Module also offered within study programmes:
General information:
Name:
Chemiczna analiza instrumentalna
Course of study:
2012/2013
Code:
DIS-1-206-s
Faculty of:
Mining Surveying and Environmental Engineering
Study level:
First-cycle studies
Specialty:
-
Field of study:
Environmental Engineering
Semester:
2
Profile of education:
Academic (A)
Lecture language:
Polish
Form and type of study:
Full-time studies
Responsible teacher:
prof. dr hab. inż. Baś Bogusław (bas@agh.edu.pl)
Academic teachers:
prof. dr hab. inż. Baś Bogusław (bas@agh.edu.pl)
dr inż. Niewiara Ewa (niewiara@agh.edu.pl)
dr Reczyński Witold (wreczyn@agh.edu.pl)
Module summary

Description of learning outcomes for module
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Connections with FLO Method of learning outcomes verification (form of completion)
Social competence
M_K001 rozumie potrzebę ciągłego aktualizowania i poszerzania wiedzy z zakresu chemii i instrumentalnej analizy chemicznej IS1A_K01 Activity during classes
M_K002 ma świadomość roli społecznej absolwenta uczelni technicznej, rozumie potrzebę formułowania i przekazywania społeczeństwu informacji i opinii dotyczacych osiągnięć techniki i innych aspektów działalności inżynierskiej IS1A_K08 Participation in a discussion
M_K003 potrafi pracować w grupie IS1A_K03 Execution of laboratory classes,
Involvement in teamwork
Skills
M_U001 potrafi zdefiniować problem analityczny i w oparciu o rodzaj i wielkość próbki, a także przewidywany zakres stężenia analitu zaproponować najlepszą metodę jej analizy IS1A_U01 Activity during classes,
Test,
Execution of laboratory classes,
Completion of laboratory classes
M_U002 potrafi interpretować wyniki analizy chemicznej, wyciągać wnioski i formułować opinie na temat badanego materiału i oznaczanych analitów IS1A_U01 Activity during classes,
Test,
Execution of laboratory classes,
Completion of laboratory classes
M_U003 umie posługiwać się sprzetem laboratoryjnym, planować i przeprowadzać eksperymenty, budować proste układy pomiarowe, prowadzicćpomiary wybranych wielkości fizykochemicznych i wykonywać analizy próbek środowiskowych IS1A_U12 Activity during classes,
Test,
Execution of laboratory classes,
Completion of laboratory classes
Knowledge
M_W001 zna podstawowe pojęcia i prawa chemii, elektochemii i fizykochemii, zasady przygotowania roztworów i wyrażania stężeń oraz podstawowe właściwości najważniejszych pierwiastków i związków nieorganicznych IS1A_W03 Test,
Execution of laboratory classes,
Completion of laboratory classes
M_W002 ma więdzę na temat fizykochemicznych podstaw spektralnych, elektrochemicznych i chromatograficznych metod analizy instrumentalnej jakościowej i ilościowej IS1A_W03 Test,
Execution of laboratory classes,
Completion of laboratory classes
M_W003 zna zasady formułowania problemu analitycznego i projektowania procesu analitycznego z uwzględnieniem parametrów walidacji IS1A_W03 Test,
Execution of laboratory classes,
Completion of laboratory classes
M_W004 ma wiedzę w zakresie zasad poboru próbek środowiskowych ich konserwacji i przygotowania do analizy IS1A_W03 Test,
Execution of laboratory classes,
Completion of laboratory classes
M_W005 zna zasady pracy w laboratorium chemicznym oraz zasady i zakresy stosowalności klasycznych i instrumentalnych metod analizy chemicznej IS1A_W03 Test,
Execution of laboratory classes,
Completion of laboratory classes
M_W006 potrafi wykorzystać metody analityczne i eksperymentalne do opisu i analizy podstawowych zagadnień chemicznych oraz rozwiazywania niektórych zadań z zakresu inżynierii środowiska IS1A_U14 Activity during classes,
Test,
Completion of laboratory classes
FLO matrix in relation to forms of classes
MLO code Student after module completion has the knowledge/ knows how to/is able to Form of classes
