546-0354/06 – Instrumentální metody analýzy (IMA)
| Garantující katedra | Katedra environmentálního inženýrství | Kredity | 4 |
| 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 | 1 | Semestr | letní |
| | Jazyk výuky | čeština |
| Rok zavedení | 2010/2011 | Rok zrušení | 2015/2016 |
| Určeno pro fakulty | HGF | Určeno pro typy studia | bakalářské |
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
Získání základních poznatků nejen o environmentálním vzorkování v souvislosti s jeho podílem na celkové nejistotě prováděné environmentální analýzy, ale i z instrumentálních analytických metod. Prohloubí se tak připravenost posluchačů pro řešení analytických problémů vybranými instrumentálními metodami.
Získání kompetence pracovat v analytické laboratoři se základním instrumentálním vybavením, schopnost prezentace a vyhodnocení výsledků, osvojení si správné zásady práce se vzorkem.
Vyučovací metody
Přednášky
Experimentální práce v laboratoři
Terénní práce
Ostatní aktivity
Anotace
Přednáška přináší přehledné informace o vybraných moderních instrumentálních metodách výzkumu a monitorování životního prostředí, její využití a aplikace. V rámci přednášek se posluchači seznámí s principy analytických metod, které jsou běžně využívány v kontrolních i vývojových analytických laboratořích.
Povinná literatura:
Doporučená literatura:
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
Každá laboratoř začíná 5ti minutovým 6ti otázkovým testem, kterým student prokazuje, že četl návody a je schopen pracovat bezpečně a účelně. Minimálně 3 otázky musí být zodpovězeny správně, aby bylo možno úlohu absolvovat. V opačném případě je test klasifikován 0b. Každá práce je bodována po odevzdání protokolu (vždy následující hodinu) nebo neklasifikována pokud protokol nebyl odevzdán následující hodinu nebo byl odevzdán později.
E-learning
Další požadavky na studenta
Aktivní účast na přednáškách a cvičeních.
Prerekvizity
Předmět nemá žádné prerekvizity.
Korekvizity
Předmět nemá žádné korekvizity.
Osnova předmětu
1. . Vymezení problematiky. Základní pojmy. Procesy získávání informací. Typy interakcí. Chemické rovnováhy v analytické chemii. Hodnocení analytických reakcí.
2. Proces analýzy. Vzorkování a úprava vzorku před analýzou, separační a koncentrační kroky. Hodnocení analytických výsledků a postupů a vyjádření výsledků analýzy. Návrh činnosti vyplývající ze získaných dat. Zásady správné laboratorní praxe.
3. Vývojové trendy v analytické chemii - nové instrumentální postupy včetně mobilní analytiky.
4. Kvantitativní chemická analýza. Princip gravimetrie, analytické využití. Odměrná analýza (volumetrie): obecný postup stanovení, zjišťování konečného bodu titrace, titrační křivky, výpočet obsahu analytu z titračních dat. Typy odměrných stanovení a jejich aplikace.
5. Elektroanalytické metody založené na měření napětí: Rovnovážná potenciometrie přímá. Potenciometrie nepřímá.
6. Elektroanalytické metody založené na měření proudu. Voltametrie a polarografie: princip, instrumentace, použití. Elektrogravimetrie a coulometrie: provedení za konstantního proudu a konstantního potenciálu. Konduktometrie.
7. Přehled separačních metod, principy a jejich analytické využití: Planární chromatografie: chromatografie tenkovrstvá (TLC + HPTLC), na papíře, analytické využití.
8. Kolonová chromatografie - obecný princip, rozdělení chrom. metod, instrumentace, kvalitativní analýza, kvantitativní analýza, chromatogram, analytické využití. Charakteristické rozdíly v experimentálním uspořádání a provádění plynové a kapalinové chromatografie. Použití chromatografických metod.
9. Extrakce - rozdělení extrakčních soustav, rovnováha v systému, účinnost extrakce provedení extrakce, analytické využití: LLE, SFE, SPE, SPME.
10. Elektroforéza - princip, instrumentace, analytické využití: IEF, CE, izotachoforéza. Membránové separace: ultrafiltrace, dialýza, obrácená osmóza, elektrodialýza. Hmotnostní spektrometrie - princip metody, instrumentace, hmotnostní spektrum, analytické využití.
11. Přehled optických metod. Optické spektrální přístroje. Refraktometrie, interferometrie, polarimetrie, nefelometrie a turbidimetrie: principy, instrumentace a jejich analytické využití.
12. Emisní atomová spektrální analýza. Plamenová fotometrie. Atomová absorpční spektrometrie. UV/Vis spektrometrie, Luminiscenční analýza. Princip metody, instrumentace, analytické využití.
13. Infračervená spektrometrie. Ramanova spektra - princip metody, analytické využití.
14. Rentgenová fluorescenční spektrometrie - princip, instrumentace, analytické využití. Radiochemické metody
Laboratorní cvičení doplňuje přednášku a klade důraz na osvojení si základních fyzikálněchemických metod analýzy. Všechny práce v laboratoři musí být prováděny bezpečně, proto jsou studenti vždy na začátku semestru seznamování s bezpečností práce v laboratoři.
Cílem cvičení je seznámit studenty se základními fyzikálněchemickými metodami analýzy kvantitativní. Podmínkou vstupu do praktika je úspěšné absolvování vstupního testu. Student, který v testu neuspěje, nebude moci pokračovat ve cvičení a může k opravě využít náhradní termín, který bude vypsán na konci semestru.
Praktikum pro studenty prezenční formy studia probíhá dle návodů dostupných na www stránkách IEI. Povinností studenta je připravit se na praktika – seznámit se detailně s návody, potřebnými výpočty, postupy atd. a potřebné výpočty, tabulky apod. si připravit do svého laboratorního deníku, který vždy na začátku hodiny předloží ke kontrole cvičícímu. Předpokladem pro úspěšné absolvování vstupního testu je znalost základních chemických
výpočtů, periodické tabulky, anorganického a organického názvosloví a vyčíslování chemických rovnic.
S harmonogramem cvičení včetně podmínek udělení zápočtu je student prokazatelně seznámen vždy na začátku semestru (1. hodina) a seznam úloh včetně podmínek zápočtu je zveřejněn na nástěnce v laboratoři (J218). Protokoly musí být odevzdány vždy do následující hodiny, jinak budou sráženy body za pozdní odevzdání. Student musí absolvovat všechny úlohy uvedené v aktuálním harmonogramu cvičení, v případě řádně omluvené absence (z důvodu nemoci), maximálně však 3x, bude studentovi umožněn náhradní termín pro splnění předepsaných úloh.
Povinným vybavením při nástupu do praktika jsou: laboratorní deník s přípravou, laboratorní plášť, ochranný nástavec na pipetu, vhodná obuv, hadr, lihový popisovač.
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky