Wydział Technologii i Inżynierii Chemicznej - Chemia (S1)
Sylabus przedmiotu Metody chromatograficzne:
Informacje podstawowe
| Kierunek studiów | Chemia | ||
|---|---|---|---|
| Forma studiów | studia stacjonarne | Poziom | pierwszego stopnia |
| Tytuł zawodowy absolwenta | inżynier | ||
| Obszary studiów | charakterystyki PRK, kompetencje inżynierskie PRK | ||
| Profil | ogólnoakademicki | ||
| Moduł | — | ||
| Przedmiot | Metody chromatograficzne | ||
| Specjalność | Chemia ogólna i analityka chemiczna | ||
| Jednostka prowadząca | Katedra Technologii Chemicznej Organicznej i Materiałów Polimerowych | ||
| Nauczyciel odpowiedzialny | Robert Pełech <Robert.Pelech@zut.edu.pl> | ||
| Inni nauczyciele | Małgorzata Dzięcioł <Malgorzata.Dzieciol@zut.edu.pl> | ||
| ECTS (planowane) | 3,0 | ECTS (formy) | 3,0 |
| Forma zaliczenia | zaliczenie | Język | polski |
| Blok obieralny | — | Grupa obieralna | — |
Formy dydaktyczne
Wymagania wstępne
| KOD | Wymaganie wstępne |
|---|---|
| W-1 | Znajomość chemii organicznej. |
Cele przedmiotu
| KOD | Cel modułu/przedmiotu |
|---|---|
| C-1 | Zapoznanie studentów z podstawami teoretycznymi metod chromatograficznych, aparaturą oraz metodami analizy jakościowej i ilościowej stosowanymi w chromatografii gazowej i cieczowej. |
| C-2 | Ukształtowanie umiejętności praktycznego zastosowania metod chromatograficznych do identyfikacji i analizy ilościowej związków organicznych. |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
| KOD | Treść programowa | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| T-L-1 | Omówienie programu zajęć, wymagań oraz kryteriów zaliczenia. Zapoznanie z przepisami BHP obowiązującymi podczas pracy w laboratorium oraz stosowaną aparaturą. | 2 |
| T-L-2 | Obsługa chromatografu gazowego. Badanie wpływu warunków analizy na rozdział w chromatografii izotermicznej. Ocena sprawności rozdziału chromatograficznego na podstawie rozdzielczości pików. Identyfikacja związków na podstawie parametrów retencji. | 4 |
| T-L-3 | Analiza ilościowa w chromatografii gazowej metodą kalibracji bezwzględnej. | 4 |
| T-L-4 | Analiza ilościowa w chromatografii gazowej metodą dodatku wzorca. | 4 |
| T-L-5 | Zastosowanie metody GC-MS w analizie związków organicznych. Optymalizacja warunków analizy za pomocą programowania temperatury. Identyfikacja związków za pomocą widm masowych i czasów retencji. | 4 |
| T-L-6 | Zastosowanie metody GC-MS w analizie składu mieszanin związków organicznych. Zastosowanie indeksów retencji do identyfikacji związków. Oznaczanie zawartości względnej poszczególnych składników metodą nieskorygowanej normalizacji wewnętrznej. | 4 |
| T-L-7 | Obsługa chromatografu cieczowego. Wpływ warunków analizy na rozdział mieszaniny wieloskładnikowej w technice HPLC. Wyznaczanie parametrów charakterystycznych dla procesu rozdzielania. | 4 |
| T-L-8 | Analiza jakościowa i ilościowa w wysokosprawnej chromatografii cieczowej na przykładzie wybranych układów analitów. | 4 |
| 30 | ||
| wykłady | ||
| T-W-1 | Rodzaje i charakterystyka metod chromatograficznych. Istota rozdzielania chromatograficznego. | 1 |
| T-W-2 | Chromatografia gazowa (GC) – teoria i zastosowanie. Kolumny chromatograficzne i ocena ich sprawności. Fazy stacjonarne i gazy nośne. Rodzaje dozowników i sposoby dozowania próbek. Detektory i ich charakterystyka. Rejestracja i obróbka danych. | 3 |
| T-W-3 | Dobór warunków analizy w chromatografii gazowej i ich wpływ na rozdział chromatograficzny. Metody identyfikacji analitów. Metody analizy ilościowej. | 3 |
| T-W-4 | Połączenie chromatografii gazowej z innymi technikami analizy instrumentalnej. Chromatografia gazowa z detekcją mas (GC-MS) i jej zastosowanie w badaniach struktur związków organicznych. | 1 |
