1. komponenta

Vrsta nastave	Ukupno
Predavanja	30
Laboratorijske vježbe	15
Seminar	15

* Opterećenje je izraženo u školskim satima (1 školski sat = 45 minuta)

Ciljevi predmeta:
Upoznavanje sa standardnim separacijskim tehnikama. Odabir odgovarajuće separacijske tehnike ovisno o karakteristikama uzorka i cilju analize. Obrada i interpretacija analitičkog signala. Validacija metoda.

Opis sadržaja predmeta:
Predavanja:
1. Tjedan: Uvod u separacijske tehnike. Membranske separacije. Kromatografija i elektroforeza. Osnovni pojmovi. Kontrola razdvajanja. Izokratno i gradijentno eluiranje.
2. Tjedan: Vrste uzoraka. Opća razmatranja. Kruti uzorci. Kapljeviti uzorci. Hlapljive organske komponente. Biološki uzorci. Priprava.
3. Tjedan: Priprava uzoraka. Filtracija. Ekstrakcija čvrstom fazom. Soxhlet ekstrakcija i ubrzana ekstrakcija otapalom. Membranske tehnike. Derivatizacija. Ekstrakcija hlapljivih sastojaka.
4. Tjedan: Kromatografska oprema. Pumpe. Injektori. Otplinjači. Kolonske klopke. Karakteristične potrebe pojedinih kromatografskih tehnika.
5. Tjedan: Kromatografske kolone. Vrste nepokretnih faza. Selektivnost kolone. Kromatografske teorije: teorija brzine i teorija odsječaka. Kromatografska zona. Efikasnost kolone. Van Deemterov izraz. Pretkolone.
6. Tjedan: Kromatografski detektori. Klasifikacija. Kriteriji učinkovitosti detektora. Granica detekcije. Granica kvantifikacije.
7. Tjedan: Kolokvij
8. Tjedan: Tekućinska kromatografija. Kromatografija normalnih faza. Kromatografija obrnutih faza.Plošna kromatografija. Ionska kromatografija.
9. Tjedan: Tekućinska kromatografija. Kromatografija isključivanjem po veličini. HPLC. UPLC.
10. Tjedan: Plinska kromatografija. Utjecaj temperature. GC analiza nehlapljivih tvari. Kromatografija superkritičnim fluidom.
11. Tjedan: Višedimenzionalna kromatografija. Osnovne postavke. Sveobuhvatni 2D način rada. Izdvajajući 2D način rada. mode. LC-LC sparivanje.
12. Tjedan: Višedimenzionalna kromatografija. GC-GC sparivanje. HPLC sparen s GC-om. SFC sparen s ostalim kromatografskim tehnikama.
13. Tjedan: Računalno potpomognut razvoj metoda. Teorija linearne jakosti otapala. Hooverov model. Model dvaju kompeticijskih tvari. MSEA model. Novičev model. Iso-to-grad model.
14. Tjedan: Kvalitativna i kvantitativna analiza. Obrada signala. Detekcija kromatografskog pika. Filtriranje. Uglađivanje. Analiza oblika kromatografskog pika: pružanje i povlačenje pika. Razlučivanje višestruko mijenjajućeg signala. Kemometrijski pristup preklapanju pikova. Dekonvolucija. Validacija metode. Određivanje nesigurnost kromatografske metode.
15. Tjedan: Kolokvij

Laboratorijske vježbe:
1. TERMIN Odabir prikladne kromatografske tehnike, nepokretne faze, mobilne faze i detektora za različite setove uzoraka.
2. TERMIN Povezivanje komponenti sustava za LC i GC analizu u kromatografskom softveru.
3. TERMIN Optimiranje kromatografskog razdvajanja.
4. TERMIN Validacija kromatografske metode.
5. TERMIN Određivanje nesigurnosti kromatografske metode.

Vrste izvođenja nastave:
predavanja, vježbe, mješovito e-učenje, laboratorij

Obveze studenata:
Studenti su obavezni prisustvovati predavanjima (75%), seminarima (75%) i vježbama (100%) kao i pristupiti provjerama znanja.

Praćenje rada studenata:
Pohađanje nastave, Eksperimentalni rad, Kolokvij, Seminarski rad, Praktični rad, Pismeni ispit

Ishodi učenja na razini programa kojima predmet pridonosi:
- Povezati i primijeniti napredna znanja iz područja prirodnih i tehničkih znanosti, posebice kemijskog inženjerstva i inženjerstva okoliša u rješavanju znanstvenih, stručnih i općih društvenih problema.
- Rješavati inženjerske probleme znanstvenim pristupom povezivanjem stručnih znanja iz kemije, inženjerstva okoliša, kemijskog inženjerstva i inženjerstva materijala.
- Koristiti napredne laboratorijske postupke i instrumentaciju za sintezu novih proizvoda, kreiranje održivih procesa, kao i rješavanje problema onečišćenja vode, zraka i tla.
- Primijeniti različite analitičke tehnike, analitičke i numeričke metode i programske alate u kreativnom rješavanju inženjerskih problema nudeći održiva tehnološka rješenja.
- Optimirati cjelovite i održive tehnološke procese analizom i modeliranjem s ciljem postizanja minimalne količine otpadnih tvari, uz poštivanje strategije zatvorenog proizvodnog ciklusa.
- Primijeniti alate, metode i norme za praćenje i procjenjivanje kvalitete procesa i proizvoda i njihovog utjecaja na okoliš te utvrditi potencijalne rizike u radu tehnoloških procesa i razvoja proizvoda.
- Identificirati i diskutirati prednosti, nedostatke i ograničenja pojedinih metoda pripreme, sinteze, analize i obrade uzoraka u skladu s održivim razvojem i životnim ciklusom proizvoda i procesa.
- Razviti radnu etiku, osobnu odgovornost i težnju za daljnjim usvajanjem novih znanja i vještina prema normama inženjerske prakse

Očekivani ishodi učenja na razini predmeta (3-10 ishoda učenja):
1. Objasniti temeljne principe glavnih separacijskih tehnika.
2. Povezati dijelove kromatografskih sustava u funkcionalni slijed.
3. Odabrati prikladnu separacijsku tehniku ovisno o vrsti uzorka.
4. Argumentirati odabir pokretne faze, nepokretne faze i detektora za različite kromatografske analize.
5. Primijeniti računalne alate pri obradi analitičkog signala.
6. Demonstrirati poznavanje postupka validiranja metode.
7. Prepoznati izvore mjerne nesigurnosti i izračunati nesigurnost.

1. Objasniti temeljne principe glavnih separacijskih tehnika.
2. Povezati dijelove kromatografskih sustava u funkcionalni slijed.
3. Odabrati prikladnu separacijsku tehniku ovisno o vrsti uzorka.
4. Argumentirati odabir pokretne faze, nepokretne faze i detektora za različite kromatografske analize.
5. Primijeniti računalne alate pri obradi analitičkog signala.
6. Demonstrirati poznavanje postupka validiranja metode.
7. Prepoznati izvore mjerne nesigurnosti i izračunati nesigurnost.

1. Chromatography Concepts and Contrasts, J. M. Miller, Wiley, 2004., 2004.
2. Handbook of Separation Process Technology, R. W. Rousseau, Wiley, 1987.
3. Membrane Technology in Separation Science, M. K. Purkait, R. Singh, CRC Press, 2018.
4. Handbook of HPLC, E. Katz, R. Eksteen, CRC Press, 1998.
5. Basic Gas Chromatography, H. M. McNair, J. M. Mille, Wiley, 2011.

Izborni predmeti - Redovni studij - Chemical and Environmental Technology