Lecture
Audit. classes
Lab. classes
Project classes
Conv. seminar
Seminar classes
Pract. classes
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Others
E-learning
Social competence
M_K001 rozumie potrzebę ciągłego aktualizowania i poszerzania wiedzy z zakresu chemii i instrumentalnej analizy chemicznej + - - - - - - - - - -
M_K002 ma świadomość roli społecznej absolwenta uczelni technicznej, rozumie potrzebę formułowania i przekazywania społeczeństwu informacji i opinii dotyczacych osiągnięć techniki i innych aspektów działalności inżynierskiej + - - - - - - - - - -
M_K003 potrafi pracować w grupie - - + - - - - - - - -
Skills
M_U001 potrafi zdefiniować problem analityczny i w oparciu o rodzaj i wielkość próbki, a także przewidywany zakres stężenia analitu zaproponować najlepszą metodę jej analizy + - + - - - - - - - -
M_U002 potrafi interpretować wyniki analizy chemicznej, wyciągać wnioski i formułować opinie na temat badanego materiału i oznaczanych analitów + - + - - - - - - - -
M_U003 umie posługiwać się sprzetem laboratoryjnym, planować i przeprowadzać eksperymenty, budować proste układy pomiarowe, prowadzicćpomiary wybranych wielkości fizykochemicznych i wykonywać analizy próbek środowiskowych - - + - - - - - - - -
Knowledge
M_W001 zna podstawowe pojęcia i prawa chemii, elektochemii i fizykochemii, zasady przygotowania roztworów i wyrażania stężeń oraz podstawowe właściwości najważniejszych pierwiastków i związków nieorganicznych + - - - - - - - - - -
M_W002 ma więdzę na temat fizykochemicznych podstaw spektralnych, elektrochemicznych i chromatograficznych metod analizy instrumentalnej jakościowej i ilościowej + - + - - - - - - - -
M_W003 zna zasady formułowania problemu analitycznego i projektowania procesu analitycznego z uwzględnieniem parametrów walidacji + - + - - - - - - - -
M_W004 ma wiedzę w zakresie zasad poboru próbek środowiskowych ich konserwacji i przygotowania do analizy + - + - - - - - - - -
M_W005 zna zasady pracy w laboratorium chemicznym oraz zasady i zakresy stosowalności klasycznych i instrumentalnych metod analizy chemicznej + - + - - - - - - - -
M_W006 potrafi wykorzystać metody analityczne i eksperymentalne do opisu i analizy podstawowych zagadnień chemicznych oraz rozwiazywania niektórych zadań z zakresu inżynierii środowiska + - - - - - - - - - -
Module content
Lectures:
  1. Analityka chemiczna. Formułowanie problemu analitycznego. Proces analityczny
  2. Kryteria doboru i parametry metod analitycznych. Zagadnienia jakości. Wzorcowanie i kryteria walidacji. Praktyczne uwagi dotyczące analizy chemicznej.
  3. Próbka analityczna. Metody rozdzielania, mineralizacji i zagęszczania. Wzorce i materiały odniesienia.
  4. Chromatografia cienkowarstwowa, gazowa i wysokosprawna chromatografia cieczowa. Elektroforeza.
  5. Metody analizy polowej. Kierunki rozwoju analitycznych metod instrumentalnych.
  6. Metody spektrometrii emisyjnej (FAES) i absorpcyjnej (UV-Vis, AAS). Spektrometria: ICP-AES i ICP-MS.
  7. Specjacja i analiza specjacyjna. Techniki sprzężone.
  8. Metody elektrochemiczne: elektrograwimetria, kulometria, konduktometria, potencjometria i woltamperometria.
Laboratory classes:
  1. Potencjometria, konduktometria, miareczkowanie potencjometryczne i konduktometryczne

    1. Ogniwo pomiarowe i jego SEM. Elektrody wskaźnikowe i ich parametry. Metody potencjometrii bezpośredniej, miareczkowanie potencjometryczne.
    2. Podstawy teoretyczne: przewodnictwo właściwe i równoważnikowe roztworów. Detektory i układy do pomiarów przewodnictwa roztworów. Konduktometria bezpośrednia i miareczkowanie konduktometryczne.
    3. Przykłady zastosowania potencjometrii i konduktometrii w ocenie czystości wód (pH, fluorki, twardość wody).

