Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Technologii i Inżynierii Chemicznej - Ochrona środowiska (S2)

Sylabus przedmiotu Teoretyczne podstawy metod instrumentalnych:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Ochrona środowiska
Forma studiów studia stacjonarne Poziom drugiego stopnia
Tytuł zawodowy absolwenta magister inżynier
Obszary studiów nauk technicznych, studiów inżynierskich
Profil ogólnoakademicki
Moduł
Przedmiot Teoretyczne podstawy metod instrumentalnych
Specjalność Analityka w ochronie środowiska
Jednostka prowadząca Instytut Inżynierii Chemicznej i Procesów Ochrony Środowiska
Nauczyciel odpowiedzialny Jacek Soroka <Jacek.Soroka@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele
ECTS (planowane) 2,0 ECTS (formy) 2,0
Forma zaliczenia zaliczenie Język polski
Blok obieralny 11 Grupa obieralna 2

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
wykładyW1 30 2,01,00zaliczenie

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1Posiadanie wiedzy z matematyki, fizyki i chemii fizycznej

Cele przedmiotu

KODCel modułu/przedmiotu
C-1Celem jest poznanie uniwersalnych podstaw działania większości instrumentów wykorzystywanych w analityce.
C-2Zdobycie wiedzy na temat praktycznych rozwiązań i naturalnych ograniczeń

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
wykłady
T-W-1Podstawowe nośniki informacji w metodach instrumentalnych. Fala elektromagnetyczna, generowanie. Natura załamania swiatła - współczynnik załamania swiatła i jego wykorzystanie w analityce, refraktometr Abbego, interferometry - interferometr Michelsona. Polaryzacja światła i jej wykorzystanie. Lasery, promieniowanie laserowe, monochromatycznośc, koherencja. Metody monochromatyzowania promieniowania białego - siatki dyfrakcyjne transmisyjne i odbiciowe, filtry barwnikowe i interferencyjne. Typowe monochromatory i polichromatory. Detektory promieniowania: detektory matrycowe CCD, fotodiody, fotopowielacze. Schematy spektrofotometrów. Oddziaływanie promieniowania elektromagnetycznego z materią: widma rotacyjne mikrofalowe, widma roracyjno-oscylacyjne IR, widma rotacyjno-oscylacyjno-elektronowe UV-vis. Widma rozproszeniowe Ramana. Metody spektrometrii atomowej: absorpcyjna ASA i emisyjna ICP Neutronowa analiza aktywacyjna. Spektrometria mas, typy spektrometrów. Spektrometr z pojedynczym i podwójnym ogniskowaniem. Analizatory na czas przelotu i kwadrupolowy. Detektory w spektrometrii mas, metody jonizacji. Spektrometria magnetycznego rezonansu jądrowego. Magnetyzm jądrowy, zachowanie w zewnętrznym polu magnetycznym, pola lokalne i sprzężenia spinowo-spinowe. Metody detekcji rezonansu, sposoby prezentacji wyników, informacje zawarte w widmach. Typy spektrometrów: z falą ciągłą (CW) i impulsowe z transformacją Fouriera (Pulse FT)30
30

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
wykłady
A-W-1Udział w wykładach z mozliwością dyskusji (wykład interaktywny)30
A-W-2Nauka własna, studiowanie polecanej literatury, poszukiwanie nowych źródeł30
60

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1Wykład informacyjny interaktywny z prezentacją multimedialną

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena podsumowująca: Kolokwium zaliczeniowe pisemne

Zamierzone efekty kształcenia - wiedza

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
KOS_2A_C02-11b_W01
Ma wiedzę na temat podstaw metod spektrometrycznych, wykorzystywanych zjawisk, typowych rozwiązań konstrukcyjnych i naturalnych ograniczeń. Zna podstawy spektrometrii mas, metod aktywacyjnych neutronowych. Zna sposoby generowania promieniowania elektromagnetycznego i nadawaniu mu okreslonych cech. Zna podstawowe efekty oddziaływania promieniowania z materią, pomiarów intensywności tego zjawiska i zastosowań w analityce jakościowej (strukturalnej) i ilościowej
KOS_2A_W01, KOS_2A_W02, KOS_2A_W03T2A_W01C-1, C-2T-W-1M-1S-1

Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
KOS_2A_C02-11b_U01
Umie skojarzyc metodę z problemem. Umie rozpoznac stopien zaawansownia rozwiązania konkretnego instrumentu i jego ograniczenia (ocenic dokładnośc, wskazac mankamenty)
KOS_2A_U01, KOS_2A_U02, KOS_2A_U03T2A_U01, T2A_U02, T2A_U03C-1, C-2T-W-1M-1S-1

Zamierzone efekty kształcenia - inne kompetencje społeczne i personalne

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżynieraCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
KOS_2A_C02-11b_K01
Potrafi wybrac najlepszy instrument o podobnym przeznaczeniu (nie sugerujac się ceną). Potrafi dobrac metodę i instrument do rozpoznania określonych zagrożeń środowiskowych
KOS_2A_K05, KOS_2A_K06T2A_K04, T2A_K05C-1, C-2T-W-1M-1S-1

Kryterium oceny - wiedza

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
KOS_2A_C02-11b_W01
Ma wiedzę na temat podstaw metod spektrometrycznych, wykorzystywanych zjawisk, typowych rozwiązań konstrukcyjnych i naturalnych ograniczeń. Zna podstawy spektrometrii mas, metod aktywacyjnych neutronowych. Zna sposoby generowania promieniowania elektromagnetycznego i nadawaniu mu okreslonych cech. Zna podstawowe efekty oddziaływania promieniowania z materią, pomiarów intensywności tego zjawiska i zastosowań w analityce jakościowej (strukturalnej) i ilościowej
2,0
3,0Ma wiedzę na temat generowania i właściwości światła oraz fizycznych podstaw pomiarów instrumentalnych
3,5
4,0
4,5
5,0

Kryterium oceny - umiejętności

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
KOS_2A_C02-11b_U01
Umie skojarzyc metodę z problemem. Umie rozpoznac stopien zaawansownia rozwiązania konkretnego instrumentu i jego ograniczenia (ocenic dokładnośc, wskazac mankamenty)
2,0
3,0Umie skojarzyc medodę z problemem
3,5
4,0
4,5
5,0

Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
KOS_2A_C02-11b_K01
Potrafi wybrac najlepszy instrument o podobnym przeznaczeniu (nie sugerujac się ceną). Potrafi dobrac metodę i instrument do rozpoznania określonych zagrożeń środowiskowych
2,0
3,0Potrafi pracowac samodzielnie
3,5
4,0
4,5
5,0

Literatura podstawowa

  1. Harald Gunther, Spektroskopia NMR, PWN, Warszawa, 1983
  2. R.P. Feynman, R.B Leighton, M. Sands, Feynmana wykłady z fizyki, Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa, 2009
  3. W. Zieliński, A. Rajca, Metody spektroskopowe i ich zastosowanie do identyfikacji związków organicznych, Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa, 1995

Literatura dodatkowa

  1. L.A. Kazicyna, N.B. Kupletska, Metody spektroskopowe wyznaczania struktury zwiazków organicznych, Państwowe Wydawnictwo Naukowe, Warszawa, 1974

Treści programowe - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Podstawowe nośniki informacji w metodach instrumentalnych. Fala elektromagnetyczna, generowanie. Natura załamania swiatła - współczynnik załamania swiatła i jego wykorzystanie w analityce, refraktometr Abbego, interferometry - interferometr Michelsona. Polaryzacja światła i jej wykorzystanie. Lasery, promieniowanie laserowe, monochromatycznośc, koherencja. Metody monochromatyzowania promieniowania białego - siatki dyfrakcyjne transmisyjne i odbiciowe, filtry barwnikowe i interferencyjne. Typowe monochromatory i polichromatory. Detektory promieniowania: detektory matrycowe CCD, fotodiody, fotopowielacze. Schematy spektrofotometrów. Oddziaływanie promieniowania elektromagnetycznego z materią: widma rotacyjne mikrofalowe, widma roracyjno-oscylacyjne IR, widma rotacyjno-oscylacyjno-elektronowe UV-vis. Widma rozproszeniowe Ramana. Metody spektrometrii atomowej: absorpcyjna ASA i emisyjna ICP Neutronowa analiza aktywacyjna. Spektrometria mas, typy spektrometrów. Spektrometr z pojedynczym i podwójnym ogniskowaniem. Analizatory na czas przelotu i kwadrupolowy. Detektory w spektrometrii mas, metody jonizacji. Spektrometria magnetycznego rezonansu jądrowego. Magnetyzm jądrowy, zachowanie w zewnętrznym polu magnetycznym, pola lokalne i sprzężenia spinowo-spinowe. Metody detekcji rezonansu, sposoby prezentacji wyników, informacje zawarte w widmach. Typy spektrometrów: z falą ciągłą (CW) i impulsowe z transformacją Fouriera (Pulse FT)30
30

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1Udział w wykładach z mozliwością dyskusji (wykład interaktywny)30
A-W-2Nauka własna, studiowanie polecanej literatury, poszukiwanie nowych źródeł30
60
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaKOS_2A_C02-11b_W01Ma wiedzę na temat podstaw metod spektrometrycznych, wykorzystywanych zjawisk, typowych rozwiązań konstrukcyjnych i naturalnych ograniczeń. Zna podstawy spektrometrii mas, metod aktywacyjnych neutronowych. Zna sposoby generowania promieniowania elektromagnetycznego i nadawaniu mu okreslonych cech. Zna podstawowe efekty oddziaływania promieniowania z materią, pomiarów intensywności tego zjawiska i zastosowań w analityce jakościowej (strukturalnej) i ilościowej
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówKOS_2A_W01ma wiedzę z zakresu matematyki i fizyki, przydatną do formułowania i rozwiązywania prostych zadań w zakresie ochrony środowiska, w szczególności niezbędną do rozumienia i opisu praw fizycznych i chemicznych oraz wykonywania obliczeń potrzebnych w praktyce inżynierskiej
KOS_2A_W02ma rozszerzoną i pogłębioną wiedzę z zakresu chemii ogólnej, przydatną do opisu i zrozumienia zjawisk i praw chemicznych oraz formułowania i rozwiązywania złożonych zadań związanych ze studiowanym kierunkiem
KOS_2A_W03ma rozszerzoną i pogłębioną wiedzę z zakresu chemii nieorganicznej, organicznej, fizycznej i innych działów chemii oraz inżynierii i technologii chemicznej dotyczącą głównie budowy i właściwości materii, a także metod i procesów służących do otrzymywania substancji chemicznych, określania ich właściwości, analizy składu oraz oceny wpływu na środowisko
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT2A_W01ma rozszerzoną i pogłębioną wiedzę z zakresu matematyki, fizyki, chemii i innych obszarów właściwych dla studiowanego kierunku studiów przydatną do formułowania i rozwiązywania złożonych zadań z zakresu studiowanego kierunku studiów
Cel przedmiotuC-1Celem jest poznanie uniwersalnych podstaw działania większości instrumentów wykorzystywanych w analityce.
C-2Zdobycie wiedzy na temat praktycznych rozwiązań i naturalnych ograniczeń
Treści programoweT-W-1Podstawowe nośniki informacji w metodach instrumentalnych. Fala elektromagnetyczna, generowanie. Natura załamania swiatła - współczynnik załamania swiatła i jego wykorzystanie w analityce, refraktometr Abbego, interferometry - interferometr Michelsona. Polaryzacja światła i jej wykorzystanie. Lasery, promieniowanie laserowe, monochromatycznośc, koherencja. Metody monochromatyzowania promieniowania białego - siatki dyfrakcyjne transmisyjne i odbiciowe, filtry barwnikowe i interferencyjne. Typowe monochromatory i polichromatory. Detektory promieniowania: detektory matrycowe CCD, fotodiody, fotopowielacze. Schematy spektrofotometrów. Oddziaływanie promieniowania elektromagnetycznego z materią: widma rotacyjne mikrofalowe, widma roracyjno-oscylacyjne IR, widma rotacyjno-oscylacyjno-elektronowe UV-vis. Widma rozproszeniowe Ramana. Metody spektrometrii atomowej: absorpcyjna ASA i emisyjna ICP Neutronowa analiza aktywacyjna. Spektrometria mas, typy spektrometrów. Spektrometr z pojedynczym i podwójnym ogniskowaniem. Analizatory na czas przelotu i kwadrupolowy. Detektory w spektrometrii mas, metody jonizacji. Spektrometria magnetycznego rezonansu jądrowego. Magnetyzm jądrowy, zachowanie w zewnętrznym polu magnetycznym, pola lokalne i sprzężenia spinowo-spinowe. Metody detekcji rezonansu, sposoby prezentacji wyników, informacje zawarte w widmach. Typy spektrometrów: z falą ciągłą (CW) i impulsowe z transformacją Fouriera (Pulse FT)
