G9831 Analytická geochemie

Přírodovědecká fakulta
podzim 2002
Rozsah
1/2. 3 kr. (příf plus uk plus > 4). Ukončení: zk.
Vyučující
doc. Ing. Jiří Faimon, Dr. (přednášející)
Garance
doc. RNDr. Rostislav Melichar, Dr.
Ústav geologických věd – Sekce věd o Zemi – Přírodovědecká fakulta
Kontaktní osoba: Běla Hrbková
Předpoklady
G6100 Metody laboratorního výzkumu || G6101 Metody laboratorního výzkumu ||SOUHLAS
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
Mateřské obory/plány
Cíle předmětu
Přednáška prohlubuje znalosti analytických metod, které jsou aplikovatelné při řešení geologických problémů. Zaměřuje se na vybrané klasické metody (gravimetrická a volumetrická stanovení vysokých obsahů křemíku, železa, hliníku a síry) a moderní instrumentální metody (spektrální /ICP, AAS, OES/, elektrochemické /měření Eh, pH, polarografie/ a chromatografii /plynová, kapalinová, gelová). Velká pozornost je věnována správnosti a přesnosti metod, šíření chyb, výpočtům a vyjadřování chyb. Procvičovány jsou všechny druhy přepočtů, především přepočty na minerální fáze. Dále jsou diskutovány některé speciální metody (infračervená spektrometrie, NMR, hmotová spektrometrie, rentgenové metody, neutronová aktivační analýza). Součástí předmětu jsou praktická cvičení v laboratoři, kde si posluchači ověří nabyté znalosti a dovednosti.
Osnova
  • Aplikace analytických metod v geologii: Specifické problémy při analýzách geologických materiálů. Vhodnost metod a jejich testování. Geologické standardy. Rozdělení chyb, jejich vlastnosti, vliv počtu operací. Přesnost a správnost metody. Limity detekce a stanovení. Silikátové analýzy.

    Volba metody: Destruktivní a nedestruktivní metody. Chemické a instrumentální metody. Použitelnost metody, citlivost stanovení a "rozsah" metody. Kriteria "účelnosti" a "nutnosti" při volbě. Poměr "přesnost/cena". Výpočty, zpracování a prezentace výsledků.

    Příprava vzorků k analýze: Odběr geologických vzorků, důraz na reprezentativnost. Drcení, mletí, možnosti kontaminace a změn ve složení. Kvartace. Velikost navážky. Rozpouštění ve směsi kyselin. Zásadité, kyselé a oxidační tavení. Zásobní roztoky, alikvotní díly. Problémy a chyby.

    Aktuální chemické metody: Gravimetrická stanovení vysokých obsahů S, Si, H2O, CO2. Komplexometrická stanovení vysokých obsahů Al, Ca, Mg. Acidimetrická stanovení vyšších obsahů B, Si. Oxidimetrická stanovení Fe(III), Fe(II). Extrakce, měniče ionů, ultrafiltrace, odstřeďování, maskování.

    Spektrální emisní metody: Celková kvalitativní a semikvantitativní analýza geol. materiálů metodou OES. Stanovení Li, Na, K, (Rb, Ca, Sr, Ag, Al) plamenovou spektrofotometrií, vliv teploty plamene. Stanovení nízkých koncentrací kovů a některých nekovů metodou ICP, výhody, problémy, aplikace. Kompletní silikátové analýzy metodou rentgenové fluorescence (energiová a vlnová disperze), aplikace, výhody.

    Spektrální absorpční metody: Stanovení nízkých koncentrací kovů (Cu, Zn, Pb, Mg, Ca, Sr, Ni, Cr) metodou AAS (plamenová verze, ETA), výhody, problémy, aplikace. Stanovení nízkých koncentrací prvků (Fe, Ti, Si) metodou molekulové absorpční spektrofotometrie, výhody, problémy, aplikace.

    Speciální metody: Neutronová aktivační analýza. Infračervená spektrometrie, aplikace v geologii. Hmotnostní spektrometrie, stanovení stabilních izotopů. Kapalinová a plynová chromatografie. Geologické aplikace. Analýza minerálních povrchů (metody AES, XPS, ERD, RBS, SIMS). Metody NMR, ESR.

    Elektrochemické metody: Elektrody I. a II. druhu. Měření Eh a pH. Přímé stanovení prvků (F, Cl, NO3, Ca, Na) iontově-selektivními elektrodami, indikace bodu ekvivalence při titraci, kontinuální monitoring. Polarografická stanovení, rozpouštěcí voltametrie, limity stanovení, aplikace při sledování stavu životního prostředí. Tribopolarograf. Kapilární izotachoforéza, stanovení nízkých koncentrací anionů ve vodách.

Literatura
  • FAIMON, Jiří. Základní metody analytické geochemie. VŠ skripta, 1. vyd. Brno: Masarykova univerzita, 1992, 147 s. ISBN 80-210-0498-3. info
Další komentáře
Předmět je dovoleno ukončit i mimo zkouškové období.
Předmět je vyučován každoročně.
Výuka probíhá každý týden.
Předmět je zařazen také v obdobích podzim 2010 - akreditace, podzim 2003, podzim 2004, podzim 2008, podzim 2010, podzim 2011 - akreditace.