615-0803/01 – Organická analýza (OA)

Garantující katedraKatedra analytické chemie a zkoušení materiáluKredity6
Garant předmětudoc. RNDr. Ervín Kozubek, CSc.Garant verze předmětudoc. RNDr. Ervín Kozubek, CSc.
Úroveň studiapregraduální nebo graduálníPovinnostpovinný
Ročník2Semestrzimní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2004/2005Rok zrušení2013/2014
Určeno pro fakultyFMTUrčeno pro typy studianavazující magisterské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
KOZ60 doc. RNDr. Ervín Kozubek, CSc.
VON37 Ing. Jiřina Vontorová, Ph.D.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zápočet a zkouška 3+2

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

Seznámit se s instrumentálními metodami v organické analýze. Hlavní pozornost je věnována separačním a spektrálním metodám a jejich užití při analýze organických látek.

Vyučovací metody

Přednášky
Experimentální práce v laboratoři
Projekt

Anotace

Předmět je nadstavbou předmětu Anorganická analýza v oblasti popisu struktury organických látek, jak z hlediska teoretického, tak i praktického (prohloubení spektrálních a separačních metod instrumentální strukturní analýzy). Částečně je také věnován klasické organické analýze funkčních skupin a jejich reakcím.

Povinná literatura:

[1] Praus, P., Dombek V., Klika Z. Základy analytické chemie VŠB-TUO, Ostrava, 2001, 110 s. [2] Stránský, Z. a kol. Analýza organických sloučenin UP, Olomouc,1981. 235 s. [3] Holzbecher, Z., Churáček J.a kol. Analytická chemie SNTL, Praha 1987, 664 s. [4] Zýka, J. a kol. Analytická příručka 1. a 2. díl, SNTL, Praha např. 1973 a 1988. [5] Kalous, V. a kol. Metody chemického výzkumu SNTL Alfa, Praha 1987. 431s. [6] Böhm, S., Smrčková-Voltrová S. Strukturní analýza organických látek Skripta, VŠCHT Praha, Praha, 1995.

Doporučená literatura:

[1] Churáček, J. a kol. Analytická separace látek SNTL, Praha, 1990, 384 s. [2] Kalous, V. Jak moderní chemie zkoumá strukturu molekul SNTL, Praha, 1983, 152 s.

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

E-learning

Další požadavky na studenta

Nejsou žádné další požadavky na studenty.

Prerekvizity

Kód předmětuZkratkaNázevPovinnost
9360-0001 AA Anorganická analýza Doporučená

Korekvizity

Předmět nemá žádné korekvizity.