Metody nauczaniaM-1Wykład informacyjny interaktywny z prezentacją multimedialną
Sposób ocenyS-1Ocena podsumowująca: Kolokwium zaliczeniowe pisemne
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Ma wiedzę na temat generowania i właściwości światła oraz fizycznych podstaw pomiarów instrumentalnych
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaKOS_2A_C02-11b_U01Umie skojarzyc metodę z problemem. Umie rozpoznac stopien zaawansownia rozwiązania konkretnego instrumentu i jego ograniczenia (ocenic dokładnośc, wskazac mankamenty)
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówKOS_2A_U01potrafi pozyskiwać informacje z literatury, baz danych oraz innych właściwie dobranych źródeł, także w języku angielskim lub innym języku obcym uznawanym za język komunikacji międzynarodowej w zakresie studiowanego kierunku studiów ochrona środowiska; potrafi integrować uzyskane informacje, dokonywać ich interpretacji i krytycznej oceny, a także wyciągać wnioski oraz formułować i wyczerpująco uzasadniać opinie
KOS_2A_U02potrafi porozumiewać się przy użyciu różnych technik w środowisku zawodowym oraz w innych środowiskach w języku ojczystym oraz co najmniej w jednym z języków obcych uznawanych za język komunikacji międzynarodowej
KOS_2A_U03potrafi przygotować na podstawie danych literaturowych i wyników prac własnych opracowanie naukowe w języku polskim i co najmniej jednym języku obcym, spośród uznawanych za podstawowe dla dziedzin nauki i dyscyplin naukowych, właściwych dla studiowanego kierunku studiów ochrona środowiska, przedstawiające wyniki własnych badań naukowych
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT2A_U01potrafi pozyskiwać informacje z literatury, baz danych oraz innych właściwie dobranych źródeł, także w języku angielskim lub innym języku obcym uznawanym za język komunikacji międzynarodowej w zakresie studiowanego kierunku studiów; potrafi integrować uzyskane informacje, dokonywać ich interpretacji i krytycznej oceny, a także wyciągać wnioski oraz formułować i wyczerpująco uzasadniać opinie
T2A_U02potrafi porozumiewać się przy użyciu różnych technik w środowisku zawodowym oraz w innych środowiskach, także w języku angielskim lub innym języku obcym uznawanym za język komunikacji międzynarodowej w zakresie studiowanego kierunku studiów
T2A_U03potrafi przygotować opracowanie naukowe w języku polskim i krótkie doniesienie naukowe w języku obcym, uznawanym za podstawowy dla dziedzin nauki i dyscyplin naukowych właściwych dla studiowanego kierunku studiów, przedstawiające wyniki własnych badań naukowych
Cel przedmiotuC-1Celem jest poznanie uniwersalnych podstaw działania większości instrumentów wykorzystywanych w analityce.
C-2Zdobycie wiedzy na temat praktycznych rozwiązań i naturalnych ograniczeń
Treści programoweT-W-1Podstawowe nośniki informacji w metodach instrumentalnych. Fala elektromagnetyczna, generowanie. Natura załamania swiatła - współczynnik załamania swiatła i jego wykorzystanie w analityce, refraktometr Abbego, interferometry - interferometr Michelsona. Polaryzacja światła i jej wykorzystanie. Lasery, promieniowanie laserowe, monochromatycznośc, koherencja. Metody monochromatyzowania promieniowania białego - siatki dyfrakcyjne transmisyjne i odbiciowe, filtry barwnikowe i interferencyjne. Typowe monochromatory i polichromatory. Detektory promieniowania: detektory matrycowe CCD, fotodiody, fotopowielacze. Schematy spektrofotometrów. Oddziaływanie promieniowania elektromagnetycznego z materią: widma rotacyjne mikrofalowe, widma roracyjno-oscylacyjne IR, widma rotacyjno-oscylacyjno-elektronowe UV-vis. Widma rozproszeniowe