Poslední úprava: Mestek Oto prof. Ing. CSc. (23.01.2018)
V přednáškách se studenti seznámí s moderními metodami stopové prvkové analýzy založenými na principech atomové spektrometrie. Úvodní část přednášek je věnována teoretickým principům, stavbě atomu, energetickým přechodům v elektronovém obalu atomů a základním konstrukčním prvkům využívaných v atomové spektrometrii. První část přednášek je věnována atomové absorpční spektrometrii. Studenti se seznámí s používanými zdroji záření, způsoby atomizace, metodami korekce interferencí a některými speciálními přístupy k analýze (generování těkavých sloučenin, elektrolytická depozice analytu). Další blok přednášek je věnován emisní spektrální analýze, studenti se seznámí s různými způsoby buzení spekter, jako je např. buzení jiskrou, elektrickým obloukem, doutnavým výbojem, plazmatem nebo laserem. Následují část přednášek je věnována hmotnostní spektrometrii s indukčně vázaným plazmatem, studenti se seznámí se základy instrumentace, metodami korekce spektrálních i nespektrálních interferencí a speciálními technikami, jako jsou např. prvková speciační analýza, analýza jednotlivých částic a izotopové zřeďování. Pozornost je věnována i atomové fluorescenční spektrometrii a spektrometrii v oblasti rentgenového záření. V části přednášek věnovaných aplikacím se studenti seznámí s problematikou práce ve stopové laboratoři, metodami přípravy nejrůznějších typů vzorků (vody, biologické materiály, rudy a horniny) a možnostmi využití technik atomové spektrometrie pro analýzy in situ.
Poslední úprava: Mestek Oto prof. Ing. CSc. (23.01.2018)
In lectures, students learn about modern methods of trace element analysis based on the principles of atomic spectrometry. Introductory part of the course is devoted to theoretical principles, the structure of the atom, energy transitions in the electron shell of atoms and basic structural elements used in atomic spectrometry. The first part of the course comprises atomic absorption spectrometry. Students learn the used radiation sources, methods of atomization interference correction methods and some special approaches to the analysis (generation of volatile compounds, electrolytic deposition of analyte). Another series of lectures is concerned with emission spectral analysis, students will learn various methods of excitation of spectra, such as spark, arc, glow discharge, plasma and laser. The following part of the lectures if concerned with inductively coupled plasma mass spectrometry, the students will learn the basics of instrumentation, methods of correction of spectral and non-spectral interferences and special techniques, such as elemental speciation analysis, single-particle analysis and isotope dilution. Attention is also paid to the atomic fluorescence spectrometry and the X-ray spectrometry. In the lectures on applications, students get familiar with work in the trace lab, the methods of preparation of various types of samples (water, biological materials, ores and rocks) and the possibilities of using atomic spectrometry techniques for in situ analysis.
Výstupy studia předmětu -
Poslední úprava: Mestek Oto prof. Ing. CSc. (23.01.2018)
Student po absolvování předmětu získá teoretické znalosti o metodách prvkové analýzy využívající optickou spektrometrii (absorpční, emisní a fluorescenční), rentgenovou spektrometrii a hmotnostní spektrometrii. Seznámí se také s různými způsoby přípravy vzorků a problematikou čistoty ve stopové laboratoři.
Poslední úprava: Mestek Oto prof. Ing. CSc. (23.01.2018)
Students completing the course will acquire theoretical knowledge of the methods of elemental analysis using optical spectrometry (absorption, emission and fluorescence), X-ray spectrometry and mass spectrometry. They will be familiar with the various methods of sample preparation and problems of cleanness in trace laboratory.
