Задачами изучения дисциплины являются

Скачать 0.97 Mb.

Название	Задачами изучения дисциплины являются
страница	5/6
Дата публикации	02.07.2015
Размер	0.97 Mb.
Тип	Задача

100-bal.ru > Химия > Задача

1 2 3 4 5 6

1. Основные сведения о радиоактивности и ионизирующих излучениях

Явление радиоактивности, его открытие и современное понимание. Радиоактивный распад и его законы. Схема распада радионуклидов. Количественные характеристики радиоактивности.

Открытие ионизирующих излучений, исследование их природы и взаимодействия с окружающей средой. Виды ионизирующих излучений, их физическая природа, физические аспекты воздействия ионизирующих излучений с веществом.

2. Основы радиоаналитических методов

Использование ионизирующих излучений при анализе вещества. Классификация радиоаналитических методов. Место радиоаналитических методов в ряду других методов элементного анализа.

Источники ионизирующих излучений, используемые в радиоаналитических методах.

Принципы детектирования ионизирующих излучений. Ионизационные, сцинтилляционные и полупроводниковые детекторы, физические основы их функционирования. Элементы анализирующей аппаратуры.

3. Радиометрический анализ

Физические основы радиометрических методов. Применение радиометрических методов для измерения активности естественных и техногенных радионуклидов в объектах и пробах окружающей среды.

Важнейшие аспекты радиометрии: принципы отбора проб, способы приготовления аналитических проб, измерение активности, способы расчета удельной активности.

Радиометрические методы при разведке и анализе проб минерального сырья. Обзор методов, основанных на поглощении и (или) рассеянии ионизирующих излучений. Понятие о каротаже.

4. Спектрометрические методы в радиоаналитике

Спектрометрия ионизирующих излучений. Сравнительные характеристики сцинтилляционных и полупроводниковых спектрометров, используемых в аналитических целях.

Физические основы спектрометрического радиоизотопного анализа. Анализ спектров альфа-, бета- и гамма-излучения природных и техногенных радионуклидов, содержащихся в образцах окружающей среды с целью идентификации радионуклидов и расчета их активности.

Методы расчета активности в спектрометрии. Способы учета вариаций элементного состава и плотности проб. Обзор методов автоматической обработки спектров и проведения количественных расчетов.

5. Методы изотопного разбавления и выделения

Метод «меченых» атомов как аналитический метод определения концентрации определенного элемента в образце. Сущность радиохимических методов выделения. Радиохимия как важный этап подготовки проб к радиометрическому или радиоспектрометрическому анализу.

Физические основы метода изотопного разбавления, классический вариант метода «радиоактивной метки».

Основы субстехиометрического анализа. Условия успешной применимости субстехиометрии. Методологические характеристики субстехиометрических методов.

6. Рентгенорадиометрический метод анализа

Основные принципы флуоресцентного рентгенорадиометрического анализа. Способы возбуждения и детектирования характеристического излучения.

Методики анализа в тонких и насыщенных слоях. Способы учета влияния вещественного состава и влажности пробы на результаты анализа. Основные метрологические характеристики метода.

Понятие о методе полного внешнего отражения в рентгенорадиометрическом анализе.

7. Активационные методы анализа

Физические основы активационных методов анализа. Нейтронный активационный анализ. Источники нейтронов, применяемые в нейтронном активационном анализе.

Обзор практических методик активационного анализа объектов окружающей среды.
В результате изучения дисциплины студент должен:

знать: теоретические основы методов, основанных на явлении радиоактивности и радиоактивных свойствах элементов, возможности применения этих методов анализа и исследования в аналитической химии;

уметь: реализовать возможности, заложенные в аппаратуру путем реализации описанных и разработки новых методик;

владеть: радиохимическими методами качественного и количественного определения веществ в различных объектах ( нейтронно-активационный анализ, радиометрическое титрование, изотопное разбавление).

Виды учебной работы: лекции, контрольные работы, практические занятия, реферат

Изучение дисциплины заканчивается экзаменом.

Аннотация дисциплины
Современные хроматографические методы анализа
Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 6 зачетных единиц (216 часов).
Цели и задачи дисциплины

Целью изучения дисциплины является: дать студентам основные представления о современных методах жидкостной хроматографии, применяемых сорбентах, способах детектирования.

