Module also offered within study programmes:
General information:
Name:
Analytical Methods in Environmental Studies
Course of study:
2018/2019
Code:
JFT-2-018-s
Faculty of:
Physics and Applied Computer Science
Study level:
Second-cycle studies
Specialty:
-
Field of study:
Technical Physics
Semester:
0
Profile of education:
Academic (A)
Lecture language:
Polish
Form and type of study:
Full-time studies
Course homepage:
 
Responsible teacher:
dr inż. Nęcki Jarosław (necki@agh.edu.pl)
Academic teachers:
dr inż. Nęcki Jarosław (necki@agh.edu.pl)
prof. dr hab. inż. Różański Kazimierz (rozanski@fis.agh.edu.pl)
dr inż. Wachniew Przemysław (wachniew@agh.edu.pl)
dr inż. Gorczyca Zbigniew (Zbigniew.Gorczyca@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 potrafi konstruktywnie współpracować w zespole wykonującym ćwiczenia laboratoryjne FT2A_K03, FT2A_K01
Skills
M_U001 potrafi przeprowadzić pomiary wybranych parametrów środowiskowych (stężenie wybranych substancji w powietrzu, skład izotopowy, pH, przewodnictwo jonowe) z wykorzystaniem poznanych metod analitycznych FT2A_U01, FT2A_U04, FT2A_U03 Execution of laboratory classes
M_U002 potrafi zaprojektować, przeprowadzić i opracować prosty pomiar wybranych parametrów środowiskowych oraz ocenić jego niepewność FT2A_U05, FT2A_U04, FT2A_U06 Activity during classes
Knowledge
M_W001 posiada wiedzę o fizycznych podstawach wybranych metod analizy instrumentalnej wykorzystywanych w badaniach środowiskowych FT2A_W03, FT2A_W02, FT2A_W01 Examination
M_W002 zna podstawowe zasady prowadzenia pomiarów wybranych parametrów środowiskowych z wykorzystaniem metod analizy instrumentalnej FT2A_W03, FT2A_W05, FT2A_W02 Execution 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 potrafi konstruktywnie współpracować w zespole wykonującym ćwiczenia laboratoryjne - - - - - - + - - - -
Skills
M_U001 potrafi przeprowadzić pomiary wybranych parametrów środowiskowych (stężenie wybranych substancji w powietrzu, skład izotopowy, pH, przewodnictwo jonowe) z wykorzystaniem poznanych metod analitycznych - - - - - - + - - - -
M_U002 potrafi zaprojektować, przeprowadzić i opracować prosty pomiar wybranych parametrów środowiskowych oraz ocenić jego niepewność - - - - - - + - - - -
Knowledge
M_W001 posiada wiedzę o fizycznych podstawach wybranych metod analizy instrumentalnej wykorzystywanych w badaniach środowiskowych + - + - - - + - - - -
M_W002 zna podstawowe zasady prowadzenia pomiarów wybranych parametrów środowiskowych z wykorzystaniem metod analizy instrumentalnej + - + - - - + - - - -
Module content
Lectures:
  1. Budowa i zakres wykorzystywania elektrod do pomiaru pH. Elektrody jonoselektywne – budowa, używane materiały, fizyczne podstawy działania

    Budowa i zakres wykorzystania elektrod do pomiaru pH. Elektrody jonoselektywne – budowa, używane materiały, fizyczne podstawy działania. Metody kalibracji i przygotowania elektrod do pracy. Problemy w trakcie pomiarów i sposoby interpretacji wyników.

  2. Spektrometria IR i UV

    Techniki FTIR; Instrumenty pomiarowe z wykorzystaniem podczerwieni, ultrafioletu; omówienie technik korekty liniowości i problemów kalibracyjnych.

  3. Spektrometria laserowa strat we wnęce optycznej

    Budowa i podstawy fizyczne analizatorów „CRDS”, zakres stosowania.

  4. Chromatografia cieczowa i cienkowarstwowa

    Rys historyczny i rozwój technik pomiarów chromatograficznych; obszary zastosowań, metody przygotowania próbek, przegląd kolumn i detektorów sosowanych współcześnie.

  5. Pomiary kolorymetryczne

    Omówienie aktualnie dostępnych na rynku zestawów do analiz kolorymetrii. Problemy kalibracyjne.

