Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie

Wydział Technologii i Inżynierii Chemicznej - Inżynieria chemiczna (S3)

Sylabus przedmiotu Analiza instrumentalna I:

Informacje podstawowe

Kierunek studiów Inżynieria chemiczna
Forma studiów studia stacjonarne Poziom trzeciego stopnia
Stopnień naukowy absolwenta doktor
Obszary studiów studia trzeciego stopnia
Profil
Moduł
Przedmiot Analiza instrumentalna I
Specjalność przedmiot wspólny
Jednostka prowadząca Instytut Technologii Chemicznej Nieorganicznej i Inżynierii Środowiska
Nauczyciel odpowiedzialny Zofia Lendzion-Bieluń <Zofia.Lendzion-Bielun@zut.edu.pl>
Inni nauczyciele Elżbieta Filipek <Elzbieta.Filipek@zut.edu.pl>, Zofia Lendzion-Bieluń <Zofia.Lendzion-Bielun@zut.edu.pl>, Dariusz Moszyński <Dariusz.Moszynski@zut.edu.pl>, Robert Pełech <Robert.Pelech@zut.edu.pl>, Agnieszka Piegat <Agnieszka.Piegat@zut.edu.pl>, Jacek Przepiórski <Jacek.Przepiorski@zut.edu.pl>, Zbigniew Rozwadowski <Zbigniew.Rozwadowski@zut.edu.pl>, Rafał Wróbel <Rafal.Wrobel@zut.edu.pl>
ECTS (planowane) 1,0 ECTS (formy) 1,0
Forma zaliczenia zaliczenie Język polski
Blok obieralny Grupa obieralna

Formy dydaktyczne

Forma dydaktycznaKODSemestrGodzinyECTSWagaZaliczenie
wykładyW1 8 1,01,00zaliczenie

Wymagania wstępne

KODWymaganie wstępne
W-1Podstawy analizy chemicznej jakościowej i ilościowej

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

Treści programowe z podziałem na formy zajęć

KODTreść programowaGodziny
wykłady
T-W-1Różnicowa analiza termiczna i termograwimetria (DTA/TG) w badaniach materiałów.1
T-W-2Wprowadzenie do technik spektroskopowych analizy powierzchni. Spektroskopia elektronów Augera (AES), spektroskopia fotoelektronów (XPS).1
T-W-3Wykorzystywanie metody NMR w badaniach strukturalnych (widmo NMR i zawarte w nim informacje strukturalne charakteryzujące związki organiczne, czynniki wpływające na parametry spektroskopowe i ich zależność od budowy związków organicznych, widma 1D i 2D NMR wykorzystywane w badaniach strukturalnych, spektroskopia NMR różnych jąder, możliwości zastosowania spektroskopii CP MAS NMR).1
T-W-4Wybrane metody chromatograficzne w analizie śladów (podstawy teoretyczne oraz praktyczne zastosowanie wybranych technik chromatograficznych stosowanych w analizie śladów lotnych związków organicznych: Purge & Trap, Direct Aqueous Injection/ Electron Capture Detector).1
T-W-5Rentgenowska analiza fluorescencyjna (budowa spektrometru. zasada powstawania wtórnego promieniowania fluorescencyjnego, zastosowanie metody, przygotowanie próbek do analizy, efekty matrycy).1
T-W-6Analiza materiałów metodą kombinowaną: TG-MS (podstawy termograwimetrii i spektrometrii masowej, możliwości i korzyści wynikające z połączenia oby technik, przykładowe procedury pomiarowe oraz zastosowanie)1
T-W-7Rentgenowska analiza dyfrakcyjna – podstawy krystalografii i dyfrakcji (komórka elementarna, układy krystalograficzna, sieć przestrzenna, odległość międzypłaszczyznowa, właściwości promieniowania rentgenowskiego, budowa lampy rentgenowskiej, powstawanie promieniowania rentgenowskiego, liczniki promieniowania, dyfrakcja promieni rentgenowskich)1
T-W-8Metoda dynamicznego rozpraszania światła jako technika oznaczania wielkości cząstek. Teoria dynamicznego rozpraszania światła w wyznaczaniu wielkości cząstek. Statyczne rozpraszanie światła, teoria Rayleigha.1
8

Obciążenie pracą studenta - formy aktywności

KODForma aktywnościGodziny
wykłady
A-W-1uczestnictwo w zajęciach8
A-W-2zapoznanie się z zagadnieniami podanymi na wykładzie w oparciu o podaną literaturę12
A-W-3przygotowanie się do zaliczenia i zaliczenie wykładów10
30

Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne

KODMetoda nauczania / narzędzie dydaktyczne
M-1podająca/wykład informacyjny
M-2praktyczna/konsultacje

Sposoby oceny

KODSposób oceny
S-1Ocena formująca: uczestnictwo w wykładach
S-2Ocena podsumowująca: zaliczenie wykładów

Zamierzone efekty kształcenia - wiedza

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla dyscyplinyOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
TICh_3A_B02_W01
Zna metody badawcze stosowane do określenia różnych właściwości materiałów i objaśnia zasadę działania wykorzystywanej aparatury
TICh_3A_W04C-2, C-1T-W-2, T-W-4, T-W-5, T-W-7, T-W-1, T-W-6, T-W-3, T-W-8M-1, M-2S-2, S-1

Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności

Zamierzone efekty kształceniaOdniesienie do efektów kształcenia dla dyscyplinyOdniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształceniaCel przedmiotuTreści programoweMetody nauczaniaSposób oceny
TICh_3A_B02_U01
Potrafi zaproponować odpowiednią metodę badawczą do określenia danej właściwości materiałów i wskazać na możliwości wykorzystania uzyskanych wyników
TICh_3A_U08, TICh_3A_U10C-2, C-1T-W-2, T-W-4, T-W-5, T-W-7, T-W-1, T-W-6, T-W-3, T-W-8M-1, M-2S-2, S-1

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_B02_K01
Jest otwarty na pogłębianie wiedzy z zakresu innowacji w tematyce przedmiotu i przekazywanie swoich umiejętności innym
TICh_3A_K01C-2T-W-2, T-W-4, T-W-5, T-W-7, T-W-1, T-W-6, T-W-3, T-W-8M-1, M-2S-2, S-1

Kryterium oceny - wiedza

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
TICh_3A_B02_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_B02_U01
Potrafi zaproponować odpowiednią metodę badawczą do określenia danej właściwości materiałów i wskazać na możliwości wykorzystania uzyskanych wyników
2,0Nie spełnia kryteriów określonych dla oceny 3
3,0Potrafi zaproponować odpowiednią metodę badawczą do określenia danej właściwości materiałów
3,5
4,0
4,5
5,0

Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne

Efekt kształceniaOcenaKryterium oceny
TICh_3A_B02_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, 2. A.S. Płaziak, Spektrometria masowa związków organicznych, Wydawnictwo Naukowe UAM, Poznań 1997., Wydawnictwo Naukowe UAM, 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
  11. http://www.malvern.com/LabEng/products/zetasizer/zetasizer.htm, 2015

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 - wykłady

KODTreść programowaGodziny
T-W-1Różnicowa analiza termiczna i termograwimetria (DTA/TG) w badaniach materiałów.1
T-W-2Wprowadzenie do technik spektroskopowych analizy powierzchni. Spektroskopia elektronów Augera (AES), spektroskopia fotoelektronów (XPS).1
T-W-3Wykorzystywanie metody NMR w badaniach strukturalnych (widmo NMR i zawarte w nim informacje strukturalne charakteryzujące związki organiczne, czynniki wpływające na parametry spektroskopowe i ich zależność od budowy związków organicznych, widma 1D i 2D NMR wykorzystywane w badaniach strukturalnych, spektroskopia NMR różnych jąder, możliwości zastosowania spektroskopii CP MAS NMR).1
T-W-4Wybrane metody chromatograficzne w analizie śladów (podstawy teoretyczne oraz praktyczne zastosowanie wybranych technik chromatograficznych stosowanych w analizie śladów lotnych związków organicznych: Purge & Trap, Direct Aqueous Injection/ Electron Capture Detector).1
T-W-5Rentgenowska analiza fluorescencyjna (budowa spektrometru. zasada powstawania wtórnego promieniowania fluorescencyjnego, zastosowanie metody, przygotowanie próbek do analizy, efekty matrycy).1
T-W-6Analiza materiałów metodą kombinowaną: TG-MS (podstawy termograwimetrii i spektrometrii masowej, możliwości i korzyści wynikające z połączenia oby technik, przykładowe procedury pomiarowe oraz zastosowanie)1
T-W-7Rentgenowska analiza dyfrakcyjna – podstawy krystalografii i dyfrakcji (komórka elementarna, układy krystalograficzna, sieć przestrzenna, odległość międzypłaszczyznowa, właściwości promieniowania rentgenowskiego, budowa lampy rentgenowskiej, powstawanie promieniowania rentgenowskiego, liczniki promieniowania, dyfrakcja promieni rentgenowskich)1
T-W-8Metoda dynamicznego rozpraszania światła jako technika oznaczania wielkości cząstek. Teoria dynamicznego rozpraszania światła w wyznaczaniu wielkości cząstek. Statyczne rozpraszanie światła, teoria Rayleigha.1
8

