Скачать 171.22 Kb.
|
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «ТОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» (ТГПУ) Утверждаю Проректор по учебной работе (Декан) ________________________________ «___» _________________ 2008 года ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ ДПП.ДС.03 ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ АНАЛИЗА 1. Цели и задачи дисциплины: Изучение физико-химических методов анализа прочно вошло в учебную работу многих вузов. Выполнение лабораторных работ по физико-химическим методам анализа с привлечением знаний из соответствующих разделов физики, химии, математической статистики способствует установлению предметных связей, развивает навыки самостоятельной работы студентов, позволяет построить работу таким образом, чтобы учебные задачи перерастали в курсовые и дипломные работы. Данная дисциплина должна вооружить студентов разнообразными методиками химического эксперимента, приобрести опыт экспериментальной работы и реализовать теоретические знания на практике. 2. Требования к уровню освоения содержания дисциплины:
3. Объем дисциплины и виды учебной работы:
4.Содержание дисциплины. 4.1. Разделы дисциплины и виды занятий (Тематический план):
4.2. Содержание разделов дисциплин: 4.2.1. Спектроскопические методы. Общие положения. Классификация спектроскопических методов. Атомная спектроскопия. Атомно-эмиссионная спектроскопия. Атомно-абсорбционная спектроскопия. Атомно-флуоресцентная спектроскопия. Рентгеновская спектроскопия. Электронная спектроскопия. Молекулярная спектроскопия. Абсорбционная спектроскопия в УФ- и видимой областях. Качественный и количественный анализ. Инфракрасная спектроскопия и спектроскопия комбинационного рассеяния. Количественный анализ. Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия (РФЭС). Ультрафиолетовая фотоэлектронная спектроскопия (УФ-ФЭС). Оже-электронная спетроскопия. Спектроскопия магнитного резонанса. 4.2.2. Электрохимические методы. Потенциометрия. Потенциометрическое титрование. Вольтамперометрия, циклическая вольтамперометрия, инверсионная вольтамперометрия. Полярография. Классическая, переменнотоковая и дифференциальная импульсная полярография. Кулонометрия. Кондуктометрия. Электрогравиметрия. 4.2.3. Хроматография. Газовая хроматография. Жидкостная хроматография. Виды жидкостной хроматографии. Жидко-твердофазная хроматография (ЖТХ). Жидко-жидкостная хроматография. Ионообменная хроматография. 4.2.4. Масс-спектрометрия. Сущность метода. Качественный и количественный анализ. 4.2.5. Термические методы анализа. Термогравиметрический анализ (ТГА). Дифференциальный термический анализ (ДТА). 4.2.6. Ядерно-физические методы. Радиоактивационный анализ. Методы изотопного разбавления. Радиометрические методы. Мессбауэровская спектроскопия. 4.2.7. Экстракция. Общая характеристика метода. Основные количественные характеристики экстракции. Практическое применение.
6.1. Рекомендуемая литература: а) основная литература:
б) дополнительная литература: 1. Айвазов, Б. В. Введение в хроматографию / Б. В. Айвазов. – М. : Высшая школа, 1983. – 240 с. 2. Бонд, А. М. Полярографические методы в аналитической химии / А. М. Бонд. - М. : Химия, 1983. – 328 с. 3. Будников, Г. К. Основы современного электрохимического анализа / Г. К. Будников, В. Н. Майстренко, М. Р. Вяселев. – М. : Мир, 2003. – 592 с. 4. Булатов, М. И. Практическое руководство по фотометрическим методам анализа , М. И. Булатов, И. П. Калинкин. - Л. : Химия, 1986. - 432 с. 5. Васильев, В. П. Аналитическая химия. В 2 кн. Кн. 2. Физико-химические методы анализа / В. П. Васильев. – М. : Дрофа, 2003. – 383 с. 6. Выдра, Ф. Инверсионная вольтамперометрия / Ф. Выдра, К. Штулик. – М. : Мир, - 1980. – 278 с. 7. Карасек, Ф. Введение в хромато-масс-спектрометрию / Ф. Карасек, Р. Клемент. - М. : Мир, 1993. – 371 с. 8. Кузяков, Ю. .Я. Методы спектрального анализа / Ю. Я. Кузяков, К. А. Семененко, Н. Б. Зоров. - М. : МГУ, 1990. – 175 с. 9. Моросанова, С. А. Методы анализа природных и промышленных объектов / С. А. Морасанова, Г. В. Прохорова, Е. Н. Семеновская. - М. : МГУ, 1988. – 211 с. 10. Орлов, Д. С. Химия почв / Д. С. Орлов. - М. : МГУ, 1992. – 169 с. 11. Физико-химические методы анализа. Практическое руководство: Учеб. пособие для вузов / В. Б. Алесковский [и др.]. - Л. : Химия, 1988. - 376 с. 12. Харитонов, Ю. Я. Аналитическая химия. В 2 кн. Кн. 2. Количественный анализ. Физико-химические (инструментальные) методы анализа / Ю. Я. Харитонов. - М. : Высшая школа, 2005. – 559 с. 13. Юинг, Г. Инструментальные методы химического анализа / Г. Юинг. - М. : Мир, 1989. - 608 с. 6.2. Средства обеспечения освоения дисциплины: Контролирующая компьютерная программа по дисциплине «Физико-химические методы анализа» (тесты). 7. Материально-техническое обеспечение дисциплины: Лаборатория «Физико-химические методы анализа», большая химическая лаборатория. 