CILJ KOLEGIJA: Cilj ovog kolegija je upoznavanje teoretskih principa, praktičnog rada i upotrebe instrumentalne opreme i postupaka za instrumentalne metode kemijske analize. Izbor metode ovisit će o poznavanju osnovnih principa pojedinih metoda ili skupina metoda te o razumijevanju njihovih prednosti i ograničenja.
IZVEDBENI PROGRAM KOLEGIJA (razraditi ih što preciznije prema nastavnim tjednima):
Predavanja (po 2 sata):
1. Tjedan
Upoznavanje s programom, upute za rad na vježbama. Uvod: vrste analitičkih signala, osnovni dijelovi instrumenata, razvoj instrumentacije, podjela instrumentalnih metoda.
2. Tjedan
Spektrometrije, povijest spektrometrijskih tehnika, osnove spektrometrija, podjela spektrometrija: molekulske i atomske spektrometrije.
3. Tjedan
Podjela spektrometrija obzirom na posljedicu interakcije uzorka s energijom: apsorpcija, inducirana apsorpcija, emisija, polarizacija EMZ, raspršenje, omjer mase i naboja.
4. Tjedan
Spektrometrije zračenja elektrona i iona, spektrometrija masa.
5. Tjedan
Prvi parcijalni test. Metode kalibracije ili umjeravanja, instrumentacija općenito, spektrometrija.
6. Tjedan
Elektroanalitičke metode: povijest, osnove, podjela, elektrokemijska ćelija.
7. Tjedan
Potenciometrija, konduktometrija, elektrogravimetrija: osnove, podjela, primjena.
8. Tjedan
Voltametrija, amperometrija, kulometrija: osnove, podjela, primjena.
9. Tjedan
Elektroforeza: osnove, podjela, kapilarna elektroforeza.
10. Tjedan
Drugi parcijalni test: Elektroanalitičke metode.
11. Tjedan
Instrumentalne metode separacije, kromatografija: uvod, osnove, podjela kromatografije, plinska kromatografija.
12. Tjedan
Tekućinska kromatografija, kromatografija pri super kritičnim uvjetima, plošna kromatografija, ionska kromatografija, kromatografija isključenjem (gelkromatografija).
13. Tjedan
Termičke metode.
14. Tjedan
Treći parcijalni test: Kromatografske i termičke metode.
15. Tjedan
Prezentacija studentskih seminarskih radova.
Rekapitulacija: rasprava o gradivu, predavanjima, seminarima, laboratorijskim vježbama, priprema pismenog i usmenog ispita.
Laboratorijske vježbe (3 sata u pet tjedana):
1. Tjedan
Spektrometrija u UV-VIS (određivanje željeza ili kroma), metoda vanjskog standarda.
2. Tjedan
Spektrometrija raspršenja EMZ (turbidimetrijsko određivanje sulfata).
3. Tjedan
Atomska apsorpcijska spektrometrija (određivanje bakra), metoda standardnog dodatka.
4. Tjedan
Potenciometrija: potenciometrijska titracija, obrada podataka (određivanje salicilne kiseline).
5. Tjedan
Direktna potenciometrija (određivanje koncentracije klorida ili fluorida).
i
Konduktometrija (određivanje smjese kiselina konduktometrijskom titracijom).
6. Tjedan
Nadoknade laboratorijskih vježbi.
7. Tjedan
Kolokvij iz laboratorijskih vježbi
RAZVIJANJE OPĆIH I SPECIFIČNIH KOMPETENCIJA STUDENATA:
Opće kompetencije:
Poznavanje instrumentalnih metoda i njihove primjene u realnim uvjetima obzirom na analit, odnosno uzorak općenito. Mogućnost izbora instrumentacije u realnim situacijama.
Posebne kompetencije:
Kalibracija ili umjeravanje instrumentalnih metoda kod određivanja analita u uzorku.
Validacija instrumentalnih metoda.
Samostalno kvalitativno i kvantitativno određivanje analita u uzorku.
Samostalno odlučivanje o izboru instrumentacije kod opremanja laboratorija.
OBVEZE STUDENATA U NASTAVI I NAČINI NJIHOVA IZVRŠAVANJA:
Studenti su obavezni nazočiti predavanjima i seminarima.