Formy aktywności - wykłady

KODForma aktywnościGodziny
A-W-1uczestnictwo w zajęciach8
A-W-2zapoznanie się z zagadnieniami podanymi na wykładzie w oparciu o podaną literaturę12
A-W-3przygotowanie się do zaliczenia i zaliczenie wykładów10
30
(*) 1 punkt ECTS, odpowiada około 30 godzinom aktywności studenta
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaTICh_3A_B02_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-2Ukształtowanie umiejętności doboru metody instrumentalnej do określenia danej właściwości charakteryzowanego materiału
C-1Zapoznanie studentów z metodami instrumentalnymi stosowanymi w badaniach właściwości różnego typu materiałów
Treści programoweT-W-2Wprowadzenie do technik spektroskopowych analizy powierzchni. Spektroskopia elektronów Augera (AES), spektroskopia fotoelektronów (XPS).
T-W-4Wybrane metody chromatograficzne w analizie śladów (podstawy teoretyczne oraz praktyczne zastosowanie wybranych technik chromatograficznych stosowanych w analizie śladów lotnych związków organicznych: Purge & Trap, Direct Aqueous Injection/ Electron Capture Detector).
T-W-5Rentgenowska analiza fluorescencyjna (budowa spektrometru. zasada powstawania wtórnego promieniowania fluorescencyjnego, zastosowanie metody, przygotowanie próbek do analizy, efekty matrycy).
T-W-7Rentgenowska analiza dyfrakcyjna – podstawy krystalografii i dyfrakcji (komórka elementarna, układy krystalograficzna, sieć przestrzenna, odległość międzypłaszczyznowa, właściwości promieniowania rentgenowskiego, budowa lampy rentgenowskiej, powstawanie promieniowania rentgenowskiego, liczniki promieniowania, dyfrakcja promieni rentgenowskich)
T-W-1Różnicowa analiza termiczna i termograwimetria (DTA/TG) w badaniach materiałów.
T-W-6Analiza materiałów metodą kombinowaną: TG-MS (podstawy termograwimetrii i spektrometrii masowej, możliwości i korzyści wynikające z połączenia oby technik, przykładowe procedury pomiarowe oraz zastosowanie)
T-W-3Wykorzystywanie metody NMR w badaniach strukturalnych (widmo NMR i zawarte w nim informacje strukturalne charakteryzujące związki organiczne, czynniki wpływające na parametry spektroskopowe i ich zależność od budowy związków organicznych, widma 1D i 2D NMR wykorzystywane w badaniach strukturalnych, spektroskopia NMR różnych jąder, możliwości zastosowania spektroskopii CP MAS NMR).
T-W-8Metoda dynamicznego rozpraszania światła jako technika oznaczania wielkości cząstek. Teoria dynamicznego rozpraszania światła w wyznaczaniu wielkości cząstek. Statyczne rozpraszanie światła, teoria Rayleigha.
Metody nauczaniaM-1podająca/wykład informacyjny
M-2praktyczna/konsultacje
Sposób ocenyS-2Ocena podsumowująca: zaliczenie wykładów
S-1Ocena formująca: uczestnictwo w wykładach
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_B02_U01Potrafi zaproponować odpowiednią metodę badawczą do określenia danej właściwości materiałów i wskazać na możliwości wykorzystania uzyskanych wyników
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-2Ukształtowanie umiejętności doboru metody instrumentalnej do określenia danej właściwości charakteryzowanego materiału
C-1Zapoznanie studentów z metodami instrumentalnymi stosowanymi w badaniach właściwości różnego typu materiałów
Treści programoweT-W-2Wprowadzenie do technik spektroskopowych analizy powierzchni. Spektroskopia elektronów Augera (AES), spektroskopia fotoelektronów (XPS).
T-W-4Wybrane metody chromatograficzne w analizie śladów (podstawy teoretyczne oraz praktyczne zastosowanie wybranych technik chromatograficznych stosowanych w analizie śladów lotnych związków organicznych: Purge & Trap, Direct Aqueous Injection/ Electron Capture Detector).
T-W-5Rentgenowska analiza fluorescencyjna (budowa spektrometru. zasada powstawania wtórnego promieniowania fluorescencyjnego, zastosowanie metody, przygotowanie próbek do analizy, efekty matrycy).