Задачей изучения дисциплины является: ознакомить с теоретическими основами хроматографических методов анализа, приемами оптимизации состава подвижных фаз и экспертной оценки качества хроматографических методик анализа.
Структура дисциплины (распределение трудоемкости по отдельным видам аудиторных учебных занятий и самостоятельной работы): лекции 1 з.е., практические и лабораторные занятия 1,5 з.е., самостоятельная работа 2,5 з.е.
Основные дидактические единицы (разделы):

Общие вопросы хроматографии

История развития хроматографии. Основные принципы хроматографического метода. Задачи и возможности газовой хроматографии. Классификация методов хроматографии по признаку природы явлений в основе разделения, по агрегатному состоянию подвижной и неподвижной фаз, по методике проведения хроматографического анализа.
Основы теории хроматографического метода. Основные параметры хроматографического процесса. Концепция теоретических тарелок. Кинетическая теория.

Хроматографические приборы

Принципиальная схема газового хроматографа. Основные узлы хроматографа, их назначение и принцип действия.
Хроматографические колонки. Насадочные и капиллярные колонки. Сорбенты для газовой хроматографии. Неподвижные фазы. Полярность фаз. Селективность фаз. Методики заполнения хроматографической колонки. Подготовка (конденционирование) колонок. Методики ввода пробы в колонку. Детекторы. Принципы работы различных детекторов: ДТП, ДИП, ДЭЗ, ДПФ, ТИД, ФИД и др. Деструктивные и недеструктивные детекторы. Концентрационные и потоковые детекторы. Чувствительность детектора. Порог чувствительности. Инерционность детектора. Линейный диапазон детектора.

3. Качественный анализ

Задачи качественного анализа. Проблема идентификации хроматографических пиков. Графические методы идентификации. Индексы удерживания (абсолютные и относительные). Индексы удерживания Ковача (линейный и логарифмический). Метод стандартной добавки.

4. Количественный анализ

Задачи количественного анализа. Количественные характеристики аналитического сигнала — высота и площадь хроматографического пика. Графическое и автоматическое измерение площади пиков. Метод расчета площади пика по методу треугольника. Методы расчета площади асимметрического пика. Методы расчета площади пика примеси, находящейся на заднем фронте основного пика. Методы расчета площади срезанного пика. Методы количественного расчета: метод абсолютной калибровки, метод нормализации, нормализация с калибровочным коэффициентом, метод внутренней нормализации.
5. Анализ сложных смесей

Многокомпонентные смеси, их типы и разновидности. Особенности методики хроматографического анализа сложных смесей: выбор метода пробоподготовки, фракционирование проб, обеспечение необходимого уровня эффективности и селективности колонки, обеспечение полноты детектирования. Выбор адекватного метода количественного определения содержания компонентов в пробе. Оценка погрешностей.

В результате изучения дисциплины студент должен:

знать: основные понятия и теории, виды хроматографии, назначение и принципы работы основных структурных блоков хроматографа;

уметь: выбрать оптимальный вариант хроматографии для решения конкретной исследовательской задачи, оценивать правильность, точность и надежность результатов.

владеть: основными приемы качественного и количественного хроматографического анализа.

Виды учебной работы: лекции, лабораторные работы, практические занятия, реферат

Изучение дисциплины заканчивается экзаменом.

Аннотация рабочей программы дисциплины
Химия поверхностных явлений и дисперсных систем
Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 3 зачетных единиц (108 час).

Цель изучения дисциплины – получение студентами фундаментальных знаний о поверхностных явлениях и дисперсных системах, позволяющие понять особенности строения и свойств систем (и протекающих в них процессах), связанных с их дисперсным состоянием, что даст возможность целенаправленно регулировать многие технологические процессы, определение значения поведения и свойств дисперсных систем, а также условий протекания поверхностных явлений, что поможет объяснить, предотвратить или прогнозировать многие изменения в окружающей среде, выбрать или разработать методы ее защиты.
Структура дисциплины (распределение трудоемкости по отдельным видам аудиторных учебных занятий и самостоятельной работы) отражена в табл. 1.