Studenti su obavezni odraditi 6 laboratorijskih vježbi.
Studenti su obavezni pristupiti provjerama znanja i kolokvijima.
Od ukupno 100 bodova za prolaznu ocjenu student mora prikupiti minimalno 60 bodova slušanjem predavanja i seminara, radom na vježbama, testovima i izradbom seminarskog rada.
Na vježbama se može ostvariti najviše 15 bodova, a za uspješan završetak vježbi potrebno je skupiti najmanje 6 bodova.
Boduju se referati, rad u praktikumu i kolokvij iz vježbi.
Tijekom semestra pišu se 3 testa s teorijskim i računskim zadatcima. Testovi nisu obavezni, ali omogućuju oslobađanje od polaganja ispita. Testovi nose maksimalno 75 bodova.
Izlaganjem samostalnog seminarskog rada (pretraživanje literature na zadanu temu i izlaganje 5-10 minuta) moguće je ostvariti maksimalno 5 bodova. Seminarski rad nije obavezan.
UVJETI ZA DOBIVANJE POTPISA:
Redovito polaženje predavanja (minimalno 4 boda) te završene laboratorijske vježbe i položen kolokvij iz vježbi (minimalno 6 bodova). Ukupno: minimalno 10 bodova.
NAČIN IZVOĐENJA NASTAVE:
Predavanja (ex cathedra).
Samostalno studentsko izlaganje na zadanu temu (seminari ex cathedra).
Eksperimentalni rad u laboratoriju u malim skupinama (praktični rad u grupama uz nadzor asistenta i demonstratora).
Konzultacije prema potrebi.
NAČIN PROVJERE ZNANJA I POLAGANJA ISPITA:
Pismeni kolokvij iz laboratorijskih vježbi.
Tri pismene provjere znanja tijekom semestra (60% bodova na svakoj od provjera znanja donosi oslobađanje od usmenog ispita).
Pismeni ispit (5 teorijskih i 2 numerička zadatka, 50% bodova potrebno je za prolaz).
Polaganje usmenog dijela ispita kod nastavnika.
NAČIN PRAĆENJA KVALITETE I USPJEŠNOSTI KOLEGIJA:
Studentska anketa.
METODIČKI PREDUVJETI:
Odslušana predavanja i završene vježbe iz kolegija Fizika, Opća kemija i Analitička kemija.
i) ISHODI UČENJA KOLEGIJA:
1. Povezati, procijeniti i razlučiti usvojeno teorijsko znanje vezano uz metode instrumentalne analize i principe rada instrumenata.
2. Generirati i integrirati proceduralna znanja i vještine vezane uz praktičnu izvedbu mjerenja.
3. Osmisliti i postaviti hipotezu povezanosti temeljnih znanja s primjenom u instrumentalnoj analizi.
4. Planirati i organizirati samostalni rad na instrumentima u laboratoriju za instrumentalnu analizu, te dalje samostalno učiti imajući pozitivan stav o potrebi razvoja stručnih kompetencija.
5. Prezentirati stečena znanja te razviti i sastaviti prijedlog u rješavanju problema i donošenju odluka u analitičkoj praksi.
j) ISHODI UČENJA NA RAZINI PROGRAMA:
1. Interpretirati kemijske informacije i podatke.
2. Prezentirati materijale vezane uz studij (usmeno i pismeno) stručnom auditoriju.
3. Računalno analizirati kemijske podatke i informacije.
4. Primijeniti znanja u praksi, posebno u rješavanju problema na temelju kvalitativnih ili kvantitativnih informacija.
5. Pretraživati informacije dostupne na Internetu.
6. Primijeniti standardne laboratorijske postupke i instrumentaciju u preparativne ili analitičke svrhe, za organske i anorganske sustave.
7. Primijeniti tehnike i metode za mjerenje kemijskih veličina, svojstava ili promjena.
8. Interpretirati rezultate laboratorijskih opažanja i mjerenja, njihovo značenje i povezanost s odgovarajućom teorijom.
9. Pokazati sposobnost uključivanja u interdisciplinarni timski rad.
10. Planirati upravljanje vremenom.
11. Organizirati samostalni rad.
k) NASTAVNE JEDINICE S PRIPADAJUĆIM ISHODIMA UČENJA I KRITERIJIMA VREDNOVANJA
Nastavna jedinica
1. Uvod. Osnovni dijelovi instrumenata. Razvoj instrumentacije. Podjela instrumentalnih metoda. Vrste analitičkih signala. Odnos signal-šum. Kalibracijski (umjerni) postupci.
