Kurz analytickej chémie (N-bBXX-021/15)

Študent získa teoretické a praktické poznatky z nasledujúcich oblastí: Úvodné informácie o analytickom procese, princípoch analytických metód a prístupoch ku riešeniu identifikácie, charakterizácie a kvantifikácie v biológii, environmentálnych vedách, geológii a geochémii. Súčasťou predmetu sú tiež výpočty v analytickej chémii, riešenie modelových situácií a ukážkových problémov z oblasti biológie, životného prostredia a geológie metódami analytickej chémie. Predmet sa vyučuje v troch formách. Teoretické základy sú vyučované v prednáške a na seminároch, praktické zručnosti sú precvičované v blokovom cvičení na záver predmetu. Skúšku študenti vykonávajú po ukončení cvičenia. Laboratórne experimentálne cvičenie sa realizuje každý druhý týždeň pre skupinu do 20 študentov v rozsahu 36 hod. Skúšku študenti vykonávajú po ukončení cvičenia testom a ústnou formou.

Sylabus prednášok

  1. 1.Predmet záujmu a východiská analytickej chémie. História analytickej chémie v kontexte vývoja chémie.
  2. Vedecká metóda poznávania, pozorovanie, meranie, hypotéza, teória, analytický signál.
  3. Všeobecné prístupy a princípy merania kvality a kvantity chemických látok. Klasifikácia analytických princípov podľa typu a vlastností analytického signálu.
  4. Úvodné informácie o analytickom postupe, metóde a princípe. Prístupy ku riešeniu problémov identifikácie, charakterizácie a kvantifikácie látok v biológii. environmentálnych vedách, geológii a geochémii. Stopová analýza.
  5. Vážková analýza. Odmerná analýza.
  6. Elektroanalytické metódy. Elektrogravimetria, potenciometria - meranie pH, iónovoselektívne eleltródy, amperometria-polarografia, coulometria, konduktometria.
  7. Optické metódy - elektromagnetické žiarenie a jeho vlastnosti, atómová spektrometria - AAS, AES, molekulová spektrometria- kolorimetria, spektrofotometria, fluorimetria, infračervená spektrometria.
  8. Hmotnostná spektrometria.  Jadrová magnetická rezonancia,.
  9. Úvod do separačných metód. Chromatografický proces. Plynová chromatografia GC. Kvapalinová chromatografia TLC, HPLC.
  10. Elektroseparačné metódy. Zónová elektroforéza, izotachoforéza, izoelektrická fokusácia. Plošné a kolónové techniky.
  11. Separačné metódy- ultrafiltrácia, dialýza. Prietoková injekčná analýza a kontinuálne analyzátory.
  12. Príklady využitia analytických metód v schémach analýzy liečiv, cudzorodých látok vo vode a potravinách, polutantov v zložkách životného prostredia.
  13. Prípadové štúdie riešenia problémov vedy a techniky v rôznych oblastiach života metódami, stratégiami a a prostriedkami analytickej chémie.

Hodnotenie predmetu

Maximálny počet 100 bodov

  1. Prednáška, max. 50 bodov:

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

  2. Cvičenie, max. 50 bodov:

    • v priebehu semestra budú priebežne hodnotené sumárne maximálne 36 bodmi príprava na cvičenie, aktivita a výsledky experimentálnej práce sumarizované v protokoloch 
    • 1 záverečná písomná previerka za maximálne 14 bodov.

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.

Laboratórne cvičenia

Laboratórne cvičenia

  1. Potenciometrické stanovenie pôdnej kyslosti.
  2. Alkalimetrické stanovenie kyselín s vizuálnou indikáciou bodu ekvivalencie.
  3. Manganometrické stanovenie chemickej spotreby kyslíka.
  4. Chelátometrické stanovenie vápnika a horčíka vo vode.
  5. Elektrogravimetrické stanovenie medi v neznámej vzorke.
  6. Spektrofotometrické stanovenie medi v neznámej vzorke.
  7. Stanovenie vápnika vo vodách plameňovou fotometriou.
  8. Izotachoforetické stanovenie dusičnanov a síranov vo vode.
  9. Separácia syntetických farbív kapilárnou izotachoforézou.
  10. Stanovenie metanolu v liehovinách plynovou chromatografiou.
  11. Separácia aromatických hydroxyzlúčenín kvapalinovou chromatografiou.
  12. Separácia farbív vo fixkách a popisovačoch  papierovou chromatografiou 

Zoznam úloh pre laboratórne cvičenia

  1. POTENCIOMETRIA
  2. ACIDOBÁZICKÉ TITRÁCIE S VIZUÁLNOU INDIKÁCIOU KONCA TITRÁCIE
  3. CHELÁTOMETRICKÉ TITRÁCIE
  4. MOLEKULOVÁ SPEKTROFOTOMETRIA
  5. PLAMEŇOVÁ FOTOMETRIA

  6. PAPIEROVÁ CHROMATOGRAFIA

Odporúčaná literatúra

  • P. Klouda, Moderní analytické metody, Nakl. P. Klouda Ostrava,
  • J. Lehotay, Separačné metódy v analytickej chémii, STU v Bratislave, 2009
  • E. Plško, Všeobecná analytická chémia, 2 THETA, Český Těšín, 2011
  • J. Sádecká, A. Purdešová, Úprava vzorky v analytickej chémii, STU v Bratislave, 2012
  • J. Labuda kol., Príručka vybraných pojmov v analytickej chémii, STU v Bratislave, 2012
  • P. Májek (Ed.), e-Analytická chémia, ÚACH FCHPT, STU v Bratislave, 2006
  • P. Tarapčík, Elektronická zbierka príkladov a úloh z analytickej chémie, ÚACH FCHPT, STU v Bratislave, 2006
  • R. Halko, M. Hutta, Vizualizácia laboratória I (CD-ROM) 1. Vyd., Bratislava OMEGA INFO, 2010.
  • Cvičenie: návody na stránke www.analytika.sk