Home
|
Ústav analytické chemie VŠCHT Praha |
|
Home |
|
Výuka v Podzemním výukovém středisku Josef
V přednáškách se studenti seznámí s moderními metodami stopové prvkové analýzy založenými na principech atomové spektroskopie. Úvodní část přednášek je věnována teoretickým principům, stavbě atomu, energetickým přechodům v elektronovém obalu atomů a základním konstrukčním prvkům využívaných v atomové spektroskopii. Hlavní část přednášek je věnována atomové absorpční spektroskopii, která je v současné době nejrozšířenější technikou prvkové analýzy. Studenti se seznámí s používanými zdroji záření, způsoby atomizace, metodami korekce interferencí a některými speciálními přístupy k analýze (generování těkavých sloučenin, elektrolytická depozice analytu). Další blok přednášek je věnován emisní spektrální analýze, studenti se seznámí s různými způsoby buzení spekter, jako je např. buzení jiskrou, elektrickým obloukem, doutnavým výbojem, plazmatem nebo laserem. Pozornost je věnována i atomové fluorescenční spektroskopii, spektroskopii v oblasti rentgenového záření, elektronové a hmotnostní spektroskopii. V části přednášek věnovaných aplikacím se studenti seznámí s problematikou práce ve stopové laboratoři, možností používání spřažených technik pro speciační analýzu, metodami přípravy nejrůznějších typů vzorků (vody, biologické materiály, rudy a horniny) a možnostmi využití technik atomové spektroskopie pro analýzy in situ. Studenti se praktickou formou výuky seznamují s moderními metodami stopové prvkové analýzy: rentgenovou fluorescenční spektrometrií, atomovou absorpční spektrometrií s elektrotermickou atomizací, hmotnostní spektrometrií s indukčně vázaným plazmatem a analyzátorem rtuti AMA. Seznámí se jak s laboratorními stolními spektrometry, tak s přístroji umožňujícími analýzy in situ. Získají základní dovednosti z analýzy minerálních surovin, hornin a biologických materiálů těmito metodami. V rámci modifikovaných laboratorních cvičení bylo zařazeno praktické měření v prostředí přírodní štoly, při kterém se studenti seznámí s principem a základními požadavky, kladenými na provedení měření v režimu in-situ.
Molekulová spektrometrie (detail předmětu Přednáška podává přehled moderních metod molekulové spektroskopie a to jak z pohledu experimentálních technik, tak i z pohledu teorie. Teorie vychází z principu kvantové mechaniky a stejný formalismus je použit pro rotační, vibrační a elektronovou spektroskopii. Kvantitativní spektroskopická analýza je odvozována na základě rovnice přenosu záření a meze platnosti Lambert-Beerova zákona jsou diskutovány. Nedílnou součástí přednášky je i aplikace teorie grup. V kurzu jsou i části věnované přípravě vzorků pro různé typy spektroskopií a to s důrazem na rozdíly mezi vzorky s různým původem (geologické, biologické vzorky a environmentální vzorky) a také metody práce s přenosnými spektrometry v terénu a základy technik dálkové detekce molekul. Laboratoř molekulové spektrometrie (detail předmětu Laboratoře molekulové spektrometrie sestávají ze čtyř experimentálních úloh, pokrývajících základní metody strukturní analýzy, tj. infračervenou, Ramanovu a hmotnostní spektrometrii společně se spektroskopií nukleární magnetické rezonance (NMR). V rámci toho projektu byly modifikovány úlohy infračervené a Ramanovy spektroskopie, které se v současnosti zaměřují na analýzu látek v pevném stavu (především práškové vzorky) včetně přírodních (geologických) materiálů ať již v provedení ex situ či in situ. Témata laboratorních prací:
