Karta przedmiotu

Analiza instrumentalna

Podstawowe informacje o zajęciach

Cykl kształcenia:

2022/2023

Nazwa jednostki prowadzącej studia:

Wydział Chemiczny

Nazwa kierunku studiów:

Inżynieria chemiczna i procesowa

Obszar kształcenia:

nauki techniczne

Profil studiów:

ogólnoakademicki

Poziom studiów:

pierwszego stopnia

Forma studiów:

stacjonarne

Specjalności na kierunku:

Inżynieria produktu i procesów proekologicznych, Przetwórstwo tworzyw polimerowych , Technologie wodorowe

Tytuł otrzymywany po ukończeniu studiów:

inżynier

Nazwa jednostki prowadzącej zajęcia:

Katedra Chemii Fizycznej

Kod zajęć:

258

Status zajęć:

obowiązkowy dla programu Inżynieria produktu i procesów proekologicznych, Przetwórstwo tworzyw polimerowych , Technologie wodorowe

Układ zajęć w planie studiów:

sem: 5 / W30 L30 / 4 ECTS / Z

Język wykładowy:

polski

Imię i nazwisko koordynatora:

dr inż. Dorota Naróg

Terminy konsultacji koordynatora:

poniedziałek 12.00 - 13.30 środa 12.00 - 13.30;

semestr 5:

dr inż. Paweł Błoniarz , termin konsultacji Poniedziałek 12.00 - 14.00 Czwartek 12.00-14.00

Cel kształcenia i wykaz literatury

Główny cel kształcenia:
Zapoznanie studentów z najważniejszymi technikami analizy instrumentalnej w zakresie podstaw teoretycznych oraz zasady działania i budowy nowoczesnych aparatów stosowanych do oznaczeń analitycznych zwłaszcza w przemyśle i ochronie środowiska.

Ogólne informacje o zajęciach:
Moduł realizowany jest w 5 semestrze i obejmuje 30 godzin wykładu oraz 30 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
MEK01	Ma wiedzę z zakresu podstaw teoretycznych, zasady działania oraz budowy nowoczesnej aparatury analitycznej.	wykład, laboratorium	zaliczenie cz. pisemna, sprawdzian pisemny, obserwacja wykonawstwa	K-W06+++	P6S-WG
MEK02	Ma wiedzę z zakresu podstaw fizycznych i fizykochemicznych działania poszczególnych komponentów aparatów do analizy instrumentalnej.	wykład, laboratorium	zaliczenie cz. pisemna, sprawdzian pisemny	K-W06++ K-U08++	P6S-UW P6S-WG
MEK03	Ma podstawową wiedzę na temat możliwości zastosowania poszczególnych metod analizy instrumentalnej w badaniach laboratoryjnych i kontroli procesów przemysłowych.	wykład	zaliczenie cz. pisemna	K-W06+ K-U03+++ K-U08++	P6S-UW P6S-WG
MEK04	Potrafi posłużyć się wybranym sprzętem w celu wykonania analizy i pozyskiwania danych analitycznych.	laboratorium	sprawdzian pisemny, obserwacja wykonawstwa	K-U03+++	P6S-UW
MEK05	Potrafi dokonać wyboru technik analitycznych i metod kalibracji.	wykład, laboratorium	sprawdzian pisemny, zaliczenie cz. pisemna	K-U03++	P6S-UW
MEK06	Umie przygotować sprawozdanie z wykonanych badań i dokonać interpretacji i oceny wyników analizy oraz wyciągnąć poprawne wnioski.	laboratorium	raport pisemny	K-U08++	P6S-UW
MEK07	Potrafi przedstawić schematy i objaśnić zasadę działania aparatów stosowanych w analizie instrumentalnej.	wykład	zaliczenie cz. pisemna	K-U03++	P6S-UW
MEK08	Rozumie potrzebę stałego uzupełniania wiedzy na temat nowych rozwiązań aparaturowych i metod analizy istrumentalnej.	wykład, laboratorium	obserwacja wykonawstwa	K-U19+++	P6S-UU

