Osnova předmětu je rozdělena do čtyř základních tématických okruhů, které jsou dále rozpracované pro jednotlivé týdny semestru následovně:
1. Specifika odběru vzorků anorganických, biologických a organických materiálů
a jejich přípravy k analýze anorganických složek. Speciální metody přípravy
vzorků. Příprava pevného vzorku k analýze mikrovlnným rozkladem, metody
přípravy vzorků pro posuzování následné nebezpečnosti odpadů (příprava
vodných výluhů a extraktů v různých činidlech, základní principy a cíle
sekvenčního loužení).
2. Optické metody chemické analýzy. Rozdělení. Fyzikálně-chemické základy
optických metod. Vlastnosti spektrálních čar. Výpočet intenzity
absorpční a emisní čáry. Základní prvky přístrojového vybavení.
4. Molekulová spektroskopie v oblasti UV a VIZ. Instrumentace. Využité
této techniky k analýze vod a vodných výluhů. Aplikace na analýzu
anorganických materiálů.
5. Metody atomové spektroskopie valenčních elektronů. Atomová absorpční
spektroskopie, technika plamenové atomizace, elektrotermické atomizace,
technika studených par a hydridová a termooxidační technika.
6. Atomová emisní spektroskopie – excitace s doutnaným výbojem (GDS),
jiskrou a indukčně vázaným plazmatem. Aplikace na analýzu anorganických
materiálů.
7. Problematika interferencí. atomové absorpční a emisní spektroskopie.
Přednosti a nedostatky obou metod. Využití těchto metod pro stanovení
analytů ve vodách, vodných výluzích a vzorcích po úplném rozkladu.
8. Metody atomové spektroskopie subvalenčních elektronů. (rentgenová
fluorescenční analýza, elektronová analýza). Přístrojové vybavení.
Přednosti a nedostatky. Praktické aplikace.
9. Hmotnostní a laserová spektroskopie. princip a využití.
10. Infračervená spektroskopie v anorganické analýze. Přístrojové vybavení
a základní aplikace v anorganické analýze.
11. Metody analýzy povrchů. Principy a metody měření. Instrumentace. V praxi
využívané metody a jejich příklady.
12. Elektrochemické metody chemické analýzy. Princip, přístrojové
vybavení. Rozdělení metod. Aplikace na analýzu anorganických materiálů.
13. Polarografie a voltametrie. Princip, přístrojové vybavení. Praktické
aplikace na analýzu anorganických materiálů.
14. Radiochemická analýza, (neutronová aktivační analýza). Princip. Využití
nukleárních analytických metod a nové trendy v tomto oboru. Aplikace na
analýzu anorganických materiálů.
Laboratorní cvičení
Laboratorní cvičení navazují na odpřednášenou problematiku a prohlubují
znalosti z oblasti analýzy anorganických materiálů. Cvičení probíhá ve dvou
částech. První část cvičení probíhá v laboratořích Katedry analytické chemie a
zkoušení materiálů ve skupinách po 2 studentech. Cílem této části je zlepšit
praktické dovednosti posluchačů. Druhá část cvičení probíhá formou demonstrací
v akreditované laboratoři Centra naotechnologií. Během této části se
posluchači seznámí s dalšími instrumentálními metodami.
Laboratorní úlohy:
1. Úvodní cvičení: Bezpečnost práce, základní informace o průběhu
cvičení, instruktáž k základním analytickým operacím.
2. Úlohy: Chemický rozbor cínové pájky
a) gravimetrické stanovení cínu v pájce
b) bromatometrické stanovení cínu v pájce
c) gravimetrické stanovení olova v pájce
3. Úlohy: Chemický rozbor cínové pájky – dokončení
Stanovení dusičnanů ve vodách UV-spektrofotometrií
Konduktometrické stanovení měrné elektrolytické vodivosti vody
4. Úlohy: Chemický rozbor kovových materiálů
Extrakční stanovení fosforu v oceli VIS-spektrofotometrií
Potenciometrické stanovení chromu a vanadu v oceli
5. Úlohy: Chemický rozbor uhlí
Stanovení obsahu vody destilační metodou
Gravimetrické stanovení obsahu vody
Gravimetrické stanovení prchavé hořlaviny
Prvková analýza uhlí metodou rentgenové fluorescenční
spektrometrie
6. Úlohy: Polarografická studie (stanovení Cu, Pb a Cd)
7. Úlohy: Spektrofotometrická studie – stanovení chromu a manganu
Potenciometrické stanovení pH
8. Úlohy: Elektrolytické stanovení mědi a olova v mosazi
Stanovení síranů konduktometrickou titrací
9. Úlohy: Stanovení mědi a draslíku atomovou absorpční spektrofotometrií
Stanovení chromu difenylkarbazidem v odpadních píscích
Ke každé úloze je pracovní návod a za každou úlohu odevzdá každý student
vypracovaný protokol.
V druhé části cvičení se studenti seznámi s přístrojovou technikou v oblasti
atomové a molekulové spektroskopie a analýzy povrchu. Formou výpočtových
cvičení si procvičí složitější analytické výpočty. Jejich znalosti a
dovednosti budou prověřeny testem.
1. Specifika odběru vzorků anorganických, biologických a organických materiálů
a jejich přípravy k analýze anorganických složek. Speciální metody přípravy
vzorků. Příprava pevného vzorku k analýze mikrovlnným rozkladem, metody
přípravy vzorků pro posuzování následné nebezpečnosti odpadů (příprava
vodných výluhů a extraktů v různých činidlech, základní principy a cíle
sekvenčního loužení).
2. Optické metody chemické analýzy. Rozdělení. Fyzikálně-chemické základy
optických metod. Vlastnosti spektrálních čar. Výpočet intenzity
absorpční a emisní čáry. Základní prvky přístrojového vybavení.
4. Molekulová spektroskopie v oblasti UV a VIZ. Instrumentace. Využité
této techniky k analýze vod a vodných výluhů. Aplikace na analýzu
anorganických materiálů.
5. Metody atomové spektroskopie valenčních elektronů. Atomová absorpční
spektroskopie, technika plamenové atomizace, elektrotermické atomizace,
technika studených par a hydridová a termooxidační technika.
6. Atomová emisní spektroskopie – excitace s doutnaným výbojem (GDS),
jiskrou a indukčně vázaným plazmatem. Aplikace na analýzu anorganických
materiálů.
7. Problematika interferencí. atomové absorpční a emisní spektroskopie.
Přednosti a nedostatky obou metod. Využití těchto metod pro stanovení
analytů ve vodách, vodných výluzích a vzorcích po úplném rozkladu.
8. Metody atomové spektroskopie subvalenčních elektronů. (rentgenová
fluorescenční analýza, elektronová analýza). Přístrojové vybavení.
Přednosti a nedostatky. Praktické aplikace.
9. Hmotnostní a laserová spektroskopie. princip a využití.
10. Infračervená spektroskopie v anorganické analýze. Přístrojové vybavení
a základní aplikace v anorganické analýze.
11. Metody analýzy povrchů. Principy a metody měření. Instrumentace. V praxi
využívané metody a jejich příklady.
12. Elektrochemické metody chemické analýzy. Princip, přístrojové
vybavení. Rozdělení metod. Aplikace na analýzu anorganických materiálů.
13. Polarografie a voltametrie. Princip, přístrojové vybavení. Praktické
aplikace na analýzu anorganických materiálů.
14. Radiochemická analýza, (neutronová aktivační analýza). Princip. Využití
nukleárních analytických metod a nové trendy v tomto oboru. Aplikace na
analýzu anorganických materiálů.
Laboratorní cvičení
Laboratorní cvičení navazují na odpřednášenou problematiku a prohlubují
znalosti z oblasti analýzy anorganických materiálů. Cvičení probíhá ve dvou
částech. První část cvičení probíhá v laboratořích Katedry analytické chemie a
zkoušení materiálů ve skupinách po 2 studentech. Cílem této části je zlepšit
praktické dovednosti posluchačů. Druhá část cvičení probíhá formou demonstrací
v akreditované laboratoři Centra naotechnologií. Během této části se
posluchači seznámí s dalšími instrumentálními metodami.
Laboratorní úlohy:
1. Úvodní cvičení: Bezpečnost práce, základní informace o průběhu
cvičení, instruktáž k základním analytickým operacím.
2. Úlohy: Chemický rozbor cínové pájky
a) gravimetrické stanovení cínu v pájce
b) bromatometrické stanovení cínu v pájce
c) gravimetrické stanovení olova v pájce
3. Úlohy: Chemický rozbor cínové pájky – dokončení
Stanovení dusičnanů ve vodách UV-spektrofotometrií
Konduktometrické stanovení měrné elektrolytické vodivosti vody
4. Úlohy: Chemický rozbor kovových materiálů
Extrakční stanovení fosforu v oceli VIS-spektrofotometrií
Potenciometrické stanovení chromu a vanadu v oceli
5. Úlohy: Chemický rozbor uhlí
Stanovení obsahu vody destilační metodou
Gravimetrické stanovení obsahu vody
Gravimetrické stanovení prchavé hořlaviny
Prvková analýza uhlí metodou rentgenové fluorescenční
spektrometrie
6. Úlohy: Polarografická studie (stanovení Cu, Pb a Cd)
7. Úlohy: Spektrofotometrická studie – stanovení chromu a manganu
Potenciometrické stanovení pH
8. Úlohy: Elektrolytické stanovení mědi a olova v mosazi
Stanovení síranů konduktometrickou titrací
9. Úlohy: Stanovení mědi a draslíku atomovou absorpční spektrofotometrií
Stanovení chromu difenylkarbazidem v odpadních píscích
Ke každé úloze je pracovní návod a za každou úlohu odevzdá každý student
vypracovaný protokol.
V druhé části cvičení se studenti seznámi s přístrojovou technikou v oblasti
atomové a molekulové spektroskopie a analýzy povrchu. Formou výpočtových
cvičení si procvičí složitější analytické výpočty. Jejich znalosti a
dovednosti budou prověřeny testem.