C4050 Analytická chemie II

Přírodovědecká fakulta
jaro 2021
Rozsah
2/0/0. 2 kr. (příf plus uk plus > 4). Ukončení: zk.
Vyučující
prof. RNDr. Přemysl Lubal, Ph.D. (přednášející)
prof. Mgr. Jan Preisler, Ph.D. (cvičící)
Garance
prof. RNDr. Přemysl Lubal, Ph.D.
Ústav chemie – Chemická sekce – Přírodovědecká fakulta
Dodavatelské pracoviště: Ústav chemie – Chemická sekce – Přírodovědecká fakulta
Rozvrh
Po 1. 3. až Pá 14. 5. Út 8:00–9:50 online_CH1
Předpoklady
C3100 Analytická chemie I && C3110 Analytická chemie I-sem.
Předpokladem je absolvování základních přednášek především z Analytické chemie I (C3100), dále z Fyzikální chemie I (C3140) z Obecné chemie (C1020), Anorganické chemie I (C1061), Anorganické chemie II (C2062), Organické chemie I (C2021), Organické chemie II (C3022) a příslušných laboratorních cvičení z těchto předmětů (hlavně Analytická chemie - laboratorní cvičení (C3120)).
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
Mateřské obory/plány
Cíle předmětu
Systematický výklad základních principů instrumentální analytické chemie - kurs zahrnuje instrumentální analýzu (elektroanalytické, optické a separační metody). Na základě získaných informací pak student bude schopen pochopit základní principy instrumentální analýzy. Analýzou problému s využitím svých dosažených znalostí pak bude navrhovat jeho řešení.
Výstupy z učení
Student je schopen porozumět základním principům instrumentální analytické chemie (elektroanalytické, optické a separační metody). Na základě získaných informací pak student umí analyzovat problém z praxe s využitím svých dosažených znalostí a pak navrhovat jeho řešení.
Osnova
  • 1. Úvod do předmětu instrumentální analytická chemie. Hodnocení výsledků analýz - statistika a základy SLP (GLP). Fyzikální vlastnosti a analytický signál, vztah analytického signálu ke koncentraci, kalibrační křivky a jejich vyhodnocování, standardizace u relativních fyzikálních metod. Parametry analytické metody (mez detekce a stanovitelnosti, citlivost, robustnost, přesnost, správnost, aj.). Referenční materiál, kruhový test.
  • 2. Vybrané elektroanalytické metody. Potenciometrické metody (při nulové intenzitě proudu) - základní definice a pojmy. Indikační a referentní elektrody, iontově selektivní elektrody (ISE), skleněná elektroda. Měření pH. Potenciometrická indikace průběhu titrací a ekvivalenčního bodu. Acidobazické, redoxní, srážecí, komplexometrické titrace s potenciometrickou indikací. Potenciometrické vyhodnocení ekvivalenčního bodu (př. Granova linearizace titračních křivek).
  • 3. Konduktometrické metody - základní definice a pojmy. Přímá konduktometrie, využití při konduktometrickém stanovení ekvivalenčního bodu (př. Acidobazické a srážecí titrace).
  • 4. Elektrogravimetrie, coulometrie - základní definice a pojmy. Polarizační křivky, vylučovací proud, Faradayův proud. Elektrolýza při konstantním potenciálu a při konstantní intenzitě proudu. Elektrolytické dělení kovů, stanovení mědi a stříbra. Výpočty oblastí vylučovacích potenciálů a kvantitativnosti vyloučení kovu, příklady stanovení. Coulometrie při konstatním potenciálu, coulometrie při konstantním proudu. Coulometrické titrace (absolutní titrační metody).
  • 5. Voltametrie, polarografie - základní definice a pojmy. Polarografická analýza (kvalitativní a kvantitativní analýza). Příklady využití a stanovení. Amperometrické, biamperometrické a bipotenciometrické titrace. Karl-Fischerovo stanovení vody.
