615-0405/01 – Analytická chemie II (ACh2)

Garantující katedraKatedra analytické chemie a zkoušení materiáluKredity5
Garant předmětuprof. Ing. Petr Praus, Ph.D.Garant verze předmětuprof. Ing. Petr Praus, Ph.D.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinný
Ročník3Semestrletní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2005/2006Rok zrušení2013/2014
Určeno pro fakultyFMTUrčeno pro typy studiabakalářské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
PRA37 prof. Ing. Petr Praus, Ph.D.
RIT37 doc. Ing. Michal Ritz, Ph.D.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zápočet a zkouška 2+3

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

Posluchač získá ucelený přehled o metodách instrumentální analýzy tak, aby je mohl samostatně aplikovat v běžné laboratorní praxi.

Vyučovací metody

Přednášky
Experimentální práce v laboratoři

Anotace

Předmět seznamuje posluchače se základy instrumentální analýzy. Probírané analytické metody jsou voleny tak, aby posluchačům představily postupy nejčastěji používané v běžných chemických laboratořích.

Povinná literatura:

[1] Praus, Dombek, Klika: Základy analytické chemie.ES VŠB-TU, Ostrava 2000. [2] Klika, Praus: Analytická chemie I. ES VŠB-TU, Ostrava 2002.

Doporučená literatura:

[1] Tomík, Poljak, Jirkovský: Analytická chemie pro hutníky. SNTL, Praha 1988. [2] Benátská: Výpočty v analytické chemii. ES VŠB-TU, Ostrava 1999 [3] Kolektiv autorů: Instrumentální analýza. SNTL, Praha 1986. [4] Holzbecher, Churáček: Analytická chemie. SNTL, Praha 1987. [5] Garaj a kol.: Fyzikálne a fyzikálnochemické analytické metódy. ALFA, Bratislava 1977.

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

Kontrola během přednášek

E-learning

Je k dispozici

Další požadavky na studenta

Splnění všech úkolů zadaných v analytické laboratoři

Prerekvizity

Předmět nemá žádné prerekvizity.