Literatura -
Poslední úprava: Mestek Oto prof. Ing. CSc. (20.02.2018)
Z: Cullen M.: Atomic Spectroscopy in Elemental Analysis, Blackwell, ISBN 1-84127-333-3
Z: José A.C. Broekaert: Analytical Atomic Spectrometry with Flames and Plasmas, Wiley, ISBN 978-3-527-31282-5
Z: Skripta: Černohorský T., Jandera P.: Atomová spektroskopie, Univerzita Pardubice 1997. ISBN 80-7194-114-X
Z: Ebdon L., Evans E.H., Fisher A.S., Hill S.J.: An Introduction to Analytical Atomic Spectrometry. Willey 1998, ISBN 978-0-471-97418-5
Poslední úprava: Mestek Oto prof. Ing. CSc. (20.02.2018)
R: Cullen M.: Atomic Spectroscopy in Elemental Analysis, Blackwell, ISBN 1-84127-333-3
R: José A.C. Broekaert: Analytical Atomic Spectrometry with Flames and Plasmas, Wiley, ISBN 978-3-527-31282-5
Skripta (in Czech): Černohorský T., Jandera P.: Atomová spektroskopie, Univerzita Pardubice 1997. ISBN 80-7194-114-X
R: Ebdon L., Evans E.H., Fisher A.S., Hill S.J.: An Introduction to Analytical Atomic Spectrometry. Willey 1998, ISBN 978-0-471-97418-5
Poslední úprava: Mestek Oto prof. Ing. CSc. (23.01.2018)
Účast na zkoušce.
Poslední úprava: Mestek Oto prof. Ing. CSc. (23.01.2018)
An oral examination. Student can use only two reparative terms.
Sylabus -
Poslední úprava: Mestek Oto prof. Ing. CSc. (23.01.2018)
1. Struktura atomů.
2. Interakce elektronů a elektromagnetického záření, šířka a intenzita spektrálních čar.
3. Základy optiky, konstrukce monochromátorů a polychromátorů, konstrukce detektorů záření.
4. Atomová absorpční spektrometrie, základní konstrukční prvky – zdroje záření, atomizátory.
5. Atomová absorpční spektrometrie: interference a korekce pozadí, optimalizace a zpracování signálu.
6. Atomová absorpční spektrometrie: speciální techniky - generování hydridů, stanovení rtuti, elektrodepozice.
7. Atomová fluorescenční spektrometrie.
8. Plamenová emisní spektrometrie, spektrografie s buzením spekter elektrickým obloukem a jiskrou, spektrometrie s rotační elektrodou, spektrometrie s doutnavým výbojem.
9. Optická emisní spektrometrie s indukčně vázaným a stejnosměrným plazmatem, LIBS
10. Hmotnostní spektrometrie s indukčně vázaným plazmatem: základní konstrukční prvky – iontová optika, iontové filtry a detektory.
11. Hmotnostní spektrometrie s indukčně vázaným plazmatem: interference a metody jejich eliminace; speciální techniky – laserová ablace, analýza nanočástic, spojení s elektrotermickým odpařováním.
12. Spřažené techniky ve speciační analýze stopových prvků.
13. Rentgenová fluorescenční spektrometrie.
14. Příprava vzorků pro prvkovou stopovou analýzu, zásady práce ve stopové laboratoři.
Poslední úprava: Mestek Oto prof. Ing. CSc. (23.01.2018)
1. Structure of atoms.
2. Interaction of electrons and electromagnetic radiation, width and intensity of spectral lines.
3. Fundamentals of optics, construction of monochromators and polychromators, construction of radiation detectors.
8. Flame emission spectrometry, spectrometry with electric arc and spark excitation, rotating electrode spectroscopy, spectroscopy with glow discharge.
9. Inductively coupled and DC plasma optical emission spectrometry, LIBS
10. Inductively coupled plasma mass spectrometry: basic instrumentation - ion optics, ion filters and detectors.
11. Inductively coupled plasma mass spectrometry: interference and methods of their elimination; special techniques - laser ablation, analysis of nanoparticles, connection with electrothermal evaporation.
12. Hyphenated techniques in speciation analysis of trace elements.
13. X-ray fluorescence spectrometry.
14. Preparation of samples for elemental trace analysis, principles of work in a trace laboratory.
Studijní prerekvizity -
Poslední úprava: Pátková Vlasta (05.01.2018)
Základní znalosti analytické chemie
Poslední úprava: Pátková Vlasta (05.01.2018)
Basic knowledge of analytical chemistry
Podmínky zakončení předmětu
Poslední úprava: Mestek Oto prof. Ing. CSc. (22.02.2018)
Pro splnění ústní zkoušky musí student úspěšně zodpovědět dvě otázky ze seznamu otázek.
Zátěž studenta
Činnost
Kredity
Hodiny
Konzultace s vyučujícími
0.5
14
Účast na přednáškách
1
28
Příprava na přednášky, semináře, laboratoře, exkurzi nebo praxi
