Współczesne metody stosowane w analizie chemicznej

obowiązkowe specjalizacyjne

Tematyka zajęć dotyczy współczesnych metod stosowanych w analizie chemicznej: wysokosprawnej chromatografii cieczowej ze szczególnym uwzględnieniem nowoczesnych systemów detekcji (CAD, FLD), atomowej spektrometrii absorpcyjnej z atomizacją płomieniową i elektrotermiczną (FAAS, ETAAS), spektrometrii mas z plazmą indukcyjnie sprzężoną (ICP-MS), metod elektrochemicznych, wstrzykowej analizy przepływowej (FIA). Zostanie omówiona budowa aparatów, zasada ich działania, możliwości i ograniczenia, przykłady oznaczanych substancji. Omawiane zagadnienia dotyczą również wykorzystania chemometrii w badaniach chemicznych.

Tematyka dotyczy także wydzielania i wzbogacania analitów ze szczególnym uwzględnieniem tzw. bezrozpuszczalnikowych metod przygotowania próbek i zminiaturyzowanych technik ekstrakcji.

Uzupełnieniem wykładów są ćwiczenia laboratoryjne, podczas których student ma możliwość zdobycia praktycznych umiejętności dotyczących wymienionych metod stosowanych w analizie chemicznej.

Profil studiów – ogólnoakademicki

Forma studiów – stacjonarne

Rodzaj przedmiotu – przedmiot obowiązkowy

Dziedzina: nauki ścisłe i przyrodnicze, dyscyplina: nauki chemiczne

Rok studiów /semestr – rok I studiów II stopnia, semestr letni

Wymagania wstępne – Chemia analityczna zaawansowana (310-CS2-1CANZ)

Liczba godzin zajęć dydaktycznych: wykłady (30h), laboratoria (60h).

Metody dydaktyczne: wykład (podająca, dyskusja dydaktyczna), ćwiczenia laboratoryjne, eksperyment.

Punkty ECTS: 8.

Wskaźniki ilościowe:

Całkowity nakład pracy studenta związany z zajęciami: 200h,

Nakład pracy studenta związany z zajęciami wymagającymi bezpośredniego udziału nauczyciela: 100h (ECTS: 4,0), w tym udział w wykładach (30h), udział w zajęciach pozawykładowych (60h), udział w konsultacjach/zaliczeniach/egzaminach (10h).

Przygotowanie się do zajęć/zaliczeń/egzaminów (praca własna studenta): 100h (ECTS: 4,0).

Literatura podstawowa:

1. Z. Witkiewicz, J. Kałużna-Czaplińska, Podstawy chromatografii i technik elektromigracyjnych, PWN, Warszawa, 2019.

2. W. Szczepaniak, Metody instrumentalne w analizie chemicznej, PWN, Warszawa 2020 (lub wydania wcześniejsze).

3. P. Stepnowski, E. Synak, B. Szafranek, Z. Kaczyński, Techniki separacyjne, Wydawnictwo Uniwersytetu Gdańskiego, Gdańsk 2010.

Literatura uzupełniająca:

1. W. Żyrnicki, J. Borkowska - Burnecka, E. Bulska, E. Szmyd, Metody analitycznej spektrometrii atomowej – teoria i praktyka, Wyd. Malamut, 2010.

2. E. Bulska, K. Pyrzyńska, Spektrometria atomowa. Możliwości analityczne, Wyd. Malamut, 2007.

3. J. Mazerski, Chemometria praktyczna, Wyd. Malamut, 2009.

4. J. Mazerski, Podstawy chemometrii, Wyd. Politechniki Gdańskiej, 2000.

5. A. Kojło, Chemiluminescencja w analizie przepływowej w: Analiza przepływowa. Metody i zastosowania, Wydawnictwo Uniwersytetu Jagiellońskiego, 81-94, Kraków 2005.

6. E. Wołyniec, J. Karpińska, S. Łosiewska, M. Turkowicz, J. Klimczuk, A. Kojło, Determination of lipoic acid by flow-injection and high-performance liquid chromatography with chemiluminescence detection, Talanta, 96 (2012) 223-229.

7. L.K. Male, J. Glennon, Boron-doped diamond electrode: synthesis, characterization, functionalization and analytical applications, Analyst, 134 (2009) 1965-1979.

