Spektrometrické metody - MC230P04N

• Anglický název: Spectrometric Methods
• Zajišťuje: Katedra analytické chemie (31-230)
• Fakulta: Přírodovědecká fakulta
• Platnost: od 2014 do 2016
• Semestr: letní
• E-Kredity: 3
• Způsob provedení zkoušky: letní s.:
• Rozsah, examinace: letní s.:3/0, Zk [HT]
• Počet míst: neomezen
• Minimální obsazenost: neomezen
• 4EU+: ne
• Virtuální mobilita / počet míst pro virtuální mobilitu: ne
• Stav předmětu: vyučován
• Jazyk výuky: čeština
• Poznámka: povolen pro zápis po webu
• Garant: doc. RNDr. Petr Rychlovský, CSc.
• Vyučující: RNDr. Václav Červený, Ph.D.; doc. RNDr. Juraj Dian, CSc.; RNDr. Jakub Hraníček, Ph.D.; doc. RNDr. Petr Rychlovský, CSc.
• Neslučitelnost : MC230P50
• Je neslučitelnost pro: MC230P50

Anotace

čeština

Poslední úprava: RNDr. Václav Červený, Ph.D. (20.02.2018)

Základní analyticky využívané spektrometrické metody. V jednotlivých metodách jsou vždy vysvětleny typy interakce záření s analyzovanou látkou, základy instrumentace, způsob měření a vyhodnocování výsledků a analytická aplikovatelnost metody.
.
The course is taught in English for Erasmus students.

angličtina

Poslední úprava: RNDr. Václav Červený, Ph.D. (20.02.2018)

The basic analytically utilized spectrometric methods. The type of analyte - radiation interaction, the basic instrumentation, the way of measurement end evaluation of results and analytical applicability of individual methods are given.
.
The course is taught in English for Erasmus students.

Literatura

Poslední úprava: RNDr. Václav Červený, Ph.D. (20.02.2018)

E.D.Olsen, Modern Optical Methods of Analysis, McGraw-Hill, N.Y. 1975.

J.Hollas, Modern Spectroscopy,2nd Ed., J.Wiley, Chichester 1992.

I.Němcová, L.Čermáková, P.Rychlovský, Spektrometrické analytické metody I., Karolinum, Praha 1997.

I.Němcová, P.Engst, I.Jelínek, J.Sejbal, P.Rychlovský, Spektrometrické analytické metody II., Karolinum, Praha 1998.

Požadavky ke zkoušce

Poslední úprava: RNDr. Václav Červený, Ph.D. (20.02.2018)

Zkouší se vše co bylo odpřednášeno. Zkouška je ústní. 3 otázky. 1. otázka: identifikace spektra nebo příklad, 2. otázka: obecná přístrojová, 3. otázka: systematická - metody.

Sylabus

čeština

Poslední úprava: doc. RNDr. Juraj Dian, CSc. (18.02.2024)

Princip a rozdělení spektrometrických metod: Vlastnosti elektromagnetického záření. Energetické stavy atomů a molekul. Rozdělení metod (interakce záření a hmoty s výměnou a bez výměny energie).

Základní části přístrojů: Zdroje záření. Disperzní systém a pomocná optika. Detektory záření.

Analytická stanovení využívající spektrometrických metod: Stanovení koncentrace analytu. Hodnocení a chyby spektrometrických měření.

Rentgenová spektrometrie: Teoretický základ (vznik a charakter emisních rentgenových spekter, základní vztahy). Metody využívající emise primárního rentgenového záření (EMA, PIXE), sekundárního záření (rentgenová fluorescenční spektrometrie) a absorpce záření. Rentgenová difrakce. Experimentální uspořádání a analytické aplikace jednotlivých metod.

Atomová emisní spektrometrie (emisní spektrální analýza): Teoretický základ (vznik a zákonitosti emisních atomových spekter, charakter spektrálních čar, základní vztahy). Plamenová fotometrie, spektrografie, automatická spektrometrie, AES-ICP. ICP-MS. Experimentální uspořádání (budící zdroje, optické části spektrálních přístrojů, detekce záření a registrace signálu) a analytické aplikace všech metod.

Atomová absorpční a fluorescenční spektrometrie: Teoretický základ (princip metod, základní vztahy). Experimentální uspořádání (zdroje primárního záření, absorpční prostředí, disperzní systém, detekce záření a registrace signálu, kompenzace pozadí). Analytické aplikace, interference v metodě AAS. Srovnání nejpoužívanějších atomových spektrometrických metod. .

Molekulová absorpční spektrometrie v ultrafialové a viditelné oblasti záření: Teoretický základ (elektronové přechody v anorganických a organických látkách, v komplexech kovů, CT - přechody). Experimentální uspořádání. Statické způsoby měření (kolorimetrie, fotometrie, spektrofotometrie), dynamické způsoby (kinetické metody, průtokové metody). Extrakční spektrofotometrie. Analytické aplikace.

Molekulová luminiscenční spektrometrie: Teoretický základ (fotoluminiscence-fluorescence, fosforescence, chemiluminiscence; vliv struktury látek, základní vztahy). Fluorimetrie a spektrofluorimetrie, fosforimetrie. Experimentální uspořádání. Analytické aplikace.