Таблица 1 – Структура дисциплины

Вид учебной работы	Всего зачетных единиц (часов)
Вид учебной работы	Всего зачетных единиц (часов)
Общая трудоемкость дисциплины	3 (108)
Аудиторные занятия:	1,33 (48)
лекции	(16)
лабораторные занятия	(32)
Самостоятельная работа:	1,67 (60)
изучение теоретического курса	(18)
оформление и подготовка к защите лабораторных работ	(32)
промежуточный контроль	(10)
Вид итогового контроля (зачет)

Основные дидактические единицы (разделы):

Содержание разделов и тем лекционного курса

Модуль 1. Поверхностные явления

Раздел 1. Введение

Тема 1. Основные понятия и классификация дисперсных систем

Основные понятия, объекты и цели изучения. Дисперсное состояние вещества. Роль поверхностных явлений в процессах, протекающих в дисперсных системах.

Различные типы классификации дисперсных систем. Лиофильные и лиофобные дисперсные системы.

Раздел 2. Термодинамика поверхностных явлений

Тема 1. Поверхностные силы

Поверхность раздела фаз. Свободная поверхностная энергия. Поверхностное натяжение. Изменение поверхностного натяжения жидкости на границе с собственным паром в зависимости от температуры, критическая температура по Менделееву.

Тема 2 Поверхность раздела между двумя конденсированными фазами

Поверхность раздела между двумя конденсированными фазами. Правило Антонова.

Раздел 3. Капиллярные явления

Тема 1. Капиллярное давление

Капиллярное давление. Закон Лапласа.

Зависимость давления пара от кривизны поверхности жидкости. Закон Томсона. Капиллярная конденсация. Изотермическая перегонка вещества.

Зависимость растворимости от кривизны поверхности дисперсных частиц (закон Гиббса - Оствальда - Фрейндлиха).

Тема 2. Смачивание

Смачивание. Краевой угол. Закон Юнга. Работа когезии и адгезии Капиллярное поднятие жидкости, уравнение Жюрена. Избирательное смачивание. Полное смачивание.

Основные методы измерения поверхностного натяжения жидкостей и поверхностной энергии твердых тел.

Раздел 4. Адсорбция на поверхности раздела фаз

Тема 1. Термодинамика процесса адсорбции

Адсорбция как самопроизвольное концентрирование на поверхности раздела фаз веществ, снижающих межфазное натяжение. Поверхностно-активные и -инактивные вещества.

Термодинамика процесса адсорбции. Уравнение адсорбции Гиббса.

Зависимость поверхностного натяжения от концентрации ПАВ. Уравнение Шишковского. Поверхностная активность, ее изменение в гомологических рядах ПАВ. Правило Траубе - Дюкло. Уравнение Лэнгмюра, его связь с уравнениями Гиббса, Шишковского и Фрумкина.

Теория полимолекулярной адсорбции БЭТ.

Адсорбция ПАВ на поверхности раздела несмешивающихся жидкостей.

Тема 2. Органические поверхностно-активные вещества (ПАВ)

Органические поверхностно-активные вещества (ПАВ). Классификация ПАВ Понятие о гидрофильно-липофильном балансе (ГЛБ) молекул ПАВ.

Строение монослоев растворимых ПАВ.

Тема 3. Адсорбция ПАВ из растворов на поверхности твердых тел.

Правило уравнивания полярностей Ребиндера. Модифицирующее действие ПАВ: гидрофилизация и гидрофобизация твердой поверхности.
Раздел 5. Электроповерхностные явления в дисперсных системах

Тема 1. Двойной электрический слой

Причины образования ДЭС. Модели строения ДЭС (теории Гельмгольца, Гуи - Чепмена, Штерна, Грэма).

Тема 2. Электрокинетические явления

Электрокинетические явления: электрофорез, электроосмос, потенциалы течения и оседания; теория Гельмгольца - Смолуховского. Электрокинетический потенциал. Методы определения электрокинетического потенциала.

Тема 3. Строение мицеллы гидрофобного золя

Строение мицеллы гидрофобного золя. Влияние концентрации и природы электролита на величину и знак заряда коллоидных частиц. Основы ионного обмена. Лиотропные ряды.
Модуль 2. ДИСПЕРСНЫЕ СИСТЕМЫ

Раздел 6. Лиофобные системы

Тема 1. Методы получения дисперсных систем

Диспергационные методы получения дисперсных систем (золей, эмульсий, пен, аэрозолей). Роль ПАВ в процессах получения дисперсных систем. Процессы диспергирования в природе и технике.