T-W-7Rentgenowska analiza dyfrakcyjna – podstawy krystalografii i dyfrakcji (komórka elementarna, układy krystalograficzna, sieć przestrzenna, odległość międzypłaszczyznowa, właściwości promieniowania rentgenowskiego, budowa lampy rentgenowskiej, powstawanie promieniowania rentgenowskiego, liczniki promieniowania, dyfrakcja promieni rentgenowskich)
T-W-1Różnicowa analiza termiczna i termograwimetria (DTA/TG) w badaniach materiałów.
T-W-6Analiza materiałów metodą kombinowaną: TG-MS (podstawy termograwimetrii i spektrometrii masowej, możliwości i korzyści wynikające z połączenia oby technik, przykładowe procedury pomiarowe oraz zastosowanie)
T-W-3Wykorzystywanie metody NMR w badaniach strukturalnych (widmo NMR i zawarte w nim informacje strukturalne charakteryzujące związki organiczne, czynniki wpływające na parametry spektroskopowe i ich zależność od budowy związków organicznych, widma 1D i 2D NMR wykorzystywane w badaniach strukturalnych, spektroskopia NMR różnych jąder, możliwości zastosowania spektroskopii CP MAS NMR).
T-W-8Metoda dynamicznego rozpraszania światła jako technika oznaczania wielkości cząstek. Teoria dynamicznego rozpraszania światła w wyznaczaniu wielkości cząstek. Statyczne rozpraszanie światła, teoria Rayleigha.
Metody nauczaniaM-1podająca/wykład informacyjny
M-2praktyczna/konsultacje
Sposób ocenyS-2Ocena podsumowująca: zaliczenie wykładów
S-1Ocena formująca: uczestnictwo w wykładach
Kryteria ocenyOcenaKryterium oceny
2,0Nie spełnia kryteriów określonych dla oceny 3
3,0Potrafi zaproponować odpowiednią metodę badawczą do określenia danej właściwości materiałów
3,5
4,0
4,5
5,0
PoleKODZnaczenie kodu
Zamierzone efekty kształceniaTICh_3A_B02_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-2Ukształtowanie umiejętności doboru metody instrumentalnej do określenia danej właściwości charakteryzowanego materiału
Treści programoweT-W-2Wprowadzenie do technik spektroskopowych analizy powierzchni. Spektroskopia elektronów Augera (AES), spektroskopia fotoelektronów (XPS).
T-W-4Wybrane metody chromatograficzne w analizie śladów (podstawy teoretyczne oraz praktyczne zastosowanie wybranych technik chromatograficznych stosowanych w analizie śladów lotnych związków organicznych: Purge & Trap, Direct Aqueous Injection/ Electron Capture Detector).
T-W-5Rentgenowska analiza fluorescencyjna (budowa spektrometru. zasada powstawania wtórnego promieniowania fluorescencyjnego, zastosowanie metody, przygotowanie próbek do analizy, efekty matrycy).
T-W-7Rentgenowska analiza dyfrakcyjna – podstawy krystalografii i dyfrakcji (komórka elementarna, układy krystalograficzna, sieć przestrzenna, odległość międzypłaszczyznowa, właściwości promieniowania rentgenowskiego, budowa lampy rentgenowskiej, powstawanie promieniowania rentgenowskiego, liczniki promieniowania, dyfrakcja promieni rentgenowskich)
T-W-1Różnicowa analiza termiczna i termograwimetria (DTA/TG) w badaniach materiałów.
T-W-6Analiza materiałów metodą kombinowaną: TG-MS (podstawy termograwimetrii i spektrometrii masowej, możliwości i korzyści wynikające z połączenia oby technik, przykładowe procedury pomiarowe oraz zastosowanie)
T-W-3Wykorzystywanie metody NMR w badaniach strukturalnych (widmo NMR i zawarte w nim informacje strukturalne charakteryzujące związki organiczne, czynniki wpływające na parametry spektroskopowe i ich zależność od budowy związków organicznych, widma 1D i 2D NMR wykorzystywane w badaniach strukturalnych, spektroskopia NMR różnych jąder, możliwości zastosowania spektroskopii CP MAS NMR).
T-W-8Metoda dynamicznego rozpraszania światła jako technika oznaczania wielkości cząstek. Teoria dynamicznego rozpraszania światła w wyznaczaniu wielkości cząstek. Statyczne rozpraszanie światła, teoria Rayleigha.
Metody nauczaniaM-1podająca/wykład informacyjny
M-2praktyczna/konsultacje
Sposób ocenyS-2Ocena podsumowująca: zaliczenie wykładów
S-1Ocena formująca: uczestnictwo w wykładach
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