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

Garantující katedraKatedra environmentálního inženýrstvíKredity5
Garant předmětudoc. Mgr. Eva Pertile, Ph.D.Garant verze předmětudoc. Mgr. Eva Pertile, Ph.D.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinný
Ročník2Semestrletní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2000/2001Rok zrušení2008/2009
Určeno pro fakultyHGFUrčeno pro typy studiamagisterské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
PER34 doc. Mgr. Eva Pertile, Ph.D.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.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 úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodů
Zápočet a zkouška Zápočet a zkouška 100 (100) 51
        Zápočet Zápočet 35 (35) 0
                Laboratorní práce Laboratorní práce 20  0
                Písemka Písemka 15  0
        Zkouška Zkouška 65 (65) 0
                Písemná zkouška Písemná zkouška 35  0
                Ústní zkouška Ústní zkouška 30  0
Rozsah povinné účasti:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.ZaměřeníFormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp 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 blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku