Cel kształcenia i wykaz literatury

Główny cel kształcenia: Zdobycie wiedzy dotyczącej podstaw teoretycznych i praktycznych zastosowań nowoczesnych metod instrumentalnych do analizy związków organicznych i nieorganicznych.

Ogólne informacje o zajęciach: Moduł realizowany jest w 5 semestrze i obejmuje 30 godzin wykładu oraz 45 godzin laboratorium. Moduł kończy się zaliczeniem.

Inne: Instrukcje do ćwiczeń laboratoryjnych

Wykaz literatury, wymaganej do zaliczenia zajęć

Literatura wykorzystywana podczas zajęć wykładowych

1	K. Danzer i inn.	Analityka – przegląd systematyczny	WNT, Warszawa .	1993
2	A. Cygański	Metody spektroskopowe w chemii analitycznej	WNT, Warszawa.	1997
3	E. Hoffmann, J. Charette, V. Stroobant	Spektrometria mas	WNT, Warszawa.	1998
4	A. Cygański	Metody elektroanalityczne	WNT, Warszawa.	1995
5	Z. Witkiewicz	Podstawy chromatografii	WNT, Warszawa.	2005

Literatura wykorzystywana podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/innych

1	W. Szczepaniak	Metody instrumentalne w analizie chemicznej	PWN, Warszawa.	2004
2	R.M. Silverstein i inn.	Spektroskopowe metody identyfikacji związków organicznych	PWN, Warszawa.	2007

Literatura do samodzielnego studiowania

1

W. Szczepaniak

Metody instrumentalne w analizie chemicznej

PWN, Warszawa.

2004

Wymagania wstępne w kategorii wiedzy/umiejętności/kompetencji społecznych

Wymagania formalne: Rejestracja na semestr V

Wymagania wstępne w kategorii Wiedzy: Wiedza z zakresu fizyki, podstaw chemii ogólnej, analitycznej, organicznej i fizycznej.

Wymagania wstępne w kategorii Umiejętności: Umiejętność wykonywania obliczeń stężenia i przygotowania roztworów, obsługi podstawowego sprzętu laboratoryjnego do analiz chemicznych i pomiarowego oraz komputera. Znajomość podstaw matematyki.

Wymagania wstępne w kategorii Kompetencji społecznych: Znajomość zasad bezpiecznej pracy w laboratorium chemicznym, odpowiedzialność wymagana podczas eksperymentów chemicznych wykonywanych indywidualnie i w grupie laboratoryjnej.

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	Ma wiedzę z zakresu podstaw teoretycznych, zasady działania oraz budowy nowoczesnej aparatury analitycznej.	wykład, laboratorium	zaliczenie cz. pisemna, sprawdzian pisemny, obserwacja wykonawstwa	K_W04++	P6S_WG
02	Ma wiedzę w zakresie możliwości zastosowania poszczególnych metod analizy instrumentalnej do rozwiązania problemów analitycznych.	wykład	zaliczenie cz. pisemna	K_W04++	P6S_WG
03	Zna podstawowe pojęcia związane z metodami instrumentalnymi, stosowanymi w analizie materiałów i związków chemicznych	wykład	zaliczenie cz. pisemna	K_W04++	P6S_WG
04	Potrafi uzasadnić wybór metody analizy instrumentalnej pod względem wymagań analitycznych i ekonomicznych.	wykład, laboratorium	zaliczenie cz. pisemna,sprawdzian pisemny	K_U11++ K_U21+	P6S_UO P6S_UW
05	Potrafi praktyczne posłużyć się aparaturą analityczną w zakresie obsługi i wykorzystania jej do poszczególnych rodzajów analiz.	laboratorium	sprawdzian pisemny, obserwacja wykonawstwa	K_U21++	P6S_UW
06	Potrafi wybrać metody kalibracji oraz przeprowadzić identyfikację i eliminację błędów pomiarowych.	wykład, laboratorium	zaliczenie cz. pisemna, sprawdzian pisemny	K_U11+	P6S_UO P6S_UW
07	Umie przygotować sprawozdanie z wykonanych badań i dokonać oceny wyniku analizy i wyciągnąć poprawne wnioski.	laboratorium	raport pisemny	K_U21+	P6S_UW
08	Posiada umiejętność pracy indywidualnej i grupowej w pracowni analizy instrumentalnej.	laboratorium	obserwacja wykonawstwa	K_U21+	P6S_UW
09	Umie identyfikować zagrożenia życia i zdrowia oraz stosować się do zasad bezpiecznej pracy w laboratorum chemicznym.	laboratorium	obserwacja wykonawstwa	K_U14+	P6S_UW
10	Ma potrzebę stałego dokształcania się w zakresie nowych rozwiązań aparaturowych, technik i metod analizy istrumentalnej.	wykład, laboratorium	obserwacja wykonawstwa	K_K01++	P6S_KK P6S_KO P6S_KR

