Wydział Technologii i Inżynierii Chemicznej - Ochrona środowiska (S2)
specjalność: Procesy i aparaty w ochronie środowiska
Sylabus przedmiotu Metody chromatograficzne:
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 | Metody chromatograficzne | ||
| Specjalność | Analityka w ochronie środowiska | ||
| Jednostka prowadząca | Instytut Technologii Chemicznej Organicznej | ||
| Nauczyciel odpowiedzialny | Małgorzata Dzięcioł <Malgorzata.Dzieciol@zut.edu.pl> | ||
| Inni nauczyciele | Elżbieta Huzar <Elzbieta.Huzar@zut.edu.pl>, Alicja Wodnicka <Alicja.Wodnicka@zut.edu.pl> | ||
| ECTS (planowane) | 5,0 | ECTS (formy) | 5,0 |
| Forma zaliczenia | egzamin | 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, aspektami technicznymi oraz zastosowaniem metod chromatograficznych: chromatografii gazowej, wysokosprawnej chromatografii cieczowej i chromatografii cienkowarstwowej. |
| C-2 | Ukształtowanie umiejętności wyboru odpowiedniej metody chromatograficznej oraz jej praktycznego zastosowania do identyfikacji i analizy ilościowej związków. |
| C-3 | Ukształtowanie umiejętności pracy w zespole. |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
| KOD | Treść programowa | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| T-L-1 | Omówienie wymagań, kryteriów zaliczenia, sposobu pracy na zajęciach laboratoryjnych oraz zasad BHP. | 1 |
| T-L-2 | Obsługa chromatografów gazowych. Dobór parametrów pracy aparatu. | 3 |
| T-L-3 | Dozowanie próbek ciekłych oraz gazowych. Obliczanie powierzchni pików. Wyznaczanie precyzji dozowania. | 4 |
| T-L-4 | Ocena sprawności kolumny chromatograficznej. Wyznaczanie liczby półek teoretycznych oraz rozdzielczości pików. | 4 |
| T-L-5 | Badanie wpływu warunków analizy na rozdział w chromatografii gazowej. Optymalizacja warunków analizy. | 4 |
| T-L-6 | Metody identyfikacji związków w chromatografii gazowej. Identyfikacja za pomocą czasów retencji oraz ich zależności od temperatury wrzenia w szeregach homologicznych. | 4 |
| T-L-7 | Wyznaczanie indeksów retencji i ich zastosowanie w analizie jakościowej. | 4 |
| T-L-8 | Analiza jakościowa mieszanin wieloskładnikowych. | 4 |
| T-L-9 | Analiza ilościowa metodą normalizacji wewnętrznej. | 4 |
| T-L-10 | Analiza ilościowa metodą kalibracji bezwzględnej. | 4 |
| T-L-11 | Analiza ilościowa metodą wzorca wewnętrznego. | 4 |
| T-L-12 | Analiza ilościowa metodą wzorca wewnętrznego z dodatkiem substancji oznaczanej. | 4 |
| T-L-13 | Identyfikacja węglowodorów aromatycznych metodą chromatografii gazowej z detektorem mas (GC-MS). | 4 |
| T-L-14 | Obsługa chromatografu cieczowego. Badanie wpływu składu fazy ruchomej na rozdział w metodzie HPLC. | 4 |
| T-L-15 | Oznaczanie aromatycznych kwasów karboksylowych metodą HPLC. Zastosowanie metody kalibracji bezwględnej. | 4 |
| T-L-16 | Oznaczanie wielopierścieniowych weglowodorów aromatycznych metodą HPLC. Zastosowanie metody wzorca wewnętrznego. | 4 |
| 60 | ||
| wykłady | ||
| T-W-1 | Omówienie programu zajęć, literatury, wymagań oraz kryterium zaliczenia. | 1 |
| T-W-2 | Klasyfikacja i zastosowanie metod chromatograficznych. Historia chromatografii. Mechanizm rozdziału chromatograficznego. | 1 |
| T-W-3 | Chromatografia gazowa (GC) - podstawowe pojęcia. Budowa chromatografu gazowego.Teoria chromatografii gazowej. Parametry retencji. Rodzaje kolumn w chromatografii gazowej i ich wypełnienia (fazy ciekłe, nośniki, adsorbenty). Ocena rozdziału i sprawności kolumn. Gazy nośne. Dozowniki i dozowanie próbek. Rodzaje i charakterystyka detektorów. Rejestracja i przetwarzanie danych. | 8 |
