Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Technologii i Inżynierii Chemicznej - Inżynieria chemiczna (S3)

Sylabus przedmiotu Analiza instrumentalna:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Inżynieria chemiczna
Forma studiów studia stacjonarne Poziom trzeciego stopnia
Stopnień naukowy absolwenta doktor
Obszary studiów
Profil
Moduł
Przedmiot Analiza instrumentalna
Specjalność przedmiot wspólny
Jednostka prowadząca Instytut Technologii Chemicznej Nieorganicznej i Inżynierii Środowiska
Nauczyciel odpowiedzialny Barbara Grzmil <Barbara.Grzmil@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele Zofia Lendzion-Bieluń <Zofia.Lendzion-Bielun@zut.edu.pl>, Dariusz Moszyński <Dariusz.Moszynski@zut.edu.pl>, Waldemar Paździoch <Waldemar.Pazdzioch@zut.edu.pl>, Jacek Przepiórski <Jacek.Przepiorski@zut.edu.pl>, Zbigniew Rozwadowski <Zbigniew.Rozwadowski@zut.edu.pl>, Izabella Rychłowska-Himmel <Izabella.Rychlowska-Himmel@zut.edu.pl>, Krzysztof Ulfig <Krzysztof.Ulfig@zut.edu.pl>, Rafał Wróbel <Rafal.Wrobel@zut.edu.pl>
ECTS (planowane) 2,0 ECTS (formy) 2,0
Forma zaliczenia zaliczenie Język polski
Blok obieralny Grupa obieralna

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
laboratoriaL2 24 2,01,00zaliczenie

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1Zaliczenie wykładów z analizy instrumentalnej

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Zapoznanie studentów z metodami instrumentalnymi stosowanymi w badaniach właściwości różnego typu materiałów
C-2Ukształtowanie umiejętności doboru metody instrumentalnej do określenia danej właściwości charakteryzowanego materiału
C-3Ukształtowanie umiejętności opracowania wyników badań, ich interpretacji i wykorzystania w charakterystyce materiałów

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
laboratoria
T-L-1Wykorzystanie magnetochemicznych metod w badaniu substancji, np: jakościowa ocena właściwości magnetycznych. określanie struktury elektronowej jonu centralnego.3
T-L-2Wykorzystanie technik spektroskopowych w analizie powierzchni - badanie składu chemicznego powierzchni materiałów metodą XPS.3
T-L-3Wykorzystywanie metody NMR w badaniach związków organicznych (przygotowanie próbek do pomiarów, identyfikacja wybranych związków w oparciu o serię widm 1D (1H, 13C, ewentualnie NOE) i 2D (HMQC, HMBC, COSY, NOESY)).3
T-L-4Wykorzystanie metody chromatograficznej w analizie śladów (zapoznanie z systemem analitycznym GC/MS oraz z możliwościami systemu w analizie jakościowej i ilościowej na przykładzie analizy produktów petrochemicznych, dobór warunków analizy, zastosowanie biblioteki widm masowych do identyfikacji analitów).3
T-L-5Wykorzystaniem metody spektrometrii fluorescencji rentgenowskiej w analizie składu chemicznego materiałów, np: oznaczanie zawartości promotorów (CaO, Al2O3) w katalizatorze żelazowym metodą dodatku wzorca.3
T-L-6Wykorzystanie metody TG-MS do analizy materiałów na przykładzie rozkładu mieszaniny NH4HCO3 i CaCO33
T-L-7Wykorzystanie dyfrakcji promieniowania rentgenowskiego w badaniach ciał stałych (budowa i zasada działania dyfraktometru rentgenowskiego, analiza jakościowa i ilościowa składu fazowego, wyznaczanie średniej wielkości krystalitów i ziarna materiałów)3
T-L-8Wykorzystanie metod instrumentalnych w biotechnologii, np: do oznaczania liczby i biomasy drobnoustrojów, oznaczania aktywności enzymów oraz produktów przemian metabolicznych.3
24

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
laboratoria
A-L-1uczestnictwo w zajęciach24
A-L-2Przygotowanie do zajęć laboratoryjnych24
A-L-3Opracowanie wyników badań w formie sprawozdania16
A-L-4Przygotowanie do zaliczenia i zaliczenie zajęc26
90

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1praktyczna/ćwiczenia laboratoryjne
M-2praktyczna/konsultacje

