logo
Karta przedmiotu
logo

Metody elektrochemiczne w analizie chemicznej

Podstawowe informacje o zajęciach

Cykl kształcenia: 2022/2023

Nazwa jednostki prowadzącej studia: Wydział Chemiczny

Nazwa kierunku studiów: Technologia chemiczna

Obszar kształcenia: nauki techniczne

Profil studiów: ogólnoakademicki

Poziom studiów: drugiego stopnia

Forma studiów: niestacjonarne

Specjalności na kierunku: Analiza chemiczna w przemyśle i środowisku, Inżynieria materiałów polimerowych, Inżynieria produktu i procesów proekologicznych, Technologia organiczna i tworzywa sztuczne, Technologia produktów leczniczych

Tytuł otrzymywany po ukończeniu studiów: magister inżynier

Nazwa jednostki prowadzącej zajęcia: Katedra Chemii Ogólnej i Elektrochemii

Kod zajęć: 10505

Status zajęć: obowiązkowy dla specjalności Analiza chemiczna w przemyśle i środowisku

Układ zajęć w planie studiów: sem: 2 / W9 L18 / 3 ECTS / Z

Język wykładowy: polski

Imię i nazwisko koordynatora: dr inż. Zofia Byczkowska

Cel kształcenia i wykaz literatury

Główny cel kształcenia: Celem modułu jest zapoznanie studentów z elektrochemicznymi metodami analitycznymi oraz możliwościami ich praktycznego wykorzystania

Ogólne informacje o zajęciach: Student nabywa wiedzę i umiejętności w zakresie podstaw teoretycznych i możliwości praktycznego wykorzystania elektrochemicznych metod analizy, jak również współczesnych trendów rozwoju tej dyscypliny.

Wykaz literatury, wymaganej do zaliczenia zajęć
Literatura wykorzystywana podczas zajęć wykładowych
1 1. A. Cygański „Podstawy metod elektroanalitycznych”, WNT W-wa. 2004
2 W. Szczepaniak "Metody instrumentalne w analizie chemicznej" PWN, W-wa . 1997
3 J. Minczewski, Z. Marczenko „Chemia analityczna" PWN, W-wa . 1989
4 G.E. Eving „Metody instrumentalne e analizie chemicznej” PWN – Warszawa. 1980
5 A Hulanicki "Współczesna chemia analityczna" Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa. 2001
6 K.H. Lubert, K Kalcher History of Electroanalytical Methods Electroanalysis, vol. 22, pp. 1937-46, . 2010
7 A. Economou Recent developments in on-line electrochemical stripping analysis - an overview of the last 12 years Anal. Chim. Acta, vol. 638, pp. 39-51. 2010
Literatura wykorzystywana podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/innych
1 A. Cygański „Podstawy metod elektroanalitycznych" WNT W-wa . 2004
2 J. Minczewski, Z. Marczenko „Chemia analityczna t. III, Analiza instrumentalna” PWN, W-wa . 1987
Literatura do samodzielnego studiowania
1 A. Economou Bismuth-film electrodes: recent developments and potentialities for electroanalysis Trends in Analytical Chemistry, Vol. 24, No. 4, pp. 334-40. 2005
2 J. Wang Recent Advances in Stripping Analysis Fresenius j. Anal. Chem, vol. 337, p. 508-511. 1990
3 M. Garlache i in. Electrochemical analysis of surfactants Talanta, vol. 43, p. 507-519. 1996
4 Chao Gao ,Xing-Jiu Huang Review Voltammetric determination of mercury(II) Trends in Analytical Chemistry vol. 51, pp. 1–12. 2013
5 Lian Zhu, Lili Xu, Baozhen Huang, Ningming Jia, Liang Tan, Shouzhuo Yao Key Simultaneous determination of Cd(II) and Pb(II) using square waveanodic stripping voltammetry at a gold nanoparticle-graphene-cysteine composite modified bismuth film electrode Electrochimica Acta, vol. 115, pp. 471– 477. 2014

Wymagania wstępne w kategorii wiedzy/umiejętności/kompetencji społecznych

Wymagania formalne: Student spełnia wymagania formalne w zakresie wiedzy nabytej na studiach I-go stopnia

