Kód predmetu:

N418I0_4B

Názov predmetu:

Inštrumentálne metódy analýzy

Druh, rozsah a metóda vzdelávacích činností:

prednáška – 2 hod. týždenne (prezenčná metóda)
cvičenie – 2 hod. týždenne (prezenčná metóda)

Počet kreditov:

4

Odporúčaný semester:

Biotechnológia – bakalársky (denná prezenčná), 5. semester
Chemické inžinierstvo – bakalársky (denná prezenčná), 5. semester
Potraviny, výživa, kozmetika – bakalársky (denná prezenčná), 5. semester
Automatizácia, informatizácia a manažment v chémii a potravinárstve – bakalársky (denná prezenčná), 5. semester
Riadenie procesov – bakalársky (denná prezenčná), 5. semester

Stupeň štúdia:

1.

Podmieňujúce predmety:

žiadne

Podmienky na absolvovanie predmetu:

V priebehu semestra sa píšu tri písomné testy spolu za 24 bodov, ktoré sú bonusovými bodmi ku skúške. Skúška sa skladá z dvoch druhov testov, spolu je hodnotená 98 bodmi. Na úspešné absolvovanie skúšky je potrebných 50 % z každého testu.

Výsledky vzdelávania:

Študent má vedomosti o princípoch experimentálnych metód a základoch prístrojovej techniky, ktoré sa používajú na získavanie informácií o chemickom zložení reálnych objektov, jeho časových zmenách a priestorovej distribúcii. Ovláda základné elektroanalytické, chromatografické a spektrometrické metódy a techniky meraní, vrátane spracovania meraní a odvodenia finálneho výsledku merania, s charakteristikami kvalitativnej a kvantitatívnej analýzy. Je oboznámený s aplikáciami analytických metód na analýzu biologických vzoriek, analýzu potravín, vzoriek zo životného prostredia a technológií, a na kontrolu a riadenie procesov.

Stručná osnova predmetu:

1.

základné koncepcie a pojmy analytickej chémie, základy tvorby analytického signálu, princípy a využitie inštrumentálnych metód analýzy, elektroanalytické, spektrálne a chromatografické metódy analýzy, prehľad ďalších analytických metód. (dotácia 2/2)