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena formująca: uczestnictwo w zajęciach laboratoryjnych
S-2Ocena formująca: wykonanie sprawozdania z odbytych ćwiczeń laboratoryjnych
S-3Ocena formująca: zaliczenie pisemne ćwiczeń laboratoryjnych
S-4Ocena podsumowująca: średnia z zaliczeń poszczególnych ćwiczeń laboratoryjnych

Zamierzone efekty kształcenia - wiedza

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla dyscyplinyOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
TICh_3A_B04_W01
Zna metody badawcze stosowane do określenia różnych właściwości materiałów i objaśnia zasadę działania wykorzystywanej aparatury
TICh_3A_W04C-1, C-3, C-2T-L-5, T-L-3, T-L-1, T-L-6, T-L-2, T-L-4, T-L-8, T-L-7M-1, M-2S-1, S-2, S-3

Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla dyscyplinyOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
TICh_3A_B04_U01
Potrafi zaproponować odpowiednią metodę badawczą do określenia danej właściwości materiałów, opracować uzyskane wyniki pomiarów, je zinterpretować i wykorzystać
TICh_3A_U08, TICh_3A_U10C-3, C-2T-L-5, T-L-3, T-L-1, T-L-6, T-L-2, T-L-4, T-L-8, T-L-7M-1, M-2S-1, S-2, S-3

Zamierzone efekty kształcenia - inne kompetencje społeczne i personalne

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla dyscyplinyOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
TICh_3A_B04_K01
Jest otwarty na pogłębianie wiedzy z zakresu innowacji w tematyce przedmiotu i przekazywanie swoich umiejętności innym
TICh_3A_K01C-1, C-3, C-2T-L-5, T-L-3, T-L-1, T-L-6, T-L-2, T-L-4, T-L-8, T-L-7M-1, M-2S-1, S-2, S-3

Kryterium oceny - wiedza

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
TICh_3A_B04_W01
Zna metody badawcze stosowane do określenia różnych właściwości materiałów i objaśnia zasadę działania wykorzystywanej aparatury
2,0Nie spełnia kryteriów określonych dla oceny 3
3,0Zna kilka metod badawczych stosowanych do określenia różnych właściwości materiałów i częściowo objaśnia zasadę działania wykorzystywanej aparatury
3,5
4,0
4,5
5,0

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
TICh_3A_B04_U01
Potrafi zaproponować odpowiednią metodę badawczą do określenia danej właściwości materiałów, opracować uzyskane wyniki pomiarów, je zinterpretować i wykorzystać
2,0Nie spełnia kryteriów określonych dla oceny 3
3,0Potrafi zaproponować odpowiednią metodę badawczą do określenia danej właściwości materiałów, częściowo samodzielnie opracować uzyskane wyniki pomiarów i je zinterpretować
3,5
4,0
4,5
5,0

Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
TICh_3A_B04_K01
Jest otwarty na pogłębianie wiedzy z zakresu innowacji w tematyce przedmiotu i przekazywanie swoich umiejętności innym
2,0Nie spełnia kryteriów określonych dla oceny 3
3,0Jest w ograniczonym stopniu otwarty na pogłębianie wiedzy z zakresu innowacji w tematyce przedmiotu i przekazywanie swoich umiejętności innym
3,5
4,0
4,5
5,0

Literatura podstawowa

  1. Chemia fizyczna, pr. zbiorowa, Rozdział 10.8 – Magnetyczne własności cząsteczek., PWN, Warszawa, 1980
  2. Galen W. Ewing, Metody instrumentalne w analizie chemicznej, PWN, Warszawa, 1980
  3. R.M. Silverstein, Spektroskopowe metody identyfikacji związków organicznych, PWN, Warszawa, 2012
  4. Praca zbiorowa, Metody spektroskopowe i ich zastosowanie do identyfikacji związków organicznych, WNT, Warszawa, 2000
  5. Z. Witkiewicz, Podstawy chromatografii, WNT, Warszawa, 2000
  6. A. S. Płaziak, Spektrometria masowa związków organicznych, Wydawnictwo Naukowe UAM, Poznań 1997., Poznań, 1997
  7. B. Dziunikowski, Radiometryczne metody analizy chemicznej, WNT, Warszawa, 1991
  8. M. E. Brown, Introduction to Thermal Analysis. Techniques and Applications, Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, 2001
  9. D. Senczyk, Polikrystaliczny dyfraktometr rentgenowski, Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, Poznań, 1999
  10. W. Bednarski, J. Fiedurek, Podstawy biotechnologii przemysłowej, WNT, Warszawa, 2007

