Analytická chemie II (a)

Sylabus

* Pokračování přednášky Analytická chemie I (a).13) Analytické metody absolutní a komparativní. Kalibrační metody: kalibrační křivka, metoda standardního přídavku.

Hodnocení výsledků analýzy: chyba, odchylka, správnost, přesnost, rozpětí, odlehlé výsledky. Způsob vyjádření výsledku analýzy: aritmetický průměr, medián, směrodatná odchylka, interval spolehlivosti, platné číslice.14) Úvod do elektroanalytických metod.

Elektrody: prvního a druhého druhu, membránové elektrody, redox elektrody. Elektrochemický článek: elektrody indikační (pracovní) a referentní, galvanický článek, elektrolyzér, polarizace elektrod (koncentrační a aktivační), transportní mechanismy v elektrochemických celách (difúze, konvekce, migrace), polarizační křivka, depolarizátory.15) Elektroanalytické metody založené na měření napětí.

Rovnovážná potenciometrie přímá: měření pH (skleněná elektroda, kalibrace pH metrů, alkalická a kyselá chyba), iontově selektivní elektrody (se skleněnou, krystalickou a kapalnou membránou, koeficient selektivity), plynové potenciometrické detektory. Potenciometrie nepřímá: indikace konečného bodu při odměrných stanoveních, výběr elektrod.16) Elektroanalytické metody založené na měření proudu.

Voltametrie a polarografie: základní zapojení elektrod v cele, potenciostat, používané pracovní elektrody (z tuhých materiálů, rtuťové), voltametrická vlna (půlvlnový potenciál, limitní proud). Použití voltametrie a polarografie: metody přímé analýzy, rozpouštěcí (stripping) analýza, ampérometrie (detekce látek v proudících médiích, Clarkovo čidlo).

Elektrogravimetrie a coulometrie: provedení za konstantního potenciálu a konstantního proudu (coulometrické titrace). Konduktometrie: vodivostní nádobka (dvou a čtyřelektrodová), vodivostní detektory.17) Optické metody.

Při interakci záření s látkou nedochází k výměně energie: refraktometrie, polarimetrie, nefelometrie. Při interakci záření s látkou dochází k výměně energie - spektrální metody: energie záření a povaha interakce, absorpce (excitace) a emise (relaxace) energie atomy a molekulami (spektrum čárové a pásové).18) Analytické využití spektrálních metod.

Absorpční spektrální metody: Lambert-Beerův zákon, molekulová absorpční spektrometrie, atomová absorpční spektrometrie. Emisní spektrální metody: způsob excitace (elmag. zářením - fluorescenční spektrometrie, tepelnou energií, elektrony), molekulová emisní spektrometrie, atomová emisní spektrometrie.

Základní instrumentace: zdroj záření, monochromátor, kyveta se vzorkem, detektor záření, zpracování a zobrazení signálu. Blokové schema absorpčních a emisních (fluorescenčních) spektrálních přístrojů, jednokanálové a dvoukanálové uspořádání.

Automatické analyzátory s optickou detekcí: FIA, CFA.19) Chromatografické metody. Planární chromatografie: chromatografie tenkovrstvá, na papíře, eluce sestupná, vzestupná, dvoudimensionální, retardační faktor.

Kolonová chromatografie, obecný základ. Chromatogram: základní parametry (mrtvý čas, retenční čas, retenční poměr, šířka píku, výška píku, plocha píku, symetrie píku).

Instrumentace: zdroj mobilní fáze, dávkovací zařízení, kolona, detektor, vyhodnocovací zařízení. Účinnost a optimalizace separačního procesu: účinnost kolony, rozlišení, optimalizace - van Deemterova rovnice.20) Charakteristické rozdíly v experimentálním uspořádání a provádění plynové a kapalinové chromatografie: mobilní fáze (inertní plyn, směs rozpouštědel), kolony (plněné, kapilární), stacionární fáze (nepolární, polární, chirální, kapalné, tuhý adsorbent, molek. síto, iontoměnič, biologicky aktivní látka), detektory (FID, TCD, ECD, detektory optické, elektrochemické). Použití chromatografických metod: kvalitativní analýza - separace a identifikace látek, kombinované metody (GC-MS, GC-ič, LC-MS), kvantitativní analýza (vnitřní standard).21) Elektromigrační metody: dělení nabitých látek v elektrickém poli (migrace), zonální a kapilární elektroforéza, separace bílkovin a aminokyselin (isoelektrický bod a volba pH separačního média).

Isotachoforéza.* Sylabus cvičení:1. Acidobazické rovnováhy a výpočty pH.

Acidobazické titrace a stechiometrie.2. Redoxní rovnováhy.

Redoxní titrace a stechiometrie.3. Základní vztahy a výpočty v separačních metodách.4.

Statistické zpracování a hodnocení analytických výsledků.

Anotace

Kalibrace v instrumentálních metodách. Elektroanalytické metody: metody založené na měření potenciálu (rovnovážná potenciometrie, potenciometrické titrace), proudu (voltametrie a polarografie, coulometrie, elektrogravimetrie) a vodivosti (konduktometrie a dielektrimetrie). Optické metody: metody bez výměny energie mezi látkou a zářením (refraktometrie, polarimetrie, nefelometrie); absorpční spektrální metody (molekulová a atomová absorpční spektrometrie); emisní spektrální metody (molekulová fluorescenční spektrometrie, atomová emisní spektrometrie). Průtokové analytické metody s optickou detekcí. Spektrální metody pro stanovení plynných polutantů ve vzduchu. Chromatografické metody: kolonová chromatografie (plynová a kapalinová), planární chromatografie. Elektromigrační metody.

V rámci cvičení budou procvičovány základní výpočty v analytické chemii (gravimetrie; srážecí, komplexotvorné, acidobazické a redoxní rovnováhy).