Wymagania wstępne w kategorii Wiedzy: Znajomość podstaw chemii ogólnej, fizycznej i analitycznej na poziomie studiów I-go stopnia

Wymagania wstępne w kategorii Umiejętności: Umiejętność planowania i wykonywania prac laboratoryjnych oraz wykonywania obliczeń chemicznych

Wymagania wstępne w kategorii Kompetencji społecznych: Dojrzałość wymagana w zawodzie chemika i odpowiedzialność pracy w zespole

Efekty kształcenia dla zajęć

MEK Student, który zaliczył zajęcia Formy zajęć/metody dydaktyczne prowadzące do osiągnięcia danego efektu kształcenia Metody weryfikacji każdego z wymienionych efektów kształcenia Związki z KEK Związki z PRK
01 Zna klasyfikację elektrochemicznych metod analizy i możliwości ich wykorzystania w analizie ilościowej i jakościowej Wyklad sprawdzian pisemny K_W01++
K_W08+++
P7S_WG
02 Ma poszerzona wiedzę na temat teoretycznych podstaw metod elektroanalitycznych, stosowanych ukladów elektrochemicznych, rodzajów elektrod i materiałów elektrodowych wykład sprawdzian pisemny K_W01++
P7S_WG
03 Ma podstawową wiedzę na temat technik woltamperometrycznych i możliwości ich wykorzystania w analizie chemicznej wykład written test K_W08++
P7S_WG
04 Ma podstawową wiedzę na temat współczesnych trendów rozwojowych i istotnych osiagnięć w dziedzinie elektroanalizy wyklad referat ustny K_W09++
P7S_WG
05 Potrafi samodzielnie wykonać analizy z wykorzystaniem technik elektrochemicznych, opracować i zinterpretować uzyskane wyniki laboratorium raport pisemny K_U09++
K_U14++
P7S_UO
P7S_UW
06 Potrafi korzystać z literatury naukowej, w tym anglojęzycznej, i przygotować prezentację ustną laboratorium realizacja zleconego zadania i prezentacja ustna K_U01++
K_U06++
K_K01+
P7S_KK
P7S_UK
P7S_UW
07 Potrafi wykonywać obliczenia związane z wykorzystaniem elektrochemicznych metod analizy laboratorium sprawdzian pisemny K_U09++
P7S_UO
P7S_UW

Uwaga: W zależności od sytuacji epidemicznej, jeżeli nie będzie możliwości weryfikacji osiągniętych efektów uczenia się określonych w programie studiów w sposób stacjonarny w szczególności zaliczenia i egzaminy kończące określone zajęcia będą mogły się odbywać przy użyciu środków komunikacji elektronicznej (w sposób zdalny).