Конденсационные способы получения дисперсных систем. Образование золей в процессе химических реакций

Тема 2. Термодинамика образования коллоидных частиц

Термодинамика гомогенного и гетерогенного образования коллоидных частиц при фазовых переходах 1-го рода (теория Гиббса - Фольмера). Методы регулирования размеров частиц в дисперсных системах. Основные методы очистки золей (диализ и ультрафильтрация).

Тема 3. Коллоидно - химические свойства высокомолекулярных соединений и их растворов (молекулярные коллоиды)

Строение и свойства ВМС, Взаимодействие ВМС с растворителем (ограниченный и неограниченный процесс набухания). Растворы ВМС. Адсорбция ВМС

Раздел 7. Лиофильные дисперсные системы

Тема 1. Термодинамика образования лиофильных систем

Термодинамика образования лиофильных коллоидных систем; критерий самопроизвольного диспергирования (критерий Ребиндера-Щукина).

Тема 2. Мицеллообразование в растворах ПАВ

Мицеллообразование в растворах ПАВ. Критическая концентрация мицеллообразования (ККМ), методы определения ККМ. Строение прямых и обратных мицелл при различных концентрациях ПАВ.

Тема 3. Солюбилизация

Солюбилизация, зависимость от температуры и концентрации. Солюбилизация в неводных средах.

Раздел 8. Эмульсии, пены, аэрозоли

Тема 1. Эмульсии и пены

Классификация эмульсий, определение степени дисперсности. Методы получения и разрушения эмульсий. Практическое применение эмульсий. Строение пен и их классификация. Пенные пленки, строение, факторы устойчивости. Черные пленки.

Тема 2. Аэрозоли

Классификация аэрозолей по агрегатному состоянию частиц дисперсной фазы. Молекулярно-кинетические и электрические свойства аэрозолей Агрегативная устойчивость аэрозолей. Способы и особенности разрушения аэрозолей.
Модуль 3. Устойчивость дисперсных систем

Раздел 9. Молекулярно-кинетические свойства и методы анализа дисперсных систем

Тема 1. Молекулярно-кинетические свойства и оптические свойства дисперсных систем

Молекулярно-кинетические свойства дисперсных систем. Диффузия в коллоидных системах. Оптические свойства дисперсных систем.

Тема 2. Седиментационно-диффузионное равновесие.

Седиментационно-диффузионное равновесие Метод Перрена определения числа Авогадро.

Тема 3. Методы дисперсионного анализа

Седиментационный анализ полидисперсных систем. Нефелометрия. Ультрамикроскопия.

Раздел 10. Агрегативная устойчивость

Тема 1. Теория устойчивости гидрофобных золей

Теория устойчивости гидрофобных золей (теория ДЛФО). Термодинамика тонких пленок.

Тема 2. Факторы, влияющие на агрегативную устойчивость

Основные факторы, влияющие на агрегативную устойчивость дисперсных систем. Эффетивная упругость тонких пленок.

Раздел 11. Коагуляция золей электролитами

Тема 1. Электролитная коагуляция

Порог коагуляции; зависимость критической концентрации электролита от размера и заряда коагулирующего иона (правило Шульце - Гарди).

Коагуляция сильно и слабо заряженных золей (концентрационная и нейтрализационная коагуляция). Флокуляция, гетерокоагуляция, адагуляция (определения, примеры).

Тема 2. Кинетика коагуляции

Кинетика коагуляции. Теория быстрой коагуляции (Смолуховский); основные положения теории медленной коагуляции. Обратимость процесса коагуляции. Пептизация.

Раздел 12. Основы физико-химической механики

Способы описания механических свойств. Структурообразование в дисперсных системах. Реологические свойства дисперсных систем. Эффект Ребиндера. Приложения эффекта Ребиндера.
Коллоидно-химические основы охраны окружающей среды.

Представления о химии поверхностных явлений в различных отраслях промышленности, охране окружающей среды, природных процессах. Использование коагуляции, флокуляции и седиментации для очистки гидросферы (воды) от дисперсных частиц. Удаление из воды растворенных токсичных загрязнений (органических и неорганических) с помощью адсорбции, ионного обмена, солюбилизации, пенной сепарации. Регулирование смачивания с помощью ПАВ при тушении торфяных пожаров.

