PřF:C7021 Separační metody A - Informace o předmětu

C7021 Separační metody A

Rozsah

2/0/0. 2 kr. (plus ukončení). Doporučované ukončení: zk. Jiná možná ukončení: k.
Vyučováno kontaktně

Vyučující

doc. Mgr. Jan Havliš, Dr. (přednášející)

Garance

doc. Mgr. Jan Havliš, Dr.
Národní centrum pro výzkum biomolekul – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: doc. Mgr. Jan Havliš, Dr.
Dodavatelské pracoviště: Národní centrum pro výzkum biomolekul – Přírodovědecká fakulta

Rozvrh

Út 13:00–14:50 C14/207

Předpoklady

C3100 + C4050 Analytická chemie (nebo alespoň C1660)

Omezení zápisu do předmětu

Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.

Mateřské obory/plány

• Analytická chemie (program PřF, N-CH)

Cíle předmětu

hlavním cílem kurzu je seznámit studenty se separačními metodami na principu rovnovážné separace mezi dvěma fázemi.
dalším cílem předmětu je zprostředkovat tyto znalosti v angličtině v rámci zvyšování jazykové kvalifikace studentů

Výstupy z učení

na konci tohoto kurzu bude student schopen:
zvládnout obecné principy analytické separace a jejího popisu
zvládnout principy rovnovážných separací mezi dvěma fázemi
popsat a vysvětlit základní módy separace s využitím fázových systémů kapalina-kapalina, pevná fáze-kapalina, pevná fáze-plyn, kapalina plyn
popsat a vysvětlit principy a praktické provádění kapalinové a plynové chromatografie.

Osnova

• 1. úvod do separace: separace dvou dokonale mísitelných látek, meze separace, třídění separačních metod – preparativní, analytické, základní principy separace – molekulární rovnováha, intermolekulární interakce, entropie.
• 2. extrakce: popis extrakčních rovnovah v systému kapalina-kapalina a v systému kapalina-pevná látka; volba extrakčního systému, provedení extrakce, vliv interakcí analyt-rozpouštědlo, opakovaná extrakce
• 3. předanalytická příprava vzorku: CCE (protiproudá extrakce), SFE (extrakce nadkritickými tekutinami); ASE (urychlená extrakce rozpouštědlem); MAE (extrakce pomocí mikrovlnného záření), SPE (extrakce na pevné fázi), DSPE (extrakce disperzní pevnou fází), SPME (mikroextrakce na pevné fázi); HSE (extrakce z plynné fáze)
• 4. analytická separace: chromatografie, základní techniky (frontální, vytěsňovací, eluční), teoretické základy – rovnováha na koloně, fyzikálně-chemický popis procesů LC, kinetické a termodynamické aspekty separace.
• 5. zkoumání a popis reálné separace; kvantitativní vztahy mezi strukturou a selektivitou vzhledem k retenci; kapalinová chromatografie (LC) – historie, klasifikace základních separačních mechanizmů v LC (LLC, LSC, IEC), uspořádání LC: doprava mobilní fáze, eluce a eluční síla (izokratická, gradientová eluce); dávkovací zařízení; separační kolona, typy stacionárních fází (částicové, monolitické, on-chip), přehled sorbentů,
• 6. detektory fotomerické (DAD), refraktometrické, fluorescenční, amperometrické, vodivostní, detektor rozptylu světla, hmotnostně spektrometrické, derivatizace a sběr vzorku. popis a vyhodnocení výsledků separace: definice chromatografického systému, analytická informace z chromatogramu (kvalitativní, kvantitativní); přesnost, správnost, limity analýzy (MDL, LOD, LOQ); vyhodnocení účinnosti separace, testování systému a jeho „dobré“ chování;
• 7. základní módy kapalinové chromatografie: CCC (protiproudá chromatografie), NP-HPLC (chromatografie na normální fázi), RP-HPLC (chromatografie na obrácené fázi), TLC (chromatografie na tenké vrstvě, HPTLC, 2D TLC), ultravýkonná kapalinová chromatografie, kapalinová chromatografie za zvýšené teploty, ultravýkonná kapalinová chromatografie za zvýšené teploty, HILIC (kapalinová chromatografie s hydrofilními interakcemi), ERLIC, HIC (kapalinová chromatografie s hydrofobními interakcemi),
• 8. IEC (iontově výměnná chromatografie) – principy a provedení; IXC (iontově vylučovací chromatografie), chromatofokuzace; afinitní chromatografie – principy, IMAC (afinitní chromatografie s imobilizovaným iontem kovu); SFC (chromatografie nadkritickými tekutinami); PC (perfúzní chromatografie);
• 9. vícerozměrná chromatografie: rozhraní a principy; spojené separační techniky; preparativní chromatografie: metody (zvětšení rozměru systému, předávkování systému), sběr frakcí,
• 10. plynová chromatografie (GC): historie, rozdíly LC a GC (izotermy, stlačitelnost plynu, retenční veličiny), uspořádání GC, doprava mobilní fáze; dávkovací zařízení (s děličem toku, bez děliče toku); separační kolona, typy stacionárních fází (WCOT, FSOT, SCOT, PLOT), termostat kolony, detektory (plamenově ionizační, chemiluminiscenční, hmotnostně spektrometrické detektory atd.), definice GC systému, vyhodnocení GC, testování GC.

