Fizikinė cheminė analizė

Dalyko anotacija lietuvių kalba

Šis dalykas skirtas įgyti teorinių ir praktinių žinių apie fizikinės-cheminės analizės metodus ir jų taikymą. Išklausę šį kursą studentai gebės naudotis pagrindiniais laboratoriniais prietaisais, praktiškai taikyti įvairius metodus cheminių junginių kokybinei ir kiekybinei analizei, suprasti skirtingų metodų taikymo analizei galimybes ir apribojimus, įvertinti analizės rezultatus. Kursą sudaro spektroskopinės analizės, elektrocheminės analizės ir skirstymo metodai.

Dalyko anotacija užsienio kalba

The course is aimed to acquire knowledge and skills about fundamentals of the methods of physicochemical analysis and its applications. They will be able to: work with principal laboratory instruments; to perform qualitative and quantitative analysis of chemical substances using various techniques; to understand the potential and limitations of the various methods; to evaluate the results of the analysis. The course consists of Spectroscopic analysis, Electrochemical analysis and Separation methods.

Būtinas pasirengimas dalyko studijoms

Studentas turi būti išklausęs neorganinės ir bioneorganinės chemijos, fizikinės chemijos ir fizikos kursus.

Dalyko studijų rezultatai

1. Naudoti sąvokas, terminologiją ir skaičiavimus, svarbius analizinėje chemijoje ir instrumentinėje analizėje, išvystytas sisteminis požiūris ir gebėjimas spręsti realius aplinkos analizės uždavinius.
2. Suprasti analizės metodų galimybes, įgyti laboratorinių įgūdžių, susijusių su prietaisų valdymu, priežiūra ir matavimais.
3. Suprasti laboratorinę riziką ir saugaus darbo su cheminėmis medžiagomis bei prietaisais svarbą, taip pat galimą poveikį sveikatai ir aplinkai.
4. Parinkti tinkamą metodą duotojo aplinkos objekto kokybinei ir kiekybinei instrumentinei analizei.
5. Apibūdinti analizinio uždavinio sprendimus, trumpai, sistemiškai ir profesionaliai rašyti laboratorines ataskaitas, kritiškai vertinti eksperimentinius duomenis.

Dalyko turinys

1. Fizikinės cheminė analizės tikslai ir svarba visuomenei. Bendras analizės procesas. Tyrimo darbo tikslai, metodų pasirinkimas, jų palyginimas, tyrimo darbo planavimas. Metodų ir aparatūros validavimas.
2. Molekulinio lygmens atskyrimo metodai. Chromatografija, elektroforezė, ultrafiltracija, ultracentifugavimas, reaktifikacija. Chromatografijos teorija, termodinaminiai skirtumai. Chromatografijos rūšys pagal chromatografines fazes, skirstomus junginius, naudojimo tikslus ir skirstymo mastelį.
3. Pagrindiniai chromatografijos veiksniai, jų nustatymas ir optimizavimas, kinetinė teorija, van Deemter lygtis. Chromatografinės fazių sistemos, normalių fazių ir atvirkščių fazių chromatografija.
4. Skysčių chromatografijos režimai ir mechanizmai: jonų mainų, adsorbcijos, paskirstomoji, afininė ir dydžio išskyrimo. Pakrautos, tuščiavidurės kolonėlės, plonasluoksnė chromatografija.
5. Efektyvioji skysčių chromatografija. Chromatografijos įranga, veikimo principai, nejudrių ir judrių fazių pasirinkimas.
6. Chromatografijos taikymo sritys, taikymas aplinkotyroje. Chromatografijos metodo pasirinkimas.
7. Spektrinės analizės metodai ir jų klasifikacija. Elektromagnetinė spinduliuotė ir jos sąveika su medžiaga.
8. Atominė spektroskopija. Atominė absorbcinė, emisinė ir fluorescencinė spektroskopija.
9. Molekulinė absorbcinė ultravioletinės ir regimosios srities spektroskopija. Liuminometrinė analizė.
10. Nefelometrinė ir turbidimetrinė analizė. Refraktometrinė analizė. Poliarimetrinė analizė.
11. Elektrocheminiai analizės metodai. Elektrodai. Galvaninė ir elektrolitinė celės. Difuzijos potencialas.
12. Indikatoriniai ir palyginamieji elektrodai. Elektrodo poliarizacija. Elektrovaros jėgos matavimas.
13. Potenciometrinė analizė. Jonams atrankūs elektrodai. Potenciometrinis titravimas.
14. Voltamperometrinė analizė ir jos rūšys. Elektrodai. Elektrogravimetrinė analizė.
15. Konduktometrinė ir kulonometrinė analizė. Elektrocheminių metodų taikymas aplinkotyroje.

Dalyko studijos valandomis

Paskaitos 45 val.
Laboratoriniai darbai 30 val.
Savarankiškas darbas 85 val.
Iš viso 160 val.

Studijų rezultatų vertinimas

Kolokviumas raštu (20%), laboratoriniai darbai (30%), egzaminas raštu (50%)

Literatūra

1. 1998 Mickevičius D. Cheminės analizės metodai. [1-2 dalys]: vadovėlis Žiburys
2. 2012 Laurinavičius V. Biocheminiai analizės metodai. VU
3. 2005 Maruška A., Kornyšova O., Machtejevas E. Efektyviosios skysčių chromatografijos pagrindai: VDU vadovėlis VDU
Papildoma literatūra
1. 2016 D. A. Skoog, F. J. Holler, S. R. Crouch. Principles of Instrumental Analysis, Seventh Edition Cengage Learning
2. 2013 E. Lundanes, L. Reubsaet, T. Greibrokk. Chromatography: Basic Principles, Sample Preparations and Related Methods Wiley-VCH
3. 2016 S.Kromidas. The HPLC expert : possibilities and limitations of modern high performance liquid chromatography Wiley-VCH
2012 Ch. Lefrou, P. Fabry, J.-C. Poignet. Electrochemistry: The Basics, With Examples Springer
4. 2009 Pavia D.L., Lampman G. M., Kriz G. S., Vyvyan J. R. Introduction to Spectroscopy. 4th ed. Brooks/Cole
5. 2008 Field L. D., Sternhell S., Kalman J. R. Organic Structures from Spectra. 4th ed. John Wiley&Sons Ltd.
6. 2002 Hollas J. M. Basic Atomic and Molecular Spectroscopy. Royal Society of Chemistry
7. 2018 P. Domingues, A. García, E. Skrzydlewska Advanced Analytical Chemistry for Life Sciences https://www.umb.edu.pl/photo/pliki/projekty_umb/aac/aaclifesci_-_manual.pdf