Literatura dodatkowa

  1. B. Staliński, Magnetochemia, PWN, Warszawa, 1966
  2. S. Berger, S. Braun, 200 and more basic NMR experiments, Wiley VCH, Weinheim, 2004
  3. E. Breitmaier, Structure elucidation by NMR in organic chemistry, Wiley, Chichester, 1993
  4. E. de Hoffmann, J. Charatte, V. Stroobant, Spektrometria mas, WNT, Warszawa, 1998
  5. Praca zbiorowa pod redakcją J. Ciby, Poradnik Chemika Analityka, Analiza instrumentalna, Tom 2, WNT, Warszawa, 1998
  6. Z. Bojarski, E. Łągiewka, Rentgenowska analiza strukturalna, Skrypt Uniwersytetu Śląskiego, Gliwice, 1995, 510
  7. K. Szewczyk, Technologia biochemiczna, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa, 2003

Treści programowe - laboratoria

KODTreść programowaGodziny
T-L-1Wykorzystanie magnetochemicznych metod w badaniu substancji, np: jakościowa ocena właściwości magnetycznych. określanie struktury elektronowej jonu centralnego.3
T-L-2Wykorzystanie technik spektroskopowych w analizie powierzchni - badanie składu chemicznego powierzchni materiałów metodą XPS.3
T-L-3Wykorzystywanie metody NMR w badaniach związków organicznych (przygotowanie próbek do pomiarów, identyfikacja wybranych związków w oparciu o serię widm 1D (1H, 13C, ewentualnie NOE) i 2D (HMQC, HMBC, COSY, NOESY)).3
T-L-4Wykorzystanie metody chromatograficznej w analizie śladów (zapoznanie z systemem analitycznym GC/MS oraz z możliwościami systemu w analizie jakościowej i ilościowej na przykładzie analizy produktów petrochemicznych, dobór warunków analizy, zastosowanie biblioteki widm masowych do identyfikacji analitów).3
T-L-5Wykorzystaniem metody spektrometrii fluorescencji rentgenowskiej w analizie składu chemicznego materiałów, np: oznaczanie zawartości promotorów (CaO, Al2O3) w katalizatorze żelazowym metodą dodatku wzorca.3
T-L-6Wykorzystanie metody TG-MS do analizy materiałów na przykładzie rozkładu mieszaniny NH4HCO3 i CaCO33
T-L-7Wykorzystanie dyfrakcji promieniowania rentgenowskiego w badaniach ciał stałych (budowa i zasada działania dyfraktometru rentgenowskiego, analiza jakościowa i ilościowa składu fazowego, wyznaczanie średniej wielkości krystalitów i ziarna materiałów)3
T-L-8Wykorzystanie metod instrumentalnych w biotechnologii, np: do oznaczania liczby i biomasy drobnoustrojów, oznaczania aktywności enzymów oraz produktów przemian metabolicznych.3
24

