Wydział Technologii i Inżynierii Chemicznej - Ochrona środowiska (S2)
specjalność: Procesy i aparaty w ochronie środowiska
Sylabus przedmiotu Metody spektrofotometryczne:
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 spektrofotometryczne | ||
| Specjalność | Analityka w ochronie środowiska | ||
| Jednostka prowadząca | Instytut Inżynierii Chemicznej i Procesów Ochrony Środowiska | ||
| Nauczyciel odpowiedzialny | Jacek Soroka <Jacek.Soroka@zut.edu.pl> | ||
| Inni nauczyciele | |||
| 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 | Wiedza z chemii, matematyki i fizyki |
| W-2 | Umiejętnośc obsługi komputera i zdolnośc uczenia się obsługi nowych programów |
| W-3 | Umiejętnośc przygotowywania roztworów i przeliczania stężeń |
Cele przedmiotu
| KOD | Cel modułu/przedmiotu |
|---|---|
| C-1 | Poznanie szczegółowe podstawowych metod spektrometrycznych |
| C-2 | Zdobycie umiejętności zaprojektowania cyklu analitycznego, adekwatnego do problemu |
| C-3 | Zdobycie i pogłębienie umiejętności samodzielnego wykonywania pomiarów |
| C-4 | Zdobycie umiejętności szczegółowej analizy wyników i wyciągania z nich prawidłowych wniosków |
| C-5 | Nabycie umiejętności pracy w grupie |
| C-6 | Uświadomienie sobie roli analityki w monitorowaniu środowiska, wspomagającego dążenie do zrównoważonego rozwoju |
Treści programowe z podziałem na formy zajęć
| KOD | Treść programowa | Godziny |
|---|---|---|
| ćwiczenia audytoryjne | ||
| T-A-1 | Obliczanie składów komponentów dla roztworów o zadanych stężeniach | 2 |
| T-A-2 | Przeliczanie stężeń wyrażonych w rozmaitych jednostkach | 2 |
| T-A-3 | Sporządzanie krzywych kalibracyjnych, posługiwanie się powierzchniami kalibracyjunymi | 4 |
| T-A-4 | Wykorzystanie substancji solwatochromowych - przykłady posługiwania się metodą powierzchni kalibracyjnych | 1 |
| T-A-5 | Obliczanie składów mieszanin wielokomponentowych wetodą korelacji widmowych | 2 |
| T-A-6 | Obliczanie udziałów analitów wykorzystując metodę minimalizacji zakłóceń manualnych | 2 |
| T-A-7 | Obliczenia zawartości pierwiastków na podstawie wyników ze spektrometru ASA | 2 |
| 15 | ||
| laboratoria | ||
| T-L-1 | Oznaczanie i identyfikacja analitów metodą IR | 4 |
| T-L-2 | Ustalanie struktur nieznanch związków z udziałem danych IR - analiza widm | 6 |
| T-L-3 | Wyznaczanie składów potrójnych układów ciekłych analitów metodą powierzchni kalibracyjnych | 6 |
| T-L-4 | Wyznaczanie składów wielokomponentowych roztworów mieszanin analitów metodą korelacji widmowych oraz metodą z minimalizacją błędów manualnych | 6 |
| T-L-5 | Oznaczanie chlorowodoru metodą nefelometryczną przy użyciu spektrofotometru dwuwiązkowego o podwójnej komorze próbek. | 3 |
| T-L-6 | Oznaczanie stężenia par siarczanów dialkilowych metodą turbidymetryczną | 2 |
| T-L-7 | Pomiary widm wzbudzeniowych i absorpcyjnych analitów luminezujących. Wykrywanie nieaktywnych domieszek i wpływu rozpuszczalnika | 6 |
| T-L-8 | Dokładna analiza widm i wyznaczanie parametrów widmowych (przesunięc, stałych sprzężeń i krotności izotopu) z wysokorozdzielczych widm 1H NMR z użyciem specjalistycznego oprogramowania. | 12 |