Ishodi učenja
Razlikovati tehnike instrumentalne analize, prepoznati i razlikovati relativne metode od apsolutinih te argumentirati potrebu kalibracije (umjeravanja), opisati odnos signala i šuma.
Kriteriji vrednovanja
Teoretsko znanje i razumijevanje osnova pristupa instrumentalnim metodama analitičke kemije.
Nastavna jedinica
2. Instrumentalne metode analize.
Ishodi učenja
Usvojiti teorijsko znanje vezano uz metode instrumentalne analize (spektrometrije, elektroanalitičke, termokemijske, instrumentalne metode separacije) i principe rada instrumenata, te proceduralnog znanja i vještina vezanih uz praktičnu izvedbu mjerenja, povezati temeljna znanja i novo stečena znanja na kolegiju instrumentalnih metoda, prepoznati prednosti i ograničenja pojedinih metoda.
Kriteriji vrednovanja
Teoretsko znanje i razumijevanje instrumentalne analitičke kemije.
Nastavna jedinica
3. Laboratorijske vježbe
Ishodi učenja
Rad na instrumentima u praktikumu (samostalno ili u manjoj grupi) prema nastavnom planu i programu vježbi: upoznavanje s programima vezanim uz rad s instrumentima, primjena osnova statističke obrade numeričkih podataka te njihovo grafičko prikazivanje, samostalno vođenje zabilježaka o radu i izrada izvještaja po završenoj analizi.
Kriteriji vrednovanja
Praktičan rad na instrumentima: samostalna obrada rezultata mjerenja i grafički prikaz rezultata, vođenje zabilježaka i izrada izvještaja.
1 LITERATURA POTREBNA ZA POLAGANJE ISPITA: 1. D. A. Skoog, D. M. West, F. J. Holler, Osnove analitičke kemije, Školska knjiga Zagreb, 1999. 2. M. Kaštelan-Macan, Kemijska analiza u sustavu kvalitete, Školska knjiga Zagreb 2003. 3. I. Piljac, Elektroanalitičke metode, RMC, Zagreb 1995. 4. Radni materijal s predavanja. 5. Radni materijal za vježbe (interna skripta).
2 DOPUNSKA LITERATURA: 1. Analitika okoliša, ur. M. Kaštelan-Macan i M. Petrović, HINUS i Fakultet kemijskog inženjerstva i tehnologije, Zagreb, 2013. 2. J. M. Miller, Chromatography-Concepts and Contrasts, Wiley-Interscience, New Jersey, 2005. 3. K. H. Koch, Process Analytical Chemistry. Control, Optimization, Quality, Economy, Springer Verlag, Berlin 1999. 4. D. A. Skoog, F. J. Holler, T. A. Nieman, Principles of Instrumental Analysis, Saunders College Publishing 1997.
|
- , LITERATURA POTREBNA ZA POLAGANJE ISPITA:
1. D. A. Skoog, D. M. West, F. J. Holler, Osnove analitičke kemije, Školska knjiga Zagreb, 1999.
2. M. Kaštelan-Macan, Kemijska analiza u sustavu kvalitete, Školska knjiga Zagreb 2003.
3. I. Piljac, Elektroanalitičke metode, RMC, Zagreb 1995.
4. Radni materijal s predavanja.
5. Radni materijal za vježbe (interna skripta)., , , .
- , DOPUNSKA LITERATURA:
1. Analitika okoliša, ur. M. Kaštelan-Macan i M. Petrović, HINUS i Fakultet kemijskog inženjerstva i tehnologije, Zagreb, 2013.
2. J. M. Miller, Chromatography-Concepts and Contrasts, Wiley-Interscience, New Jersey, 2005.
3. K. H. Koch, Process Analytical Chemistry. Control, Optimization, Quality, Economy, Springer Verlag, Berlin 1999.
4. D. A. Skoog, F. J. Holler, T. A. Nieman, Principles of Instrumental Analysis, Saunders College Publishing 1997., , , .
|
Pristupačnost
