Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Metody analityczne w badaniach środowiska
Tok studiów:
2018/2019
Kod:
JFT-2-018-s
Wydział:
Fizyki i Informatyki Stosowanej
Poziom studiów:
Studia II stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Fizyka Techniczna
Semestr:
0
Profil kształcenia:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Polski
Forma i tryb studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Osoba odpowiedzialna:
dr inż. Nęcki Jarosław (necki@agh.edu.pl)
Osoby prowadzące:
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)
Krótka charakterystyka modułu

Opis efektów kształcenia dla modułu zajęć
Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Powiązania z EKK Sposób weryfikacji efektów kształcenia (forma zaliczeń)
Wiedza
M_W001 posiada wiedzę o fizycznych podstawach wybranych metod analizy instrumentalnej wykorzystywanych w badaniach środowiskowych FT2A_W03, FT2A_W02, FT2A_W01 Egzamin
M_W002 zna podstawowe zasady prowadzenia pomiarów wybranych parametrów środowiskowych z wykorzystaniem metod analizy instrumentalnej FT2A_W03, FT2A_W05, FT2A_W02 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
Umiejętności
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 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
M_U002 potrafi zaprojektować, przeprowadzić i opracować prosty pomiar wybranych parametrów środowiskowych oraz ocenić jego niepewność FT2A_U05, FT2A_U04, FT2A_U06 Aktywność na zajęciach
Kompetencje społeczne
M_K001 potrafi konstruktywnie współpracować w zespole wykonującym ćwiczenia laboratoryjne FT2A_K03, FT2A_K01
Matryca efektów kształcenia w odniesieniu do form zajęć
Kod EKM Student, który zaliczył moduł zajęć wie/umie/potrafi Forma zajęć
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Inne
E-learning
Wiedza
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 + - + - - - + - - - -
Umiejętności
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 - - - - - - + - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 potrafi konstruktywnie współpracować w zespole wykonującym ćwiczenia laboratoryjne - - - - - - + - - - -
Treść modułu zajęć (program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład:
  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.

Ćwiczenia laboratoryjne:
  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.

Zajęcia praktyczne:
  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

Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 114 godz
Punkty ECTS za moduł 4 ECTS
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 15 godz
Przygotowanie do zajęć 30 godz
Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe 4 godz
Przygotowanie sprawozdania, pracy pisemnej, prezentacji, itp. 15 godz
Udział w wykładach 30 godz
Udział w ćwiczeniach laboratoryjnych 15 godz
Udział w zajęciach terenowych 5 godz
Pozostałe informacje
Sposób obliczania oceny końcowej:

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

Wymagania wstępne i dodatkowe:

Nie podano wymagań wstępnych lub dodatkowych.

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

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.

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

Nie podano dodatkowych publikacji

Informacje dodatkowe:

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.