Moduł oferowany także w ramach programów studiów:
Informacje ogólne:
Nazwa:
Authentication of products (Uwierzytelnianie produktów)
Tok studiów:
2019/2020
Kod:
CChK-2-103-s
Wydział:
Inżynierii Materiałowej i Ceramiki
Poziom studiów:
Studia II stopnia
Specjalność:
-
Kierunek:
Chemia w Kryminalistyce
Semestr:
1
Profil:
Ogólnoakademicki (A)
Język wykładowy:
Angielski
Forma studiów:
Stacjonarne
Strona www:
 
Prowadzący moduł:
Brożek-Płuska Beata (beata.brozek-pluska@p.lodz.pl)
Treści programowe zapewniające uzyskanie efektów uczenia się dla modułu zajęć

Familiarization with modern methods of product authentication by means of spectrometries. Student is getting knowledge about possibilities and limitations of methods of investigations applied for product authentication related to forensic applications.

Opis efektów uczenia się dla modułu zajęć
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Powiązania z KEU Sposób weryfikacji i oceny efektów uczenia się osiągniętych przez studenta w ramach poszczególnych form zajęć i dla całego modułu zajęć
Wiedza: zna i rozumie
M_W001 knows basics of operation of analytical equipment ChK2A_U03, ChK2A_U12, ChK2A_W08 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych
Umiejętności: potrafi
M_U001 can logically use given information and external data basis to solve a given problem ChK2A_U04, ChK2A_U01, ChK2A_U02 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Aktywność na zajęciach
M_U002 knows how to use analytical equipment for sample authentication ChK2A_W04, ChK2A_W06 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Aktywność na zajęciach
Kompetencje społeczne: jest gotów do
M_K001 can work in a group to solve a given problem ChK2A_K02, ChK2A_K04 Wykonanie ćwiczeń laboratoryjnych,
Aktywność na zajęciach
Liczba godzin zajęć w ramach poszczególnych form zajęć:
SUMA (godz.)
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
30 15 0 15 0 0 0 0 0 0 0 0
Matryca kierunkowych efektów uczenia się w odniesieniu do form zajęć i sposobu zaliczenia, które pozwalają na ich uzyskanie
Kod MEU Student, który zaliczył moduł zajęć zna i rozumie/potrafi/jest gotów do Forma zajęć dydaktycznych
Wykład
Ćwicz. aud
Ćwicz. lab
Ćw. proj.
Konw.
Zaj. sem.
Zaj. prakt
Zaj. terenowe
Zaj. warsztatowe
Prace kontr. przejść.
Lektorat
Wiedza
M_W001 knows basics of operation of analytical equipment + - - - - - - - - - -
Umiejętności
M_U001 can logically use given information and external data basis to solve a given problem - - + - - - - - - - -
M_U002 knows how to use analytical equipment for sample authentication - - + - - - - - - - -
Kompetencje społeczne
M_K001 can work in a group to solve a given problem + - - - - - - - - - -
Nakład pracy studenta (bilans punktów ECTS)
Forma aktywności studenta Obciążenie studenta
Sumaryczne obciążenie pracą studenta 79 godz
Punkty ECTS za moduł 3 ECTS
Udział w zajęciach dydaktycznych/praktyka 30 godz
Przygotowanie do zajęć 20 godz
Samodzielne studiowanie tematyki zajęć 25 godz
Egzamin lub kolokwium zaliczeniowe 2 godz
Dodatkowe godziny kontaktowe 2 godz
Szczegółowe treści kształcenia w ramach poszczególnych form zajęć (szczegółowy program wykładów i pozostałych zajęć)
Wykład (15h):

LECTURE
-Significance of products authentication in relation to forensics.
-Significance of standarization – Polish and international standards as indicators of authenticity and quality of products.
-Verification methods of products source, provenance, and manufacturing methods.
-Principle of mass spectrometry, types of spectrometers. Identification of compounds by mass spectrometry coupled with chromatography. Natural isotopic composition, isotope effects, application of isotope effects in products authentication. Isotopic mass spectrometers (IRMS) – construction, principles of measurements. Radioactive isotopes, methods of measurements, application. Examples of use of isotopes in forensics.
-Interaction of electromagnetic field with a matter. Fundamentals of Raman, UV-VIS-NIR and impedance spectroscopies; description of available instruments. Advantages and drawbacks of these spectroscopic techniques applied for characterization of commodities. Examples of application of RAMAN, UV-VIS-NIR techniques for authentication of food and industrial goods.
Ion mobility spectroscopy (IMS): the principle of measurement, analytical capabilities and limitations, construction of the IMS spectrometer.
- Interpretation of IMS spectra. Application of IMS technique to identify aging processes, degradation, identification or authentication of material – case studies.
- Examination of mechanical properties of the surface layer of materials by nanoindentation method: measurement principle, possibilities and limitations, construction of nanoindenter.
- Interpretation of nanoindentation hysteresis, creep and relaxation stress tests. Application of nanoindentation to identification of mechanical changes in the surface layer of materials, occurring as a result of modification or aging – case studies.
- Nuclear magnetic resonance spectroscopy (NMR) in authentication studies. Construction of modern spectrometers, types of recorded spectra and obtained parameters (chemical shift, coupling constant, integration). Quantitative NMR measurements. Site-specific natural isotope fractionation studied by nuclear magnetic resonance (SNIF-NMR). Examples of NMR application in authentication studies of food and pharmaceuticals.

