Separation Methods - MC230P51

• Title: Separační metody (kata)
• Czech title: Separační metody (kata)
• Guaranteed by: Department of Analytical Chemistry (31-230)
• Faculty: Faculty of Science
• Actual: from 2008 to 2023
• Semester: summer
• E-Credits: 4
• Examination process: summer s.:
• Hours per week, examination: summer s.:3/0, Ex [HT]
• Capacity: unlimited
• Min. number of students: unlimited
• 4EU+: no
• Virtual mobility / capacity: no
• State of the course: taught
• Language: Czech
• Note: enabled for web enrollment
• Guarantor: prof. RNDr. Pavel Coufal, Ph.D.
• Teacher(s): prof. RNDr. Pavel Coufal, Ph.D.; doc. RNDr. Dr. Radomír Čabala; RNDr. Jana Sobotníková, Ph.D.

Annotation

English

Last update: RNDr. Jana Sobotníková, Ph.D. (18.01.2018)

The course of separation methods gives compendium on modern separation methods from the theoretical and practical point of view. The course ends through a written exam.

Czech

Last update: RNDr. Jana Sobotníková, Ph.D. (18.01.2018)

Separační metody podávají ucelený přehled o moderních analytických separačních metodách z teoretického i praktického hlediska. Během semestru posluchači řeší zadanou semestrální práci. Bez odevzdané semestrální práce se není možné přihlásit ke zkoušce. Separační metody jsou zakončeny písemnou zkouškou.

Literature

Last update: RNDr. Jana Sobotníková, Ph.D. (18.01.2018)

1. http://www.natur.cuni.cz/~pcoufal, http://www.natur.cuni.cz/~suchan

2. Analytické separační metody, K. Štulík a kol., Karolinum, Praha, 2005.

3. Teoretické základy a separační principy kapilárních elekromigračních metod, V. Kašička, Chemické listy, 91 (1997) 320-329.

4. Analytická chemie, Z. Holzbecher, J. Churáček a kol., SNTL, Praha, 1987.

5. Instrumentální analýza, F. Čůta, M. Popl a kol., SNTL, Praha, 1986.

6. Plynová chromatografie I, II, III, E. Smolková, V. Pacáková, L. Feltl, K. Štulík, skripta PřF UK, Praha, 1976.

7. Vysokoúčinná kapalinová chromatografie, V. Pacáková, K. Štulík, skripta PřF UK, Praha, 1986.

8. Chromatography today, C.F. Poole, S.K. Poole, Elsevier, Amsterdam, 1991.

Requirements to the exam

Last update: RNDr. Jana Sobotníková, Ph.D. (18.01.2018)

Řádně odevzdaná zadaná semestrální práce je nezbytnou podmínkou pro zapsání se ke zkoušce. Zkouška ze separačních metod je písemná. Požadavky ke zkoušce jsou dány rozsahem přednášky. Pro úspěšné absolvování zkoušky je požadována minimálně 68% úspěšnost.

Syllabus

English

Last update: prof. RNDr. Pavel Coufal, Ph.D. (23.09.2020)

1. Introduction into separation methods, basic terms and theory of separation processes, classification of separation methods, interaction forces in separations processes.

2. Extraction, classification of extraction methods, extraction of inorganic, organic substances and ionic chelates, reextraction.

3. Solid phase extraction (SPE) and solid phase microextraction (SPME), principles, instrumentation and utilisation.

4. Supercritical fluid chromatography (SFE), supercritical medium, choice of supercritical fluid and modificator, types of analyte collection.

5. Affinity chromatography (AC), principles, affinity of ligands to macromolecules, binding of affinants to solid substrates, solid substrates and their selection, elution techniques.

6. Ion exchange chromatography (IEC), ionex types and their characterisation, application to inorganic and organic substances.

7. Gel permeation chromatography (GPC), molecular size exclusion effect, types of gels, separation of group of substances and desalination, fractionation and determination of relative molecular weight.

8. Gas chromatography (GC), adsorption and absorption, sorption isotherms, dissolution, rate and plate theories of GC, efficiency of GC, detectors, packed and capillary columns, injection techniques, stationary phases, qualitative and quantitative analysis, calibration procedures.