| 45 | ||
| wykłady | ||
| T-W-1 | Metody ważenia i eliminacje błedów. Metody dozowania cieczy, typowe błędy i metody ich unikania. Oddziaływania międzyanalitowe, skutki i sposoby ich minimalizowania | 4 |
| T-W-2 | Wykorzystanie specjalistycznego oprogramowania w przygotowaniu i prowadzeniu procesu analitycznego. Zastosowanie teorii informacji, redukcja redundancji. | 4 |
| T-W-3 | Prawo Lamberta-Beera i przyczyny odstępstw: asocjacja, solwatochromia, termochromia, fotochromia, halochromia. Fotochemiczna stabilnośc analitów, warunki wymagane do spełnienia dla pracowni spektrofotometrycznych | 2 |
| T-W-4 | Zastosowanie spektrofotometrii IR do identyfikacji materiałów stałych i ciekłych | 4 |
| T-W-5 | Zastosowanie spektrofotometrii IR do oznaczeń ilościowych - metody i ich ograniczenia | 2 |
| T-W-6 | Wykorzystanie spektrofotometrii UV-vis do wyznaczania składu mieszanin wielokomponentowych: teoria, matematyka, oprogramowanie. Metoda minimalizująca błąd wykonawcy - podstawy matematyczne i procedury wykonania | 4 |
| T-W-7 | Wykorzystanie absorpcyjnych spektrofotometrów UV-vis w badaniach zwiazków luminezujących | 2 |
| T-W-8 | Metody oznaczania pierwiastków: absorpcyjna spektrofotometria atomowa (ASA) w wersji płomieniowej (F) i z elektrycznym piecem grafitiwym (ETA) emisyjna spektrometria atomowa z plazmą wzbudzaną indukcyjnie (ICP EAS) | 4 |
| T-W-9 | Wysokorozdzielcza spektrometria 1H NMR: analiza widm związków o prostych układach spinowych i układów o widmach wyższch rzędów | 4 |
| 30 | ||
Obciążenie pracą studenta - formy aktywności
| KOD | Forma aktywności | Godziny |
|---|---|---|
| ćwiczenia audytoryjne | ||
| A-A-1 | uczestnictwo w zajęciach | 15 |
| A-A-2 | przygotowanie do zaliczenia | 15 |
| 30 | ||
| laboratoria | ||
| A-L-1 | uczestnictwo w zajęciach | 45 |
| 45 | ||
| wykłady | ||
| A-W-1 | Udział w wykładach z możliwością dyskusji (wykład interaktywny) | 30 |
| A-W-2 | Czytanie zalecanej literatury, samodzielne studiowanie innych źródeł | 15 |
| A-W-3 | Samodzielna analiza dostępnych wyników analitycznych - ustalanie struktur, obliczanie stężeń | 30 |
| 75 | ||
Metody nauczania / narzędzia dydaktyczne
| KOD | Metoda nauczania / narzędzie dydaktyczne |
|---|---|
| M-1 | Wykład informacyjny z możliwością dyskusji (interaktywny) |
| M-2 | Cwiczenia audytoryjne |
| M-3 | Cwiczenia laboratoryjne |
Sposoby oceny
| KOD | Sposób oceny |
|---|---|
| S-1 | Ocena podsumowująca: Wykład - egzamin pisemny |
| S-2 | Ocena formująca: Cwiczenia audytoryjne - kolokwium zaliczeniowe - ocena cząstkowa |
| S-3 | Ocena formująca: Laboratoria - ocena sprawozdań - ocena cząstkowa |
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_C02-04_W01 Zna podstawowe prawa spektrometrii, umie powiazac metodę z problemem, zna metody przeliczania stężeń | KOS_2A_W02 | T2A_W01 | — | C-1, C-4, C-5, C-3, C-2, C-6 | T-W-1, T-W-2, T-W-6, T-W-8, T-W-4, T-W-3, T-W-7, T-W-5, T-W-9 | M-1, M-2, M-3 | S-1, S-2, S-3 |