Literatura

• CHURÁČEK, Jaroslav. Analytická separace látek. 1. vyd. Praha: Státní nakladatelství technické literatury, 1990, 384 s. ISBN 80-03-00569-8. info
• POPL, Milan a Jaroslav KUBÁT. Separace látek. 3. přeprac. vyd. Praha: Vysoká škola chemicko-technologická, 1986, 171 s. info
• SOMMER, Lumír. Základy teorie analytické chemie. 1. vyd. Praha: Státní pedagogické nakladatelství, 1985, 250 s. info
• SOMMER, Lumír. Základy teorie analytické chemie. 1. vyd. Praha: Státní pedagogické nakladatelství, 1990, 138 s. ISBN 8021001070. info
• SOMMER, Lumír. Základy teorie analytické chemie. 1. vyd. Praha: Státní pedagogické nakladatelství, 1991, 185 s. ISBN 8021002158. info
• Separační metody - Plynová chromatografie

Výukové metody

výuka je založena na ppt prezentaci a jejím výkladu. výklad bude probíhat anglicky, prezentace budou dostupné jak anglicky, tak i česky jako studijní podklad (černobílý tisknutelný pdf s vysokým rozlišením a omezenými právy). vzhledem k výkladu, jenž prezentaci významně rozšiřuje, a neexistenci vhodných učebnic v českém jazyce pokrývajících některé části přednášky, je vhodné přednášku navštěvovat.
na začátku kurzu bude do studijních materiálů vložen dokument obsahující dobrovolné průběžné úkoly k upevnění získaných znalostí.

Metody hodnocení

zkouška se sestává z max 30 minutového písemného testu základních znalostí a z ústní zkoušky. zkouška celá proběhne v češtině, eventuálně po dohodě anglicky; u studentů se předpokládá pochopení a znalost základních principů a jejich využití. ústní zkouška se potom sestává ze tří základních otázek, které budou postupně v průběhu zkoušení rozvíjeny tak, aby student mohl prokázat míru porozumění tématu.

Vyučovací jazyk

Angličtina

Navazující předměty

• C8022 Separační metody B

Další komentáře

Studijní materiály
Předmět je dovoleno ukončit i mimo zkouškové období.
Předmět je vyučován každoročně.

Nachází se v prerekvizitách jiných předmětů

• C8022 Separační metody B
  C7021  

• Statistika zápisu (nejnovější)
  
• Permalink: https://is.muni.cz/predmet/sci/podzim2024/C7021