Інструментальні методи хімічного аналізу
Мета вивчення дисципліни: формування у здобувачів вищої освіти цілісної системи знань про теоретичні основи, фізико-хімічні принципи та апаратурне оформлення сучасних інструментальних методів, а також набуття практичних навичок їх застосування для проведення якісного та кількісного аналізу речовин і сумішей у наукових та виробничих умовах.
Практичне значення та використання отриманих знань: володіння інструментальними методами є необхідною умовою для ефективного керування сучасними хіміко-технологічними процесами. Практична цінність дисципліни полягає у здатності технолога забезпечувати повний цикл аналітичного контролю виробництва: від перевірки якості сировини та експрес-аналізу проміжних напівпродуктів до атестації готової продукції згідно з вимогами стандартів. Набуті компетентності дозволяють оптимізувати технологічні регламенти, мінімізувати виробничий брак та працювати з автоматизованими системами управління якістю (in-line контроль) на підприємствах хімічної, нафтопереробної та суміжних галузей промисловості.
Тематика та види навчальних занять
Лекційні заняття
Лекція 1 «Введення в інструментальні методи хімічного аналізу. Класифікація фізико-хімічних методів аналізу. Сигнал, як інформативна функція складу речовини».
Лекція 2 «Електрохімічні методи аналізу. Потенціометричні методи аналізу. Основні типи електродів потенціометрії. Пряма потенціометрія та потенціометричне титрування»
Лекція 3 «Кондуктометричні методи аналізу. Електропровідність, фактори, що впливають на електропровідність. Високочастотне титрування»
Лекція 4 «Вольтамперометрія. Полярографія. Полярографічна хвиля. Потенціал напівхвилі»
Лекція 5 «Оптичні (спектральні) методи аналізу. Класифікація».
Лекція 6. Атомно-емісійний спектральний аналіз»
Лекція 7 «Молекулярний спектральний аналіз Спектрофотометрія. Закон поглинання світла Бугера-Ламберта-Бера»
Лекція 8. «Турбідиметрія, нефелометрія, поляриметрія.
Лекція 9. «Інфрачервона спектроскопія. Коливальні спектри. Види коливань. Практична ІЧ-спектроскопія. Спектроскопія комбінаційного розсіювання світла»
Лекція 10. «Люмінесцентний аналіз. Рентгеноспектральний аналіз».
Лекція 11. «Мас-спектрометричні методи аналізу»
Лекція 12. «Газова хроматографія»
Лекція 13. «Рідинна хроматографія»
Лекція 14 «Протонний магнітний резонанс»
Лекція 15 «Ядерний магнітний резонанс на ядрах 13С».
Лабораторні заняття
Лабораторне заняття № 1. «Вступне заняття. Апаратура та обладнання лабораторії фізико-хімічних методів аналізу. Техніка безпеки при роботі з електричним обладнанням. Зважування на аналітичних терезах»
Мета заняття: Вивчення правил техніки безпеки при роботі у лабораторії з електричним обладнанням Повторення правил зважування на аналітичних терезах.
Лабораторне заняття № 2. «Потенціометричний аналіз. Визначення рН розчину потенціометричним методом. Визначення концентрації соляної кислоти методом потенціометричного титрування».
Мета заняття: Вивчення методу потенціометричного аналізу (іонометрії). Визначення рН розчину за допомогою рН-метра.
Лабораторне заняття № 3. «Потенціометричний аналіз. Визначення концентрації іонів Со2+ методом зворотного титрування»
Мета заняття: Вивчення методу зворотного титрування за допомогою іонометра.
Лабораторне заняття № 4. «Кондуктометричний аналіз. Кількісне визначення концентрації гідроксиду кальцію методом прямої кондуктометрії. Кількісне визначення концентрації іонів арґентуму (Ag+), у розчині методом кондуктометричного титрування»
Мета заняття: Вивчення методу прямої кондуктометрії.
Лабораторне заняття № 5. «Високочастотне титрування. Кількісне визначення концентрації соляної кислоти і ацетату натрію методом високочастотного титрування.
Мета заняття: Вивчення методу високочастотного титрування.
Лабораторне заняття № 6. Аналіз по світлопоглинанню. Фотоколориметричне визначення іонів заліза у розчині методом каліброваного графіку.
Мета заняття: Вивчення методів кількісного аналізу по світлопоглинанню.
Лабораторне заняття № 7. «Хроматографія. Визначення Сd2+, Сu2+, Нg2+, Аg+, Ві3+ методом осадової хроматографії. Визначення NiSO4, Н3ВО3 у суміші методом іонообмінної хроматографії».
Мета заняття: Вивчення методів іонообмінної, осадової та розподілкової хроматографії.
Консультації здійснюються впродовж семестру згідно встановленого розкладу.
Індивідуальна робота
Індивідуальну роботу не передбачено
Форми контрольних заходів та оцінювання результатів навчання
Поточний контроль полягає у виконанні:
1) 6-ти лабораторних робіт. Оцінка за лабораторну роботу включає дві складові: допуск до роботи (оцінювання теоретичної і практичної підготовленості до виконання лабораторної роботи) і захист роботи (оцінювання набутих умінь і навичок, які отримав здобувач в результаті виконання лабораторної роботи). Допуск до лабораторної роботи проводиться в усній формі у вигляді відповідей на контрольні запитання, які наведено у методичних вказівках і оцінюється в 3 бали. Захист роботи проводиться в усній формі за умови представлення звіту (протоколу лабораторної роботи). Захист роботи максимально оцінюється в 3 бали. Бездоганне виконання кожної лабораторної роботи становить 6 балів.
2) двох модульних контрольних робіт. Модульні контрольні роботи складаються з теоретичної і практичної частин та виконуються письмово. Бездоганне виконання кожної модульної контрольної роботи становить 32 бали.
Підсумковий контроль – залік. Залік накопичувальний. Максимальна оцінка, яку може отримати здобувач вищої освіти – 100 балів. Мінімальна оцінка, яка дозволяє отримати «зараховано» – 60 балів.
ПРН1. Знати математику, фізику і хімію на рівні, необхідному для досягнення результатів освітньої програми.
ПРН4. Здійснювати якісний та кількісний аналіз речовин неорганічного та органічного походження, використовуючи відповідні методи загальної, органічної, аналітичної, фізичної та колоїдної хімії.
ПРН9. Забезпечувати безпеку персоналу та навколишнього середовища під час професійної діяльності у сфері хімічної інженерії.
ПРН15. Знати основні методи системного аналізу, закономірності побудови, функціонування та розвитку систем та вміти їх використовувати для розв’язання задач аналізу та синтезу.
ПРН20. Мати лабораторні / технічні навички та вміння виконувати експериментальні дослідження та лабораторні вимірювання, інтерпретувати одержувані результати і робити висновки відповідно до освітньої програми.