| T-W-5 | Chromatografia cieczowa (LC) – podział i zastosowanie. Klasyczna kolumnowa chromatografia cieczowa i jej wykorzystanie. | 1 |
| T-W-6 | Wysokosprawna chromatografia cieczowa (HPLC) - podstawy teoretyczne. Aparatura: pompy, dozowniki, kolumny, detektory. | 2 |
| T-W-7 | Fazy stacjonarne i ruchome w wysokosprawnej chromatografii cieczowej. Normalny i odwrócony układ faz. Wpływ warunków analizy na rozdział chromatograficzny. Elucja izokratyczna i gradientowa. Metody analizy jakościowej i ilościowej. | 2 |
| T-W-8 | Zasady i sposoby przygotowania próbek do analizy chromatograficznej. Derywatyzacja analitów. | 2 |
| 15 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| A-L-1 | udział w zajęciach laboratoryjnych | 30 |
| A-L-2 | udział w konsultacjach | 1 |
| A-L-3 | przygotowanie do zajęć laboratoryjnych | 4 |
| A-L-4 | przygotowanie sprawozdań z zajęć laboratoryjnych | 5 |
| 40 | ||
| wykłady | ||
| A-W-1 | udział w wykładach | 15 |
| A-W-2 | studiowanie literatury wskazanej przez prowadzącego | 9 |
| A-W-3 | udział w konsultacjach | 1 |
| A-W-4 | przygotowanie do zaliczenia | 10 |
| 35 | ||
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
| KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
|---|---|
| M-1 | Wykład informacyjny z objaśnieniami i dyskusją, wspomagany prezentacją multimedialną. |
| M-2 | Ćwiczenia laboratoryjne - praktyczne zastosowanie i utrwalenie materiału. |
| M-3 | Konsultacje - wyjaśnianie i pomoc w realizacji wymagań. |
Sposoby oceny
| KOD | Sposób oceny |
|---|---|
| S-1 | Ocena podsumowująca: Zaliczenie pisemne (1-godzina) po zakończeniu cyklu wykładów. |
| S-2 | Ocena formująca: Ocena przygotowania do ćwiczeń laboratoryjnych i wiedzy w obszarze realizowanych tematów oraz aktywności na ćwiczeniach. |
| S-3 | Ocena podsumowująca: Ocena sprawozdań z ćwiczeń laboratoryjnych. |
Zamierzone efekty uczenia się - wiedza
| Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| KCh_1A_D01-13_W01 Student ma podstawową wiedzę w zakresie budowy chromatografu gazowego i cieczowego oraz potrafi wyjaśnić zasadę ich działania. Zna podstawy teoretyczne metod chromatograficznych i technik łączonych, w tym GC-MS. Zna metody identyfikacji i analizy ilościowej związków w chromatografii oraz zasady i sposoby przygotowania próbek do analizy chromatograficznej. | KCh_1A_W05, KCh_1A_W11 | — | — | C-1 | T-W-8, T-W-1, T-W-7, T-W-5, T-W-3, T-W-2, T-W-4, T-W-6, T-L-7, T-L-8, T-L-4, T-L-5, T-L-6, T-L-2, T-L-3 | M-3, M-1 | S-1 |
Zamierzone efekty uczenia się - umiejętności
| Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| KCh_1A_D01-13_U01 Student potrafi obsługiwać aparaturę chromatograficzną, dobrać odpowiednie warunki analizy i przeprowadzić analizę we wskazanym zakresie. | KCh_1A_U02, KCh_1A_U15 | — | — | C-2 | T-L-7, T-L-8, T-L-4, T-L-5, T-L-6, T-L-2, T-L-3 | M-2, M-3 | S-3, S-2 |
| KCh_1A_D01-13_U02 Student posiada umiejętność zastosowania odpowiedniej metody do konkretnego zadania badawczego. Potrafi wykorzystać metody chromatograficzne do rozdziału mieszanin związków organicznych i ich analizy jakościowej oraz ilościowej, a także zinterpretować otrzymane wyniki pomiarów. | KCh_1A_U02, KCh_1A_U15 | — | — | C-2 | T-W-8, T-L-7, T-L-8, T-L-4, T-L-5, T-L-6, T-L-2, T-L-3 | M-2, M-3 | S-3, S-2 |
Zamierzone efekty uczenia się - inne kompetencje społeczne i personalne
