazovala jen malé rozdíly, měření biologické aktivity a genotoxického potenciálu prokázalo, že huminové kyseliny a jejich humáty získané z lignitu s rozdílnou předúpravou vykazují odlišnou bioaktivitu. Proto byla dále zkoumána supramolekulární struktura vzorků ve zředěných roztocích, a to prostřednictvím vysokoúčinné vylučovací chromatografie, měření ultrazvukové rychlosti a hustoty. Testovány byly dva různé protionty – draselný a amonný. Získané výsledky potvrdily předpoklad, že pozorované změny v kvalitě humátů jsou závislé na protiiontu, koncentraci humátu v roztoku a také na metodě předúpravy původního lignitu. Obě zvolené metody předúpravy lignitu prokázaly svůj potenciál produkovat huminové kyseliny s rozmanitými biologickými vlastnostmi, aplikovatelné v zemědělství, životním prostředí a potenciálně i ve farmakologii.

Tato dizertační práce studuje charakter hydratační vody v systému voda/huminová látka. Úkolem je určit jak kvantitativní, tak i kvalitativní aspekty hydratace huminových látek (HS) v pevné i kapalné fázi a prozkoumat rozdíly ve vlastnostech vody obklopující huminovou látku s použitím vysokorozlišovací ultrazvukové spektroskopie (HRUS) a metod termické analýzy, jako je diferenční kompenzační kalorimetrie (DSC) a termogravimetrie (TGA). Hlavním cílem této práce je přispět k objasnění problému hydratace huminových látek pocházejících z různých zdrojů a majících proto odlišné vlastnosti a složení, a to s využitím postupů a technik, které se již dříve osvědčily při stanovení hydratační vody v hydrofilních polymerech. Tato práce zkoumá účinek vody na strukturu huminových látek, způsob, jakým voda smáčí jejich povrch a jak jimi proniká, způsobuje změny v konformaci HS, jejich retenční kapacitu a také vliv původu jednotlivých huminových látek na jejich hydratační vlastnosti s ohledem na kineticku těchto procesů. Dále studuje vliv stupně humifikace na hydratační procesy huminových látek, stejně jako reverzibilitu těchto procesů. Výsledky této práce objasňují paralelu s vlastnostmi hydrogelů a podobnosti i odlišnosti mezi biopolymery a huminovými látkami.

This thesis deals with efficiency of colostrum contained in cosmetics. The aim of study was to determine whether the colostrum contained in cosmetic preparations have any influence on the state of human skin. The theoretical part is a literary review and it deals with defining the basic concepts and phenomena, especially the colostrum, its composition and properties. There is also discussed the raw materials used for real samples preparation and efficiency evaluated on these samples. There are also described the methods used to evaluate cosmetic products. The practical part is focused on evaluating the influence of hydratation of prepared cosmetic products. The skin hydratation and transepidermal water loss was measured by MPA 5. Consumer tests are attached to this part. Chemical stability of these cosmetics is assessed in a special chapter.

The presented work deals with the study of hydration processes anhydrite binders with external exciters. Work is divided into two parts. Conceptually is this work divided into two parts The theoretical part of study contains general theory of gypsum binders, anhydrite binders and research at the institude THD. In the experimental part deals with proposal of recipes, making of samples and subsequent determination of main technological tests and monitoring hydration process by the XRD and DTA analysis.

Dans cette étude, nous nous intéressons au relâchement du carbone dans les CSD-C (Colis Standard de Déchets Compactés) par simulation atomique. Le carbone 14 peut atteindre la surface de la zircone par deux mécanismes : la migration par diffusion interstitielle et/ou la migration dans les porosités. La migration dans les porosités a été modélisée par une migration sur une surface anhydre de zircone. Le coefficient de diffusion est égal à 10⁻¹⁵ cm²/s à la température d’étude de 50 °C. Cela représente une migration de l’ordre du mm sur 100 000 ans (échelle de temps considérée). La migration interstitielle a été étudiée par les sauts au voisinage de la subsurface. L’épaisseur de la subsurface correspond aux 2 couches (0.7 nm) pour lesquelles l’énergie d’interaction du carbone est différente de celle en volume. La migration du carbone est préférentielle vers la surface dans cette zone. Nous avons également analysée l’hydratation de la surface par l’eau qui pourraient arriver dans le site de stockage. Une nouvelle configuration de la monocouche d’hydratation de la surface est proposée dont la stabilité en température a été étudiée par dynamique moléculaire. La monocouche d’hydratation reste inchangée en présence d’eau. Des mécanismes associées à la spéciation une fois que le carbone est sur la surface hydratée ont été simulés. Les conditions basiques ont été prise en compte. La désorption de CO et de CO₂ nécessite des énergies d’activation accessibles de 0.40 eV au maximum. La désorption de CH₄ semble plus difficile. Le carbone pourrait aussi être piégé sur la surface. / In this study, we are interested in the release of carbon in CSD-C (Standard Package of Compacted Waste) by atomic simulation. Carbon 14 can reach the surface of zirconia through two mechanisms: pore diffusion and/or migration in porosities. Migration in porosities was modelled by migration on an anhydrous zirconia surface. The calculated diffusion coefficient is equal to 10⁻¹⁵ cm²/s at the study temperature of 50 °C. This represents a migration in the order of mm per 100 000 years (time scale considered). Interstitial migration was studied by jumps in the vicinity of the subsurface. The thickness of the subsurface corresponds to the 2 oxide layers (0.7 nm) for which the interaction energy of carbon is different from bulk. Carbon migration is preferred towards the surface in this area. We have also analyzed the hydration of the surface with water that could arrive in the storage site. A new configuration of the surface hydration monolayer is proposed whose temperature stability has been studied by molecular dynamics. The hydration monolayer remains unchanged in the presence of water. Mechanisms associated with speciation once the carbon is on the hydrated surface have been simulated. The basic conditions have been taken into account. The desorption of CO and CO₂ requires accessible activation energies of up to 0.40 eV. Desorption of CH₄ seems more difficult. Carbon could also be trapped on the surface.