Ramana. Metody spektrometrii atomowej: absorpcyjna ASA i emisyjna ICP Neutronowa analiza aktywacyjna. Spektrometria mas, typy spektrometrów. Spektrometr z pojedynczym i podwójnym ogniskowaniem. Analizatory na czas przelotu i kwadrupolowy. Detektory w spektrometrii mas, metody jonizacji. Spektrometria magnetycznego rezonansu jądrowego. Magnetyzm jądrowy, zachowanie w zewnętrznym polu magnetycznym, pola lokalne i sprzężenia spinowo-spinowe. Metody detekcji rezonansu, sposoby prezentacji wyników, informacje zawarte w widmach. Typy spektrometrów: z falą ciągłą (CW) i impulsowe z transformacją Fouriera (Pulse FT)
Metody nauczaniaM-1Wykład informacyjny interaktywny z prezentacją multimedialną
Sposób ocenyS-1Ocena podsumowująca: Kolokwium zaliczeniowe pisemne
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Umie skojarzyc medodę z problemem
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaKOS_2A_C02-11b_K01Potrafi wybrac najlepszy instrument o podobnym przeznaczeniu (nie sugerujac się ceną). Potrafi dobrac metodę i instrument do rozpoznania określonych zagrożeń środowiskowych
Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiówKOS_2A_K05potrafi odpowiednio określić priorytety służące realizacji określonego przez siebie lub innych zadania
KOS_2A_K06prawidłowo identyfikuje i rozstrzyga dylematy związane z wykonywaniem zawodu; ma świadomość ważności zachowywania się w sposób profesjonalny i przestrzegania zasad etyki zawodowej
Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaT2A_K04potrafi odpowiednio określić priorytety służące realizacji określonego przez siebie lub innych zadania
T2A_K05prawidłowo identyfikuje i rozstrzyga dylematy związane z wykonywaniem zawodu
Cel przedmiotuC-1Celem jest poznanie uniwersalnych podstaw działania większości instrumentów wykorzystywanych w analityce.
C-2Zdobycie wiedzy na temat praktycznych rozwiązań i naturalnych ograniczeń
Treści programoweT-W-1Podstawowe nośniki informacji w metodach instrumentalnych. Fala elektromagnetyczna, generowanie. Natura załamania swiatła - współczynnik załamania swiatła i jego wykorzystanie w analityce, refraktometr Abbego, interferometry - interferometr Michelsona. Polaryzacja światła i jej wykorzystanie. Lasery, promieniowanie laserowe, monochromatycznośc, koherencja. Metody monochromatyzowania promieniowania białego - siatki dyfrakcyjne transmisyjne i odbiciowe, filtry barwnikowe i interferencyjne. Typowe monochromatory i polichromatory. Detektory promieniowania: detektory matrycowe CCD, fotodiody, fotopowielacze. Schematy spektrofotometrów. Oddziaływanie promieniowania elektromagnetycznego z materią: widma rotacyjne mikrofalowe, widma roracyjno-oscylacyjne IR, widma rotacyjno-oscylacyjno-elektronowe UV-vis. Widma rozproszeniowe Ramana. Metody spektrometrii atomowej: absorpcyjna ASA i emisyjna ICP Neutronowa analiza aktywacyjna. Spektrometria mas, typy spektrometrów. Spektrometr z pojedynczym i podwójnym ogniskowaniem. Analizatory na czas przelotu i kwadrupolowy. Detektory w spektrometrii mas, metody jonizacji. Spektrometria magnetycznego rezonansu jądrowego. Magnetyzm jądrowy, zachowanie w zewnętrznym polu magnetycznym, pola lokalne i sprzężenia spinowo-spinowe. Metody detekcji rezonansu, sposoby prezentacji wyników, informacje zawarte w widmach. Typy spektrometrów: z falą ciągłą (CW) i impulsowe z transformacją Fouriera (Pulse FT)
Metody nauczaniaM-1Wykład informacyjny interaktywny z prezentacją multimedialną
Sposób ocenyS-1Ocena podsumowująca: Kolokwium zaliczeniowe pisemne
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0
3,0Potrafi pracowac samodzielnie
3,5
4,0
4,5
5,0