Osnova předmětu

1. Příprava vzorku k analýze a předběžné zkoušky. Příprava vzorku pro stopovou analýzu: extrakce kapalinou, extrakce sorbentem, extrakce plynem-headspace analýza, čištění extraktu, vlastnosti (skupenství, barva, zápach; rozpustnost, rozdělení do skupin). 2. Elektronová spektroskopie (UV, VIS), luminiscenční spektroskopie. Molekulové orbitaly, chromofor, teorie LCAO, teorie ligandového pole, charge transfer komplexy, výběrová pravidla, auxochrom, 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. 3. Infračervená spektroskopie. Rotační a rotačně vibrační spektra malých molekul, harmonický a anharmonický oscilátor, vlnočet, výběrová pravidla, typy vibrací. výpočet délek vazeb, klasický infračervený spektrometr, příprava vzorků plynů, kapalin a pevných látek k měření, analýza spektra, interpretace fundamentálních frekvencí, spektroskopie organických molekul. FTIR přístroje, spektroskopie kvalitativní a kvantitativní vyhodnocování stanovovaných složek. Blízká IR (NIR) . 4. Ramanova spektroskopie. Polarizace molekul indukovaná a permanentní, Rayleighův rozptyl, Stokesovy a Anti-Stokesovy linie. Instrumentace: laserove zdroje, monochromátory, detektory, využití (např. v biologii). Nukleární magnetická rezonanční spektroskopie. Jaderný spin, magnetický moment, Larmorova frekvence, Boltzmannovo rozdělení, relaxace spin-mřížka, relaxace spin-spin, chemický posun (vliv aromatického jádra, izolované dvojné a trojné vazby), spektra 1. řádu, interakční konstanta. 5. Nukleární magnetická rezonanční spektroskopie (pokračování). NMR spektra vyšších řádů, zjednodušování spekter (posuvná činidla, deuterizace, decoupling), vliv chemické výměny v NMR spektrech. Instrumentace a vyhodnocování spekter, spektra vybraných organických látek. 13C-NMR spektrometrie, Pulzní metody, Fourierova transformace, akumulace dat, příklady spekter. 6. Hmotnostní spektrometrie. Molekulový ion a fragmentace, základní fragmentační mechanismy, fragmentace některých organických sloučenin. Způsoby ionizace (EI, CHI, MALDI, API, FAB atd.) 7. Hmotnostní spektrometrie (pokračování). Způsoby separace a detekce iontů (jednoduchá a dvojí fokuzace, průletový analyzátor), příklady fragmentace iontů, stanovení molekulové hmotnosti, určení sumárního vzorce, příklady a interpretace hmotnostních spekter. 8. Spojení spektrálních metod. Identifikace látek pomocí spekter UV-VIS, MS, IČ a NMR a elementární analýzy, praktické příklady. 9. Elektrochemické metody v organické analýze. Elektrolýza, přenos hmoty při elektrolýze, difúzní a kapacitní proud, Ilkovičova rovnice. Polarografie: Polarografické křivky, půlvlnový potenciál, rušivé vlivy a jejich eliminace, pulzní metody, praktické využití. Voltametrie, stripping voltametrie, coulometrie. 10. Plynová chromatografie. Nosné plyny, nástřik vzorku, náplně kolon, detektory (včetně GC-MS), pyrolýzní chromatografie, derivatizace organických látek. Separace alifatických a aromatických uhlovodíků, alkoholů a fenolů, karboxylových kyselin, esterů a aminokyselin, karbonylových látek, aminů a amidů. Příklady využití v analýze složek životního prostředí (PAU, PCB, vybrané pesticidy, dioxiny, těkavé halogenované látky, fenoly apod.). 11. Kapalinová chromatografie. Volba mobilní a stacionární fáze, dávkování vzorku, kolony, detektory, gelová a iontová chromatografie. Separace aromatických uhlovodíků, esterů karboxylových kyselin a aminokyselin, aminů a amidů, příklady využití při analýze složek životního prostředí (PAU, vybrané pesticidy, fenoly atd.). 12. Elektromigrační metody. Kapilární zónová elektroforéza, gelová elektroforéza, kapilární izotachoforéza, izoelektrická fokusace. Popis základních teoretických principů a instrumentace. Využití při separaci karboxylovýh kyselin, fenolů, aminů a aminokyselin, peptidů a bílkovin, humínových látek, fragmentů DNA, chirální separace. 13. Spojení spektrálních a separačních metod GC-MS, LC-MS, LC-NMR, LC/GC-FTIR, LC-UV/VIS, LC-AAS, GC-AES. Spojení obou technik (molekulové separátory), způsoby ionizace, detekce iontů. 14. Elementární analýza. Rozklad vzorku–oxidační a redukční destrukce. Důkaz a stanovení C, H, N, O, S; halogenů, dalších prvků. Důkazy funkčních skupin a identifikace organických sloučenin. Stanovení organických látek na základě reakcí funkčních skupin. Určování fyzikálních konstant. Bod tání a směsný bod tání; bod varu a destilační křivka, hustota, index lomu, optická otáčivost, spalné teplo, povrchové napětí atd.

Podmínky absolvování předmětu

Prezenční forma (platnost od: 2012/2013 zimní 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  20
        Zkouška Zkouška 55  31
Rozsah povinné účasti:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.ZaměřeníFormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2013/2014 (N3909) Procesní inženýrství (3911T008) Chemické a fyzikální metody zkoušení materiálu P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2012/2013 (N3909) Procesní inženýrství (3911T008) Chemické a fyzikální metody zkoušení materiálu P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2011/2012 (N3909) Procesní inženýrství (3911T008) Chemické a fyzikální metody zkoušení materiálu P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2010/2011 (N3909) Procesní inženýrství (3911T008) Chemické a fyzikální metody zkoušení materiálu P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2009/2010 (N3909) Procesní inženýrství (3911T008) Chemické a fyzikální metody zkoušení materiálu P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2008/2009 (N3909) Procesní inženýrství (3911T008) Chemické a fyzikální metody zkoušení materiálu P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2007/2008 (N3909) Procesní inženýrství (3911T008) Chemické a fyzikální metody zkoušení materiálu P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2006/2007 (N3909) Procesní inženýrství (3911T008) Chemické a fyzikální metody zkoušení materiálu P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán
2005/2006 (N3909) Procesní inženýrství (3911T008) Chemické a fyzikální metody zkoušení materiálu P čeština Ostrava 2 povinný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku