Skip to main content
Skip header
Terminated in academic year 2008/2009

Instrumental Methods of Analysis I

Type of study Master
Language of instruction Czech
Code 546-0101/01
Abbreviation IMA I
Course title Instrumental Methods of Analysis I
Credits 5
Coordinating department Department of Environmental Engineering
Course coordinator doc. Mgr. Eva Pertile, Ph.D.

Subject syllabus

Hodnocení výsledků analýz Statistika a základy SLP (GLP), analytický signál,
kalibrační křivky a jejich vyhodnocování, standardizace. Parametry analytické
metody (mez detekce a stanovitelnosti, citlivost, robustnost, přesnost,
správnost, aj.). Chyby a jejich vztah k parametrům analytických metod.
Statistické vyhodnocení analytických výsledků. Referenční materiál, kruhový
test. Základy chemometrických přístupů a metod. Odhady základních
metrologických charakteristik výsledků.Testování metrologických vlastností
výsledků. Lineární regrese.

Proces analýzy, obecná osnova: Kvalitativní a kvantitativní analýza.
Analytický
proces. Základní analytické operace: vážení, odměřování objemu, pipetování,
rozkládání vzorku, titrování, srážení, filtrování, sušení. Odběr vzorků:
vzorkování plynů, kapalin, tuhých látek. Způsoby zajištění odběru
reprezentativních vzorků, určování počtu odebíraných vzorků, nakládání se
vzorky a jejich konzervace a přípravy vzorku k analýze, vedení protokolů o
vzorkování. Úprava vzorků: sušení, mletí, drcení, homogenizace. Rozklad
vzorku:
spálení, mineralizace na suché cestě, na mokré cestě, tavení. Použití
extrakce,
separace analytu od matrice vzorku. Použití standardů a referenčních
materiálů,
zásady GLP. Základní výpočty v analytické chemii: vyjadřování koncentrace:
procentuální, ppm, molarita; křížové pravidlo pro ředění roztoků, příprava
roztoků z pevné substance.

Vážková analýza: princip. Příprava vzorku, kvantitativní srážení, promývání,
filtrace, sušení, žíhání, vážení sraženiny, výpočet koncentrace, gravimetrický
faktor.

Odměrná analýza: princip a postup titračního stanovení, indikace konečného
bodu
titrace, metody subjektivní a objektivní, typy indikátorů, příklady
objektivního určení bodu ekvivalence, tvary titračních křivek, výpočty v
odměrné analýze, příprava odměrných roztoků, primární standardy, standardizace
odměrných roztoků, zjištění faktoru, titrační chyby.

Rozdělení odměrných stanovení:
Acidobazické titrace: princip, odměrné roztoky, indikátory ekvivalenčního
bodu,
titrace silné a slabé kyseliny; slabé a silné báze, titrace vícesytných
kyselin, volba acidobazického indikátoru.
Oxidačně - redukční titrace: redoxní potenciál, odměrná činidla (výběr),
redoxní indikátory, příklady stanovení.
Srážecí titrace: argentometrie: princip, odměrné roztoky, používané
indikátory,
příklady stanovení.
Komplexometrické titrace: chelatometrie: princip, odměrné činidlo,
chelatometrické indikátory, příklady stanovení.
K jednotlivým tématům lze využít dostupné výukové video na multimediálním
učebním textu.

Elektroanalytické metody: Úvod do elektroanalytických metod. Teoretické
základy: základní pojmy, elektrochemické vlastnosti roztoků, mechanismus a
rychlost elektrochemických dějů (reakce přenosu náboje, transport v roztocích,
interakce spřažené s elektrodovými reakcemi jako jsou homogenní či heterogenní
chemické reakce či adsorpce výchozích látek či reakčních produktů na
elektrodě); Redoxní potenciály, Nernstova rovnice, galvanický článek,
elektrolyzér. Elektrody I. a II,. druhu, membránové a redox elektrody. Použití
elektrod. Výpočty pH, součin rozpustnosti.

Potenciometrické metody: 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. Reduktometrické titrace
s potenciometrickou indikací. Potenciometrické vyhodnocení ekvivalenčního
bodu,
Granova linearizace titračních křivek. Konduktometrické metody: Přímá
konduktometrie: využití při konduktometrickém stanovení ekvivalenčního bodu.
Elektrogravimetrie, coulometrie: Polarizační křivky, vylučovací proud,
Faradayův proud. Elektrolýza při konstantním potenciálu a při konstantní
intenzitě proudu. Elektrolytické dělení kovů. Výpočty oblastí vylučovacích
potenciálů a kvantitativnosti vyloučení kovu. Coulometrie při konstantním
potenciálu a při konstantním proudu. Coulometrické titrace.

Polarografie: klasická polarografie, typy polarografických proudů,
diagnostická
kriteria, typy používaných rtuťových elektrod, analytické využití. Moderní
polarografické a voltametrické metody: tast polarografie, normální pulsní
polarografie, diferenční pulsní polarografie, anodická rozpouštěcí
voltametrie,
adsorpční rozpouštěcí voltametrie. Nestacionární metody: voltametrie s
lineárně
rostoucím napětím, cyklická voltametrie.
Voltametrie na tuhých elektrodách: vlastnosti elektrod z tuhých materiálů,
polarizační křivky, eliminace vlivu historie, rotující disková elektroda,
disková elektroda s prstencem. Mikroelektrody a soubory mikroelektrod.
Titrace s polarizovatelnými elektrodami: amperometrické titrace,
biamperometrické titrace, bipotenciometrické titrace, potenciometrické titrace
s jednou polarizovanou elektrodou, Karl-Fischerovo stanovení vody.

Literature

1. Berčík,J. a kol.: Fyzikálne a fyzikálnochemické analytické metódy, Alfa
Bratislava, 1977.
2. Eckschlager, K., Zíma, J., Císařová, I.: Chemometrie, PřF UK Praha, 1994.
3. Garaj, J., Bustin, D., Hladký, Z.: Analytická chémia, ALFA/SNTL,
Bratislava/Praha, 1987.
4. Hartus, D. C.: Quantitative Chemical Analysis. 4th ed. New York : W.H.
Freeman, 1995.
5. Holzbecher,Z., Churáček,J. a kol.: Analytická chemie SNTL, Praha, 1987.
6. Christian, G.D.: Analytical Chemistry (5. edition), John Wiley & Sons, New
York, 1994 (ISBN 0-471-30582-0).
7. Christian, G.D., O'Reilly, J.E.: Instrumental Analysis (2. edition), Allyn
and Bacon, Boston, ISBN 0-205-08640-3 , 1986.
8. Kellner, R., Mermet, J. M., Otto, M., Widmer, H. M.: Analytical Chemistry,
Wiley, (SBN 3-527-28610-1, 1998.
9. Meloun, M., Militký, J.: Statistické zpracování experimentálních dat, Aro
Magma, Prah 1998.
10. Miller, J.C., Miller, J.N.: Statistics for Analytical Chemistry, Ellis
Horwood, New York, 1993.
11. Opekar, J., Jelínek, I. a kol.: Základní analytická chemie (skriptum), UK –
Karolinum, Praha, 2002.
12. Pertile, E.: Analytická chemie I, multimediální učební text, VŠB-TUO/FRVŠ,
2005.
13. Pertile, E.: Instrumentální metody analýzy, multimediální učební text, VŠB
TUO/FRVŠ, 2006.
14. Pietrzyk, D.J., Frank, C.W.: Analytical Chemistry - an Introduction,
Academic Press, New York, ISBN 0-12-555150-9 , 1974.
15. Samec, Z.: Elektrochemie, skriptum, UK Karolinum, Praha, 1999.
16. Skoog D.A., West, D.M., Holler, F.J.: Fundamentals of Analytical Chemistry
(6. edition), Saunders College Publishing, ISBN 0-03-075397-X , 1992.
17. Skoog, D. A.: Analytical chemistry : an introduction. 7th ed. Fort Worth :
Saunders College Publishing, 1999.
18. Sommer, L.: Základy analytické chemie I, VUTium Brno 1998.
19. Štulík, K., Barek, J.: Elektrochemické analytické metody, skriptum, SPN
Praha, 1985.
20. Townshend, A. (editor): Encyclopedia of Analytical Science, Vol. I - X,
Academic Press, London, ISBN 0-12-226700-1 , 1995).
21. Volka, K.: Analytická chemie II. VSCHT Praha 1995.
22. www.eurachem.org: Guide to Quality in Analytical Chemistry. An Aid
Accuditation, EURACHEMÚCITAC, 2002.
23. Zýka, J. a kol.: Analytická příručka. Díl I a II. SNTL Praha, 1988.

Advised literature

No advised literature has been specified for this subject.