Pokročilé metódy chemometrie (N-mCAl-100/15)

Študenti sa oboznámia s informáciami o postavení chemometrie v klasických aj nových prírodovedných a technických odboroch, a jej nevyhnutnej potrebe pri získavaní relevantných informácii z experimentálne nameraných dát. Štatistická analýza dát zaujíma čoraz dôležitejšie postavenie nielen v analytickej chémii. Získanie relevantných informácii z nameraných dát, posúdenie kvality získaných dát a výber vhodného štatistického modelu a jeho overenie, zásadným spôsobom ovplyvňuje analytický postup a voľbu použitej analytickej metódy. Obsah predmetu je zameraný na štatistické plánovanie a optimalizáciu pokusov, analýzu rozptylu, spracovanie chemickej literatúry a využitie PC pri spracovaní chemických informácií. Po skončení predmetu  študenti budú schopní správne spracovávať a vyhodnocovať experimentálne získané dáta pomocou počítačových aplikácií.

Sylabus prednášok

  1. Chemická literatúra so zameraním na analytickú chémiu, stratégia spracovania chemických informácií, primárne zdroje informácií. Druhy rešerše, spôsob uchovávania a triedenia informácií, sekundárne zdroje informácií. Reference Manager. Chemické informácie na internete, počítačové spracovanie informácií. Databázy potrebné pre analytickú chémiu, CCOD, WOS, ChemSpider a iné.
  2. Základné štatistické pojmy, číselné charakteristiky a štatistické plánovanie pokusov.
  3. Pravdepodobnostné rozdelenia, Medza dôkazu a medza stanovenia. Neistota analytického merania.
  4. Selektivita, citlivosť. Priamka a jej aplikácie v chémii (kalibračná krivka). Linearizácia kalibračných kriviek.
  5. Logaritmy - aplikácie v chémii (termodynamické rovnice, kinetické rovnice, absorpcia svetla).
  6. Exponenciála – matematický popis a aplikácie v chémii (spektroskopia, kinetika, termodynamika). Hyperbola - aplikácie v chémii (interakcia analyt-receptor).
  7. Aplikácie diferenciálneho a integrálneho počtu v analytickej chémii.
  8. Lineárne a nelineárne fitovanie v programe Origin.
  9. Nelineárne fity v programe Mathematica (komplex analyt-receptor 1:1, preferenčná solvatácia).
  10. Fitovanie dát v prítomnosti šumu. Analýza časových dát, výber kroku, vyhladenie pomocou FFT.
  11. Analýza rozptylu (ANOVA).
  12. Optimalizácia pokusov, SIMPLEX.
  13. Aplikácia štatistického plánovania, ANOVA a optimalizačných postupov pri riešení analytických problémov pomocou programov CHEMSTAT a EXCEL.

Hodnotenie predmetu

Maximálny počet 100 bodov

  1. Prednáška, max. 60 bodov:

    • povinná záverečná písomná skúška zložená z dvoch častí (písomnej a ústnej).

  2. Seminár, max. 40 bodov:

    • záverečný test zo seminárov (koniec semestra), max. 30 bodov
    • aktivita,
    • vypracovanie a obhájenie seminárnej práce, max. 10 bodov, 
    • neúčať na záverečnom teste seminára je študent povinný ohlásiť aspoň 1 deň dopredu (ak je to možné) resp. sa ospravedlniť najviac 5 pracovných dní po písomke (ak tomu nebránia zvláštne dôvody), inak stráca nárok na náhradný termín písania písomky,
    • záverečný test je vytvorený na základe otázok a príkladov.

Celkové hodnotenie predmetu

92 - 100 bodov A
84 - 91 bodov B
76 - 83 bodov C
68 - 75 bodov D
60 - 67 bodov E
0 - 59 bodov FX

Podmienky pre absolvovanie cvičení a seminárov

  • ak študent príde na cvičenie nepripravený (VP UK č.8/2015, Článok 15, odsek 3, písmeno g a Článok 24, odsek 4) alebo v priebehu cvičenia sa bude chovať neadekvátne (VP UK č.8/2015, Článok 15, odsek 3, písmeno h), poruší bezpečnosť pri práci a ohrozí tým svoje zdravie alebo zdravie svojich kolegov (VP UK č.8/2015, Článok 47), vyučujúci ho môže vylúčiť z cvičenia bez nároku na náhradné odcvičenie úlohy
  • študent musí absolvovať všetky laboratórne cvičenia (VP UK č.8/2015, Článok 21, odsek 9),
  • v prípade neúčasti študenta na cvičeniach, musí študent dokladovať dôvod svojej neúčasti, inak mu vyučujúci nemusí uznať zápočet a študent následne nebude pripustený ku skúške (VP UK č.8/2015, Článok 21, odsek 9 a Článok 24, odsek 4),
  • ak študent vymešká cvičenie a vyučujúci uzná jeho dôvody ako opodstatnené, docvičovanie úloh resp. získanie bodov stratených kvôli neúčasti sa bude riešiť individuálne na základe okolností a písomnej dohody medzi študentom a vyučujúcim (VP UK č.8/2015, Článok 21, odsek 9),
  • študenti majú nárok na jeden náhradný termín (spravidla v 13. týždni semestra), počas ktorého si môžu docvičiť vymeškané úlohy (okrem prípadov menovaných v prvom bode) (VP UK č.8/2015, Článok 21, odsek 9).
  • študent je povinný nahlásiť ešte pred absolvovaním cvičenia každú skutočnosť, ktorá by mohla ohroziť bezpečnosť a zdravie ľudí v laboratóriu alebo spôsobiť materiálne škody (VP UK č.8/2015, Článok 15, odsek 3, písmeno b a Článok 47)
  • ak študent vymešká viac ako jeden seminár bez dôveryhodného dokladovania dôvodu neúčasti, vyučujúci mu nemusí uznať zápočet a študent následne nebude pripustený ku skúške,
  • ak niektorý seminár alebo cvičenie odpadnú v dôsledku sviatkov alebo dekanského/rektorského voľna, body získateľné za tieto aktivity sa odpočítajú z maximálneho počtu bodov a percentuálna úspešnosť študenta sa vypočíta pomocou zníženého maximálneho počtu dosiahnuteľných bodov.

Ostatné problémy sa budú riešiť v zmysle Študijného poriadku UK v Bratislave zverejneného na webovej stránke fakulty.

Odporúčaná literatúra

  • J. Labuda, P, Tarapčík, J. Garaj, M. Hutta:Terminológia v oblasti analytických chemických meraní, www.analytika.sk/skripta/terminologia.pdf
  • M. Meloun, J. Militký: Statistické zpracování experimentálních dat, Academia 2004
  • J. N. Miller, J. C. Miller: Statistics and Chemometrics for Analytical Chemistry, Pearson Prentice Hall, 4th ed. 2000
  • M. Foltin, J. Komorník: H odnotenie a optimalizácia pokusov v analytickej chémii. UK Bratislava,1995
  • K. Doerffel, K. Eckschlager: Optimální postup chemické analýzy. SNTL Praha 1985
  • V. Šašková: Chemická literatúra a chemické informácie. Alfa Bratislava 1981
  • www.analytika.sk

Študijný materiál a Obsluha prístroja