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
5	TK01	Przedmiot i zadania analizy instrumentalnej. Stosowane podziały fizykochemicznych metod analizy. Metody optyczne analizy. Polarymetria. Analiza ilościowa pierwiastków i związków metodami spektroskopowymi – ogólna charakterystyka grupy metod. Spektroskopia emisyjna – podstawy teoretyczne, sposoby wzbudzenia próbek i rejestracji widm emisyjnych. Spektroskopia absorpcji atomowej – podstawy i zastosowania. Spektroskopie cząsteczkowe w nadfiolecie i świetle widzialnym. Spektroskopia w podczerwieni – podstawy, techniki rejestracji widm, wykorzystanie do analizy jakościowej i ilościowej. Podstawy spektroskopii magnetycznego rezonansu jądrowego. Analiza ilościowa i strukturalna na podstawie widm 1H-NMR. Spektroskopia mas związków organicznych. Interpretacja i analityczne wykorzystanie widm mas. Analityczne metody rozdzielania – definicje i klasyfikacja metod chromatograficznych. Teoria półek i kinetyczna, zastosowanie w praktyce.Chromatografia cieczowa: kolumnowa, techniki planarne. Wysokosprawna chromatografia cieczowa HPLC. Aparatura, techniki rozdzielania: elucja gradientowa, programowanego wzrostu prędkości fazy ruchomej. Wybrane zagadnienia optymalizacji procesu rozdzielania - podstawy teoretyczne. Dobór wypełnienia, fazy ruchomej i parametrów rozdziału chromatograficznego. Zastosowania metody HPLC w analizie. Chromatografia gazowa. Wpływ warunków procesu chromatograficznego na jakość rozdziału mieszanin. Sprawność i rozdzielczość układu chromatograficznego. Analiza ilościowa i jakościowa interpretacja chromatogramów. Potencjometria. Budowa, zasada działania i zastosowania analityczne wybranych elektrod membranowych. Metody woltamperometryczne - główne techniki pomiarowe. Analiza ilościowa i jakościowa. Wybrane zastosowania metod woltamperometrycznych w analityce laboratoryjnej i przemysłowej. Kryteria wyboru metod analizy chemicznej.	W30	MEK01 MEK02 MEK03 MEK04 MEK06 MEK10
5	TK02	Ilościowe oznaczanie składników mieszanin metodą chromatografii gazowej. Oznaczanie węglowodorów i ich pochodnych z wykorzystaniem metody HPLC. Identyfikacja składników mieszaniny węglowodorów za pomocą indeksów retencji. Kalibracja spektrometru, wyznaczanie grubości kuwet i stężenia roztworu metodą spektroskopii w IR. Oznaczanie stężenia substancji metodą spektroskopii UV-VIS. Analiza mieszanin wieloskładnikowych metodą spektroskopii 1H-NMR. Oznaczanie zawartości pierwiastków w roztworach metodą spektroskopii absorpcji atomowej (AAS). Polarymetryczne oznaczanie sacharozy w roztworze wodnym. Ilościowe oznaczanie pierwiastków metodą polarograficzną. Oznaczanie jodków i chlorków metodą potencjometrycznego miareczkowania strąceniowego. Oznaczanie stężenia fenolu metodą miareczkowania konduktometrycznego.	L45	MEK01 MEK04 MEK05 MEK07 MEK08 MEK09 MEK10

Nakład pracy studenta

Forma zajęć	Praca przed zajęciami	Udział w zajęciach	Praca po zajęciach
Wykład (sem. 5)		Godziny kontaktowe: 18.00 godz./sem.	Uzupełnienie/studiowanie notatek: 10.00 godz./sem. Studiowanie zalecanej literatury: 20.00 godz./sem.
Laboratorium (sem. 5)	Przygotowanie do laboratorium: 10.00 godz./sem. Przygotowanie do kolokwium: 30.00 godz./sem.	Godziny kontaktowe: 27.00 godz./sem.	Dokończenia/wykonanie sprawozdania: 25.00 godz./sem.
Konsultacje (sem. 5)
Zaliczenie (sem. 5)	Przygotowanie do zaliczenia: 15.00 godz./sem.	Zaliczenie pisemne: 2.00 godz./sem.

