Oulun yliopisto

Väitös: Menetelmäkehitystä alkuainepitoisuuksien määrittämiseen humuspitoisista luonnonvesistä

Jaa

Väitöstutkimuksessa on tehty menetelmäkehitystä erittäin pienten alkuainepitoisuuksien määrittämiseen humuspitoisista luonnonvesistä.

Johanna Havia
Johanna Havia

Suomessa luonnonvesissä on tyypillisesti paljon humusta, jota liukenee vesistöihin turvemailta. Humusyhdisteet ovat monimutkaisia orgaanisia yhdisteitä, jotka ovat syntyneet eloperäisen aineksen hajotessa pitkän ajan kuluessa. Eräillä alkuaineilla, kuten arseenilla, on taipumus sitoutua humukseen. Tämä aiheuttaa haasteita pienten alkuainepitoisuuksien määrittämiseen hydridimenetelmillä ja sähkökemiallisilla menetelmillä, joilla humukseen sitoutunutta arseenia ei pystytä mittaamaan luotettavasti. Näytteet täytyy esikäsitellä ennen mittausta alkuaineiden vapauttamiseksi humusyhdisteistä.

Esikäsittelyn tarkoituksena on hajottaa näytteestä häiritsevät yhdisteet ja vapauttaa mitattavat alkuaineet mitattavissa olevaan muotoon. Nykyään esikäsittelyyn käytetään yleisesti mikroaaltoavusteista hajotusmenetelmää, jossa näytteitä ja happoja kuumennetaan suljetuissa paineenkestävissä astioissa mikroaaltouunissa. Lämpötilan ja happojen yhteisvaikutuksesta näytteen sisältämät häiritsevät yhdisteet hajoavat. Mikroaaltoavusteinen menetelmä on verraten ympäristöystävällinen, sillä se kuluttaa vähemmän haitallisia kemikaaleja ja energiaa kuin perinteiset happohajotusmenetelmät. Tässä tutkimuksessa luonnonvesinäytteistä mitattiin mikroaaltoavusteisen esikäsittelyn jälkeen pieniä arseenipitoisuuksia hydridinmuodostus-induktiiviplasmamassaspektrometrilla (HG-ICP-MS). Menetelmän tarkkuutta parannettiin sisäisellä standardoinnilla.

Väitöstutkimuksessa kehitettiin myös aiempaa ympäristöystävällisempi näytteiden esikäsittelymenetelmä, jossa hyödynnettiin UV-LED-teknologiaa. UV-LED:ien käyttöä erilaisissa sovelluksissa esimerkiksi veden puhdistuksessa tutkitaan laajasti. Epäorgaaniseen alkuaineanalytiikkaan liittyvän näytteenkäsittelyn yhteydessä UV-LED-teknologiaa on toistaiseksi tutkittu vähän. Väitöstutkimuksessa kehitetyllä näytteenkäsittelylaitteistolla päästiin hyviin hajotustehokkuuksiin suhteellisen lyhyillä käsittelyajoilla ja erittäin vähäisellä reagenssikulutuksella.

Kun liuenneita orgaanisia yhdisteitä hajotetaan UV-LED-säteilytyksellä, tarvitaan avuksi katalyyttia riittävän hajotustehokkuuden saavuttamiseksi. Yleisimmin katalyyttinä käytetään titaanidioksidinanohiukkasia, joiden läsnäolo tehostaa hajoamista huomattavasti. Nanohiukkasten etu on suuri pinta-ala, joka lisää niiden reaktiivisuutta. Nanohiukkasten ominaisuuksia voidaan muokata optimoimalla valmistusprosessia tai seostamalla niihin eri alkuaineita.

---

Filosofian maisteri Johanna Havia väittelee tohtoriksi Oulun yliopistossa perjantaina 10.11.2017. Kemian alaan kuuluvan väitöskirjan otsikko on Trace element analysis of humus-rich natural water samples. Method development for UV-LED assisted photocatalytic sample preparation and hydride generation ICP-MS analysis (Humuspitoisten luonnonvesien hivenalkuaineanalytiikka. Menetelmäkehitystä UV-LED-avusteiseen valokatalyyttiseen näytteenkäsittelyyn ja hydridinmuodostus ICP-MS –analyysiin). Vastaväittäjänä toimii dosentti Ari Väisänen Jyväskylän yliopistosta ja kustoksena dosentti Paavo Perämäki Oulun yliopistosta. Väitöstilaisuus pidetään Oulun yliopistossa Linnanmaalla salissa IT116 klo 12 alkaen.