  6. Analizatory półprzewodnikowe i podręczne zestawy pomiaru składu próbek

    Współcześnie stosowane techniki półprzewodnikowe pomiaru wysokich stężeń gazów. Podręczne rentgenowskie analizatory zawartości metali w próbkach oraz identyfikacji materiałów.

Laboratory classes:
  1. Metody pobierania próbek gazowych

    Wprowadzenie do analizy próbek lotnych w różnych matrycach i warunkach;
    przegląd metodyki pobierania próbek gazowych, metody sorpcyjne, ekstrakcja, wzbogacanie.

  2. Chromatografia gazowa

    Teoria rozdziału chromatograficznego i omówienie współcześnie stosowanych kolumn i detektorów chromatograficznych;
    współczesne sprzężone techniki chromatograficzne: GCMS, GCQQQ, GCTOF, GCQTOF, ICPQQQ

  3. Spektrometria mas

    Podstawy fizyczne spektometrii mas. Elementy funkcjonalne spektrometrów mas. Spektrometria mas stosunków izotopowych. Metody spektrometrii mas w badaniach powierzchni (SIMS, Nano-SIMS). Spektrometria mas w badaniach biochemicznych.

Practical classes:
  1. Chromatografia

    Chromatografia: (i) badanie wydajności respiracji heterogenicznej, utleniania metanu i wydajności procesów nitryfikacyjnych w powierzchniowych warstwach gleby przy użyciu komór statycznych, spektroskopu IR, chromatografii gazowej; (ii) oznaczenia zawartości metanu i podtlenku azotu w wydychanym powietrzu (kalibracja, całkowanie chromatogramów, ocena niepewności, program Chemstation).; (iii) badanie zawartości gazów rozpuszczonych w wodzie metodą dynamicznej analizy fazy nadpowierzchniowej;

  2. Elektrody

    Pomiary wykonywane przy użyciu elektrod. Kalibracja i przeprowadzenie pomiaru w warunkach terenowych

  3. spektrometria mas

    Pomiary składu izotopowego prób środowiskowych z wykorzystaniem spektrometru IRMS
    Przygotowanie spektrometru IRMS i przeprowadzenia pomiaru składu izotopowego próbki wody oraz atmosferycznego dwutlenku węgla

Student workload (ECTS credits balance)
Student activity form Student workload
Summary student workload 114 h
Module ECTS credits 4 ECTS
Realization of independently performed tasks 15 h
Preparation for classes 30 h
Examination or Final test 4 h
Preparation of a report, presentation, written work, etc. 15 h
Participation in lectures 30 h
Participation in laboratory classes 15 h
Participation in fieldworks 5 h
Additional information
Method of calculating the final grade:

Do oceny końcowej wchodzą oceny z przygotowania i realizacji ćwiczeń laboratoryjnych (L1, L2, L3) oraz ocena z pisemnego sprawdzianu wiedzy uzyskanej na wykładzie (W).

Ocena końcowa (OK) obliczana jest jako średnia ważona: OK = 0.2xL1+0.2xL2+0.2xL3+0.4xW

Prerequisites and additional requirements:

Prerequisites and additional requirements not specified

Recommended literature and teaching resources:

1. W. Żuk (red.) – Spektrometria mas i elektromagnetyczna separacja izotopów, PWN, Warszawa, 1980
2. E. de Hoffmann, J. Charette, V. Stroobant – Spektrometria mas. WNT, Warszawa 1998
3. Praca zbiorowa: Fizyczne metody badań w biologii, medycynie i ochronie środowiska, WNT, Warszawa 1999.
4. P. De Groot (ed) – Handbook of stable isotope analytical techniques, Elsevier, 2004.
5. Z. Witkiewicz – Podstawy chromatografii, WNT, Warszawa 1992, 2000.
6. D. L. Andrews (Ed.) Encyclopedia of Applied Spectroscopy, Wiley-VCH, 2009.

Scientific publications of module course instructors related to the topic of the module:

Additional scientific publications not specified

Additional information:

Nieobecności usprawiedliwione na ćwiczeniach laboratoryjnych będą odrabiane w dodatkowym terminie. W rzypadku nieobecności nieusprawiedliwionej (dopuszczona maksymalnie 1) można odrobić zajęcia w dodatkowym terminie uzgodnionym z prowadzącycm zajęcia.