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_C02-04_U01 Umie wykonywac pomiary i dokonywac prostych interpretacji ich wyników | KOS_2A_U04, KOS_2A_U12 | T2A_U03, T2A_U09 | InzA2_U02 | C-4, C-3 | T-L-7, T-L-8, T-L-4, T-L-1, T-L-2, T-L-3, T-L-6, T-L-5 | M-3 | S-3 |
| KOS_2A_C02-04_U02 Umie wykonywac obliczenia i dokonywac prostych interpretacji ich wyników | KOS_2A_U04, KOS_2A_U12 | T2A_U03, T2A_U09 | InzA2_U02 | C-4, C-2 | T-A-1, T-A-2, T-A-3, T-A-4, T-A-5, T-A-6, T-A-7 | M-2 | S-2 |
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_C02-04_K03 Potrafi identyfikowac problem i znajdowac dla jego oceny wlasciwa metode | KOS_2A_K04, KOS_2A_K05 | T2A_K03, T2A_K04 | InzA2_K02 | C-6 | T-W-1, T-W-2, T-W-6, T-W-8, T-W-4, T-W-3, T-W-7, T-W-5, T-W-9, T-A-1, T-A-2, T-A-3, T-A-4, T-A-5, T-A-6, T-A-7, T-L-7, T-L-8, T-L-4, T-L-1, T-L-2, T-L-3, T-L-6, T-L-5 | M-2, M-3 | S-2, S-3 |
| KOS_2A_C02-04_K04 Potrafi pracowac w grupie | KOS_2A_K04 | T2A_K03 | InzA2_K02 | C-5 | T-L-7, T-L-8, T-L-4, T-L-1, T-L-2, T-L-3, T-L-6, T-L-5 | M-3 | S-3 |
Kryterium oceny - wiedza
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| KOS_2A_C02-04_W01 Zna podstawowe prawa spektrometrii, umie powiazac metodę z problemem, zna metody przeliczania stężeń | 2,0 | |
| 3,0 | Zna podstawy spektrometrii, potrafi powiazac metodę z problemem | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Kryterium oceny - umiejętności
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| KOS_2A_C02-04_U01 Umie wykonywac pomiary i dokonywac prostych interpretacji ich wyników | 2,0 | |
| 3,0 | Umie wykonywac proste pomiary i dokonywac prostych interpretacji ich wyników | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 | ||
| KOS_2A_C02-04_U02 Umie wykonywac obliczenia i dokonywac prostych interpretacji ich wyników | 2,0 | |
| 3,0 | Umie wykonywac proste obliczenia i dokonywac prostych interpretacji ich wyników | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Kryterium oceny - inne kompetencje społeczne i personalne
| Efekt kształcenia | Ocena | Kryterium oceny |
|---|---|---|
| KOS_2A_C02-04_K03 Potrafi identyfikowac problem i znajdowac dla jego oceny wlasciwa metode | 2,0 | |
| 3,0 | Potrafi identyfikowac problem i znajdowac adekwatna metode oceny | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 | ||
| KOS_2A_C02-04_K04 Potrafi pracowac w grupie | 2,0 | |
| 3,0 | Potrafi pracowac w grupie | |
| 3,5 | ||
| 4,0 | ||
| 4,5 | ||
| 5,0 |
Literatura podstawowa
- Walenty Szczepaniak, Metody instrumentalne w analizie chemicznej, Wydawnictwa Naukowe PWN, Warszawa
- A. Cygański, Metody spektroskopowe w chemii analitycznej, Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa
Literatura dodatkowa
- E.K. Wróblewska, J.A. Soroka, K.B. Soroka, Solwatochromia i barwniki solwatochromowe, Wiadomości Chemiczne, 56, 113-150, Polska, 2002
- J.A. Soroka, K.B. Soroka, Spectral Correlations Methods in Analysis of Multicomponent Mixtures. Part I. Determination of Hydrocarbons Using IR and UV Spectra, Chemia Analityczna, 47(1), 49-63, Poloska, 2002
- J.A. Soroka, K.B. Soroka, Calibration Surfaces in Analysis of Ternary Mixtures, Chemia Analityczna, 47(1), 95-112, Polska, 2002