| T-W-4 | Wpływ warunków analizy na rozdział w chromatografii gazowej. Dobór odpowiednich warunków do konkretnego zadania analitycznego. Metody identyfikacji związków. Metody analizy ilościowej. Opracowanie wyników analiz. Obliczanie błędów. Specjalne techniki w chromatografii gazowej: chromatografia pirolityczna, preparatywna. | 8 |
| T-W-5 | Rodzaje chromatografii cieczowej: kolumnowa, planarna. Tradycyjna kolumnowa chromatografia cieczowa i jej zastosowanie. | 2 |
| T-W-6 | Wysokosprawna chromatografia cieczowa (HPLC). Podstawy teoretyczne. Podział ze względu na mechanizm rozdziału. Budowa chromatografu cieczowego. Rodzaje pomp: tłokowe, wyporowe, strzykawkowe. Rodzaje dozowników. Kolumny i ich wypełnienia. Fazy ruchome (eluenty). Elucja izokratyczna i gradientowa. Normalny i odwrócony układ faz w chromatografii cieczowej. Rodzaje detektorów i ich zasada działania. Analiza jakościowa i ilościowa. | 8 |
| T-W-7 | Chromatografia cienkowarstwowa (TLC) - zastosowanie. Adsorbenty i eluenty. Rozwijanie i wywoływanie chromatogramów planarnych. Analiza jakościowa i ilościowa. | 2 |
| 30 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| laboratoria | ||
| A-L-1 | udział w zajęciach laboratoryjnych | 60 |
| A-L-2 | przygotowanie do zajęć laboratoryjnych | 15 |
| A-L-3 | opracowanie sprawozdań z zajęć laboratoryjych | 15 |
| 90 | ||
| wykłady | ||
| A-W-1 | udział w wykładach | 30 |
| A-W-2 | udział w konsultacjach | 3 |
| A-W-3 | czytanie wskazanej literatury | 10 |
| A-W-4 | przygotowanie do egzaminu | 15 |
| A-W-5 | egzamin | 2 |
| 60 | ||
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
| KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
|---|---|
| M-1 | wykład informacyjny z prezentacją multimedialną, połączony z wyjaśnieniem i dyskusją |
| M-2 | ćwiczenia laboratoryjne (praktyczne zastosowanie i utrwalenie materiału) |
| M-3 | konsultacje (wyjaśnienie i pomoc w realizacji wymagań) |
Sposoby oceny
| KOD | Sposób oceny |
|---|---|
| S-1 | Ocena formująca: ocena pracy i zaangażowania w trakcie zajęć |
| S-2 | Ocena podsumowująca: ocena sprawozdań z ćwiczeń laboratoryjnych i wiedzy na temat wykonanego ćwiczenia |
| S-3 | Ocena podsumowująca: egzamin pisemny (2-godzinny) w formie pytań otwartych z zakresu całego materiału |
Zamierzone efekty kształcenia - wiedza
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| KOS_2A_C02-01_W01 Zna podstawy teoretyczne metod chromatograficznych (GC, HPLC, TLC). | KOS_2A_W03 | T2A_W01 | — | C-1 | T-W-4, T-W-7, T-W-5, T-W-3, T-W-2, T-W-6 | M-1, M-3 | S-3 |
| KOS_2A_C02-01_W02 Ma wiedzę na temat budowy, działania oraz obsługi chromatografów gazowych i cieczowych. | KOS_2A_W10 | T2A_W07 | InzA2_W02 | C-2, C-1 | T-L-4, T-L-6, T-W-6, T-W-3, T-L-13, T-L-10, T-L-11, T-L-14, T-L-15, T-L-7, T-L-2, T-L-12, T-L-5, T-L-9, T-L-8, T-L-3, T-L-16 | M-1, M-3, M-2 | S-3, S-2, S-1 |
Zamierzone efekty kształcenia - umiejętności
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| KOS_2A_C02-01_U01 Potrafi zastosować metody chromatograficzne do rozdziału mieszanin związków, ich identyfikacji oraz analizy ilościowej. | KOS_2A_U11 | T2A_U08 | InzA2_U01 | C-2 | T-W-7, T-L-7, T-W-5, T-L-16, T-L-13, T-L-4, T-W-4, T-L-8, T-L-10, T-L-2, T-W-2, T-L-12, T-L-14, T-L-6, T-L-15, T-L-9, T-L-11, T-L-5, T-L-3, T-W-3, T-W-6 | M-2, M-1, M-3 | S-2, S-1, S-3 |
| KOS_2A_C02-01_U02 Potrafi wykonać analizę chromatograficzną zgodnie z harmonogramem ćwiczeń laboratoryjnych i opracować otrzymane wyniki w formie sprawozdania, wykorzystując ogólnodostępne oraz specjalistyczne oprogramowanie do wykonania pomiarów i obróbki danych. | KOS_2A_U05, KOS_2A_U09, KOS_2A_U10 | T2A_U03, T2A_U07 | — | C-2 | T-L-8, T-L-14, T-L-7, T-L-2, T-L-12, T-L-4, T-L-6, T-L-11, T-L-3, T-L-13, T-L-9, T-L-15, T-L-16, T-L-10, T-L-5 | M-2 | S-1, S-2 |
| KOS_2A_C02-01_U03 Potrafi ocenić i uzasadnić przydatność różnych metod chromatograficznych do rozwiązywania konkretnych problemów badawczych. | KOS_2A_U21, KOS_2A_U01 | T2A_U01, T2A_U18 | InzA2_U07 | C-2 | T-W-4, T-L-9, T-L-5, T-W-3, T-L-10, T-W-2, T-L-8, T-L-16, T-W-6, T-L-7, T-W-7, T-L-13, T-L-4, T-L-15, T-W-5, T-L-11, T-L-12, T-L-6 | M-2, M-1 | S-3 |
Zamierzone efekty kształcenia - inne kompetencje społeczne i personalne
| Zamierzone efekty kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia dla kierunku studiów | Odniesienie do efektów zdefiniowanych dla obszaru kształcenia | Odniesienie do efektów kształcenia prowadzących do uzyskania tytułu zawodowego inżyniera | Cel przedmiotu | Treści programowe | Metody nauczania | Sposób oceny |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| KOS_2A_C02-01_K01 Potrafi pracować w grupie przyjmując w niej różne role i realizując w odpowiednim czasie powierzone zadania. | KOS_2A_K04, KOS_2A_K05 | T2A_K03, T2A_K04 | InzA2_K02 | C-3 | T-L-9, T-L-2, T-L-12, T-L-13, T-L-4, T-L-15, T-L-5, T-L-11, T-L-8, T-L-7, T-L-6, T-L-10, T-L-3, T-L-14, T-L-16 | M-2 | S-1 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| KOS_2A_C02-01_W01 Zna podstawy teoretyczne metod chromatograficznych (GC, HPLC, TLC). | 2,0 | |
| 3,0 | zna podstawowe zagadnienia teoretyczne dotyczące metod chromatograficznych (GC, HPLC i TLC) | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 | ||
| KOS_2A_C02-01_W02 Ma wiedzę na temat budowy, działania oraz obsługi chromatografów gazowych i cieczowych. | 2,0 | |
| 3,0 | ma podstawową wiedzę w zakresie budowy i działania chromatografów gazowych oraz cieczowych i potrafi je obsługiwać z pomocą prowadzącego zajęcia | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Kryterium oceny - umiejętności
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| KOS_2A_C02-01_U01 Potrafi zastosować metody chromatograficzne do rozdziału mieszanin związków, ich identyfikacji oraz analizy ilościowej. | 2,0 | |
| 3,0 | z pomocą prowadzącego zajęcia potrafi zastosować podstawowe warianty metod chromatograficznych do rozdziału mieszanin związków, ich identyfikacji oraz analizy ilościowej | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 | ||
| KOS_2A_C02-01_U02 Potrafi wykonać analizę chromatograficzną zgodnie z harmonogramem ćwiczeń laboratoryjnych i opracować otrzymane wyniki w formie sprawozdania, wykorzystując ogólnodostępne oraz specjalistyczne oprogramowanie do wykonania pomiarów i obróbki danych. | 2,0 | |
| 3,0 | z pomocą prowadzącego zajęcia potrafi wykonać analizę chromatograficzną oraz opracować sprawozdanie zawierające podstawowe informacje | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 | ||
| KOS_2A_C02-01_U03 Potrafi ocenić i uzasadnić przydatność różnych metod chromatograficznych do rozwiązywania konkretnych problemów badawczych. | 2,0 | |
| 3,0 | potrafi ocenić przydatność podstawowych wariantów metod chromatograficznych do rozwiązywania prostych problemów badawczych | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| KOS_2A_C02-01_K01 Potrafi pracować w grupie przyjmując w niej różne role i realizując w odpowiednim czasie powierzone zadania. | 2,0 | |
| 3,0 | wykazuje bierną postawę, wykonując tylko otrzymane polecenia | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Literatura podstawowa
- Witkiewicz Z., Podstawy chromatografii, WNT, Warszawa, 2005
- Witkiewicz Z., Hepter J., Chromatografia gazowa, WNT, Warszawa, 2009
Literatura dodatkowa
- Rosset R., Kołodziejczyk H., Współczesna chromatografia cieczowa - ćwiczenia i zadania, Wyd. Naukowe PWN, Warszawa, 2001
- Szczepaniak W., Metody instrumentalne w analizie chemicznej, PWN, Warszawa, 2007