| Zamierzone efekty uczenia się | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów uczenia się prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| KCh_1A_D01-13_K01 Student ma świadomość znaczenia oraz obszarów zastosowań metod chromatograficznych. W sposób rzetelny i odpowiedzialny podaje i interpretuje otrzymane wyniki. | KCh_1A_K05 | — | — | C-2, C-1 | T-W-8, T-W-1, T-W-7, T-W-5, T-W-3, T-W-2, T-W-4, T-W-6, T-L-7, T-L-8, T-L-4, T-L-5, T-L-6, T-L-2, T-L-3 | M-2, M-3, M-1 | S-1, S-3, S-2 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| KCh_1A_D01-13_W01 Student ma podstawową wiedzę w zakresie budowy chromatografu gazowego i cieczowego oraz potrafi wyjaśnić zasadę ich działania. Zna podstawy teoretyczne metod chromatograficznych i technik łączonych, w tym GC-MS. Zna metody identyfikacji i analizy ilościowej związków w chromatografii oraz zasady i sposoby przygotowania próbek do analizy chromatograficznej. | 2,0 | Student nie zna budowy i zasad działania aparatury chromatograficznej, nie potrafi wymienić jej elementów. Nie zna podstawowych zagadnień związanych z teorią metod chromatograficznych. Nie potrafi przedstawić podstawowych metod identyfikacji i analizy ilościowej w chromatografii oraz ogólnych zasad przygotowania próbek do analizy chromatograficznej. Nie spełnia kryteriów określonych dla oceny 3,0. |
| 3,0 | Student zna budowę i zasadę działania aparatury chromatograficznej, potrafi wymienić jej elementy. Zna podstawowe zagadnienia związane z teorią metod chromatograficznych. Potrafi przedstawić podstawowe metody identyfikacji i analizy ilościowej w chromatografii oraz ogólne zasady przygotowania próbek do analizy chromatograficznej. Opanował szacunkowo od 55 do 64 % materiału omawianego na zajęciach. | |
| 3,5 | Student zna budowę i zasadę działania aparatury chromatograficznej, potrafi wymienić jej elementy. Zna podstawowe zagadnienia związane z teorią metod chromatograficznych. Potrafi przedstawić podstawowe metody identyfikacji i analizy ilościowej w chromatografii oraz ogólne zasady przygotowania próbek do analizy chromatograficznej. Opanował szacunkowo od 65 do 74 % materiału omawianego na zajęciach. | |
| 4,0 | Student zna budowę i zasadę działania aparatury chromatograficznej, potrafi wymienić jej elementy. Zna podstawowe zagadnienia związane z teorią metod chromatograficznych. Potrafi przedstawić podstawowe metody identyfikacji i analizy ilościowej w chromatografii oraz ogólne zasady przygotowania próbek do analizy chromatograficznej. Opanował szacunkowo od 75 do 84 % materiału omawianego na zajęciach. | |
| 4,5 | Student zna budowę i zasadę działania aparatury chromatograficznej, potrafi wymienić jej elementy. Zna podstawowe zagadnienia związane z teorią metod chromatograficznych. Potrafi przedstawić podstawowe metody identyfikacji i analizy ilościowej w chromatografii oraz ogólne zasady przygotowania próbek do analizy chromatograficznej. Opanował szacunkowo od 85 do 94 % materiału omawianego na zajęciach. | |
| 5,0 | Student zna budowę i zasadę działania aparatury chromatograficznej, potrafi wymienić jej elementy. Zna podstawowe zagadnienia związane z teorią metod chromatograficznych. Potrafi przedstawić podstawowe metody identyfikacji i analizy ilościowej w chromatografii oraz ogólne zasady przygotowania próbek do analizy chromatograficznej. Opanował szacunkowo od 95 do 100 % materiału omawianego na zajęciach. |
Kryterium oceny - umiejętności
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| KCh_1A_D01-13_U01 Student potrafi obsługiwać aparaturę chromatograficzną, dobrać odpowiednie warunki analizy i przeprowadzić analizę we wskazanym zakresie. | 2,0 | Student nie spełnia kryteriów określonych dla oceny 3,0. |
| 3,0 | Student potrafi w stopniu podstawowym obsługiwać aparaturę chromatograficzną i z pomocą prowadzącego wykonuje analizy we wskazanych warunkach. | |
| 3,5 | Student potrafi w stopniu podstawowym obsługiwać aparaturę chromatograficzną i z pomocą prowadzącego dobiera warunki analizy oraz wykonuje pomiary. | |
