analytika.sk
Optické metódy v analytickej chémii
Študent sa oboznámi s informáciami o postavení optických metód v systéme vedeckého poznávania sveta; ich nevyhnutnej potrebe pri detekcii a identifikácii rôznorodých látok a generovaní analytického signálu. Študent porozumie analytickým a priemyselným aplikáciám princípov rôznych optických metód. Vie klasifikovať a charakterizovať rôzne optické metódy. Dokáže uskutočniť rôzne výpočty z oblasti optických metód a riešiť modelové situácie z praxe.
Stručná osnova predmetu
- Teoretické základy optických metód. Vlastnosti elektromagnetického žiarenia. Interakcia žiarenia a častíc hmoty. Vlnový charakter elektromagnetického žiarenia. Vznik a zákonitosti optických atómových a molekulových spektier.
- Experimentálne základy optických metód. Klasifikácia optických metód.
- Atómová absorpčná spektrometria; priama analýza tuhých vzoriek; generovanie a atomizácia prchavých zlúčenín; analytické využitie.
- Atómová emisná spektrometria; budenie emisných spektier; inštrumentácia; zavedenie vzorky; detektory žiarenia; analytické využitie.
- UV-Vis spektrometria; vznik elektrónového spektra; parametre ovplyvňujúce absorbanciu žiarenia; experimentálne usporiadanie; identifikácii štruktúry látok; stanovenie prvkov a zlúčenín.
- Fluorescenčná spektrometria; vznik fotoluminiscenčných spektier; štruktúra látok a fluorescencia; zhášanie fluorescencie; hustota fluorescenčného toku; experimentálne usporiadanie; analytické využitie.
- Infračervená spektrometria; vznik vibračno-rotačných spektier; základné rozdelenie infračervených oblastí; experimentálne usporiadanie; identifikácia látok.
- Ramanova spektrometria; vznik Ramanových spektier; Ramanov posun; vibračné chovanie látok; Ramanove vs. infračervené spektrum; analytické využitie.
- Nespektrálne optické metódy; rozdelenie nespektrálnych optických metód; polarizácia svetla; chiralita látok; analytické využitie polarimetrie.
- Dynamický rozptyl svetla; technika na meranie veľkosti častíc molekúl; princíp merania, experimentálne usporiadanie a analytické využitie.
- Validovanie analytických metód so zameraním na optické metódy chemickej analýzy.
- Riešenie problémov z rôznych oblastí spoločenskej a výrobnej praxe a využitie optických metód v analytických postupoch a priemyslových postupoch (case studies).Využitie optických metód vo vybraných oblastiach spoločenskej praxe (klinická diagnostika, kontrola zložiek životného prostredia, kontrola kvality potravín, farmaceutické a biotechnologické aplikácie).
- Trendy vo vývoji optických metód v analytickej chémii.
Hodnotenie predmetu
Maximálny počet 100 bodov
- Prednáška, max. 40 bodov:
- povinná záverečná písomná skúška zložená z dvoch častí (písomnej a ústnej).
- Cvičenie, max. 40 bodov:
- priebežné vstupné testy z prípravy na cvičenie (písomné podklady a odporúčenia vyučujúceho)
- aktivita na cvičení
- odovzdanie protokolov z každého cvičenia v určených termínoch podľa pokynov vyučujúdeho
- vyhodnotenie protokolov vyučujúcim.
- Seminár, max. 20 bodov:
- seminárna práca (vypracovanie a prezentácia) + aktivita.
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 |
Zoznam úloh pre laboratórne cvičenia
- Atómová absorpčná spektrometria s plameňovou atomizáciou.
- Atómová absorpčná spektrometria s elektrotermickou atomizáciou.
- Atómová absorpčná spektrometria s generovaním hydridov.
- Molekulová absorpčná spektrometria.
- Infračervená spektrometria.
Odporúčaná literatúra
- S. Miertuš, Atómová a molekulová spektroskopia, Alfa, Bratislava, 1991.
- V. Milata, P. Segľa, Vybrané metódy molekulovej spektrometrie, STU v Bratislave, 2007.
- R. Halko, M. Žemberyová: Atómová spektrometria a možnosti jej kombinácie s kvapalinovou chromatografiou, Kartprint, Bratislava 2010.
- R. Halko, K. Chovancová, S. Procházková: STU v Bratislave, 2021.
- J. Labuda, I. Špánik, P. Tarapčík, S. Hrouzková, V. Vrábel, E. Benická, K. Hroboňová, J. Sádecká, E. Beinrohr, T. Liptaj: Analytická chémia, STU Bratislava, 2014.
- J. Labuda, P. Tarapčík, J. Garaj, M. Hutta, Príručka vybraných pojmov v analytickej chémii, STU v Bratislave, 2012.
- J.C. Lindon: Encyclopedia of Spectroscopy and Spectrometry, Academic Press, 2010.
- Cvičenia: návody na analytika.sk.
Podmienky pre absolvovanie cvičení a seminárov
Študijný poriadok Univerzity Komenského v Bratislave, Prírodovedeckej fakulty Článok 4, odsek 9
- ak študent príde na cvičenie nepripravený alebo v priebehu cvičenia sa bude chovať neadekvátne, poruší bezpečnosť pri práci a ohrozí tým svoje zdravie alebo zdravie svojich kolegov, vyučujúci ho môže vylúčiť z cvičenia bez nároku na náhradné odcvičenie úlohy
- študent musí absolvovať všetky laboratórne cvičenia,
- 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
- 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
- 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)
- študent je povinný nahlásiť ešte pred absolvovaním cvičenia každú skutočnosť, ktorá by mohla ohroziť bezpečnosť a zdravie ľudí v laboratóriu alebo spôsobiť materiálne škody
- 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.