Formy aktywności - laboratoria

KODForma aktywnościGodziny
A-L-1uczestnictwo w zajęciach24
A-L-2Przygotowanie do zajęć laboratoryjnych24
A-L-3Opracowanie wyników badań w formie sprawozdania16
A-L-4Przygotowanie do zaliczenia i zaliczenie zajęc26
90
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaTICh_3A_B04_W01Zna metody badawcze stosowane do określenia różnych właściwości materiałów i objaśnia zasadę działania wykorzystywanej aparatury
Odniesienie do efektów kształcenia dla dyscyplinyTICh_3A_W04ma zaawansowaną wiedzę z zakresu techniki i metod identyfikacji i charakteryzowania produktów chemicznych
Cel przedmiotuC-1Zapoznanie studentów z metodami instrumentalnymi stosowanymi w badaniach właściwości różnego typu materiałów
C-3Ukształtowanie umiejętności opracowania wyników badań, ich interpretacji i wykorzystania w charakterystyce materiałów
C-2Ukształtowanie umiejętności doboru metody instrumentalnej do określenia danej właściwości charakteryzowanego materiału
Treści programoweT-L-5Wykorzystaniem metody spektrometrii fluorescencji rentgenowskiej w analizie składu chemicznego materiałów, np: oznaczanie zawartości promotorów (CaO, Al2O3) w katalizatorze żelazowym metodą dodatku wzorca.
T-L-3Wykorzystywanie metody NMR w badaniach związków organicznych (przygotowanie próbek do pomiarów, identyfikacja wybranych związków w oparciu o serię widm 1D (1H, 13C, ewentualnie NOE) i 2D (HMQC, HMBC, COSY, NOESY)).
T-L-1Wykorzystanie magnetochemicznych metod w badaniu substancji, np: jakościowa ocena właściwości magnetycznych. określanie struktury elektronowej jonu centralnego.
T-L-6Wykorzystanie metody TG-MS do analizy materiałów na przykładzie rozkładu mieszaniny NH4HCO3 i CaCO3
T-L-2Wykorzystanie technik spektroskopowych w analizie powierzchni - badanie składu chemicznego powierzchni materiałów metodą XPS.
T-L-4Wykorzystanie metody chromatograficznej w analizie śladów (zapoznanie z systemem analitycznym GC/MS oraz z możliwościami systemu w analizie jakościowej i ilościowej na przykładzie analizy produktów petrochemicznych, dobór warunków analizy, zastosowanie biblioteki widm masowych do identyfikacji analitów).
T-L-8Wykorzystanie metod instrumentalnych w biotechnologii, np: do oznaczania liczby i biomasy drobnoustrojów, oznaczania aktywności enzymów oraz produktów przemian metabolicznych.
T-L-7Wykorzystanie dyfrakcji promieniowania rentgenowskiego w badaniach ciał stałych (budowa i zasada działania dyfraktometru rentgenowskiego, analiza jakościowa i ilościowa składu fazowego, wyznaczanie średniej wielkości krystalitów i ziarna materiałów)
Metody nauczaniaM-1praktyczna/ćwiczenia laboratoryjne
M-2praktyczna/konsultacje
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: uczestnictwo w zajęciach laboratoryjnych
S-2Ocena formująca: wykonanie sprawozdania z odbytych ćwiczeń laboratoryjnych
S-3Ocena formująca: zaliczenie pisemne ćwiczeń laboratoryjnych
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Nie spełnia kryteriów określonych dla oceny 3
3,0Zna kilka metod badawczych stosowanych do określenia różnych właściwości materiałów i częściowo objaśnia zasadę działania wykorzystywanej aparatury
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaTICh_3A_B04_U01Potrafi zaproponować odpowiednią metodę badawczą do określenia danej właściwości materiałów, opracować uzyskane wyniki pomiarów, je zinterpretować i wykorzystać
Odniesienie do efektów kształcenia dla dyscyplinyTICh_3A_U08potrafi wykorzystywać metody analityczne oraz eksperymentalne do rozwiązywania problemów badawczych z zakresu technologii chemicznej lub inżynierii chemicznej, zwłaszcza w zakresie wybranego kierunku badań
TICh_3A_U10potrafi ocenić przydatność i możliwość wykorzystania nowych opracowań technologicznych i metod badawczych w zakresie wybranego kierunku badań
Cel przedmiotuC-3Ukształtowanie umiejętności opracowania wyników badań, ich interpretacji i wykorzystania w charakterystyce materiałów
C-2Ukształtowanie umiejętności doboru metody instrumentalnej do określenia danej właściwości charakteryzowanego materiału
Treści programoweT-L-5Wykorzystaniem metody spektrometrii fluorescencji rentgenowskiej w analizie składu chemicznego materiałów, np: oznaczanie zawartości promotorów (CaO, Al2O3) w katalizatorze żelazowym metodą dodatku wzorca.
T-L-3Wykorzystywanie metody NMR w badaniach związków organicznych (przygotowanie próbek do pomiarów, identyfikacja wybranych związków w oparciu o serię widm 1D (1H, 13C, ewentualnie NOE) i 2D (HMQC, HMBC, COSY, NOESY)).