  2. Metody spektroskopii emisyjnej (FAES) i absorpcyjnej (UV-Vis; ASA)

    1. Zasada fotometrii płomieniowej (FAES). Widmo promieniowania. Spektrofotometr płomieniowy. Przebieg analizy. Zakres zastosowań, interferencje, przyczyny popełnianych błędów. Oznaczenie Na lub K.
    2. Zasada spektrometrii UV-Vis. Prawo Lamberta-Beera. Układ pomiarowy spektrofotometru. Metody spektrofotometrii bezpośredniej i pośredniej. Oznaczenia Fe lub Cr.
    3. Zasada atomowej spektrometrii absorpcyjnej (ASA). Spektrofotometry ASA jedno- i dwuwiązkowe. Rodzaje atomizerów. Metodyka pomiaru. Interferencje i sposoby ich eliminacji. Oznaczanie Mg.

  3. Chromatografia cieczowa HPLC

    1. Pojęcia definiujące chromatografię, podstawy fizykochemiczne – adsorpcja, podział, prawo podziału Nernsta (mechanizmy rozdziału). Podstawowe pojęcia: kolumna chromatograficzna, rozwijanie chromatogramu, retencja, elucja, półka teoretyczna, sprawność kolumny. Rodzaje technik chromatograficznych. Budowa chromatografu, pompy oraz detektory.
    2. Przykład identyfikacji i ilościowego oznaczania wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych (WWA).

  4. Elektrochemiczna analiza śladów (woltamperometria)

    1. Elektrody, ogniwa i aparatura stosowane w pomiarach woltamperometrycznych.
    2. Podstawowe techniki woltamperometryczne. Zasady akumulacji i roztwarzania analitu.
    3. Woltamogram i jego interpretacja. Specjacyjne oznaczanie metali ciężkich (Pb, Cd, Cr(III) i Cr(VI)).

  5. Zasady pracy w laboratorium. Proces analityczny. Kryteria walidacji. Analiza polowa

    1. Podstawowe urządzenia i naczynia laboratoryjne, kalibracja sprzętu laboratoryjnego.
    2. Statystyczna ocena wyników eksperymentu. Funkcja pomiarowa i kalibracyjna. Zasady chemometrii.
    3. Przenośne systemy analizy polowej f-my Merck: testy paskowe; testy wizualne; kolorymetr NOVA 60 Merck. Oznaczenie: pH; amoniaku; azotanów; fenolu; fosforanów i siarczanów.

Student workload (ECTS credits balance)
Student activity form Student workload
Summary student workload 60 h
Module ECTS credits 2 ECTS
Participation in lectures 15 h
Preparation for classes 19 h
Participation in laboratory classes 15 h
Realization of independently performed tasks 10 h
Contact hours 1 h
Additional information
Method of calculating the final grade:

Ocena końcowa = 0.4 x średnia ocena laboratorium + 0.6 x średnia ocena z kolokwium zaliczeniowego

Prerequisites and additional requirements:

Obecność na zajęciach (wykładach i laboratoriach – obowiązkowa) jest uwzględniona w przypisanych punktach ECTS.
Poszczególne zajęcia laboratoryjne zaliczane są na podstawie przygotowania i aktywności studenta w trakcie zajęć oraz przedłożonych sprawozdań z wykonanych ćwiczeń.
Dopuszcza się nie więcej niż 1 (jedną) nieobecność na zajęciach w trakcie semestru.
Zaliczenie ćwiczeń laboratoryjnych stanowi warunek dopuszczenia do kolokwium zaliczeniowego.

Recommended literature and teaching resources:
  1. W.W. Kubiak, J. Gołaś, „Instrumentalne metody analizy chemicznej” Wyd. Naukowe AKAPIT, Kraków 2005.
  2. J. Minczewski, Z. Marczenko „Chemia analityczna” t.1 i t.2, Wyd. Nauk. PWN W-wa 2008
  3. W. Szczepaniak „Metody instrumentalne w analizie chemicznej” Wyd. Nauk. PWN W-wa 2008.
  4. D.A. Skoog, D.M. West, F.J. Holler, S.R. Crouch „Podstawy chemii analitycznej” T.1 i T.2 (tłum. E. Bulska i in.) Wyd. Nauk. PWN W-wa 2007.
  5. A. Hulanicki „Współczesna chemia analityczna” PWN, Warszawa 2001.
Scientific publications of module course instructors related to the topic of the module:

Additional scientific publications not specified

Additional information:

brak