617-1405/02 – Analytická chemie II (ACh2)
| Garantující katedra | Katedra chemie | 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 | 2014/2015 | Rok zrušení | 2020/2021 |
| 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 P., Vontorová J.,: Analytická chemie II. VŠB-TUO, Ostrava, 2015, 158 s.
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] Holzbecher, Churáček: Analytická chemie. SNTL, Praha 1987.
[4] 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
Splnění všech úkolů zadaných v analytické laboratoři
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. 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.
10. 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.
11. 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.
12. 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.
13. 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