PřF:C8022 Separační metody B - Informace o předmětu
C8022 Separační metody B
Přírodovědecká fakultajaro 2020
- Rozsah
- 2/0/0. 2 kr. (plus ukončení). Doporučované ukončení: zk. Jiná možná ukončení: k.
- 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 - Předpoklady
- C7021 Separační metody A
C3100 + C4050 Analytická chemie (nebo alespoň C1660) C7021 Separační metody A - 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 separace v závislosti na velikosti analytu, v silových polích a na membránách, v závěru pak s dalšími aspekty analytických separací (chirální separace, optimalizace, validace).
- Výstupy z učení
- na konci tohoto kurzu bude student schopen:
zvládnout principy separace makromolekul, hmotnostní spektrometrie, elektromigračních a membránových separací
porozumět širokému záběru jejich současného využití
optimalizovat separační systém, vyhodnotit jeho účinnost a porozumět základním postupům validace metody. - Osnova
- 1. separace makromolekul: historie, teoretické základy – popis makromolekuly, molekulová hmotnost; mody separace makromolekul – SEC (molekulová vylučovací chromatografie), provedení SEC – kolony,
- 2. detektory (spektrofotometrie, viskozimetrie, osmometrie, rozptyl světla), HDC (hydrodynamická chromatografie), FFF (frakcionace tokem v poli) – principy, instrumentace, mody (SdFFF, ThFFF, EFFF, FFFF).
- 3. elektromigrační metody: historie, teoretické základy – separace ve vnějším poli, popis separace (iontová mobilita, EOF elektroosmotický tok), účinnost a faktory ji ovlivňující (teplo, difúze, disperze); uspořádání elektromigračních metod – dávkování, zdroje napětí, separační prostředí (kapilára, membrána, gel, čip).
- 4. detektory (spektrofotometrické, laserem indukovaná fluorescence, vodivostní detekce, hmotnostní spektrometrie atp.); preparativní módy; definice elektroforetického systému a analytické informace z elektroforetogramu; základní módy elektromigračních metod – kapilární zónová elektroforéza (CZE), kapilární gelová elektroforéza (CGE), plošná gelová elektroforéza (GE), kapilární izoelektrická fokuzace (CIEF), kapilární izotachoforéza (CITF), micelární elektrokinetická chromatografie, tenkovrstvá elektrochromatografie, kapilární elektrochromatografie;
- 5. afinitní a nevodná elektroforéza; hmotnostní spektrometrie (jako separační metoda): historie, teoretické základy – separace ve vnějším poli, hmotnostní spektrum, základní pojmy; ionizace (kolize, chemická reakce, elektrosprej),
- 6. hmotnostní analýza (elektrický sektor, magnetický sektor, kvadrupól, iontová past, průletový analyzátor, orbitální past, driftová cela, iontová cyklotronová resonance), tandemová hmotnostní analýza, hybridní hmotnostní analyzátory, detekce iontů (násobič, indukce), vakuová technika;
- 7. membránová separace: historie, teoretické základy – nerovnovážná separace, membránové separační principy, uspořádání (vsádkové, kontinuální), membrány (selektivita, materiály, zanášení), separační prostor – moduly: membránový, spirálně vinutý, trubicový, s vinutými vlákny, rotační, základní mody membránových separací: mikrofiltrace, ultrafiltrace, nanofiltrace, obrácená osmóza, elektrodialýza, pervaporace, membránová destilace, permeace plynů, dialýza.
- 8. chirální separace: definice chirality; optická rotační disperze; principy chirální separace – chirální selektory, chirální separační metody včetně preparativních, chirální selektory volné, imobilizované a derivatizační.
- 9. vývoj separační metody, kritéria výběru a optimalizace separačního systému; jedno- a vícekriteriální posuzování kvality separace; validace analytické separační metody; proč a jak, základní pojmy – shodnost metody, přesnost metody, kalibrace, selektivita, robustnost
- 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
- Výukové metody
- výuka je založena na ppt prezentaci a jejím výkladu. prezentace bude dostupná 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.
- Metody hodnocení
- zkouška ústní; u studentů se předpokládá pochopení a znalost základních principů a jejich využití. zkouška se sestává ze tří základních otázek, které budou postupně v průběhu zkoušení rozvíjeny, aby student mohl prokázat míru porozumění tématu.
- Informace učitele
- předmět bude vyučován každé úterý 12:00-13:50 v A14-207.
- Další komentáře
- Studijní materiály
Předmět je dovoleno ukončit i mimo zkouškové období.
Předmět je vyučován každoročně.
Výuka probíhá každý týden.
- Statistika zápisu (jaro 2020, nejnovější)
- Permalink: https://is.muni.cz/predmet/sci/jaro2020/C8022