| 4,0 | Student potrafi w stopniu dobrym obsługiwać aparaturę chromatograficzną, dobierać warunki analizy i przeprowadzić analizę we wskazanym zakresie. | |
| 4,5 | Student opanował umiejętność samodzielnego obsługiwania aparatury chromatograficznej, odpowiednio dobiera warunki analizy i wykonuje analizę we wskazanym zakresie. | |
| 5,0 | Student bardzo dobrze opanował umiejętność samodzielnego obsługiwania aparatury chromatograficznej, odpowiednio dobiera warunki analizy i bezbłędnie wykonuje analizę we wskazanym zakresie. | |
| KCh_1A_D01-13_U02 Student posiada umiejętność zastosowania odpowiedniej metody do konkretnego zadania badawczego. Potrafi wykorzystać metody chromatograficzne do rozdziału mieszanin związków organicznych i ich analizy jakościowej oraz ilościowej, a także zinterpretować otrzymane wyniki pomiarów. | 2,0 | Student nie spełnia kryteriów określonych dla oceny 3,0. |
| 3,0 | Student korzystając z pomocy prowadzącego potrafi przeprowadzić analizę jakościową i ilościową związków wskazaną metodą oraz obliczyć wyniki pomiarów. | |
| 3,5 | Student korzystając z pomocy prowadzącego potrafi dobrać odpowiednią metodę, przeprowadzić analizę jakościową i ilościową, podać wyniki pomiarów i podjąć próbę ich interpretacji. | |
| 4,0 | Student dobrze opanował umiejętność doboru i zastosowania odpowiedniej metody, potrafi przeprowadzić analizę jakościową i ilościową, podać wyniki pomiarów i krótko je omówić. | |
| 4,5 | Student dobrze opanował umiejętność doboru i zastosowania odpowiedniej metody, potrafi samodzielnie przeprowadzić analizę jakościową i ilościową, podać i omówić otrzymane wyniki pomiarów. | |
| 5,0 | Student bardzo dobrze opanował umiejętność doboru i zastosowania odpowiedniej metody, potrafi samodzielnie i bezbłędnie przeprowadzić analizę jakościową i ilościową, podać wyniki pomiarów i samodzielnie je omówić i zinterpretować. |
Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne
| Efekt uczenia się | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| KCh_1A_D01-13_K01 Student ma świadomość znaczenia oraz obszarów zastosowań metod chromatograficznych. W sposób rzetelny i odpowiedzialny podaje i interpretuje otrzymane wyniki. | 2,0 | Student nie spełnia wymogów określonych dla oceny 3,0. |
| 3,0 | Student w sposób rzetelny podaje otrzymane wyniki analizy. | |
| 3,5 | Student w sposób rzetelny podaje otrzymane wyniki analizy i podejmuje próbę ich interpretacji. | |
| 4,0 | Student dąży do otrzymania prawidłowych wyników analizy i rzetelnie je przedstawia oraz interpretuje. | |
| 4,5 | Student dąży do otrzymania prawidłowych wyników analizy, rzetelnie je przedstawia oraz interpretuje, mając świadomość możliwych konsekwencji związanych z podaniem nieprawidłowych wyników. | |
| 5,0 | Student dokłada starań dążąc do otrzymania prawidłowych wyników analizy, weryfikuje je, rzetelnie przedstawia oraz interpretuje, mając świadomość konsekwencji podania nieprawidłowych wyników w różnych obszarach zastosowań metod chromatograficznych. |
Literatura podstawowa
- Witkiewicz Z., Podstawy chromatografii, WNT, Warszawa, 2005
- Witkiewicz Z., Hepter J., Chromatografia gazowa, WNT, Warszawa, 2009
- R.J. Hamilton, P.A. Sewell, Wysokosprawna chromatografia cieczowa., PWN, Warszawa, 1982
- Rosset R., Kołodziejczyk H., Współczesna chromatografia cieczowa - ćwiczenia i zadania, Wyd. Naukowe PWN, Warszawa, 2001
Literatura dodatkowa
- Szczepaniak W., Metody instrumentalne w analizie chemicznej, PWN, Warszawa, 2007
- Zieliński W., Rajca A. (red.), Metody spektroskopowe i ich zastosowanie do identyfikacji związków organicznych, Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa, 2000