8. C.P. Sousa, et. al, Electroanalysis of pharmaceuticals on boron-doped diamond electrodes: a review, Chem. Electro. Chem., 6 (2019) 1-30.

9. Ligor M., Studzińska S., Horna A., Buszewski B., Corona-charged aerosol detection: an analytical approach. Critical Reviews in Analytical Chemistry, 2013, 43, 64-78.

10. Grembecka M., Lebiedzińska A., Szefer P. (2014) Simultaneous separation and determination of erythritol, xylitol, sorbitol, mannitol, maltitol, fructose, glucose, sucrose and maltose in food products by high performance liquid chromatography coupled to charged aerosol detector. Microchemical Journal 117: 77-82.

11. Błaszak M., Przybylski Ł. Rzeczy są dla ludzi, niepełnosprawność i idea projektowania uniwersalnego, Warszawa 2010.

WIEDZA, student zna i rozumie:

‒ zagadnienia z chemii pozwalające na wyjaśnienie w stopniu zaawansowanym metod stosowanych w analizie chemicznej oraz pogłębia wiedzę z zakresu: wysokosprawnej chromatografii cieczowej ze szczególnym uwzględnieniem nowoczesnych systemów detekcji, atomowej spektrometrii absorpcyjnej z atomizacją płomieniową i elektrotermiczną, spektrometrii mas z plazmą indukcyjnie sprzężoną, metod elektrochemicznych, wstrzykowej analizy przepływowej oraz poszerza swoją wiedzę dotyczącą nowoczesnych metod przygotowania próbek do analizy, m.in. ekstrakcji z zastosowaniem stałych złóż adsorpcyjnych oraz technik zminiaturyzowanych: mikroekstrakcji ciecz-ciecz, mikroekstrakcji do fazy stacjonarnej (KP7_WG1),

‒ nowoczesne metody pomiarowe używane w analizie chemicznej i rozumie ich podstawy teoretyczne oraz sposób działania aparatury pomiarowej (m.in. HPLC-CAD,HPLC-FLD, LC-MS/MS, ICP-MS, GC-MS, FAAS, ETAAS,) stosowanej w badaniach chemicznych (np. próbek środowiskowych, żywności) (KP7_WG5).

UMIEJĘTNOŚCI, student potrafi:

‒ stosować nowoczesne sposoby wydzielania i wzbogacania analitów, zminiaturyzowane techniki ekstrakcji, narzędzia i metody chemiczne w szczególności chromatograficzne, elektrochemiczne, chemometryczne, spektroskopowe do diagnozowania i analizowania problemów chemicznych (KP7_UW4),

‒ analizować wyniki eksperymentów, wykorzystując metody statystyczne, chemometryczne i narzędzia informatyczne; ocenia wiarygodność danych, wykrywa błędy pomiarowe oraz uzasadnia cel i znaczenie wykonanych badań w odniesieniu do innych prac badawczych (KP7_UW6).

KOMPETENCJE SPOŁECZNE, student jest gotów do:

‒ krytycznego analizowania treści medialnych, w szczególności związanych z współczesnymi metodami stosowanymi w analizie chemicznej i dostrzega konieczność regularnego śledzenia literatury specjalistycznej (KP7_KK1).

Forma zaliczenia przedmiotu:

‒ wykład: egzamin pisemny na ocenę. Warunkiem przystąpienia do egzaminu jest zaliczenie ćwiczeń laboratoryjnych.

‒ laboratorium: zaliczenie na ocenę u Prowadzącego (wejściówka przed wykonaniem ćwiczenia). Ocena końcowa z laboratorium będzie stanowić średnią ocen z 12 wykonanych ćwiczeń.

Zgodnie z koncepcją projektowania uniwersalnego dla osób ze szczególnymi potrzebami istnieje możliwość wprowadzenia elastycznych form zaliczenia w porozumieniu wykładowca-student.

Kryteria oceniania zgodne z zasadami zapisanymi w Regulaminie Studiów Uniwersytetu w Białymstoku przyjętego Uchwałą nr 2527 Senatu Uniwersytetu w Białymstoku z dnia 26 czerwca 2019 roku.

Zakres i sposób wykorzystania narzędzi AI określa Zarządzenie Rektora UwB w sprawie wykorzystania systemów sztucznej inteligencji w procesie kształcenia na UwB.