PřF:C6110 ACHŽP - anorg. pol. - Informace o předmětu

C6110 Analytická chemie ŽP - anorganické polutanty

Rozsah

2/0/0. 2 kr. (příf plus uk plus > 4). Doporučované ukončení: zk. Jiná možná ukončení: k.

Vyučující

prof. RNDr. Josef Komárek, DrSc. (přednášející)
Mgr. Jan Kuta, Ph.D. (přednášející)

Garance

prof. RNDr. Jana Klánová, Ph.D.
RECETOX – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: prof. RNDr. Josef Komárek, DrSc.
Dodavatelské pracoviště: RECETOX – Přírodovědecká fakulta

Rozvrh

Po 18. 2. až Pá 17. 5. St 11:00–12:50 D29/252-RCX1

Předpoklady

Znalosti z analytické chemie na úrovni základních přednášek

Omezení zápisu do předmětu

Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.

Mateřské obory/plány

• Speciální biologie (program PřF, B-EXB)
• Speciální biologie (program PřF, B-EXB, směr Ekotoxikologie)

Cíle předmětu

Hlavním cílem kurzu je získání přehledu a hlubších odborných znalostí v oblasti analýzy anorganických polutantů ve vzorcích životního prostředí (voda, ovzduší, sedimenty, půdy, biologické materiály) v rozsahu od odběru jednotlivých typů vzorků po finální analýzu různých skupin polutantů.

Na konci tohoto kurzu bude student schopen:
- porozumět typům vzorků životního prostředí a způsobu anorganické analýzy
- zvolit vhodnou techniku vzorkování
- charakterizovat parametry důležité pro úpravu vzorků vod, ovzduší, půd a biologických materiálů
- porovnat možnosti metod pro stanovení anorganických polutantů v životním prostředí
- navrhnout vhodný postup a metodu pro praktické aplikace

Výstupy z učení

Na konci tohoto kurzu bude student schopen:
- porozumět typům vzorků životního prostředí a způsobu anorganické analýzy
- zvolit vhodnou techniku vzorkování
- charakterizovat parametry důležité pro úpravu vzorků vod, ovzduší, půd a biologických materiálů
- porovnat možnosti metod pro stanovení anorganických polutantů v životním prostředí
- navrhnout vhodný postup a metodu pro praktické aplikace