Sposób wystawiania ocen składowych zajęć i oceny końcowej

Forma zajęć	Sposób wystawiania oceny podsumowującej
Wykład	Zaliczenie pisemne w formie testu (do zaliczenia wymagane 50% maksymalnej liczby punktów) - OW. Ocena z testu zależy od ilości zdobytych punktów, według równego podziału zaliczającej liczby punktów na 5 podprzedziałów, które określają oceny 3,0 3,5 4,0 4,5 i 5,0.
Laboratorium	Zaliczenie wszystkich ćwiczeń na podstawie ocen ze sprawdzianów i sprawozdań z wykonanych pomiarów - OL. Ogólna ocena z danego ćwiczenia jest średnią arytmetyczną ocen ze sprawdzianu pisemnego, prawidłowo wykonanego doświadczenia i poprawnie sporządzonego sprawozdania. Ocena z laboratorium jest średnią arytmetyczną ocen z poszczególnych ćwiczeń objętych harmonogramem.
Ocena końcowa	Ocena końcowa (K): K = 0,5 w OW + 0,5 w OL; gdzie: OL, OW oznacza odpowiednio pozytywną ocenę z laboratorium i zaliczenia wykładu, w - współczynnik uwzględniający termin zaliczenia lub egzaminu, w = 1,0 pierwszy termin, w = 0,9 drugi termin, w = 0,8 trzeci termin. Ocena jest zaokrąglona zgodnie z WKZJK.

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

1	K. Rydel-Ciszek; A. Sobkowiak	The [(Bn-tpen)FeII]2+ Complex as a Catalyst for the Oxidation of Cyclohexene and Limonene with Dioxygen	2024
2	D. Naróg; A. Sobkowiak	Electrochemistry of Flavonoids	2023
3	P. Chmielarz; T. Pacześniak; K. Rydel-Ciszek; A. Sobkowiak	Bio-Inspired Iron Pentadentate Complexes as Dioxygen Activators in the Oxidation of Cyclohexene and Limonene	2023
4	Ł. Florczak; B. Kościelniak; A. Kramek; A. Sobkowiak	The Influence of Potassium Hexafluorophosphate on the Morphology and Anticorrosive Properties of Conversion Coatings Formed on the AM50 Magnesium Alloy by Plasma Electrolytic Oxidation	2023
5	D. Naróg; A. Sobkowiak	Electrochemical Investigation of some Flavonoids in Aprotic Media	2022
6	K. Darowicki; Ł. Florczak; G. Nawrat; K. Raga; J. Ryl; J. Sieniawski; A. Sobkowiak; M. Wierzbińska	The Effect of Sodium Tetrafluoroborate on the Properties of Conversion Coatings Formed on the AZ91D Magnesium Alloy by Plasma Electrolytic Oxidation	2022
7	A. Baran; M. Drajewicz; A. Dryzner; M. Dubiel; Ł. Florczak; M. Kocój-Toporowska; A. Krząkała; K. Kwolek; P. Kwolek; G. Lach; G. Nawrat; Ł. Nieużyła; K. Raga; J. Sieniawski; A. Sobkowiak; T. Wieczorek	Method of Forming Corrosion Resistant Coating and Related Apparatus	2021
8	P. Chmielarz; A. Miłaczewska; T. Pacześniak; K. Rydel-Ciszek; A. Sobkowiak	‘Oxygen-Consuming Complexes’–Catalytic Effects of Iron–Salen Complexes with Dioxygen	2021
9	P. Błoniarz; P. Chmielarz; T. Pacześniak; K. Rydel-Ciszek; A. Sobkowiak; K. Surmacz; I. Zaborniak	Iron-Based Catalytically Active Complexes in Preparation of Functional Materials	2020
10	P. Chmielarz; A. Gennaro; G. Grześ; A. Isse; A. Sobkowiak; K. Wolski; I. Zaborniak; S. Zapotoczny	Tannic acid-inspired star-like macromolecules via temporally-controlled multi-step potential electrolysis	2019