615-0405/02 – Analytická chemie II (ACh2)
| Garantující katedra | Katedra analytické chemie a zkoušení materiálu | Kredity | 5 |
| Garant předmětu | prof. Ing. Petr Praus, Ph.D. | Garant verze předmětu | prof. Ing. Petr Praus, Ph.D. |
| Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | Povinnost | povinný |
| Ročník | 1 | Semestr | zimní |
| | Jazyk výuky | čeština |
| Rok zavedení | 2006/2007 | Rok zrušení | 2013/2014 |
| Určeno pro fakulty | HGF | Určeno pro typy studia | navazující magisterské |
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
E-learning
Další požadavky na studenta
Nejsou žádné další požadavky na studenty.
Prerekvizity
Předmět nemá žádné prerekvizity.
Korekvizity
Předmět nemá žádné korekvizity.
Osnova předmětu
1. 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).
2. 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.
3. 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 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
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky
Předmět neobsahuje žádné hodnocení.