546-0101/01 – Instrumentální metody analýzy I (IMA I)

Garantující katedra	Katedra environmentálního inženýrství	Kredity	5
Garant předmětu	doc. Mgr. Eva Pertile, Ph.D.	Garant verze předmětu	doc. Mgr. Eva Pertile, Ph.D.
Úroveň studia	pregraduální nebo graduální	Povinnost	povinný
Ročník	2	Semestr	letní
		Jazyk výuky	čeština
Rok zavedení	2000/2001	Rok zrušení	2008/2009
Určeno pro fakulty	HGF	Určeno pro typy studia	magisterské

Výuku zajišťuje
Os. čís.	Jméno	Cvičící	Přednášející
PER34	doc. Mgr. Eva Pertile, Ph.D.

Rozsah výuky pro formy studia
Forma studia	Zp.zak.	Rozsah
prezenční	Zápočet a zkouška	0+0
kombinovaná	Zápočet a zkouška	12+8

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

Vyučovací metody

Anotace

V rámci přednášky Instrumentální metody analýzy I jsou probrány základy klasické analytické chemie; analytické metody absolutní a komparativní. Studenti jsou seznámeni se základy statistického vyhodnocení analytických výsledků; příklady praktických analýz různých typů vzorků. Jsou probrány základy instrumentálních elektrochemických metod.

Povinná literatura:

1. Berčík,J. a kol.: Fyzikálne a fyzikálnochemické analytické metódy, Alfa Bratislava, 1977. 2. Eckschlager, K., Zíma, J., Císařová, I.: Chemometrie, PřF UK Praha, 1994. 3. Garaj, J., Bustin, D., Hladký, Z.: Analytická chémia, ALFA/SNTL, Bratislava/Praha, 1987. 4. Hartus, D. C.: Quantitative Chemical Analysis. 4th ed. New York : W.H. Freeman, 1995. 5. Holzbecher,Z., Churáček,J. a kol.: Analytická chemie SNTL, Praha, 1987. 6. Christian, G.D.: Analytical Chemistry (5. edition), John Wiley & Sons, New York, 1994 (ISBN 0-471-30582-0). 7. Christian, G.D., O'Reilly, J.E.: Instrumental Analysis (2. edition), Allyn and Bacon, Boston, ISBN 0-205-08640-3, 1986. 8. Kellner, R., Mermet, J. M., Otto, M., Widmer, H. M.: Analytical Chemistry, Wiley, (SBN 3-527-28610-1, 1998. 9. Meloun, M., Militký, J.: Statistické zpracování experimentálních dat, Aro Magma, Prah 1998. 10. Miller, J.C., Miller, J.N.: Statistics for Analytical Chemistry, Ellis Horwood, New York, 1993. 11. Opekar, J., Jelínek, I. a kol.: Základní analytická chemie (skriptum), UK – Karolinum, Praha, 2002. 12. Pertile, E.: Analytická chemie I, multimediální učební text, VŠB-TUO/FRVŠ, 2005. 13. Pertile, E.: Instrumentální metody analýzy, multimediální učební text, VŠB TUO/FRVŠ, 2006. 14. Pietrzyk, D.J., Frank, C.W.: Analytical Chemistry - an Introduction, Academic Press, New York, ISBN 0-12-555150-9, 1974. 15. Samec, Z.: Elektrochemie, skriptum, UK Karolinum, Praha, 1999. 16. Skoog D.A., West, D.M., Holler, F.J.: Fundamentals of Analytical Chemistry (6. edition), Saunders College Publishing, ISBN 0-03-075397-X, 1992. 17. Skoog, D. A.: Analytical chemistry : an introduction. 7th ed. Fort Worth : Saunders College Publishing, 1999. 18. Sommer, L.: Základy analytické chemie I, VUTium Brno 1998. 19. Štulík, K., Barek, J.: Elektrochemické analytické metody, skriptum, SPN Praha, 1985. 20. Townshend, A. (editor): Encyclopedia of Analytical Science, Vol. I - X, Academic Press, London, ISBN 0-12-226700-1, 1995). 21. Volka, K.: Analytická chemie II. VSCHT Praha 1995. 22. www.eurachem.org: Guide to Quality in Analytical Chemistry. An Aid Accuditation, EURACHEMÚCITAC, 2002. 23. Zýka, J. a kol.: Analytická příručka. Díl I a II. SNTL Praha, 1988.