Treści kształcenia dla zajęć

Sem.	TK	Treści kształcenia	Realizowane na	MEK
5	TK01	Rola i zadania analizy instrumentalnej w analizach przemysłowych. Pobieranie, przechowywanie i przygotowanie próbek do analizy. Podział metod instrumentalnych. Kalibracja metod - rodzaje kalibracji. Błędy oznaczeń i ich ocena. Metody optyczne analizy. Polarymetria. Analiza ilościowa pierwiastków i związków metodami spektroskopowymi – ogólna charakterystyka grupy metod. Atomowa spektroskopia emisyjna – podstawy teoretyczne, sposoby wzbudzenia próbek, aparatura, urządzenia ICP-AES, GDL-AES. Spektroskopia absorpcji atomowej (AAS) – podstawy i zastosowania. Spektroskopie cząsteczkowe w nadfiolecie i świetle widzialnym (UV/VIS). Spektroskopia w podczerwieni – podstawy, techniki rejestracji widm IR, zastosowanie do analizy jakościowej i ilościowej. Podstawy spektroskopii magnetycznego rezonansu jądrowego. Analiza strukturalna i oznaczenia ilościowe na podstawie widm 1H-NMR. Podstawy spektroskopii mas związków organicznych. Interpretacja i analityczne wykorzystanie widm mas. Metody chromatograficzne - definicje i klasyfikacja. Teorie chromatografii i ich wykorzystanie w praktyce. Chromatografia GC: wpływ warunków procesu na jakość rozdziału mieszanin, sprawność i rozdzielczość układu chromatograficznego, praktyczne zastosowania. Techniki LC - kolumnowa i planarna. Wysokosprawna chromatografia cieczowa HPLC. Aparatura, techniki rozdzielania: elucja gradientowa, programowanego wzrostu prędkości fazy ruchomej. Wybrane zagadnienia optymalizacji procesu rozdzielania - podstawy teoretyczne i praktyka doboru wypełnienia, fazy ruchomej oraz parametrów rozdziału. Zastosowania HPLC. Metody elektroanalityczne. Potencjometria. Budowa, zasada działania i zastosowania analityczne wybranych elektrod jonoselektywnych. Metody woltamperometryczne - główne techniki pomiarowe. Wybrane zastosowania metod woltamperometrycznych w analityce laboratoryjnej i przemysłowej. Konduktometria. Komplementarność metod instrumentalnych. Techniki łączone. Kryteria wyboru metod analizy chemicznej.	W30	MEK01 MEK02 MEK03 MEK05 MEK07 MEK08
5	TK02	Oznaczanie zawartości pierwiastków metodą spektroskopii absorpcji atomowej (AAS). Oznaczanie związków organicznych metodą spektroskopii apsorpcyjnej w IR. Oznaczanie substancji metodą spektroskopii UV-VIS. Analiza mieszanin wieloskładnikowych metodą spektroskopii 1H-NMR. Identyfikacja i oznaczanie ilościowe składników mieszaniny metodą chromatografii gazowej wspomagane techniką GC-MS. Oznaczanie węglowodorów i ich pochodnych z wykorzystaniem metody HPLC. Oznaczanie stężenia wybranych związków z wykorzystaniem metod elektrochemicznych.	L30	MEK01 MEK02 MEK04 MEK06 MEK08

Nakład pracy studenta

Forma zajęć	Praca przed zajęciami	Udział w zajęciach	Praca po zajęciach
Wykład (sem. 5)		Godziny kontaktowe: 30.00 godz./sem.	Uzupełnienie/studiowanie notatek: 3.00 godz./sem. Studiowanie zalecanej literatury: 15.00 godz./sem.
Laboratorium (sem. 5)	Przygotowanie do laboratorium: 2.00 godz./sem. Inne: 7.00 godz./sem.	Godziny kontaktowe: 30.00 godz./sem.	Dokończenia/wykonanie sprawozdania: 14.00 godz./sem.
Konsultacje (sem. 5)		Udział w konsultacjach: 3.00 godz./sem.
Zaliczenie (sem. 5)	Przygotowanie do zaliczenia: 15.00 godz./sem.	Zaliczenie pisemne: 1.00 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	D. Naróg; A. Sobkowiak	Electrochemistry of Flavonoids	2023
2	D. Naróg; A. Sobkowiak	Electrochemical Investigation of some Flavonoids in Aprotic Media	2022
3	D. Naróg	Electrochemical study of quercetin in the presence of galactopyranose: Potential application to the electrosynthesis of glycoconjugates of quinone/quinone methide of quercetin	2020