C8022 Separační metody B

Přírodovědecká fakulta
jaro 2008 - akreditace
Rozsah
2/0/0. 2 kr. (příf plus uk plus > 4). Doporučované ukončení: zk. Jiná možná ukončení: k.
Vyučující
doc. Mgr. Jan Havliš, Dr. (přednášející)
doc. RNDr. Bc. Jiří Pazourek, Ph.D. (přednášející)
Garance
doc. RNDr. Bc. Jiří Pazourek, Ph.D.
Ústav chemie – Chemická sekce – Přírodovědecká fakulta
Předpoklady
C7021 Separační metody
C3100 + C4050 Analytická chemie (nebo alespoň C1660) C7021 Separační metody
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
Mateřské obory/plány
Cíle předmětu
Kapalinová chromatografie (LC), teorie a praxe. Separace makromolekul (GPC, light scattering, hydrodynamic chromatography (HDC), frakcionace tokem v poli (FFF)) + elektroforetické metody = kapilární zónová elektroforéza (CZE), izotachoforéza (ITP), micelární elektrokinetická chromatografie (MEKC), gelová kapilární elektroforéza (GCE)
Osnova
  • Kapalinová chromatografie Extrakce ve fázovém systému kapalina-kapalina, extrakce organických molekul, vliv vlastností koexistujících fází na extrakci, vztah mezi strukturou analytu a jeho rozdělovací konstantou Extrakce chelátů, extrakce iontových asociátů, extrakční činidla, vliv pH, synergismus, aplikace analytických extrakcí Extrakční průtoková analýza (FIA), vícestupňové extrakční systémy, přechod ke kontinuální extrakci a chromatografii Princip chromatografické separace, vztah k extrakci, pojem teoretického patra, pojem rozlišení, účinnost, selektivita a retence jako základy optimalizace chromatografické separace, vysokoúčinná kapalinová chromatografie (HPLC) Klasifikace základních separačních mechanizmů v kapalinové chromatografii (LLC, LSC, IC, GPC) a jejich možné kombinace (např. iontová exkluze v IC, adsorpce v GPC a další). Kriteria výběru a optimalizace mobilní fáze, náplně kolon v LC, RPLC Instrumentace LC, čerpadla, dávkovače, detektory (fotomerické (DAD), fluorescenční, amperometrické, vodivostní, refraktometrické), význam miniaturizace v LC, příklady aplikací. Separace makromolekul Makromolekuly syntetické a biologické. Gyrační poloměr, relativní molekulová hmotnost, polydisperzita. Detekce optická, viskozimetrická. Ultracentrifugace, elektroforéza (GCE). Hmotnostní spektrometrie (+ Matrix Assistant Laser Desorption Ionization, MALDI). Separační metody pro makromolekuly: GPC (Gel permeation chromatography), HDC (Hydrodynamic chromatography), FFF =Frakcionace tokem v poli (Field-Flow Fractionation). Speciální detekční techniky. Rozptyl světla (statický) (Light scattering, LALLS, MALLS). Spojení separačních a detekčních technik. Elektroforetické metody Elektroforetické metody - teoretické základy Typy molekul, které lze analyzovat kapilární elektroforézou. Proteiny. Náboj polypeptidů. Elektroforetická titrační křivka. Fyzikální principy kapilární elektroforézy: Elektroforetická pohyblivost. Elektroosmotický tok: elektroosmotická pumpa, modifikátory elektroosmotického toku: tenzidy Elektroforetické metody - základní techniky kapilární elektroforézy Separační módy v kapilární elektroforéze: CZE (FSCE), CITP, CGE, MEKC (MECC), CEC, CIEF, diskontinuální elektroforéza Elektroforetické metody - instrumentace Základy instrumentace - experimentální parametry: kapilára, regulace teploty, detektory (nepřímá detekce), dávkování vzorku, Redukce rozmytí zón v kapilární elektroforéze. Optimalizace: odvod tepla, elektroosmotický tok, on-capillary detekce, molekulární difúze, rozmytí způsobené dávkováním. Hodnocení účinnosti: výhody kapilární elektroforézy. Vyhodnocování dat kapilární elektroforézy: kvalita a kvantita. Detekční limit. Validace metod CE. Elektroforetické metody - aplikace. SDS - Page Electrophoresis, CIE = kapilární iontová elektroforéza, nepřímá detekce, Chirální separace, CE v nevodném prostředí, analýza DNA, Laserem indukovaná fluorescence v kapilární elektroforéze, CE-MS
Literatura
  • CHURÁČEK, Jaroslav a Pavel JANDERA. Separace látek : kapalinová vysokoúčinná kolonová chromatografie. 1. vyd. Praha: SNTL - Nakladatelství technické literatury, 1981, 140 s. info
  • 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
  • VESPALEC, Radim. Chirální separace v kapalném prostředí. 1995, 1 svazek. info
Metody hodnocení
přednáška Zk
Informace učitele
http://www.chemi.muni.cz/~pazourek/student/sepmetody.html
Další komentáře
Předmět je vyučován každoročně.
Výuka probíhá každý týden.
Předmět je zařazen také v obdobích jaro 2000, jaro 2001, jaro 2002, jaro 2003, jaro 2004, jaro 2005, jaro 2006, jaro 2007, jaro 2008, jaro 2013, jaro 2014, jaro 2015, jaro 2016, jaro 2017, jaro 2018, jaro 2019, jaro 2020, jaro 2021, jaro 2022, jaro 2023, jaro 2024, jaro 2025.