8. Методические рекомендации и указания по организации изучения дисциплины: 8.1. Методические рекомендации преподавателю: Дисциплина «Физико-химические методы анализа» является логическим продолжением предмета «Аналитическая химия». Теоретические знания, полученные из лекционного курса, закрепляются на лабораторных занятиях, на которых также вырабатываются практические умения обращения с химическим оборудованием и реактивами. Промежуточные срезы знаний проводятся после изучения основным тем курса: спектроскопические методы, электрохимические методы, хроматография, масс-спектрометрия, термические методы анализа, ядерно-физические методы, экстракция. Промежуточный срез знаний проводится письменно (контрольные работы и (или) тестирование) и устно (коллоквиумы). Тестирование проводится в компьютерном классе с использованием специальной программы. Задания для тестирования находятся на сайте ТГПУ. Тестирование студенты могут осуществлять в свободном доступе в качестве самостоятельной подготовки как по отдельным темам, так и по дисциплине в целом. В течение всего обучения студенты выполняют индивидуальные задания, разрабатываемые преподавателем по всем изучаемым темам курса, могут выполнять курсовую работу или рефераты. Изучение дисциплины заканчивается итоговым экзаменом. 8.2. Методические указания для студентов: 8.2.1. Перечень примерных контрольных вопросов и заданий для самостоятельной работы: Хроматография. Сущность метода хроматографии. Классификации методов хроматографии (по агрегатному состоянию фаз, по природе элементарного акта, по способу относительного перемещения фаз, по аппаратурному оформлению процесса, по цели процесса). Хроматография на твердой неподвижной фазе. Газо-адсорбционная хроматография. Теории хроматографической колонки (кинетическая, теория тарелок). Выбор условий опыта (адсорбент, материал, размеры и форма колонки, газ-носитель, его скорость, количество вводимой пробы, температура). Типы и основные параметры детекторов. Хроматографический пик и элюционные характеристики (время удерживания, удерживаемый объем, коэффициент удерживания, коэффициент распределения, критерий разделения, коэффициент селективности, степень разделения). Качественный и количественный анализ. Методы калибровки детекторов. Жидкостно-адсорбционная хроматография. Теоретические основы метода. Выбор условий опыта. Детекторы. Качественный и количественный анализ. Ионообменная хроматография. Ионообменное равновесие. Динамика ионного обмена. Методы ионообменной хроматографии. Иониты. Тонкослойная хроматография. Теоретические основы метода. Техника эксперимента. Качественный и количественный анализ. Хроматография на жидкой неподвижной фазе. Распределительная газо-жидкостная хроматография. Теоретические основы метода. Выбор условий опыта. Детекторы. Капиллярная хроматография. Жидкостно-жидкостная распределительная хроматография. Теоретические основы метода. Выбор условий опыта. Хроматография на бумаге. Электрохимия. Основы электрохимического анализа. Ячейки и электроды для электрохимического анализа, электролиты для ячеек. Электрохимические цепи. ЭДС. Уравнение Нернста. Электродная поляризация. Электропроводность (удельная и молярная). Ячейки для измерения электропроводности. Константы кондуктометрических ячеек. Прямая кондуктометрия. Кондуктометрическое титрование. Типы реакций, используемые для кондуктометрического титрования. Равновесные методы электрохимического анализа. Потенциометрия. Ионометрия. Ионоселективные электроды. Стеклянный электрод. Прямые потенциометрические измерения. Потенциометрическое титрование. S-, T-, R-титрование. Типы реакций, используемые для потенциометрического титрования. Титрование с неполяризованными электродами. Титрование с поляризованными электродами. Неравновесные методы электрохимического анализа. Вольтамперометрический (полярографический) анализ. Классификация методов анализа и их краткая характеристика. Классическая вольтамперометрия. Инверсионная вольтамперометрия. Качественный и количественный анализ. Амперометрия. Амперометрическое титрование с одним поляризованным электродом. Амперометрическое титрование с двумя поляризованными электродами. Кулонометрия и кулонометрическое титрование. Спектроскопические методы. Сущность спектроскопических методов анализа. Природа электромагнитного излучения. Происхождение атомных и молекулярных спектров. Спектральные термы. Атомно-эмиссионный спектральный анализ. Интенсивность спектральной линии. Уравнение Ломакина-Шайбе. Источники возбуждения спектров. Диспергирующие элементы. Приемники света. Фотографический способ регистрации спектров. Качественный, полуколичественный и количественный спектральный анализ (метод трех эталонов, метод постоянного графика, метод переводного коэффициента, метод твердого графика, метод добавок). Эмиссионная фотометрия пламени. Процессы в пламени. Пламенные фотометры. Способы определения концентрации (метод градуировочного графика, метод ограничивающих растворов, метод добавок). Факторы, влияющие на аналитический сигнал (помехи). Атомно-абсорбционная спектроскопия. Источники излучения в методе ААС. Схема прибора для ААС. Способы определения концентрации (метод градуировочного графика, метод добавок). Атомно-флуоресцентная спектроскопия. Рентгеновская спектроскопия. Электронная спектроскопия. Рентгеновская фотоэлектронная спектроскопия (РФЭС). Оже-электронная спектроскопия (ОЭС). Фотометрические методы анализа (фотоколориметрия и спектрофотометрия). Основные закономерности светопоглощения. Спектры поглощения. Выбор спектральной области для фотометрических измерений. Светофильтры. Метрологические характеристики фотометрического анализа. Абсолютные фотометрические методы определения веществ (методы определения одного вещества – метод сравнения оптических плотностей стандартного и исследуемого окрашенных растворов, метод ограничивающих растворов, метод градуировочного графика, метод добавок). Дифференциальные фотометрические методы анализа. Анализ смеси веществ. ИК-спектроскопия и спектроскопия комбинационного рассеяния. Количественный анализ. Молекулярная люминесценция. Ядерный магнитный резонанс. Электронный парамагнитный резонанс. Масс-спектрометрия. Сущность метода. Качественный и количественный анализ. Задачи:
8.2.2. Примерная тематика рефератов, курсовых работ:
8.2.3. Примерный перечень вопросов к экзамену:
Программа составлена в соответствии с государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования по специальности 050101.65 «Химия». Программу составили: д.х.н., профессор, зав. кафедрой неорганической химии _______ Ковалева С.В. к.х.н., доцент кафедры неорганической химии __________ Князева Е.П. Программа учебной дисциплины утверждена на заседании кафедры неорганической химии протокол № ___ от _____________года. Зав. кафедрой неорганической химии _____________________ Ковалева С.В. Программа учебной дисциплины одобрена методической комиссией биолого-химического факультета ТГПУ протокол № _ от _____________ года. Председатель методической комиссии биолого-химического факультета ________________________ И.А. Шабанова Согласовано: Декан БХФ _____________________ Минич А.С. |
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального... | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального... Цель: сформировать представление у студентов о сущности процесса торфообразования | ||
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального... Мхов – Покрытосеменных; основные вопросы фитоценологии, рационального использования и охраны растительного покрова | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального... Цель – приобретение студентами знаний о разнообразии растений Сибири и о возможностях их использования в качестве лекарственных | ||
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального... Цели и задачи дисциплины: Цель: приобретение студентами знаний, умений и навыков по аранжировке растений | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального... Физическая химия является одной из фундаментальных дисциплин современного естествознания, формирующих научное представление об окружающем... | ||
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального... Цель ознакомить студентов с основами химии высокомолекулярных соединений в объеме соответствующем обязательному минимуму, изложенному... | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального... Цель ознакомить студентов с основами химии высокомолекулярных соединений в объеме соответствующем обязательному минимуму, изложенному... | ||
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального... Целью дисциплины является изучение студентами материала по истории химической мысли и методологии науки на протяжении длительного... | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального... Цель данной дисциплины: дать современные научные представления о развитии органического мира на Земле и основных механизмах биологической... | ||
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального... Цель дисциплины: формирование у студентов знаний о составе, строении, преобразованиях в процессе жизнедеятельности соединений, входящих... | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального... Цель: сформировать у студентов представление о торфе как природном образовании, в котором физические, химические и биологические... | ||
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального... Цель дисциплины: освоение студентам основных закономерностей наследования и изменчивости признаков организмов, их генетической основы... | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального... Целью курса является приобретение студентами знаний, отражающих с химической точки зрения картину мира, развивающих их способности... | ||
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального... Целью курса является приобретение студентами знаний, отражающих с химической точки зрения картину мира, развивающих их способности... | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального... Целью курса является приобретение студентами знаний, отражающих с химической точки зрения картину мира, развивающих их способности... |