Treści kształcenia dla zajęć

Sem. TK Treści kształcenia Realizowane na MEK
2 TK01 Wstęp do elektrochemii i elektrochemicznych metod analizy. Klasyfikacja metod elektroanalitycznych i porównanie pod względem oznaczalności z innymi metodami analitycznymi. W01 MEK01
2 TK02 Potencjometria: elektrody i ich rodzaje, potencjał elektrod - równanie Nernsta, ogniwo, pomiar siły elektromotorycznej ogniwa. Elektrody jonoselektywne (ISE) - klasyfikacja, budowa, potencjał, właściwości, zastosowanie w analizie chemicznej. Potencjometria bezpośrednia i pośrednia, miareczkowanie potencjometryczne (aparatura, techniki). Praktyczne zastosowanie potencjometrii. W02, L01 MEK02 MEK05 MEK07
2 TK03 Konduktometria: podstawowe pojęcia, podstawy teoretyczne, rodzaje technik konduktometrycznych, miareczkowanie konduktometryczne, przykłady zastosowania w analityce i kontroli przebiegu procesów technologicznych. W03, L02 MEK02 MEK05 MEK07
2 TK04 Metody analizy oparte na elektrolizie w objętości roztworu - kulometria i elektrograwimetria. Podstawowe pojęcia i zależności matematyczne, typy reakcji elektrodowych, polaryzacja elektrod, nadnapiecie, napięcie rozkładowe i napięcie elektrolizy. Sposoby prowadzenia elektrolizy. Kulometria amperostatyczna i potencjostatyczna - zalety i wady. Sposoby wyznaczania ładunku podczas elektrolizy. Miareczkowanie kulometryczne. W04, L03 MEK02 MEK05 MEK07
2 TK05 Metody analizy oparte na elektrolizie warstwy dyfuzyjnej - woltamperometria i polarografia. Podstawy teoretyczne - podstawowe równania, możliwości wykorzystania metod woltamperometrycznych w analizie ilościowej i jakościowej. Rodzaje elektrod stosowanych w technikach woltamperometrycznych. Techniki woltamperometryczne - stałoprądowe LSV, CV, zmiennoprądowe, pulsowe - NPP i DPP, fali prostokątnej - podstawy teoretyczne, uklady pomiarowe, Metody oznaczeń ilościowych z wykorzystaniem technik woltamperometrycznych W05, W06, L04 MEK03 MEK05 MEK07
2 TK06 Techniki inwersyjne jako narzędzie analizy śladowej - ASV, CSV, AdsSV. Współczesne trendy wykorzystania technik inwersyjnych na podstawie aktualnego przeglądu literatury naukowej. W06, L05 MEK03 MEK05 MEK07
2 TK07 Amperometria - podstawy teoretyczne. Miareczkowanie amperometryczne z jedną elektrodą wskaźnikową i dwiema elektrodami wskaźnikowymi. Miareczkowanie do punktu martwego. Praktyczne wykorzystanie amperometrii. W07, L06 MEK02 MEK05 MEK07
2 TK08 Współczesne trendy rozwoju elektroanalizy oraz zastosowanie elektrochemicznych metod analizy w automatyzacji procesów technologicznych. W08, L07 MEK04 MEK06

Nakład pracy studenta

Forma zajęć Praca przed zajęciami Udział w zajęciach Praca po zajęciach
Wykład (sem. 2) Godziny kontaktowe: 9.00 godz./sem.
Uzupełnienie/studiowanie notatek: 5.00 godz./sem.
Studiowanie zalecanej literatury: 10.00 godz./sem.
Laboratorium (sem. 2) Przygotowanie do laboratorium: 3.00 godz./sem.
Przygotowanie do kolokwium: 5.00 godz./sem.
Godziny kontaktowe: 18.00 godz./sem.
Dokończenia/wykonanie sprawozdania: 5.00 godz./sem.
Inne: 8.00 godz./sem.
Konsultacje (sem. 2) Przygotowanie do konsultacji: 2.00 godz./sem.
Udział w konsultacjach: 1.00 godz./sem.
Zaliczenie (sem. 2) Przygotowanie do zaliczenia: 10.00 godz./sem.
Zaliczenie pisemne: 2.00 godz./sem.
Zaliczenie ustne: 1.00 godz./sem.

Sposób wystawiania ocen składowych zajęć i oceny końcowej

Forma zajęć Sposób wystawiania oceny podsumowującej
Wykład Znajomość treści wykladu egzekwowana jest w formie kolokwiów pisemnych na zajęciach laboratoryjnych
Laboratorium Poprawne wykonanie ćwiczeń i opracowanie wyników - sprawozdania pisemne. Pozytywne oceny z 4 kolokwiów (L). Pozytywna ocena z prezentacji ustnej na zadany temat (P).
Ocena końcowa Ocena końcowa (K) obliczna jest zgodnie z formułą: K = 0,8w(avL )+ 0,2wP gdzie avL - średnia z ocen z kolokwiów pisemnych, w - współczynnik uwzględniający termin zaliczenia

Przykładowe zadania

Wymagane podczas egzaminu/zaliczenia
(-)

Realizowane podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/projektowych
(-)

Inne
(-)

Czy podczas egzaminu/zaliczenia student ma możliwość korzystania z materiałów pomocniczych : nie

Treści zajęć powiazane są z prowadzonymi badaniami naukowymi: tak