Ćwiczenia laboratoryjne (15h):

LABORATORY
1. Determination of isotopic composition using IRMS
a) plants of C3 and C4 origin using carbon stable isotopic composition (3 h).
b) isotopic composition of hair (2 h).
2. (to be selected from)
a) Analysis of electroinsulating materials (oils / lubricants) using Raman spectroscopy and dielectric spectroscopy.
b) Utilization of fluorescent synchronous spectroscopy to study the authenticity of selected products.
c) Examination of food products adulterations via electrical properties measurements (conductometry, dielectric spectroscopy).
d) Identification and comparative study of paints and varnishes using Raman spectroscopy.
e) Verification of the products’ originality by means UV-VIS and IR spectrophotometry.
3. a) Authentication of food products on the example of IMS analysis of various types of red wine.
b) Evaluation of the degree of aging of polymeric materials based on the nanoindentation of their surface.
4. Authentication of selected products by the means of nuclear magnetic resonance spectroscopy – qualitative and quantitative NMR.

Pozostałe informacje
Metody i techniki kształcenia:
  • Wykład: Lecture supported by power point presentation
  • Ćwiczenia laboratoryjne: Carrying out laboratory project
Warunki i sposób zaliczenia poszczególnych form zajęć, w tym zasady zaliczeń poprawkowych, a także warunki dopuszczenia do egzaminu:

4 written tests during the semester, reports on laboratory experiments.
Reports on laboratory experiments

Zasady udziału w zajęciach:
  • Wykład:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: According to the syllabus
  • Ćwiczenia laboratoryjne:
    – Obecność obowiązkowa: Tak
    – Zasady udziału w zajęciach: According to the syllabus
Sposób obliczania oceny końcowej:

The final grade as an average of grades.

Sposób i tryb wyrównywania zaległości powstałych wskutek nieobecności studenta na zajęciach:

to be individually solved with person responsible for a given analytical equipment

Wymagania wstępne i dodatkowe, z uwzględnieniem sekwencyjności modułów :

none

Zalecana literatura i pomoce naukowe:

1. W. Zieliński, A. Rajca, “Metody spektroskopowe i ich zastosowanie do identyfikacji związków organicznych”, WN-T, Warszawa 2000
2. E. de Hoffmann, J. Charete, V. Stroobant. “Spektrometria mas”, WN-T, Warszawa, 1998
3. Z. Kęcki, “Podstawy spektroskopii molekularnej” – PWN Warszawa 1972 i wydania późniejsze
4. F. Kremer,A. Schönhals, “Broadband dielectric spectroscopy” Springer, 2002
5. Da-Wen Sun, “Modern techniques for food authentication”, First edition 2008 i wydania późniejsze
6. M. Wolfsberg, A. van Hook, P. Paneth, “Isotope Effects” Springer, 2010
7. I. T. Platzner, “Modern Isotope Ratio Mass Spectrometry” Wiley, Chichester, 1997
8. M.R. VanLandingham, J.S. Villarubia, W.F. Guthrie, G.F. Meyers: Nanoindentation of Polymers: An Overview. Macromol. Symp. 2001, 167, 15-43.
9. A.C Fischer-Cripps: Nanoindentation, Ch. 2 Nanoindentation Testing, p. 21-37. Mechanical Engineering Series 1,Springer Science+Business Media, LLC 2011, ISBN 978-1-4419-9871-2.
10. W Vautz, |. Chandrasekhara Hariharan, M. Weigend: Smell the change: On the potential of gas-chromatographic ion mobility spectrometry in ecosystem monitoring. Ecology and Evolution, 2018, 1–8.
11. R. Garrido-Delgado, M. del Mar Dobao-Prieto, L. Arce, M. Valcárcel: Determination of volatile compounds by GC–IMS to assign the quality of virgin olive oil. Food Chem. 2015, 187, 572-579.
12. D. Pietrzak, D.M. Bieliński: Application of multi-capillary column – ion mobility spectrometry (MCC-IMS) in rubber chemistry and technology. Int. J. Ion Mobil. Spec. 2018, 21(1-2), 1-9.
13. Manuals of the equipments used and general books on spectrometry

Publikacje naukowe osób prowadzących zajęcia związane z tematyką modułu:

Comparison of quantitative NMR and IRMS spectrometry for the authentication of “Polish Vodka”” Grzegorz Ciepielowski, Barbara Pacholczyk-Sienicka, Tomasz Frączek, Kamila Klajman, Piotr Paneth, Łukasz Albrecht Journal of the Science of Food and Agriculture, 99, 263-268 (2018)

Informacje dodatkowe:

Brak