Использование электрофильтров для улавливания вредных аэрозольных частиц.
В результате изучения дисциплины студенты должны

знать:

- способы применения химии поверхностных явлений и дисперсных систем к анализу процессов протекающих в окружающей среде;

- основные законы химии поверхностных явлений и дисперсных систем;

- о коллоидно-химических свойствах био-химических систем;

- физико-химические методы регулирования структурно-механических свойств дисперсных систем на различных стадиях их формирования;

- коллоидно-химические основы охраны природы.

уметь:

- применять основные законы химии поверхностных явлении и дисперсных систем для обсуждения полученных результатов, в том числе с привлечением информационных баз данных;

- проводить физико-химический анализ поверхностных явлений и процессов, протекающих в дисперсных системах;

- использовать методы регистрации и обработки результатов физико-химических экспериментов применительно к коллоидным системам;

- проводить оценку возможных рисков, включая экологические, на основании знания закономерностей, управляющих поведением анализируемых дисперсных систем.
владеть практическими навыками:

- проведения химического эксперимента, использования физико-химических методов исследования поверхностных явлений и процессов, протекающих в дисперсных системах;

- работы на современной учебно-научной аппаратуре при проведении экспериментов;

- оценки основных процессов, протекающих в дисперсных системах с использованием известных физико-химических моделей.
Виды учебной работы: лекции, лабораторные занятия, самостоятельная работа.
Изучение дисциплины заканчивается зачетом

Аннотация дисциплины
Сорбционно-спектроскопические методы анализа
Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 3 зачетных единицы (108 часов).
Цели и задачи дисциплины

Целью изучения дисциплины является: дать студентам представление об интегрированных системах анализа, ознакомиться с наиболее важными гибридными методами от комбинации двух спектроскопических методов до сочетания метода сорбционного концентрирования и разделения с методами спектроскопического определения.

Задачей изучения дисциплины является: ознакомить с научными принципами, на которых основаны гибридные методы.
Структура дисциплины (распределение трудоемкости по отдельным видам аудиторных учебных занятий и самостоятельной работы): лекции 1 з.е., самостоятельная работа 2 з.е.
Основные дидактические единицы (разделы):
Тема 1. Интегрированные системы анализа. Комбинированные и гибридные методы.

Необходимость сочетание методов разделения и концентрирования с отбором пробы, ее предварительной подготовкой и непосредственно с определением. Уравнение Гиршфельда. Сочетание в режиме on-line. Возможные комбинации методов.

Тема 2. Сорбционные методы разделения и концентрирования.

Взаимосвязь метода концентрирования и объекта анализа. Классификация методов концентрирования. Количественное описание сорбционных процессов. Взаимодействие модификаторов с поверхностью носителей. Концентрирование соединений на химически модифицированных кремнеземах, синтетических полимерных ионитах, пенополиуретанах, целлюлозах, углях.

Тема 3. Сочетание концентрирования с атомно-эмиссионной спектрометрией.

ИСП-АЭС: концентрирование микрокомпонентов; уменьшение влияния матричных эффектов; способы введения концентрата в источник возбуждения спектра. Атомизация в графитовой печи с одновременным высокочастотным плазменным возбуждением. Применение микроволновой плазмы в анализе концентратов.

Тема 4. Сочетание концентрирования с атомно-абсорбционной спектрометрией.

ЭТА-ААC: физико-химические процессы, происходящие в графитовой печи с использованием пленочных сорбентов, химических добавок для стабилизации образцов, снижения влияния термохимических реакций. Способы учета и коррекции фонового неселективного поглощения; Многоэлементная ААС на основе диодных лазеров.

Тема 5. Сочетание концентрирования с атомно-флуоресцентной спектрометрией.

АФС с лазерным возбуждением и традиционными источниками (лампы с полым катодом, высокочастотные безэлектродные лампы). Абсолютный абсорбционный анализ в АФС. Перспективы использования ИСП-АФС на основе оптических параметрических осцилляторов с перестраиваемым излучением.

Тема 6. Сочетание концентрирования с масс-спектрометрией.

ИСП-МС: анализ объектов окружающей среды, геологических образцов, высокочистых веществ; спектральные помехи (изобарные помехи, образование «паразитных» молекулярных ионов, многозарядные ионы); прямой пробоотбор при помощи лазерной абляции. Использование микроволновой плазмы и емкостной высокочастотной плазмы в графитовой печи. Спектрометрия ионной подвижности.

Тема 7. Оптические сорбционно-молекулярно-спектроскопические методы анализа.

Теоретические вопросы оптических молекулярных спектроскопических методов исследования светорассеивающих образцов. Теория Кубелки-Мунка.

Методические вопросы количественных измерений в спектроскопии диффузного отражения. Люминесцентная спектроскопия. Твердофазная спектрофотометрия. Факторы, влияющие на формирование аналитического сигнала. Аппаратура и техника измерений.

Сорбционные аналитические системы на основе ионитов с различной проницаемостью, модифицированных кремнеземов и пенополиуретанов для выделения, концентрирования и определения ионов металлов в растворах.

Сорбционные аналитические системы на основе целлюлоз и кремнеземов для выделения, концентрирования и определения загрязнителей воздуха.

Линейно-колористические методы.

Тема 8. Сочетание концентрирования с рентгено-флуоресцентной спектрометрией.

РФС с полным отражением для анализа сорбатов. Коррекция матричных эффектов. Проблема определения легких элементов. Практическое применение при анализе материалов металлургической, строительной, топливной промышленности, объектов окружающей среды, в медицине и научно-исследовательских целях.

Тема 9. Сочетание концентрирования с ЯМР- спектроскопией.

Твердофазная спектроскопия ЯМР в изучении физико-химического состояния сорбированных веществ и природных полимеров. Проблемы интерпретации спектров ЯМР.
В результате изучения дисциплины студент должен:

знать: основные понятия и принципы сочетания концентрирования со спектроскопическими методами анализа, достоинства и недостатки интегрированных методов;

уметь: сравнивать эффективность применения интегрированных методов анализа;

владеть: навыками работы со спектроскопическим оборудованием и методиками анализа с предварительным сорбционным концентрированием.

Виды учебной работы: лекции, контрольные работы, реферат

Изучение дисциплины заканчивается зачетом.

Аннотация дисциплины

Метрологические основы химического анализа
Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 3 зачетных единицы (108 часов).
Цели и задачи дисциплины

Целью изучения дисциплины является: сформировать представление об особенностях метрологии химического анализа ее принципах и методах;

Задачей изучения дисциплины является: дать студентам основные понятия и методы планирования метрологии химического анализа, ознакомить с теоретическими, нормативными, методическими и организационными основами метрологии химического анализа, дать представление об организации и методологии метрологического обеспечения деятельности аналитической службы предприятия.

Структура дисциплины (распределение трудоемкости по отдельным видам аудиторных учебных занятий и самостоятельной работы): лекции 1 з.е., практические занятия 0,5 з.е., самостоятельная работа 1,5 з.е..

Основные дидактические единицы (разделы):

Введение. Метрология – наука об измерениях. История науки. Основные этапы развития метрологии. Значение метрологии для научно-технического прогресса и ее роль в хозяйстве страны. Метрология и стандартизация. Актуальные проблемы современной метрологии.
Физические величины и их единицы. Виды физических величин. Терминология и определения. Комплекс правил разбиения величин на группы. Количественное представление величин. Размер и значение физической величины. Единица физической величины. Система единиц физических величин. Основные и производные единицы. Механизм образования производных единиц. Понятие о размерностях. Международная система единиц физических величин (СИ).
Средства измерений. Виды средств измерений: меры, измерительные приборы и преобразователи, измерительные установки и системы. Вспомогательные измерительные принадлежности. Метрологические характеристики средств измерений. Погрешности средств измерений. Основные и дополнительные погрешности. Статические и динамические погрешности. Способы выражения пределов допускаемых погрешностей. Классы точности средств измерений. Классификация средств измерений.
Погрешности измерений. Виды и типы погрешностей измерений. Точности и достоверность результата измерений. Правильность, сходимость и восприимчивость результатов измерений. Классификация систематических погрешностей измерений. Способы обнаружения систематических погрешностей и промахов измерений. Методы исключения систематических погрешностей. Случайные погрешности. Источники и особенности проявления. Случайная величина как математическая модель случайной погрешности. Статистическая устойчивость. Понятие вероятности. Распределение случайной величины. Моменты распределения. Статистическая выборка. Основы математической обработки данных, отягощенных случайными погрешностями. Среднее значение, медиана, мода. Дисперсия. Доверительный интервал и доверительная вероятность. Формы представления результатов математической обработки экспериментальных данных.
Методы измерений. Преобразование измеряемой величины в процессе измерений. Критерии выбора метода измерений. Классификация измерений по точности. Виды методов измерений. Метод непосредственной оценки, дифференциальный метод, нулевой метод, метод совпадений.
Система обеспечения единицы измерений. Эталоны физических величин. Общее понятие об эталонах и их классификация. Эталоны основных единиц Международной системы единиц. Эталоны дополнительных единиц и производных единиц электрических и магнитных величин.
Государственная система обеспечения единства измерений. Испытания и поверка средств измерений. Государственная служба стандартных и справочных данных (ГСССД). Государственная служба стандартных образцов (ГССО).
Правовые проблемы метрологии и стандартизации.
Государственные научные метрологические учреждения РФ. Международные метрологические организации.
Метрологическое обеспечение количественного химического анализа. Терминология. Основные этапы разработки МКХА. Оценка характеристик погрешности МКХА – сходимости, воспроизводимости, повторяемости и правильности. Подготовка материала к метрологической экспертизе.
Основные положения и определения ГОСТ 5725 – 2002 «Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений». Изменения, введенные новым ГОСТом. Основной метод определения повторяемости и воспроизводимости стандартного метода измерений в соответствии с ГОСТ 5725-2-2002. Нахождение пределов повторяемости и воспроизводимости по ГОСТ 5725 - 6 - 2002.
Методы контроля стабильности результатов измерений в пределах лаборатории ГОСТ 5725 - 6 - 2002. Составление контрольных карт Шухарта. Контрольные карты кумулятивных сумм

В результате изучения дисциплины студент должен:

знать: знать основные понятия, представления и теории метрологии, принципы и способы обеспечения достоверности результатов измерений, метрологические характеристики методов анализа (правильность, сходимость, воспроизводимость, предел обнаружения, нижняя и верхняя границы определяемых содержаний);

уметь: рассчитывать относительную погрешность метода (методики) анализа и погрешность отдельной стадии анализа; использовать методы математической статистики (дисперсионный, корреляционный и регрессионный анализ) для решения конкретных проблем анализа;

владеть: методологией выбора оптимального метода анализа конкретного объекта, навыками составления схемы анализа и плана факторного химико-аналитического эксперимента .

Виды учебной работы: лекции, контрольные работы, семинарские занятия, реферат

Изучение дисциплины заканчивается зачетом.

Аннотация дисциплины
Химические сенсоры в мониторинге окружающей среды
Общая трудоемкость изучения дисциплины составляет 3 зачетных единицы (108 часов).
Цели и задачи дисциплины

Целью изучения дисциплины является: дать студентам основные представления о понятии и области применения сенсоров, значение которых постоянно возрастает, как в решение аналитических задач – повышения селективности определения, так и в создании устройств, равных по возможностям органам человека.
Задачей изучения дисциплины является: ознакомить с научными принципами, на которых основаны различные типы химических сенсоров и сенсорного анализа, рассмотреть некоторые области применения сенсоров.
Структура дисциплины (распределение трудоемкости по отдельным видам аудиторных учебных занятий и самостоятельной работы): лекции 1 з.е., практические занятия 0,5 з.е., самостоятельная работа 1,5 з.е..
Основные дидактические единицы (разделы):
Тема 1. Мониторинг окружающей среды. Необходимость в сенсорах. Что такое химический сенсор? Типы химических сенсоров. Биосенсоры. Будущее сенсоров.

Тема 2. Твердофазные потенциометрические химические сенсоры. Потенциометрический метод. Ионселективные электроды. Мембраны для сенсоров. Датчики для определения концентрации растворенных газов.

Тема 3. Сенсоры с полимерными мембранами. Жидкостные мембранные ионселективные электроды. Сенсорные мембраны на основе ПВХ. Твердоконтактные электроды. Ионселективные полевые транзисторы. Сенсоры основанные на иммобилизованных в мембране ферментах.