---

Oppiarvo ja nimi: filosofian maisteri Johanna Havia

Syntymäaika ja -paikka: 1980, Haukipudas

Yo-tutkintovuosi ja koulu: 1999, Sodankylän lukio

Avainsanat

Yhteyshenkilöt

Filosofian maisteri Johanna Havia, puh. 040 7598 002, johanna.havia@oulu.fi
Viestinnän asiantuntija Tiina Pistokoski, Oulun yliopisto, puh. 0294 48 4091, tiina.pistokoski@oulu.fi

Kuvat

Johanna Havia
Johanna Havia
Lataa

Linkit

Tietoja julkaisijasta

Oulun yliopisto
Oulun yliopisto
Pentti Kaiteran katu 1
90570 Oulu

0294 480 000http://www.oulu.fi/yliopisto/

 

Oulun yliopisto
Viestintä, markkinointi ja yhteiskuntasuhteet
PL 8000
90014 Oulun yliopisto
viestintä (@) oulu.fi
0294 484 091

Tilaa tiedotteet sähköpostiisi

Haluatko tietää asioista ensimmäisten joukossa? Kun tilaat mediatiedotteemme, saat ne sähköpostiisi välittömästi julkaisuhetkellä. Tilauksen voit halutessasi perua milloin tahansa.

Lue lisää julkaisijalta Oulun yliopisto

Tekoälystä uusia mahdollisuuksia lääketieteen kuvantamiseen16.10.2018 15:58Tiedote

Tekoälyn mahdollisuuksista lääketieteellisessä kuvantamisessa saadaan pian uutta tietoa, kun lääkäreistä, fyysikoista ja matemaatikoista koostuva monialainen tutkimusryhmä pureutuu aiheeseen Oulun yliopiston professori Miika Niemisen johdolla. Tavoitteena on luoda tekoälyyn perustuvaa diagnostiikkaa, joka on nykyiseen verrattuna nopeampaa, tarkempaa ja kustannustehokkaampaa. Hankkeelle on myönnetty yli puolen miljoonan euron rahoitus Tulevaisuuden tekijät -ohjelmasta.

Uutta tietoa luonnonmateriaalien hyödyntämisestä jätevesien puhdistamisessa26.9.2018 06:00Tiedote

Pajukosteikolla voidaan lisätä ravinteidenpoistoa jätevesistä myös pohjoisissa olosuhteissa. Lisäravinteiden saanti jätevesistä lisää myös pajujen biomassan tuotantoa. Pajulajikkeiden välillä oli kuitenkin selvästi eroa biomassan tuotannossa. Muun muassa nämä asiat selviävät Oulun yliopiston tutkijoiden toteuttaman ja Euroopan aluekehitysrahaston osarahoittaman hankkeen ”Metallipitoisten hulevesien ja käsiteltyjen jätevesien puhdistustehokkuuden parantaminen luonnonmateriaaleilla” -loppuraportista.

Joet ovat merkittäviä kasvihuonekaasujen päästölähteitä arktisilla alueilla4.9.2018 13:05Tiedote

Joet ovat merkittäviä kasvihuonekaasujen, erityisesti hiilidioksidin luontaisia päästölähteitä arktisilla alueilla. Kansainvälisessä tutkimushankkeessa on todettu, että joista ilmakehään vapautuvan hiilen määrä on aiemmin arvioitua suurempi maailman laajimmalla turvealueella Länsi-Siperiassa. Ilmaston lämmetessä sulava ikirouta paljastaa alueella valtavat turvealueet, joihin sitoutunut orgaaninen hiili voi vapautua ilmakehään ja kiihdyttää ilmastonmuutosta.

Uutishuoneessa voit lukea tiedotteitamme ja muuta julkaisemaamme materiaalia. Löydät sieltä niin yhteyshenkilöidemme tiedot kuin vapaasti julkaistavissa olevia kuvia ja videoita. Uutishuoneessa voit nähdä myös sosiaalisen median sisältöjä. Kaikki STT Infossa julkaistu materiaali on vapaasti median käytettävissä.

Tutustu uutishuoneeseemme