  • 6. Vybrané optické analytické metody. Úvod - popis elektromagnetického záření, základní definice a pojmy, vztahy (př. Bouger - Lambert-Beerův zákon), příčiny absorpce a emise záření. Dělení optických analytických metod. Pro každou techniku nutno znát zdroje záření, disperzní prvky, detektory, metodiku.
  • 7. Molekulová absorpční spektroskopie (UV, VIS, IR). Luminiscenční metody. Molekulová rozptylová spektroskopie (turbidimetrie a nefelometrie).
  • 8. Atomová absorpční a emisní spektroskopie.
  • 9. Vybrané separační metody. Kapalinová extrakce - základní pojmy a definice. Extrakční rovnováhy v dvoufázovém systému. Extrakce solvátů, ionizovaných a neionizovaných sloučenin. Analytické využití ionexů - základní pojmy a definice. Pevné a kapalné ionexy, charakteristika, vztahy a příklady analytického použití.
  • 10. Chromatografie na tenké vrstvě sorbentu (tenkovrstvá, papírová) - princip a příklady, příklady použití. Analýza plynů - klasická (princip a příklady použití), plynová chromatografie (teorie, základy instrumentace, kvalitativní a kvantitativní charakteristiky, příklady analytického použití).
  • 11. HLPC - vysokoúčinná kapalinová chromatografie (teorie, základy instrumentace, kvalitativní a kvantitativní charakteristiky, příklady analytického použití).
  • 12. Elektromigrační metody (zonální elektroforéza, elektroforéza na nosičích a izotachoforéza) - základní definice a pojmy, dělení metodik, základy instrumentace, kvalitativní a kvantitativní charakteristiky, příklady analytického použití. Hmotnostní spektrometrie.
Literatura
  • Sommer L a kol., Základy analytické chemie II, VUTium Brno 2000.
  • Analytická příručka. Edited by Jaroslav Zýka. 4., upr. vyd. Praha: SNTL - Nakladatelství technické literatury, 1988, 831 s. info
  • SKOOG, Douglas A. Fundamentals of analytical chemistry. 8th ed. Belmont, Calif.: Brooks/Cole, 2004, 1 sv. ISBN 0534417965. info
  • HARRIS, Daniel C. Quantitative chemical analysis. 7th ed. New York: W. H. Freeman and Company, 2007, 1 sv. ISBN 0716776944. info
  • Analytical chemistry : a modern approach to analytical science. Edited by Jean-Michel Mermet - Matthias Otto - M. Valcárcel Cases. 2nd ed. Weinheim: Wiley-VCH, 2004, xxviii, 11. ISBN 3527305904. info
  • SCHWEDT, Georg. The essential guide to analytical chemistry. Translated by Brooks Haderlie. 2nd ed. Chichester: John Wiley & Sons, 1997, xii, 248. ISBN 0471974129. info
  • CHRISTIAN, Gary D. Analytical chemistry. 6th ed. Hoboken, NJ: John Wiley & Sons, 2003, xix, 828 s. ISBN 0-471-21472-8. info
  • Enke Ch., The Art and Science of Chemical Analysis, Wiley New York 2001
Výukové metody
Teoretická příprava
Metody hodnocení
2 hodinová přednáška
Znalosti získané na přednášce jsou prověřovány kombinovanou zkouškou. Úspěšné složení písemného testu je předpokladem k prověření znalostí v ústní části zkoušky.
Navazující předměty
Informace učitele
Je žádoucí zapsání kursu Analytické výpočty - seminář (C6160).
Další komentáře
Studijní materiály
Předmět je vyučován každoročně.
Nachází se v prerekvizitách jiných předmětů
Předmět je zařazen také v obdobích jaro 2008 - akreditace, jaro 2011 - akreditace, jaro 2000, jaro 2001, jaro 2002, jaro 2003, jaro 2004, jaro 2005, jaro 2006, jaro 2007, jaro 2008, jaro 2009, jaro 2010, jaro 2011, jaro 2012, jaro 2012 - akreditace, jaro 2013, jaro 2014, jaro 2015, jaro 2016, jaro 2017, jaro 2018, jaro 2019, jaro 2020, jaro 2022, jaro 2023, jaro 2024, jaro 2025.