Doporučená literatura:

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

E-learning

Další požadavky na studenta

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

Hodnocení výsledků analýz Statistika a základy SLP (GLP), analytický signál, kalibrační křivky a jejich vyhodnocování, standardizace. Parametry analytické metody (mez detekce a stanovitelnosti, citlivost, robustnost, přesnost, správnost, aj.). Chyby a jejich vztah k parametrům analytických metod. Statistické vyhodnocení analytických výsledků. Referenční materiál, kruhový test. Základy chemometrických přístupů a metod. Odhady základních metrologických charakteristik výsledků.Testování metrologických vlastností výsledků. Lineární regrese. Proces analýzy, obecná osnova: Kvalitativní a kvantitativní analýza. Analytický proces. Základní analytické operace: vážení, odměřování objemu, pipetování, rozkládání vzorku, titrování, srážení, filtrování, sušení. Odběr vzorků: vzorkování plynů, kapalin, tuhých látek. Způsoby zajištění odběru reprezentativních vzorků, určování počtu odebíraných vzorků, nakládání se vzorky a jejich konzervace a přípravy vzorku k analýze, vedení protokolů o vzorkování. Úprava vzorků: sušení, mletí, drcení, homogenizace. Rozklad vzorku: spálení, mineralizace na suché cestě, na mokré cestě, tavení. Použití extrakce, separace analytu od matrice vzorku. Použití standardů a referenčních materiálů, zásady GLP. Základní výpočty v analytické chemii: vyjadřování koncentrace: procentuální, ppm, molarita; křížové pravidlo pro ředění roztoků, příprava roztoků z pevné substance. Vážková analýza: princip. Příprava vzorku, kvantitativní srážení, promývání, filtrace, sušení, žíhání, vážení sraženiny, výpočet koncentrace, gravimetrický faktor. Odměrná analýza: princip a postup titračního stanovení, indikace konečného bodu titrace, metody subjektivní a objektivní, typy indikátorů, příklady objektivního určení bodu ekvivalence, tvary titračních křivek, výpočty v odměrné analýze, příprava odměrných roztoků, primární standardy, standardizace odměrných roztoků, zjištění faktoru, titrační chyby. Rozdělení odměrných stanovení: Acidobazické titrace: princip, odměrné roztoky, indikátory ekvivalenčního bodu, titrace silné a slabé kyseliny; slabé a silné báze, titrace vícesytných kyselin, volba acidobazického indikátoru. Oxidačně - redukční titrace: redoxní potenciál, odměrná činidla (výběr), redoxní indikátory, příklady stanovení. Srážecí titrace: argentometrie: princip, odměrné roztoky, používané indikátory, příklady stanovení. Komplexometrické titrace: chelatometrie: princip, odměrné činidlo, chelatometrické indikátory, příklady stanovení. K jednotlivým tématům lze využít dostupné výukové video na multimediálním učebním textu. Elektroanalytické metody: Úvod do elektroanalytických metod. Teoretické základy: základní pojmy, elektrochemické vlastnosti roztoků, mechanismus a rychlost elektrochemických dějů (reakce přenosu náboje, transport v roztocích, interakce spřažené s elektrodovými reakcemi jako jsou homogenní či heterogenní chemické reakce či adsorpce výchozích látek či reakčních produktů na elektrodě); Redoxní potenciály, Nernstova rovnice, galvanický článek, elektrolyzér. Elektrody I. a II,. druhu, membránové a redox elektrody. Použití elektrod. Výpočty pH, součin rozpustnosti. Potenciometrické metody: Indikační a referentní elektrody, iontově selektivní elektrody (ISE), skleněná elektroda. Měření pH. Potenciometrická indikace průběhu titrací a ekvivalenčního bodu. Acidobazické, redoxní, srážecí, komplexometrické titrace s potenciometrickou indikací. Reduktometrické titrace s potenciometrickou indikací. Potenciometrické vyhodnocení ekvivalenčního bodu, Granova linearizace titračních křivek. Konduktometrické metody: Přímá konduktometrie: využití při konduktometrickém stanovení ekvivalenčního bodu. Elektrogravimetrie, coulometrie: Polarizační křivky, vylučovací proud, Faradayův proud. Elektrolýza při konstantním potenciálu a při konstantní intenzitě proudu. Elektrolytické dělení kovů. Výpočty oblastí vylučovacích potenciálů a kvantitativnosti vyloučení kovu. Coulometrie při konstantním potenciálu a při konstantním proudu. Coulometrické titrace. Polarografie: klasická polarografie, typy polarografických proudů, diagnostická kriteria, typy používaných rtuťových elektrod, analytické využití. Moderní polarografické a voltametrické metody: tast polarografie, normální pulsní polarografie, diferenční pulsní polarografie, anodická rozpouštěcí voltametrie, adsorpční rozpouštěcí voltametrie. Nestacionární metody: voltametrie s lineárně rostoucím napětím, cyklická voltametrie. Voltametrie na tuhých elektrodách: vlastnosti elektrod z tuhých materiálů, polarizační křivky, eliminace vlivu historie, rotující disková elektroda, disková elektroda s prstencem. Mikroelektrody a soubory mikroelektrod. Titrace s polarizovatelnými elektrodami: amperometrické titrace, biamperometrické titrace, bipotenciometrické titrace, potenciometrické titrace s jednou polarizovanou elektrodou, Karl-Fischerovo stanovení vody.