Molekulová absorpční spektrometrie v infračervené oblasti záření: Teoretický základ (vibrace molekul, rotace molekul, vibračně rotační změny, základní vztahy). Experimentální uspořádání - přístroje disperzní (zdroje záření, disperzní systém, detekce záření), přístroje s Fourierovou transformací. Transmisní a odrazová měření, techniky měření podle skupenství měřených látek. Analytické aplikace - strukturní analýza, kvantitativní analýza.

Ramanova spektrometrie: Teoretický základ (neelastický rozptyl záření, vznik a zákonitosti Ramanových spekter, základní vztahy). Experimentální uspořádání - přístroje disperzní, FT - Raman. Analytické aplikace.

Nukleární magnetická resonance: Teoretický základ (jádra s magnetickým momentem, vliv magnetického pole, základní vztahy; chemický posun, spinové interakce). Experimentální uspořádání - kontinuální měření, FR - NMR. Analytické aplikace.

Elektronová paramagnetická (spinová) resonance: Teoretický základ (systémy s nepárovými elektrony, základní vztahy; g-faktor, hyperjemné štěpení). Experimentální uspořádání, aplikace.

Hmotnostní spektrometrie: Teoretický základ (ionizace, vznik molekulového iontu, základní mechanismy fragmentace, hmotnostní spektrum). Experimentální uspořádání (iontové zdroje, hmotnostní analyzátory, detektory). Spojení MS se separačními metodami. Analytické aplikace.

Refraktometrie a interferometrie: Teoretický základ (index lomu, molární refrakce). Refraktometrie - princip metody, experimentální uspořádání. Interferometrie - princip metody, experimentální uspořádání. Analytické aplikace.

Polarimetrie, spektropolarimetrie: Teoretický základ (polarizace záření, opticky aktivní chirální látky, specifická rotace). Optická rotační disperze, cirkulární dichroismus. Experimentální uspořádání. Analytické aplikace.

Turbidimetrie a nefelometrie: Teoretický základ (elastický rozptyl záření v zakalených vzorcích). Experimentální uspořádání, analytické aplikace.

angličtina

Poslední úprava: SUCHAN (03.05.2004)

Principle and classification of spectrometric methods: Properties of electromagnetic radiation. Energy states of atoms and molecules. Classification of methods (interaction radiation-mass with the exchange and without exchange of energy).

Basic instrumentation: Radiation sources, dispersion systems, detectors.

Analytical determinations using spectrometric methods: Analyte concentration determination, evaluation of measurement, errors.

Spectral analysis in X-ray range: Theoretical background (origin of X-rays, characteristics of spectrum, basic relationships). The methods based on X-ray emission (primary radiation -EMA, PIXE; secondary radiation - fluorescence spectroscopy), absorption and diffraction. Experimental set-up and analytical application of individual methods.

Atomic emission spectroscopy: Theoretical background (origin of emision spectra, characteristics of spectra, basic relationships). The flame photometry, spectrography, automatic spectrometry, AES-ICP, ICP-MS. Experimental (excitation sources, dispersion systems, detection of radiation and registration of signals) and analytical applications of all methods.

Atomic absorption and fluorescence spectrometry: Theoretical background (principle of methods, basic relationships. Experimental (primary radiation sources, absorption medium, dispersion system, detection of radiation and registration of signals, background correction).

Analytical application, interferences. Comparison of mostly used atomic spectrometric methods.

Molecular absorption spectrometry in UV/VIS range of radiation: Theoretical background (electronic transitions in inorganic and organic compounds, in metal complexes, CT transitions). Static measurement (colorimetry, photometry, spectrophotometry), dynamic measurement (kinetic methods, flow-through methods). Extraction spectrophotometry. Experimental. Analytical applications.

Molecular luminiscent spectrometry: Theoretical background (photoluminiscence - fluorescence, phosphorescence, chemiluminiscence; the effect of structure of compounds,

basic relationships). Fluorimetry and spectrofluorimetry, phosphorimetry. Experimental, analytical applications.

Molecular absorption spectrometry in infrared range of radiation: Theoretical background (vibration and rotation of molecules, basic relationships). Experimental - dispersion spectrometers (radiation sources, dispersion system, detection), Fourier-transform spectrometers. Transmission and reflection measurement, the types of measurement according to sample state. Application (structural analysis, quantitative analysis).

Raman spectrometry: Theoretical background (nonelastic scattering of radiation, basic relationships). Experimental - dispersion instruments, Fourier-transform Raman spectrometry. Analytical application.

Nuclear magnetic resonance: Theoretical background (nuclei with magnetic moment, effect of magnetic field, basic relationships; chemical shift, spin interactions). Experimental (continual measurement, FT-NMR). Application.

Electron paramagnetic (spin) resonance: Theoretical background (systems with non paired electrons, basic relationships; g-factor, hyperfine splitting). Experimental, application.

Mass spectrometry: Theoretical background (ionization, molecular ions, the mechanism of fragmentation of molecules, mass spectrum). Experimental (ion sources, mass analyzers, detectors). The connection of MS with separation methods. Analytical applications.

Refractometry, interferometry: Theoretical background (refractive index, molar refraction). Refractometry - principle, experimental. Interferometry-principle, experimental. Analytical applications.

Polarimetry, spectropolarimetry. Theoretical background (polarization of radiation, optical activity of chiral compounds, specific rotation). Optical rotation dispersion, circular dichroism. Experimental, analytical application.

Nefelometry, turbidimetry: Theoretical background (elastic scattering in turbid samples). Experimental, analytical applications.