9. Chromatograph for high performance liquid chromatography (HPLC). Stationary and mobile phases, affinity, distribution and retardation. Thermodynamics and kinetics of separation. Retention quantities. General equation of chromatography. Zone broadening causes. Separation efficiency and resolution. Analytical information in chromatogram. Pumps, injection valves, columns and detectors. Stationary and mobile phases in LSC, LLC, IEC and GPC. Applications in HPLC.

10. Paper chromatography (PC). Thin layer chromatography (TLC). Development techniques. Detection and identification. Retardation factor. Densitometer. HPTLC. Applications in PC a TLC.

11. Electromigration methods. Electrophoretic migration and mobility. Electroosmotic flow and mobility. Electrical double layer and zeta-potencial. Velocity and temperature profile. Equipment for capillary zone electrophoresis (CZE). Separation mechanism in CZE. Electropherogram. Calculation of mobilities. Weak electrolytes. Sample injection. Detection. Analytical information in electropherogram. Applications in CZE.

References:

http://www.natur.cuni.cz/~pcoufal

http://www.natur.cuni.cz/~suchan

Teoretické základy a separační principy kapilárních elekromigračních metod, V. Kašička, Chemické listy, 91 (1997) 320-329;

Analytická chemie, Z. Holzbecher, J. Churáček a kol., SNTL, Praha, 1987;

Instrumentální analýza, F. Čůta, M. Popl a kol., SNTL, Praha, 1986;

Plynová chromatografie I, II, III, E. Smolková, V. Pacáková, L. Feltl, K. Štulík, skripta PřF UK, Praha, 1976;

Vysokoúčinná kapalinová chromatografie, V. Pacáková, K. Štulík, skripta PřF UK, Praha, 1986;

Chromatography today, C.F. Poole, S.K. Poole, Elsevier, Amsterdam, 1991;

Czech

Last update: prof. RNDr. Pavel Coufal, Ph.D. (23.09.2020)

1. Úvod do separačních metod, základní termíny a teorie rozdělovacích procesů, klasifikace separačních metod, interakční síly v separačních dějích.

2. Extrakce, klasifikace extrakčních metod, extrakce anorganických, organických látek a iontových chelátů, reextrakce.

3. Extrakce (SPE) a mikroextrakce (SPME) pevnou fází, principy, provedení, instrumentace a využití.

4. Superkritická fluidní extrakce (SFE), superkritický stav, výběr superkritické kapaliny a modifikátoru, způsoby kolekce analytů.

5. Afinitní chromatografie (AC), principy, afinita ligandu k makromolekule, vazba afinantu na nosič, pevné nosiče afinantů a jejich volba, techniky eluce.

6. Iontově výměnná chromatografie (IEC), druhy ionexů a jejich charakteristiky, aplikace u anorganických a organických látek.

7. Gelová permeační chromatografie (GPC), molekulově sítový efekt, druhy gelů, skupinové dělení a odsolování, frakcionace a stanovení rel. mol.hmotnosti.

8. Plynová chromatografie (GC), adsorpce a absorbce, sorpční izotermy, rozpouštění, rychlostní teorie a teorie pater v GC, účinnost v GC, detektory, náplňové a kapilární kolony, nástřikové techniky, stacionární fáze, kvalitativní a kvantitativní analýza v GC, kalibrační metody.

9. Chromatograf pro vysokoúčinnou kapalinovou chromatografii (HPLC). Stacionární a mobilní fáze, afinita, distribuce a retardace. Termodynamika a kinetika separace. Retenční veličiny. Základní rovnice chromatografie. Příčiny rozšiřování zón. Účinnost separace a rozlišení. Analytická informace z chromatogramu. Pumpy, dávkovací ventily, kolony a detektory. Stacionární a mobilní fáze pro LSC, LLC, IEC a GPC. Aplikace v HPLC.

10. Papírová chromatografie (PC). Tenkovrstvá chromatografie (TLC). Druhy vyvíjení. Detekce a identifikace. Retardační faktor. Denzitometr. HPTLC. Aplikace v PC a TLC.

11. Přehled elektromigračních metod. Elektroforetická migrace a pohyblivost. Elektroosmotický tok a pohyblivost. Elektrická dvojvrstva a zeta potenciál. Rychlostní a teplotní profil. Přístroj pro kapilární zónovou elektroforézu (CZE). Separační mechanismus v CZE. Elektroferogram. Počítání pohyblivostí. Slabé elektrolyty. Dávkování vzorku. Detekce. Analytická informace z elektroferogramu. Aplikace v CZE.