a. Všeobecné aspekty analytickej chémie. Predmet analytickej chémie. Analytický proces ako koncepcia získavania analytických informácií. Rozdelenie a výber analytických metód. Kvalitatívne versus ekonomické požiadavky na chemickú analýzu. Zásady odberu vzoriek, neistota vzorkovania. Príprava a úprava analytickej vzorky. Analytické chemické meranie (spoločné koncepcie pre chemické a fyzikálne postupy merania), princípy analytických meraní. Signály v analytickej chémii. Charakteristiky detektorov. Signál a šum. b. Nadväznosť meraní, justovanie, kalibrácia a overovanie, regresia a kalibrácia, neistota kalibrácie, referenčné materiály, štandardná vzorka, prídavkové metódy. Výsledok merania (správnosť presnosť, chyby a neistoty výsledkov merania). Vyhodnotenie analytickej informácie, informačný obsah kvantitatívnej analýzy. Zabezpečenie kvality v analytickej chémii, akreditácia. Správna laboratórna prax. Validácia metód. Štatistická kontrola kvality. Analytická chémia v technológii a praxi. c. Fyzikálne a fyzikálnochemické postupy na získanie analytickej informácie. Elektrochemické interakcie ako základ analytického signálu. Elektrochemické analytické metódy. Základné pojmy elektroanalytickej chémie. Meranie elektrických veličín v chemickom laboratóriu. Konduktometria. Potenciometria. Priama potenciometria, meranie pH, pX. Potenciometrické titrácie. Prídavkové metódy. Potenciometrické detektory. d. Elektrolýza a elektrochemické reakcie. Polarizačné i -- E krivky. Elektrogravimetria, coulometria pri riadenom potenciáli, coulometrické titrácie. Voltampérometria na elektródach s konštantným povrchom. Elektrolýza za voltampérometrických podmienok. Polarografia. Metódy polarografickej analýzy. Cyklická voltampérometria. Spôsoby scitlivenia voltampérometrických metód. Elektrochemická rozpúšťacia analýza. Voltampérometrické titrácie. Ampérometrické a biampérometrické titrácie. Potenciometrické titrácie s polarizovanými elektródami. e. Chromatografická analýza -- všeobecné aspekty. Princípy separácie látok, základné pojmy, rozdelenie chromatografických metód. Chemické interakcie ako základ chromatografickej separácie. Rozdeľovacia, adsorpčná, ionexová, gélová a afinitná chromatografia. Chromatogram, elučné charakteristiky, elučné indexy, tvar píkov, teórie chromatografického procesu, základné rovnice, rozlíšenie, separačná účinnosť. f. Kolónová chromatografia. Experimentálne usporiadanie, kvalitatívna a kvantitatívna analýza. Kvapalinová chromatografia. Mobilné a stacionárne fázy. Dávkovače. Detektory. g. Plynová chromatografia. Mobilné a stacionárne fázy. Dávkovače. Teplotný režim. Analytické využitie. h. Chromatografia v plošnom usporiadaní. Tenkovrstvová a papierová chromatografia. Stacionárne a mobilné fázy. Spôsoby vyvíjania a vyhodnocovania chromatogramov. Analytické využitie. Elektromigračné metódy. Elektroforéza. Izotachoforéza. Analytické využitie. Kombinované separačné metódy. i. Interakcia elektromagnetického žiarenia s analytom a druhy analytických signálov. Emisia elektromagnetického žiarenia ako nositeľ analytickej informácie. Atómová emisná spektrometria. Plameňová fotometria. ICP. Luminiscenčná analýza. Mnohozložková spektrálna analýza. Atómová fluorescenčná spektrometria, spektrometria röntgenových lúčov. Augerova elektrónová spektrometria; fotoelektrónová spektrometria; hmotnostná spektrometria (atómová). j. Analytické metódy založené na absorpcia elektromagnetického žiarenia. Atómová absorpčná spektrometria. Molekulová absorpčná spektrometria (UV/VIS). Infračervená spektrometria. Ramanova spektrometria. Absorpcia elektromagnetického žiarenia pri súčasnom pôsobení magnetického poľa. NMR a EPR spektrometria. Hmotnostná spektrometria. Hmotnostná spektrometria organických látok. Kombinovanie metód molekulovej spektrometrie k. Analytické metódy založené na rozptyle elektromagnetického žiarenia. Turbidimetria. Nefelometria. Chirooptické metódy a metódy založené na zmene smeru šírenia žiarenia. Polarimetria a spektropolarimetria. Refraktometria a interferometria. Rádioanalytické metódy, aktivačná analýza. l. Bioanalytické metódy. Prietokové metódy, kombinované techniky. Získavanie analytických informácií pre technologické procesy a procesová analýza. Zvláštnosti aplikácií AC v rôznych oblastiach praxe -- klinická analýza, analýza zložiek životného prostredia, vôd, kalov a sedimentov, analýza pôd, ovzdušia, analýza v metalurgii, analýza potravín.

Odporúčaná literatúra:

Základná:

• GARAJ, J. – HLADKÝ, Z. – LABUDA, J. Analytická chémia I. Bratislava : STU v Bratislave, 1996. 188 s. ISBN 80-227-0838-0.
• BUSTIN, D. Analytická chémia II. Bratislava: STU v Bratislave, 1996. 213 s. ISBN 80-227-0885-2.
• TARAPČÍK, P. Zbierka príkladov z analytickej chémie. Bratislava : STU v Bratislave, 1995. 253 s. ISBN 80-227-0777-5.
• TARAPČÍK, P A K. Analytická chémia: Seminárne cvičenia - riešené príklady. Bratislava : STU v Bratislave, 2001. 145 s. ISBN 80-227-1469-0.
• PURDEŠOVÁ, A. Praktikum z analytickej chémie. Bratislava: STU, 2011. 242 s. ISBN 978-80-227-3555-1.

Odporúčaná:

• Labuda, J. a kol, Analytická chémia, Bratislava, STU v Bratislave, 2014

Jazyk, ktorého znalosť je potrebná na absolvovanie predmetu:

slovenský jazyk, anglický jazyk

Celkový počet hodnotených študentov:

367

A 25.3 %

B 17.7 %

C 18.5 %

D 20.7 %

E 16.9 %

FX 0.9 %

Garant predmetu:

doc. Ing. Katarína Hroboňová, PhD.

Dátum poslednej zmeny:

19. 9. 2019

AIS: 2023/2024   2021/2022   2019/2020   2018/2019   2017/2018