Osnova

• 1. Typ vzorků, terénní vzorky, kalibrační standardy, slepé vzorky, pracovní standardy, referenční materiály, přesnost a správnost analýz.
• 2. Voda - primární a sekundární znečištění, ukazatele vod, monitory. Vzorkování vod, říční voda a její odběr, odběry vzorků z potoků, nádrží, jezer a rybníků, oceánů, z pramenů, vrtů a studní, odběrové nádoby, odběr dešťové vody, sněhu a ledu, odpadních vod, vzorkovnice, konzervace vzorků.
• 3. Hodnoty pH vod a jejich měření, uhličitanová rovnováha, rozpuštěné a nerozpuštěné látky, neutralizační kapacita, chemická a biochemická spotřeba kyslíku. Kovy ve vodách a metody jejich stanovení (Pb, Cd, Hg, Fe, Mn, Al, Cu, Zn, Ag, Ni, Cr, V, Se, As).
• 4. Formy dusíku ve vodách a metody jejich stanovení: dusičnany (ISE, iontová chromatografie, fotometrie, absorpce v UV oblasti, kapilární elektroforéza), dusitany a amoniakální dusík. Formy fosforu a stanovení fosforečnanů.
• 5. Formy síry a jejich stanovení: sírany, siřičitany, sulfan a sulfidy. Stanovení fluoridů. Formy chloru ve vodách a jejich stanovení: chloridy, chlor. Stanovení kyanidů. Kyslík ve vodách a jeho stanovení. Koncentrační techniky, extrakce, sorpce na aktivním uhlí, iontoměniči, elektrodialýza.
• 6. Průtoková analýza. Segmentovaná kontinuální průtoková analýza. Průtoková injekční analýza (FIA), disperze, dávkovací a transportní jednotky, uspořádání, měření pH, ISE, fotometrická měření, prekoncentrace na chelatačních sorbentech, prekoncentrace extrakcí (segmentor, separátor fází), precipitační techniky, membránová separace. Sekvenční injekční analýza.
• 7. Ovzduší - složení vzduchu, emise, imise, cizorodé látky, imisní limity, vzorkování, měření emisí – odběr vzorků, extraktivní a neextraktivní metody analýzy, odběrové zařízení, měření imisí, vzorkovnice (s pevným objemem, plastikové vaky, plynotěsné stříkačky), záchyt plynných složek, denudery, pasivní vzorkovače. Atmosferické aerosoly, polétavý prach, stanovení tuhých látek a frakcí částic, celkový obsah prachu. Cyklóny, impaktory, depozice škodlivin a jejich odběr.
• 8. Sloučeniny síry v ovzduší a jejich stanovení: SO2 - manuální (fotometrie, titrace, LC) a instrumentální on-line (coulometrie, fluorimetrie, plamenová emisní spektrometrie) metody, SO3 (fotometrie, turbidimetrie), sulfanu (fluorimetrie, fotometrie, ISE). Sloučeniny dusíku a jejich stanovení: NOx (chemiluminiscence, fotometrie, coulometrie), HNO3 a dusičnany, NH3 (fotometrie, chemiluminiscence), CO v ovzduší a jeho stanovení (IČ spektrometrie, GC, titrace). Stanovení O3 (fotometrie, chemiluminiscence, coulometrie). Stanovení sloučenin fluoru (ISE, LC).
• 9. Chemické složení atmosferických aerosolů, kovy v aerosolu a metody jejich stanovení, biomonitorování. Analýza na velké vzdálenosti, LIDAR, měřící techniky, studium atmosféry a hydrografické aplikace.
• 10. Půda, půdotvorný proces, půdní druhy, půdní typy, půdní profil. Půdy a sedimenty, nástroje odběru. Odběr vzorků půdy, rozdružování vzorků, drcení, mletí, zpracování půd. Odběr sedimentů, vzorkovače. Analytický vzorek. Vybrané parametry v rámci rozboru půdy, půdní reakce, parametry zemědělského rozboru, mikroelementy. Stanovení cizorodých látek v půdě, rozklad kyselinami, využití mikrovlnného záření, tavení a sintrace. Uzanční metody stanovení celkových obsahů cizorodých prvků, jednoduché extrakce, sekvenční extrakční analýza. Anorganické kontaminanty (Hg, Cd, Pb, Cu, fluoridy, kyanidy). Technika difuzního gradientu v tenkém filmu, vzorkovací jednotka. Speciační analýza, sloučeniny arsenu a cínu.
• 11. Biologické vzorky – odběr vzorků rostlinných produktů a rostlinné hmoty, úprava vzorků rostlinného materiálu. Zmenšování vzorků, děliče, zmenšování velikosti částic, zařízení. Odběr živočišných tkání a produktů, vzorkovnice, úprava a homogenizace vzorků, sušení vzorků.
• 12. Metody rozkladu v prvkové analýze biologických materiálů. Vysokoteplotní suché spalování (muflová pec), stanovení popela v rostlinné hmotě, stanovení mikrobiogenních prvků v rostlinném materiálu, mikrovlnná muflová pec. Mineralizátor Apion, nízkoteplotní spalování (radiofrekvenční plazma). Vysokoteplotní rozklad na mokré cestě, rozklad kyselinami (HNO3, H2SO4, HClO4) a H2O2, stanovení látek po mineralizaci rostlinné hmoty. Rozklad za normálního tlaku s konvenčním a mikrovlnným ohřevem. Rozklad za vysokého tlaku, autoklávy, tlakové mikrovlnné rozkladné systémy. Rozklad za nižších teplot (Fentonovo činidlo), rozklad pomocí UV záření.

Literatura

• REEVE, R. N. Environmental Analysis. J. D. Barnes, Ed. Chichester: J. Wiley & Sons, 1994, 263 s. Analytical Chemistry by Open Learning (Series). ISBN 0-471-93833-5. info
• POPL, Milan a Jan FÄHNRICH. Analytická chemie životního prostředí. 2. rozš. a přeprac. vyd. Praha: Vysoká škola chemicko-technologická, 1992, 238 s. ISBN 80-7080-165-4. info
• FIFIELD, F. W. a P. J. HAINES. Environmental Analytical Chemistry. (Eds.). London: Blackie Academic & Professional, 1995. ISBN 0-7514-0052-1. info

Výukové metody

Výuka je realizována formou přednášek s prezentací v Powerpointu. Důraz je kladen na porozumění technice vzorkování, úpravě vzorků vod, ovzduší, půd a biologických materiálů, metodám stanovení anorganických polutantů a využití v praktické analýze.

Metody hodnocení

Závěrečné hodnocení (na konci semestru) je provedeno formou ústní zkoušky. Ta spočívá ve čtyřech otázkách, které vyžadují popis a vysvětlení dotazovaného problému.

Navazující předměty

• C6860 Moderní metody analýzy organických polutantů

Informace učitele

https://is.muni.cz/auth/el/1431/jaro2016/C6110/27274895/index.qwarp

Další komentáře

Studijní materiály
Předmět je vyučován každoročně.

• Statistika zápisu (nejnovější)
  
• Permalink: https://is.muni.cz/predmet/sci/jaro2019/C6110