<p>Silica fume is a widely used pozzolan in the concrete industry that has been shown to have numerous benefits for concrete including improved mechanical properties, refined pore structure, and densification of the interfacial transition zone between paste and aggregates. Traditionally, silica fume is used as a 5% to 10% replacement of cement; however, newer classes of higher strength concretes use silica fume contents of 30% or greater. At these high silica fume contents, many detrimental effects, such as poor workability and inconsistent strength development, become much more prominent. </p> <p> </p> <p>In order to understand the fundamental reasons why high silica fume contents can have these detrimental effects on concrete mixtures, eight commercially available silica fumes were characterized for their physical and chemical properties. These included traditional properties such as density, particle size, and surface area. A non-traditional property, absorption capacity, was also determined. These properties or raw material characteristics were then related to the hydration and rheological behavior of pastes and concrete mixtures. Other tests were performed including isothermal calorimetry, which showed that each silica fume reacted differently than other silica fumes when exposed to the same reactive environment. Traditional hydration models for ordinary portland cement were expanded to include the effects that silica fumes have on water consumption, volumes of hydration products, and final degree of hydration. </p> <p> </p> <p>As a result of this research, it was determined necessary to account for the volume and surface area of unhydrated cement and unreacted silica fume particles in water-starved mixture proportions. An adjustment factor was developed to more accurately apply the results from hydration modeling. By combining the results from hydration modeling with the surface area adjustments, an analytical model was developed to determine the thickness of paste (hydration products and capillary water) that surrounds all of the inert and unreacted particles in the system. This model, denoted as the “Paste Thickness Model,” was shown to be a strong predictor of compressive strength results. The results of this research suggest that increasing the paste thickness decreases the expected compressive strength of concretes at ages or states of hydration.</p> <p> </p> <p>The rheological behavior of cement pastes containing silica fume was studied using a rotational rheometer. The Herschel-Bulkley model was fit to the rheological data to characterize the rheological behavior. A multilinear model was developed to relate the specific surface area of the silica fume, water content, and silica fume content to the Herschel-Bulkley rate index. The Herschel-Bulkley rate index is practically related to the ease at which the paste mixes. This multilinear model was shown to have strong predictive capability when used on randomly generated paste compositions. </p> <p> </p> <p>Additionally, an analytical model was developed that defines a single parameter, idealized as the thickness of water surrounding each particle in the cementitious system. This model, denoted as the “Water Thickness Model,” incorporated the absorption capacity of silica fumes discovered during the characterization phase of this study and was shown to correlate strongly with the Herschel-Bulkley rate index. The Water Thickness Model demonstrates how small changes in water content can have a drastic effect on the rheology of low w/c or high silica fume content pastes due to the combined effects of surface area and absorption. The effect of additional water on higher w/c mixtures is significantly less.</p>

The aim of this diploma thesis was to summarize the basic knowledge of human skin and it's biophysical parameters. Attention was focused on influence of cosmetic products with different pH on the change of skin parameters especially. The first part describes the anatomical and histological structure of the skin, it's basic functions and development. In the following chapters of this work is mentioned physiological representation of microorganisms found on the skin surface and general characteristics of cosmetic products. There are used in everyday skin care that affect the natural skin surface pH value. Optimum surface pH is important for the proper functioning of human skin. The final chapters of the described the characteristics of the basic biophysical parameters of the skin (hydration, TEWL, pH, sebum) and methods for their measurement. Key words: skin, transepidermal water loss, pH, hydration, sebum, microbiome

<p>Open questions remain on the influence of various conditions and ion behavior on the hydration-shell of oily molecules. My research uses Raman spectroscopy and Raman multivariate curve resolution to study the hydration-shell of oily molecules as tools to help answer some of these open questions.</p><p>More specifically, I present results on the effect of molecular crowding on the structure of water around various oily molecules, and report the effect of molecular crowding on hydrophobic crossover. These results are important, as crowding has the potential to influence several fields, such as biology and environmental sciences. This work shows that increasing molecular concentration results in oil-oil crowding, decreases the tetrahedrality of the water structure around the oily molecules, and subsequently, the crossover temperature.</p><p>In addition to studying the hydration-shell under crowded conditions, I also present work on ion affiliation for the hydration-shell of an oily molecule. Ion affiliation for oil/water interfaces has been an ongoing topic of research since the Hoffmeister experiments because of their effect on biological processes. This study focuses on hydroxide and its affiliation for tert-butyl alcohol in comparison to other electrolytes. These results show iodide is less repelled by the oil/water interface in comparison to hydroxide.</p><p>Finally, I present findings on the influence of hydrogen peroxide in comparison to other small molecules on the water structure of an oily molecule. Hydrogen peroxide has been shown to reach supercooled temperatures, which may be useful in future studies of liquid phase transitions or studies on solute behavior at supercooled conditions. It is found that hydrogen peroxide does not significantly influence the water structure around tert-butyl alcohol, while other small molecules display significant water structure changes.</p><p>All these projects aim to contribute results to heated debates, as well as share information for future experiments.</p>