Radioanalytické metody (detail předmětu Předmět je zaměřen na radioanalytické metody a jejich využití při stanovení stopových koncentrací radioaktivních a neradioaktivních prvků ve studovaných matricích. Využití interakce ionizujícího záření s neradioaktivními elementy umožňuje stanovení stopových koncentrací prvků ve složitých matricích a to i v případech, kdy použití běžných analytických metod je velmi obtížné. Kromě teoretického pozadí jednotlivých metod jsou přednášeny i popisy jejich instrumentace tak, aby se posluchači byli schopni v problematice orientovat. Laboratoř radioanalytických metod (detail předmětu Laboratorní cvičení seznámí studenty s metodikami a technikami používanými v praxi. Jsou v nich aplikovány různé analytické metody a způsoby detekce ionizujícího záření, včetně terénního in-situ měření radonu v podzemní vodě v prostorách Meziuniverzitní podzemní laboratoře Josef. Témata laboratorních prací:
Semestrální práce oboru analytická chemie III (detail předmětu Studenti si praktickou formou výuky ověří znalosti klasických chemických metod a seznámí se i s moderními instrumentálními metodami prvkové analýzy spolu se získáním vyšší úrovně dovednosti přípravy vzorku a analýzy minerálních surovin a hornin. Při úvodní návštěvě Meziuniverzitní laboratoře v podzemním výukovém středisku Josef budou také prováděna některá měření in situ spolu s odběrem vzorků vody pro další zpracování a stanovení vybraných složek v laboratoři. Jako pevný vzorek bude v laboratoři zpracováváno vrtné jádro získané z vrtu v Meziuniverzitní podzemní laboratoři označeného jako VŠCHT 1. Témata laboratorních prací:
Analytické vzorkování v reálném prostředí Souhrnný návod laboratorních prací Elektroanalytické metody Předmět je úzce zaměřen na elektroanalytické techniky a metody a poskytuje znalosti o metodách se kterými je možné se setkat v praxi. První část kurzu je zaměřena na společné teoretické pozadí všech elektroanalytických metod, tedy na redox potenciály, termodynamiku elektronových přenosů, elektrickou dvojvrstvu, faradaické a nabíjecí proudy, látkový transport, kinetiku elektrodových reakcí a další. Další cást prednášek se zabývá klasifikací jednotlivých metodik a experimentální stránkou elektroanalytických metod, obecným principům jednotlivých stanovení i popisem instrumentace tak, aby se posluchači byli schopni v problematice orientovat. Součástí předmětu je rovněž serie laboratorních cvičení Téma laboratorní práce zapojené v projektu:
Vícerozměrné statistické metody Předmět navazuje na předmět Analytická chemometrika. Zahrnuje různé multivariátní chemometrické metody včetně klasifikačních a regresních. Klade důraz na aplikaci metod při řešení konkrétních analytických problémů, což zahrnuje i zpracování experimentálních dat před samotnou statistickou analýzou. Laboratorní projekt II (detail předmětu Náplní předmětu je semestrální práce na téma dlouhodobého sledování korozní rychlosti uhlíkové oceli v podmínkách bentonitového obalu syceného vodou prostupující skalním masivem. Uhlíková ocel je jedním z kandidátních materiálů pro výrobu vnějšího obalu ukládacího obalového souboru pro hlubinné úložiště radioaktivního odpadu. Korozní rychlost je monitorována pomocí rezistometrického čidla vyrobeného z uhlíkové oceli, které je umístěno v čele sondy obložené bentonitovými prstenci a uložené ve vrtu. Dvě ze tří sond jsou vybaveny regulací teploty, což umožňuje modelovat podmínky zvýšené povrchové teploty vnějšího obalu ukládacího obalového souboru. čidla v současnosti sledují závislost korozní rychlosti oceli na čase při konstantní teplotě 90 a 40 °C a při teplotě okolního skalního masivu, přibližně 8 °C. Studenti řešící semestrální práci na toto téma se naučí zacházet s komerčně využívanou technikou korozního monitoringu, zpracovávat naměřená data a zodpovědně je interpretovat s ohledem na změny podmínek expozice. Laboratorní práce:
|