Podmínky absolvování předmětu

Kombinovaná forma (platnost od: 1960/1961 letní semestr)

Název úlohy	Typ úlohy	Max. počet bodů (akt. za podúlohy)	Min. počet bodů	Max. počet pokusů
Zápočet a zkouška	Zápočet a zkouška	100 (100)	51	3
Zápočet	Zápočet	35 (35)	0	3
Laboratorní práce	Laboratorní práce	20	0	3
Písemka	Písemka	15	0	3
Zkouška	Zkouška	65 (65)	0	3
Písemná zkouška	Písemná zkouška	35	0	3
Ústní zkouška	Ústní zkouška	30	0	3

Rozsah povinné účasti:

Zobrazit historii

Podmínky absolvování předmětu a účast na cvičeních v rámci ISP:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rok	Program	Obor/spec.	Forma	Jazyk výuky	Konz. stř.	Ročník	Typ povinnosti
2004/2005	(M2102) Nerostné suroviny	(3904T022) Zpracování a zneškodňování odpadů	K	čeština	Ostrava	2	povinný	stu. plán
2003/2004	(M2102) Nerostné suroviny	(3904T022) Zpracování a zneškodňování odpadů	K	čeština	Ostrava	2	povinný	stu. plán
2002/2003	(M2102) Nerostné suroviny	(3904T022) Zpracování a zneškodňování odpadů	K	čeština	Ostrava	2	povinný	stu. plán
2001/2002	(M2102) Nerostné suroviny	(3904T022) Zpracování a zneškodňování odpadů	K	čeština	Ostrava	2	povinný	stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název bloku	Akademický rok	Forma studia	Jazyk výuky	Ročník	Z	L	Typ bloku	Vlastník bloku

Hodnocení Výuky

Předmět neobsahuje žádné hodnocení.