T-L-1Wykorzystanie magnetochemicznych metod w badaniu substancji, np: jakościowa ocena właściwości magnetycznych. określanie struktury elektronowej jonu centralnego.
T-L-6Wykorzystanie metody TG-MS do analizy materiałów na przykładzie rozkładu mieszaniny NH4HCO3 i CaCO3
T-L-2Wykorzystanie technik spektroskopowych w analizie powierzchni - badanie składu chemicznego powierzchni materiałów metodą XPS.
T-L-4Wykorzystanie metody chromatograficznej w analizie śladów (zapoznanie z systemem analitycznym GC/MS oraz z możliwościami systemu w analizie jakościowej i ilościowej na przykładzie analizy produktów petrochemicznych, dobór warunków analizy, zastosowanie biblioteki widm masowych do identyfikacji analitów).
T-L-8Wykorzystanie metod instrumentalnych w biotechnologii, np: do oznaczania liczby i biomasy drobnoustrojów, oznaczania aktywności enzymów oraz produktów przemian metabolicznych.
T-L-7Wykorzystanie dyfrakcji promieniowania rentgenowskiego w badaniach ciał stałych (budowa i zasada działania dyfraktometru rentgenowskiego, analiza jakościowa i ilościowa składu fazowego, wyznaczanie średniej wielkości krystalitów i ziarna materiałów)
Metody nauczaniaM-1praktyczna/ćwiczenia laboratoryjne
M-2praktyczna/konsultacje
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: uczestnictwo w zajęciach laboratoryjnych
S-2Ocena formująca: wykonanie sprawozdania z odbytych ćwiczeń laboratoryjnych
S-3Ocena formująca: zaliczenie pisemne ćwiczeń laboratoryjnych
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Nie spełnia kryteriów określonych dla oceny 3
3,0Potrafi zaproponować odpowiednią metodę badawczą do określenia danej właściwości materiałów, częściowo samodzielnie opracować uzyskane wyniki pomiarów i je zinterpretować
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaTICh_3A_B04_K01Jest otwarty na pogłębianie wiedzy z zakresu innowacji w tematyce przedmiotu i przekazywanie swoich umiejętności innym
Odniesienie do efektów kształcenia dla dyscyplinyTICh_3A_K01potrafi myśleć i działać w sposób innowacyjny, kreatywny i przedsiębiorczy
Cel przedmiotuC-1Zapoznanie studentów z metodami instrumentalnymi stosowanymi w badaniach właściwości różnego typu materiałów
C-3Ukształtowanie umiejętności opracowania wyników badań, ich interpretacji i wykorzystania w charakterystyce materiałów
C-2Ukształtowanie umiejętności doboru metody instrumentalnej do określenia danej właściwości charakteryzowanego materiału
Treści programoweT-L-5Wykorzystaniem metody spektrometrii fluorescencji rentgenowskiej w analizie składu chemicznego materiałów, np: oznaczanie zawartości promotorów (CaO, Al2O3) w katalizatorze żelazowym metodą dodatku wzorca.
T-L-3Wykorzystywanie metody NMR w badaniach związków organicznych (przygotowanie próbek do pomiarów, identyfikacja wybranych związków w oparciu o serię widm 1D (1H, 13C, ewentualnie NOE) i 2D (HMQC, HMBC, COSY, NOESY)).
T-L-1Wykorzystanie magnetochemicznych metod w badaniu substancji, np: jakościowa ocena właściwości magnetycznych. określanie struktury elektronowej jonu centralnego.
T-L-6Wykorzystanie metody TG-MS do analizy materiałów na przykładzie rozkładu mieszaniny NH4HCO3 i CaCO3
T-L-2Wykorzystanie technik spektroskopowych w analizie powierzchni - badanie składu chemicznego powierzchni materiałów metodą XPS.
T-L-4Wykorzystanie metody chromatograficznej w analizie śladów (zapoznanie z systemem analitycznym GC/MS oraz z możliwościami systemu w analizie jakościowej i ilościowej na przykładzie analizy produktów petrochemicznych, dobór warunków analizy, zastosowanie biblioteki widm masowych do identyfikacji analitów).
T-L-8Wykorzystanie metod instrumentalnych w biotechnologii, np: do oznaczania liczby i biomasy drobnoustrojów, oznaczania aktywności enzymów oraz produktów przemian metabolicznych.
T-L-7Wykorzystanie dyfrakcji promieniowania rentgenowskiego w badaniach ciał stałych (budowa i zasada działania dyfraktometru rentgenowskiego, analiza jakościowa i ilościowa składu fazowego, wyznaczanie średniej wielkości krystalitów i ziarna materiałów)
Metody nauczaniaM-1praktyczna/ćwiczenia laboratoryjne
M-2praktyczna/konsultacje
Sposób ocenyS-1Ocena formująca: uczestnictwo w zajęciach laboratoryjnych
S-2Ocena formująca: wykonanie sprawozdania z odbytych ćwiczeń laboratoryjnych
S-3Ocena formująca: zaliczenie pisemne ćwiczeń laboratoryjnych
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Nie spełnia kryteriów określonych dla oceny 3
3,0Jest w ograniczonym stopniu otwarty na pogłębianie wiedzy z zakresu innowacji w tematyce przedmiotu i przekazywanie swoich umiejętności innym
3,5
4,0
4,5
5,0