651-2225/01 – Analytická chemie II. (ACHII)
| Garantující katedra | Katedra chemie a fyzikálně-chemických procesů | Kredity | 7 |
| Garant předmětu | prof. Ing. Petr Praus, Ph.D. | Garant verze předmětu | prof. Ing. Petr Praus, Ph.D. |
| Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | | |
| | Jazyk výuky | čeština |
| Rok zavedení | 2022/2023 | Rok zrušení | |
| Určeno pro fakulty | FMT | Určeno pro typy studia | bakalářské |
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
Ostatní aktivity
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:
Doporučená literatura:
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
Zápočtový test a ústní zkouška.
E-learning
Další požadavky na studenta
Znalosti z obecné, anorganické, organické a fyzikální chemie.
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. 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.
7. 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.
8. 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.
9. 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.
10. 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.
11. 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.
12. 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