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

1. Praktické příklady rozborů s použitím klasických metod: Analýza silikátových materiálů, strusky, železných rud, analýza ocelí a technického železa, analýza vod, apod. 2. Vlastnosti světla, interakce světla s hmotou, index lomu (Cauchyho rovnice), lom a odraz světla (Snellův zákon), ohyb a interference světla, refrakce. Refraktometrie:Abbeho refraktometr, ponorné refraktometry, využití v praxi. Interferometrie: Popis interferometru, aplikace. Polarimetrie: Polarizace světla, optická otáčivost, optické antipody (příklady aminokyselin, sacharidů apod.), využití v praxi (sacharimetrie). 3. Modely atomu, kvantová čísla, výběrová pravidla přechodu elektronů, Boltzmanův zákon, vznik atomových spekter, šířka spektrálních čar (Heisenbergův princip neurčitosti, Dopplerův a Lorentzův jev). Disperze na hranolu a mřížce, rozlišení spektrálních čar, detekce elektromagnetického záření. Atomová emisní spektrometrie: Způsoby atomizace a excitace, typy monochromátorů a detektorů, kvantitativní využití (Lomakinův vztah), kvantometrie, praktické využití. 4. Atomová absorpční spektrometrie: Absorbance, závislost na koncentraci a délce absorp. prostředí (Lambert-Beerův zákon), transmitance, zdroje záření, způsoby atomizace (plamenová, elektrotermická, generování hydridů a studených par rtuti), možnosti korekce měření, monochromátory, detektory, analyzátory rtuti, praktické využití. 5. Interakce rentgenova záření s hmotou, vznik rentgenových spekter (spojitá a čárová spektra), Augerovy elektrony, shake-up přechody, kvantový výtěžek. Rentgenová fluorescenční spektrometrie: Zdroje RTG záření, úprava vzorků, vlnová disperze na rovinných a ohnutých krystalech (Braggova rovnice, Rowlandova kružnice), typy detektorů, energetická disperze, kvantometrie, praktické využití,. 6. Rentgenová prášková difrakce: Krystalické roviny, Müllerovy indexy, Debyeova-Scherrerova metoda, hodnocení spekter, praktické využití. Elektronová spektroskopie: Wehneltův válec, analyzátory elektronů. Elektronová spektroskopie pro chemickou analýzu (ESCA), Augerova spektroskopie, elektronová mikroanalýza a spektroskopie, využití. 7. Interakce molekul a elektromagnetichého záření. Vznik molekulových (elektronových) spekter: Výběrová pravidla, teorie LCAO, teorie ligandového pole, charge-transfer komplexy, ovlivnění polohy a intenzity molekulových pásů. Spektrometrie UV-VIS: Zdroje záření, monochromátory, typy kyvet, detektory, praktické využití v UV a VIS oblasti. Luminiscenční spektrometrie: Fluorescence, fosforescence, praktické využití. 8. Vibrace molekul: Harmonický a anharmonický oscilátor, vlnočet, výběrová pravidla, valenční a deformační vibrace, charakteristické vlnočty. Infračervená spektrometrie: Zdroje záření, úprava vzorku, rozpouštědla, monochromátory, detektory infračerveného záření, spektra vybraných látek, Fourierova transformace, praktické využití. 9. Spin jádra, orientace jádra ve vnějším magnetickém poli, Boltzmanův zákon, Larmorova frekvence, relaxační procesy, chemický posun, integrální intenzita, spin-spinové interakce, štěpení spektrálních čar, interpretace spekter, praktické využití. NMR spektrometrie: Popis aparatury, interpretace spekter. Způsoby ionizace molekul, fragmentace, separace iontů v magnetickém a elektrickém poli, detekce iontů. Hmotnostní spektrometrie: Popis zařízení, praktické využití. 10. Elektrochemický potenciál (Petersova a Nernstova rovnice), druhy elektrod, referentní elektrody, iontově selektivní elektrody, potenciometrie přímá a potenciometrická titrace, využití potenciometrie v praxi. Vodivost slabých a silných elektrolytů, měření vodivosti, konduktometrie přímá a konduktometrické titrace, využití v praxi. 11. Elektrolýza, přenos hmoty při elektrolýze, difúzní a kapacitní proud, Ilkovičova rovnice. Polarografie: Polarografické křivky, půlvnový potenciál, rušivé vlivy a jejich eliminace, pulzní metody, praktické využití. Voltametrie: Typy elektrod, stripping voltametrie, využití v praxi. 12. Separační metody v analytické chemii, chromatografie plošná a kolonová. Principy dělení v chromatografii, chromatogram, teorie chromatografického patra, van Deemterova křivka. Plynová chromatografie: Nosné plyny, nástřik vzorku, typy kolon, detektory (včetně GC-MS), příklady využití. Kapalinová chromatografie: Volba mobilní a stacionární fáze, dávkování vzorku, kolony, detektory, gelová a iontová chromatografie, příklady využití. 13. Migrace iontů v elektrickém poli, mobilita a její ovlivnění, elektroosmotický tok. Elektroforéza plošná a kapilární: Dávkování vzorků, kapiláry, nosný elektrolyt, detekce, praktické využití. Izotachoforéza: Samozaostřující efekt, volba vedoucího a zakončujícího elektrolytu, jednokolonové a dvoukolonové uspořádání, detekce, spojení izotachoforézy a elektroforézy, praktické využití. Izoelektrická fokusace: Princip, využití v praxi. 14. Statistické zpracování výsledků chemické analýzy: Chyby měření, normální rozdělení a jeho parametry, interval spolehlivosti, testy odlehlosti hodnot, testy správnosti výsledků a shodnosti dvou průměrů, testování přesnosti dvou metod, referenční materiály.

Podmínky absolvování předmětu

Prezenční forma (platnost od: 1960/1961 letní semestr, platnost do: 2013/2014 letní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodů
Zápočet a zkouška Zápočet a zkouška 100 (100) 51
        Zápočet Zápočet 45 (45) 0
                Laboratorní práce Laboratorní práce 20  0
                Písemka Písemka 25  0
        Zkouška Zkouška 55 (55) 0
                Ústní zkouška Ústní zkouška 55  0
Rozsah povinné účasti:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.ZaměřeníFormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2011/2012 (B3909) Procesní inženýrství (3911R008) Chemické a fyzikální metody zkoušení materiálu P čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2010/2011 (B3909) Procesní inženýrství (3911R008) Chemické a fyzikální metody zkoušení materiálu P čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2009/2010 (B3909) Procesní inženýrství (3911R008) Chemické a fyzikální metody zkoušení materiálu P čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2008/2009 (B3909) Procesní inženýrství (3911R008) Chemické a fyzikální metody zkoušení materiálu P čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2007/2008 (B3909) Procesní inženýrství (3911R008) Chemické a fyzikální metody zkoušení materiálu P čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2006/2007 (B3909) Procesní inženýrství (3911R008) Chemické a fyzikální metody zkoušení materiálu P čeština Ostrava 3 povinný stu. plán
2005/2006 (B3909) Procesní inženýrství (3911R008) Chemické a fyzikální metody zkoušení materiálu P čeština Ostrava 3 povinný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku