АННОТАЦИЯ дисциплины «ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА СПЕКТРАЛЬНЫХ МЕТОДОВ АНАЛИЗА»

АННОТАЦИЯ
дисциплины «ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА СПЕКТРАЛЬНЫХ МЕТОДОВ АНАЛИЗА»
Объем трудоемкости: 3 зачетные единицы (108 часов, из низ – 56 часов аудиторной
нагрузки: лекционных 28ч, лабораторных 28ч; 16 часов самостоятельной работы, 36часов
КСР)
Цель дисциплины: Овладение студентами-магистрантами современными
теоретическими представлениями и практическими навыками по применению в научноисследовательской работе и рутинной производственной практике современных методов
инструментального анализа: электротермической атомно-абсорбционной спектрометрии
(ЭТААС) и масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой (МС-СИП), для
успешного решения актуальных задач в различных областях науки, производства и
жизнедеятельности человека.
Задачи дисциплины:
- Освоить особенностей методов ЭТААС и МС-ИСП, их возможностей, преимуществ и
ограничений, способов интерпретации измеряемых аналитических сигналах,
закономерностей протекающих взаимодействий.
- Изучить методологию химического модифицирования матрицы в ЭТААС анализе.
- Освоить применение технологии применения химических модификаторов матрицы, а
также техники ЭТААС анализа с дозированием суспензий проб.
- Рассмотреть основные закономерностей процессов в ходе карбонизации образцов с
высоким содержанием органической матрицы, подготовки химических модификаторов
матрицы на карбонизованной основе, взаимодействий их с определяемыми элементами и
подавления мешающих влияний матричных компонентов; получить представление о
закономерностях формировании плазмы, образования ионов определяемых элементов и
молекул, а так же способов их детектирования.
- Сформировать умение самостоятельно пополнять и систематизировать полученные
знания, разрабатывать схемы количественного ЭТААС и МС-ИСП анализа конкретных
веществ и материалов.
- Развить мыслительные и творческие способностей студентов, сформировать навыки
основы деятельности при проведении научно-исследовательской работы по разработке
аналитических методик, развитию методов аналитики в целом и выполнении рутинных
анализов.
Место дисциплины в структуре ООП ВПО:
Дисциплина «Теория и практика спектральных методов анализа» является компонентом
вариативной части М1.В общенаучного цикла М1 магистерской программы
«Аналитическая химия» по направлению 020100.68 - Химия.
Требования к уровню освоения дисциплины:
Процесс изучения дисциплины направлен на формирование следующих
компетенций: ПК-1, ПК-2, ПК-3, Пк-4, ПК-5, ПК -7, ПК-10.
В результате изучения дисциплины специалист должен:
Знать:
- теоретическое обоснование и экспериментальное обеспечение метода атомноабсорбционных измерений Уолша;
- концепция СППП (стабилизированная по температуре печь с платформой);
- химическая модификация матрицы, химические модификаторы матрицы, группы
химических модификаторов, модификаторы обычного действия и постоянного
(перманентные модификаторы);
- методы пробоподготовки;
- пиролиз органических веществ, карбонизация, процессы при карбонизации проб с
высоким содержанием органической матрицы;
- атомизация, атомизатор; пламенные атомизаторы, свойства пламен, процессы в
пламенах, помехи и влияния в пламенах, классификация помех, методы устранения помех
в пламенной атомизации;
- электротермическая атомизация; виды и конструкция атомизаторов; процессы в
электротермической атомизации, помехи и влияния в электротермической атомизации;
- концепция высокоразрешающей атомно-абсорбционной спектрометрии с источником
сплошного спектра, ее достоинства, условия реализации данной схемы атомноабсорбционных измерений; коррекция неселективного поглощения;
- возможности методов физико-химические исследования веществ и материалов:
электронная микроскопия (растровая и просвечивающая), методы анализа поверхности и
пористости; анализ размеров частиц; РФЭС (рентгеновская фотоэлектронная
спектроскопия), рентгенофазовый анализ; термический анализ;
- кинетика и катализ, методы определения кинетических параметров процессов;
- термодинамика, основы термодинамического моделирования процессов в атомизаторах;
- методы масс-спектрометрии, свойства низкотемпературной плазмы, процессы
образования плазмы и ионов в ней; методы детектирования ионов; конструкционные
особенности масс-спектрометров с индуктивно связанной плазмой.
Уметь:
- подготовить пробу к анализу методами ЭТААС и МС-ИСП с использованием
современных физико-химических методов деструкции материалов; применить
карбонизацию образов с высоким содержанием органической матрицы;
- провести ЭТААС анализ по технике дозирования суспензий проб и модификаторов;
- обосновать аналитическую схему и подобрать оптимизированные режимы ее
применения;
- подготовить химические модификаторы матрицы;
- провести обработку графитовой трубки электротермического атомизатора
модификаторами, в том числе и перманентными;
- провести метрологическую обработку результатов определений, оценить
чувствительность измерений и предел обнаружения;
- обосновать выбор целесообразного применения того или иного спектрального метода
анализа;
- провести оптимизация температурно-временной программы электротермического
атомизатора;
- владеть навыками работы на современном спектральном оборудовании и выполнения
методик количественного химического анализа.
Владеть:
- навыками работы на современном спектральном оборудовании, разработки схем
анализа, обработки экспериментальных данных и оценки метрологических параметров
результатов измерений и достоверности контроля.
Основные разделы дисциплины:
Количество часов
№
раз-
Наименование разделов
дела
1
1
2
3
4
5
6
7
8
9
2
Развитие метода атомноабсорбционного спектрального
анализа с источником
сплошного спектра
Химические модификаторы
матрицы (ММ)
Химические модификаторы
матрицы на карбонизованной
основе
Особенности практической
реализации ЭТААС
определения легколетучих и
гидридобразующих элементов
Гидридное атомноабсорбционное определение
As, Se, Sb с концентрированием
в графитовой печи
Введение в массспектрометрию с индуктивно
связанной плазмой
Атомное строение вещества и
образование атомных и
молекулярных ионов
Основы устройства и работы
масс-спектрометров с
индуктивно связанной плазмой
Образование ионов в
индуктивно связанной плазме
Подготовка и сдача экзамена
Аудиторная
работа
Всего
Самостоятель
ная работа
Л
ЛР
3
4
5
6
6
4
-
2
14
4
8
2
14
4
8
2
12
2
8
2
3
2
-
1
3
2
-
1
4
2
-
2
6
4
-
2
10
4
4
2
36
Итого:
108
28
28
16
Всего:
108
28
28
16
Изучение дисциплины заканчивается аттестацией в форме экзамена
Основная литература:
1. А.А. Пупышев. Атомно-абсорбционный спектральный анализ. М.: «Техносфера». 2009.
– 784 с.
2. Бурылин М.Ю., Темердашев З.А. Атомно-абсорбционное определение легколетучих и
гидридобразующих элементов. Краснодар: Типография «Арт-Офис». 2007. – 217 с.
3. А.А. Ганеев, С.Е. Шолупов, А.А. Пупышев, А.А. Большаков, С.Е. Погарев. Атомноабсорбционный анализ: Учебное пособие. – СПб.: Издательство «Лань», 2011. – 304 с.
4. А.А. Пупышев, В.Т. Суриков. Масс-спектрометрия с индуктивно связанной плазмой.
Образование ионов. Екатеринбург. УрО РАН. 2006. – 276 с.